(57)【要約】【課題】  過電圧抑制素子の搭載構造を改善することにより、電機子の巻線コイルの線積を充分確保でき、高トルク化又は扁平化（小形化）を図り得るブラシ付き小形モータの提供。【解決手段】  ブラシ付き小形モータは、モータ軸１に支持されて突極部３ａに巻線コイル２を有する電機子コア３と、軸１に支持されて電機子コア３の軸方向の一方側に隣接し、コイル２と電気的に接続して成る整流子１４と、モータケース５側に支持されて整流子１４に摺接するブラシ片６とを備える。バリスタ１９は軸１に支持されて電機子コア３の軸方向の他方側に配置されている。整流子１４を構成する整流子片Ｓが一体的に具備する軸方向端子部Ｓ３は、電機子コア３とは電気的に絶縁された状態で電機子コア３の厚み方向に通り、電機子コア３の軸方向の他方側に延出した部分を、モータ軸１から遠ざかる方向に屈曲させた上で、ブラシ摺接部Ｓ１とバリスタ１９とを導電接続する。【選択図】          図１
2006115564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ軸に支持されて突極部に巻線コイルを有し、非突極部に貫通孔を有する電機子コアと、
前記モータ軸に支持されて前記電機子コアの軸方向の一方側に隣接し、前記巻線コイルと電気的に接続して成る整流子と、
固定子側に支持されて前記整流子に摺接するブラシと、
前記モータ軸に支持されて前記電機子コアの軸方向の他方側に配置された過電圧抑制素子と、
前記電機子コアとは電気的に絶縁された状態で前記貫通孔内を通り、前記整流子と前記過電圧抑制素子とを導電接続するための通電体とを備えるブラシ付き小形モータにおいて、
前記通電体の、前記電機子コアの軸方向の他方側に延出した部分を、前記モータ軸から遠ざかる方向に屈曲させたことを特徴とするブラシ付き小形モータ。
【請求項２】
請求項１において、前記通電体は、前記整流子を構成する整流子片が一体的に具備する軸方向端子部であることを特徴とするブラシ付き小形モータ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記通電体の、前記電機子コアの軸方向の他方側に延出した部分は、前記モータ軸に対して略垂直な方向に屈曲され、その先端部は、前記電機子コアの非突極部よりも外側に突出していることを特徴とするブラシ付き小形モータ。
【請求項４】
請求項２において、前記通電体は、前記電機子コアの軸方向の一方側において前記モータ軸に対して略垂直な方向に屈曲された放射状連結部を有すると共に、前記電機子コアの軸方向の他方側において前記モータ軸に対して略垂直な方向に屈曲された放射状延出部を有し、
前記放射状連結部と前記放射状延出部とが、絶縁性部材を介して前記電機子コアを互いに逆方向に押さえつけることにより、前記整流子と前記電機子コアとを相対的に固定したことを特徴とするブラシ付き小形モータ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バリスタ等の過電圧抑制素子を備えたブラシ付き小形モータに関し、特に、過電圧抑制素子及び整流子の搭載構造の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般のブラシ付き小形３相モータは、例えば図５に示す如く、モータ軸１に支持されて突極部に３相巻線コイル２を有する電機子コア３と、モータ軸１に支持されて電機子コア３の軸方向の一方側に隣接し、巻線コイル２と電気的に接続して成る整流子４と、モータケース５側に支持されて整流子４に摺接するブラシ片６と、モータケース５の内周面に固着した永久磁石７とを備えている。この小形３相モータは２磁極・３突極構造である。電機子コア３は、軸方向一方側の端面を覆う第１の絶縁性ブッシュ（絶縁コア）８ａと、軸方向他方側の端面を覆う第２の絶縁性ブッシュ（絶縁コア）８ｂとを有する。