DE112017000929T5

DE112017000929T5 - Elektromotor

Info

Publication number: DE112017000929T5
Application number: DE112017000929.4T
Authority: DE
Inventors: Kazutoshi Kihira; Tetsuaki ICHIKAWA; Akira Shiga
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2019-01-10
Also published as: CN107925317A; DE112017000929T8; US20190013719A1; WO2017145774A1

Abstract

Ein Motor umfasst einen Polwender, der mehrere Segmente aufweist, und mehrere Speisebürsten, die nacheinander in Schleifkontakt mit den mehreren Segmenten kommen. Die mehreren Speisebürsten sind eine Mehrzahl von Anoden-Speisebürsten und/oder eine Mehrzahl von Kathoden-Speisebürsten. Mindestens eine von den mehreren Speisebürsten ist eine erste Speisebürste mit einem elektrischen Widerstand, der in einer Drehrichtung des Polwenders variiert. Die übrigen Speisebürsten sind zweite Speisebürsten mit einem konstanten elektrischen Widerstandswert in der Drehrichtung des Polwenders. Die erste Speisebürste schließt Folgendes ein: einen hochohmigen Abschnitt, der in einem Teil angeordnet ist, der einen in der Drehrichtung des Polwenders vorderen Endabschnitt der ersten Speisebürste einschließt, und einen niederohmigen Abschnitt, der in der Drehrichtung des Polwenders neben dem hochohmigen Abschnitt angeordnet ist. Der elektrische Widerstandswert der zweiten Speisebürsten ist höher als derjenige des niederohmigen Abschnitts.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor bzw. Motor.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein bekannter Motor, in dem mehrere Energiezufuhrbürsten in Kontakt mit mehreren Kommutator- bzw. Polwendersegmenten gleiten bzw. schleifen, schließt mehrere Anoden-Energiezufuhrbürsten und/oder mehrere Kathoden-Energiezufuhrbürsten ein.
Patentdokument 1 beschreibt ein Beispiel für einen Motor, der mehrere Anoden-Energiezufuhrbürsten und mehrere Kathoden-Energiezufuhrbürsten einschließt. Der Motor ist so gestaltet, dass die Energiezufuhrbürsten, welche die gleiche Polarität aufweisen, zu unterschiedlichen Zeiten von den Segmenten getrennt werden. Die Energiezufuhrbürsten der gleichen Polarität sind ferner so gestaltet, dass eine Energiezufuhrbürste, die zu einer späteren Zeit von einem Segment getrennt wird, einen höheren elektrischen Widerstand aufweist als die anderen Energiezufuhrbürsten mit der gleichen Polarität. In einem solchen Motor erzeugt nur eine Energiezufuhrbürste, die zu einer späteren Zeit von einem Segment getrennt wird, einen Funken, wenn sie von dem Segment getrennt wird. Die Energiezufuhrbürste, die zu einer späteren Zeit von einem Segment getrennt wird, weist einen höheren elektrischen Widerstand auf als die andere Energiezufuhrbürste. Somit ist der erzeugte Funke kleiner als ein Funke, der von den anderen Energiezufuhrbürsten (d.h. von Energiezufuhrbürsten, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen) erzeugt wird. Dadurch wird die Verkürzung der Lebensdauer der Energiezufuhrbürste, die durch Funkenverschleiß bewirkt wird, begrenzt.
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2003-348800
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
DER ERFINDUNG ZUGRUNDE LIEGENDE PROBLEME
Die Energiezufuhrbürsten gleiten bzw. schleifen in Kontakt mit den Segmenten, die in der Drehrichtung des Polwenders nebeneinander angeordnet sind. Somit kann eine Reibung oder dergleichen, die zwischen den Energiezufuhrbürsten und den Segmenten auftritt, zu einer Lockerung der Energiezufuhrbürsten in der Drehrichtung des Polwenders führen. Wenn die Energiezufuhrbürsten in der Drehrichtung des Polwenders locker werden, können die distalen Enden der Energiezufuhrbürsten brechen, wenn sie mit den Segmenten in Kontakt kommen. In einem solchen Fall kann eine Energiezufuhrbürste, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist, nach einer Energiezufuhrbürste von einem Segment getrennt werden, die einen höheren elektrischen Widerstand aufweist und dafür eingerichtet ist, später von einem Segment getrennt zu werden. Wenn die Energiezufuhrbürste mit dem geringeren elektrischen Widerstand später von einem Segment getrennt wird als eine Energiezufuhrbürste mit einem höheren elektrischen Widerstand, kann von der Energiezufuhrbürste mit dem geringeren elektrischen Widerstand ein großer Funke erzeugt werden. Wenn von der Energiezufuhrbürste mit dem geringeren elektrischen Widerstand ein großer Funke erzeugt wird, kann der Funke den Verschleiß der Energiezufuhrbürste mit dem geringeren elektrischen Widerstand stark befördern und die Lebensdauer der Energiezufuhrbürste verkürzen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Motors, der mehrere Energiezufuhrbürsten einschließt und der die Verkürzung der Lebensdauer der Energiezufuhrbürste mit dem geringeren elektrischen Widerstand begrenzt.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Um das genannte Ziel zu erreichen, ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Motor, der Folgendes einschließt: einen Polwender, der in einer Umfangsrichtung gedreht wird, wobei der Polwender mehrere Segmente und ein Kurzschlusselement einschließt, die mehreren Segmente in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, mehrere Spulen jeweils mit den mehreren Segmenten verbunden sind und das Kurzschlusselement die Segmente kurzschließt, an denen das Potential gleich ist; und mehrere Energiezufuhrbürsten, die nacheinander in Kontakt mit den mehreren Segmenten gleiten. Die mehreren Energiezufuhrbürsten sind mehrere Anoden-Energiezufuhrbürsten und/oder mehrere Kathoden-Energiezufuhrbürsten. Mindestens eine von den mehreren Energiezufuhrbürsten ist eine erste Energiezufuhrbürste mit einem elektrischen Widerstand, der in einer Drehrichtung des Polwenders variiert. Mindestens eine übrige von den mehreren Energiezufuhrbürsten ist eine zweite Energiezufuhrbürste mit einem konstanten elektrischen Widerstand in der Drehrichtung des Polwenders. Die erste Energiezufuhrbürste schließt Folgendes ein: einen hochohmigen Abschnitt, der von einem Abschnitt definiert wird, der ein in der Drehrichtung des Polwenders vorderes Ende der ersten Energiezufuhrbürste einschließt, und einen niederohmigen Abschnitt, der in der Drehrichtung des Polwenders neben dem hochohmigen Abschnitt angeordnet ist und einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als der hochohmige Abschnitt. Die zweite Energiezufuhrbürste weist einen höheren elektrischen Widerstand auf als der niederohmige Abschnitt.
Um das genannte Ziel zu erreichen, ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Motor, der Folgendes einschließt: einen Polwender, der in einer Umfangsrichtung gedreht wird, wobei der Polwender mehrere Segmente und ein Kurzschlusselement einschließt, die mehreren Segmente in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, mehrere Spulen jeweils mit den mehreren Segmenten verbunden sind und das Kurzschlusselement die Segmente kurzschließt, an denen das Potential gleich ist; mehrere Energiezufuhrbürsten, die distale Enden einschließen, die nacheinander in Kontakt mit den mehreren Segmenten gleiten; eine Bürstenhalterung, die mehrere Bürstenhalteabschnitte einschließt, die jeweils die mehreren Energiezufuhrbürsten aufnehmen; und mehrere Druck ausübende bzw. Vorspannelemente, die jeweils hintere Stirnflächen von den mehreren Energiezufuhrbürsten zum Polwender hin drängen. Die mehreren Energiezufuhrbürsten sind mehrere Anoden-Energiezufuhrbürsten und/oder mehrere Kathoden-Energiezufuhrbürsten. Mindestens eine von den mehreren Energiezufuhrbürsten mit der gleichen Polarität ist eine erste Energiezufuhrbürste, die zum Teil oder vollständig einen niederohmigen Abschnitt definiert, der in der Drehrichtung des Polwenders angeordnet ist. Eine andere von den mehreren Energiezufuhrbürsten ist eine zweite Energiezufuhrbürste, die einen höheren elektrischen Widerstand aufweist als der niederohmige Abschnitt. Die erste Energiezufuhrbürste und die zweite Energiezufuhrbürste mit der gleichen Polarität werden gleichzeitig von den Segmenten getrennt, oder die zweite Energiezufuhrbürste wird später als die erste Energiezufuhrbürste von dem Segment getrennt. Eine hintere Stirnfläche der zweiten Energiezufuhrbürste ist so geneigt, dass sie einen Vektor einer Vorspannkraft, die von dem entsprechenden Vorspannelement erzeugt wird, in der Drehrichtung des Polwenders vorwärts lenkt.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform.
2A ist eine schematische Ansicht des Motors in der ersten Ausführungsform, und 2B ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Polwender des Motors darstellt.
3 ist eine Vorderansicht einer Bürstenhalterung in der ersten Ausführungsform.
4 ist eine schematische Skizze des Motors in der ersten Ausführungsform, die ein Netz bzw. eine Schaltung in einer Ebene zeigt.
5 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der dem Polwender des Motors in der ersten Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
6 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
7 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einer dritten Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
8 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einer vierten Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
9 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einer fünften Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
10 ist eine schematische Skizze eines Motors gemäß einer sechsten Ausführungsform und zeigt ein Netz in einer Ebene.
11 ist eine schematische Skizze eines Motors gemäß einer siebten Ausführungsform und zeigt ein Netz in einer Ebene.
12 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einem anderen Modus entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
13 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einem anderen Modus entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
14A und 14B sind Querschnittsansichten, die jeweils eine Energiezufuhrbürste gemäß einem anderen Modus darstellen.
15 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einem anderen Modus entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
16 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einem anderen Modus entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
17 ist eine schematische Skizze eines Motors gemäß einem anderen Modus und zeigt ein Netz in einer Ebene.
18A ist eine schematische Ansicht eines Motors gemäß einer achten Ausführungsform, und 18B ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Polwender und den Polwender des gleichen Motors darstellt.
19 ist eine vergrößerte Teilansicht einer Bürstenhalterung in der achten Ausführungsform.
20 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, die einem Polwender des Motors in der achten Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
21 ist eine schematische Skizze, die eine Energiezufuhrbürste des Motors in der achten Ausführungsform darstellt.
22 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einer neunten Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
23 ist eine schematische Skizze, die eine Energiezufuhrbürste des Motors in der neunten Ausführungsform darstellt.
24 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einer zehnten Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
25 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einer elften Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
26 ist eine schematische Skizze, die eine Energiezufuhrbürste des Motors in der elften Ausführungsform darstellt.
27 ist eine schematische Skizze eines Abschnitts, der einem Polwender eines Motors gemäß einer zwölften Ausführungsform entspricht, und zeigt ein Netz in einer Ebene.
28 ist eine schematische Skizze, die eine Energiezufuhrbürste des Motors in der zwölften Ausführungsform darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Erste Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in 1 dargestellt ist, ist ein Motor 31 versehen mit einem Stator 34, der ein Gehäuse 32 einschließt, das zylindrisch ist und ein geschlossenes Ende aufweist, und mit Magneten 33 (siehe 4), die an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 32 befestigt sind. Eine Öffnung des Gehäuses 32 ist mit einem im Wesentlichen scheibenförmigen Abschlussrahmen 35 verschlossen. Die Magnete 33 (siehe 4), die an der Innenumfangsfläche des Gehäuses 32 befestigt sind, schließen N-Pol-Magnete und S-Pol-Magnete ein, die in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind. Im Motor 31 der vorliegenden Ausführungsform schließen die Magnete 33 jeweils „vier“ Magnetpole ein.
Wie in 1 und 4 dargestellt ist, schließt der Motor 31 einen Anker 41 ein, der einwärts von den Magneten 33 angeordnet ist. Der Anker 41 schließt Folgendes ein: eine Drehwelle 42, die in Bezug auf den Stator 34 drehbar ist, einen Ankerkern 43, der an der Drehwelle 42 befestigt ist, Spulen 44, die um den Ankerkern 43 gewickelt sind, und einen Polwender 45, der an der Drehwelle 42 befestigt ist.
Wie in 1, 2A und 4 dargestellt ist, liegt der Ankerkern 43 den Magneten 33 innerhalb des Gehäuses 32 in der radialen Richtung gegenüber. Ferner schließt der Ankerkern 43 sechzehn Zähne 46 ein, die in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind und radial vom mittleren Abschnitt des Ankerkerns 43 vorstehen. Einander in der Umfangsrichtung benachbarte Zähne 46 sind voneinander beabstandet, so dass sie einen Spalt 47 definieren, in dem die Spulen 44 aufgenommen sind, die um die Zähne 46 gewickelt sind. Der Ankerkern 43, der sechzehn Zähne 46 einschließt, weist sechzehn Spalte 47 auf. Wie in 2A dargestellt ist, sind den Spalten 47 im Uhrzeigersinn hintereinander die Spaltennummern „1“ bis „16“ zugewiesen.
Wie in 1 dargestellt ist, ist der Polwender 45 an einer Stelle, die der Öffnung des Gehäuses 32 näher ist als der Ankerkern 43, an der Drehwelle 42 befestigt. Der Polwender 45 ist als Einheit mit der Drehwelle 42 drehbar und zusammen mit dem Ankerkern 43 im Gehäuse 32 aufgenommen. Wie in 2B dargestellt ist, schließt der Polwender 45 sechzehn Segmente 48 ein, die an der Außenumfangsfläche des Polwenders 45 angeordnet sind. Die sechzehn Segmente 48 weisen in einer Drehrichtung R des Polwenders 45 (hierin als die Drehrichtung R bezeichnet) alle eine einheitliche Breite auf und sind in der Drehrichtung R in gleichen Winkelabständen angeordnet. Die in der Drehrichtung R einander benachbarten Segmente 48 sind in der Drehrichtung R voneinander beabstandet. Den Segmenten 48 sind im Uhrzeigersinn hintereinander Segmentnummern „1“ bis „16“ zugewiesen, wie in 2B dargestellt ist. Im Folgenden werden „die Segmentnummern“ und „die Spaltnummern“ einfach mit „Nummer“ bezeichnet.
Wie in 4 dargestellt ist, wird jede Spule 44 von einem Leiterdraht 49 gebildet, der um die Zähne 46 gewickelt ist. Der Leiterdraht 49 ist als verteilte Wicklung um drei Zähne 46 gewickelt, die in der Umfangsrichtung nacheinander angeordnet sind. Genauer verläuft der Leiterdraht 49 vom Segment 48 mit der Nummer „2“ zum Spalt 47 mit der Nummer „11“, ist einige Male um die drei Zähne 46 zwischen dem Spalt 47 mit der Nummer „11“ und dem Spalt 47 mit der Nummer „8“ gewickelt und ist dann mit dem Segment 48 mit der Nummer „1“ verbunden. Der Leiterdraht 49 verläuft anschließend vom Segment 48 mit der Nummer „1“ zum Spalt 47 mit der Nummer „10“, ist einige Male um die drei Zähne 46 zwischen dem Spalt 47 mit der Nummer „10“ und dem Spalt 47 mit der Nummer „7“ gewickelt und ist dann mit dem Segment 48 mit der Nummer „16“ verbunden. Der Leiterdraht 49 verläuft anschließend vom Segment 48 mit der Nummer „16“ zum Spalt 47 mit der Nummer „9“, ist einige Male um die drei Zähne 46 zwischen dem Spalt 47 mit der Nummer „9“ und dem Spalt 47 mit der Nummer „6“ gewickelt und ist mit dem Segment 48 mit der Nummer „15“ verbunden. Auf die gleiche Weise sind alle Segmente 48 und alle Spalte 47 mit den einzelnen Leiterdrähten 49 bewickelt, um die sechzehn Spulen 44 zu bilden. Somit schließt der Motor 31 der vorliegenden Ausführungsform die „sechzehn“ Spulen 44 ein.
Der Polwender 45 schließt ferner Kurzschlusselemente 51 ein, die vorgegebene Segmente 48 kurzschließen, an denen das Potential das gleiche ist. Genauer werden das Segment 48 mit der Nummer „1“ und das Segment 48 mit der Nummer „9“ durch ein Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen. Das Segment 48 mit der Nummer „2“ und das Segment 48 mit der Nummer „10“ werden durch ein weiteres Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen. Das Segment 48 mit der Nummer „3“ und das Segment 48 mit der Nummer „11“ werden durch ein anderes Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen. Die anderen Kurzschlusselemente 48 werden auf die gleiche Weise durch die Kurzschlusselemente 51 kurzgeschlossen. Demgemäß schließt jedes Kurzschlusselement 51 Segmente 48 kurz, die durch einen Abstand von 180 Grad voneinander beabstandet sind.
Wie in 1 dargestellt ist, schließt der Motor 31 eine Bürstenhalterung 61 ein, der in der Öffnung des Gehäuses 32 angeordnet ist. Die Bürstenhalterung 61 schließt ein: ein Basiselement 62, das im Wesentlichen scheibenförmig ist und das im Wesentlichen die gleiche Größe aufweist wie der Abschlussrahmen 35, und vier Bürstenhalteabschnitte 63, die am Abschlussrahmen 35 befestigt sind. Das Basiselement 62 ist in der axialen Richtung angrenzend an den Abschlussrahmen 35 in der Öffnung des Gehäuses 32 angeordnet.
