JPS6026544Y2 - フラツトモ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車のファンの回転あるいはドアウィンド
の自動開閉等に使用されるフラットモータの改良に関す
る。

一般に、フラットモータは、回転シャフトの一端にボス
部を介してアーマチュアを取付けると共にこのアーマチ
ュアに対向した一方の側には永久磁石が、他方の側には
鉄板製のケースがアーマチュアとわずかな間隙を有して
配設されており、前記アーマチュアにブラシにより通電
して、永久磁石と前記ケースとの磁気作用と、アーマチ
ュアの電気作用とにより、アーマチュアおよび回転シャ
フトを回転するようにしたもので、前記アーマチュア、
ブラシおよび永久磁石等は永久磁石が直着している鉄板
製の第１ケースと前記アーマチュアに対向した鉄板製の
第２ケースとを組合わせてなる密閉したケーシング内に
収納されている。

ところが、このようなフラットモータにわいては、その
電気通路の抵抗やブラシとアーマチュアとの機械的摩擦
等による発熱が生じ、ケーシング内の温度が上昇するが
、この発熱は両ケースを伝導して外部に伝わるのみて特
に冷却効果を上げるような工夫が施されていない。

このため放熱性の悪さにより、永久磁石の磁力が低下す
る等の理由により、モータの効果を上げることができな
かった。

そこで、本出願人は、先に実願昭５３−１５１．８３６
号（実開昭５５−６９．８８２号）において、ケーシン
グ外面にコルゲートフィンを装着したフラットモータを
出願した。

この出願にあってはケーシングの冷媒効率を増大させる
ものであり、アーマチュア等で発生した熱を直接冷却す
るものではなかった。

また、同出願において、コルゲートフィンを設けると共
に、ケーシングに通孔を設け、モータ内部から外部へ流
通する空気流を生じせしめた構成のフラットモータも開
示した。

このものにあっては、アーマチュア等に発生した熱を直
接冷却するので、冷却効率はきわめて増大したが、塵埃
がモーター内に侵入し、モータの回転を阻害する恐れが
あった。

本考案は、かかる欠点を改善するためになされたもので
、ケーシングを構成する第１ケースと、第２ケースの少
なくとも一方を通気性を有する多孔質金属体により形成
し、モータの冷却効果を増大せしめたフラットモータを
提供することを目的とする。

以下、本考案の一実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図である。

この第１図において、本考案に係るフラットモータＭは
、第１ケース１と、この第１ケース１に組合わせられる
第２ケース２とからなるケーシングＡを有腰このケーシ
ングＡ内に環状円板のアーマチュア３が回転自在に収納
されている。

このアーマチュア３はホス部４を介して回転シャフト５
の一端に連結され、前記アーマチュア３と回転シャフト
５とは一体的に回転するようになっている。

前記第２ケース２の中央部には回転シャフト５を支持す
るための支持筒６が固着され、この支持筒６は、前記回
転シャフト５を回転自在に支持するための二つのベアリ
ング７．７と、これらのベアリング７．７を支持する筒
本体８とからなっている。

前記二つのベアリング７．７は支持筒６の軸方向に一定
の間隔をおいて設けられ、前記回転シャフト５を回転自
在にしかも軸ぶれかないように支持している。

前記筒本体８は一端が半径方向外方に延設したフランジ
部８ａを有しており、このフランジ部８ａに前記第２ケ
ースの中央部が固着されている。

一方、前記アーマチュア３に対向した一方の側には、第
１ケース１の内側に磁着された永久磁石９が、アーマチ
ュア３と近接して配設されている。

また、アーマチュア３に対向した他方の側には、第２ケ
ース２が近接して配設されている。

特に、本実施例では前記第１ケース１、第２ケース２は
いずれも通気性を有しかつ強磁性を有する鉄製の焼結金
属からなっている。

また、前記フラットモータは、第１ケースに磁着した永
久磁石９と、アーマチュア３と、強磁性の第２ケース２
とが近接してい配設されているので、永久磁石９と第２
ケース２との間には、強い磁場が形成されており、この
磁場間にアーマチュア３が介装されている構造となって
いる。

