JP4157092B2

JP4157092B2 - モータ

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Publication number: JP4157092B2
Application number: JP2004344688A
Authority: JP
Inventors: 正明富樫
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2024-11-29
Also published as: JP2006158086A; KR20060059811A; EP1670123A2; CN1783666A; DE602005027039D1; US20060113850A1; EP1670123B1; TW200633344A; EP1670123A3; CN100448137C; KR100791800B1; TWI382633B

Description

本発明は、ノイズフィルタ及びモータに関する。

DCモータでは、ブラシと整流子との接触、非接触動作により電気ノイズが発生する。発生した電気ノイズを除去するために、従来から、ＤＣモータの電源ラインにコンデンサを接続し、当該コンデンサをノイズフィルタとして機能させることが行われている（例えば、特許文献１を参照）

特許文献１に記載されたモータでは、電源ラインとして機能するブラシ配線用ターミナルをブラシ接続端子から伸長させて、ブラシ配線用ターミナルの伸長させた部分にコンデンサを接続している。
特開２００１−２６８８４２号公報

特許文献１に記載されたモータでは、ブラシ配線用ターミナルの伸長させた部分にコンデンサを接続しているため、電源ラインとして機能するブラシ配線用ターミナルのブラシ接続端子までの部分とコンデンサとの間の距離が長くなっている。すなわち、特許文献１に記載されたモータでは、電源ラインとコンデンサとの間の配線が長くなっている。

ところで、コンデンサは、除去する電気ノイズの周波数帯域を考慮して、ノイズフィルタとしての周波数特性が得られるように選定される。しかしながら、電源ラインとコンデンサとの間の配線が長くなると、当該配線が有するインダクタンス成分と抵抗成分の影響とが大きくなり、ノイズフィルタとしての周波数特性が変化してしまう。このため、ノイズフィルタ（コンデンサ）による電気ノイズ除去効果が低下することとなる。

本発明は、電気ノイズの除去効果に優れたノイズフィルタ及びモータを提供することを目的とする。

本発明に係るノイズフィルタは、電源ラインを挿通させる貫通孔と、貫通孔に近接して位置すると共に貫通孔に挿通される電源ラインに電気的に接続される第１の導体パターンと、第１の導体パターンと電気的に絶縁された第２の導体パターンと、が形成された基板と、基板上に配置されると共に、第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間に直列接続されたコンデンサとを備えることを特徴としている。

本発明に係るノイズフィルタでは、コンデンサが電気的に接続される第１の導体パターンと、電源ラインを挿通させる貫通孔とが近接して基板に形成されているので、コンデンサと電源ラインとを電気的に接続する配線の長さが極めて短くなる。このため、上記配線が有するインダクタンス成分や抵抗成分の影響が極めて小さくなり、当該インダクタンス成分や抵抗成分によるノイズフィルタの周波数特性の変化が抑制されることとなる。したがって、本発明によれば、電気ノイズを効果的に除去することができる。

また、本発明に係るノイズフィルタにおいて、上記コンデンサを複数備えることも好適である。このように上記コンデンサを複数備えることにより、発生する電気ノイズの周波数帯域に合わせて、ノイズフィルタのコンデンサ容量を容易に調整することができ、より一層効果的に電気ノイズを除去することができる。

また、本発明に係るノイズフィルタにおいて、上記第１の導体パターンと上記第２の導体パターンとは、上記貫通孔を囲むように同心円上に配置されていることも好適である。このような構成にすることによって、第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間にコンデンサをコンパクトに配置することができ、基板の小型化を図ることができる。

また、本発明に係るノイズフィルタにおいて、基板には、上記貫通孔、上記第１の導体パターン及び上記第２の導体パターンが２組形成されており、上記コンデンサとして、一方の組に含まれる第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間に直列接続されたコンデンサと、他方の組に含まれる第１の導体パターンと第２の導体パターンとの間に直列接続されたコンデンサとを備えることも好適である。この場合には、２つの電源ラインに対して共通の基板を用いることにより、各電源ラインにコンデンサがそれぞれ接続されることとなる。この結果、ノイズフィルタの小型化が可能となる。