Die vier Bürstenhalteabschnitte 63 sind am Basiselement 62 auf einer Seitenfläche, die der Innenseite (der Unterseite) des Gehäuses 32 gegenüberliegt, angeordnet und befestigt. Jeder der Bürstenhalteabschnitte 63 wird beispielsweise von einer Messingplatte gebildet. Wie in 3 dargestellt ist, sind die vier Bürstenhalteabschnitte 63 an vier Stellen, die in der Umfangsrichtung (die der Drehrichtung R gleich ist) voneinander beabstandet sind, am Basiselement 62 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die vier Bürstenhalteabschnitte 63 in der Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen (d.h. Abständen von 90 Grad) angeordnet. Jeder von den Bürstenhalteabschnitten 63 erstreckt sich in der radialen Richtung und weist einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, der orthogonal ist zur radialen Richtung und der zum Basiselement 62 hin offen ist.
In jeden der Bürstenhalteabschnitte 63 ist eine Energiezufuhrbürste 64 eingeführt. Jeder Bürstenhalteabschnitt 63 weist einen Innenraum auf, der etwas größer ist als die Energiezufuhrbürste 64, die in den Bürstenhalteabschnitt 63 eingeführt ist, um Abmessungsfehler und eine Ausdehnung, die durch Änderungen der Temperatur der Energiezufuhrbürste 64 verursacht wird, zu bewältigen. Anders ausgedrückt ist die Innenfläche der einzelnen Bürstenhalteabschnitte 63 etwas größer als die Außenfläche der eingeführten Energiezufuhrbürste 64. Demgemäß ist eine kleine Lücke zwischen der Innenfläche des Bürstenhalteabschnitts 63 und der Außenfläche der Energiezufuhrbürste 64 ausgebildet. Jede von den Energiezufuhrbürsten 64 weist eine im Wesentlichen rechteckige Parallelflachform (ein viereckiges Prisma) auf, die in der radialen Richtung länglich ist. Wie in 1 und 3 dargestellt ist, steht das distale Ende jeder Energiezufuhrbürste 64 auf der radial inneren Seite vom entsprechenden Bürstenhalteabschnitt 63 in der radialen Richtung einwärts vor und berührt die Außenumfangsfläche des Polwenders 45 (d.h. der Segmente 48), so dass es in Kontakt mit der Oberfläche gleitet. Das hintere Ende von jeder Energiezufuhrbürste 64 auf der radial äußeren Seite wird von einer Druckschraubenfeder 65, die einem Vorspannelement entspricht und die im entsprechenden Bürstenhalteabschnitt 63 aufgenommen ist, zur radial inneren Seite (zum Polwender 45) gedrängt. Die Bewegung jeder Energiezufuhrbürste 64 in der Drehrichtung R wird durch den Bürstenhalteabschnitt 63, in den die Energiezufuhrbürste 64 eingeführt ist, behindert, und die Bewegung der Energiezufuhrbürste 64 in der Richtung vom hinteren Ende zum distalen Ende wird durch den entsprechenden Bürstenhalteabschnitt 63 geführt.
Zwei Energiezufuhrklemmen 66 und 67 sind am Basiselement 62 auf der Oberfläche, die der Seite des Bürstenhalteabschnitts 63 entgegengesetzt ist, angeordnet. Zwei geräuschdämpfende Drosselspulen 68 und 69 und ein Kondensator 71 sind ferner am Basiselement 62, an der Oberfläche, an der die vier Bürstenhalteabschnitte 63 befestigt sind, angeordnet. Anschlussdrähte 72, die von zwei von den vier Energiezufuhrbürsten 64, welche die gleiche Polarität aufweisen, ausgehen, sind über eine von den Drosselspulen 68 elektrisch mit der Energiezufuhrklemme 66 verbunden, die einer von den zwei Energiezufuhrbürsten entspricht. Anschlussdrähte 73, die von den zwei übrigen Energiezufuhrbürsten 64, welche die gleiche Polarität aufweisen, ausgehen, sind über die andere Drosselspule 69 elektrisch mit der Energiezufuhrklemme 67 verbunden, die der anderen Energiezufuhrklemme entspricht. Der Kondensator 71 ist elektrisch mit den beiden Energiezufuhrklemmen 66 und 67 verbunden. Die Energiezufuhrklemmen 66 und 67 sind mit einer externen Energiezufuhrvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Strom, der von den Energiezufuhrklemmen 66 und 67 über die Drosselspulen 68 und 69 und die Anschlussdrähte 72 und 73 zu den Energiezufuhrbürsten 64 geliefert wird, wird ferner über den Polwender 45 zu den Spulen 44 geliefert. Dadurch wird der Anker 41 gedreht. Im Motor 31 der vorliegenden Ausführungsform dreht sich der Anker 41 in nur einer Richtung. Die Energiezufuhrbürsten 64 gleiten nacheinander in Kontakt mit den mehreren Segmenten 48 des Polwenders 45, während sich der Anker 41 (der Polwender 45) dreht.
Nun werden die Energiezufuhrbürsten 64 in der vorliegenden Ausführungsform detailliert beschrieben.
Wie in 3 und 5 dargestellt ist, sind die vier Energiezufuhrbürsten 64, die von den Bürstenhalteabschnitten 63 gehalten werden, in der Drehrichtung R in Winkelabständen θ angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die vier Energiezufuhrbürsten 64 in der Drehrichtung R in Abständen von 90 Grad angeordnet. Die vier Energiezufuhrbürsten 64 der vorliegenden Ausführungsform weisen alle die gleiche äußere Form auf. Die Breite D1 jeder Energiezufuhrbürste 64 in der Drehrichtung R ist der Breite D2 jedes Segments 48 in der Drehrichtung R gleich.
Wie in 5 dargestellt ist, dienen zwei von den vier Energiezufuhrbürsten 64 als erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und als zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 einer Anode. Die zwei übrigen Energiezufuhrbürsten 64 dienen als erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und als zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 einer Kathode. Die vier Energiezufuhrbürsten 64 sind in der Drehrichtung R in der Reihenfolge erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81, erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83, zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 angeordnet.
Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 sind so gestaltet, dass sie einen elektrischen Widerstand aufweisen, der in der Drehrichtung R variiert. Genauer schließt die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 Folgendes ein: einen hochohmigen Abschnitt 91, der in einem Bereich angeordnet ist, der ein in der Drehrichtung R vorderes Ende (ein rechtes Ende in 5) der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 einschließt, und einen niederohmigen Abschnitt 92, der in einem Bereich der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 angeordnet ist, der den hochohmigen Abschnitt 91 ausschließt, und der einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als der hochohmige Abschnitt 91. Ebenso schließt die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 Folgendes ein: den hochohmigen Abschnitt 91, der in einem Bereich angeordnet ist, der ein in der Drehrichtung R vorderes Ende der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 einschließt, und den niederohmigen Abschnitt 92, der in einem Bereich der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 angeordnet ist, der den hochohmigen Abschnitt 91 ausschließt, und der einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als der hochohmige Abschnitt 91. Der hochohmige Abschnitt 91 und der niederohmige Abschnitt 92, die sowohl in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch in der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 enthalten sind, sind in der Drehrichtung R nebeneinander angeordnet. Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 weist eine Mehrschichtstruktur auf, die den hochohmigen Abschnitt 91 und den niederohmigen Abschnitt 92 (zwei Bürstenschichten) einschließt, die unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen und die einander in der Drehrichtung R überlappen (d.h. eine geschichtete Bürste). Die Breiten des hochohmigen Abschnitts 91 und des niederohmigen Abschnitts 92 von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 sind in der Drehrichtung R gleich. Somit wird eine Hälfte des Volumens der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen. Sowohl in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch in der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 wird die in der Drehrichtung R vordere Hälfte der distalen Stirnfläche vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen, und die in der Drehrichtung R hintere Hälfte der distalen Stirnfläche wird vom niederohmigen Abschnitt 92 eingenommen. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 weisen jeweils einen Querschnitt orthogonal zur radialen Richtung auf, der in der radialen Richtung einheitlich ist. In dem Querschnitt weisen der hochohmige Abschnitt 91 und der niederohmige Abschnitt 92 eine rechteckige Form der gleichen Größe auf. Der hochohmige Abschnitt 91 wird durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteil Kohlenstoff (C) ist, und der niederohmige Abschnitt 92 wird durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteile Kupfer (Cu) und Kohlenstoff (C) sind.
Sowohl die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 als auch die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 weisen in der Drehrichtung R einen konstanten elektrischen Widerstand auf (d.h. der elektrische Widerstand variiert nicht). Der elektrische Widerstand der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 ist in der vorliegenden Ausführungsform größer als derjenige der niederohmigen Abschnitte 92 und gleich groß wie derjenige der hochohmigen Abschnitte 91. Ebenso wie die hochohmigen Abschnitte 91 wird sowohl die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 als auch die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteil Kohlenstoff (C) ist.
Die beiden Anoden-Energiezufuhrbürsten 64 der Anode sind so angeordnet, dass die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 in der Drehrichtung R in der Mitte des gleitenden Segments 48 liegt, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 in der Drehrichtung R in der Mitte des gleitenden Segments 48 liegt. Ebenso sind die beiden Kathoden-Energiezufuhrbürsten 64 der Kathode so angeordnet, dass die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 in der Drehrichtung R in der Mitte des gleitenden Segments 48 liegt, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 in der Drehrichtung R in der Mitte des gleitenden Segments 48 liegt. Wenn beispielsweise die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „2“ liegt, dann liegt die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „10“, wie in 5 dargestellt ist. Wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „6“ liegt, dann liegt die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „14“. Die Energiezufuhrbürsten 64 sind alle so angeordnet, dass sie gleichzeitig mit den Segmenten 48 in Kontakt kommen, die den Segmenten 48 benachbart sind, mit denen die Energiezufuhrbürsten 64 aktuell in Kontakt sind. Demgemäß sind die Energiezufuhrbürsten 64 alle so angeordnet, dass sie gleichzeitig mit den folgenden Segmenten 48 in Kontakt kommen.
Nun werden die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
(1) Allgemein erzeugt eine Energiezufuhrbürste einen Funken, sobald sie mit einem Segment in Kontakt kommt und sobald sie von dem Segment getrennt wird. Insbesondere wird ein großer Funke erzeugt, wenn sich die Energiezufuhrbürste von dem Segment trennt. Dieser Funke verstärkt den Verschleiß der Energiezufuhrbürste erheblich. Gemäß dem Motor 31 werden alle Funken, die erzeugt werden, wenn sich die Energiezufuhrbürsten 64 von den Segmenten 48 des rotierenden Polwenders 45 trennen, an den in der Drehrichtung R vorderen Enden der Energiezufuhrbürsten 64 erzeugt. Die hochohmigen Abschnitte 91 sind in den Bereichen angeordnet, welche die in der Drehrichtung R vorderen Enden der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 einschließen, die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 weisen jeweils einen elektrischen Widerstand auf, der höher ist als der elektrische Widerstand der niederohmigen Abschnitte 92 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83. Demgemäß ist der elektrische Widerstand des in der Drehrichtung R vorderen Endes der Energiezufuhrbürsten 81 bis 84 größer als der elektrische Widerstand von jedem niederohmigen Abschnitt 92. Durch diese Gestaltung wird die Erzeugung eines großen Funkens, wenn die einzelnen Energiezufuhrbürsten 64 von den Segmenten 48 getrennt werden, begrenzt.
Wenn ein Abschnitt der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82, die in Kontakt mit dem Segment 48 gleitet, bricht oder wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 locker wird, kann die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 zu einer späteren Zeit vom Segment 48 getrennt werden als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82. In einem solchen Fall begrenzt der hochohmige Abschnitt 91, der in der Drehrichtung R am vorderen Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 angeordnet ist, die Erzeugung eines großen Funkens im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem der elektrische Widerstand der gesamten ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 dem elektrischen Widerstand des niederohmigen Abschnitts 92 gleich ist. Demgemäß wird ein durch Funken verursachter Verschleiß verringert. Ebenso kann dann, wenn ein Abschnitt der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 bricht, oder wenn die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 locker wird, die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 zu einer späteren Zeit vom Segment 48 getrennt werden als die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84. In einem solchen Fall begrenzt der hochohmige Abschnitt 91, der in der Drehrichtung R am vorderen Ende der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 angeordnet ist, die Erzeugung eines großen Funkens im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem der elektrische Widerstand der gesamten ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 dem elektrischen Widerstand des niederohmigen Abschnitts 92 gleich ist. Demgemäß wird ein durch Funken verursachter Verschleiß verringert.
Demgemäß ist die Verkürzung der Lebensdauer in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83, die den niederohmigen Abschnitt 92 einschließen, der einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, begrenzt.
Darüber hinaus weist jeder von den niederohmigen Abschnitten 92 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 einen geringeren elektrischen Widerstand auf als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84. Dies begrenzt Erhöhungen eines elektrischen Verlustes der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 Demgemäß sind Abnahmen der Ausgangsleistung des Motors 31 im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem die Energiezufuhrbürsten 64 alle von hochohmigen Energiezufuhrbürsten gebildet werden, begrenzt.
Außerdem sind nicht alle von den Energiezufuhrbürsten 64 Energiezufuhrbürsten mit einem elektrischen Widerstand, der in der Drehrichtung R variiert, wie bei der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83. Dadurch ist die Herstellung der Energiezufuhrbürsten 64 erleichtert, ohne die Herstellungskosten der Energiezufuhrbürsten 64 zu erhöhen, im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem die Energiezufuhrbürsten alle einen elektrischen Widerstand aufweisen, der in der Drehrichtung des Polwenders variiert.
(2) Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 weist eine Mehrschichtstruktur auf, in der sich der hochohmige Abschnitt 91 und der niederohmige Abschnitt 92 (mehrere Bürstenschichten), die unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen, in der Drehrichtung R überlappen. Demgemäß ändert sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 den elektrischen Widerstand in der Drehrichtung R auf einfache Weise. Außerdem bildet das in der Drehrichtung R vordere Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 auf einfache Weise den hochohmigen Abschnitt 91, der einen elektrischen Widerstand aufweist, der höher ist als der elektrische Widerstand des niederohmigen Abschnitts 92.
(3) Die Breiten der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 sind in der Drehrichtung R gleich. Ebenso sind die Breiten der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 in der Drehrichtung R gleich. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Breiten aller Energiezufuhrbürsten 64 in der Drehrichtung R gleich. In diesem Fall ist nur eine Art von Formwerkzeug nötig, um die mehreren Energiezufuhrbürsten 64 für sowohl die Anoden- als auch die Kathodenseite herzustellen. Dadurch werden Kosten für die Ausrüstung verringert, die nötig ist, um die Energiezufuhrbürsten 64 herzustellen.
(4) Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 der Anode kommen mit den Segmenten 48, die den Segmenten 48 benachbart sind, die aktuell mit der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 in Kontakt stehen, gleichzeitig in Kontakt. Ebenso kommen die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 der Kathode mit den Segmenten 48, die den Segmenten 48 benachbart sind, die aktuell mit der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 in Kontakt stehen, gleichzeitig in Kontakt. Genauer kommen dann, wenn die kontaktierten Segmente 48 gewechselt werden, die Energiezufuhrbürsten 64 der Anode und der Kathode gleichzeitig in Schleifkontakt mit den folgenden Segmenten 48. Allgemein ist ein Motor, in dem die Anode und/oder die Kathode mehrere Energiezufuhrbürsten einschließt, so gestaltet, dass dann, wenn die Energiezufuhrbürsten von den Segmenten, die aktuell mit den Energiezufuhrbürsten in Kontakt stehen, auf die folgenden Segmente wechseln, die Energiezufuhrbürsten gleichzeitig mit den benachbarten Segmenten in Kontakt kommen. Demgemäß können in der vorliegenden Ausführungsform die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81, die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82, die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 angewendet werden, um eine Lebensdauer zu verlängern, ohne dass Bürstenhalterungen oder dergleichen zum Halten der Energiezufuhrbürsten ausgewechselt werden müssen. Wenn die Energiezufuhrbürsten 81 bis 84 auf einen herkömmlichen Motor angewendet werden, wird die Erzeugung großer Funken aus den Energiezufuhrbürsten des herkömmlichen Motors verringert.
(5) Der hochohmige Abschnitt 91 nimmt eine Hälfte des Volumens der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 ein. Ebenso nimmt der hochohmige Abschnitt 91 eine Hälfte des Volumens der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 ein. In diesem Fall ist ein Verschleiß, der durch Funken aus der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 bewirkt wird, verringert, während Erhöhungen eines elektrischen Verlustes der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 begrenzt sind. Demgemäß wird eine Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 begrenzt, ohne die Ausgangsleistung des Motors 31 zu senken.
