本实用新型涉及具有换向器的马达。
背景技术：
以往，DC马达具备电刷和转换器，具有在电刷与转换器的机械的触点产生火花放电的问题点。因此，在专利文献1所公开的DC马达中，通过采用将环形电阻器与转换器连接的结构，从而抑制火花放电，并且去除转换器所产生的电噪声。
另外，在上述专利文献1中，还公开了将电容器软钎焊于电路基板且将该电路基板与转换器连接的DC马达。在这种DC马达中，也能够进行火花放电的抑制以及电噪声的去除。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国公开公报第2006－197754号公报
上述电容器利用转换器所产生的电噪声来充电，并且释放所充的电荷。在此，电容器的放电缓慢度根据电容器的容量而变化。然而，难以适当地选择电容器的容量，且电容器的放电容易变得急剧。该急剧的放电成为电噪声。因此，在电容器中，与电阻器相比，难以去除电噪声。另一方面，环形电阻器由于容量小，因此抑制火花的效果小。
因此，为了提高火花抑制效果以及电噪声去除效果这双方，能够考虑具备安装有电容器的电路基板以及环形电阻器这双方的结构。然而，在这种结构中，例如需要利用软钎焊等对转换器和环形电阻器、环形电阻器和电路基板分别进行连接，存在组装工时增大的担忧。
技术实现要素：
鉴于上述状况，本实用新型的目的在于提供一种能够提高火花抑制效果以及电噪声去除效果这双方并且能够实现组装工时的削减的马达。
本实用新型的示例性的一个实施方式中，方案1是一种马达，其特征在于，
具备绕旋转轴旋转的转子，
上述转子具有沿周向配置的多个换向器、电阻器、以及安装有多个火花抑制元件的配线基板，
上述换向器具有换向器主体部和换向器端子，
上述电阻器是从外周侧包围上述换向器主体部的环状，且在上表面具有沿周向配置的多个电阻器电极，
上述配线基板是配置于上述电阻器的外周侧或者内周侧的环状，且在上表面具有沿周向配置的多个基板电极，
上述电阻器的上表面和上述配线基板的上表面在轴向上配置于相同的位置，
上述换向器端子从上述换向器主体部向外周侧延伸，且配置于上述电阻器电极和上述基板电极的至少任一个之上，
上述基板电极以及上述电阻器电极这双方利用相同的导电性材料相对于一个上述换向器端子以电及机械的方式连接。
方案2是根据方案1所述的马达，其特征在于，
上述配线基板配置于上述电阻器的外周侧，
上述配线基板在上表面具有位于比配置上述基板电极的径向位置靠径向外侧的配线图案。
方案3是根据方案2所述的马达，其特征在于，
利用上述导电性材料连接的多个部位在周向上以等间隔配置。
方案4是根据方案1～3任一项中所述的马达，其特征在于，
上述基板电极的沿周向延伸的长度比上述电阻器电极的沿周向延伸的长度短。
方案5是根据方案4所述的马达，其特征在于，
上述火花抑制元件配置为，在俯视时，从将上述电阻器电极沿径向延长的情况下形成的区域向周向外侧偏移。
方案6是根据方案5所述的马达，其特征在于，
上述换向器端子配置于上述电阻器电极和上述基板电极这双方之上。
根据示例性的本实用新型的马达的一个实施方式，能够提高火花抑制效果以及电噪声去除效果这双方，并且能够实现组装工时的削减。
参照附图并通过以下对优选实施方式的详细的说明，本实用新型的上述以及其他的要素、特征、步骤、特点和优点将会变得更加清楚。
附图说明
图1是表示本实用新型的一个实施方式的马达的外观的立体图。
图2是本实用新型的一个实施方式的马达的纵向剖视图。
图3是本实用新型的一个实施方式的马达的分解立体图。
图4是表示在本实用新型的一个实施方式的马达的下部拆下盖部的状态的局部立体图。
图5是本实用新型的一个实施方式的马达的局部放大立体图。
图6是表示基于软钎焊的连接部位的俯视图。
图7是与图6对应的剖视图。
图8是表示基于软钎焊的连接部位的一个变形例的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的示例性的实施方式进行说明。此外，将旋转轴J延伸的方向称为“轴向”，轴向为上下方向。例如图2的纸面上侧为上下方向的上侧。另外，将以旋转轴J为中心的径向简称为“径向”，将以旋转轴J为中心的周向简称为“周向”。此外，上述的“上下方向”并非表示实际的组装到设备时的位置关系、方向。
＜1.马达的整体结构＞
在此，对本实用新型的示例性的实施方式的马达的整体结构进行说明。图1是表示本实施方式的马达50的外观的立体图。图2是本实施方式的马达50的纵向剖视图。图3是本实施方式的马达50的分解立体图。此外，图3表示将马达50分解成壳体部1、磁铁部3以及除此之外的部分的状态。