また、本発明に係るノイズフィルタは、上記コンデンサとして、上記一方の組の第１の導体パターンと上記他方の組の第１の導体パターンとの間に直列接続されるコンデンサを更に備えることも好適である。この場合には、発生する電気ノイズの周波数帯域に合わせて、のノイズフィルタのコンデンサ容量を容易に調整することができ、より一層効果的に電気ノイズを除去することができる。

本発明に係るモータは、上記ノイズフィルタを備えることを特徴としている。

本発明に係るモータでは、上記ノイズフィルタを備えるので、発生する電気ノイズを効果的に除去することができる。

本発明によれば、電気ノイズの除去効果に優れたノイズフィルタ及びモータを提供することができる。

本発明の実施形態に係るノイズフィルタ及びモータについて図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の方向を示す語は、図に基づいており、便宜的なものである。

まず、図１を参照して、本実施形態に係るノイズフィルタ１０を説明する。図１は、ノイズフィルタ１０の構成を説明するための斜視図である。ノイズフィルタ１０は、貫通孔１２と第１の導体パターン１３と第２の導体パターン１４とを有する基板１１と、複数（本実施形態には、４つ）のコンデンサ１５ａ〜１５ｄとを備えている。コンデンサ１５ａ〜１５ｄには、積層型チップコンデンサを用いることができる。

基板１１は、円盤状のプリント基板であり、中央にモータの電源ラインを挿通させる貫通孔１２が形成されている。貫通孔１２は、電源ラインを挿通することができる大きさであって、電源ラインの断面形状と同様な形状が好ましい。第１の導体パターン１３は、貫通孔１２に近接して位置し、貫通孔１２を囲むように同心円上に配置されている。第２の導体パターン１４は、第１の導体パターン１３と電気的に絶縁されて、第１の導体パターン１３を囲むように同心円上に配置されている。第２の導体パターン１４の外周が、基板１１の外周とほぼ一致している。

各コンデンサ１５ａ〜１５ｄは、基板１１上に配置されると共に、第１の導体パターン１３と第２の導体パターン１４との間に直列接続されている。各コンデンサ１５ａ〜１５ｄは、基板１１上に貫通孔１２を囲むように配置されている。

次に、図２を参照して、本実施形態に係るモータ３０を説明する。図２は、モータ３０の構成を説明するための概略図である。モータ３０は、２つのノイズフィルタ１０ａ，１０ｂを備えている。各ノイズフィルタ１０ａ，１０ｂの構成は上記ノイズフィルタ１０と同じであり、ノイズフィルタ１０ａ，１０ｂの構成についての説明は省略する。

モータ３０は、有底中空筒状に形成されたハウジング３１を備えている。ハウジング３１の内周面には、磁石３２が取付けられている。磁石３２に対向するように電機子３３が配置されている。電機子３３と軸３４と整流子３７によって回転子が構成されている。ハウジング３１の底部に固着された軸受け３５と、ハウジング３１の上部のエンドブラケット３８に固着された軸受け３６が、回転子を構成する軸３４を回転自在に支持する。上記整流子３７と摺動接触するようにブラシ３９ａとブラシ３９ｂが取付けられている。ブラシ３９ａとブラシ３９ｂは、それぞれ電気的に電源ライン４０ａと４０ｂと接続されている。

ノイズフィルタ１０ａとノイズフィルタ１０ｂは、それぞれ貫通孔１２に電源ライン４０ａと電源ライン４０ｂとを挿通している。ノイズフィルタ１０ａとノイズフィルタ１０ｂのそれぞれの第１の導体パターン１３は、それぞれ電源ライン４０ａと電源ライン４０ｂと電気的に接続されている。電源ライン４０ａ，４０ｂと第１の導体パターン１３との電気的な接続は、はんだ付けや導電性接着剤を用いた接着などにより実現できる。