整流子４は、３個の整流子片（セグメント）をモータ軸１に圧入した整流子ホルダ１７に組み付け、ワッシャー等の留め環８で締め付け固定して成る。各整流子片はブラシ摺接部４ａから起立して一体的に放射方向に配向したライザーとしての放射状端子部４ｂを有する。放射状端子部４ｂ上で留め環８の外周側に３電極部付き円環状バリスタ９を嵌め、各電極部が半田付けで放射状端子部４ｂ自身に固着されて導電接続している。また、巻線コイル２の一部は放射状端子部４ｂの先端側に絡げて半田接続されている。なお、１０はブラシ片６に給電するためのブラシ端子である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の様に、整流子４にライザーとしての放射状端子部４ｂを具備するブラシ付きモータにあっては、円環状バリスタ９を放射状端子部４ｂ上の留め環８の外周側に搭載し、放射状端子部４ｂの先端側に巻線コイル２の一部を接続して成る構造である。
【０００４】
（１）  巻線コイル２は電機子コア３の突極部に巻装するものであるから、円環状バリスタ９又は放射状端子部４ｂの外周側が邪魔になり、巻線部分が軸方向へ大きく膨らむ迄には巻線を巻回し難く、円環状バリスタ９又は放射状端子部４ｂ自体に規制されて巻線コイル２の線積を充分確保できない不都合がある。このため、モータの高トルク化又は扁平化（小形化）を図り得ない。
【０００５】
（２）  半田付け等の上記固着接続の際に生じる熱による整流子ホルダ１７への熱変形を抑制する目的で、通常、整流子ホルダ１７はガラス含有の耐熱樹脂成形品である。このため、整流子ホルダ１７を第１の絶縁性ブッシュ８ａと一体的な樹脂成形品を用い、部品点数の削減を目的として、ガラス含有の耐熱樹脂を用いると、硬質であるため、巻線コイル２の絶縁被膜を損傷・剥離する危険もあり、その一体化は困難であった。
【０００６】
このような問題を解決する技術としては、例えば特開２００４−２２９４３８号公報がある。
【０００７】
特開２００４−２２９４３８号公報に係るブラシ付きモータでは、図４に示すようにモータ軸１に支持されて突極部に巻線コイル２を有する電機子コア３と、モータ軸１に支持されて電機子コア３の軸方向の一方側に隣接し、巻線コイル２と電気的に接続して成る整流子と、固定子側に支持されて整流子に摺接するブラシ６とを備えており、斯かる構成において、円環状バリスタ１９の搭載位置をモータ軸寄りにできるだけ限定するために、モータ軸１に支持されて電機子コア３の軸方向の他方側に配置された円環状バリスタ１９と、電機子コア３とは電気的に絶縁された状態で電機子コア３の厚み方向に通り、整流子と円環状バリスタ１９とを導電接続するための通電体とを有する。
【０００８】
円環状バリスタ１９は、整流子と同じ電機子コア３の一方側ではなく、電機子コア３の他方側に配置されているため、整流子の留め環８の大きさに拘わらず、円環状バリスタ１９の搭載位置をモータ軸寄りに限定可能となる。このため、円環状バリスタ１９及び整流子の端子部が巻線コイル２の邪魔にならず、従来に比し、巻線部分を軸方向へ膨出するように突極部に巻回できるので、巻線コイル２の線積を充分確保できる。従ってモータの高トルク化又は扁平化（小形化）を図り得る。また、円環状バリスタ１９の搭載位置をモータ軸寄りに限定可能なことから、円環状バリスタ１９の表面積自体を大きくすることも可能であり、円環状バリスタ１９の寿命向上に繋がる。これに加え、通電体のうち整流子位置から離れた電機子の他方側を円環状バリスタ１９又は巻線コイル２の一部に接続できるため、半田付け等の熱固着の際における発熱が整流子側に熱伝導し難くなり、整流子ホルダ１５への熱影響を抑制することができるので、整流子ホルダ１５はガラス含有樹脂を用いる必要がなく、それ故、整流子ホルダ１５と絶縁性ブッシュ１８ａとの一体化が可能となり、部品点数及び組付け工数の削減を図ることができる。さらに、円環状バリスタ１９の半田接続が、整流子から離れた位置で行われる為、整流子に半田が付着する恐れが無く、半田付着による整流子ショートの恐れが無いので、通常必要な整流子の洗浄が必要ない。
