(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型電動機であって、
開口端を有するハウジング（２２）と；
ハウジングに固定された永久磁石固定子と；
電機子と整流子とを有する回転子と；
ハウジングの開口端と係合するエンド・キャップ（２６）（２２６）と；
エンド・キャップ（２６）（２２６）によって支持されるとともに、整流子と摺動接触するブラシ（４２）を含む二つのブラシ集合体（４８、５０）（２４８、２５０）と；
ブラシ集合体（４８、５０）（２４８、２５０）に接続されるとともに、エンド・キャップ（２６）（２２６）によって支持された二つの電動機ターミナル（３０、３２）（２３０、２３２）と；
回転子を支持しハウジング内で回転させるベアリングと；
ターミナル・エンド（５８）（２５８）を有し且つエンド・キャップ（２６）（２２６）内の溝に配備されているチップ・コンデンサ（３４）（２３４）と；
を具備し；
電動機ターミナル（３０、３２）（２３０、２３２）と一体をなす指状体である弾性接触手段（５６）（２５６）が、チップ・コンデンサ（３４）（２３４）のターミナル・エンドの側部の縁と直接係合している小型電動機。
【請求項２】
電動機ターミナル（３０、３２）（２３０、２３２）が、ターミナル・ポスト（６０）の回りに取り付けられるとともに、バーブ（６４）によってエンド・キャップ（２６、２２６）に保持された雌タイプのターミナルである請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
ターミナル・ポスト（６０）が、実質上三角形断面である請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
エンド・キャップ（２６）が、二つのアーチ状サイドによって連結された二つのフラット・サイドを有し、また電動機ターミナル（３０、３２）が一つのフラット・サイド上に配置されている請求項１乃至３のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項５】
エンド・キャップ（２２６）が、二つのアーチ状サイドによって結合された二つのフラット・サイドを有し、また電動機ターミナル（２３０、２３２）が一つのアーク状サイド上に配置されている請求項１から３のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項６】
電動機ターミナルの一つ（３２）が、正温度係数サーミスタ（３８）を介してブラシ集合体の一つ（５０）に連結されている請求項１乃至５のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項７】
電動機ターミナルの一つ（３０）が、チョーク（３６）を介してブラシ集合体の一つ（４８）に接続されている請求項１乃至６のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項８】
チョーク（３６、２３６）に接続されたブラシ集合体（４８、２４８）が、エンド・キャップ内の溝と係合するためのバーブ（９８）を有し、ブラシ集合体（４８、２４８）をエンド・キャップ（２６、２２６）に係合させ、バーブ（９８）がチョーク（３６、２３６）からのリード線（７６、２７６）をまたいで把持し、これと電気接点を確立する請求項７に記載の電動機。
【請求項９】
チョーク（３６）に接続された電動機ターミナル（３０）が、エンド・キャップ（２６）内の溝と係合するバーブ（６０）を有し、チョーク（３６）からのリード線（７４）が、溝内に配備され、これによって溝とターミナルのバーブ（６６）間で挟まれ、これと電気接点を確立する請求項８に記載の電動機。
【請求項１０】
電動機ターミナルの一つ（２３０）が、正温度係数サーミスタ（２３８）とチョーク（２３６）によってブラシ集合体の一つ（２４８）に接続されている請求項１から７のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項１１】
電動機ターミナルの一つ（３２）が、エンド・キャップ（２６）内の凹所を介して電動機ターミナル（３２）から延長するリム（１０４）によって電動機ハウジングに連結されるとともに、エンド・キャップと電動機ハウジング間につままれている請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の電動機。
【請求項１２】