ノイズフィルタ１０ａとノイズフィルタ１０ｂのそれぞれの第２の導体パターン１４は、側面の一部がハウジング３１と接触して電気的に接続されている。ノイズフィルタ１０ａとノイズフィルタ１０ｂは、エンドブラケット３８の上面に形成された溝に接着されて固定されている。ノイズフィルタ１０の上面は、ハウジング３１の上端とエンドブラケット３８の上面と同じ高さに位置している。ハウジング３１と第２の導体パターン１４とは、はんだ付けや導電性接着剤を用いた接着などにより電気的に接続してもよい。

続いて、上記実施形態による効果を説明する。

ノイズフィルタ１０，１０ａ，１０ｂでは、コンデンサ１５ａ〜１５ｄが電気的に接続される第１の導体パターン１３と、電源ライン４０を挿通させる貫通孔１２とが近接して基板１１に形成されているので、コンデンサ１５ａ〜１５ｄと電源ライン４０とを電気的に接続する配線の長さが極めて短くなる。このため、上記配線が有するインダクタンス成分や抵抗成分の影響が極めて小さくなり、当該インダクタンス成分や抵抗成分によるノイズフィルタの周波数特性の変化が抑制されることとなる。よって、ノイズフィルタ１０の高いノイズ除去効果を発揮することができる。

また、第１の導体パターン１３と第２の導体パターン１４とは、貫通孔１２を囲むように同心円上に配置されている。これにより、４つのコンデンサ１５ａ〜１５ｄをコンパクトに配置することができ、ノイズフィルタ１０を小型化することができる。上記実施形態では、４つのコンデンサ１５ａ〜１５ｄを配しているが、コンデンサ１５ａ〜１５ｄの数は、モータ３０で発生する電気ノイズの周波数に対応して設定することができる。

次に、図３を参照して、本実施形態に係るモータ５０を説明する。図３は、モータ３０の構成を説明するための概略図である。モータ５０は、ノイズフィルタ１０ａ，１０ｂの取付け構造について上述したモータ３０と相違する。

モータ５０においては、のハウジング５１とエンドブラケット５８の一部がノイズフィルタ１０ａ，１０ｂの上に突出して、ノイズフィルタ１０ａ，１０ｂが上下方向に動かないように固定している。他は、上述したモータ３０と同様の構成であり、その説明を省略する。

次に、図４を参照して、本実施形態に係る別のノイズフィルタについて説明する。図４は、本実施形態に係るノイズフィルタ２０の構成について説明するための斜視図である。ノイズフィルタ２０は、基板に貫通孔と第１の導体パターンと第２の導体パターンとが２組形成されている点で上述したノイズフィルタ１０と相違する。

ノイズフィルタ２０は、基板２１と、複数（本実施形態には、３つ）のコンデンサ２５ａ〜２５ｃを備えている。基板２１には、第１の組の貫通孔２２ａ、第１の導体パターン２３ａ及び第２の導体パターン２４ａと、第２の組の貫通孔２２ｂ、第１の導体パターン２３ｂ及び第２の導体パターン２４ｂと、が形成されている。コンデンサ２５ａ〜２５ｃには、積層型チップコンデンサを用いることができる。

基板２１は、長方形のプリント基板であり、モータの電源ラインを挿通させる円形の貫通孔２２ａと貫通孔２２ｂとが形成されている。第１の導体パターン２３ａと第１の導体パターン２３ｂは、それぞれ貫通孔２２ａと貫通孔２２ｂと近接して位置する。第１の導体パターン２３ａと第１の導体パターン２３ｂは、それぞれ貫通孔２２ａと貫通孔２２ｂとを囲むように配置されている。第１の導体パターン２３は正方形をなしており、その中央に貫通孔２２が位置している。

第２の導体パターン２４ａと第１の導体パターン２４ｂは、それぞれ第１の導体パターン２３ａと第１の導体パターン２３ｂと電気的に絶縁されている。第２の導体パターン２４ａは、基板２１において第１の導体パターン２３ａと近接した側の端に長方形をなして形成されている。第２の導体パターン２４ｂは、基板２１において第１の導体パターン２３ｂと近接した側の端に長方形をなして形成されている。２組の貫通孔２２と第１の導体パターン２３と第２の導体パターン２４は、基板２１上において左右対称に配置されている。