【０００９】
ここで、上記の通電体としては整流子を構成する整流子片が一体的に具備する軸方向端子部Ｓ３となっており、この軸方向端子部Ｓ３は、整流子片を階段（フライト）に見立てた場合のライザー（け上げ部）ではなく、ステップ（踏み付け部）に相当している。
【００１０】
軸方向端子部Ｓ３を電機子コア３の厚み方向に通すために、電機子コア３の非突極部（内周寄り）に第１の貫通孔Ｈ１を形成し、この第１の貫通孔Ｈ１に軸方向端子部Ｓ３を挿通している。このようにして電機子コア３の軸方向の他方側に突出した通電体が円環状バリスタ１９に接続している。
【００１１】
電機子コア３の他方側には整流子を固定する留め環がないため、円環状バリスタ１９を上記通電体の他方側へ突出した部分の内周側に配置でき、巻線コイル２の線積増加と円環状バリスタ１９の小径化を同時に実現している。この円環状バリスタ１９は外周面で上記突出した部分に導電接続している。
【００１２】
しかしながら、この従来技術においても、電機子コア３の軸方向の他方側より突出した通電体の突出部分が、電機子コア３の突出方向に対して略垂直な方向に突出している為、その突出長さだけモータの小形化の障害になる恐れがある他、巻線コイル２の一部に接続するための通電体への絡げがし難くなっている。さらに、通電体を確実に固定する為に接着工程が必要になるなどの不具合を有している。
【００１３】
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題は、より一層の小形化を目指しつつ、整流子（通電体）への巻線コイルの絡げや整流子への固定を改善したブラシ付き小形モータを提供することにある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−２２９４３８号公報（発明の詳細な説明）
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明によるブラシ付き小形モータは、整流子と過電圧抑制素子とを導電接続するための通電体の他方側に延出した部分を、モータ軸から遠ざかる方向に屈曲させたことを特徴とする。また、通電体の、電機子コアの軸方向の他方側に延出した部分は、モータ軸に対して略垂直な方向に屈曲され、その先端部は非突極部よりも外側に突出しているとよい。さらに、通電体の、電機子コアの軸方向の一方側においてモータ軸に対して略垂直な方向に屈曲された放射状連結部と、電機子コアの軸方向の他方側においてモータ軸に対して略垂直な方向に屈曲された部分（放射状延出部）とが、絶縁性部材を介して電機子コアを互いに逆方向に押さえつけることにより、整流子と電機子コアとを相対的に固定する構成を取ってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るブラシ付き小形モータでは、過電圧抑制素子が整流子と同じ電機子コアの一方側ではなく、電機子コアの他方側に配置されているため、整流子の留め環の大きさに拘わらず、過電圧抑制素子の搭載位置をモータ軸寄りに限定可能となるうえ、通電体を電機子コアの他方側で屈曲させた分モータの扁平化（小形化）をさらに促進でき、また、屈曲させた通電体（放射状延出部）が電機子コアの突極部の突出方向と略同方向に延びている為、巻線コイルの絡げも容易となる。さらに、放射状連結部と放射状延出部とが、絶縁性部材を介して電機子コアを互いに逆方向に押さえつける構成では、整流子と電機子コアとが相対的に固定される為、整流子を確実に固定する為に従来必要であった接着工程が不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るブラシ付き小形モータの一実施例を示す縦断面図、図２はそのロータの組立態様を上から見た状態を示す斜視図、図３は同組立態様を下から見た状態を示す斜視図である。
