(57)【要約】【課題】モータにコイルやコンデンサ等の部品を追加することなく小型化を図りながら電磁ノイズを抑制すること。【解決手段】ヨーク１１内のポールコア１２ａ，１２ｂに界磁巻線１３ａ，１３ｂが巻かれたステータ１４と、電機子鉄心２１のスロット内に巻かれ、ポールコア１２ａ，１２ｂと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータ２３と、電機子巻線に整流子２５を介して給電を行う正ブラシ２４ａ及び負ブラシ２４ｂとを備え、正ブラシ２４ａが第１の配線２７でバッテリ３１に接続され、負ブラシ２４ｂが第２の配線２８で界磁巻線１３ａ，１３ｂに接続され、界磁巻線１３ａ，１３ｂが接地された構成において、正ブラシ２４ａとバッテリ３１とを接続する第１の配線２７と、負ブラシ２４ｂと界磁巻線１３ａ，１３ｂとを接続する第２の配線２８とを所定の間隔、絶縁体３３を介挿して接合することにより浮遊コンデンサ３５を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のヨークの内周面に配置されたポールコアに界磁磁束の極性が交互となる状態に界磁巻線が巻かれたステータと、電機子鉄心のスロット内に巻かれ、ポールコアと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータと、電機子巻線に整流子を介して給電を行う正ブラシ及び負ブラシとを備え、正ブラシが第１の配線によってモータ外部のバッテリに接続され、負ブラシが第２の配線によって界磁巻線に接続され、界磁巻線が接地されたブラシ付きモータにおいて、
前記正ブラシと前記バッテリとを接続する第１の配線と、前記負ブラシと前記界磁巻線とを接続する第２の配線とを所定の間隔、絶縁体を介挿して接合することによりコンデンサを形成したことを特徴とするブラシ付きモータ。
【請求項２】
円筒状のヨークの内周面に配置されたポールコアに界磁磁束の極性が交互となる状態に界磁巻線が巻かれたステータと、電機子鉄心のスロット内に巻かれ、ポールコアと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータと、電機子巻線に整流子を介して給電を行う正ブラシ及び負ブラシとを備え、正ブラシが第１の配線によってモータ外部のバッテリに接続され、負ブラシが第２の配線によって界磁巻線に接続され、界磁巻線が第３の配線によって接地されたブラシ付きモータにおいて、
前記正ブラシと前記バッテリとを接続する第１の配線と、前記界磁巻線を接地する第３の配線とを所定の間隔、絶縁体を介挿して接合することによりコンデンサを形成したことを特徴とするブラシ付きモータ。
【請求項３】
円筒状のヨークの内周面に配置されたポールコアに界磁磁束の極性が交互となる状態に界磁巻線が巻かれたステータと、電機子鉄心のスロット内に巻かれ、ポールコアと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータと、電機子巻線に整流子を介して給電を行う正ブラシ及び負ブラシとを備え、正ブラシが第１の配線によって界磁巻線に接続され、界磁巻線が第２の配線によってモータ外部のバッテリに接続され、負ブラシが第３の配線によって接地されたブラシ付きモータにおいて、
前記正ブラシと前記界磁巻線とを接続する第１の配線と、前記負ブラシを接地する第３の配線とを所定の間隔、絶縁体を介挿して接合することによりコンデンサを形成したことを特徴とするブラシ付きモータ。
【請求項４】
円筒状のヨークの内周面に配置されたポールコアに界磁磁束の極性が交互となる状態に界磁巻線が巻かれたステータと、電機子鉄心のスロット内に巻かれ、ポールコアと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータと、電機子巻線に整流子を介して給電を行う正ブラシ及び負ブラシとを備え、正ブラシが第１の配線によって界磁巻線に接続され、界磁巻線が第２の配線によってモータ外部のバッテリに接続され、負ブラシが第３の配線によって接地されたブラシ付きモータにおいて、
前記界磁巻線と前記バッテリとを接続する第２の配線と、前記負ブラシを接地する第３の配線とを所定の間隔、絶縁体を介挿して接合することによりコンデンサを形成したことを特徴とするブラシ付きモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンのスタータ用のモータ等に適用されるブラシ付きモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシ付きモータは、電機子巻線が電機子鉄心のスロット内に巻かれたロータを備え、電機子巻線に流れる電流を、正ブラシ及び負ブラシと整流子とを用いて切り替えることで回転磁界を発生させ、この回転磁界と、ヨーク内周面のポールコアに巻かれた界磁巻線によって発生する界磁磁束との吸引反発作用を利用してロータが回転する。
