JP4353775B2 - 小型モータの給電装置 - Google Patents
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Description
例えば実用新案公開昭和63年182666号公報には外部給電端子に接触する端子とその端子に一体的に取り付けられたブラシがブラケットに取り付けられた構成が開示されている。
また、実用新案公開平成2年122558号公報には外部給電端子に接触する端子と、その端子が伸ばされた端部にブラシが弾性的に接触して接続される構成が開示されている。
本願発明は小型モータにあって、外部給電端子との接触状態を確実かつ安定して保つことのできる給電装置を提供することを目的とする。
第1接触片は比較的剛性が高いので外部給電端子とモータ本体を固定しながら接触し、第2の接触片は第1の接触片より柔軟性を有しているので弾性的に外部給電端子と接触する。
また、請求項2記載のように第2接触片の端部を第1接触片の端辺より突出させることにより、外部給電端子の差込力に比較的影響を与えることなく第2接触片の接触をより確実にできる。
例えば幅の広い接触部においては接触圧が強いためその強度により外部給電端子をモータに確実に保持した状態で接触し、幅の狭い接触部においてはその柔軟性により外部給電端子や接触片の寸法のばらつきが生じても確実な接触が可能となる。
ブラシ装置3は、カーボンブラシ53が板ばね材51の端部に取り付けられた摺動部5と、外部給電端子Pが接触する接触片41が形成された接続部4が一体に形成され、ブラケット2に固定されている。接触片41は外部給電端子Pとの接触部分が一つの円筒面状に形成され、径方向のスリットにより複数の接触片41a、41bに分割される。
広い幅で形成された第1接触片としての接触片41aは外部給電端子Pが差し込まれたとき強い力で外部給電端子Pと接するのでモータMと外部給電端子Pを固定する働きを有する。また、狭い幅で形成された第2の接触片としての接触片41bは接触片41aより柔軟性があるため、外部給電端子Pの厚みのばらつきや変形等に対応して外部給電端子Pと接触することができる。
すなわち、接触片41は異なる幅を有するよう分割され、外部給電端子Pが接触片41に接するとき、それぞれの幅が有する働きをもって接することになる。
図1は本願発明の給電装置を構成するブラシ装置を示し、図(a)はその側面図で、図(b)は図(a)の矢印B方向から見た接続部の平面図である。
図2は図1に示すブラシ装置をブラケットに固定した給電装置の構成を示す。
図3は本願発明の給電装置を用いた小型モータを示す。
図4はブラシ装置の接触片の他の実施例を示し、図(a)はその側面図で、図(b)は図(a)の矢印B方向から見た接続部の平面図である。
小型モータMは片方が塞がれた円筒状のケース1内に回転軸11を有するロータ(図示せず)が収納されている。ロータは回転軸11の一端がケース1に設けられた軸受に回転支持され、他端がブラケット2に設けられた軸受22に回転支持されるようケース1に収納されている。ロータのブラケット側にはコンミテータ(図示せず)が形成され、後述のカーボンブラシ53が接触する。
ブラケット2の外側一面にはモータMへ電力を供給する外部給電端子Pが差し込まれる差込口2aが外部給電端子Pの数だけ設けられている。外部給電端子Pは図に示すような板状の給電端子で、DCモータの場合2個となっている。
ブラケット2はプラスチックの樹脂成型で形成され、ケース1の開口端部に取り付けられる。ブラケット2の内側中央には複数のリブ23により軸受22が取り付けられ、回転軸の一端を回転支持する。
これらの構成は一般的なもので、その詳細な説明は省略する。
ブラシ装置3はカーボンブラシ53が取り付けられた板ばね材51からなる摺動部5と、外部給電端子Pが接触する接触片41が形成された接続部4で構成されている。板ばね材51はブラシ53をロータRの整流子片に弾性的に圧着させるためのバネ部51aと、バネ部51aに対しほぼ直角に曲げられて接続部4に固定される取り付け部52で形成されている。板ばね材51はベリリウム綱やりん青銅、洋白といったバネ材の薄板で、ブラシ53が整流子片へ安定して接触するようになっている。
固定部42には板ばね材51の取り付け部52が面で接して固定される。固定方法は溶接、カシメ等電気的に導通する方法で行われる。
接続部4はバネ性を有する真鍮の板材やりん青銅、洋白等の板ばね材で形成されるが、バネ部51aよりは剛性が高いことが必要である。本実施例の場合、厚さ0.3mmの真鍮製板材が用いられる。