马达50是所谓带电刷的DC马达。马达50具备静止部20和转子25。转子25相对于静止部20绕旋转轴J旋转。
静止部20具有壳体部1、盖部2、磁铁部3、上轴承部4、下轴承部5、第一电极部6A、第二电极部6B、第一电刷7A、以及第二电刷7B。壳体部1是在下方具有开口部1A的大致圆筒状的部件。在壳体部1的顶面部1B，在中央设有贯通孔1C。上轴承部4与贯通孔1C嵌合并固定于顶面部1B。上轴承部4例如由滑动轴承构成。
盖部2从壳体部1的开口部1A朝向内部侧插入，并固定于壳体部1的下部。在由壳体部1和盖部2构成的内部空间容纳转子25。在盖部2固定有第一电极部6A和第二电极部6B。第一电极部6A和第二电极部6B的各下部从盖部2的下表面向下侧突出。在第一电极部6A以机械及电的方式连接有第一电刷7A，在第二电极部6B以机械及电的方式连接有第二电刷7B。
在盖部2的俯视时的中央，设有向下侧凹陷地构成的轴承保持部2A。下轴承部5保持于轴承保持部2A。下轴承部5例如由滑动轴承构成。
转子25具有轴8、转子芯9、线圈10、保持部件11、衬垫12、换向器13、电阻器14、配线基板15、以及电容器16。
轴8是沿轴向延伸的杆状的部件。轴8的下端部保持于下轴承部2A。轴8的上部贯通上轴承部4且向上轴承部4的上侧突出。轴8利用上轴承部4以及下轴承部5而保持为能够绕旋转轴J旋转。
转子芯9配置于上轴承部4的下侧。转子芯9具有配置于中央的芯背9A、和从芯背9A以放射状分别向径向外侧延伸的六根齿9B。此外，齿的根数并不限于六根。各齿9B在径向外侧端部具有沿周向扩展的部分。转子芯9例如沿轴向层叠磁性钢板而构成。芯背9A固定于沿轴向贯通的轴8。转子芯9例如通过压入而固定于轴8。
在各齿9B卷绕线圈10。即、线圈10沿周向配置有六个。
在此，在壳体部1的内壁面固定有圆筒状的磁铁部3。磁铁部3的内周面和各齿9B在径向上对置。
在转子芯9的下侧配置有保持部件11。保持部件11的上表面与转子芯9的下表面接触。保持部件11固定于沿轴向贯通的轴8。保持部件11在轴向的中途位置具有向径向外侧以大致圆板状扩展的圆板部111。圆板部111具有沿周向配置的六个凹部111A。凹部111A从圆板部111的下表面向上侧凹陷，并且在圆板部111的外周面具有开口。
在此，换向器13沿周向配置有六个。换向器13具有沿径向延伸的换向器端子131、和从换向器端子131的径向内侧端部向下方延伸的换向器主体部132。换向器主体部132是沿周向弯曲的板状。换向器端子131的径向内侧的一部分容纳于凹部111A。换向器端子131从凹部111A向径向外侧突出。
保持部件11具有位于圆板部111的下侧的沿轴向延伸的圆筒部112。各换向器主体部132的内周面与圆筒部112的外周面接触。圆环状的衬垫12的上表面与换向器端子131的下表面接触。衬垫12的内周缘与换向器主体部132的外周面接触。
圆环状的电阻器14配置于衬垫12的径向外侧。圆环状的配线基板15配置于电阻器14的径向外侧。电容器16安装于配线基板15。关于电阻器14、配线基板15、以及电容器16，将于后文详细叙述。
在此，图4是表示在马达50的下部拆下盖部2的状态的局部立体图。第一电极部6A的前端部6A1从盖部2的孔部2B向下侧突出。第二电极部6B的前端部6B1从盖部2的孔部2C向下侧突出。
第一电刷7A是薄板状部件，具有一端部7A1、弯曲部7A2、以及另一端部7A3。一端部7A1固定于第一电极部6A。另一端部7A3经由弯曲部7A2而与一端部7A1连接。另一端部7A3从与弯曲部7A2的连接位置朝向内周侧延伸，且配置为能够与换向器主体部132接触。
第二电刷7B是薄板状部件，具有一端部、弯曲部、以及另一端部7B3。上述一端部固定于第二电极部6B。另一端部7B3经由上述弯曲部而与上述一端部连接。另一端部7B3从与上述弯曲部的连接位置朝向内周侧延伸，且配置为能够与换向器主体部132接触。
换向器13与线圈10电连接。由此，若在第一电极部6A与第二电极部6B间施加直流电压，则电流以经由第一电刷7A、第二电刷7B、换向器13、以及线圈10的路径流动。通过在线圈10流动电流，从而由线圈10和转子芯9产生磁通。通过产生的磁通、和由磁铁部3产生的磁通的相互作用，转子25旋转。通过转子25旋转，从而切换与第一电刷7A、第二电刷7B接触的换向器13。
