(57)【要約】【課題】本発明は、コミテータの長大化と、コアの長大化とを同時に達成させると共に、モータの短小化をも可能にしたモータを提供する。【解決手段】モータ１は、シャフト６に固定されたコア５にコイルＣが巻かれた回転子４と、モータケース２に固定されると共にコア５に対向して配置されたマグネット３ａ，３ｂと、コア５の外周面に配置された電気絶縁部２２ｄと、電気絶縁部２２ｄ上に配置された整流子本体３０ａを有するコミテータ３０と、整流子本体３０ａに接触するブラシ４０と、を備えている。バネ材からなる板状のブラシ４０は、軸線Ｌ方向に延在すると共に、マグネット３ａ，３ｂ間の周方向における隙間Ｒに配置されている。ブラシ４０の先端には、モータケース２側に向けて曲げられた拡開部４０ｄが形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに固定されたコアにコイルが巻かれた回転子と、モータケースに固定されると共に前記コアに対向して配置されたマグネットと、を有するモータにおいて、
前記コアの外周面に配置された電気絶縁部と、
前記電気絶縁部上に配置された整流子本体を有するコミテータと、
前記整流子本体に接触するブラシと、を備えたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
バネ材からなる板状の前記ブラシは、軸線方向に延在すると共に、前記マグネット間の周方向における隙間に配置されたことを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記ブラシの先端には、前記モータケース側に向けて曲げられた拡開部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機器用・民生機器用ブラシ付ＤＣ（直流）モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開平２０００−２６２０１７号公報がある。この公報に記載されたモータは、シャフトに固定されたロータと、モータケースに固定されたマグネットとを備えている。モータケースの開口側は、ブラケットにより蓋がなされ、モータケースの閉鎖側には、シャフトの一側を回転自在に支持するための第１の軸受が固定され、ブラケットの中央には、シャフトの他側を回転自在に支持するための第２軸受が固定されている。さらに、第２の軸受とロータの端部との間には、コミテータが配置され、このコミテータには、ブラケットに端子部が固定された一対のブラシが接触している。各ブラシは、モータケースの径方向に延在して、コミテータにバネ力をもって押圧されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平２０００−２６２０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のモータの全長に関して、コミテータのスペースとコアのスペースとで大部分が占有され、コミテータを長くすると、ロータを短くしなければならず、ロータを長くするとコミテータを短くしなければならない。コミテータを長くするとブラシの大型化が図られ、コミテータとブラシとの接触安定性を高めることができるが、ロータが短くなり、モータトルクが小さくなってしまう。また、ロータを長くすると、モータトルクが大きくなるが、コミテータ及びブラシが小さくなり、コミテータとブラシとの接触安定性が悪化する。このように、決められた全長内で何れの対策も施し難いといった問題点を有している。特に、モータの全長を短くするようなモータの短小化を行った場合、コミテータは、短小化させ難いので、コアの短小化を余儀なくされ、トルクの低減をもたらすことになる。
【０００５】
本発明は、コミテータの長大化と、コアの長大化とを同時に達成させると共に、モータの短小化をも可能にしたモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、シャフトに固定されたコアにコイルが巻かれた回転子と、モータケースに固定されると共にコアに対向して配置されたマグネットと、を有するモータにおいて、
コアの外周面に配置された電気絶縁部と、
電気絶縁部上に配置された整流子本体を有するコミテータと、
整流子本体に接触するブラシと、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このモータにおいては、コアの外周面に配置した電気絶縁部上にコミテータの整流子本体が設けられるので、整流子本体を、コアの全長にまで最大限延在させることができる。これによって、コミテータの長大化を図ることができる。また、モータの全長を決定するにあたり、コミテータの整流子本体のスペースを考慮しなくてもよいため、コアの長大化を図ることができる。従来のモータケースと本発明のモータケースとを同じ全長にした場合、本発明のモータにあっては、コミテータ及びブラシの長大化及びコアの長大化を同時に達成させることができる。また、従来のモータトルクと本発明のモータトルクを同じにした場合、本発明のモータにあっては、全長を短くするような短小化が可能になる。さらに、従来のように、含油軸受とロータの端部との間にコミテータが配置されていると、含油軸受から漏れ出した油がコミテータに流れ込み、コミテータやブラシの摩耗を増大させる不具合が起り、また、コミテータが含油軸受の摩耗粉の影響も受けるが、本発明は、このような事態をも回避させることができる。