(6) Die Breiten der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 sind in der Drehrichtung R gleich. Außerdem kommen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 mit den Segmenten 48, die den Segmenten 48 benachbart sind, die aktuell mit der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 in Kontakt stehen, gleichzeitig in Kontakt. Demgemäß werden die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt. Ebenso sind die Breiten der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 in der Drehrichtung R gleich. Außerdem kommen die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 mit den Segmenten 48, die den Segmenten 48 benachbart sind, die aktuell mit der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 in Kontakt stehen, gleichzeitig in Kontakt. Demgemäß werden die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83, die mit dem niederohmige Abschnitt 92 versehen sind, der einen elektrischen Widerstand aufweist, der kleiner ist als derjenige der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, schließen jeweils den hochohmigen Abschnitt 91 ein, der einen elektrischen Widerstand aufweist, der höher ist als der elektrische Widerstand des niederohmigen Abschnitts 92, und der in der Drehrichtung R am vorderen Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 oder der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 auf der Seite angeordnet ist, die sich vom Segment 48 trennt. Dadurch wird die Erzeugung großer Funken, wenn die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 von den Segmenten 48 getrennt werden, verringert. Demgemäß wird eine Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83, die durch Funkenverschleiß bewirkt wird, auch bei einem Aufbau begrenzt, der so gestaltet ist, dass die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83, die jeweils den niederohmigen Abschnitt 92 aufweisen, und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, die einen elektrischen Widerstand aufweisen, der höher ist als der elektrische Widerstand des niederohmigen Abschnitts 92, gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt werden.
<Zweite Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Wie in 6 dargestellt ist, schließt der Motor der vorliegenden Ausführungsform Folgendes ein: eine erste Anoden-Energiezufuhrbürste 101 statt der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 der ersten Ausführungsform und eine erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 statt der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 der ersten Ausführungsform. Äußere Formen und Positionen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 sind den äußeren Formen und Positionen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 der ersten Ausführungsform ähnlich.
Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 101 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 schließen Folgendes ein: den hochohmigen Abschnitt 91, der in einem Bereich angeordnet ist, der ein in der Drehrichtung R vorderes Ende (ein rechtes Ende in 6) der Energiezufuhrbürste 101 oder 103 einschließt, und den niederohmigen Abschnitt 92, der auf der in der Drehrichtung R hinteren Seite des hochohmigen Abschnitts 91 der Energiezufuhrbürste 101 oder 103 angeordnet ist. Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 101 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 ist so gestaltet, dass sie einen elektrischen Widerstand aufweist, der in der Drehrichtung R variiert. Der hochohmige Abschnitt 91 und der niederohmige Abschnitt 92 von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 sind in der Drehrichtung R nebeneinander angeordnet. Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 101 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 weist eine Mehrschichtstruktur auf, die den hochohmigen Abschnitt 91 und den niederohmigen Abschnitt 92 (zwei Bürstenschichten) einschließt, die unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen und die einander in der Drehrichtung R überlappen (d.h. die eine geschichtete Bürste bildet).
Die Breite des hochohmigen Abschnitts 91 von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 in der Drehrichtung R ist kleiner als die Breite des niederohmigen Abschnitts 92 in der Drehrichtung R. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite von jedem der hochohmigen Abschnitte 91 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 in der Drehrichtung R ungefähr ein Viertel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 101 und 103 in der Drehrichtung R, und die Breite von jedem niederohmigen Abschnitt 92 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 in der Drehrichtung R ist ungefähr drei Viertel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 101 und 103 in der Drehrichtung R. Ungefähr ein Viertel des Volumens sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 wird vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen. Sowohl bei der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 als auch bei der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 wird ungefähr ein Viertel der in der Drehrichtung R vorderen Seite der distalen Stirnfläche vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen, und der übrige Bereich wird vom niederohmigen Abschnitt 92 eingenommen. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 101 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 weisen jeweils einen Querschnitt orthogonal zur radialen Richtung auf, der in der radialen Richtung einheitlich ist. In dem Querschnitt weist jeder von den hochohmigen Abschnitten 91 eine quadratische Form mit einer Breite auf, die ungefähr ein Viertel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 101 und 103 in der Drehrichtung R ist, und jeder von den niederohmigen Abschnitten 92 weist eine quadratische Form mit einer Breite auf, die ungefähr drei Viertel der Breite der Energiezufuhrbürsten 101 und 103 in der Drehrichtung R ist.
Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (4) und (6) der ersten Ausführungsform weist die vorliegende Ausführungsform die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.
(7) Ungefähr ein Viertel des Volumens der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 wird vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen. Ebenso wird ungefähr ein Viertel des Volumens der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen. In diesem Fall ist ein Verschleiß, der durch Funken aus der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 bewirkt wird, verringert, ohne dass elektrische Verluste der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 erhöht sind. Demgemäß wird eine Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 101 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 103 begrenzt, ohne die Ausgangsleistung des Motors zu senken.
<Dritte Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Wie in 7 dargestellt ist, ist die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 an einer Position angeordnet, die über einen Winkel θ in der Drehrichtung R von der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 versetzt ist. Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 ist an einer Position angeordnet, die über einen Winkel (θ + α) in der Drehrichtung R von der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 versetzt ist, das heißt an einer Position, die über einen Winkel (2θ + α) in der Drehrichtung R von der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 versetzt ist. Die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 ist an einer Position angeordnet, die über den Winkel θ in der Drehrichtung R von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 versetzt ist, das heißt an einer Position, die über den Winkel (2θ + α) in der Drehrichtung R von der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 versetzt ist. Die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 und die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 sind über einen Winkel (θ - α) in der Drehrichtung R voneinander versetzt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Winkel θ auf 90 Grad eingestellt. Der Winkel α ist ein Winkel, der vorab eingestellt wird und der einer Hälfte der Breite jeder Energiezufuhrbürste 64 in der Drehrichtung R entspricht.
Wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 beispielsweise nur das Segment 48 mit der Nummer „10“ berührt, wie in 7 dargestellt ist, dann berührt die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 sowohl das Segment 48 mit der Nummer „2“, das mit dem Segment 48 mit der Nummer „10“ kurzgeschlossen ist, als auch das Segment 48 mit der Nummer „1“, das in der Drehrichtung R hinter dem Segment 48 mit der Nummer „2“ liegt. In diesem Fall berührt der niederohmige Abschnitt 92, der in der Drehrichtung R hinter der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 liegt, das Segment 48 mit der Nummer „1“, und der hochohmige Abschnitt 91, der in der Drehrichtung R vor der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 liegt, berührt das Segment 48 mit der Nummer „2“. Wenn die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 in diesem Zustand nur das Segment 48 mit der Nummer „14“ berührt, dann berührt die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 sowohl das Segment 48 mit der Nummer „6“, das mit dem Segment 48 mit der Nummer „14“ kurzgeschlossen ist, als auch das Segment 48 mit der Nummer „5“, das in der Drehrichtung R hinter dem Segment 48 mit der Nummer „6“ liegt. In diesem Fall berührt der niederohmige Abschnitt 92, der in der Drehrichtung R hinter der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 liegt, das Segment 48 mit der Nummer „5“, und der hochohmige Abschnitt 91, der in der Drehrichtung R vor der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 liegt, berührt das Segment 48 mit der Nummer „6“.
Auf diese Weise ist dann, wenn die Positionen der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 in der Drehrichtung R über den Winkel α voneinander versetzt sind, die Polwendungsendzeit (die Zeit der Trennung von den Segmenten 48) der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 gegenüber derjenigen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 um eine vorgegebene Zeit verzögert. Wie oben beschrieben, berühren in diesem Fall die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82, welche die gleiche Polarität aufweisen, jeweils ein Segment 48, das durch das Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen ist. Ebenso berühren die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, welche die gleiche Polarität aufweisen, jeweils ein Segment 48, das durch das Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen ist. Demgemäß kommutieren die Energiezufuhrbürsten 81 bis 84 dieselbe Spule 44. Die Polwendungsendzeit der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 ist gegenüber derjenigen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 über die vorgegebene Zeitspanne verzögert. Dadurch werden Funken von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, die hochohmig sind, nur dann erzeugt, wenn sie von den Segmenten 48 getrennt werden.
Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (3) und (5) der ersten Ausführungsform weist die vorliegende Ausführungsform die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.
(8) Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 ist so angeordnet, dass sie später als die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81, welche die gleiche Polarität aufweist wie die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82, von einem Segment 48 getrennt wird. Ebenso ist die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 so angeordnet, dass sie später als die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83, welche die gleiche Polarität aufweist wie die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 84, von einem Segment 48 getrennt wird. In diesem Fall werden Funken nur von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 erzeugt, die zu einem verzögerten Zeitpunkt von den Segmenten 48 getrennt werden. Dadurch werden Funken verringert, die zwischen den Segmenten 48 und der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83, die den niederohmige Abschnitt 92 aufweisen, erzeugt werden. Somit ist eine Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 begrenzt. Ferner ist der elektrische Widerstand sowohl der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 als auch der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 größer als der elektrische Widerstand von jedem der niederohmigen Abschnitte 92 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83. Dadurch wird die Erzeugung von Funken, wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 von den Segmenten 48 getrennt werden, verringert. Demgemäß ist die Verkürzung der Lebensdauer der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, die durch Funkenverschleiß bewirkt wird, auch bei einem Aufbau begrenzt, der Funken nur aus der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 erzeugt, wenn diese von den Segmenten 48 getrennt werden.
<Vierte Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Wie in 8 dargestellt ist, weisen eine erste Anoden-Energiezufuhrbürste 111, eine zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 112, eine erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 und eine zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 114, die im Motor der vorliegenden Ausführungsform enthalten sind, jeweils eine gleiche äußere Form auf und sind in der Drehrichtung R in gleichen Winkelabständen (90 Grad in der vorliegenden Ausführungsform) angeordnet. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 111, die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 113, die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 112 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 114 sind in dieser Reihenfolge in der Drehrichtung R angeordnet.
Die Breite D3 von jeder der Energiezufuhrbürsten 111 bis 114 in der Drehrichtung R (als stellvertretendes Beispiel ist nur die Breite D3 der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 114 gezeigt) ist größer als die Breite D2 von jedem der Segmente 48 (die Breite jedes einzelnen Segments 48) in der Drehrichtung R und ist kleiner als eine Breite, die zweimal so groß ist wie die Breite D2 der Segmente 48 in der Drehrichtung R. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite D3 der Energiezufuhrbürsten 111 bis 114 in der Drehrichtung R eine Breite, die ungefähr 1,5-mal größer ist als die Breite D2 jedes Segments 48 in der Drehrichtung R.
Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 111 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 schließen Folgendes ein: den hochohmigen Abschnitt 91, der in einem Abschnitt angeordnet ist, der ein in der Drehrichtung R vorderes Ende (ein rechtes Ende in 8) der Energiezufuhrbürste 111 oder 113 einschließt, und den niederohmigen Abschnitt 92, der in der Drehrichtung R hinter dem hochohmigen Abschnitt 91 der entsprechenden Energiezufuhrbürste 111 oder 113 angeordnet ist. Der elektrische Widerstand von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 variiert in der Drehrichtung R. Der hochohmige Abschnitt 91 und der niederohmige Abschnitt 92, die sowohl in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 als auch in der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 enthalten sind, sind in der Drehrichtung R nebeneinander angeordnet. Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 111 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 weist eine Mehrschichtstruktur auf, die den hochohmigen Abschnitt 91 und den niederohmigen Abschnitt 92 (zwei Bürstenschichten) einschließt, die unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen und die einander in der Drehrichtung R überlappen (d.h. eine geschichtete Bürste).
Die Breite des hochohmigen Abschnitts 91 von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 in der Drehrichtung R ist kleiner als die Breite des niederohmigen Abschnitts 92 in der Drehrichtung. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite der hochohmigen Abschnitte 91 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 in der Drehrichtung R ungefähr ein Drittel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 111 und 113 in der Drehrichtung R, und die Breite von jedem der niederohmigen Abschnitte 92 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 in der Drehrichtung R ist ungefähr drei Viertel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 111 und 113 in der Drehrichtung R. Ungefähr ein Drittel des Volumens sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 wird vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen. Sowohl bei der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 als auch bei der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 wird ungefähr ein Drittel der in der Drehrichtung R vorderen Seite der distalen Stirnfläche vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen, und der übrige Bereich wird vom niederohmigen Abschnitt 92 eingenommen. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 111 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 weisen jeweils einen Querschnitt orthogonal zur radialen Richtung auf, der in der radialen Richtung einheitlich ist. Im Querschnitt weist jeder von den hochohmigen Abschnitten 91 eine quadratische Form mit einer Breite auf, die ungefähr ein Drittel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 111 und 113 in der Drehrichtung R ist, und die niederohmigen Abschnitte 92 weisen eine quadratische Form mit einer Breite auf, die ungefähr zwei Drittel der Breite der Energiezufuhrbürsten 111 und 113 in der Drehrichtung R ist.
Sowohl die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 112 als auch die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 114 weist einen elektrischen Widerstand auf, der in der Drehrichtung R konstant ist (d.h. weist einen unveränderlichen elektrischen Widerstand auf), ebenso wie die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 der ersten Ausführungsform. Der elektrische Widerstand sowohl der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 112 als auch der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 114 ist in der vorliegenden Ausführungsform größer als der elektrische Widerstand des niederohmigen Abschnitts 92 und gleich groß wie der elektrische Widerstand der hochohmigen Abschnitte 91.
Wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anodenzufuhrbürste 112 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „10“ liegt, dann berührt bei dieser Gestaltung beispielsweise die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 112 das Segment 48 mit der Nummer "10 und die Segmente 48 mit den Nummern „9“ und „11“, die zu beiden Seiten des Segments 48 mit der Nummer „10“ liegen, wie in 8 dargestellt ist. In diesem Fall liegt die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anodenzufuhrbürste 111 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „2“, das mit dem Segment 48 mit der Nummer „10“ kurzgeschlossen ist, und berührt das Segment 48 mit der Nummer "2 und die Segmente 48 mit den Nummern „1“ und „3“, die zu beiden Seiten des Segments 48 mit der Nummer „2“ liegen. Außerdem liegt die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 114 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „14“ und berührt das Segment 48 mit der Nummer "14 und die Segmente 48 mit den Nummern „13“ und „15“, die auf einander entgegengesetzten Seiten des Segments 48 mit der Nummer „14“ liegen. Die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 liegt in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „6“, das mit dem Segment 48 mit der Nummer "14 kurzgeschlossen ist, und berührt das Segment 48 mit der Nummer „6“ und die Segmente 48 mit den Nummern „5“ und „7“, die zu beiden Seiten des Segments 48 mit der Nummer „6“ liegen.
Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (4) und (6) der ersten Ausführungsform weist die vorliegende Ausführungsform die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.
(9) Ungefähr ein Drittel des Volumens der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 wird vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen. Ebenso wird ungefähr ein Drittel des Volumens der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 vom hochohmigen Abschnitt 91 eingenommen. Dadurch wird ein Verschleiß, der durch Funken aus der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 bewirkt wird, verringert, während Erhöhungen der elektrischen Verluste der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 und der Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 begrenzt werden. Demgemäß wird die Verkürzung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 111 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 113 begrenzt, ohne die Ausgangsleistung des Motors zu senken.
(10) Die Breite D3 von jeder der Energiezufuhrbürsten 111 bis 114 in der Drehrichtung R ist größer als die Breite D2 von jedem der Segmente 48 in der Drehrichtung R. Anders ausgedrückt ist die Breite der Energiezufuhrbürsten 111 bis 114 in der Umfangsrichtung größer als die jeweilige Breite der Segmente 48 in der Umfangsrichtung. Somit ist das Volumen von jeder der Energiezufuhrbürsten 111 bis 114 größer als das Volumen einer Energiezufuhrbürste, deren Breite der Breite der einzelnen Segmente in der Umfangsrichtung gleich ist. Demgemäß wird die Verkürzung der Lebensdauer der Energiezufuhrbürsten 111 bis 114, die durch Funkenverschleiß bewirkt wird, weiter begrenzt.
<Fünfte Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer fünften Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Wie in 9 dargestellt ist, schließt der Motor der vorliegenden Ausführungsform eine erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 statt der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 der ersten Ausführungsform und eine erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 statt der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 der ersten Ausführungsform ein. Äußere Formen und Positionen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 sind den äußeren Formen und Positionen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 der ersten Ausführungsform gleich. Wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 gleitend in Kontakt steht, liegt demgemäß die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82, welche die gleiche Polarität aufweist wie die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121, in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48, mit dem die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 gleitend in Kontakt steht. Ebenso liegt dann, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 gleitend in Kontakt steht, die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, welche die gleiche Polarität aufweist wie die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123, in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48, mit dem die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 gleitend in Kontakt steht.
Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 weisen in Bezug auf die Drehrichtung R jeweils die hochohmigen Abschnitte 91 an den beiden Enden der Energiezufuhrbürste 121 oder 123 auf.
Sowohl in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 als auch in der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 entspricht ein Abschnitt zwischen den beiden hochohmigen Abschnitten 91 dem niederohmigen Abschnitt 92. Auf diese Weise weist sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 wegen der Anordnung der zwei hochohmigen Abschnitten 91 und dem einen niederohmigen Abschnitt 92 in der Drehrichtung R einen elektrischen Widerstand auf, der in der Drehrichtung R variiert. Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 weist eine Mehrschichtstruktur auf, die den hochohmigen Abschnitt 91 und den niederohmigen Abschnitt 92 einschließt, die unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen und die einander in der Drehrichtung R überlappen (d.h. eine geschichtete Bürste).