【００１８】
本例のブラシ付き小形モータは２磁極・３突極構造であり、モータ軸１に支持されて突極部３ａに３相巻線コイル２を有する電機子コア３と、モータ軸１に支持されて電機子コア３の軸方向の一方側に隣接し、巻線コイル２と電気的に接続して成る整流子１４と、モータケース５側に支持されて整流子１４に摺接するブラシ片６と、モータケース５の内周面に固着した永久磁石７とを備えている。モータ軸１はラジアル軸受１１，１２及びスラスト軸受１３にて回転可能に支持されている。
【００１９】
整流子１４は、３つの整流子片（セグメント）Ｓから成り、各整流子片Ｓは、ブラシ摺接部Ｓ１と、これに切り起された放射状連結部Ｓ２と、この放射状連結部Ｓ２に対しブラシ摺接部Ｓ１とは逆方向に曲げた軸方向端子部Ｓ３とから成る。電機子コア３は、軸方向一方側の端面を覆う第１の絶縁性ブッシュ（絶縁コア）１８ａと、軸方向他方側の端面を覆う第２の絶縁性ブッシュ（絶縁コア）１８ｂとを有する。
【００２０】
第１の絶縁性ブッシュ１８ａは樹脂製の整流子ホルダ１５を嵌め込むためのホルダ受け部Ｒを一体的に有する。整流子ホルダ１５は各整流子片Ｓのブラシ摺接部Ｓ１を面的に当て受けるための筒状部１５ａと、ブラシ摺接部Ｓ１の下端と放射状連結部Ｓ２を載せてホルダ受け部Ｒに嵌合するための略三角形状の基台１５ｂとを一体的に有する。この基台１５ｂの三隅側面には軸方向端子部Ｓ３の位置決め部１５ｃを有している。また第１の絶縁性ブッシュ１８ａは、図３に示す如く、軸方向端子部Ｓ３を挿通するための第２の貫通孔Ｈ２を有する絶縁性鞘部Ａを一体的に有している。電機子コア３は、シャフト貫通孔Ｈの外、非突極部（内周側）に軸方向端子部Ｓ３が挿通するための第１の貫通孔Ｈ１を有している。第２の絶縁性ブッシュ１８ｂは比較的小径の円環状バリスタ１９を担持するためのフック部Ｆを一体的に有する。また第２の絶縁性ブッシュ１８ｂは、図２に示す如く、軸方向端子部Ｓ３を挿通するための第２の貫通孔Ｈ２を有する絶縁性鞘部Ｂを一体的に有している。
【００２１】
整流子１４は、３個の整流子片Ｓのブラシ摺接部Ｓ１をモータ軸１に圧入した整流子ホルダ１５の円筒部１５ａに組み付け、ワッシャー等の留め環８で締め付け固定して成るものであるが、各軸方向端子部Ｓ３は電機子コア３の第１の貫通孔Ｈ１を貫通して電機子コア３の他方側に突出している。そしてその突出部分は、モータ軸１に対して略垂直な方向に屈曲され（放射状延出部Ｓ３’）、その先端部は、電機子コア３の非突極部（内周側）よりも外側に突出している。放射状延出部Ｓ３’の内周側に円環状バリスタ１９が位置し、放射状延出部Ｓ３’の根元部分には円環状バリスタ１９の電極部、先端部分には巻線コイル２の一部が絡げられて半田付け等により導電接続されている（図示せず）。なお、１０はブラシ片６に給電するためのブラシ端子である。
【００２２】
本例においては、円環状バリスタ１９が整流子１４のブラシ摺接部Ｓ１に隣接せず、電機子コア３を挟んだ他方側に配置されているため、整流子１４の留め環８の大きさに拘わらず、円環状バリスタ１９の小径化と共にその搭載位置をモータ軸寄りに限定できる。このため、円環状バリスタ１９及び整流子１４の端子部が巻線コイル２の邪魔にならず、図５に示す従来モータに比し、巻線部分を軸方向へ膨出するように突極部に巻回できるので、巻線コイル２の線積を充分確保できる。従ってモータの高トルク化又は扁平化（小形化）を図り得る。
【００２３】
そして、屈曲された放射状延出部Ｓ３’も、非突極部すなわち突極部３ａ間に屈曲されているので、巻線コイル２の邪魔にならないばかりか、放射状延出部Ｓ３’が屈曲された分、モータの扁平化（小形化）をさらに促進できる。
【００２４】