【０００３】
この際、ロータの電機子巻線に流れる電流を、ロータ１回転につき２個の正ブラシ及び負ブラシで短絡して正から負へ、次に負から正へと流れる方向を逆転するようになっている。この際の時間は、電機子巻線が正及び負ブラシで短絡された瞬間から始まり、短絡が解除されるときに終わるものであって極めて短時間で、これが連続して行われ整流される。この整流周期中における電機子巻線の電流は、整流の開始及び整流の終了時に電流変化が大きく、また瞬時に電流を遮断するため、整流子とブラシ間から火花が出やすくなる。この整流時に発生する火花は、電磁ノイズを発生し、これがモータとバッテリ間の配線等に流れて電波障害となり、車両のラジオやテレビへの雑音やコンピュータのエラー等の原因となる。
【０００４】
そこで、ブラシから発生する電磁ノイズを抑制する構成が、例えば特許文献１に記載のモータのように採用されている。このモータは、ラジオノイズ防止用のチョークコイルとコンデンサを備え、コンデンサに電気的に接続されるとともにモータケースに電気的に接続されたモータケース接続用ターミナルを備える構成となっている。この構成において、ブラシは、チョークコイル、コンデンサ、モータケース接続用ターミナルを通じてモータケースに電気的に接続されている。従って、ブラシがコンミュテータに電気的に接続したり、遮断したりする際に発生する電磁ノイズの電流が一方のコンデンサからモータヨークに伝わり、他方のコンデンサを介して電磁ノイズの発生源に戻されることにより、電磁ノイズのモータ外への放射を有効に防止することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１２２８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特許文献１のモータは、電磁ノイズは抑制されるが、モータにコイルやコンデンサ等の追加部品が増えるため、モータサイズが大きくなるという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、モータにコイルやコンデンサ等の部品を追加することなく小型化を図りながら電磁ノイズを抑制することができるブラシ付き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】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、円筒状のヨークの内周面に配置されたポールコアに界磁磁束の極性が交互となる状態に界磁巻線が巻かれたステータと、電機子鉄心のスロット内に巻かれ、ポールコアと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータと、電機子巻線に整流子を介して給電を行う正ブラシ及び負ブラシとを備え、正ブラシが第１の配線によってモータ外部のバッテリに接続され、負ブラシが第２の配線によって界磁巻線に接続され、界磁巻線が接地されたブラシ付きモータにおいて、前記正ブラシと前記バッテリとを接続する第１の配線と、前記負ブラシと前記界磁巻線とを接続する第２の配線とを所定の間隔、絶縁体を介挿して接合することによりコンデンサを形成したことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ロータの回転時において、電機子巻線に流れる電流が正ブラシ及び負ブラシと整流子との整流動作時に発生する火花で生じる電磁ノイズが、コンデンサと界磁巻線とで構成されるＬＣフィルタによって抑制される。このため、電磁ノイズがバッテリに接続された第１の配線を介してブラシ付きモータの外部へ伝播するのを抑制することができる。この構成は、従来のようなコイルやコンデンサ等の追加部品を用いていないので、ブラシ付きモータの小型化を維持することができる。つまり、ブラシ付きモータにコイルやコンデンサ等の部品を追加することなく小型化を図りながら電磁ノイズを抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、円筒状のヨークの内周面に配置されたポールコアに界磁磁束の極性が交互となる状態に界磁巻線が巻かれたステータと、電機子鉄心のスロット内に巻かれ、ポールコアと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータと、電機子巻線に整流子を介して給電を行う正ブラシ及び負ブラシとを備え、正ブラシが第１の配線によってモータ外部のバッテリに接続され、負ブラシが第２の配線によって界磁巻線に接続され、界磁巻線が第３の配線によって接地されたブラシ付きモータにおいて、前記正ブラシと前記バッテリとを接続する第１の配線と、前記界磁巻線を接地する第３の配線とを所定の間隔、絶縁体を介挿して接合することによりコンデンサを形成したことを特徴とする。