このアーマチュア３には、該アーマチュア３に通電する
ためのブラシ１０が接触しており、このブラシ１０はブ
ラシ支持筒１１内に出入自在に挿入されている。

このブラシ支持筒１１は、第１ケース１に固着された保
持部材１３により保持されている。

更に、このブラシ支持筒１１内には、ブラシ１０と保持
部材１３との間にコイルスプリング１２が配設されてお
り、これによりブラシは、常にアーマチュアに弾接され
るようになっている。

ブラシ１０は図示しないコード等により電源に接続され
、アーマチュア３がブラシ１０を介して通電され、前記
の永久磁石９と第２ケース２との間の磁気作用と、アー
マチュア３の電気作用によりアーマチュア３および回転
シャフト５が回転されるようになっている。

本実施例では、上述したように両ケース１，２は通気性
と強磁性を備えた鉄製の焼結金属から構成されているが
、これに限るものではなく、通気性と強磁性を備えた鉄
系の多孔質金属体であればよく、鉄製の発泡金属、ニッ
ケル性の焼結金属等を広く用いることができる。

なお、本明細書では、鉄系とは元素の周期率表中の第■
族第４周期に分類される鉄、コバルト、ニッケル及びこ
れらを主要構成要素とした合金をいう。

また、上記鉄系の多孔質金属体以外には、アルミ系のも
の、例えばアルミ系焼結金属、アルミ系発泡金属等も用
いることができる。

ここに、アルミ系とはアルミニウム及びアルミニウムを
主要構成要素とした合金をいう。

また、前記アルミ系多孔質金属体を用いる場合は、この
多孔質金属体は永久磁石９との間に磁場をつくらないの
で、例えば第２図に示すように、両ケース１，２の永久
磁石９に対応する部分にヨークｌａ、２ａを固着する必
要がある。

この場合前記ヨークｌａ、２ａは、基材であるアルミ系
多孔質金属体と一体に焼結するか、または接着剤で貼着
してもよい。

次に、作用を説明する。

本実施例のフラットモータの回転作用については従来の
フラットモータと同様なので省略する。

前記両ケース１，２は通気性のある多孔質金属体により
形成してあり、アーマチュア３の回転に伴ないその周囲
の空気は外周方向に吹飛ばされるので、両ケース１また
は２の中央付近から外気がケース１または２の多数の小
孔をとおって中に吸引される。

これにより第１図矢印で示すように、両ケースの中央付
近の相当広い範囲から流入した空気は、アーマチュア３
に沿って外周方向に向って流れ、両ケースの外周より流
出されるという空気の流路が形成される。

この空気流路は常に一定した一つの流れではなく、前記
多孔質金属体の特質から、多数の細かな流れであり、し
かも各流朴が一定の方向性を持たない緩かな流れである
。

したがってこの緩やかな空気流がアーマチュア３全体を
包むように流れると、空気流通路の抵抗やブラシとアー
マチュアとの機械的摩擦によって生じる発熱は速やかに
冷却除去される。

本実施例のように偏平なフラットモータであっても、前
述した緩やかな流れであれば、ファン等を用いて強制的
に流される冷却空気とは異なり、この冷却空気の流れに
よって抵抗を受けることは少く、スムーズに回転するこ
とができる。

またこの冷却空気によりモータ全体の温度上昇を抑える
ことができれば、この温度上昇に伴うアーマチュアの電
気抵抗の増加および永久磁石の磁力の低下を防止でき、
モータ効率が一層向上することになる。

しかも、この流れはファン等によって作られる強制的な
ものと異なり、モータ自体がその回転によって作るもの
であるため、前述した冷却ファン等の付帯部品は不要と
なり、さらに好ましいことにモータの冷却作用が極めて
自然なものとなる。