【０００８】
また、バネ材からなる板状のブラシは、軸線方向に延在すると共に、マグネット間の周方向における隙間に配置されると好適である。
このような構成を採用すると、バネ材からなるブラシの長大化を可能にするので、バネ定数の大きなブラシの使用を可能にし、コミテータに対してブラシを安定して接触させることができる。これによって、回転子の回転ムラによるブラシの接触ムラを低減させることができ、モータを安定して回転させることができる。さらに、ブラシは、マグネット間の周方向における隙間に配置されているので、モータケースの内部空間を有効利用して、ブラシの設置が、マグネットとコアを近づけることの妨げにならず、モータの短小化の一助をなす。
【０００９】
また、ブラシの先端には、モータケース側に向けて曲げられた拡開部が形成されていると好適である。
モータの組立てにあたって、モータケース内にブラシを軸線方向に差し込むと、整流子本体にブラシの拡開部が一旦当接する。その後、拡開部をガイドとして、ブラシが外側に押し広げられ、ブラシを軸線方向に押し込むだけで、整流子本体にブラシを容易に装着させることができる。このような工夫は、治具等を使わずしてブラシを容易に押し広げることができ、モータの組立て作業性を良好にしている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コミテータの長大化と、コアの長大化を同時に達成させると共に、モータの短小化をも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るモータの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、モータ１は、コアードモータからなると共に、円筒状の金属製のモータケース２を備えている。このモータ１は、小型のモータに属するものであり、モータケース２は、直径約１０〜２０ｍｍで長さ約１５〜４０ｍｍの円筒形を有し、ヨークをなす小さなモータケース２内に固定子３と回転子４とが収容されている。
【００１３】
モータケース２の内壁面には、２個のマグネット（固定子）３ａ，３ｂが対向して固定され、一方のマグネット３ａのＮ極と他方のマグネット３ｂのＳ極とをモータケース２内で対向させている。さらに、モータケース２の内部には、鉄芯からなるコア５にコイルＣが巻かれてなる回転子４が収容されている。
【００１４】
そして、磁性鋼からなるコア５の中心にはシャフト６が圧入され、コア５にコイルＣを巻くにあたって、電気絶縁特性を有する樹脂（例えばポリアセタール）からなるインシュレータ１０によって、コイルＣとコア５との電気的な絶縁が図られている。
【００１５】
モータケース２の後端に形成された開口には、電気絶縁性の樹脂材からなるブラケット１１が嵌め込まれている。コア５を貫通するシャフト６の一側は、モータケース２の前端側に設けられた含油軸受７によって支持され、シャフト６の他側は、ブラケット１１に固定された含油軸受８によって支持されている。また、モータケース２の後端に設けられた爪片２ａをブラケット１１の凹部１１ａ内で内側に折り曲げることで、ブラケット１１がモータケース２に固定される。
【００１６】
図１及び図３に示すように、回転子４のインシュレータ１０は、コア５を覆う第１及び第２のインシュレータ２１，２２と、後述するコミテータ３０の部分的な電気絶縁を図る第３のインシュレータ２３とからなり、第１のインシュレータ２１は、コア５にその前端側から嵌め込まれ、第２のインシュレータ２２は、コア５にその後端側から嵌め込まれる。各インシュレータ２１，２２は、コア５に絶縁コーティングを施す必要性を無くすことを目的にし、コア５の表面とコイルＣとの間を離間させるためのものである。
【００１７】
第１のインシュレータ２１の中央には、シャフト６が貫通する円筒状のボス部２１ａが設けられ、このボス部２１ａには、径方向に突出する３本のＴ字状部２１ｂが一体に形成されている。各Ｔ字状部２１ｂは、コア５のＴ字状部５ａに対応する形状を有すると共に、コア５の前端面に当接する。
【００１８】
さらに、隣接するＴ字状部２１ｂ間でＴ字状部２１ｂの縁からシャフト６の軸線Ｌ方向に３個のコイル支持片２１ｃが突出する。コイル支持片２１ｃは、軸線Ｌに直交する断面がＣ字状に形成されると共に、軸線Ｌ方向に延在してコア５のＴ字状部５ａ間に形成されたコイル収容空間Ｓ内に外側から差し込まれる。
【００１９】
第２のインシュレータ２２の中央には、シャフト６が貫通する円筒状のボス部２２ａが設けられ、このボス部２２ａには、径方向に突出する３本のＴ字状部２２ｂが一体に形成されている。各Ｔ字状部２２ｂは、コア５のＴ字状部５ａに対応する形状を有すると共に、コア５の後端面に当接する。
【００２０】
隣接するＴ字状部２２ｂ間でＴ字状部２２ｂの縁からシャフト６の軸線Ｌ方向に３個のコイル支持片２２ｃが突出する。コイル支持片２２ｃは、軸線Ｌに直交する断面がＣ字状に形成されると共に、軸線Ｌ方向に延在してコア５のＴ字状部５ａ間に形成されたコイル収容空間Ｓ内に外側から差し込まれる。
【００２１】
さらに、第２のインシュレータ２２には、Ｔ字状部２２ｂの外周端から軸線Ｌ方向に延在するコミテータ絶縁部（電気絶縁部）２２ｄが一体的に形成され、コミテータ絶縁部２２ｄは、コア５の外周面５ｂを略覆うように湾曲している。
【００２２】