Die Breite der einzelnen hochohmigen Abschnitte 91 in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 in der Drehrichtung R ist kleiner als die Breite des niederohmigen Abschnitts 92 in der Drehrichtung R. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite von jedem hochohmigen Abschnitt 91 in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 in der Drehrichtung R ungefähr ein Viertel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 121 und 123 in der Drehrichtung R. Die Breite von jedem niederohmigen Abschnitt 92 in der Drehrichtung ist ungefähr zwei Viertel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 121 und 123 in der Drehrichtung R. Ungefähr zwei Viertel des Volumens sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 wird von den hochohmigen Abschnitten 91 eingenommen. In der distalen Stirnfläche von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 nimmt einer der hochohmigen Abschnitte 91 ungefähr ein Viertel des Volumens auf der in der Drehrichtung R vorderen Seite ein. Der andere hochohmige Abschnitt 91 nimmt ungefähr ein Viertel des Volumens auf der in der Drehrichtung R hinteren Seite ein. Der niederohmige Abschnitt 92 nimmt den übrigen Bereich ein. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 weisen einen Querschnitt orthogonal zur radialen Richtung auf, der in der radialen Richtung einheitlich ist. In dem Querschnitt weist jeder von den hochohmigen Abschnitten 91 eine quadratische Form mit einer Breite auf, die ungefähr ein Viertel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 121 und 123 in der Drehrichtung R ist, und jeder von den niederohmigen Abschnitten 92 weist eine quadratische Form mit einer Breite auf, die ungefähr zwei Viertel der Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 121 und 123 in der Drehrichtung R ist.
Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (6) der ersten Ausführungsform weist die vorliegende Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.
(11) Wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 gleitend in Kontakt steht, liegt die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82, welche die gleiche Polarität aufweist wie die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121, in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48, mit dem die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 gleitend in Kontakt steht. Ebenso liegt dann, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 gleitend in Kontakt steht, die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, welche die gleiche Polarität aufweist wie die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123, in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48, mit dem die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 gleitend in Kontakt steht. Dadurch kann der Motor der vorliegenden Ausführungsform als bidirektionaler rotierender Motor fungieren.
Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 schließt in Bezug auf die Drehrichtung R die hochohmigen Abschnitte 91 an den beiden Enden der Energiezufuhrbürste 121 oder 123 ein. Somit ist der hochohmige Abschnitt 91 an dem in der Drehrichtung des Polwenders 45 vorderen Ende von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 vorhanden, und zwar unabhängig davon, in welcher Umfangsrichtung der Polwender 45 gedreht wird. Demgemäß werden Funken aus den hochohmigen Abschnitten 91 erzeugt, wenn die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 während der Drehung des Polwenders 45 von den Segmenten 48 getrennt werden, und zwar unabhängig von der Richtung. Somit begrenzt der bidirektionale rotierende Motor auch die Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123, welche die niederohmigen Abschnitte 92 einschließen, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84.
<Sechste Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer sechsten Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Die Magnete 33 des Motors 131 weisen in der vorliegenden Ausführungsform, die in 10 dargestellt ist, „sechs“ Magnetpole auf. Ein Ankerkern 133 eines Ankers 132, der im Motor 131 enthalten ist, weist sechsundzwanzig Zähne 46, die in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, und vierundzwanzig Spalte 47 auf. Wie in 10 dargestellt ist, sind den Spalten 47 in der Drehrichtung R nacheinander die Spaltnummern „1“ bis „24“ zugewiesen.
Ein Polwender 134 des Ankers 132 schließt vierundzwanzig Segmente 48 ein, die auf der Außenumfangsfläche des Polwenders 134 in gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Wie in 10 dargestellt ist, sind den Segmenten 48 in der Umfangsrichtung nacheinander die Segmentnummern „1“ bis „24“ zugewiesen.
Ein Leiterdraht 49 ist um den Ankerkern 133 gewickelt, um mehrere Spulen 135 zu bilden. Die Leiterdrähte 49 sind als „verteilte Wicklung“ um drei Zähne 46 gewickelt, die in der Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind. Genauer verläuft der Leiterdraht 49 vom Segment 48 mit der Nummer „24“ zum Spalt 47 mit der Nummer „1“, ist einige Male um die drei Zähne 46 zwischen dem Spalt 47 mit der Nummer „1“ und dem Spalt 47 mit der Nummer „4“ gewickelt und ist mit dem Segment 48 mit der Nummer „1“ verbunden. Der Leiterdraht 49 verläuft anschließend vom Segment 48 mit der Nummer „1“ zum Spalt 47 mit der Nummer „2“, ist einige Male um die drei Zähne 46 zwischen dem Spalt 47 mit der Nummer „2“ und dem Spalt 47 mit der Nummer „5“ gewickelt und ist mit dem Segment 48 mit der Nummer „3“ verbunden. Der Leiterdraht 49 verläuft anschließend vom Segment 48 mit der Nummer „3“ zum Spalt 47 mit der Nummer „4“, ist einige Male um die drei Zähne 46 zwischen dem Spalt 47 mit der Nummer „4“ und dem Spalt 47 mit der Nummer „7“ gewickelt und ist mit dem Segment 48 mit der Nummer „4“ verbunden. Auf die gleiche Weise ist der Leiterdraht 49 um alle Segmente 48 und alle Spalte 47 gewickelt, um die vierundzwanzig Spulen 135 zu bilden. Somit schließt der Motor 131 der vorliegenden Ausführungsform die „vierundzwanzig“ Spulen 135 ein.
Der Polwender 134 schließt ferner Kurzschlusselemente 51 ein, die jeweils vorgegebene Segmente 48 kurzschlie-ßen, an denen das Potential gleich ist, das heißt, die Segmente 48, die in der vorliegenden Ausführungsform in Winkelabständen von 120 Grad angeordnet sind. Genauer werden die drei Segmente 48 mit der Nummer „1“, der Nummer „9“ und der Nummer „17“ durch das entsprechende Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen. Die drei Segmente 48 mit der Nummer „2“, der Nummer „10“ und der Nummer „18“ werden durch das entsprechende Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen. Die drei Segmente 48 mit der Nummer „3“, der Nummer „11“ und der Nummer „19“ werden durch das entsprechende Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen. Die übrigen Segmente 48 werden auf diese Weise von den entsprechenden Kurzschlusselementen 51 kurzgeschlossen.
Der Motor 131 schließt sechs Energiezufuhrbürsten 64 ein, die in Kontakt mit der Außenumfangsfläche des Polwenders 134 gleiten. In der vorliegenden Ausführungsform sind die sechs Energiezufuhrbürsten 64 in der Drehrichtung R des Polwenders 134 in Winkelabständen von 60 Grad angeordnet. Die sechs Energiezufuhrbürsten 64 in der vorliegenden Ausführungsform weisen alle eine einheitliche äußere Form auf. Die Breite jeder Energiezufuhrbürste 64 in der Drehrichtung R ist der Breite jedes Segments 48 in der Drehrichtung R gleich.
Drei von den sechs Energiezufuhrbürsten 64 sind Anoden-Energiezufuhrbürsten, die als erste Anoden-Energiezufuhrbürste 141a und 141b und als zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 142 definiert sind. Die übrigen zwei Energiezufuhrbürsten 64 sind Kathoden-Energiezufuhrbürsten, die als erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 143a und 143b und als zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 definiert sind. Die sechs Energiezufuhrbürsten 64 sind in der Reihenfolge erste Anoden-Energiezufuhrbürste 141a, erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 143a, erste Anoden-Energiezufuhrbürste 141b, erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 143b, zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 142 und zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 in der Drehrichtung R angeordnet.
Die Gestaltungen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 141a und 141b und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 143a und 143b sind denen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 der ersten Ausführungsform gleich. Die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 141a und 141b und die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 143a und 143b schließen jeweils den hochohmigen Abschnitt 91 und den niederohmigen Abschnitt 92 auf. Darüber hinaus sind die Gestaltungen der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 denen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 der ersten Ausführungsform gleich.
Die drei Anoden-Energiezufuhrbürsten 64 sind so angeordnet, dass die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 142 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 142 gleitend in Kontakt steht, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 141a und 141b in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 141a oder 141b gleitend in Kontakt steht. Ebenso sind die drei Kathoden-Energiezufuhrbürsten 64 so angeordnet, dass die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 gleitend in Kontakt steht, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 143a und 143b in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 143a oder 143b gleitend in Kontakt steht. Wie in 10 dargestellt ist, liegt beispielsweise dann, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 141a in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „2“ liegt und die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 141b in der auf die Drehrichtung R bezogenen Mitte des Segment 48 mit der Nummer „10“ liegt, die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 142 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „18“. Ebenso liegt dann, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 143a in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „6“ liegt und die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 143b in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „14“ liegt, die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „22“. Die Energiezufuhrbürsten 64 sind so angeordnet, dass sie alle gleichzeitig mit den Segmenten 48 in Kontakt kommen, die den Segmenten 48 benachbart sind, mit denen die Energiezufuhrbürsten 64 aktuell in Kontakt sind. Demgemäß sind die Energiezufuhrbürsten 64 so angeordnet, dass sie alle gleichzeitig mit den neuen Segmenten 48 in Kontakt kommen.
Die vorliegende Ausführungsform hat die Vorteile (1) bis (6) der ersten Ausführungsform.
<Siebte Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer siebten Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform und der sechsten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Die Magnete 33 eines Motors 151 in der vorliegenden Ausführungsform, die in 11 dargestellt ist, weisen „sechs“ Magnetpole auf. Ein Ankerkern 153 eines Ankers 152, der im Motor 151 enthalten ist, schließt neun Zähne 46, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und neun Spalte 47 ein. Wie in 11 dargestellt ist, sind den Spalten 47 in der Drehrichtung R nacheinander die Spaltnummer „1“ bis „9“ zugewiesen.
Ein Polwender 154 des Ankers 152 schließt die neun Segmente 48 ein, die auf der Außenumfangsfläche des Polwenders 154 in gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Wie in 11 dargestellt ist, sind den Segmenten 48 in der Umfangsrichtung nacheinander die Segmentnummern „1“ bis „9“ zugewiesen.
Ein Leiterdraht 49 ist um den Ankerkern 153 gewickelt, um mehrere Spulen 155 zu bilden. Der Leiterdraht 49 ist als konzentrierte Wicklung um die Zähne 46 gewickelt. Genauer erstreckt verläuft Leiterdraht 49 vom Segment 48 mit der Nummer „1“ zum Spalt 47 mit der Nummer „1“, ist einige Male um die Zähne 46 zwischen dem Spalt 47 mit der Nummer „1“ und dem Spalt 47 mit der Nummer „2“ gewickelt, um eine einzelne Spule 155 zu bilden, und ist mit dem Segment 48 mit der Nummer „2“ verbunden. Der Leiterdraht 49 verläuft ferner vom Segment 48 mit der Nummer „2“ zum Spalt 47 mit der Nummer „2“, ist einige Male um die Zähne 46 zwischen dem Spalt 47 mit der Nummer „2“ und dem Spalt 47 mit der Nummer „3“ gewickelt, um eine einzelne Spule 155 zu bilden, und ist mit dem Segment 48 mit der Nummer „3“ verbunden. Der Leiterdraht 49 verläuft ferner vom Segment 48 mit der Nummer „3“ zum Spalt 47 mit der Nummer „3“, ist einige Male um die Zähne 46 zwischen dem Spalt 47 mit der Nummer „3“ und dem Spalt 47 mit der Nummer „4“ gewickelt, um eine einzelne Spule 155 zu bilden, und ist mit dem Segment 48 mit der Nummer „4“ verbunden. Auf die gleiche Weise ist der Leiterdraht 49 um alle Segmente 48 und alle Spalte 47 gewickelt, um die neun Spulen 155 zu bilden. Somit schließt der Motor 151 der vorliegenden Ausführungsform die „neun“ Spulen 155 ein.
Der Polwender 154 schließt ferner die Kurzschlusselemente 51 ein, von denen jedes die vorgegebenen Segmente 48 mit der gleichen Polarität kurzschließt, d.h. die Segmente 48, die in der vorliegenden Ausführungsform in Winkelabständen von 120 Grad angeordnet sind. Genauer werden die drei Segmente 48 mit der Nummer „1“, der Nummer „4“ und der Nummer „7“ durch das entsprechende Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen. Die drei Segmente 48 mit der Nummer „2“, der Nummer „5“ und der Nummer „8“ werden durch das entsprechende Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen. Die drei Segmente 48 mit der Nummer „3“, der Nummer „6“ und der Nummer „9“ werden durch das entsprechende Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen.
Der Motor 151 schließt die sechs Energiezufuhrbürsten 64 ein, die in Kontakt mit der Außenumfangsfläche des Polwenders 154 gleiten. Auf die gleiche Weise wie in der sechsten Ausführungsform schließen die sechs Energiezufuhrbürsten 64 der vorliegenden Ausführungsform die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 141a und 141b, die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 142, die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 143a und 143b und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 ein. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Energiezufuhrbürsten 141a, 141b, 142, 143a, 143b und 144 an Positionen angeordnet, die denen der sechsten Ausführungsform gleich sind. Jedoch ist die Breite von jeder der Energiezufuhrbürsten 141a, 141b, 142, 143a, 143b und 144 in der Drehrichtung R halb so groß wie die Breite von jedem der Segmente 48 in der Drehrichtung R.
Wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 141a und 141b der Anode in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 141a und 141b gleitend in Kontakt stehen, liegt die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 142 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48, mit dem die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 142 gleitend in Kontakt steht. Wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 143a und 143b der Kathode in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 143a und 143b gleitend in Kontakt stehen, liegt die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 der Kathode in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48, mit dem die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 gleitend in Kontakt steht.
Die vorliegende Ausführungsform hat die Vorteile (1) bis (6) der ersten Ausführungsform.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können modifiziert werden wie folgt.
Der Anteil, den der hochohmige Abschnitt 91 am Volumen von jeder der ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a und 141b und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b einnimmt, ist nicht auf den in den obigen Ausführungsformen jeweils beschriebenen Anteil beschränkt und kann geändert werden.
Die Breiten der ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a und 141b, der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b, der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144 in der Drehrichtung R sind nicht auf die Breiten beschränkt, die in den obigen Ausführungsform jeweils beschrieben sind, und können geändert werden.
Zum Beispiel können in der ersten Ausführungsform die Breiten der Energiezufuhrbürsten 64 in der Drehrichtung R in der Anode und/oder der Kathode gleich sein. Dieses Beispiel wird nun unter Bezugnahme auf 12 ausführlich beschrieben. In diesem Fall steht „T1“ für die Breite der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 in der Drehrichtung R, steht „T2“ für die Breite der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 in der Drehrichtung R, steht „T3“ für die Breite der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 in der Drehrichtung R und steht „T4“ für die Breite der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 in der Drehrichtung R. In diesem Fall kann irgendeine der folgenden Bedingungen 1 bis 4 erfüllt sein.

Bedingung 1: T1 = T3
Bedingung 2: T2 = T4
Bedingung 3: T1 = T3, T2 = T4
Bedingung 4: T1 = T2 = T3 = T4

In der ersten Ausführungsform können beispielsweise die Polwendungsstartzeit und die Polwendungsendzeit für jede Spule 44 der Energiezufuhrbürsten 64 der Anode und/oder Kathode gleich sein. Dieses Beispiel wird nun unter Bezugnahme auf 13 ausführlich beschrieben. Wie in 13 dargestellt ist, steht „θ1“ für den Abweichungswinkel zwischen dem in der Drehrichtung R hinteren Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81, die eine Anoden-Energiezufuhrbürste ist, und dem in der Drehrichtung R hinteren Ende der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82, die ebenfalls eine Anoden-Energiezufuhrbürste ist. Ferner steht „θ2“ für den Abweichungswinkel zwischen dem in der Drehrichtung vorderen Ende derselben ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und dem in der Drehrichtung vorderen Ende derselben zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82. Wenn die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 die Segmente 48 wechseln, auf denen sie gleiten, ist das in der Drehrichtung R hintere Ende das Ende, wo ein Kontakt mit dem neuen Segment 48 beginnt, und das in der Drehrichtung R vordere Ende ist das Ende, das vom Segment 48 getrennt wird. Außerdem steht „θ3“ für den Abweichungswinkel in der Drehrichtung R zwischen den in der Drehrichtung hinteren Enden der beiden Segmente 48, mit denen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82, die Anoden sind, in Kontakt stehen (für den Winkel zwischen in der Drehrichtung R hinteren Enden), und „θ4“ steht für den Abweichungswinkel, der zwischen den in der Drehrichtung R vorderen Enden dieser beiden Segmente 48 gebildet wird, mit denen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 in Kontakt stehen (den Winkel zwischen in der Drehrichtung R vorderen Enden). Die beiden Segmente 48, mit denen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 in Kontakt kommen, sind die beiden Segmente 48, die durch das Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen werden, und entsprechen den Segmenten 48 mit den Nummern „2“ und „10“ in dem in 13 dargestellten Zustand. Ferner ist die Bedingung „θ1 = θ3 und θ2 = θ4“ erfüllt. In diesem Fall ist die Zeit, zu der die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 mit dem folgenden Segment 48 in Kontakt kommen, der Zeit gleich, zu der die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 ihren Kontakt mit dem aktuellen Segment 48 verlieren. Somit sind die Polwendungsstartzeit und die Polwendungsendzeit der Spulen 44 mit der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und dem Polwender 45 der Polwendungsstartzeit und der Polwendungsendzeit der Spulen 44 mit der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und dem Polwender 45 gleich.