電動機ターミナルの一つ（２３２）が、ブラシ集合体の一つ（２５０）と直接接触をなし、ブラシ集合体（２５０）が、エンド・キャップ（２２６）に固定され、ブラシを整流子と接触するように押圧する弾性ブラシ・アームを支持するブラシ・ベースを含み、ブラシ・ベースがエンド・キャップ内の凹所を通って延長するリム（３０４）をさらに有するとともに、エンド・キャップと電動機ハウジング間につままれている請求項１から１０のいずれか一つに記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は小型電動機、より詳しくは直流永久磁石固定子タイプの電動機用エンド・キャップ集合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機によって発生される電気ノイズの量を少なくすることがしばしば望まれれている。これを実行するために、電動機回路にコンデンサまたは他の電気要素を付加することがなされている。一般的に、コンデンサが電動機ターミナル間に接続されるが、そのサイズのために、コンデンサは物理的損傷を受ける電動機の外部に取り付けられる。チップ式コンデンサの出現で、コンデンサを電動機のエンド・キャップの内側に備えることが可能になった。この種の一つ構成がＥＰ０６０７０３２Ａ１に開示され、そのチップ・コンデンサは、懐中電灯内の電池のように電動機ターミナルとは別のターミナルに抗して導電性ばねベアリングによって電動機ターミナルと接触するように押圧される。これは極めて簡単であるが、チップとばねの集合体をエンド・キャップ内のスロットに収容する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、別のばねの必要性をなくすことによってさらに集合体を簡略化することを目的とする。ある一定の実施例が、チョーク、サージ・サプレッサおよび過電流／温度上昇保護デバイスのようなさらなるノイズ抑圧デバイスまたは電動機保護デバイスと併用することによるエンド・キャップのコンパクト特性を確立している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、開口端を有するハウジングと；ハウジングに固定された永久磁石固定子と；電機子と整流子とを有する回転子と；ハウジングの開口端と係合するエンド・キャップと；エンド・キャップによって支持されるとともに、整流子と摺動接触するブラシを含むブラシ集合体と；ブラシ集合体に接続されるとともに、エンド・キャップによって支持された二つの電動機ターミナルと；回転子を支持しハウジング内で回転させるベアリングと；エンド・キャップによって支持されたチップ・コンデンサとを具備し；電動機ターミナルと一体をなす弾性接点手段がチップ・コンデンサのターミナル・エンドのそれぞれの側部に直接係合している小型電動機を提供する。
【０００５】
好ましくは、チップ・コンデンサが、エンド・キャップ内の溝に配備されている。溝を使用することは、集合中コンデンサの位置付けに役立つ。
【０００６】
弾性接点手段は指状体であるのが好ましい。電動機ターミナルから延長し、チップ・コンデンサのそれぞれのターミナル・エンドのサイドと係合する指状体を使用することは、チップの厚みが調整される一方で、チップの長さの変化にあまり過敏ではないという利点があり、その長さが製造上の許容範囲のために相当変化する。
【０００７】
電動機ターミナルの指状体は、チップ・コンデンサのターミナル・エンドの外方長手方向エッジと係合するのが好ましい。コンデンサが、エンド・キャップ内の溝に配備される場合、チップ・コンデンサは溝内で回動することになり、部分的に溝を閉塞し、これによってコンデンサと弾性接点を形成し、コンデンサが溝内に保持される。
【０００８】
エンド・キャップ集合体は、一つのブラシ・ターミナルと一つの電動機ターミナル間に接続されたチョークを含んでいるのが好ましい。
【０００９】
エンド・キャップ集合体は、一つの電動機ターミナルと一つのブラシ集合体間に正温度係数サーミスタを含んでいるのが好ましい。
【００１０】
電動機ターミナルは、エンド・キャップと一体をなすそれぞれのターミナル・ポストによって支持された雌型ターミナルであるのが好ましい。雌型ターミナルはよりコンパクトな電動機を作るが、エンド・キャップ内に相当なスペース上の制限が付加される。
【００１１】
ターミナル・ポートは、断面が実質上三角形であるのが好ましい。この構成は電動機ターミナルの接点部分に対する弾性的移動を広い範囲で許容し、一方でターミナルの変形させる過度な移動に対してこれを支持する。