また、放射状延出部Ｓ３’が突極部３ａの突出方向と略同方向に延びている為、巻線コイル２の絡げが容易になる。
【００２５】
さらに、放射状連結部Ｓ２と放射状延出部Ｓ３’とが第１及び第２の絶縁性ブッシュ１８ａ、１８ｂを介して電機子コア３を互いに逆方向に押さえつけるようにすれば、整流子１４と電機子コア３とが相対的に固定される為、従来必要であった接着による整流子１４の固定が不要になる。
【００２６】
上記放射状延出部Ｓ３’が円環状バリスタ１９の外周面電極及び巻線コイル２の一部に接続できるため、半田付け等の熱固着の際における発熱がブラシ摺接部Ｓ１に熱伝導し難くなり、樹脂製整流子ホルダ１５への熱影響を抑制することができる。このため、整流子ホルダ１５はガラス含有樹脂を用いる必要がなくなるので、本例には図示しないものの、整流子ホルダ１５と絶縁性ブッシュ１８ａとの一体化も可能である。従って部品点数及び組付け工数の削減を図ることができる。
【００２７】
軸方向端子部Ｓ３（放射状延出部Ｓ３’）は留め環８を搭載可能の短い放射状連結部Ｓ２を以ってブラシ摺接部Ｓ１と一体的に構成されている。このため、部品点数の増加，接続箇所数の増加並びに組み付け作業の手間などを回避できる。
【００２８】
軸方向端子部Ｓ３と電機子コア３との電気絶縁性を確保するためには、第１の貫通孔Ｈ１の孔径を大きくして空気絶縁を図る方法もあるが、その分、電機子コア３の有効磁路断面積が縮小するため好ましくない。第１及び第２の絶縁性ブッシュ１８ａ，１８ｂに一体的に形成した絶縁性鞘部Ａ，Ｂを第１の貫通孔Ｈ１に挿し込んで、第２の貫通孔Ｈ２に軸方向端子部Ｓ３を挿通してなるため、第１の貫通孔Ｈ１の孔径をさほど大きくせずに済む。また、絶縁性鞘部Ａ，Ｂを上記ブッシュ１８ａ，１８ｂと一体的に構成できるから、部品点数の削減及び組み付け容易性を担保できる。なお、図１に示す如く、絶縁性鞘部Ａ，Ｂは相当接する程の長さを必要としない。
【００２９】
更に、第２の絶縁性ブッシュ１８ｂが円環状バリスタ１９を担持するためのフック部Ｆを有しているため、部品点数の増加を招かずに済む。
【００３０】
上記実施例は２磁極・３突極構造のブラシ付きモータを示してあるが、例えば４磁極・６突極構造のブラシ付きモータの場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るブラシ付き小形モータの一実施例を示す縦断面図である。
【図２】同実施例のロータの組立態様を上から見た状態を示す斜視図である。
【図３】同組立態様を下から見た状態を示す斜視図である。
【図４】従来のブラシ付き小形モータの一例を示す縦断面図である。
【図５】他の従来のブラシ付き小形モータの一例を左半分縦断した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…モータ軸
２…巻線コイル
３…電機子コア
３ａ…突極部
４，１４…整流子
４ａ，Ｓ１…ブラシ摺接部
４ｂ…放射状端子部
５…モータケース
６…ブラシ片
７…永久磁石
８…留め環
８ａ，１８ａ…第１の絶縁性ブッシュ（絶縁コア）
８ｂ，１８ｂ…第２の絶縁性ブッシュ（絶縁コア）
９，１９…円環状バリスタ
１０…ブラシ端子
１１，１２…ラジアル軸受
１３…スラスト軸受
１５，１７…整流子ホルダ
１５ａ…筒状部
１５ｂ…基台
１５ｃ…位置決め部
Ａ，Ｂ…絶縁性鞘部
Ｆ…フック部
Ｈ…シャフト貫通孔
Ｈ１…第１の貫通孔
Ｈ２…第２の貫通孔
Ｒ…ホルダ受け部
Ｓ…整流子片（セグメント）
Ｓ２…放射状連結部
Ｓ３…軸方向端子部
Ｓ３’…放射状延出部（軸方向端子部）
【図１】
2006115564.tif 000003
【図２】
2006115564.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006115564.tif 000006
【図５】
2006115564.tif 000007