JPH0666275U - 制御回路を内蔵したブラシ付小型モ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラシのブラシ端子部と制御回路基板との半
田付けを不要にして接続可能にすると共に、体格の異な
るモータであっても共通の制御回路基板を使用可能にす
ることにより、効率的及び生産性を高めてコストを低減
させる。 【構成】 整流子に摺接するブラシ７の端子部をモータ
ハウジング１の開口側に固定した制御回路基板に接続し
た小型モータであって、制御回路基板３１はモータハウ
ジング１の開口側に固定する側板４０に重合配置され、
制御回路基板３１にブラシの端子部５３の圧接により電
気的に接続される圧接端子部３７を設け、側板４０をモ
ータハウジング１の開口側に圧入固定したとき、ブラシ
７の端子部５３と圧接端子部３７を接続させている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、モータハウジングの開口側にブラシホルダーと制御回路基板とを配 設した制御回路を内蔵したブラシ付小型モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の制御回路を内蔵したブラシ付小型モータは、整流子に摺接するブラシ の基端側を取り付けたブラシホルダーをモータハウジングの開口側に固定すると 共に、上記ブラシに接続された制御回路基板をモータハウジングの開口側に固定 することにより内蔵している。そして、この内蔵された上記制御回路基板に構成 された速度制御回路によって当該小型モータを所定の回転数に制御するようにし ている。

【０００３】 図８は従来の制御回路を内蔵したブラシ付小型モータの第１の構成例を示し、 カップ状に形成されたモータハウジング１の内周面には、円筒状のステータマグ ネット２が嵌着されている。このステータマグネット２の内部には、コイル３を 巻回したロータ４が対向していて、このロータ４は回転軸５に固着されている。 この回転軸５には同軸上に整流子６が嵌着され、整流子６の複数のセグメントに は所定の結線方式に結線された上記コイル３が接続されている。この整流子６の 周面にブラシ７の自由端が摺接されている。ブラシ７の基端側はモータハウジン グ１の開口側に嵌挿されたブラシホルダー８に取り付けられている。

【０００４】 このブラシホルダー８は例えば合成樹脂によって略々皿状に形成され、中央に は、凹部８ａが形成され、この凹部８ａ内には上記回転軸５を回転自在に支持す るための含油軸受９が嵌着されている。また、上記モータハウジング１の底部中 央部にも含油軸受１０が嵌着されていて、上記含油軸受９と協働して回転軸５を 回転自在に支持している。さらに、モータハウジング１に嵌挿したブラシホルダ ー８よりもさらに開口側には、制御回路基板１１が嵌合固定されている。制御回 路基板１１の一端には給電端子部１１ａが一体形成され、モータハウジング１か ら外方に突出している。この給電端子部１１ａのアース端子部と上記モータハウ ジング１との間にはアース電位を同じにするためのアース線１７が接続されてい る。また、上記モータハウジング１の開口端には、上記制御回路基板１１を覆う ように鉄板等からなる蓋板１２が圧入等により固定されている。蓋板１２は当該 モータの回転により発生する電磁波ノイズがモータ外へ漏洩することを阻止して いる。この蓋板１２と制御回路基板１１との間には、電気的絶縁性及び弾性を有 する弾性体１３を介在させている。

【０００５】 一方、上記制御回路基板１１は図９に示すように、当該小型モータの回転を制 御するための速度制御回路を構成する各種の電子部品群１４及び任意の回転速度 に設定するための可変抵抗器１５等が搭載されている。さらに、制御回路基板１ １には一対の小孔１６が穿設されていて、この小孔１６には上記ブラシ７の基端 に連設されたブラシ端子部７ａが挿通され、図１０に示すように制御回路基板１ １の裏面に設けられたランド１８に半田付けすることによって、上記制御回路に 接続される。制御回路基板１１には透孔１９が上記可変抵抗器１５に対応位置し て穿設されている。さらに、上記蓋板１２にも図示しない透孔が設けられ、これ ら透孔に調整用ドライバー等を挿入して可変抵抗器１５を回転操作することによ って当該小型モータの回転数を調整するようにしている。

【０００６】 図１１は従来の制御回路を内蔵したブラシ付小型モータの第２構成例を示し、 モータハウジング１の開口端に金属配線基板２０を嵌着したものである。即ち、 金属配線基板２０は金属をベースとし、その表面に絶縁層を形成して導体によっ て回路パターンが形成されていて、この回路パターンには前述の例と同様に、各 種の電子部品群１４及び可変抵抗器１５等が、図１２に示すように搭載されてい る。さらに、金属配線基板２０にはブラシホルダー２１が取り付けられ、ブラシ ７の基端側が取り付けられている。そして、ブラシ７のブラシ端子部７ａは上記 回路パターンに半田付けによって接続されている。上記金属配線基板２０には上 記可変抵抗器１５に対応位置して透孔が穿設されていて、この透孔にドライバー 等の調整治具を挿入し回転操作することにより、モータの回転数を調整するよう にしている。

