JP4657464B2 - 電磁障害特性が低減された交直両用電動機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交直両用電動機に係り、より詳細には、電磁障害（EMI）特性を低減した交直両用電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交直両用電動機は、交流電源及び直流電源を受容する能力ゆえに、コードレス電源のネジ巻きやミキサー等と言ったように、市場においてきわめて簡単に見つけることができる、電動機である。交直両用電動機はまた、簡易で信頼性のある設計であるので、産業上広く使用されている。
【０００３】
図１を参照する。図１は、先行技術の交直両用電動機１０の分解組立図である。交直両用電動機１０は、ステーター２０と、ローター３０と、端部ブラケット５０及び７０とから成る。ローター３０は、整流器３４とローターコア３６がその上に搭載されるシャフト３２を有する。ローターコア３６は、巻線の多くの個別集合を形成するため、銅線（図示せず）で巻かれている。これらの巻線の各々は、整流器３４上の対応する面３５に電気的に接続されている。シャフト３２の端部は、端部ブラケット５０、及び７０のブッシュ５２、及び７２内に回転可能にそれぞれ固定されている。端部ブラケット５０、及び７０は、ステーター２０に確実に固定されている。したがって、ローターコア３６は、ステーター２０内で回転し、整流器３４は、ローターコア３６と共に回転する。ステーター２０は、また、巻線２２に電気的出力を供給するためのリード２４を有する多くの巻線２２を有している。端部ブラケット５０は、ブラシ６２を整流器３４と接触して弾性的に保持するブラシホルダー６０から成る。電気的出力は、ブラシ６２によって整流器３４に供給され、ローターコア３６上の対応した巻線に供給される。各ブラシホルダー６０は、ブラシ６２がスライドしてその中に設置されるソケット６１と、ブラシ６２を整流器３４に向かって弾性的に押出すスプリング６４と、外部接点６６と、を有する。外部接点６６は、ブラシ６２に電気的に接続され、ブラシ６２に電気的出力を供給するために使用される。線６８は、外部接点６６から電源（図示せず）につながれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
交直両用電動機が作動する時、ローター３０が、回転し、ブラシ６２が、整流器３４上の面３５と連続的に電気的な接続、断続を行う。この接続、断続によって、ブラシ６２と整流器３４との間に電気アークが生じる。このような電気アークは、電磁障害の原因となる。電磁障害の発生を低減させるには、リード線６８を初めにフィルター回路（図示せず）に接続し、フィルター回路を電源に接続させる。フィルター回路は、電磁障害のある程度の低減に寄与するが、すべての電気アークを防止することができない。さらに、フィルター回路への長いリード線は、アンテナのように電磁放射するので、電磁障害の原因にもなるのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
交直両用電動機に、フィルター回路を有する印刷基板回路（PCB）を、上記整流器と上記ブラシの間に生じる電気アークによって生じる電磁障害に対する遮断体としての役割をするため整流器上に搭載する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図２を参照する。図２は、本発明の交直両用電動機１００の分解組立図である。交直両用電動機１００は、ステーター１２０と、ローター１３０と、端部ブラケット１５０及び１７０と、印刷基板回路（PCB）１８０から成る。ローター１３０は、整流器１３４と整流器１３４の近傍のローターコア１３６とがその上に搭載されるシャフト１３２を有する。ローターコア１３６は、巻線の多くの個別集合を形成するため、銅線（図示せず）で巻かれている。これらの巻線の各々は、整流器１３４上の対応する伝導面１３５に電気的に接続されている。シャフトの端部１３２ａ、及び１３２ｂは、端部ブラケット１５０、及び１７０のブッシュ１５２、及び１７２内に回転可能にそれぞれ固定されている。端部ブラケット１５０、及び１７０は、ボルト１１０によってステーター１２０に確実に固定されている。したがって、ローターコア１３６は、ステーター１２０内で回転し、整流器１３４は、端部ブラケット１５０内でローターコア１３６と共に回転する。ステーター１２０は、また、巻線１２２に電気的出力を供給するためのリード１２４を有する多くの巻線１２２を有している。端部ブラケット１５０は、ブラシ６２を整流器１３４と接触して弾性的に保持するブラシホルダー１６０から成る。電気的出力は、ブラシ１６２によって整流器１３４に供給され、したがって、ローターコア１３６上の対応した巻線に供給される。