(57)【要約】【課題】  組立作業の効率を向上することができ、かつ、軸線方向の無駄なスペースを削除可能なブラシ付きモータを提供すること。【解決手段】  ブラシ付きモータにおいて、整流子電極５およびバリスタ６の双方が整流子ホルダ４の鍔部４１に対して下側に配置されている。整流子ホルダ４において下方に突出する円筒部４３の周りに整流子電極５の整流子片部５１が位置し、その周りにバリスタ６が配置されているので、バリスタ６の内側において、ワッシャ７によって整流子電極５を固定できる。鍔部４１は、ランド部５３を除く部分の外周縁がバリスタ６の外周縁と略重なる位置あるいは内側位置にある。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向の一方側を上側とし、他方側を下側としたとき、
回転軸の側から外周側に複数の突極が突出した回転子と、前記回転子に対して下側で前記回転軸に固定され、環状のバリスタおよび整流子電極が搭載された整流子ホルダとを有するブラシ付きモータにおいて、
前記整流子ホルダは、半径方向に広がる鍔部と、該鍔部の中央部分から下側に突出する円筒部とを備え、
前記整流子電極は、前記円筒部の周りに位置する整流子片部と、前記鍔部の下側端面に沿って外周側に延びたランド部を備え、
前記バリスタは、前記整流子片部の囲りに装着されて前記ランド部と半田付けされ、
前記鍔部は、前記ランド部を除く部分の外周縁が前記バリスタの外周縁と平面的に略重なる位置あるいは内側位置にあることを特徴とするブラシ付きモータ。
【請求項２】
請求項１において、前記整流子片部と前記バリスタとの間に円筒状のワッシャが配置されていることを特徴とするブラシ付きモータ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記整流子ホルダは、前記鍔部の上面から軸線方向に突出した位置決め突起を備え、
前記回転子には、前記複数の突極の間に相当する部分に前記位置決め突起が嵌って当該回転子と前記整流子ホルダとの位置決めを行う係合穴が形成されていることを特徴とするブラシ付きモータ。
【請求項４】
請求項３において、前記位置決め突起は、前記整流子ホルダにおいて前記ランド部が位置する部分の裏側から上側に突出していることを特徴とするブラシ付きモータ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記回転子は、前記突極を備えた電機子コアと、該電機子コアの上側に積層された第１のインシュレータと、前記電機子コアの下側に積層された第２のインシュレータとを備え、
前記電機子コアは、前記複数の突極の根元部分が環状部分によって連結され、
前記第２のインシュレータは、半径方向外側に突出して前記突極の下側に積層される複数の腕部と、該複数の腕部の根元同士を連結する連結部とを備え、
当該第２のインシュレータを前記電機子コアの下側に重ねた状態で前記連結部が前記環状部分の外周面に半径方向外側で所定の間隔を隔てた位置で対向して前記係合穴を構成していることを特徴とするブラシ付きモータ。
【請求項６】
請求項５において、前記係合穴は、軸線方向に貫通する穴であり、
当該係合穴には下側から前記位置決め突起が挿入されているとともに、
前記第１のインシュレータには、下側に突出して前記係合穴に上側から挿入される突起が形成されている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、ブラシ付きモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブラシ付きモータは、外周側に複数の突極が突出した回転子を備えるともに、回転子の下側には、環状のバリスタおよび整流子電極が搭載された整流子ホルダが配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここに開示の発明では、整流子ホルダの上面にコア挿入用突起が形成されている一方、整流子ホルダの下側にワッシャで整流子電極の整流子片を固定している。そして、整流子電極のランド部の上面側に対して、整流子ホルダの上面側に装着した環状のバリスタとの半田付けを行っている。
【０００４】
一方、上記特許文献には、従来技術として、整流子ホルダの鍔部の下面に環状のバリスタを配置するとともに、このバリスタの下面側にワッシャにより整流子電極を固定し、整流子電極から外周側に突き出たランド部とバリスタの半田付けを行っている。
【特許文献１】特許第３２３８０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献において発明として開示された構成では、整流子ホルダの下面に整流子電極を配置する一方、整流子ホルダの上面側にバリスタを配置しているため、整流子ホルダへのバリスタや整流子電極の搭載作業、整流子ホルダとバリスタとの半田付け作業を行う際、整流子ホルダを何度も上下反転させる必要がある。このため、組立作業の効率が悪いという問題点がある。
【０００６】
これに対して、上記特許文献において従来技術として開示された構成では、整流子ホルダへのバリスタや整流子電極の搭載作業、整流子ホルダとバリスタとの半田付け作業を行う際、整流子ホルダを上下反転させる必要がないが、整流子ホルダの下側にバリスタを搭載した後、バリスタの下側に整流子電極を重ねて配置する必要があるため、バリスタと整流子ワッシャとを軸線方向に重ねる分、軸線方向に無駄なスペースが発生するという問題点がある。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、組立作業の効率を向上することができ、かつ、軸線方向の無駄なスペースを削除可能なブラシ付きモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、軸線方向の一方側を上側とし、他方側を下側としたとき、外周側に複数の突極が突出した回転子と、前記回転子に対して下側に配置され、環状のバリスタおよび整流子電極が搭載された整流子ホルダとを有するブラシ付きモータにおいて、前記整流子ホルダは、半径方向に広がる鍔部と、該鍔部の中央部分から下側に突出する円筒部とを備え、前記整流子電極は、前記円筒部の周りに位置する整流子片部と、前記鍔部の下側端面に沿って外周側に延びたランド部を備え、前記バリスタは、前記整流子片部の囲りに装着されて前記ランド部と半田付けされ、前記鍔部は、前記ランド部を除く部分の外周縁が前記バリスタの外周縁と平面的に略重なる位置あるいは内側位置にあることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、整流子電極およびバリスタの双方が整流子ホルダの鍔部に対して下面側に配置されているので、整流子ホルダへのバリスタや整流子電極の搭載作業、整流子ホルダとバリスタとの半田付け作業を行う際、整流子ホルダを何度も上下反転させる必要がなく、組立作業の効率が高い。また、整流子ホルダにおいて下方に突出する円筒部の周りに整流子電極の整流子片部が位置し、その周りにバリスタが配置されているので、例えば、バリスタの内側に配置したワッシャなどによって整流子電極を円筒部に固定できる。従って、ワッシャとバリスタとを軸線方向に重ねて配置する必要がないので、軸線方向の無駄なスペースを削除でき、モータの薄型化を図ることができる。さらに、鍔部は、ランド部を除く部分の外周縁がバリスタの外周縁と略重なる位置あるいは内側位置にあるため、バリスタと整流子電極のランド部とを半田付けする際、整流子ホルダにはランド部の周辺に邪魔になるものがない。それ故、バリスタと整流子電極のランド部とを半田コテで半田付けする際、半田コテが整流子ホルダに接近あるいは接触することがなく、このような接近や接触に起因する熱で整流子ホルダが熱変形することがない。また、整流子ホルダにはランド部の周辺に邪魔になるものがないので、バリスタと整流子電極のランド部とをバリスタと整流子電極のランド部とをリフローで半田付けする際、クリームハンダを整流子ホルダのランド部に容易かつ効率よく塗布することができる。
【００１０】
本発明において、前記整流子ホルダは、前記鍔部の上面から軸線方向に突出した位置決め突起を備え、前記回転子には、前記複数の突極の間に相当する部分に前記位置決め突起が嵌って当該回転子と前記整流子ホルダとの位置決めを行う係合穴が形成されていることが好ましい。このように構成すると、当該回転子と前記整流子ホルダとのラジアル方向の位置決めを容易に行うことができる。
【００１１】
本発明において、前記位置決め突起は、前記整流子ホルダにおいて前記ランド部が位置する裏側から上側に突出していることが好ましい。回転子において回転中心から所定の距離を隔てた位置にしか位置決めのための係合穴を形成できないことが多く、かつ、本発明で用いた整流子ホルダにおいて、鍔部は、ランド部を除く部分の外周縁がバリスタの外周縁と略重なる位置あるいは内側位置にあり、サイズが小さい。それでも、整流子ホルダにおいてランド部が位置する裏側から位置決め突起を上側に突出させれば、回転中心から所定の距離を隔てた位置に形成した係合穴に嵌まる位置に位置決め突起を形成することができる。
【００１２】
本発明において、前記回転子は、前記突極を備えた電機子コアと、該電機子コアの上側に積層された第１のインシュレータと、前記電機子コアの下側に積層された第２のインシュレータとを備え、前記電機子コアは、前記複数の突極の根元部分が環状部分によって連結され、前記第２のインシュレータは、半径方向外側に突出して前記突極の下側に積層される複数の腕部と、該複数の腕部の根元同士を連結する連結部とを備え、当該第２のインシュレータを前記電機子コアの下側に重ねた状態で前記連結部が前記環状部分の外周面に半径方向外側で所定の間隔を隔てた位置で対向して前記係合穴を構成していることが好ましい。このように構成すると、係合穴を設ける場合でも、電機子コアについては設計変更が一切、不要である。
【００１３】
本発明において、前記係合穴は、軸線方向に貫通する穴であり、当該係合穴には下側から前記位置決め突起が挿入されているとともに、前記第１のインシュレータには、下側に突出して前記係合穴に上側から挿入される突起が形成されていることが好ましい。このように構成すると、係合穴を利用して、第１のインシュレータと第２のインシュレータとの位置決めも行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のブラシ付きモータでは、整流子電極およびバリスタの双方が整流子ホルダの鍔部に対して下面側に配置されているので、整流子ホルダへのバリスタや整流子電極の搭載作業、整流子ホルダとバリスタとの半田付け作業を行う際、整流子ホルダを何度も上下反転させる必要がないので、組立作業の効率が高い。また、整流子ホルダにおいて下方に突出する円筒部の周りに整流子電極の整流子片部が位置し、その周りにバリスタが配置されているので、例えば、バリスタの内側に配置したワッシャなどによって整流子電極を固定できる。従って、ワッシャとバリスタとを軸線方向に重ねて配置する必要がないので、軸線方向の無駄なスペースを削除でき、モータの薄型化を図ることができる。さらに、鍔部は、ランド部を除く部分の外周縁がバリスタの外周縁と略重なる位置あるいは内側位置にあるため、バリスタと整流子電極のランド部とを半田付けする際、整流子ホルダにはランド部の周辺に邪魔になるものがない。それ故、バリスタと整流子電極のランド部とを半田コテで半田付けする際、半田コテが整流子ホルダに接近あるいは接触することがなく、このような接近や接触に起因する熱で整流子ホルダが熱変形することがない。また、整流子ホルダにはランド部の周辺に邪魔になるものがないので、バリスタと整流子電極のランド部とをバリスタと整流子電極のランド部とをリフローで半田付けする際、クリームハンダを整流子ホルダのランド部に容易かつ効率よく塗布することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したブラシ付きモータを説明する。
【００１６】
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明を適用したブラシ付きモータの上ケース側の構成を示す断面図、端板側の構成を示す断面図、および回転子の平面図である。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１（ｃ）に示す回転子のコイルを巻回する前の状態を示す断面図、および平面図である。なお、図１（ｂ）は、図１（ｃ）のＢ−Ｂ′線における断面図に相当し、図２（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ′線における断面図に相当する。
【００１７】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および図２（ａ）、（ｂ）において、本形態のブラシ付きモータでは、モータケースは、上ケース２１と、この上ケース２１の下端開口を塞ぐ端板２２とからなり、上ケース２１の円筒状胴部の内周面にはマグネット２が配置されている。また、回転子３は、上ケース２１の軸受けと端板２２との間で回転可能に支持された回転軸３１と、この回転軸３１に固定された電機子コア３３と、電機子コア３３の上側に積層された第１のインシュレータ３６と、電機子コア３３の下側に積層された第２のインシュレータ３７とを備えており、電機子コア３３から外周側に突出した３本の突極３３１の周りには、第１のインシュレータ３６および第２のインシュレータ３７の上からコイル３５が巻回されている。また、回転軸３１に対しては、電機コアの下側に、後述する整流子ホルダ４が固定されている。
【００１８】
（整流子部）
図３は、本発明を適用したブラシ付きモータの整流子付近を拡大して示す断面図である。図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図３は、本発明を適用したブラシ付きモータの整流子の断面図、およびその平面図である。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図４に示す電機子ホルダの平面図、断面図、および底面図である。
【００１９】
図３、図４（ａ）、（ｂ）および図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、整流子ホルダ４は、半径方向に広がる鍔部４１と、この鍔部４１の中央部分から下側に突出する円筒部４３と、鍔部４１から上方に突出した３本の位置決め突起４５とを備えた樹脂成形品であり、円筒部４３に対して回転軸３１は嵌め込み固定されている。鍔部４１は、角や辺が丸みを帯びた略三角形の平面形状を有しており、３本の位置決め突起４５はそれぞれ、三角形の頂点に相当する位置から上方に突出している。ここで、３本の位置決め突起４５はいずれも、外側に開口する横断面コの字形状を備えている。
【００２０】
このように構成した整流子ホルダ４において、鍔部４１の下側では、断面Ｌ字形状の整流子電極５が３枚、配置され、これら３枚の整流子電極５は、円筒部４３の周りに位置する整流子片部５１と、鍔部４１の下側端面に沿って三角形の頂点に相当する位置に向けて外側に向けて延びたランド部５３とを備えている。ここで、３枚の整流子電極５は、各整流子片部５１の円筒部４３の周りに等角度間隔に配置され、図１（ｂ）および図３に示すブラシ９が当接する。
【００２１】
また、整流子片部５１の根元部分（上側部分）の囲りには、整流子片部５１を円筒部４３に固定するための筒状のワッシャ７が装着され、かつ、このワッシャ７の外周側に、火花消去用の環状のバリスタ６が装着されている。また、バリスタ６の３つの電極はそれぞれ、図１（ｂ）に示す３つのコイル３５の端末３５０とともにランド部５３に半田１０により接続されている。このようにしてバリスタ６を搭載した状態で、整流子ホルダ４の鍔部４１は、ランド部５３を除く部分の外周縁がバリスタ６の外周縁と略重なる位置あるいは内側位置にあり、外側にはみ出していない。
【００２２】
（位置決め構造）
図６は、整流子と回転子３との位置決め構造を示す分解斜視図である。図１（ｂ）、図２（ａ）および図３に示す回転子３において、電機子コア３３は、図６に示すように、複数の突極３３１の根元部分が環状部分３３０によって連結され、この環状部分３３０の下半部３３２は外周面が直線的な平坦面とされ、上半部３３３の外周面は、周方向の中央側が外側に張り出した湾曲面になっている。また、第１のインシュレータ３６は、半径方向外側に突出して突極３３１の上側に積層される複数の腕部３６１と、これらの複数の腕部３６１の根元同士を連結する連結部３６２とを備えており、連結部３６２は中央で折れ曲がった形状を備えている。第２のインシュレータ３７も、第１のインシュレータ３６と同様、半径方向外側に突出して突極３３１の下側に積層される複数の腕部３６１と、これらの複数の腕部３６１の根元同士を連結する連結部３６２とを備えており、連結部３６２は中央で折れ曲がった形状を備えている。ここで、連結部３６２の屈曲部分における内側は、矩形の切り欠き３６５になっている。
【００２３】
ここで、第２のインシュレータ３７を電機子コア３３の下側に重ねた状態で、第２のインシュレータ３７の連結部３７２は、電機子コア３３の環状部分３３０の下半部３３２の外周面に半径方向外側で対向して、整流子ホルダ４の位置決め突起４５が下方から挿入される係合穴８が形成される。また、第１のインシュレータ３６では、連結部３６２の下面から突起３６７が突出しており、第２のインシュレータ３７を電機子コア３３の上側に重ねた状態で、突起３６７は、係合穴８の矩形の切り欠き３６５内に上方から挿入されるようになっている。
【００２４】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のブラシ付きモータでは、整流子電極５およびバリスタ６の双方が整流子ホルダ４の鍔部４１に対して下側に配置されているので、整流子ホルダ４へのバリスタ６や整流子電極５の搭載作業、整流子ホルダ４とバリスタ６との半田１０による接続作業を行う際、整流子ホルダ４を何度も上下反転させる必要がないので、組立作業の効率が高い。
【００２５】
また、整流子ホルダ４において下方に突出する円筒部４３の周りに整流子電極５の整流子片部５１が位置し、その周りにバリスタ６が配置されているので、バリスタ６の内側において、ワッシャ７によって整流子電極５を固定できる。従って、ワッシャ７とバリスタ６とを軸線方向に重ねて配置する必要がないので、軸線方向の無駄なスペースを削除でき、モータの薄型化を図ることができる。
【００２６】
さらに、鍔部４１は、ランド部５３を除く部分の外周縁がバリスタ６の外周縁と略重なる位置あるいは内側位置にあるため、バリスタ６と整流子電極５のランド部５３とを半田１０で接続する際、整流子ホルダ４にはランド部５３の周辺に邪魔になるものがない。それ故、バリスタ６と整流子電極５のランド部５３とを半田コテで半田付けする際、半田コテが整流子ホルダ４に接近あるいは接触することに起因する熱で整流子ホルダ４が熱変形することがない。なお、整流子ホルダ４にはランド部５３の周辺に邪魔になるものがないので、バリスタ６と整流子電極５のランド部５３とをリフローで半田付けする際、クリームハンダを整流子ホルダ４のランド部５３に容易かつ効率よく塗布することができる。
【００２７】
また、整流子ホルダ４は、鍔部４１の上面から軸線方向に突出した位置決め突起４５を備え、回転子３には、複数の突極３３１の間に相当する部分に位置決め突起４５が嵌って回転子３と整流子ホルダ４との位置決めを行う係合穴８が形成されているため、回転子３と整流子ホルダ４とのラジアル方向の位置決めを容易に行うことができる。
【００２８】
しかも、第２のインシュレータ３７を電機子コア３３の下側に重ねた状態で連結部３７２が環状部分３３０の外周面に半径方向外側で対向して係合穴８を構成しているため、係合穴８を設ける場合でも、電機子コア３３については設計変更が一切、不要である。
【００２９】
また、回転子３では回転中心から外側に所定の距離を隔てた位置にしか係合穴８を形成できないことが多く、かつ、本形態で用いた整流子ホルダ４において、鍔部４１は、ランド部５３を除く部分の外周縁がバリスタ６の外周縁と略重なる位置あるいは内側位置にあり、サイズが小さい。それでも、整流子ホルダ４においてランド部５３が位置する部分の裏側から位置決め突起４５を上側に突出させているので、外周側寄りの位置に位置決め突起４５を形成することができる。
【００３０】
さらに、本形態において、係合穴８は、軸線方向に貫通する穴であり、係合穴８には下側から位置決め突起４５が挿入されているとともに、この係合穴８には、第１のインシュレータ３６から下方に突出した突起３６７が挿入されている。それ故、係合穴８を利用して、第１のインシュレータ３６と第２のインシュレータ３７との位置決めも行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明を適用したブラシ付きモータの上ケース側の構成を示す断面図、端板側の構成を示す断面図、および回転子の平面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１（ｃ）に示す回転子のコイルを巻回する前の状態を示す断面図、および平面図である。
【図３】本発明を適用したブラシ付きモータの整流子付近を拡大して示す断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図３は、本発明を適用したブラシ付きモータの整流子の断面図、およびその平面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図４に示す電機子ホルダの平面図、断面図、および底面図である。
【図６】本発明を適用したブラシ付きモータにおける整流子と回転子との位置決め構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
２  マグネット
３  回転子
４  整流子ホルダ
５  整流子電極
６  バリスタ
７  ワッシャ
８  係合穴
９  ブラシ
３１  回転軸
３３  電機子コア
３５  コイル
３６  第１のインシュレータ
３７  第２のインシュレータ
４１  鍔部
４３  円筒部
４５  位置決め突起
５１  整流子片部
５３  ランド部
３３０  環状部分
３６１、３７１  腕部
３６２、３７２  連結部
【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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【図６】
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