この構成によれば、上記請求項１と同様の作用効果を得ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、円筒状のヨークの内周面に配置されたポールコアに界磁磁束の極性が交互となる状態に界磁巻線が巻かれたステータと、電機子鉄心のスロット内に巻かれ、ポールコアと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータと、電機子巻線に整流子を介して給電を行う正ブラシ及び負ブラシとを備え、正ブラシが第１の配線によって界磁巻線に接続され、界磁巻線が第２の配線によってモータ外部のバッテリに接続され、負ブラシが第３の配線によって接地されたブラシ付きモータにおいて、前記正ブラシと前記界磁巻線とを接続する第１の配線と、前記負ブラシを接地する第３の配線とを所定の間隔、絶縁体を介挿して接合することによりコンデンサを形成したことを特徴とする。
この構成によれば、上記請求項１と同様の作用効果を得ることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、円筒状のヨークの内周面に配置されたポールコアに界磁磁束の極性が交互となる状態に界磁巻線が巻かれたステータと、電機子鉄心のスロット内に巻かれ、ポールコアと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータと、電機子巻線に整流子を介して給電を行う正ブラシ及び負ブラシとを備え、正ブラシが第１の配線によって界磁巻線に接続され、界磁巻線が第２の配線によってモータ外部のバッテリに接続され、負ブラシが第３の配線によって接地されたブラシ付きモータにおいて、前記界磁巻線と前記バッテリとを接続する第２の配線と、前記負ブラシを接地する第３の配線とを所定の間隔、絶縁体を介挿して接合することによりコンデンサを形成したことを特徴とする。
この構成によれば、上記請求項１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るブラシ付きモータの構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るブラシ付きモータの配線及び特徴構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るブラシ付きモータの配線及び特徴構成を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るブラシ付きモータの配線及び特徴構成を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係るブラシ付きモータの配線及び特徴構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るブラシ付きモータの構成を示す断面図、図２は第１の実施形態に係るブラシ付きモータの配線及び特徴構成を示す図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、第１の実施形態のブラシ付きモータ１０は、円筒状の磁性体からなるヨーク１１と、ヨーク１１の内周面に所定間隔を介して配置された２つのポールコア１２ａ，１２ｂと、ポールコア１２ａ，１２ｂに界磁磁束の極性が交互となる状態に巻かれた界磁巻線１３ａ，１３ｂとから成るステータ１４を備える。また、電機子鉄心２１のスロット内に巻かれ、ポールコア１２ａ，１２ｂと所定間隔のギャップを介して配置された図示せぬ電機子巻線を有するロータ２３と、電機子巻線に整流子２５を介して給電を行う正ブラシ２４ａ及び負ブラシ２４ｂとを備え、更に、正ブラシ２４ａが第１の配線（又はバスバ）２７によってブラシ付きモータ外部のバッテリ３１に接続され、負ブラシ２４ｂが第２の配線（又はバスバ）２８によって界磁巻線１３ａ，１３ｂに接続され、界磁巻線１３ａ，１３ｂが第３の配線（又はバスバ）２９によって接地（アース）されている。