各ブラシホルダー１６０は、ブラシ１６２がスライドしてその中に設置されるソケット１６１と、ブラシ１６２を整流器１３４に向かって弾性的に押出すスプリング１６４と、外部接点１６６と、を有する。外部接点１６６は、対応するブラシ１６２に電気的に接続され、ブラシ１６２に電気的出力を供給するために使用される。印刷回路基板１８０は、ブラシ１６２及び整流器１３４上で、端部ブラケット１５０上部に取り付けられ、鎖線１８１で示すように、外部接点１６６に結合される。印刷回路基板は、交直両用電動機の電磁障害特性を低減させる助けとなることをその目的としており、ブラシ１６２に電気的に接続されているフィルター回路１８４を、有している。フィルター回路から出ているものは、電源（図示せず）に接続され交直両用電動機に出力を供給するリードである。
【０００７】
図２参照の下、図３を参照する。図３は、交直両用電動機１００の斜視図である。印刷回路基板１８０は、端部ブラケット１５０の上方部をカバーするが、しない場合は開放される。したがって、ブラシ１６２と整流器１３４の間で電子アークが生じる時、印刷回路基板１８０は、この電子アークの結果として生じる電磁気（EM）の放射のいくらかを吸収しブロックするための遮断体として機能する。結果として、印刷回路基板１８０は、交直両用電動機１００の電磁障害特性を低減する助けとなる。端部ブラケット１５０も、電磁放射のいくらかを吸収する。さらに、印刷回路基板は、外部接点１６６と結合しているので、フィルター回路１８４とブラシ１６２間のそのような電気的接続の短さによって、フィルター回路１８４とブラシ１６２間の電磁放射の過度な広がりが防止される。このようにして、交直両用電動機の電磁障害特性はさらに低減される。
【０００８】
（実施例）
図４及び図５を参照する。図４は、先行技術の交直両用電動機における、回転数に対する整流器の電磁障害放射を示すグラフである。図５は、本発明の方法を利用する均等の交直両用電動機における、回転数に対する整流器の電磁障害放射を示すグラフである。図５の電磁障害データが収集された電動機は、図４に示す電動機とは、電磁障害遮断体としての役割をするためそれ自体が整流器上に搭載される印刷回路基板上に、フィルター回路が搭載されている点を除きほとんどの点で同一である。両電動機ともペーパーシュレッダーの中に使用される。図４及び図５から明らかなように、本発明の電動機からの電磁障害は、全ての電動機速度において、先行技術の電磁障害に比べて顕著に低くなっている。印刷回路基板によって整流器とブラシを遮断することによって、ブラシと整流器に係る電磁障害の顕著な低減を得られる。
【０００９】
図６及び７を参照する。図６は、図４に示す先行技術の電動機における、回転数に対する電動機出力コードの電磁障害を示すグラフである。図７は、図５に示す本発明の電動機における、回転数に対する電動機出力コードの電磁障害を示すグラフである。グラフは、電動機出力ケーブルからの電磁障害は、本発明の電動機において、顕著により低くなっていることを明らかにしている。フィルター回路とブラシとを接続する非常に長いケーブルを削除することによって、出力ケーブルからの電磁障害の全体量が低減される。
【００１０】
【発明の効果】
先行技術と対照すると、本発明は、交直両用電動機の整流器とブラシの上に搭載される印刷回路基板上にあるフィルター回路を有する。印刷回路基板は、ブラシと整流器間で電子アークが生じる時に放出される電磁放射の一部を吸収するための遮断体として機能する。加えて、フィルター回路が直接的に本発明の交直両用電動機に搭載されるので、非常に長い線はブラシをフィルター回路に接続するために不要である。先行技術における電磁障害の原因の１つであるこれらの線が無くすことによって、さらに本発明の電磁障害特性が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術の交直両用電動機の分解組立図である。
【図２】本発明の交直両用電動機の分解組立図である。
【図３】図２に示す本発明の交直両用電動機の斜視図である。
【図４】先行技術の交直両用電動機における、回転数に対する整流器の電磁障害を示すグラフである。
【図５】本発明の交直両用電動機における、回転数に対する整流器の電磁障害を示すグラフである。
【図６】図４に示す先行技術の電動機における、回転数に対する電動機出力コードの電磁障害を示すグラフである。
【図７】図５に示す本発明の電動機における、回転数に対する電動機出力コードの電磁障害を示すグラフである。
【符号の説明】
１０、１００ 交直両用電動機
２０、１２０ ステーター
２２、１２２ 巻線
２４、１２４ リード
３０、１３０ ローター
３２、１３２ シャフト
３４、１３４ 整流器
３６、１３６ ローターコア