【００１２】
電動機ハウジングおよびエンド・キャップは、二つのアーチ状サイドによって連結された二つのフラット・サイドを有し、また電動機ターミナルがこのフラット・サイドの一つに沿って配置されているのが好ましい。これとは別の方法で、電動機ターミナルはエンド・キャップ集合体のアーチ状サイドの一つに沿って配置することもできる。
【００１３】
本発明の二つの好ましい実施例を次に添付図面を参照して、例としてのみ説明する。
【００１４】
【実施例】
図１は巻線形回転子と永久磁石固定子とを有する小型直流電動機２０を示す。この電動機は閉封端と開口端を有する深絞り缶の形態をなすハウジング２２を有している。このハウジング２２は、電動機シャフトに固定された巻線形回転子を取り巻いている永久磁石固定子を収容している。エンド・キャップ２４が、ハウジングの開口端を閉止するとともに、電動機ターミナル、ブラシ・ギアおよび他の要素を支持している。ハウジング、従って、エンド・キャップは二つのアーチ状サイドによって相互連結された二つのフラット・サイドを有している。
【００１５】
図２は電気要素とその相互接続部を示す電動機の回路図である。この図から、正の電動機ターミナル３０と負の電動機ターミナル３２を見ることができる。コンデンサ３４が二つのターミナル間に接続されている。チョーク３６が正のターミナル３０に接続され、また、ＰＴＣ（正温度係数サーミスタ）３８が負の電動機ターミナル３２に接続されている。チョーク３６とＰＴＣ３８が、整流子をこするブラシ４２を介して回転子４０に接続されている。回転子４０はバリスタ４４に取り付けられている。負のターミナル３２はまた接地、すなわち、電動機ハウジングに接続されている。
【００１６】
図３は図１の電動機のエンド・キャップ集合体４６の内部を示し、一方図４は図３のＩＶ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。図からわかるように、エンド・キャップ集合体４６は非常にコンパクトで、正および負の電動機ターミナル３０、３２を支持するプラスチック材料からなるエンド・キャップ２６、チップ型コンデンサ３４、チョーク３６、ＰＴＣ３８、二つのブラシ集合体４８、５０およびベアリング５２をと備えている。チップ・コンデンサ３４が、二つの電動機ターミナル間のエンド・キャップ中の溝５４内に配置されている。各電動機ターミナル３０、３２は、リム５６を有しており、これが溝５４内に延長するとともに、チップ・コンデンサ３４のそれぞれのターミナル・エンド５８のエッジないしコーナー域と接触して、コンデンサを押圧して溝５４の壁と接触させ、コンデンサを溝内で僅かに回動させ、これによってコンデンサがより確実に保持されるようになっている。
【００１７】
各電動機ターミナル３０、３２が、雌型タイプであり、電動機ターミナルを雄型ターミナルの過度にアグレッシブな挿入から保護するターミナル・ポスト６０の回りに配置されている。ターミナル・ポスト６０は、平面図として実質上三角形をなし、各電動機ターミナルの接点アーム６２に大きい移動範囲を許容し、一方で過大な曲げに対してアームを支持する。この曲げは接点アームの永久的な曲げとなりそのばね接触力、従って信頼性を減じることになる。
【００１８】
正の電動機ターミナル３０を図５および図６に示し、これからわかるようにターミナルは一片のシート材料のから成形され、片側から延長するコンデンサ・ターミナル５６を設けて正方形に折り曲げられる。図６において、二つバーブ（釣り針のかかり、かえりの様なもの）６４、６６が見られる。これらのバーブはエンド・キャップ内の凹所に延長、係合してターミナルを正しい位置に保持する。エンド部６８上のバーブ６６は、チョークを接続するためのターミナルとしても使用される。
【００１９】
図７および８に示したチョーク３６は、フェライト・ロッド７２の回りに巻かれた一本のエナメルメッキ銅線７０である。チョークのリード線としても知られる銅線の両端部７４、７６は、ハンダ中に浸漬することでメッキされ、絶縁エナメルが除去される。チョークのターミナル・エンド・リード線７４が、正のターミナルの第２溝内に位置付けられ、こうして正のターミナルがエンド・キャップ内に押圧され、チョーク・リード線７４が溝と第２バーブ６６間で挟まれ、優れた、安定した電気接点が保証される。
【００２０】
