JP4053803B2 - 小型モータ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、整流子片に接触して火花放電又は電気雑音を低減するリングバリスタを備えた小型モータに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に用いられている整流子付き小型モータでは、回転時におけるコイルの逆起電力に起因した高電圧によって、ブラシ部材と整流子片(コミュテータ)との接触部分に火花放電を生じ、それが電気ノイズや接点の摩耗を引き起こす傾向がある。そこで従来より、上記整流子片に環状のリングバリスタを装着しておき、そのリングバリスタに高電圧を吸収させることによって火花放電を抑制(消孤)する対策が採用されている。
【0003】
このようなリングバリスタでは、静電容量を大きくすること、すなわち電極面積を大きくすることが消弧性能を向上させることととなるが、近年におけるモータの小型化の要請に伴ったサイズ上の制約から、限られたスペースの中で良好な消孤性能を確保することが困難になりつつある。このような背景から、従来より、リングバリスタの表裏に設けられた平面電極部どうしを電気的に接続させるようにしたもの(特開昭59−089553号公報)や、半田付けが可能な周面電極部と、半田付けが不可能な平面電極部とを導電接続させたもの(特開昭64−044004号公報)、更には、複数のバリスタ素子を積層して電極を電気的に接続させるようにしたもの(特開平01−135503号公報)などの提案が種々なされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの提案にかかる従来の装置のうちのスルーホールを設ける必要があるもの(特開昭59−089553号公報、及び特開平01−135503号公報)では、工程数が大幅に増大してしまうことから、実際の生産性を考慮すると採用困難である。また、周面電極部及び平面電極部を別個の工程で印刷等により成形するようにしたもの(特開昭64−044004号公報)では、上記両電極の位置ズレから極間短絡が発生することがあり、更に、上記両電極の電気的接続を電極印刷によってバリスタ素子のエッジ部で安定して行うことが難しいなどの問題がある。
【0005】
そこで本発明は、簡易な構成で、リングバリスタの消孤性能を高めることができるようにした小型モータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1にかかる小型モータでは、各整流子片がリングバリスタと接触している部分を上記リングバリスタの外周面から半径方向外方側に向かって突出させた接続用延設部が設けられている一方、上記リングバリスタの前記整流子片に接触する側の底面には、平面状電極部が形成されているとともに、当該リングバリスタの外周面には、周面電極部が形成され、このリングバリスタに設けられた平面電極部と周面電極部とが互いに分離して形成されているとともに、それらの平面電極部と周面電極部とが前記整流子片に対して半田付けにより接続されていることによって、当該平面電極部と周面電極部との二つの電極部により電気的には一つの電極面が構成されている。
【0007】
このような構成を有する小型モータによれば、リングバリスタに対して通常の工程で容易に形成された平面電極部と周面電極部とが、リングバリスタのモータへの組込み時において整流子片を介して容易かつ確実に電気的接続されることとなり、リングバリスタの電極面積、つまり静電容量が低コストで大幅に拡大されるようになっている。
【0008】
また、請求項1にかかる小型モータでは、上記平面電極部と周面電極部とが、それぞれ互いに分離して形成されたものであることから、平面電極部及び周面電極部が極めて容易に形成されるようになっている。
【0009】
さらに、請求項2にかかる小型モータの製造方法では、各整流子片がリングバリスタと接触している部分を上記リングバリスタの外周面から半径方向外方側に向かって突出させた接続用延設部を設ける一方、上記リングバリスタの前記整流子片に接触する側の底面に、平面状電極部を形成するとともに、当該リングバリスタの外周面に、周面電極部をそれぞれ別個に形成し、そのリングバリスタを上記整流子片に嵌め合わせた後、互いに分離して形成した上記平面電極部と周面電極部とを整流子片に対して半田付けにより接続して、当該平面電極部と周面電極部との二つの電極部により電気的に一つの電極面を構成するようにしている。
【0010】