【００１６】
本実施形態の特徴は、正ブラシ２４ａとバッテリ３１とを接続する第１の配線２７と、負ブラシ２４ｂと界磁巻線１３ａ，１３ｂとを接続する第２の配線２８とを所定の間隔、絶縁体３３を介挿して接合することにより浮遊コンデンサ３５を形成した点にある。なお、絶縁体３３としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の絶縁材料を用いる。
【００１７】
また、浮遊コンデンサ３５は、図１に示すように、各界磁巻線１３ａ，１３ｂ間の間のギャップに配置される。但し、ブラシ付きモータ１０内において、その配置場所以外の空スペースに配置することも可能である。
【００１８】
このような構成のブラシ付きモータ１０においては、ロータ２３の電機子巻線に流れる電流が、正ブラシ２４ａ及び負ブラシ２４ｂと、整流子２５との整流動作で切り替えられて回転磁界が発生し、この回転磁界と、ヨーク１１内周面のポールコア１２ａ，１２ｂに巻かれた界磁巻線１３ａ，１３ｂから発生する界磁磁束との吸引反発作用でロータ２３が回転する。
【００１９】
この際、整流時に発生する火花で生じる電磁ノイズが、浮遊コンデンサ３５と、界磁巻線１３ａ，１３ｂとで構成されるＬＣフィルタによって抑制される。従って、電磁ノイズがバッテリ３１に接続された配線２７を介してブラシ付きモータ１０の外部へ伝播するのを抑制することができる。
【００２０】
このような第１の実施形態のブラシ付きモータ１０は、円筒状のヨーク１１の内周面に配置されたポールコア１２ａ，１２ｂに界磁磁束の極性が交互となる状態に界磁巻線１３ａ，１３ｂが巻かれたステータ１４と、電機子鉄心２１のスロット内に巻かれ、ポールコア１２ａ，１２ｂと所定間隔を介して配置された電機子巻線を有するロータ２３と、電機子巻線に整流子２５を介して給電を行う正ブラシ２４ａ及び負ブラシ２４ｂとを備え、正ブラシ２４ａが第１の配線２７によってモータ外部のバッテリ３１に接続され、負ブラシ２４ｂが第２の配線２８によって界磁巻線１３ａ，１３ｂに接続され、界磁巻線１３ａ，１３ｂが接地された構成となっている。この構成において、正ブラシ２４ａとバッテリ３１とを接続する第１の配線２７と、負ブラシ２４ｂと界磁巻線１３ａ，１３ｂとを接続する第２の配線２８とを所定の間隔、絶縁体３３を介挿して接合することにより浮遊コンデンサ３５を形成したことを特徴としている。
【００２１】
これによって、ロータ２３の回転時において、電機子巻線に流れる電流が正ブラシ２４ａ及び負ブラシ２４ｂと整流子２５との整流動作時に発生する火花で生じる電磁ノイズが、浮遊コンデンサ３５と界磁巻線１３ａ，１３ｂとで構成されるＬＣフィルタによって抑制される。このため、電磁ノイズがバッテリ３１に接続された第１の配線２７を介してブラシ付きモータ１０の外部へ伝播するのを抑制することができる。この構成は、従来のようなコイルや浮遊コンデンサ３５等の追加部品を用いていないので、ブラシ付きモータ１０の小型化を維持することができる。つまり、ブラシ付きモータ１０にコイルや浮遊コンデンサ３５等の部品を追加することなく小型化を図りながら電磁ノイズを抑制することができる。
【００２２】
また、第１の配線２７と第２の配線２８は重ね合わされているため、界磁磁束に与える影響は小さい。
【００２３】
更に、上記のブラシ付きモータ１０では、界磁巻線１３ａ，１３ｂと、電機子巻線を巻いたロータ２３が直列に構成される直巻式モータで説明したが、分巻式、複巻式でも同様に浮遊コンデンサ３５を形成することができる。また正ブラシ２４ａ及び負ブラシ２４ｂのブラシ数、界磁巻線１３ａ，１３ｂの界磁極数を２個に限定するものではない。
【００２４】
更には、第１の配線２７及び第２の配線２８は、樹脂にモールドされた配線でも良く、同軸構造にしても良い。
【００２５】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係るブラシ付きモータの配線及び特徴構成を示す図である。
【００２６】
第２の実施形態のブラシ付きモータ４０が、第１の実施形態のブラシ付きモータ１０と異なる点は、正ブラシ２４ａとバッテリ３１とを接続する第１の配線２７と、界磁巻線１３ａ，１３ｂとアースとを接続する第３の配線２９とを所定の間隔、絶縁体３３を介挿して接合することにより浮遊コンデンサ４１を形成した点にある。
【００２７】
浮遊コンデンサ４１は、第１の実施形態と同様に各界磁巻線１３ａ，１３ｂ間の間のギャップに配置されるか、それ以外のブラシ付きモータ４０内の空スペースに配置される。
【００２８】