板ばね材51と接続部4を同一材料で一体に形成する場合は、バネ部51aの形状を細く、また長くする等して剛性を下げればよい。
ブラケット2には第1凸部25aおよび第2凸部26aがその底面2bから内側へ立ち上げられ、取り付け部52が取り付けられた固定部42を第1凸部25aと第2凸部26aとの間に挟んでブラシ装置3をブラケット2へ固定する。
第1凸部25aはその外側端部25bが基部42まで支持する位置に形成され、第2凸部26aは基部42とバネ部51aに挟まれるため第1凸部25aよりやや小さく形成されている。ブラシ装置3の取り付け位置は、外部給電端子Pが差込口2aから差し込まれた際、その頂部41eが内側へ所定量撓む位置とする。
この切り欠き溝41dは端辺41c側が開放され、また、撓みを確保するよう頂部41eをすぎて基部44近傍まで形成する。しかし曲げ加工の影響を避けるためその溝端部41gは基部44までは達しないようにする。
接触片41aは接触片41bに対し幅を広く形成する。本実施例の場合その幅は接触片41aが2mmであるのに対し接触片41bは0.5mmで、比率としては四対一である。この幅の差は、後述の理由により比率にして二対一から五対一程度にすると良い。
外部給電端子PがモータMへ差し込まれると外部給電端子Pは接触片41の頂部41e近傍に接し、さらに差し込むと頂部41eを回転軸11側へ押しながら接触片41を撓ませる。その際外部給電端子Pはブラケット2の底面2bから立ち上げられた外部給電端子支持壁27により外側から支持される。
外部給電端子Pの差込が完了した時点で接触片41は最大量撓んでいる。
すなわち、接触片41aがそれぞれ独立して外部給電端子PのモータMに対する保持強度をもちつつ外部給電端子Pとブラシ装置3の導通を確保し、接触片41bが異なる弾性で外部給電端子Pと接する。接触片41bは撓み量に対し外部給電端子Pと接触する圧力の変化が少ないことから確実な導通が確保されることとなる。
通常端辺41cは回転軸11に対して平行に形成されているが、例えば部品のばらつきにより端辺41cが回転軸11に対しねじれるよう形成された場合でも、接触片41が切り欠き溝41dにより分離されているので外部給電端子Pにそれぞれ接触することができる。
本実施例では幅の狭い接触片41bを接触片41の中央に配置していることから、外部給電端子Pの差込位置が回転軸方向にばらついた場合でも良好な接触状態を保つことができる。
また、図1では幅の狭い接触片41bを中央に配したが、中央の接触片を幅広とし、両側の接触片の幅を狭くすることもできる。外部給電端子の差込位置が比較的ばらつかない場合、この構成でも同様の作用効果が得られる。
接触片46は二つの切り欠き溝46dにより接触片46aを間にして二つの接触片46bが形成される。接触片46bは接触片46aに対し二対一から五対一程度の比率で狭い幅となっていることは実施例1と同様である。
接触片46bはその先端46cが端辺41cより突出した形状となっている。外部給電端子Pを差し込んだとき、この先端46cは接触片支持壁28の支持面28aに接触しその状態で撓むことになる。そうすると支持される場所が接続片46aに比べて増えるため同じ撓み量でも負荷が増えることになる。
しかし、接触片46bは接触片46aより弾性が小さいため先端46cが支持されても外部給電端子Pの差込力には比較的影響がすくない。また、撓み量に対する外部給電端子Pへの接触圧力の変化が比較的小さいため安定して外部給電端子Pと接することができる。
2 ブラケット
2a 差込口
3 ブラシ装置
4 接続部
41、41a、41b 接触片
41d 切り欠き溝
Claims (2)
- ロータが収容される筒状ケースとその開口端に取り付けられるブラケットで構成される小型モータで、そのブラケットに設けられた差込口に外部給電端子が差し込まれて給電される小型モータの給電装置において、前記ブラケットに、ロータと摺接する摺動部と前記外部給電端子と接続される接続部で構成されるブラシ装置が設けられ、前記接続部はブラケットに固定される固定部と外部給電端子と接触する接触片で構成され、その接触片は前記外部給電端子との接触部分がモータの回転軸方向に所定幅を有する円筒面で形成されるとともに、接触片の端辺から円周方向に形成された複数のスリットにより、第1の幅を有する第1接触片とそれより小さい第2の幅を有する第2接触片が形成されていることを特徴とする小型モータの給電装置。
- 前記第2接触片の端部が前記第1接触片の端辺より突出していることを特徴とする請求項1記載の小型モータの給電装置。
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