チョーク３６がエンド・キャップ（図３参照）内の他の溝７８内に位置付けされる。チョークのブラシ・エンド・リード線７６が、正ブラシ集合体４８に接続するために溝７８の小さい横方向延長部８０内に配置されている。ブラシ集合体４８は、弾性導電性ブラシ・アーム８６の受入アパーチャ８４中に圧入された、炭素をベースとした材料のブラシからなる。ブラシ・アーム８６がブラシ・ベース８８にアップセット・リベット付けされている。ブラシを除いた集合体４８を図９および１１に示す。小さいテイル９０が、ブラシ・アームの近端部から延長し、ブラシ・ベース内のアパーチャ９２に位置され、ブラシ・アームのリベット９４の回りの回動を阻止している。ブラシ・ベースが、エンド・キャップ内の溝に延長してブラシ集合体を正しい位置に保持する二つのバーブ９６、９８を有している。図９において一部不明瞭で、図１０において詳細に示している第２バーブ９８が、テーパの付けられた口部１０２を備えた中央スロット１００を有している。このバーブ９８がチョーク・ターミナルを形成し、チョーク３６のターミナル・エンド・リード線７６上に押圧され、正ブラシ集合体４８とチョーク３６間の信頼できる電気接続を形成している。
【００２１】
負の電動機ターミナルを図１２および図１３に示す。負のターミナルは、正のターミナルと類似しており、平面図においていくぶん正方形をなし、接点アーム・エンドとコンデンサ・ターミナルが正のターミナルの対応する部分の鏡像になっている。この電動機ターミナルは負のターミナルの中央部からエンド・キャップ内の溝に延長する単一バーブ６４を有し、ターミナルを正しい場所に位置付けしている。ターミナルの他端が、アース・トラップ１０４を形成する延長部を有し、これがエンド・キャップ内の凹所を介してエンド・キャップの外面を通り、これによってハウジングに固定されたときに、アース・トラップがエンド・キャップとハウジング間につままれ、負のターミナルがハウジングに電気的に接続されている。
【００２２】
アース・トラップ近傍に、他のリムが上方向に、かつ、外方向に延長している。このリムがＰＴＣターミナル１０６を形成し、ＰＴＣ３８の接触面と弾性連結を形成している。ＰＴＣ３８はスラブ状金属−ポリマー−金属タイプの正温度係数サーミスタのようなスラブであり、サーミスタがスラブの対向面上に平行する平坦な接触面を有している。他の接触面が負ブラシ集合体５０に電気的に接続されている。
【００２３】
負ブラシ集合体５０は、正ブラシ集合体４８とその構造において類似しているが、図１４および図１５にそのブラシを除いて示した二つの主要な違いがある。この集合体は、アップセット・リベット１１２によってブラシ・ベース１１０に保持されたブラシ・アーム１０８を備えている。ブラシ・アームはブラシを受入し保持するアパーチャ１１４と、ベース１１０内のアパーチャ１１８と係合してブラシのリベット１１２の回りでの回動を阻止するテイル１１６とを有している。ブラシ・ベースは二つのバーブ１２０を備えており、エンド・キャップ内の溝と係合してブラシ集合体をエンド・キャップ内の正しい位置に固定している。正ブラシ集合体とは異なり、どのバーブ１２０もスロットは設けられておらず、図１４において一つのバーブは他のバーブによってはっきり見えない。もう一つの違いは負ブラシ集合体がリムを有し、ブラシ・アームから離れてブラシ・ベースの端部から延長し、ＰＴＣターミナル１２２を形成している。ＰＴＣターミナル１２２は弾性的に可撓性であって、図３のエンド・キャップ集合体で示したようにＰＴＣの他の接点ターミナルに抗して担われるように構成された接点部１２４を有している。
【００２４】
実施例のさらなる説明において、電動機ターミナルはエンド・キャップのエッジ／サイドの一つに沿って配置されている。ある場合、電動機ターミナルはエンド・キャップのアーク状エッジ／サイドの一つから延長していることが望ましい。これには要素を再構成することを包含しており、一つのこの種の集合体においては、回路図は図１６に示したようになり、ＰＴＣ２３８が正の電動機ターミナル２３０とチョーク２３６間に接続され、負の電動機ターミナル２３２が負ブラシ集合体２５０に直接接続されている。チップ・コンデンサ２３４が二つの電動機ターミナル間に接続されている。この種のエンド・キャップ集合体を図１７に示す。
【００２５】
図１７のエンド・キャップ集合体２４６は、エンド・キャップ２２６を有し、正および負の電動機ターミナル２３０、２３２、コンデンサ２３４、チョーク２３６、ＰＴＣ２３８と、正および負ブラシ集合体２４８、２５０を支持している。
【００２６】