このような構成の第２の実施形態のブラシ付きモータ４０においても、第１の実施形態と同様に、ロータ２３を回転する際の整流時に発生する火花で生じる電磁ノイズが、浮遊コンデンサ４１と、界磁巻線１３ａ，１３ｂとで構成されるＬＣフィルタによって抑制される。従って、電磁ノイズがバッテリ３１に接続された第１の配線２７を介してブラシ付きモータ１０の外部へ伝播するのを抑制することができる。
【００２９】
このブラシ付きモータ４０においても、従来のようなコイルやコンデンサ等の追加部品を用いていないので、コイルや浮遊コンデンサ等の部品を追加することなく小型化を図りながら電磁ノイズを抑制することができ、その他にも第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係るブラシ付きモータの配線及び特徴構成を示す図である。
【００３１】
第３の実施形態のブラシ付きモータ５０が、第１の実施形態のブラシ付きモータ１０と異なる点は、正ブラシ２４ａが第１の配線（又はバスバ）５１によって界磁巻線１３ａ，１３ｂに接続され、界磁巻線１３ａ，１３ｂが第２の配線（又はバスバ）５２によってバッテリ３１に接続され、負ブラシ２４ｂが第３の配線（又はバスバ）５３によって接地（アース）された構成となっている。
【００３２】
第３の実施形態の特徴は、その構成において、正ブラシ２４ａと界磁巻線１３ａ，１３ｂとを接続する第１の配線５１と、負ブラシ２４ｂとアースとを接続する第３の配線５３とを所定の間隔、絶縁体３３を介挿して接合することにより浮遊コンデンサ５５を形成した点にある。
【００３３】
浮遊コンデンサ５５は、第１の実施形態と同様に各界磁巻線１３ａ，１３ｂ間の間のギャップに配置されるか、それ以外のブラシ付きモータ５０内の空スペースに配置される。
【００３４】
このような構成の第３の実施形態のブラシ付きモータ５０においても、第１の実施形態と同様に、ロータ２３の回転時に生じる電磁ノイズが、浮遊コンデンサ５５と、界磁巻線１３ａ，１３ｂとで構成されるＬＣフィルタによって抑制されるので、電磁ノイズがバッテリ３１に接続された第２の配線５２を介してブラシ付きモータ１０の外部へ伝播するのを抑制することができる。
【００３５】
このブラシ付きモータ５０においても、従来のようなコイルやコンデンサ等の追加部品を用いていないので、コイルや浮遊コンデンサ等の部品を追加することなく小型化を図りながら電磁ノイズを抑制することができ、その他にも第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態に係るブラシ付きモータの配線及び特徴構成を示す図である。
【００３７】
第４の実施形態のブラシ付きモータ６０が、第３の実施形態のブラシ付きモータ５０と異なる点は、界磁巻線１３ａ，１３ｂとバッテリ３１を接続する第２の配線５２と、負ブラシ２４ｂとアースとを接続する第３の配線５３とを所定の間隔、絶縁体３３を介挿して接合することにより浮遊コンデンサ６１を形成した点にある。
【００３８】
浮遊コンデンサ６１は、第１の実施形態と同様に各界磁巻線１３ａ，１３ｂ間の間のギャップに配置されるか、それ以外のブラシ付きモータ６０内の空スペースに配置される。
【００３９】
このような構成の第３の実施形態のブラシ付きモータ６０においても、第１の実施形態と同様に、ロータ２３の回転時に生じる電磁ノイズが、浮遊コンデンサ６１と、界磁巻線１３ａ，１３ｂとで構成されるＬＣフィルタによって抑制されるので、電磁ノイズがバッテリ３１に接続された第２の配線５２を介してブラシ付きモータ１０の外部へ伝播するのを抑制することができる。
【００４０】
このブラシ付きモータ６０においても、従来のようなコイルやコンデンサ等の追加部品を用いていないので、コイルや浮遊コンデンサ等の部品を追加することなく小型化を図りながら電磁ノイズを抑制することができ、その他にも第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０，４０，５０，６０  ブラシ付きモータ
１１  ヨーク
１２ａ，１２ｂ  ポールコア
１３ａ，１３ｂ  界磁巻線
１４  ステータ
２１  電機子鉄心
２３  ロータ
２４ａ  正ブラシ
２４ｂ  負ブラシ
２５  整流子
２７，５１  第１の配線（又はバスバ）
２８，５２  第２の配線（又はバスバ）
２９，５３  第３の配線（又はバスバ）
３５，４１，５５，６１  浮遊コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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