＜2.关于换向器、电阻器、以及配线基板的结构＞
接着，对基于使用了换向器13、电阻器14、以及配线基板15的结构的火花抑制以及电噪声去除进行说明。图5是用于更为详细地表示换向器13、电阻器14、以及配线基板15的马达50的局部放大立体图。
如上所述，换向器13沿周向排列地配置有六个，且具有沿径向延伸的换向器端子131、和沿周向弯曲的板状的换向器主体部132。电阻器14配置于衬垫12的径向外侧。即、电阻器14是从外周侧包围换向器主体部132的圆环状。在电阻器14的上表面设有沿周向配置的六个电阻器电极141。
配线基板15是配置于电阻器14的径向外侧的印制基板。即、配线基板15是配置于电阻器14的外周侧的环状。在配线基板15的上表面安装有沿周向配置的六个电容器16。配线基板15具有由绝缘材料构成的基体材料、在基体材料上由例如铜箔构成的配线图案部、以及配置于配线图案部的上侧的保护层。
在沿周向相邻的电容器16之间设有构成配线图案部的一部分的一个图案。该图案将沿周向相邻的电容器16中的一方的一端和另一方的一端电连接，且包含基板电极151以及焊盘图案152。在基板电极151和焊盘图案152的上方不构成保护层，因此基板电极151和焊盘图案152向上方露出。基板电极151配置于沿周向相邻的电容器16之间。即、基板电极151沿周向配置有六个。焊盘图案152是沿周向延伸的曲线状，且配置于比配置基板电极151的径向位置靠径向外侧。
在此，图6是以从方的俯视视角来表示相对于一个换向器端子131连接电阻器电极141以及基板电极151的部位的图。另外，图7是与图6对应的概略剖视图。
电阻器14的上表面和配线基板15的上表面在轴向上配置于相同的位置。换向器13的换向器端子131在电阻器电极141的上方沿径向延伸至电阻器电极141与基板电极151的边界附近。即、换向器端子131配置于电阻器电极141和基板电极151中的电阻器电极141之上。
相对于换向器端子131，通过软钎焊连接电阻器电极141以及配线电极151。具体而言，利用受热而熔融的一块焊锡40覆盖换向器端子131的上表面和侧面、电阻器电极141的上表面、以及配线电极151的上表面，从而相对于换向器端子131以机械及电的方式连接电阻器电极141，并且相对于换向器端子131以机械及电的方式连接配线电极151。即、基板电极151以及电阻器电极141这双方利用相同的焊锡40相对于一个换向器端子131以电及机械的方式连接。
由于这种基于软钎焊的连接是对一个一个的换向器端子131进行的，因此基于焊锡40的连接部位沿周向配置有六个。由此，在沿周向相邻的换向器13之间连接有一个电阻器元件，并且连接有一个电容器16。能够利用电阻器14以及电容器16进行在第一电刷7A或者第二电刷7B与换向器13的由机械触点产生的火花的抑制、以及电噪声的去除。电容器16由于容量较大，因此抑制火花的效果较大。而且，电阻器14能够避免如电容器那样产生因急剧的放电而引起的电噪声，因此容易进行电噪声的去除。因此，能够提高火花抑制效果以及电噪声去除效果这双方。
并且，如上所述，能够利用相同的焊锡40相对于一个换向器端子131连接电阻器电极141以及配线电极151，因此能够抑制连接的工时。
此外，上述结构中，电阻器14的上表面和配线基板15的上表面在轴向上配置于相同的位置，这除了严格意义上在轴向上位置一致的情况以外，还包括在能够进行软钎焊的程度内在轴向上位置稍微偏移的情况。另外，换向器端子的连接不限于焊锡，也可以利用其它导电性材料来进行。例如，也可以进行利用了导电性的粘接剂的连接。另外，在由陶瓷等构成电阻器14的情况下，为了抑制电阻器14的破裂，优选配置为配线基板15相对电阻器14设置若干的间隙。但是，在由不易破裂的材料构成电阻器14的情况下，也可以通过相对于电阻器14无间隙地嵌入配线基板15而提高电阻器14与配线基板15的连接强度。
另外，焊盘图案152设于比基板电极151的径向位置靠径向外侧，这样的设置由于配线基板15配置于电阻器14的外周侧而成为可能，且在使配线基板15配置于电阻器14的内周侧的情况下成为不可能。通过能够设置焊盘图案152，从而能够提高电路设计的自由度。
另外，在本实施方式的例子中，利用焊锡40连接换向器端子131和电阻器电极141以及配线电极151的部位沿周向以60度的等间隔配置。由此，在周向上能够使连接强度均匀，且能够抑制连接强度在特定的部位变弱。此外，上述结构中，等间隔除了严格意义上偏移相同的角度的情况以外，还包括角度在误差范围内偏移的情况。