Die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, die Kathoden-Energiezufuhrbürsten sind, weisen ähnliche Gestaltungen auf. Genauer ist der Abweichungswinkel zwischen den in der Drehrichtung R hinteren Enden der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 (der Winkel zwischen hinteren Enden) dem Abweichungswinkel zwischen den in der Drehrichtung hinteren Enden der zwei Segmente (dem Winkel zwischen hinteren Enden), mit denen die Energiezufuhrbürsten 83 und 84 in Kontakt kommen (den Segmenten 48, die vom Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen werden), gleich. Darüber hinaus ist der Abweichungswinkel zwischen den in der Drehrichtung R vorderen Enden der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 (der Winkel zwischen vorderen Enden) dem Abweichungswinkel zwischen den in der Drehrichtung vorderen Enden der zwei Segmente (dem Winkel zwischen vorderen Enden), mit denen die Energiezufuhrbürsten 83 und 84 in Kontakt kommen, gleich.
In dem in 13 dargestellten Beispiel sind die Polwendungsstartzeit und die Polwendungsendzeit für jede Spule 44 der beiden Energiezufuhrbürsten 64 sowohl in der Anode als auch in der Kathode gleich. Jedoch kann die in dem Beispiel von 13 dargestellte Gestaltung auch nur auf die Energiezufuhrbürsten 64 der Anode (d.h. die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82) oder nur auf die Energiezufuhrbürsten 64 der Kathode (d.h. der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84) angewendet werden.
Die oben beschriebenen Beispiele weisen einen Vorteil (1) der ersten Ausführungsform auf. Ferner müssen nur die Energiezufuhrbürsten gewechselt werden. Somit können außer den Energiezufuhrbürsten die Komponenten eines herkömmlichen Motors (z.B. eines Motors, der Energiezufuhrbürsten mit einheitlichem elektrischem Widerstand aufweist) verwendet werden. Demgemäß können die Herstellungskosten des Motors verringert werden. Die obigen Beispiele können auf die zweite bis siebte Ausführungsform angewendet werden, um die gleichen Vorteile zu erzielen.
In der ersten Ausführungsform kommen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 der Anode gleichzeitig mit den Segmenten 48 in Kontakt, die dem Segment 48 benachbart sind, mit dem die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 aktuell in Kontakt stehen. Außerdem werden die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt. Jedoch müssen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 nicht simultan (d.h. gleichzeitig) mit den Segmenten 48 in Kontakt kommen, die den Segmenten 48 benachbart sind, mit denen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 aktuell in Kontakt stehen. Ebenso müssen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 nicht gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt werden. Das gleiche gilt für die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84. Das gleiche gilt ebenso für die zweite und für die vierte bis siebte Ausführungsform.
In der ersten Ausführungsform liegt die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 82, welche die gleiche Polarität aufweist wie die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81, in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48, mit dem die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 gleitend in Kontakt steht, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 gleitend in Kontakt steht. Ebenso liegt die auf die Drehrichtung R bezogenen Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 84, welche die gleiche Polarität aufweist wie die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83, in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48, mit dem die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 gleitend in Kontakt steht, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 gleitend in Kontakt steht. Jedoch können die Energiezufuhrbürsten 81 bis 83 an anderen Positionen angeordnet sein. Dies gilt auch für die zweite und die vierte bis siebte Ausführungsform.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der elektrische Widerstand von jeder der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144 dem elektrischen Widerstand der hochohmigen Abschnitte 91 gleich. Jedoch kann der elektrische Widerstand von jeder der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144 vom elektrischen Widerstand der hochohmigen Abschnitte 91 verschieden sein. Zum Beispiel kann der elektrische Widerstand der hochohmigen Abschnitte 91 größer sein als der elektrische Widerstand von jeder der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144. In diesem Fall wird beispielsweise die Sinterungszeit so geändert, dass der elektrische Widerstand von jeder der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144 vom elektrischen Widerstand der hochohmigen Abschnitte 91 verschieden ist. Infolgedessen ist der elektrische Widerstand von jeder der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114, und 144 kleiner als der elektrische Widerstand von jedem der hochohmigen Abschnitte 91 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81, 101, 111, 121 und 141a, 141b und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b. Demgemäß fließt Strom auch zu den zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112, 142 und den zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144, im Gegensatz zu dem Fall, wo der elektrische Widerstand von jeder der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144 dem elektrischen Widerstand von jedem der hochohmigen Abschnitte 91 gleich ist. Gleichzeitig wird der Fluss eines starken Stroms in den niederohmigen Abschnitten 92, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die hochohmigen Abschnitte 91 in den ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a und 141b und den ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b, begrenzt. Dadurch wird die Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a und 141b und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b weiter begrenzt. Ferner ist in diesem Fall der elektrische Widerstand von jeder der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114, und 144 größer als der elektrische Widerstand von jedem der niederohmigen Abschnitte 92 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81, 101, 111, 121 und 141a, 141b und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b. Dadurch wird die Erzeugung von großen Funken aus den zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und den zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144, wenn die zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und die zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144 von den Segmenten 48 getrennt werden, verringert.
In der ersten bis vierten, der sechsten und der siebten Ausführungsform weist jede von den ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 141a und 141b und den ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 143a und 143b eine Zweischichten-Laminatstruktur auf, welche die zwei Bürstenschichten des hochohmigen Abschnitts 91 und des niederohmigen Abschnitts 92 einschließt, die einander in der Drehrichtung R überlappen. In der fünften Ausführungsform weist sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 eine Dreischichten-Laminatstruktur auf, welche die drei Bürstenschichten der zwei hochohmigen Abschnitte 91 und des einen niederohmigen Abschnitts 92 einschließt, die einander in der Drehrichtung R überlappen. Jedoch ist die Anzahl der Bürstenschichten in jeder der Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a, 141b, 83, 103, 113, 123, 143a und 143b nicht auf eine solche Art begrenzt. Jede von den Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a, 141b, 83, 103, 113, 123, 143a und 143b kann eine beliebige Gestaltung aufweisen, solange mehrere Bürstenschichten mit unterschiedlichen elektrischen Widerständen in der Drehrichtung R geschichtet sind. Zum Beispiel kann jeder von den niederohmigen Abschnitten 92 der Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a, 141b, 83, 103, 113, 123, 143a und 143b eine Laminatstruktur aufweisen, die durch mehrere Bürstenschichten gebildet wird, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die hochohmigen Abschnitte 91, und die einander in der Drehrichtung R überlappen.
In jeder der obigen Ausführungsformen ist jede von den ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a und 141b und den ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b eine Laminatbürste mit einer Laminatstruktur, die den hochohmigen Abschnitt 91 und den niederohmige Abschnitt 92 einschließt, die einander in der Drehrichtung R überlappen. Jedoch muss nicht jede von den ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a und 141b und den ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b eine Laminatstruktur sein. Jede von den ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a und 141b und den ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b kann eine beliebige Gestaltung aufweisen, solange der elektrische Widerstand in der Drehrichtung R variiert wird, so dass der hochohmige Abschnitt 91 in dem Abschnitt liegt, der das in der Drehrichtung R vordere Ende jeder Energiezufuhrbürste einschließt, und so, dass der niederohmige Abschnitt 92 in der Drehrichtung R neben dem hochohmigen Abschnitt 91 liegt und einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als der hochohmige Abschnitt 91. Zum Beispiel kann jede von den ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 81, 101, 111, 121, 141a und 141b und den ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 83, 103, 113, 123, 143a und 143b so gestaltet sein, dass der elektrische Widerstand in der Drehrichtung R vom in der Drehrichtung R hinteren Ende der Energiezufuhrbürste zum vorderen Ende der Energiezufuhrbürste allmählich ansteigt.
In der ersten Ausführungsform ist sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 so gestaltet, dass in einem Querschnitt, der orthogonal ist zur radialen Richtung, der hochohmige Abschnitt 91 eine viereckige Form aufweist und in Bezug auf die Drehrichtung R vorne angeordnet ist und der niederohmige Abschnitt 92 eine viereckige Form aufweist, die derjenigen des hochohmigen Abschnitts 91 ähnlich ist, und in Bezug auf die Drehrichtung R hinten angeordnet ist. Jedoch kann sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 eine beliebige Gestaltung aufweisen, solange der elektrische Widerstand in der Drehrichtung R variiert wird durch den hochohmigen Abschnitt 91, der in dem Abschnitt liegt, der das in der Drehrichtung R vordere Ende jeder Energiezufuhrbürste 81 oder 83 einschließt, und dem niederohmigen Abschnitt 92, der in der Drehrichtung R neben dem hochohmige Abschnitt 91 liegt und einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als der hochohmige Abschnitt 91. Dies gilt auch für die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 101, 111, 121, 141a und 141b und die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 103, 113, 123, 143a und 143b der zweiten bis siebten Ausführungsform.
Zum Beispiel kann, wie in 14A dargestellt ist, sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 so gestaltet sein, dass in einem Querschnitt, der orthogonal ist zur radialen Richtung, der hochohmige Abschnitt 91 eine dreieckige Form aufweist, die eine in Bezug auf die Drehrichtung R vordere Seite einer Diagonalen L1 einnimmt, und der niederohmige Abschnitt 92 eine dreieckige Form aufweist, die eine in Bezug auf die Drehrichtung R hintere Seite der Diagonalen L1 im gleichen Querschnitt einnimmt. 14A verwendet keine Schraffierung, um einen Querschnitt zu zeigen. Die Querschnittsform von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 ist in der Drehrichtung R einheitlich. Jede von der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 weist eine Mehrschichtstruktur auf, die zwei Bürstenschichten (d.h. einen hochohmigen Abschnitt 91 und den niederohmigen Abschnitt 92) einschließt, die unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen und die einander in der Drehrichtung R überlappen.
Zum Beispiel kann jede von der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 der fünften Ausführungsform eine Gestaltung aufweisen, die in 14B dargestellt ist. 14B verwendet keine Schraffierung, um einen Querschnitt zu zeigen. In dem in 14B dargestellten Beispiel weist in einem Querschnitt, der orthogonal ist zur radialen Richtung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123, jeder niederohmige Abschnitt 92 eine Dreiecksform in einem in der Drehrichtung R mittleren Abschnitt der Energiezufuhrbürste 121 oder 123 auf. Im gleichen Querschnitt weist jeder von den zwei hochohmigen Abschnitten 91 eine Dreiecksform auf und nimmt die Region zu beiden Seiten des niederohmigen Abschnitts 92 in der Drehrichtung R ein. Der niederohmige Abschnitt 92 im selben Querschnitt weist die Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf, das eine Basis einschließt, welche die Seite in der Richtung ist, die orthogonal ist zur Drehrichtung R, und die beiden hochohmigen Abschnitte 91 weisen jeweils die Form eines rechtwinkligen Dreiecks auf. Die Hypotenusen der rechtwinkligen Dreiecke sind von gleicher Länge. Die Querschnittsform von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 ist in der Drehrichtung R einheitlich. Jede von der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 weist eine Mehrschichtstruktur auf, die den niederohmigen Abschnitt 92 und die beiden hochohmigen Abschnitte 91 einschließt, die unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen und die einander in der Drehrichtung R überlappen. Ein bidirektionaler rotierender Motor, der die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 121 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 123 dieser Gestaltung einschließt, weist unabhängig von der Richtung der Motordrehung den Vorteil (1) der ersten Ausführungsform auf.
In der ersten Ausführungsform schließt der Motor 31 insgesamt vier Energiezufuhrbürsten ein, welche die zwei Energiezufuhrbürsten 64 der Anode (die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82) und die zwei Energiezufuhrbürsten 64 der Kathode (die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84) einschließen. Jedoch kann der Motor 31 eine beliebige Zahl der Energiezufuhrbürsten 64 einschließen, solange mindestens eine von der Anode und der Kathode eine Mehrzahl an Polen einschließt.
Zum Beispiel kann der Motor, wie in 15 dargestellt ist, insgesamt drei Energiezufuhrbürsten einschließen, welche die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 81, die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 einschließen. In dem Beispiel, das in 15 dargestellt ist, sind die Energiezufuhrbürsten 81 bis 83 an den gleichen Positionen angeordnet wie in der ersten Ausführungsform. Ferner kann der Motor zum Beispiel, wie in 16 dargestellt ist, insgesamt drei Energiezufuhrbürsten einschließen, welche die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 83, die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 82 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 84 einschließen. In dem Beispiel, das in 16 dargestellt ist, sind die Energiezufuhrbürsten 82 und 8 an den gleichen Positionen angeordnet wie in der ersten Ausführungsform. Die Zahl der Energiezufuhrbürsten 64 in der zweiten bis fünften Ausführungsform kann auf die gleiche Weise geändert werden.
Zum Beispiel können, wie in 17 dargestellt ist, die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 141b und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 143b vom Motor 131 der sechsten Ausführungsform weggelassen werden. In dem Beispiel, das in 17 dargestellt ist, ist die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 143a an einer Position angeordnet, die über 60 Grad in der Drehrichtung R von der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 141a versetzt ist, und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 142 ist an einer Position angeordnet, die über 60 Grad in der Drehrichtung R von der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 143a versetzt ist. Die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 144 ist an einer Position angeordnet, die über 60 Grad in der Drehrichtung R von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 142 versetzt ist. Ebenso kann auch die Zahl der Energiezufuhrbürste 64 im Motor der siebten Ausführungsform geändert werden, so dass mindestens eine von der Anode und der Kathode ein Mehrfaches der Energiezufuhrbürsten 64 einschließt.
Das obige Beispiel verringert die Zahl der Energiezufuhrbürsten 64. Dadurch werden die Herstellungskosten des Motors verringert. Die Verringerung der Zahl der Bauteile erleichtert die Kopplung der Energiezufuhrbürsten 64.
In jeder der obigen Ausführungsformen wird der hochohmige Abschnitt 91 durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteil Kohlenstoff (C) ist, und der niederohmige Abschnitt 92 wird durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteile Kupfer (Cu) und Kohlenstoff (C) sind. Jedoch sind die Materialien des hochohmigen Abschnitts 91 und des niederohmigen Abschnitts 92 nicht begrenzt. Der hochohmige Abschnitt 91 und der niederohmige Abschnitt 92 können aus einem beliebigen Material gebildet werden, solange der elektrische Widerstand des niederohmigen Abschnitts 92 kleiner ist als der elektrische Widerstand des hochohmigen Abschnitts 91. Die niederohmigen Abschnitte 92 sind so ausgebildet, dass der elektrische Widerstand geringer ist als derjenige der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 82, 112 und 142 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 84, 114 und 144.
Die Positionen, wo die Energiezufuhrbürsten 64 angeordnet sind, sind nicht auf die Positionen der obigen Ausführungsformen beschränkt und können geändert werden.
Die Anzahl der Segmente 48, der Spulen 44, 135 und 155 und der Pole der Magneten 33 können in den obigen Ausführungsformen geändert werden.
<Achte Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer achten Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Nun werden die Energiezufuhrbürste 64 der vorliegenden Ausführungsform detailliert beschrieben. Wie in 3 und 18 bis 20 dargestellt ist, sind die vier Energiezufuhrbürsten 64, die von den Bürstenhalteabschnitten 63 gehalten werden, in der Drehrichtung R voneinander beabstandet.
Wie in 20 dargestellt ist, definieren zwei von den vier Energiezufuhrbürsten 64 eine erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und eine zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 der Anode. Die zwei übrigen Energiezufuhrbürsten 64 definieren eine erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 und eine zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 der Kathode. Die vier Energiezufuhrbürsten 64 sind in der Drehrichtung R in der Reihenfolge zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182, erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 und erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform weisen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 die gleiche äußere Form auf und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 weisen die gleiche äußere Form auf.
Sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 weist einen konstanten elektrischen Widerstand in der Drehrichtng R auf (d.h. der elektrische Widerstand variiert nicht). Sowohl die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 als auch die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 weist einen konstanten elektrischen Widerstand in der Drehrichtung R auf (d.h. der elektrische Widerstand variiert nicht). Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 weisen einen größeren elektrischen Widerstand auf als die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183. Demgemäß definiert sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 vollständig einen niederohmigen Abschnitt 192, der einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184. Zum Beispiel wird sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteile Kupfer (Cu) und Kohlenstoff (C) sind. Zum Beispiel wird sowohl die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 als auch die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteil Kohlenstoff (C) ist.
Die Breite D1 von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 in der Drehrichtung R ist kleiner als die Breite D2 jedes Segments 48 in der Drehrichtung R. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite D1 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 in der Drehrichtung R eine Hälfte der Breite D2 jedes Segments 48 in der Drehrichtung R. Die Breite D3 von sowohl der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 als auch der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 in der Drehrichtung R ist der Breite D2 jedes Segments 48 in der Drehrichtung R gleich.
Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 ist an einer Position angeordnet, die über einen Winkel θ in der Drehrichtung R von der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 versetzt ist. Die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 ist an einer Position angeordnet, die über einen Winkel (θ-α1) in der Drehrichtung R von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 versetzt ist, das heißt an einer Position, die über einen Winkel (2θ-α1) in der Drehrichtung R von der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 versetzt ist. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 ist an einer Position angeordnet, die über den Winkel θ in der Drehrichtung R von der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 versetzt ist, das heißt an einer Position, die über einen Winkel (2θ-α1) in der Drehrichtung R von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 versetzt ist. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 sind über einen Winkel (θ+α1) in der Drehrichtung R voneinander versetzt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Winkel θ auf 90 Grad eingestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Winkel α1 vorab eingestellt und entspricht einer Hälfte der Breite D1 sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 in der Drehrichtung R.