コンデンサ２３４は、二つの電動機ターミナル２３０、２３２間の溝に配備されている。各電動機ターミナルは、チップ・コンデンサ２３４のターミナル・エンド２５８の側部と接触しているコンデンサ・ターミナル２５６を形成するリムを有している。
【００２７】
正の電動機ターミナルは、２３０ＰＴＣにより弾性接点を作るためのＰＴＣターミナル３０６を形成するリムを有している。この構成は第１実施例の負の電動機ターミナルに形成されたＰＴＣターミナルと同様である。
【００２８】
チョーク２３６は第１実施例の接続方法と同じようにして、すなわち、正ブラシ集合体のブラシ・ベース上のスロット付きバーブによって、正ブラシ集合体に接続されている。
【００２９】
チョークとＰＴＣはリンク結合部材３２６によって互いに連結されている。リンク３２６は、チョーク・リード線２７４と接続するために第１実施例の正ブラシ・ベースのものと同様のスロット付きバーブを有している。リンク３２６はＰＴＣ２３８と弾性的電気接触するためのＰＴＣターミナル３２２を形成するリムも有している。
【００３０】
負の電動機ターミナル２３２は、負ブラシ集合体のブラシ・ベース２５０と直接接触をなしている。ブラシ・ベース２５０の自由端の延長部が、アース・トラップ３０４を形成し、負の電動機ターミナル２３２を電動機ハウジングに結合している。
【００３１】
二つの実施例につき説明したが、他の変形例および修正例も本発明の精神から外れることなく、当該技術に習熟した人にとっては明白となろう。例えば、チップ・コンデンサはエンド・キャップ内の溝に配置せず、弾性接点部材によってエンド・キャップの一部として形成された壁に抗して単に押圧することもできる。全てのこれらの変形例および修正例は請求の範囲に規定した発明によって保護されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電動機を示す図。
【図２】図１の電動機の回路図。
【図３】図１の電動機のエンド・キャップ集合体の内部図。
【図４】図３のエンド・キャップ集合体の断面図。
【図５】図３のエンド・キャップ集合体の正のターミナルの平面図。
【図６】図５の正のターミナルの側面図。
【図７】図３のエンド・キャップ集合体のチョークの側面図。
【図８】図７のチョークの端面図。
【図９】図３のエンド・キャップの正ブラシ集合体を、ブラシを除いて示した側面図。
【図１０】チョーク・リード線のためのコネクタを詳細に示した図９の正ブラシ集合体の部分図。
【図１１】図９のブラシ集合体を下方から見た断面図。
【図１２】図３のエンド・キャップ集合体の負の電動機ターミナルの平面図。
【図１３】図１２の負の電動機ターミナルの側面図。
【図１４】図３のエンド・キャップ集合体の負ブラシ集合体を、ブラシを除いて示した側面図。
【図１５】図１４の負ブラシ集合体を、ブラシを除いて示した側面図。
【図１６】別の電動機構成の電動機回路図。
【図１７】図１６の電動機のための別のエンド・キャップ集合体を示す図３と同様の図。
【符号の説明】
２０：直流電動機
２２：ハウジング
２６，２２６：エンド・キャップ
４８，５０，２４８，２５０：ブラシ集合体
３０，３２，２３０，２３２：電動機ターミナル
３４，２３４：チップ・コンデンサ
３６，２３６：チョーク
５６，２５６：弾性接点手段
５８，２５８：ターミナル・エンド
６０：ターミナル・ポスト
６４，９８：バーブ
７４，７６，２７６：リード線
１０４，３０４：リム
【図１】
0004536862.tif 000002
【図２】
0004536862.tif 000003
【図３】
0004536862.tif 000004
【図４】
0004536862.tif 000005
【図５】
0004536862.tif 000006
【図６】
0004536862.tif 000007
【図７】
0004536862.tif 000008
【図８】
0004536862.tif 000009
【図９】
0004536862.tif 000010
【図１０】
0004536862.tif 000011
【図１１】
0004536862.tif 000012
【図１２】
0004536862.tif 000013
【図１３】
0004536862.tif 000014
【図１４】
0004536862.tif 000015
【図１５】
0004536862.tif 000016
【図１６】
0004536862.tif 000017
【図１７】
0004536862.tif 000018