另外，基板电极151的沿周向延伸的长度比电阻器电极141的沿周向延伸的长度短。由此，能够使基板电极151的两端远离电容器16，因此能够抑制在软钎焊时焊锡在基板电极151上流动而到达电容器16。另外，由于能够加长电阻器电极141的周向长度，因此能够使电阻器电极141与换向器端子131的连接变得更加可靠。
另外，在俯视时，在周向上相邻的电容器16配置为从将电阻器电极141向径向外侧延长了的情况下形成的区域向周向外侧偏移。换言之，在俯视时，电阻器电极141与电容器16在径向上不对置。由此，能够抑制软钎焊时焊锡经由电阻器电极141而到达电容器16。
＜3.换向器端子的变形例＞
接着，对换向器端子的变形例进行说明。换向器端子131也可以从上述的图6所示的电阻器电极141与基板电极151的边界更进一步向基板电极151侧向径向外侧延伸。该情况下，换向器端子131配置于电阻器电极141和基板电极151这双方之上。
或者，如图8所示的俯视时的平面图所示的换向器端子1311那样，也可以做成一边折弯一边向外周侧延伸的形状。即、换向器端子并不限于沿径向延伸。该情况下，换向器端子1311也配置于电阻器电极141和基板电极151这双方之上。
这样，通过换向器端子配置于电阻器电极和基板电极这双方之上，来使基板电极151与换向器端子的下表面接触，从而能够使配线基板15的轴向的定位变得容易。
此外，也可以做成在电阻器14的内周侧配置配线基板15的结构，该情况下，换向器端子也可以根据向其外周侧延伸的形状而仅配置于基板电极151之上，也可以配置于基板电极151和电阻器电极141这双方之上。
＜4.本实施方式的作用效果＞
如上所述，本实施方式的马达50具备绕旋转轴J旋转的转子25，上述转子25具有沿周向配置的多个换向器13、电阻器14、以及安装有多个火花抑制元件(电容器)16的配线基板15。
上述换向器13具有换向器主体部132和换向器端子131，上述电阻器14是从外周侧包围上述换向器主体部132的环状，且在上表面具有沿周向配置的多个电阻器电极141，上述配线基板15是配置于上述电阻器14的外周侧或者内周侧的环状，且在上表面具有沿周向配置的多个基板电极151。
上述电阻器14的上表面和上述配线基板15的上表面在轴向上配置于相同的位置，上述换向器端子131从上述换向器主体部132向外周侧延伸，且配置于上述电阻器电极141和上述基板电极151的至少任一个之上，上述基板电极151以及上述电阻器电极141这双方利用相同的导电性材料(焊锡)40相对于一个上述换向器端子131以电及机械的方式连接。
根据这种结构，由于具备火花抑制元件和电阻器这双方，因此能够有效地进行换向器与电刷的机械触点所产生的火花的抑制和电噪声的去除这双方。并且，由于基板电极、电阻器电极、以及换向器端子在一个部位连接，因此能够削减连接的工时。即、能够实现组装工时的削减。
另外，上述配线基板15配置于上述电阻器14的外周侧，上述配线基板15在上表面具有配线图案(焊盘图案)152，该配线图案(焊盘图案)152处于比配置上述基板电极151的径向位置靠径向外侧。由此，提高电路设计的自由度。
另外，利用上述导电性材料40连接的多个部位在周向上以等间隔配置。由此，能够使连接强度在周向上变得均匀，能够抑制连接强度在特定的部位变弱。
另外，上述基板电极151的沿周向延伸的长度比上述电阻器电极141的沿周向延伸的长度短。由此，能够抑制连接时导电性材料经由基板电极而到达火花抑制元件。另外，由于电阻器电极的长度较长，因此能够使电阻器电极与换向器端子的连接更加可靠。
另外，在俯视时，上述火花抑制元件16配置为，从将上述电阻器电极141沿径向延长的情况下形成的区域向周向外侧偏移。由此，能够抑制连接时导电性材料经由电阻器电极而到达火花抑制元件。
另外，上述换向器端子131配置于上述电阻器电极141和上述基板电极151这双方之上。由此，电阻器和配线基板中的配置于外周侧的部件的轴向的定位变得容易。
＜5.其它＞
以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，但只要在本实用新型的主旨的范围内，实施方式就能够进行各种变更。
例如，作为火花抑制元件，在上述实施方式中以电容器为例进行了说明，但也可以使用其它的例如电阻元件等。
本实用新型能够利用于例如各种用途的带电刷DC马达。