【０００７】 また、金属配線基板２０の一端には給電端子部２０ａが一体形成され、モータ ハウジング１から外方に突出している。この給電端子部２０ａのアース端子部と 上記モータハウジング１との間にはアース電位を同じにするためのアース線２２ が接続されている。この例において、金属配線基板２０は当該モータの回転によ り発生する電磁波ノイズがモータ外へ漏洩することを阻止している。従って、前 述の例で必要とした蓋板及び絶縁弾性体が不要になると共に薄型化できる利点を 有している。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

以上の小型モータにあっては、ブラシのブラシ端子部を制御回路基板や金属配 線基板に形成した配線パターンに半田付けによって接続しているため、半田付け 作業時に半田ボールが発生する。ところが、この半田ボールが上記配線パターン 間を短絡することよって回転制御の異常を招来したり、回転部分に侵入して騒音 を発生させたりする問題があった。また、制御回路基板や金属配線基板をモータ ハウジングの開口側に嵌合させていることから、当該小型モータの外径寸法を異 なった場合には、各々専用の外径寸法を有する多種の基板を製作する必要がある 。このため、多くの設計や生産設備のための投資が必要となり、コストが崇高に なる問題もあった。

【０００９】 本考案は、このような問題点を解消するためになされたもので、ブラシのブラ シ端子部と制御回路基板との半田付けを不要にして接続可能にすると共に、体格 の異なるモータであっても共通の制御回路基板を使用可能にすることにより、効 率的及び生産性を高めてコストを低減させることのできる制御回路を内蔵したブ ラシ付小型モータを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 本考案は、整流子に摺接するブラシの端子部をモータハウジングの開口側に固 定した制御回路基板に接続した小型モータであって、上記制御回路基板は上記モ ータハウジングの開口側に固定する側板に重合配置され、上記制御回路基板に上 記ブラシの端子部の圧接により電気的に接続される圧接端子部を設け、上記側板 を上記モータハウジングの開口側に圧入固定したとき、上記ブラシの端子部と上 記圧接端子部を接続させたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】

制御回路基板にブラシの端子部の圧接により接続される圧接端子部を設ける構 成とすると、ブラシの端子部と制御回路基板との接続に半田付けが不要になり、 半田付けによって生ずる半田ボールが発生しないため、回転制御の異常や騒音の 発生が未然に防止される。また、制御回路基板を側板をモータハウジングの開口 側に固定する側板に重合配置して一体構成とすると、多種のモータに対して側板 を変化させても制御回路基板を共通化できるため、効率的になると共に生産性が 高くなることからコストが低減できる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案にかかる制御回路を内蔵したブラシ付小型モータの実施例につい て図面を参照しながら説明する。尚、図８と同符号は同部品を示し、その詳細な 説明は省略する。図１において、モータハウジング１の開口側に固定される側板 ４０には制御回路基板３１が重合配置され、制御回路基板３１にブラシ７の端子 部５３の圧接により電気的に接続される圧接端子部３７を設け、側板４０をモー タハウジング１の開口側に圧入固定したとき、ブラシの端子部５３と圧接端子部 ３７を接続させている。

【００１３】 図２は制御回路基板３１を示し、絶縁材料をベースとして表面には銅箔等によ って回路パターン３１ａが形成され、前述した図９と同様の回路構成をもって各 種の電子部品３２及び可変抵抗器３３が搭載されている。さらに、制御回路基板 ３１には可変抵抗器３３に対応位置して、調整用ドライバー等の調整治具を挿入 するための透孔３４が穿設されると共に、他の位置には、後述するアースピン３ ５を挿通するための小孔３６が穿設されている。また、制御回路基板３１の上記 ブラシの端子部５３に対応する位置には圧接端子部３７が設けられている。

【００１４】 圧接端子部３７は図３に示すように、軸方向に貫通する孔３７ａを有する円筒 状に形成した導電性材料からなり、制御回路基板３１に形成した貫通孔３８に圧 入等によって固定されている。さらに、圧接端子部３７の上端には鍔部３７ｂが 形成され、この鍔部３７ｂを制御回路基板３１に形成された上記回路パターン３ １ａに半田付け、或いは圧接によって接続されている。一方、上記ブラシ７の基 端部に接続された端子部５３は角柱状に形成されていて、上記孔３７ａの内径は 端子部５３の断面対角寸法の最大値よりもやや小さく設定されている。