５０、１５０ 端部ブラケット
５２、１５２ ブッシュ
６０、１６０ ブラシホルダー
６２、１６２ ブラシ
６４、１６４ スプリング
６６、１６６ 外部接点
６８、１６８ 線
７０、１７０ 端部ブラケット
７２、１７２ ブッシュ
１１０ ボルト
１８０ 印刷回路基板
１８１ 鎖線
１８４ フィルター回路

Claims (6)

1. ステーター１２０と、シャフト１３２、上記シャフト１３２上に搭載される整流器１３４、及び、上記整流器１３４の近傍で上記シャフト１３２上に搭載され、上記整流器１３４と電気的に接続され、上記ステーター１２０内で回転可能に搭載されるローターコア１３６を含むローター１３０と、上記整流器１３４と弾性的に接触し、上記整流器１３４に電気的出力を供給するブラシ１６２と、上記ブラシ１６２上に搭載され、上記ブラシ１６２に電気的に接続され電磁放射の放出を低減させるフィルター回路１８４を備えた印刷回路基板１８０とを有する電動機において、
   上記ステーター１２０に固定された端部ブラケット１５０及び１７０を更に有し、
   上記ローター１３０のシャフト１３２は、シャフト１３２の端部１３２ａ、及び１３２ｂが上記端部ブラケット１５０及び１７０のブッシュ１５２、及び１７２内に回転可能にそれぞれ固定され、上記整流器１３４は上記端部ブラケット１５０内で上記ローターコア１３６と共に回転し、
   上記端部ブラケット１５０は、上記整流器１３４と弾性的に接触するよう上記ブラシ１６２を保持するブラシホルダー１６０を更に含み、上記各ブラシホルダー１６０は、上記ブラシ１６２を保持するソケット１６１と、上記ソケット１６１内に設置され、上記ブラシ１６２を上記整流器１３４上に弾性的に押出すスプリング１６４と、上記ブラシ１６２と電気的に接続された外部接点１６６とを具備し、
   上記印刷回路基板１８０は、上記ブラシ１６２及び上記整流器１３４上で、上記端部ブラケット１５０上部に上記両側の外部接点１６６を介して取り付けられ、
   上記印刷回路基板１８０は、電子アークが上記整流器１３４と上記ブラシ１６２の間で発生したとき、電磁障害特性を低減すべく上記電子アークによって放出される上記電磁放射の一部を吸収する遮断物として機能する、交直両用電動機。
2. 上記印刷回路基板は、上記整流器及びブラシを少なくとも部分的に囲むように上記端部ブラケットと協働する、請求項１に記載の交直両用電動機。
3. 上記印刷回路基板は上記外部接点に結合されている、請求項１に記載の交直両用電動機。
4. 上記フィルター回路は、線を使用することなく前記ブラシに接続されている、請求項１に記載の交直両用電動機。
5. 請求項１及び請求項１〜４のいずれかに記載の交直両用電動機を備えたペーパーシュレッダー。
6. ステーター１２０と、シャフト１３２、上記シャフト１３２上に搭載される整流器１３４、及び、上記整流器１３４の近傍で上記シャフト１３２上に搭載され、上記整流器１３４と電気的に接続され、上記ステーター１２０内で回転可能に搭載されるローターコア１３６を含むローター１３０と、上記整流器１３４と弾性的に接触し、上記整流器１３４に電気的出力を供給するブラシ１６２と、上記ブラシ１６２上に搭載され、上記ブラシ１６２に電気的に接続され電磁放射の放出を低減させるフィルター回路１８４を含む印刷回路基板１８０と、を有する上記印刷回路基板の電磁障害特性を低減させる方法であって、
   上記ステーター１２０に固定された端部ブラケット１５０及び１７０を更に有し、
   上記ローター１３０のシャフト１３２は、シャフト１３２の端部１３２ａ、及び１３２ｂが上記端部ブラケット１５０及び１７０のブッシュ１５２、及び１７２内に回転可能にそれぞれ固定され、上記整流器１３４は上記端部ブラケット１５０内で上記ローターコア１３６と共に回転し、
   上記端部ブラケット１５０は、上記整流器１３４と弾性的に接触するよう上記ブラシ１６２を保持するブラシホルダー１６０を更に含み、上記各ブラシホルダー１６０は、上記ブラシ１６２を保持するソケット１６１と、上記ソケット１６１内に設置され、上記ブラシ１６２を上記整流器１３４上に弾性的に押出すスプリング１６４と、上記ブラシ１６２と電気的に接続された外部接点１６６とを具備し、
   上記印刷回路基板１８０は、上記ブラシ１６２及び上記整流器１３４上で、上記端部ブラケット１５０上部に上記両側の外部接点１６６を介して取り付けられ、
   電子アークが上記整流器１３４と上記ブラシ間で発生したとき、上記印刷回路基板１８０が電磁障害特性を低減すべく電子アークによって放出される放射の一部を吸収する遮断体として機能するように上記印刷回路基板１８０を上記ブラシ１６２上に搭載する方法。

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