このような構成を有する小型モータの製造方法によれば、リングバリスタに対して平面電極部と周面電極部とが通常の工程で容易に形成されるとともに、これらの両電極部どうしが、リングバリスタのモータへの組込み時において整流子片を介して容易かつ確実に電気的接続されることとなり、その結果、リングバリスタの電極面積、つまり静電容量が低コストで大幅に拡大されるようになっている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、小型モータの全体構造については周知であるので詳細な説明は省略することとし、本発明を適用した小型モータのロータ部の構造について説明する。
【0012】
まず、図1に示されているように、本発明を適用したロータ部の回転軸1には、当該回転軸1の軸方向における略中心部分に、電機子2を構成する電磁鋼板などの積層体からなるロータコア2aが圧入などの締嵌めにより固着されている。そのロータコア2aには、極数に応じて半径方向に放射状に延在する複数個の突極部が設けられており、それらの各突極部の各々には駆動コイル2bがそれぞれ巻回されている。
【0013】
そして、各相における駆動コイル2bどうしは、いわゆるY結線やΔ結線のようにして電気的に連結されており、その結線の一端部2cが、上記電機子2と軸方向に隣接して配置された整流子(コミュテータ)3に対して半田付けにより接続されている。
【0014】
すなわち、上記整流子(コミュテータ)3は、特に図2及び図3に示されているような構造になされており、モータの極数に対応して周方向に分割形成された状態で上記回転軸1に固着された整流子胴3aの各々に、整流子片3bがそれぞれ装着されている。それらの各整流子片3bは、縦断面略L字形状をなすように形成されていて、そのうちの軸方向に延在する整流子片本体部3b1は、横断面が略円筒状の一部をなすようにしてアーチ状に形成されている。そして、それらの各整流子片本体部3b1の外表面に対して、図示を省略した導電性金属板からなる一対の導電性ブラシ部材が直径方向に挟み込むようにして接触するように配置されており、これら一対の導電性ブラシ部材の先端側に設けられた通電接触部が、上記各整流子片上を摺動することによって駆動電流の給電が行われるようになっている。
【0015】
また、上記各整流子片本体部3b1の一端縁部(図示下端縁部)からは、半径方向外方に向かって略直角に折れ曲がるように突出する平板状の接続用延設部3b2が形成されていて、その接続用延設部3b2の先端部分に設けられたランド部3b3に対して、上述した駆動用コイル2bの端部が半田付けにより接続されている。
【0016】
ところで、このようなブラシ付きモータの回転駆動時には、上記導電性ブラシ部材の接触部分に火花放電及び電気ノイズを引き起こすため、上記整流子片3bに対して、環状に形成されたリングバリスタ3cが装着されている。このリングバリスタ3cは、上述した各整流子片3bの接続用延設部3b2の表面側(図示上端面側)に載置されるようにして接触配置されている。
【0017】
上記リングバリスタ3cは、図4にも示されているように、軸方向に所定の厚みを有する環状の素子本体部3c1を備えており、その素子本体部3c1の図示下面側の底面、すなわち上述した各整流子片3bの接続用延設部3b2に接触する面には、平面略円弧状に延在する平面電極部3c2が印刷により形成されている。また、上記素子本体部3c1の外周面には、周面電極部3c3が印刷により形成されている。
【0018】
これらの平面電極部3c2及び周面電極部3c3は、それぞれ周方向に分離して複数体のものが並列するように形成されており、それらのうちの一対をなす平面電極部3c2及び周面電極部3c3が、上記各整流子片3bに対応した位置において略同位置となる一組として構成されている。そして、それら各組における平面電極部3c2と周面電極部3c3とは、同一の整流子片3bの接続用延設部3b2に対して半田付けFによりそれぞれ連結されている。これによって、上記リングバリスタ3cの各組における一対の平面電極部3c2と周面電極部3c3とが、同一の整流子片3bに接続されることとなり、上記二つの電極部3c2,3c3どうしが電気的に一つの電極面をなすように構成されている。
【0019】
このような構成を有する本実施形態における小型モータによれば、リングバリスタ3cに対して、通常の工程により容易に形成された各組の平面電極部3c2と周面電極部3c3とが、当該リングバリスタ3cのモータへの組込み時において、整流子片3bを介して効率的に接続されることとなり、リングバリスタ3cの電極面積、つまりリングバリスタ3cの静電容量が低コストで大幅に拡大されるようになっている。
【0020】
また、特に本実施形態では、平面電極部3c2と周面電極部3c3とが、それぞれ互いに分離して形成されたものであることから、平面電極部3c2及び周面電極部3c3が極めて容易に形成されるようになっている。
【0021】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【0022】