Die beiden Energiezufuhrbürsten 64 der Anode sind so angeordnet, dass das in der Drehrichtung R hintere Ende der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende eines Segments 48 liegt, wenn das in der Drehrichtung R hintere Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende eines Segments 48 liegt. Ebenso sind die beiden Energiezufuhrbürsten 64 der Kathode so angeordnet, dass das in der Drehrichtung R hintere Ende der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende eines Segments 48 liegt, wenn das in der Drehrichtung R hintere Ende der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende eines Segments 48 liegt. Wie in 20 dargestellt ist, liegt beispielsweise dann, wenn das in der Drehrichtung hintere Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende des Segments 48 mit der Nummer „2“ liegt, das in der Drehrichtung hintere Ende der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende des Segments 48 mit der Nummer „10“. Wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 nur das Segment 48 mit der Nummer „10“ berührt, berührt die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 nur das Segment 48 mit der Nummer „2“, das mit dem Segment 48 mit der Nummer „10“ kurzgeschlossen ist. Wenn das in der Drehrichtung hintere Ende der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende des Segments 48 mit der Nummer „6“ liegt, liegt das in der Drehrichtung hintere Ende der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende des Segments 48 mit der Nummer „14“. Wenn die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 nur das Segment 48 mit der Nummer „14“ berührt, berührt die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 nur das Segment 48 mit der Nummer „6“, das mit dem Segment 48 mit der Nummer „14“ kurzgeschlossen ist. Auf diese Weise sind die einzelnen Energiezufuhrbürsten 64 so angeordnet, dass sie das Segment 48, das dem Segment 48 benachbart ist, mit dem die Energiezufuhrbürste 64 aktuell in Kontakt steht, gleichzeitig berühren. Somit sind alle Energiezufuhrbürsten 64 so angeordnet, dass sie gleichzeitig die folgenden Segmente 48 berühren.
Wenn die Positionen und Breiten der vier Energiezufuhrbürsten 64 in der Drehrichtung R eingestellt ist wie oben beschrieben, sind die Polwendungsendzeit (die Zeit der Trennung von den Segmenten 48) der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 gegenüber der Polwendungsendzeit der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 um eine vorgegebene Zeit verzögert. Wie oben beschrieben, berühren in diesem Fall die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182, welche die gleiche Polarität aufweisen, die Segmente 48, die durch das Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen werden. Ebenso berühren die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, welche die gleiche Polarität aufweisen, die Segmente 48, die durch das Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen werden. Somit kommutieren die Energiezufuhrbürsten 181 bis 184 dieselbe Spule 44.
Wie in 19 und 20 dargestellt ist, sind eine hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 (eine Stirnfläche auf einer Seite, die einer distalen Stirnfläche 182a, die mit dem Polwender 45 in Kontakt steht, entgegengesetzt ist) und eine hintere Stirnfläche 184b der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 (eine Stirnfläche auf einer Seite, die einer distalen Stirnfläche 184a, die mit dem Polwender 45 in Kontakt steht, entgegengesetzt ist) so geneigt, dass sie einen Vektor einer Vorspannkraft F, die von einem Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne lenken. Die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 weist die äußere Form auf, die der äußeren Form der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 gleich ist. Demgemäß wird nur die Form der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 beschrieben, und die Form der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 wird nicht beschrieben.
Wie in 21 gezeigt ist, erstrecken sich die zwei Seitenflächen 182c und 182d der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 in der Drehrichtung R parallel zueinander. Die zwei Seitenflächen 182c und 182d der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 sind parallel zur diametralen Richtung des Polwenders 45, wenn man sie in der axialen Richtung der Drehwelle 42 betrachtet (siehe 1). Der Bürstenhalteabschnitt 63, der die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 aufnimmt, schließt zwei innere Oberflächen 63a und 63b ein, die einander in der Drehrichtung R gegenüberliegen und die über einen Abstand beabstandet sind, der etwas größer ist als die Breite der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 in der Drehrichtung R. Ferner sind die zwei inneren Oberflächen 63a und 63b parallel zur diametralen Richtung des Polwenders 45, wenn man sie in der axialen Richtung der Drehwelle 42 betrachtet (siehe 1). Innerhalb des Bürstenhalteabschnitts 63 liegen die Seitenfläche 182c der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die innere Oberfläche 63a des Bürstenhalteabschnitts 63 einander in der Drehrichtung R gegenüber, und die Seitenfläche 182d der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die innere Oberfläche 63b des Bürstenhalteabschnitts 63 liegen einander in der Drehrichtung R gegenüber.
Die hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 ist plan und so geneigt, dass sie sich der Außenumfangsfläche des Polwenders 45 von der Seitenfläche 182c, die auf der in der Drehrichtung R vorderen Seite der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 liegt, zur Seitenfläche 182d, die auf der in der Drehrichtung R hinteren Seite der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 liegt, nähert. Das druckausübende Element 65, das die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 zum Polwender 45 drängt, drängt die hintere Stirnfläche 182b zum Polwender 45. Da das druckausübende Element 65 die hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 zum Polwender 45 drängt, wird der Vektor der Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 zu der in der Drehrichtung R vorderen Seite gelenkt. Genauer wird der Vektor der Vorspannkraft F zu der Seite gelenkt, die in der Drehrichtung R vor einer Linie L1 liegt. Ferner verläuft die Linie L1 in Bezug auf die Drehrichtung R durch die Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und ist orthogonal zur Drehrichtung R.
Nun wird die Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Allgemein erzeugt eine Energiezufuhrbürste Funken, sobald sie mit einem Segmente in Kontakt kommt und sobald sie sich von dem Segment trennt. Genauer wird ein großer Funke erzeugt, wenn die Energiezufuhrbürste von dem Segment getrennt wird. Solch ein Funke beschleunigt einen Verschleiß der Energiezufuhrbürste erheblich. Im Motor der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182, welche die gleiche Polarität aufweisen, so gestaltet, dass in Bezug auf die Segmente 48, an denen das Potential gleich ist, die Trennung der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 später erfolgt als die Trennung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181. Ferner sind die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, welche die gleiche Polarität aufweisen, so gestaltet, dass in Bezug auf die Segmente 48, an denen das Potential gleich ist, die Trennung der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 später erfolgt als die Trennung der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183. Somit erzeugen nur die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, die zu einem späteren Zeitpunkt von den Segmenten 48 getrennt werden, Funken, wenn sie von den Segmenten 48 getrennt werden. Anders ausgedrückt werden Funken nur erzeugt, wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, die jeweils einen größeren elektrischen Widerstand aufweisen als sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183, von den Segmenten 48 getrennt werden. Wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 vom Segment 48 des rotierenden Polwenders 45 getrennt werden, werden an den in der Drehrichtung R vorderen Enden der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 Funken erzeugt.
Die hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die hintere Stirnfläche 184b der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 sind jeweils so geneigt, dass der Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, zu der in der Drehrichtung R vorderen Seite gelenkt wird. Wie in 21 dargestellt ist, wird daher dann, wenn das druckausübende Element 65 die hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 zum Polwender 45 hin drängt, eine Komponentenkraft Fa in der Drehrichtung R erzeugt, um die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 in der Drehrichtung R nach vorne zu drücken. Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182, die von der Komponentenkraft Fa in der Drehrichtung R nach vorne gedrückt wird, drückt die Seitenfläche 182c auf der in der Drehrichtung vorderen Seite der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 gegen die innere Oberfläche 63a, die in der Drehrichtung R an der Vorderseite des Bürstenhalteabschnitts 63 liegt. Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 ist in einer Richtung, die orthogonal ist zur Drehrichtung R (einer Richtung vom hinteren Ende zum distalen Ende der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182), bewegbar, während sie von der inneren Oberfläche 63a, die in der Drehrichtung R auf der Vorderseite des Bürstenhalteabschnitts 63 liegt, geführt wird. Die Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 erzeugt ferner eine Komponentenkraft Fb in der Richtung, die orthogonal ist zur Drehrichtung R. In diesem Fall drückt die Komponentenkraft Fb die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 gegen die Außenumfangsfläche des Polwenders 45 (Segment 48). Infolgedessen ist das in der Drehrichtung R vordere Ende der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182, das heißt das Ende, das vom Segment 48 getrennt ist, in stabilem Kontakt mit dem Segment 48.
Die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 weist die gleiche äußere Form auf wie die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182. Somit funktioniert die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 auf die gleiche Weise.
Nun werden die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
(12) Falls Funken erzeugt werden, wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 von den Segmenten 48 des rotierenden Polwenders 45 getrennt werden, werden die Funken von den in der Drehrichtung R vorderen Enden der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, das heißt an den Enden der Energiezufuhrbürsten 182 und 184, die von den Segmenten 48 getrennt werden, erzeugt. Die hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die hintere Stirnfläche 184b der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 sind jeweils so geneigt, dass sie den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne lenken. Somit werden die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 von der Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 (der Komponentenkraft Fa) jeweils in der Drehrichtung R nach vorne gegen den Bürstenhalteabschnitt 63 gedrückt. Dadurch wird eine Lockerung der in der Drehrichtung vorderen Enden der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 während der Drehung des Polwenders 45 begrenzt. Demgemäß wird die Trennung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 vom Segment 48 zu einem späteren Zeitpunkt als die der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 wegen der Lockerung der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 behindert. Infolgedessen ist unter den Energiezufuhrbürsten 64 die Erzeugung von Funken an der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183, die den geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, begrenzt. Dadurch wird die Verkürzung der Lebensdauer in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183, die jeweils einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, begrenzt.
(13) Die in der Drehrichtung erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 definieren jeweils den niederohmigen Abschnitt 192, der einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 und der einen in der Drehrichtung R konstanten elektrischen Widerstand aufweist. Somit ist die Herstellung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 erleichtert. Obwohl der Motor 31 die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 einschließt, wird die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 nicht wegen einer Lockerung der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 zu einem späteren Zeitpunkt als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 von einem Segment 48 getrennt, und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 wird nicht wegen der Lockerung der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 zu einem späteren Zeitpunkt als die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 vom Segment 48 getrennt. Demgemäß ist die Erzeugung von Funken an der gesamten ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der gesamten ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, begrenzt. Dadurch wird die Verkürzung der Lebensdauer von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 auf die gleiche Weise begrenzt wie bei einer Gestaltung, bei welcher der elektrische Widerstand der gesamten ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der gesamten ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 kleiner ist als derjenige der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184.
(14) Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 ist so angeordnet, dass sie zu einem späteren Zeitpunkt als die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181, welche die gleiche Polarität aufweist wie die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182, von einem Segment 48 getrennt wird. Ebenso ist die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 so angeordnet, dass sie zu einem späteren Zeitpunkt als die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183, welche die gleiche Polarität aufweist wie die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 184, vom Segment 48 getrennt wird. Somit erzeugt die Trennung von den Segmenten 48 Funken nur aus der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, die zu einem späteren Zeitpunkt von den Segmenten 48 getrennt werden. Dadurch werden die Funken verringert, die zwischen den Segmenten 48 und der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, erzeugt werden. Demgemäß ist die Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 begrenzt. Ferner ist der elektrische Widerstand von sowohl der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 als auch der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 größer als derjenige der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183. Dadurch wird die Erzeugung großer Funken, wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 von den Segmenten 48 getrennt werden, verringert. Demgemäß ist die Verkürzung der Lebensdauer der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, die durch Funkenverschleiß bewirkt wird, auch bei einem Aufbau begrenzt, in dem Funken erzeugt werden, wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 von den Segmenten getrennt 48 getrennt werden.
<Neunte Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer neunten Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der achten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Wie in 22 dargestellt ist, schließt der Motor eine erste Anoden-Energiezufuhrbürste 201 und eine zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 statt der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 der achten Ausführungsform ein. Ebenso schließt der Motor eine erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 und eine zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 statt der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 der achten Ausführungsform ein. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 201 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 weisen die gleiche äußere Form auf und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 weisen die gleiche äußere Form auf. Die Energiezufuhrbürsten 201 bis 204 weisen alle eine einheitliche Breite D4 in der Drehrichtung R auf. 22 stellt die Breite D4 in der Drehrichtung R nur für die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 201 als stellvertretendes Beispiel dar. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite D4 von jeder der Energiezufuhrbürsten 201 bis 204 in der Drehrichtung R kleiner als die Breite D2 der Segmente 48 in der Drehrichtung R und größer als eine halbe Breite D2 von jedem der Segmente 48 in der Drehrichtung R.
Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 201 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 weisen jeweils einen konstanten elektrischen Widerstand in der Drehrichtng R auf (d.h. der elektrische Widerstand variiert nicht). Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 weisen jeweils einen konstanten elektrischen Widerstand in der Drehrichtng R auf (d.h. der elektrische Widerstand variiert nicht). Der elektrische Widerstand der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 ist größer als der elektrische Widerstand der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 201 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 203. Genauer definieren die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 201 und die gesamte erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 jeweils vollständig den niederohmigen Abschnitt 192, der einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als jede von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204.
Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 ist an einer Position angeordnet, die über einen Winkel θ in der Drehrichtung R von der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 versetzt ist. Die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 ist an einer Position angeordnet, die über einen Winkel (θ-a2) in der Drehrichtung R von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 versetzt ist, das heißt an einer Position, die über einen Winkel (2θ-α2) in der Drehrichtung R von der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 versetzt ist. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 201 ist an einer Position angeordnet, die über einen Winkel θ in der Drehrichtung R von der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 versetzt ist, das heißt an einer Position, die über einen Winkel (2θ-α2) in der Drehrichtung R von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 versetzt ist. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 201 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 sind über einen Winkel (θ+α2) in der Drehrichtung R voneinander versetzt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Winkel θ auf 90 Grad eingestellt. Der Winkel α2 ist ein Winkel, der vorab eingestellt wird.
Die beiden Energiezufuhrbürsten 64 der Anode sind so angeordnet, dass das in der Drehrichtung R vordere Ende der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 an dem in der Drehrichtung R vorderen Ende des Segments 48 liegt, wenn das in der Drehrichtung R hintere Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 201 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende des Segments 48 liegt. Ebenso sind die beiden Energiezufuhrbürsten 64 der Kathode so angeordnet, dass das in der Drehrichtung R vordere Ende der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 an dem in der Drehrichtung R vorderen Ende des Segments 48 liegt, wenn das in der Drehrichtung R hintere Ende der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende des Segments 48 liegt. Wie in 22 dargestellt ist, liegt beispielsweise dann, wenn das in der Drehrichtung hintere Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 201 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende des Segments 48 mit der Nummer „2“ liegt, das in der Drehrichtung vordere Ende der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 an dem in der Drehrichtung R vorderen Ende des Segments 48 mit der Nummer „10“. Wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 nur das Segment 48 mit der Nummer „10“ berührt, berührt die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 201 nur das Segment 48 mit der Nummer „2“, das mit dem Segment 48 mit der Nummer „10“ kurzgeschlossen ist. Wenn das in der Drehrichtung R hintere Ende der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 an dem in der Drehrichtung R hinteren Ende des Segments 48 mit der Nummer „6“ liegt, liegt das in der Drehrichtung vordere Ende der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 an dem in der Drehrichtung R vorderen Ende des Segments 48 mit der Nummer „14“. Wenn die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 nur das Segment 48 mit der Nummer „14“ berührt, berührt die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 nur das Segment 48 mit der Nummer „6“, das mit dem Segment 48 mit der Nummer „14“ kurzgeschlossen ist.
Wenn die Positionen und Breiten der vier Energiezufuhrbürsten 201 bis 204 in der Drehrichtung R eingestellt sind wie oben beschrieben, ist die Polwendungsendzeit (die Zeit der Trennung von den Segmenten 48) der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 gegenüber der Polwendungsendzeit der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 201 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 um eine vorgegebene Zeit verzögert. Wie oben beschrieben, berühren in diesem Fall die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 201 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202, welche die gleiche Polarität aufweisen, die Segmente 48, die durch das Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen werden. Ebenso berühren die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 204, welche die gleiche Polarität aufweisen, die Segmente 48, die durch das Kurzschlusselement 51 kurzgeschlossen werden. Demgemäß kommutieren die Energiezufuhrbürsten 201 bis 204 dieselbe Spule 44. Da die Polwendungsendzeit der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 um die vorgegebene Zeitspanne von derjenigen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 201 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 203 verzögert ist, werden Funken von der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204, die den hohen Widerstand aufweisen, nur dann erzeugt, wenn diese von den Segmenten 48 getrennt werden.
Wie in 22 und 23 dargestellt ist, sind eine hintere Stirnfläche 202b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 (eine Stirnfläche auf einer Seite, die einer distalen Stirnfläche 202a, die mit dem Polwender 45 in Kontakt steht, entgegengesetzt ist) und eine hintere Stirnfläche 204b der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 (eine Stirnfläche auf einer Seite, die einer distalen Stirnfläche 204a, die mit dem Polwender 45 in Kontakt steht, entgegengesetzt ist) so geneigt, dass sie den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne lenken. Die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 weist die äußere Form auf, die der äußeren Form der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 gleich ist. Somit wird hierin nur die Form der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 beschrieben, und die Form der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 wird nicht beschrieben.