コンデンサ２５ａ〜２５ｃは、基板２１上に配置されている。コンデンサ２５ａは、第１の導体パターン２３ａと第２の導体パターン２４ａとの間に直列接続される。コンデンサ２５ｂは、第１の導体パターン２３ｂと第２の導体パターン２４ｂとの間に直列接続される。コンデンサ２５ｃは、第１の導体パターン２３ａと第１の導体パターン２３ｂとの間に直列接続される。

本実施形態に係るノイズフィルタ２０においても、上述したノイズフィルタ１０と同様に、高いノイズ除去効果を発揮することができる。また、ノイズフィルタ２０では、２つの電源ラインに対して共通の基板２１を用いることにより、各電源ラインにコンデンサ２５ａ〜２５ｃがそれぞれ接続されることとなる。この結果、ノイズフィルタ２０の小型化が可能となる。

また、ノイズフィルタ２０は、第１の導体パターン２３ａと第１の導体パターン２３ｂとの間に直列接続されるコンデンサ２５ｃを備えている。これにより、発生する電気ノイズの周波数帯域に合わせて、ノイズフィルタ２０のコンデンサ容量を容易に調整することができ、より一層効果的に電気ノイズを除去することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしもこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、各導体パターン１３，１４，２３，２４，２５の形状、コンデンサ１５ａ〜１５ｄ，２５ａ〜２５ｃの数などは、上述した各実施形態のものに限られない。

本実施形態に係るノイズフィルタの構成を説明するための斜視図である。本実施形態に係るモータの構成を説明するための概略図である。本実施形態に係るモータの構成を説明するための概略図である。本実施形態に係るノイズフィルタの構成を説明するための斜視図である。

符号の説明

１０・・・ノイズフィルタ、１１・・・基板、１２・・・貫通孔、１３・・・第１の導体パターン、１４・・・第２の導体パターン、１５ａ〜１５ｄ・・・コンデンサ、２０・・・ノイズフィルタ、２１・・・基板、２２ａ，２２ｂ・・・貫通孔、２３ａ，２３ｂ・・・第１の導体パターン、２４ａ，２４ｂ・・・第２の導体パターン、２５ａ〜２５ｃ・・・コンデンサ、３０・・・モータ、５０・・・モータ。

Claims

ノイズフィルタと、
ハウジングと、
前記ハウジングの端部に配置されたエンドブラケットと、
前記ハウジングと前記エンドブラケットに支持された回転子と、
を備え、
前記ノイズフィルタは、
電源ラインが挿通した貫通孔と、前記貫通孔に近接して位置すると共に当該貫通孔に挿通された電源ラインに電気的に接続された第１の導体パターンと、前記第１の導体パターンと電気的に絶縁された第２の導体パターンと、が形成された基板と、
前記基板上に配置されると共に、前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間に直列接続されたコンデンサと、
を有し、
前記ノイズフィルタは、前記第２の導体パターンが前記ハウジングに接触して電気的に接続された状態で、前記エンドブラケットに装着されていることを特徴とするモータ。
前記ノイズフィルタは、前記コンデンサを複数備えることを特徴とした請求項１に記載のモータ。
前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとは、前記貫通孔を囲むように同心円上に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ。
前記基板には、前記貫通孔、前記第１の導体パターン及び前記第２の導体パターンが２組形成されており、
前記コンデンサとして、一方の組に含まれる前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間に直列接続されたコンデンサと、他方の組に含まれる前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間に直列接続されたコンデンサとを備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
前記コンデンサとして、前記一方の組の前記第１の導体パターンと前記他方の組の第１の導体パターンとの間に直列接続されるコンデンサを更に備えることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
前記エンドブラケットには、溝が形成され、
前記ノイズフィルタは、前記溝に固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ。
前記ハウジングと前記エンドブラケットとは、前記ノイズフィルタの上に突出した部分をそれぞれ有し、
前記ノイズフィルタは、前記ハウジングの前記部分と前記エンドブラケットの前記部分とによって固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ。