(57)【要約】      （修正有）【課題】コンミテータとコイルの接続信頼性を向上させたロータを提供する。【解決手段】シャフト３と、ロータコア２と、コイル７と、コミュテータ１と、を備え、コミュテータは、中心軸周りにおいて環状に並ぶ複数のセグメント５と、巻線８と複数のセグメントとを接続する複数の端子部材９と、セグメントおよび端子部材を保持する保持部材と、を有し、端子部材は、巻線を把持する把持部を有し、把持部は、保持部材の外周面と対向し軸方向に沿って延びる内側腕部と、内側腕部の径方向外側に位置し軸方向に沿って延びる外側腕部と、内側腕部と外側腕部とを軸方向他方側の端部で連結する連結部と、を有し、コミュテータは、把持部または把持部に隣接する位置に、径方向の内側または外側に突出する突出部を有し、把持部は、突出部よりも軸方向一方側に位置する部分において巻線の少なくとも一部を把持する、ロータ。【選択図】図１
2019062666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸に沿って延びるシャフトと、前記シャフトに固定されるロータコアと、前記ロータコアに巻き回されるコイルと、前記ロータコアの軸方向一方側に位置し前記シャフトに固定されるコミュテータと、を備え、
前記コミュテータは、
中心軸周りにおいて環状に並ぶ複数のセグメントと、
前記コイルから延びる巻線と前記複数のセグメントとを接続する複数の端子部材と、
前記複数のセグメントおよび前記複数の端子部材を保持する保持部材と、
を有し、
前記端子部材は、前記巻線を把持する把持部を有し、
前記把持部は、
前記保持部材の外周面と対向し軸方向に沿って延びる内側腕部と、
前記内側腕部の径方向外側に位置し軸方向に沿って延びる外側腕部と、
前記内側腕部と前記外側腕部とを軸方向他方側の端部で連結する連結部と、
を有し、
前記コミュテータは、前記把持部または前記把持部に隣接する位置に、径方向の内側または外側に突出する突出部を有し、
前記把持部は、前記突出部よりも軸方向一方側に位置する部分において前記巻線の少なくとも一部を把持する、
ロータ。
【請求項２】
前記突出部と前記巻線とは、径方向に見て互いに重ならない位置に配置される、請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記内側腕部および前記外側腕部は、径方向に交差する方向に拡がる平板部をそれぞれ有し、
前記把持部は、前記内側腕部の前記平板部と、前記外側腕部の前記平板部との間に前記巻線を把持する、
請求項１または２に記載のロータ。
【請求項４】
前記突出部は、前記外側腕部または前記内側腕部の軸方向の中間部から周方向および径方向に突出する側方突起部である、請求項１から３のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項５】
前記突出部は、前記外側腕部の前記連結部よりも軸方向一方側の部分において前記内側腕部側へ、または、前記内側腕部の前記連結部よりも軸方向一方側の部分において前記外側腕部側へ屈曲する屈曲部である、請求項１から３のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項６】
前記突出部は、前記保持部材の外周面から径方向外側へ延びる突起部である、請求項１から３のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項７】
前記セグメントと前記端子部材は単一の部材である、請求項１から６のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のロータを備える、モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータ、モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシ付きモータ用のロータにおいて、コイルから引き出された巻線を、コミュテータのセグメントから延びるフック状の端子片に挟む構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の構成では、フック状の端子片の凸部を巻線に食い込ませていたため、凸部と巻線が点接触することになり、巻線の固定が不安定になる場合があった。また、小型モータ用の細い巻線を用いる場合には、凸部によって巻線が切断されるおそれがあった。
【０００５】
本発明の一態様は、コミュテータとコイルとの接続信頼性を向上させたロータおよびモータを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、中心軸に沿って延びるシャフトと、前記シャフトに固定されるロータコアと、前記ロータコアに巻き回されるコイルと、前記ロータコアの軸方向一方側に位置し前記シャフトに固定されるコミュテータと、を備え、前記コミュテータは、中心軸周りにおいて環状に並ぶ複数のセグメントと、前記コイルから延びる巻線と前記複数のセグメントとを接続する複数の端子部材と、前記複数のセグメントおよび前記複数の端子部材を保持する保持部材と、を有し、前記端子部材は、前記巻線を把持する把持部を有し、前記把持部は、前記保持部材の外周面と対向し軸方向に沿って延びる内側腕部と、前記内側腕部の径方向外側に位置し軸方向に沿って延びる外側腕部と、前記内側腕部と前記外側腕部とを軸方向他方側の端部で連結する連結部と、を有し、前記コミュテータは、前記把持部または前記把持部に隣接する位置に、径方向の内側または外側に突出する突出部を有し、前記把持部は、前記突出部よりも軸方向一方側に位置する部分において前記巻線の少なくとも一部を把持する、ロータが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、コミュテータとコイルとの接続信頼性を向上させたロータおよびモータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態のモータの部分断面を含む概略図である。
【図２】図２は、コミュテータの分解斜視図である。
【図３】図３は、端子部材の把持部を示す斜視図である。
【図４】図４は、把持部を圧着した状態を示す側面図である。
【図５】図５は、第１変形例のモータにおける端子部材の把持部を示す斜視図である。
【図６】図６は、第１変形例において把持部を圧着した状態を示す側面図である。
【図７】図７は、第２変形例のモータにおける保持部材および把持部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態のモータの部分断面を含む概略図である。図２は、コミュテータの分解斜視図である。図３は、端子部材の把持部を示す斜視図である。図４は、把持部を圧着した状態を示す側面図である。
【００１０】
なお、本願では、シャフト３の中心軸Ｊと平行な方向を「軸方向」、中心軸Ｊに直交する方向を「径方向」、中心軸Ｊを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また以下の説明において、軸方向一方側は図１における上側、軸方向他方側は図１における下側に対応する。
【００１１】
図１に示すモータ１００は、ブラシ付きモータである。モータ１００は、中心軸Ｊに沿って延びるシャフト３を有するロータ２０と、ロータ２０の径方向外側を囲むマグネット１３と、ロータ２０およびマグネット１３を収容するケース１２とを備える。
【００１２】
ロータ２０は、シャフト３と、シャフト３に固定されるロータコア２と、ロータコア２に巻き回されるコイル７と、ロータコア２の軸方向一方側に位置しシャフト３に固定されるコミュテータ１と、を備える。
【００１３】
コミュテータ１は、図２に示すように、中心軸Ｊ周りにおいて環状に並ぶ複数のセグメント５と、それぞれのセグメント５の軸方向他方側の端部５ａから径方向に延びる端子部材９と、複数のセグメント５を保持する保持部材１４と、セグメント５を径方向外側から囲んで固定する固定リング６と、を有する。
【００１４】
セグメント５は、軸方向から見て円弧状に湾曲する板状の金属部材である。端子部材９は、セグメント５の端部５ａの周方向の中央部から径方向に直線状に延びる延伸部９ａと、延伸部９ａの先端に設けられる把持部９ｂとを有する。本実施形態の場合、セグメント５と端子部材９は単一部材である。これにより、部品点数を削減でき、製造効率を高められる。なお、セグメント５と端子部材９は別々の部材であってもよい。
【００１５】
保持部材１４は、軸方向に延びる円筒状の本体部４と、本体部４の軸方向他方側の端部から径方向に拡がる端子支持部１０と、を有する。コミュテータ１は、本体部４をシャフト３に圧入または接着することでシャフト３に固定される。
【００１６】
本体部４の外周面に、３つのセグメント５が全体として円筒状を成すように配置される。端子支持部１０は、軸方向に見て六角形状であり、端子支持部１０の軸方向一方側を向く面に、端子部材９の延伸部９ａが配置される。端子部材９の把持部９ｂは、端子支持部１０の径方向外側を向く端面１０ａに配置される。固定リング６は、セグメント５を径方向外側から固定し、端子部材９を端子支持部１０との間に挟んで固定する。
【００１７】
コミュテータ１の端子部材９は、ロータコア２に巻き回されるコイル７から延びる巻線８を、把持部９ｂにより把持する。
把持部９ｂは、図３に示すように、延伸部９ａの先端から軸方向他方側へ延びる内側腕部９１と、内側腕部９１の径方向外側に位置し軸方向に延びる外側腕部９２と、内側腕部９１と外側腕部９２とを軸方向他方側の端部で連結する連結部９３と、を有する。内側腕部９１は、端子支持部１０の端面１０ａと対向する。すなわち、保持部材１４の外周面と対向する。
【００１８】
本実施形態では、把持部９ｂは、外側腕部９２の軸方向の中央部から周方向および径方向内側へ突出する側方突起部９５を有する。すなわち、コミュテータ１は、把持部９ｂに、径方向内側へ突出する突出部としての側方突起部９５を有する。
【００１９】
把持部９ｂは、径方向に対向する外側腕部９２と内側腕部９１との間に巻線８が配置された状態で、連結部９３を押しつぶすように圧着される。これにより、図４に示すように、内側腕部９１と外側腕部９２とが接触し、巻線８が把持部９ｂに固定される。
【００２０】
側方突起部９５は、本実施形態では矩形状の金属片であり、図３に示すように、周方向から見て内側腕部９１と外側腕部９２との間の隙間に突出する。この構成によれば、製造作業者は、端子部材９に固定される巻線８を把持部９ｂの内側に配置するときに、巻線８を側方突起部９５の軸方向一方側の面に乗せることができる。これにより、巻線８は、圧着したときに隙間ができやすい連結部９３の位置まで入り込まない。この状態で把持部９ｂを圧着することで、図４に示すように、巻線８を側方突起部９５よりも軸方向一方側の位置で把持させることができる。
【００２１】
巻線８は、内側腕部９１および外側腕部９２のうち、連結部９３から離れた位置の平板部９１ａ、９２ａにおいて把持される。これにより、より確実に巻線８を固定でき、端子部材９と巻線８との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【００２２】
本実施形態では、図４に示すように、巻線８は、側方突起部９５から軸方向一方側に離れた位置に配置される。すなわち、突出部としての側方突起部９５と、巻線８とは、径方向に見て重ならない位置に配置される。これにより、巻線８を確実に連結部９３から遠ざけることができ、より確実に巻線８を固定できる。
【００２３】
側方突起部９５は、巻線８が連結部９３に入り込むのを防ぐ目的で設けられる。したがって、側方突起部９５は、外側腕部９２の軸方向の中間部、すなわち、連結部９３よりも軸方向一方側の部分に設けられていればよい。
側方突起部９５は、内側腕部９１に設けられてもよい。この場合には、側方突起部９５は、内側腕部９１の側面から周方向および径方向外側へ延びる金属片である。側方突起部９５は、内側腕部９１に設けられる場合にも、内側腕部９１の連結部９３よりも軸方向一方側の部分に設けられる。
【００２４】
（第１変形例）
図５は、第１変形例のモータにおける端子部材の把持部を示す斜視図である。図６は、第１変形例において把持部を圧着した状態を示す側面図である。
第１変形例のモータは、上記実施形態のモータ１００に対して、異なる形状の把持部を有する点で相違する。
【００２５】
第１変形例のモータは、図５に示す端子部材１９を有する。端子部材１９は、径方向に延びる直線状の延伸部１９ａと、延伸部１９ａの径方向外側の先端に接続される把持部１９ｂとを有する。
【００２６】
把持部１９ｂは、延伸部１９ａの先端から軸方向他方側へ延びる内側腕部１９１と、内側腕部１９１の径方向外側に位置し軸方向に延びる外側腕部１９２と、内側腕部１９１と外側腕部１９２とを軸方向他方側の端部で連結する連結部１９３と、を有する。
【００２７】
第１変形例の把持部１９ｂは、外側腕部１９２の連結部１９３よりも軸方向一方側の部分において内側腕部１９１側へ屈曲する屈曲部１９５を有する。屈曲部１９５は、把持部１９ｂにおいて、外側腕部１９２の先端部１９２ａよりも径方向内側へ突出する突出部である。
【００２８】
屈曲部１９５は、外側腕部１９２を径方向に屈曲させて、内側腕部１９１側へアーチ状に突出する形状とした部分である。把持部１９ｂは、図５に示す圧着前の状態において、屈曲部１９５の位置で内側腕部１９１と外側腕部１９２との径方向の距離が小さくなる。これにより、製造作業者が、端子部材１９に固定される巻線８を把持部１９ｂの内側に置くと、屈曲部１９５の位置で内側腕部１９１と外側腕部１９２との間が狭くなっているため、巻線８は屈曲部１９５よりも連結部１９３側へ入り込まない。この状態で把持部１９ｂを圧着することで、図６に示すように、巻線８を屈曲部１９５よりも軸方向一方側の位置で把持することができる。
【００２９】
本実施形態では、図６に示すように、把持部１９ｂを圧着すると、屈曲部１９５の径方向内側の頂点部１９５ａが内側腕部１９１に接触し、頂点部１９５ａを支点にして屈曲部１９５が押し広げられる。その結果、外側腕部１９２の屈曲部１９５よりも軸方向一方側の部分がほぼ平坦になって内側腕部１９１に押しつけられ、内側腕部１９１と外側腕部１９２との間に巻線８が固定される。
【００３０】
第１変形例の把持部１９ｂでは、図３に示した実施形態の把持部９ｂと比較して、巻線８を屈曲部１９５の斜面によって安定に支持できる。したがって、巻線８は、屈曲部１９５から外れにくく、連結部１９３に入り込みにくいため、組み立て時の作業性が向上する。
【００３１】
屈曲部１９５は、内側腕部９１に設けられてもよい。この場合には、屈曲部１９５は、内側腕部１９１の連結部１９３よりも軸方向一方側の部分において外側腕部１９２側へ屈曲する。この構成においても、上記した第１変形例の作用効果を得られる。
【００３２】
（第２変形例）
図７は、第２変形例のモータにおける保持部材および把持部を示す斜視図である。
第２変形例のモータは、上記実施形態のモータ１００に対して、異なる形状の保持部材を有する点で相違する。
【００３３】
第２変形例のモータは、図７に示す端子支持部１１０を有する保持部材１１４と、端子支持部１１０に支持される端子部材２９とを有する。端子部材２９は、径方向に延びる直線状の延伸部２９ａと、延伸部２９ａの径方向外側の先端に接続される把持部２９ｂとを有する。
【００３４】
把持部２９ｂは、延伸部２９ａの先端から軸方向他方側へ延びる内側腕部２９１と、内側腕部２９１の径方向外側に位置し軸方向に延びる外側腕部２９２と、内側腕部２９１と外側腕部２９２とを軸方向他方側の端部で連結する連結部２９３と、を有する。
【００３５】
端子支持部１１０は、端子部材２９を支持する端面１０ａから径方向外側へ延びる棒状の突起部１１５を有する。すなわち、突起部１１５は、保持部材１１４の外周面から径方向外側へ突出する。突起部１１５は、把持部２９ｂに対して周方向に隣接する位置に設けられる。突起部１１５は、内側腕部２９１と外側腕部２９２との隙間を横切り、外側腕部２９２の側方位置まで延びる。すなわち、第２変形例のコミュテータは、把持部２９ｂに隣接する位置に、径方向外側に突出する突出部としての突起部１１５を有する。
【００３６】
突起部１１５は、軸方向において、連結部１９３よりも軸方向一方側に位置し、内側腕部２９１および外側腕部２９２の軸方向一方側の端部よりも軸方向他方側に位置する。
これにより、製造作業者は、端子部材２９に固定される巻線８を把持部２９ｂの内側に配置するときに、巻線８を突起部１１５の軸方向一方側の面に乗せることができる。これにより、巻線８は、圧着したときに隙間ができやすい連結部２９３の位置まで入り込まない。この状態で把持部２９ｂを圧着することで、巻線８を突起部１１５よりも軸方向一方側の位置で把持させることができる。
【００３７】
巻線８は、内側腕部２９１および外側腕部２９２のうち、連結部２９３から離れた位置の平板部において把持される。これにより、より確実に巻線８を固定でき、端子部材２９と巻線８との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
第２変形例において、突起部１１５は１つのみに限られず、複数設けられてもよい。例えば、把持部２９ｂの周方向の両側に突起部１１５が配置される構成であってもよい。
突起部１１５は丸棒状に限られず、角棒状や板状、鉤状であってもよい。
また、第２変形例の構成に対して、上記実施形態または第１変形例の構成を組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…コミュテータ、２…ロータコア、３…シャフト、５…セグメント、５ａ…端部、７…コイル、８…巻線、９，１９，２９…端子部材、９ｂ，１９ｂ，２９ｂ…把持部、１４，１１４…保持部材、２０…ロータ、９１，１９１，２９１…内側腕部、９１ａ…平板部、９２，１９２，２９２…外側腕部、９３，１９３，２９３…連結部、９５…側方突起部、１００…モータ、１１５…突起部、１９５…屈曲部、Ｊ…中心軸
【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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【図７】
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