また、この多孔質金属体は、音がこの多数の小孔中を通
るときに、この音を減衰する機能があり、これにより内
部騒音の洩出が防止され、不快感を感じることも少なく
なる。

つぎに、両ケース１，２にアルミ系粉末焼結材を用いた
実施例について説明する。

この実施例の構成は前記実施例と同様であるので省略す
る。

また作用については、前述した基本的な冷却作用、消音
作用は同様であるので省略し、このものの特質のみを詳
述する。

両ケース１，２の材料として多孔質のアルミ系粉末焼結
材を使用すると通気性の他に吸音（消音）特性が非常に
良好になり、その上耐蝕、耐熱性も著しく上昇する。

第３図は、アルミ系粉末焼結材の消音機能の一例を示し
たものであり、横幅に騒音の中心周波数（Ｈｚ）が、縦
軸に垂直入射吸音率が示されている。

フラットモータＭの発する騒音のうち最大のものは、ブ
ラシ１０とアーマチュア３との接触面における摩擦音で
あるが、この摩擦音の基本周波数η（Ｈｚ）はコンミュ
テータのセグメント数ヲｎ ％モータの回転数をＲ（ｒ
、ｐ、ｍ）とすると、η＝ｎ−Ｒ／６０（Ｈｚ） となり、今、セグメンと数ｎを３０、回転数Ｒを２００
０とすれば、 ｒ） ＝３０ ・２０００／６０ （Ｈｚ） ＝ １０
００Ｈｚとなる。

図示したアルミ系粉末焼結材の消音特性は１０００Ｈｚ
のところにピークがあり、この周波数の騒音が最もよく
吸収される。

したがって、アルミ系粉末焼結材を使用する場合には、
基本周波数刀が約１０００Ｈｚとなるようにセグメント
数とその回転数Ｒを選択すれば騒音防止上効率がよいこ
とになる。

なお、上述の二つの実施例では、上下両ケース１．２を
通気性を有する多孔質金属体により形成したが、両ケー
スの一方のみを前記多孔質金属体により形成してもよい
。

以上説明したように、両ケースの少なくとも一方を鉄系
あるいはアルミ系等の通気性を有する多孔質金属体によ
り形成したので、ケースに通孔を開設しなくても、この
ケースの広い領域から冷却空気が細かで緩かな空気流と
なってモータ内部に流入して、その温度上昇を速やかに
防止し、モータの効率を上昇させることができるととも
に消音効果も向上するという効果を奏する。

さらに、本考案は、鉄板等からなるケーシングに通孔を
穿設した従来のモータと異なり多孔質金属体がフィルタ
ーとした作用するので、通気性が良好であるにもかかわ
らず塵埃の侵入は防止するという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す断面図、第２図は、
両ケースをアルミ系多孔質金属体とした場合のフラット
モータの要部断面図、第３図は、アルミ系多孔質金属体
の消音機能を示すグラフである。 １・・・・・・第１ケース、２・・・・・・第２ケース
、３・・・・・・アーマチュア、５・・・・・・回転シ
ャフト、６・・・・・・支持筒、９・・・・・・永久磁
石、１０・・・・・・ブラシ、Ａ・・・・・・ケーシン
グ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 第１ケース１と第２ケース２を組合わせてなるケー
   シングＡ内にアマチュア３とブラシ１０と永久磁石９と
   を有するフラットモータＭにおいて、前記両ケース１，
   ２の少なくとも一方を通気性を有する多孔質金属体によ
   り構成したことを特徴とするフラットモータ。 ２ 前記多孔質金属体は、強磁性を有する鉄系のものに
   より構成したことを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載のフラットモータ。 ３ 前記多孔質金属体は、前記永久磁石９に対応する部
   分にヨーク（ｌａ又は２ａ）を固着したアルミ系のもの
   により構成したことを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載のフラットモータ。