【００１５】 以上のように形成された制御回路基板３１は、図４に示すように側板４０の内 面側に固着されている。つまり、側板４０は鉄板等の磁性材からなり、側板４０ には上記小孔３６に対応位置して圧入孔４１が穿設されていて、この圧入孔４１ には小孔３６に挿通されたアースピン３５の先端側が圧入されている。このアー スピン３５は導電性材料からなり、図６に示すように円柱部３５ａとフランジ部 ３５ｂが形成され、円柱部３５ａの外径寸法は上記圧入孔４１の内径よりもやや 大きく形成されている。そして、アースピン３５を制御回路基板３１の小孔３６ に挿通すると共に、圧入孔４１に圧入し、フランジ部３５ｂを制御回路基板３１ の回路パターン（アース）に圧接することによって、側板４０と共通のアース電 位が得られる。また、アースピン３５は圧入孔４１に圧入することによって制御 回路基板３１と側板４０とを固着する機能を有している。尚、制御回路基板３１ と側板４０は、アースピン３５の圧入によらずとも、他にカシメ等の手段によっ て固着してもよい。

【００１６】 この実施例によれば、アースピン３５の圧入という１工程によって回路のアー スが確保できる。従って、従来のようにアース線を用いるために必要な、アース 線の一端を回路に半田付けする工程、及び他端をモータハウジングに抵抗溶接等 によって接続する工程といった２つの工程は必要なくなる。この結果、工程の短 縮が図れ、組立費の低減ができる利点がある。尚、アースピン３５を電子部品３ ２のうち、ＩＣやトランジスタ等の発熱の大きな素子を接続した上記回路パター ンの放熱ランドに圧接するならば、アースピン３５を介して側板４０に放熱させ ることができ、放熱効果を一段と高めることが可能となり好適である。

【００１７】 一方、側板４０には、制御回路基板３１に穿設された可変抵抗器３３用の透孔 ３４に対応して挿通孔４２が設けられている。挿通孔４２は図４（Ａ）に示すよ うに制御回路基板３１側に突出するバーリング部４２ａがプレス加工によって形 成されている。バーリング部４２ａの外径寸法は、上記透孔３４の内径とほぼ同 じに設定され、嵌合によって可変抵抗器３３と側板４０の挿通孔４２とを正確に 位置決めすると共に、制御回路基板３１と側板４０との回転方向の位置決めが行 われる。以上のように、バーリング部４２ａを形成して可変抵抗器３３用の透孔 ３４に嵌合させるならば、側板の４０の外方から可変抵抗器３３を調整する場合 にも、位置ズレのために調整不能になるといった不具合が解消される。

【００１８】 このように制御回路基板３１と側板４０とを一体的に組み立てることにより、 側板制御回路組ＢＨができる。この側板制御回路組ＢＨは、前述したモータハウ ジング１の開口側に圧入固定される。つまり、一対のブラシ７の端子部５３と制 御回路基板３１の圧接端子部３７が対応位置しているため、図５（Ａ）に示す状 態の端子部５３は、側板制御回路組ＢＨの圧入と同時に図５（Ｂ）のように圧接 端子部３７の孔３７ａに圧入される。このとき、上記孔３７ａの内径は端子部５ ３の断面対角寸法の最大値よりもやや小さく設定されているので、圧接状態とな って制御回路からブラシ７への給電は十分な接続状態になる。

【００１９】 図１に示した小型モータは、比較的外径寸法の大きなものであるが、本考案は 外径寸法の小さなモータにも適用可能である。即ち、前述した制御回路基板３１ は回路構成及び外径寸法が共通でもよく、必要最小限の大きさに設定しておく。 また、小型モータのブラシの基端部位置も共通化する。一方、側板４０は小型モ ータの体格寸法に応じて変化するが、例え側板４０が小さく設定されたものであ っても、上記制御回路基板３１が側板４０よりも小さければ使用可能である。こ のように、制御回路基板３１を共通化できることによって、各々の設計手番が不 要になると共に、金型等の投資額も大幅に減少させることができ、かつ生産性を 高められる。

【００２０】 図７は制御回路基板の他の実施例を示し、上記圧接端子部及びアースピン等を 回路パターンと一体に形成したものである。即ち、制御回路基板６０は導電性を 有する金属板等をプレス加工によって配線パターン状に打ち抜かれて回路パター ン６１が形成されている。この回路パターン６１には、プレスによるバーリング 加工等によって円筒状の圧接端子部６２が一体に突出形成されると共に、やはり 円筒状のアースピン６３が一体に突設されている。その後、上記回路パターン６ １には絶縁性を有する樹脂６４がアウトサート成形される。さらに、その後プレ スにより回路パターン６１の所定部分が切断され、必要な配線パターンが形成せ される。