例えば、上述した実施形態では、リングバリスタの外周面及び裏面に電極部を形成するようにしているが、それらの外周面及び裏面に、表面側を加えた三面のうちの少なくとも二面に電極部を設けるようにしておき、それらの各電極を整流子片を利用して接続させるように構成することも可能である。
【0023】
さらに、上述した実施形態では、平面電極部と周面電極部とを印刷により形成しているが、その他の多種多様な工法によって形成することが可能である。
【0024】
また、上述した実施形態では、リングバリスタを整流子片の表側に接触するように配置しているが、裏面側に配置することも可能である。
【0025】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項1にかかる小型モータ、及び請求項2にかかる小型モータの製造方法は、リングバリスタの底面及び外周面に対して通常の工程で容易に形成した平面電極部及び周面電極部を、リングバリスタのモータへの組込み時に整流子片を介して容易かつ確実に電気的接続させることによって、リングバリスタの電極面積、つまり静電容量を低コストで大幅に拡大させるようにしたものであるから、簡易な構成、すなわち小さい空間内においてリングバリスタの消孤性能を低コストで良好に高めることができ、小型モータの性能及び信頼性を向上させることができる。
【0026】
また、本発明の請求項1にかかる小型モータは、上記平面電極部と周面電極部とをそれぞれ互いに分離して形成し、平面電極部及び周面電極部を極めて容易に形成可能としたものであるから、上述した効果に加えて生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における小型モータのロータ部構造を表した側面説明図である。
【図2】図1に表した小型モータに用いられている整流子の構造を示した部分拡大半断面説明図である。
【図3】図1に表した整流子の平面説明図である。
【図4】図1乃至図3に示されている整流子に設けられているリングバリスタの外観を表した斜視説明図である。
【符号の説明】
1 回転軸
2 電機子
2a ロータコア
2b 駆動コイル
2c コイル端部
3 整流子(コミュテータ)
3a 整流子胴
3b 整流子片
3b1
3b1 整流子片本体部
3b2 接続用延設部
3b3 ランド部
3c リングバリスタ
3c1 素子本体部
3c2 平面電極部
3c3 周面電極部
F 半田付け
Claims (2)
- 回転軸に固着されたロータコアに駆動コイルが巻回された電機子と、その電機子に隣接するように上記回転軸に固着された整流子と、該整流子に接触するように配置されたブラシ部材と、を備え、
上記整流子を構成する複数個の整流子片には、前記駆動コイルの端部がそれぞれ接続されているとともに、環状をなすように形成されたリングバリスタが上記各整流子片と接触するように配置された小型モータにおいて、
上記各整流子片には、前記リングバリスタと接触している部分を前記リングバリスタの外周面から半径方向外方側に向かって突出させた接続用延設部が設けられている一方、
上記リングバリスタの前記整流子片に接触する側の底面には、平面状電極部が形成されているとともに、当該リングバリスタの外周面には、周面電極部が形成され、
このリングバリスタに設けられた平面電極部と周面電極部とが互いに分離して形成されているとともに、それらの平面電極部と周面電極部とが前記整流子片に対して半田付けにより接続されていることによって、当該平面電極部と周面電極部との二つの電極部により電気的に一つの電極面が構成されていることを特徴とする小型モータ。 - 回転軸に固着したロータコアに駆動コイルを巻回して電機子を形成する一方、その電機子に隣接するようにして上記回転軸に固着した整流子にブラシ部材を接触するように配置し、
上記整流子を構成する複数個の整流子片には、前記駆動コイルの端部をそれぞれ接続するとともに、環状をなすように形成したリングバリスタを上記各整流子片と接触するように配置した小型モータの製造方法において、
上記各整流子片に、前記リングバリスタと接触している部分を前記リングバリスタの外周面から半径方向外方側に向かって突出させた接続用延設部を設ける一方、
上記リングバリスタの前記整流子片に接触する側の底面に、平面状電極部を形成するとともに、当該リングバリスタの外周面に、周面電極部をそれぞれ別個に形成し、
そのリングバリスタを上記整流子片に嵌め合わせた後、互いに分離して形成した上記平面電極部と周面電極部とを整流子片に対して半田付けにより接続して、当該平面電極部と周面電極部との二つの電極部により電気的に一つの電極面を構成するようにしたことを特徴とする小型モータの製造方法。
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