Die zwei Seitenflächen 202c und 202d der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 erstrecken sich in der Drehrichtung R parallel zueinander. Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 ist so angeordnet, dass die zwei Seitenflächen 202c und 202d parallel sind zur diametralen Richtung des Polwenders 45, wenn man sie in der axialen Richtung der Drehwelle 42 betrachtet (siehe 1). Der Bürstenhalteabschnitt 63, der die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 aufnimmt, schließt zwei innere Oberflächen 63a und 63b ein, die einander in der Drehrichtung R gegenüberliegen und die über einen Abstand beabstandet sind, der etwas größer ist als die Breite der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 in der Drehrichtung R. Innerhalb des Bürstenhalteabschnitts 63 liegen die Seitenfläche 202c der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und die innere Oberfläche 63a des Bürstenhalteabschnitts 63 einander in der Drehrichtung R gegenüber, und die Seitenfläche 202d der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und die innere Oberfläche 63b des Bürstenhalteabschnitts 63 liegen einander in der Drehrichtung R gegenüber.
Die hintere Stirnfläche 202b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 ist plan und so geneigt, dass sie sich der Außenumfangsfläche des Polwenders 45 von der Seitenfläche 202c, die auf der in der Drehrichtung R vorderen Seite der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 liegt, zur Seitenfläche 202d, die auf der in der Drehrichtung R hinteren Seite der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 liegt, nähert. Das druckausübende Element 65, das die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 zum Polwender 45 drängt, drängt die hintere Stirnfläche 202b zum Polwender 45. Da das druckausübende Element 65 die hintere Stirnfläche 202b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 zum Polwender 45 drängt, wird der Vektor der Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 in der Drehrichtung R nach vorne gelenkt. Genauer wird der Vektor der Vorspannkraft F zu der Seite gelenkt, die in der Drehrichtung R vor einer Linie L2 liegt. Ferner verläuft die Linie L2 in Bezug auf die Drehrichtung R durch die Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und ist orthogonal zur Drehrichtung R.
Nun wird die Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Die hintere Stirnfläche 202b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 und die hintere Stirnfläche 204b der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 sind jeweils so geneigt, dass sie den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne lenken. Wie in 23 dargestellt ist, wird daher dann, wenn das druckausübende Element 65 die hintere Stirnfläche 202b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 zum Polwender 45 hin drängt, die Komponentenkraft Fa in der Drehrichtung R erzeugt, um die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 in der Drehrichtung R nach vorne zu drücken. Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202, die von der Komponentenkraft Fa in der Drehrichtung R nach vorne gedrückt wird, drückt die Seitenfläche 202c auf der in der Drehrichtung vorderen Seite der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 gegen die innere Oberfläche 63a auf der in der Drehrichtung R vorderen Seite des Bürstenhalteabschnitts 63. Die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 ist in der Richtung, die orthogonal ist zur Drehrichtung R (der Richtung vom hinteren Ende der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 zum distalen Ende), bewegbar, während sie von der inneren Oberfläche 63a auf der in der Drehrichtung R vorderen Seite des Bürstenhalteabschnitts 63 geführt wird. Die Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 erzeugt ferner eine Komponentenkraft Fb in der Richtung, die orthogonal ist zur Drehrichtung R. Somit drückt die Komponentenkraft Fb die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 202 gegen die Außenumfangsfläche des Polwenders 45 (Segment 48). Infolgedessen ist das in der Drehrichtung R vordere Ende der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202, das heißt das Ende, das vom Segment 48 getrennt ist, in stabilem Kontakt mit dem Segment 48.
Die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 204 weist die äußere Form auf, die der äußeren Form der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 202 gleich ist und funktioniert somit auf die gleiche Weise wie die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 204.
Die vorliegende Ausführungsform hat die Vorteile (12) bis (14) der achten Ausführungsform.
<Zehnte Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer zehnten Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der achten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Wie in 24 dargestellt ist, schließt der Motor der vorliegenden Ausführungsform eine erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 statt der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 der achten Ausführungsform und eine erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 statt der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 der achten Ausführungsform ein. Die Breite von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 in der Drehrichtung R ist der Breite von sowohl der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 als auch der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 in der Drehrichtung R gleich. Somit sind in der vorliegenden Ausführungsform die Breiten aller Energiezufuhrbürsten 182, 184, 211 und 213 in der Drehrichtung R gleich und der Breite jedes Segments 48 in der Drehrichtung R gleich. Die Energiezufuhrbürsten 182, 184, 211 und 213 sind in der Drehrichtung R in gleichen Winkelabständen (in der vorliegenden Ausführungsform in Abständen von 90 Grad) angeordnet.
Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 sind so gestaltet, dass sie einen elektrischen Widerstand aufweisen, der in der Drehrichtung R variiert. Genauer schließt die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 Folgendes ein: einen hochohmigen Abschnitt 191, der von einem Abschnitt der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 definiert wird, der ein in der Drehrichtung R vorderes Ende (ein linkes Ende in 24) einschließt, und den niederohmigen Abschnitt 192, der von einem Abschnitt der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 definiert wird, der den hochohmigen Abschnitt 191 ausschließt und der einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als der hochohmige Abschnitt 191. Ebenso schließt die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 Folgendes ein: den hochohmigen Abschnitt 191, der von einem Abschnitt der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 definiert wird, der ein in der Drehrichtung R vorderes Ende einschließt, und den niederohmigen Abschnitt 192, der von einem Abschnitt der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 definiert wird, der den hochohmigen Abschnitt 191 ausschließt und der einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als der hochohmige Abschnitt 191. In der vorliegenden Ausführungsform weisen die hochohmigen Abschnitte 191 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 jeweils einen elektrischen Widerstand auf, der dem elektrischen Widerstand der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 gleich ist.
Sowohl in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 als auch in der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 sind der hochohmige Abschnitt 191 und der niederohmige Abschnitt 192 in der Drehrichtung R nebeneinander angeordnet. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 weisen jeweils eine Mehrschichtstruktur auf, die den hochohmigen Abschnitt 191 und den niederohmigen Abschnitt 192 (zwei Bürstenschichten) einschließt, die unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen und die einander in der Drehrichtung R überlappen (d.h. eine geschichtete Bürste). Der hochohmige Abschnitt 191 und der niederohmige Abschnitt 192 in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 weisen in der Drehrichtung R gleiche Breiten auf. Demgemäß nimmt der hochohmige Abschnitt 191 eine Hälfte des Volumens von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 ein. In der distalen Stirnfläche von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 nimmt der hochohmige Abschnitt 191 die in der Drehrichtung R vordere Hälfte ein, und der niederohmige Abschnitt 192 nimmt die in der Drehrichtung R hintere Hälfte ein. Die Querschnittsform von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 ist in einem Querschnitt, der orthogonal ist zur radialen Richtung, in der radialen Richtung einheitlich. Der hochohmige Abschnitt 191 und der niederohmige Abschnitt 192 weisen jeweils eine rechteckige Form der gleichen Größe auf. Der hochohmige Abschnitt 191 wird durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteil Kohlenstoff (C) ist, und der niederohmige Abschnitt 192 wird durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteile Kupfer (Cu) und Kohlenstoff (C) sind.
Die zwei Energiezufuhrbürsten 64 der Anode sind so angeordnet, dass die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 aktuell gleitend in Kontakt steht, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 aktuell gleitend in Kontakt steht. Ebenso sind die zwei Energiezufuhrbürsten 64 der Kathode so angeordnet, dass die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 aktuell gleitend in Kontakt steht, wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 liegt, mit dem die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 aktuell gleitend in Kontakt steht. Wenn beispielsweise, wie in 24 dargestellt ist, die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „2“ liegt, dann ist die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „10“ angeordnet. Wenn die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „6“ liegt, dann liegt die auf die Drehrichtung R bezogene Mitte der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 in der Drehrichtung R in der Mitte des Segments 48 mit der Nummer „14“. Alle Energiezufuhrbürsten 64 sind so angeordnet, dass sie gleichzeitig mit den Segmenten 48 in Kontakt kommen, die den Segmenten 48 benachbart sind, mit denen die Energiezufuhrbürsten 64 aktuell in Kontakt sind. Das heißt, die Energiezufuhrbürsten 64 sind so angeordnet, dass sie alle gleichzeitig mit den folgenden Segmenten 48 in Kontakt kommen.
Zusätzliche dazu, dass die hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die hintere Stirnfläche 184b der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 auf die gleiche Weise funktionieren wie in der achten Ausführungsform, wirkt die vorliegende Ausführungsform auf die nachstehend beschriebene Weise.
Im Motor der vorliegenden Ausführungsform werden die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182, welche die gleiche Polarität aufweisen, gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt, an denen das Potential gleich ist. Ebenso werden die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, welche die gleiche Polarität aufweisen, gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt, an denen das Potential gleich ist. In diesem Fall können Funken an sämtlichen Energiezufuhrbürsten 182, 184, 211 und 213 erzeugt werden, wenn diese von den Segmenten 48 getrennt werden. Die Funken werden an den in der Drehrichtung R vorderen Enden der Energiezufuhrbürsten 182, 184, 211 und 213 erzeugt, wenn die Energiezufuhrbürsten 182, 184, 211 und 213 von den Segmenten 48 des rotierenden Polwenders 45 getrennt werden.
Jeder von den hochohmigen Abschnitten 191, die von Abschnitten definiert werden, welche die in der Drehrichtung vorderen Enden der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 einschließen, die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 weisen einen höheren elektrischen Widerstand auf als die niederohmigen Abschnitte 192 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213. Das heißt, das in der Drehrichtung R vordere Ende von jeder der Energiezufuhrbürsten 182, 184, 211 und 213 weist einen höheren elektrischen Widerstand auf als die niederohmigen Abschnitte 192. Dadurch werden große Funken verringert, wenn die Energiezufuhrbürsten 182, 184, 211 und 213 von den Segmenten 48 getrennt werden.
Wenn der Abschnitt der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182, der mit dem Segment 48 gleitend in Kontakt steht, bricht, oder wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 locker ist, kann die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 zu einem späteren Zeitpunkt von einem Segment 48 getrennt werden als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182. In einem solchen Fall verringert das in der Drehrichtung R vordere Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211, das den hochohmigen Abschnitt 191 definiert, der einen großen elektrischen Widerstand aufweist, die Erzeugung großer Funken im Vergleich zu dann, wenn die gesamte erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 einen elektrischen Widerstand aufweist, der dem des niederohmigen Abschnitts 192 gleich ist. Dementsprechend wird ein durch Funken verursachter Verschleiß begrenzt. Ebenso kann dann, wenn die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, die mit dem Segment 48 gleitend in Kontakt steht, bricht, oder wenn die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 locker ist, die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 zu einem späteren Zeitpunkt von einem Segment 48 getrennt werden als die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184. In einem solchen Fall verringert das in der Drehrichtung R vordere Ende der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213, das den hochohmigen Abschnitt 191 definiert, der einen großen elektrischen Widerstand aufweist, die Erzeugung großer Funken im Vergleich zu dann, wenn die gesamte erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 einen elektrischen Widerstand aufweist, der dem des niederohmigen Abschnitts 192 gleich ist. Dementsprechend wird ein durch Funken verursachter Verschleiß begrenzt.
Nun werden die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
(15) Wenn die Energiezufuhrbürsten 182, 184, 211 und 213 von den Segmenten 48 des rotierenden Polwenders 45 getrennt werden, werden an den in der Drehrichtung R vorderen Enden der Energiezufuhrbürsten 182, 184, 211 und 213, das heißt an den Enden, die von den Segmenten 48 getrennt werden, Funken erzeugt. Die hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die hintere Stirnfläche 184b der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 sind jeweils so geneigt, dass sie den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne lenken. In diesem Fall werden die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 von der Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 (der Komponentenkraft Fa) jeweils in der Drehrichtung R nach vorne gegen den Bürstenhalteabschnitt 63 gedrückt. Somit wird eine Lockerung der in der Drehrichtung vorderen Enden der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 während der Drehung des Polwenders 45 begrenzt. Dies begrenzt eine Trennung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 von dem Segment 48 zu einem späteren Zeitpunkt als bei der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182, die durch die Lockerung der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 bewirkt werden würde. Dies begrenzt auch eine Trennung der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 von dem Segment 48 zu einem späteren Zeitpunkt als bei der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, die durch die Lockerung der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 bewirkt werden würde. Infolgedessen ist unter den mehreren Energiezufuhrbürsten 64 die Erzeugung von Funken an der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213, welche die Abschnitte 192 einschließen, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, verringert. Dies begrenzt die Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213, welche die niederohmigen Abschnitte 192 aufweisen, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184.
(16) Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 der Anode weisen gleiche Breiten in der Drehrichtung R auf. Außerdem kommen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 gleichzeitig mit den Segmenten 48 in Kontakt, die den Segmenten 48 benachbart sind, mit denen die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 aktuell in Kontakt stehen. Demgemäß werden die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt. Ebenso weisen die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 der Kathode in der Drehrichtung R gleiche Breiten auf. Außerdem kommen die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 gleichzeitig mit den Segmenten 48 in Kontakt, die den Segmenten 48 benachbart sind, mit denen die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 aktuell in Kontakt stehen. Demgemäß werden die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213, welche die niederohmigen Abschnitte 192 einschließen, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, schließen den hochohmigen Abschnitt 191 ein, der einen höheren elektrischen Widerstand aufweist als der niederohmige Abschnitt 192, und der in der Drehrichtung R am vorderen Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 oder der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 angeordnet ist, wenn sie von den Segmenten 48 getrennt wird. Dadurch wird die Erzeugung großer Funken, wenn die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 von den Segmenten 48 getrennt werden, verringert. Dies begrenzt die Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213, die durch Funkenverschleiß bewirkt wird, auch dann, wenn die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213, welche die niederohmigen Abschnitte 192 einschließen, und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, die einen größeren elektrischen Widerstand aufweisen als die niederohmigen Abschnitte 192, gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt werden.
(17) Die niederohmigen Abschnitte 192 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 weisen jeweils einen geringeren elektrischen Widerstand auf als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184. Dies begrenzt Erhöhungen eines elektrischen Verlustes der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213. Demgemäß sind Abnahmen der Ausgangsleistung des Motors im Vergleich zu dann, wenn die Energiezufuhrbürsten 64 alle von hochohmigen Energiezufuhrbürsten gebildet werden, begrenzt.
(18) Nicht alle von den Energiezufuhrbürsten 64 werden von Energiezufuhrbürsten gebildet, die einen elektrischen Widerstand aufweisen, der in der Drehrichtung R variiert, wie bei der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213. Dies erleichtert die Herstellung der Energiezufuhrbürste 64, ohne die Herstellungskosten der Energiezufuhrbürsten 64 zu erhöhen, im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem der elektrische Widerstand aller Energiezufuhrbürsten in der Drehrichtung des Polwenders variiert.
<Elfte Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer elften Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der achten Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Wie in 25 dargestellt ist, unterscheidet sich eine erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221 der vorliegenden Ausführungsform von der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 181 der achten Ausführungsform in der Form des hinteren Endes. Ferner unterscheidet sich eine erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 der vorliegenden Ausführungsform von der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 der achten Ausführungsform in der Form des hinteren Endes.
Wie in 25 und 26 dargestellt ist, sind eine hintere Stirnfläche 221b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 (eine Stirnfläche auf einer Seite, die einer distalen Stirnfläche 221a, die mit dem Polwender 45 in Kontakt steht, entgegengesetzt ist) und eine hintere Stirnfläche 223b der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 (eine Stirnfläche auf einer Seite, die einer distalen Stirnfläche 223a, die mit dem Polwender 45 in Kontakt steht, entgegengesetzt ist) so geneigt, dass sie den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne lenken. Die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 weist die gleiche äußere Form auf wie die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221. Demgemäß wird nur die Form der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 beschrieben, und die Form der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 wird nicht beschrieben.
Zwei Seitenflächen 221c und 221d der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 erstrecken sich in der Drehrichtung R parallel zueinander. Die zwei Seitenflächen 221c und 221d der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 sind parallel zur diametralen Richtung des Polwenders 45, wenn man sie in der axialen Richtung der Drehwelle 42 betrachtet (siehe 1). Der Bürstenhalteabschnitt 63, der die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221 aufnimmt, schließt die zwei inneren Oberflächen 63a und 63b ein, die einander in der Drehrichtung R gegenüberliegen und die über einen Abstand beabstandet sind, der etwas größer ist als die Breite der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 in der Drehrichtung R. Innerhalb des Bürstenhalteabschnitts 63 liegen die Seitenfläche 221c der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 und die innere Oberfläche 63a des Bürstenhalteabschnitts 63 einander in der Drehrichtung R gegenüber, und die Seitenfläche 221d der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 und die innere Oberfläche 63b des Bürstenhalteabschnitts 63 ligen einander in der Drehrichtung R gegenüber.
Die hintere Stirnfläche 221b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 ist plan und so geneigt, dass sie sich der Außenumfangsfläche des Polwenders 45 von der Seitenfläche 221c, die auf der in der Drehrichtung R vorderen Seite der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 liegt, zur Seitenfläche 221d, die auf der in der Drehrichtung R hinteren Seite der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 liegt, nähert. Das druckausübende Element 65, das die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221 zum Polwender 45 drängt, drängt die hintere Stirnfläche 221b zum Polwender 45. Da das druckausübende Element 65 die hintere Stirnfläche 221b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 zum Polwender 45 drängt, wird der Vektor der Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 in der Drehrichtung R nach vorne gelenkt. Genauer wird der Vektor der Vorspannkraft F zu der Seite gelenkt, die in der Drehrichtung R vor einer Linie L3 liegt. Die Linie L3 verläuft in Bezug auf die Drehrichtung R durch die Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 und ist orthogonal zur Drehrichtung R.