【００２１】 このとき、上記回路パターン６１の各ランド部分、及び、上記圧接端子部６２ の開口側は金属板が露出されている。このように形成された制御回路基板６０に は、電子部品や可変抵抗器等が半田付け接続され、制御回路として機能させてい る。そして、上記円筒状の圧接端子部６２には、前述の例と同様にブラシの端子 部５３を圧入して電気的に接続すると共に、上記アースピン６３を側板圧入孔４ １に圧入することにより、制御回路基板６０とのアース電位が等しくなるように している。

【００２２】 尚、上述の実施例は一例を示すもので、本考案の要旨を逸脱しない範囲で以下 のように種々変更可能である。 １．ブラシの基端部に接続した端子部を角柱状に形成し、制御回路基板に設けた 圧接端子部を円筒状に形成しているが、上記端子部をテーパを有する円柱状に形 成し、圧接端子部の孔に圧入するようにしてもよい。 ２．制御回路基板は金属ベース配線基板であってもよく、この場合には、圧接端 子部との間に所定形状の絶縁カラーを介在させることが望ましい。また、制御回 路基板は必要に応じて両面回路基板や多層回路基板、或いはスルーホール基板等 を用いてもよい。スルーホール基板を用いた場合には、上記圧接端子部を上記ス ルホールによって代用することができる。

【００２３】 ３．ブラシの端子部を圧接端子部に圧入する構成の他、圧接端子部またはブラシ の端子部の少なくとも一方をバネ等によって弾性付勢した、面もしくは点接触形 式の接点構造として弾性力によって圧接するようにしてもよい。 ４．アースピンは、制御回路基板に圧接後に半田付けによって補強してもよく、 また、側板への接続は圧入の他にカシメや溶接であっもよい。さらに、アースピ ンを複数箇所に設けてもよい。さらにまた、アースピンの他に、アース線或いは 電子部品等のリード線を側板に抵抗溶接等によって接続するようにしてもよく、 モータの形式によってはアースピンやリード線を省略してもよい。

【００２４】 ５．側板の一部を切り起こして舌片状の突起を形成し、この突起を制御回路基板 の回路パターンに半田付け接続や圧入することによって、アース電位を同じにす ると共に上記基板の固定を行うようにしてもよい。 ６．騒音を低減するために、ブラシホルダーと側板との間にスポンジ等の緩衝材 を介在させてもよい。

【００２５】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案による制御回路を内蔵したブラシ付小 型モータによれば、制御回路基板にブラシの端子部の圧接により接続される圧接 端子部を設ける構成としたので、ブラシの端子部と制御回路基板との接続に半田 付けが不要になり、半田付けによって生ずる半田ボールが発生しないため、回転 制御の異常や騒音の発生を未然に防止することができる。また、制御回路基板を 側板をモータハウジングの開口側に固定する側板に重合配置して一体構成してい るため、多種のモータに対して側板を変化させても制御回路基板を共通化でき、 効率的になると共に生産性を高くできることからコストを低減させることができ る利点がある。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる制御回路を内蔵したブラシ付小
型モータを示す断面図である。

【図２】同上制御回路基板を示す平面図である。

【図３】同上制御回路基板を示す断面図である。

【図４】同上側板制御回路組を示す断面図である。

【図５】ブラシの端子部を圧接端子部に圧入させる状態
を示す断面図である。

【図６】アースピンを示す斜視図である。

【図７】制御回路基板の他の実施例を示す断面図であ
る。

【図８】従来の制御回路を内蔵したブラシ付小型モータ
の一例を示す断面図である。

【図９】同ブラシ付小型モータの制御回路基板を示す平
面図である。

【図１０】同上制御回路基板を示す裏面図である。

【図１１】従来のブラシ付小型モータの他の例を示す断
面図である。

【図１２】同ブラシ付小型モータの制御回路基板を示す
平面図である。

【符号の説明】

１ モータハウジング ７ ブラシ ３１ 制御回路基板 ３５ アースピン ３７ 圧接端子部 ４０ 側板 ５３ ブラシの端子部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 整流子に摺接するブラシの端子部をモー
   タハウジングの開口側に固定した制御回路基板に接続し
   た小型モータであって、上記制御回路基板は上記モータ
   ハウジングの開口側に固定する側板に重合配置され、上
   記制御回路基板に上記ブラシの端子部の圧接により電気
   的に接続される圧接端子部を設け、上記側板を上記モー
   タハウジングの開口側に圧入固定したとき、上記ブラシ
   の端子部と上記圧接端子部を接続させてなる制御回路を
   内蔵したブラシ付小型モータ。