３枚一組の各コミテータ３０は、コア５の外周面５ｂ上に配置されたコミテータ絶縁部２２ｄ上に当接される整流子本体３０ａと、整流子本体３０ａの後端部から直角に延在してＴ字状部２２ｂに当接する脚部３０ｂと、脚部３０ｂの端部から直角に延在してボス部２２ａに当接する湾曲状の突出部３０ｃとからなる。そして、この整流子本体３０ａは、湾曲してコア５の外周面５ｂを略覆うように軸線Ｌ方向に延在し、長大化が図られている。
【００２３】
コイルＣとコミテータ３０の脚部３０ｂとの電気的な絶縁を図るための第３のインシュレータ２３は、脚部３０ｂに当接するＩ字状部２３ａと、各突出部３０ｃを包囲するボス部２３ｂとからなり、ボス部２３ｂによって、各突出部３０ｃを第２のインシュレータ２２のボス部２２ａに圧着させることで、各コミテータ３０をコア５に確実に固定させることができる。
【００２４】
コア５に各部品２１，２２，２３，３０を組み付けた後、コイルＣは、コア５の各Ｔ字状部５ａに巻かれ、各コイルＣの配線ＣＬは、各コミテータ３０の突出部３０ｃに半田により接続される。また、コミテータ３０の突出部３０ｃには、リングバリスタ４５が固定され、配線ＣＬは、リングバリスタ４５と突起部３０ｃとに接続される。
【００２５】
このように構成された回転子４の整流子本体３０ａに接触する一対のブラシ４０は、バネ材からなると共に、長く平たい板状として軸線Ｌ方向に延在する。ブラシ４０は、ブラケット１１を軸線Ｌ方向に貫通するように固定されたターミナル４１に対して溶接により固定される基端部４０ａと、整流子本体３０ａに接触して給電を可能にする摺動部４０ｂと、基端部４０ａと摺動部４０ｂとの間で延在する連結部４０ｃと、ブラシ４０の先端に形成されて、モータケース２側に向けて曲げられた拡開部４０ｄとからなる。
【００２６】
このような構成のブラシ４０を採用すると、バネ材からなる板状のブラシ４０の長大化を可能にするので、バネ定数の大きなブラシの使用を可能にし、コミテータ３０に対してブラシ４０を安定して接触させることができる。これによって、回転子４の回転ムラによるブラシの接触ムラを低減させることができ、モータを安定して回転させることができる。
【００２７】
拡開部４０ｄを採用すると、モータ１の組立て時に、モータケース２内の整流子本体３０ａとブラシ４０とを接触させるに際、ブラシ４０をモータケース２内に軸線Ｌ方向に差し込むと、整流子本体３０ａにブラシ４０の拡開部４０ｄが一旦当接する。その後、拡開部４０ｄをガイドとして、ブラシ４０が外側に押し広げられ、ブラシ４０を軸線Ｌ方向に押し込むだけで、整流子本体３０ａにブラシ４０を容易に装着させることができる。このような工夫は、治具等を使わずしてブラシ４０を容易に押し広げることができ、モータ１の組立て作業性を良好にしている。
【００２８】
さらに、図１及び図２に示すように、マグネット３ａ，３ｂ間の周方向における隙間Ｒにブラシ４０を配置させているので、モータケース２の内部空間を有効利用して、ブラシ４０の設置が、マグネット３ａ，３ｂとコア５を近づけることの妨げにならず、モータ１の短小化の一助をなす。
【００２９】
このようなモータ１においては、コア５の外周面５ｂに配置したコミテータ絶縁部（電気絶縁部）２２ｄ上にコミテータ３０の整流子本体３０ａが設けられるので、整流子本体３０ａを、コア５の全長にまで最大限延在させることができる。これによって、コミテータ３０の長大化を図ることができる。
【００３０】
また、モータ１の全長を決定するにあたり、コミテータ３０の整流子本体３０ａのスペースを考慮しなくてもよいため、コアの長大化を図ることができる。従来のモータケースと本発明のモータケース２とを同じ全長にした場合、本発明のモータ１にあっては、コミテータ３０及びブラシ４０の長大化及びコア５の長大化を同時に達成させることができる。
【００３１】
また、従来のモータトルクと本発明のモータトルクを同じにした場合、本発明のモータにあっては、全長が短くなるような短小化が可能になる。さらに、従来のように、含油軸受とロータの端部との間にコミテータが配置されていると、含油軸受から漏れ出した油がコミテータに流れ込み、コミテータやブラシの摩耗を増大させる不具合が起こり、また、コミテータが含油軸受の摩耗粉の影響も受けるが、本発明に係るモータ１では、このような事態をも回避させている。
【００３２】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、二色成形によって整流子本体３０ａが第２のインシュレータ２２のコミテータ絶縁部２２ｄに固着されていてもよい。また、コア５に絶縁コーティングを施し、電気絶縁部であるこの絶縁コーティング上に整流子本体３０ａを配置させたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るモータの一実施形態を示し、図２のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１に示されたモータの背面図である。
【図３】本発明のモータに適用される回転子及びブラシを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…モータ、２…モータケース、３ａ，３ｂ…マグネット、４…回転子、５…コア、６…シャフト、２２ｄ…コミテータ絶縁部（電気絶縁部）、３０…コミテータ、３０ａ…整流子本体、４０…ブラシ、４０ｄ…拡開部、Ｃ…コイル、Ｌ…軸線、Ｒ…隙間。
【図１】
2010130846.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010130846.tif 000005