Zusätzlich dazu, dass sie wirkt wie in der achten Ausführungsform beschrieben, wirkt die vorliegende Ausführungsform wie nachstehend beschrieben.
Die hintere Stirnfläche 221b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 und die hintere Stirnfläche 223b der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 sind jeweils geneigt, um den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne zu lenken. Wie in 26 dargestellt ist, wird daher dann, wenn das druckausübende Element 65 die hintere Stirnfläche 221b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 zum Polwender 45 hin drängt, die Komponentenkraft Fa in der Drehrichtung R erzeugt, um die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221 in der Drehrichtung R nach vorne zu drücken. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221, die von der Komponentenkraft Fa in der Drehrichtung R nach vorne gedrückt wird, drückt die Seitenfläche 221c auf der in der Drehrichtung vorderen Seite der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 gegen die innere Oberfläche 63a auf der in der Drehrichtung R vorderen Seite des Bürstenhalteabschnitts 63. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221 ist in der Richtung, die orthogonal ist zur Drehrichtung R (der Richtung vom hinteren Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 zum distalen Ende), bewegbar, während sie von der inneren Oberfläche 63a auf der in der Drehrichtung R vorderen Seite des Bürstenhalteabschnitts 63 geführt wird. Die Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 erzeugt ferner die Komponentenkraft Fb in der Richtung, die orthogonal ist zur Drehrichtung R. In diesem Fall drückt die Komponentenkraft Fb die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221 gegen die Außenumfangsfläche des Polwenders 45 (Segment 48). Infolgedessen ist das in der Drehrichtung R vordere Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221, das heißt das Ende, das vom Segment 48 getrennt ist, in stabilem Kontakt mit dem Segment 48.
Die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 weist die gleiche äußere Form auf wie die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221. Somit funktioniert die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 auf die gleiche Weise.
Zusätzlich zu den Vorteilen (12) bis (14) der achten Ausführungsform weist die vorliegende Ausführungsform die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.
(19) Die hintere Stirnfläche von allen Energiezufuhrbürsten 64, das heißt die hintere Stirnfläche 221b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221, die hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182, die hintere Stirnfläche 223b der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 und die hintere Stirnfläche 184b der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, sind so geneigt, dass sie den Vektor der Vorspannkraft F, die vom entsprechenden Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung nach vorne lenken. In diesem Fall drückt die Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 jede der Energiezufuhrbürsten 182, 184, 221 und 223 gegen den Bürstenhalteabschnitt 63 in der Drehrichtung R nach vorne. Dadurch wird eine Lockerung sämtlicher Energiezufuhrbürsten 182, 184, 221 und 223 während der Drehung des Polwenders 45 begrenzt. Somit sind eine Trennung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 von dem Segment 48 zu einem späteren Zeitpunkt als bei der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und eine Trennung der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 von dem Segment 48 zu einem späteren Zeitpunkt als bei der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 begrenzt. Infolgedessen ist die Erzeugung von Funken an der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, verringert. Darüber hinaus ist die Erzeugung von Geräuschen verringert, die durch eine Lockerung der Energiezufuhrbürsten 182, 184, 221 und 223 bewirkt werden würden.
(20) Die hintere Stirnfläche 221b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 und die hintere Stirnfläche 223b der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 sind jeweils geneigt, um den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne zu lenken. Somit drückt die Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 223, die einen stärkeren Stromfluss zu den Segmenten 48 ermöglichen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, entgegen dem Bürstenhalteabschnitt 63 in der Drehrichtung R nach vorne. Das in der Drehrichtung R hintere Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 (d.h. das Ende, das vom Segment 48 getrennt ist) kommt daher auf noch stabilere Weise mit dem Segment 48 in Kontakt. Demgemäß wird eine Lockerung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 noch weiter begrenzt.
<Zwölfte Ausführungsform>
Nun wird ein Motor gemäß einer zwölften Ausführungsform beschrieben. Komponenten, die den entsprechenden Komponenten der elften Ausführungsform gleich sind, haben die gleichen Bezugszahlen. Diese Komponenten werden nicht ausführlich beschrieben.
Wie in 27 dargestellt ist, unterscheidet sich eine erste Anoden-Energiezufuhrbürste 231 der vorliegenden Ausführungsform von der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 221 der elften Ausführungsform in der Form des hinteren Endes. Ebenso unterscheidet sich eine erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 der vorliegenden Ausführungsform von der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 223 der elften Ausführungsform in der Form des hinteren Endes.
Wie in 27 und 28 dargestellt ist, sind eine hintere Stirnfläche 231b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 (eine Stirnfläche auf einer Seite, die einer distalen Stirnfläche 221a, die mit dem Polwender 45 in Kontakt steht, entgegengesetzt ist) und eine hintere Stirnfläche 233b der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 (eine Stirnfläche auf einer Seite, die einer distalen Stirnfläche 223a, die mit dem Polwender 45 in Kontakt steht, entgegengesetzt ist) so geneigt, dass sie den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne lenken. Die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 weist die gleiche äußere Form auf wie die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 231. Somit wird nur die Form der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 beschrieben, und die Form der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 wird nicht beschrieben.
Die hintere Stirnfläche 231b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 ist plan und so geneigt, dass sie sich der Außenumfangsfläche des Polwenders 45 von der Seitenfläche 221d, die auf der in der Drehrichtung R hinteren Seite der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 liegt, zur Seitenfläche 221c, die auf der in der Drehrichtung R hinteren Seite der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 liegt, nähert. Das druckausübende Element 65, das die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 231 zum Polwender 45 drängt, drängt die hintere Stirnfläche 231b zum Polwender 45. Da das druckausübende Element 65 die hintere Stirnfläche 231b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 zum Polwender 45 drängt, wird der Vektor der Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 in der Drehrichtung R nach hinten gelenkt. Genauer wird der Vektor der Vorspannkraft F zu der in der Drehrichtung R hinteren Seite der Linie L3 gelenkt. Die Linie L3 verläuft in Bezug auf die Drehrichtung R durch die Mitte der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und ist orthogonal zur Drehrichtung R.
Zusätzlich dazu, dass sie wirkt wie in der achten Ausführungsform beschrieben, wirkt die vorliegende Ausführungsform wie nachstehend beschrieben.
Die hintere Stirnfläche 231b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und die hintere Stirnfläche 233b der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 sind jeweils geneigt, um den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach hinten zu lenken. Wie in 28 dargestellt ist, wird daher dann, wenn das druckausübende Element 65 die hintere Stirnfläche 231b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 zum Polwender 45 hin drängt, die Komponentenkraft Fc in der Drehrichtung R erzeugt, um die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 231 in der Drehrichtung R nach hinten zu drücken. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 231, die von der Komponentenkraft Fc in der Drehrichtung R nach hinten gedrückt wird, drückt die Seitenfläche 221d auf der in der Drehrichtung hinteren Seite der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 gegen die innere Oberfläche 63b auf der in der Drehrichtung R hinteren Seite des Bürstenhalteabschnitts 63. Die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 231 ist in der Richtung, die orthogonal ist zur Drehrichtung R (der Richtung vom hinteren Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 zum distalen Ende), bewegbar, während sie von der inneren Oberfläche 63b auf der in der Drehrichtung R hinteren Seite des Bürstenhalteabschnitts 63 geführt wird. Die Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 erzeugt ferner die Komponentenkraft Fb in einer Richtung, die orthogonal ist zur Drehrichtung R. Somit drückt die Komponentenkraft Fb die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 231 gegen die Außenumfangsfläche des Polwenders 45 (Segment 48). Infolgedessen ist das in der Drehrichtung R hintere Ende der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231, das heißt das Ende, das mit dem folgenden Segment 48 in Kontakt kommt, in stabilem Kontakt mit dem Segment 48.
Die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 weist die gleiche äußere Form auf wie die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 231. Somit wirkt die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 auf die gleiche Weise.
Zusätzlich zu den Vorteilen (12) bis (14) der achten Ausführungsform weist die vorliegende Ausführungsform die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.
(21) Die hintere Stirnfläche 231b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und die hintere Stirnfläche 233b der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 sind jeweils geneigt, um den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach hinten zu lenken. Somit drückt die Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 jede der Energiezufuhrbürsten 231 und 233 entgegen dem Bürstenhalteabschnitt 63 in der Drehrichtung R nach hinten. Die hintere Stirnfläche 182b der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die hintere Stirnfläche 184b der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 sind jeweils so geneigt, dass sie den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach vorne lenken. In diesem Fall drückt die Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 jede der Energiezufuhrbürsten 182 und 184 entgegen dem Bürstenhalteabschnitt 63 in der Drehrichtung R nach vorne. Dadurch wird eine Lockerung in sämtlichen Energiezufuhrbürsten 182, 184, 231 und 233 während der Drehung des Polwenders 45 begrenzt. Dies begrenzt eine Trennung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 von dem Segment 48 zu einem späteren Zeitpunkt als bei der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und eine Trennung der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 von dem Segment 48 zu einem späteren Zeitpunkt als bei der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184. Infolgedessen ist die Erzeugung von Funken an der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233, die jeweils einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, weiter verringert. Darüber hinaus ist die Erzeugung von Geräuschen verringert, die durch eine Lockerung der Energiezufuhrbürsten 182, 184, 231 und 233 bewirkt werden würden.
(22) Die hintere Stirnfläche 231b der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und die hintere Stirnfläche 233b der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 sind jeweils geneigt, um den Vektor der Vorspannkraft F, die vom Vorspannelement 65 erzeugt wird, in der Drehrichtung R nach hinten zu lenken. Somit drückt die Vorspannkraft F des Vorspannelements 65 die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 233, die einen stärkeren Stromfluss zu den Segmenten 48 ermöglichen als die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, gegen den Bürstenhalteabschnitt 63 in der Drehrichtung R nach hinten. Dadurch wird der Kontaktzustand zwischen dem folgenden Segment 48 und dem in der Drehrichtung hinteren Ende von sowohl der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 als auch der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 (d.h. dem Ende, das als erstes mit einem folgenden Segment 48 in Kontakt kommt, wenn die Segmente 48 gewechselt werden) stabilisiert. Demgemäß wird eine Lockerung der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 noch weiter begrenzt. Infolgedessen wird ein Kontaktwiderstand zwischen den Segmenten 48 und den in der Drehrichtung hinteren Enden der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 gesenkt. Dies verringert einen Verschleiß der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 weiter, wodurch wiederum eine Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 231 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 233 weiter begrenzt wird.
Die obigen Ausführungsformen können modifiziert werden wie nachstehend beschrieben.
Der Anteil der hochohmigen Abschnitte 191 am Volumen der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 ist nicht auf den der zehnten Ausführungsformen beschränkt und kann geändert werden.
In der zehnten Ausführungsform ist der elektrische Widerstand der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 dem elektrischen Widerstand der hochohmigen Abschnitte 191 gleich. Jedoch kann der elektrische Widerstand der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 von dem der hochohmigen Abschnitte 191 verschieden sein. Zum Beispiel kann der elektrische Widerstand der hochohmigen Abschnitte 191 größer sein als derjenige der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184. In diesem Fall unterscheidet sich der elektrische Widerstand der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 vom elektrischen Widerstand der hochohmigen Abschnitte 191 beispielsweise wegen der Sinterungszeit. Infolgedessen weisen die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 einen kleineren Widerstand auf als die hochohmigen Abschnitte 191 ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213. Demgemäß fließt Strom auch zur zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und zur zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 184, im Gegensatz zu dann, wenn der elektrische Widerstand der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 dem elektrischen Widerstand der hochohmigen Abschnitte 191 gleich ist. Außerdem wird der Fluss eines starken Stroms in den niederohmigen Abschnitten 192, die einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als die hochohmigen Abschnitte 191, in der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 begrenzt. Dies begrenzt die Verkürzung der Lebensdauer der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 noch weiter. In diesem Fall ist der elektrische Widerstand der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 größer als der elektrische Widerstand der niederohmigen Abschnitte 192 der ersten Anoden-Energiezufuhrbürste 211 und der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürste 213. Dies begrenzt die Erzeugung von großen Funken an der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184, wenn die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 von den Segmenten 48 getrennt werden.
In der zehnten Ausführungsform weist sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 221 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 eine Laminatstruktur auf, welche die zwei Bürstenschichten des hochohmigen Abschnitts 191 und des niederohmigen Abschnitts 192, die einander in der Drehrichtung R überlappen, einschließt. Jedoch ist die Zahl der Bürstenschichten in den einzelnen Energiezufuhrbürsten 211 und 213 nicht begrenzt. Zum Beispiel kann sowohl die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 211 als auch die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 213 von drei Bürstenschichten gebildet werden, welche die zwei hochohmigen Abschnitte 191, die an den beiden in der Drehrichtung R hinteren Enden angeordnet sind, und den niederohmigen Abschnitt 192, der zwischen den beiden niederohmigen Abschnitten 191 angeordnet ist, einschließen.
In der zehnten Ausführungsformen wird der hochohmige Abschnitt 191 durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteil Kohlenstoff (C) ist, und der niederohmige Abschnitt 192 wird durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteile Kupfer (Cu) und Kohlenstoff (C) sind. Jedoch sind die Materialien des hochohmigen Abschnitts 191 und des niederohmigen Abschnitts 192 nicht begrenzt. Der hochohmige Abschnitt 191 und der niederohmige Abschnitt 192 können aus einem beliebigen Material gebildet werden, solange der elektrische Widerstand des niederohmigen Abschnitts 192 kleiner ist als der elektrische Widerstand des hochohmigen Abschnitts 191. Die niederohmigen Abschnitte 192 sind so ausgebildet, dass der elektrische Widerstand geringer ist als derjenige der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürste 182 und der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürste 184.
In der achten Ausführungsform schließt der Motor 31 insgesamt vier Energiezufuhrbürsten ein, das heißt die zwei Energiezufuhrbürsten 64 der Anode (die erste Anoden-Energiezufuhrbürste 181 und die zweite Anoden-Energiezufuhrbürste 182) und die zwei Energiezufuhrbürsten 64 der Kathode (die erste Kathoden-Energiezufuhrbürste 183 und die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184). Jedoch kann der Motor 31 eine beliebige Zahl der Energiezufuhrbürsten 64 einschließen, solange die Anode oder die Kathode eine Mehrzahl an Polen einschließt. Das gleiche gilt für die Motoren der Ausführungsformen neun bis zwölf. Zum Beispiel kann die zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste 184 vom Motor 31 der achten Ausführungsform weggelassen werden. Dadurch wird die Zahl der Energiezufuhrbürsten 64 verringert und die Herstellungskosten des Motors werden gesenkt. Ferner erleichtert die verringerte Zahl der Bauteile die Kopplung der Energiezufuhrbürsten 64.
In der achten, neunten, elften und zwölften Ausführungsform werden die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 181, 201, 221 und 231 und die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 183, 203, 223 und 233 durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteile Kupfer (Cu) und Kohlenstoff (C) sind. Ferner werden die zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 182 und 202 und die zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 184 und 204 durch Sintern eines Materials gebildet, dessen Hauptbestandteil Kohlenstoff (C) ist. Jedoch sind die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 181, 201, 221, 231, die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 183, 203, 223 und 233, die zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 182 und 202 und die zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 184 und 204 nicht auf diese Materialien begrenzt. Die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 181, 201, 221 und 231 und die zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 182 und 202 können aus einem beliebigen Material gebildet werden, solange der elektrische Widerstand der ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 181, 201, 221 und 231 kleiner ist als der elektrische Widerstand der zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 182 und 202. Ebenso können die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 183, 203, 223 und 233 und die zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 184 und 204 aus einem beliebigen Material gebildet werden, solange der elektrische Widerstand der ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 183, 203, 223 und 233 kleiner ist als der elektrische Widerstand der zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 184 und 204.
Die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 181, 201, 211, 221, und 231, die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 183, 203, 213, 223 und 233, die zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 182 und 202 und die zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 184 und 204 sind nicht auf die Breiten und die Positionen in Bezug auf die Drehrichtung R beschränkt, die in den obigen Ausführungsform beschrieben sind, und können geändert werden. Jedoch sind die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 181, 201, 211, 221 und 231 und die zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 182 und 202, welche die gleiche Polarität haben, so gestaltet, dass sie gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt werden, oder so, dass die zweiten Anoden-Energiezufuhrbürsten 182 und 202 zu einem späteren Zeitpunkt von den Segmenten 48 getrennt werden als die ersten Anoden-Energiezufuhrbürsten 181, 201, 211, 221 und 231. Ebenso sind die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 183, 203, 213, 223 und 233 und die zweiten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 184 und 204, welche die gleiche Polarität haben, so gestaltet, dass sie gleichzeitig von den Segmenten 48 getrennt werden, oder so, dass die zweiten Kathodn-Energiezufuhrbürsten 184 und 204 zu einem späteren Zeitpunkt von den Segmenten 48 getrennt werden als die ersten Kathoden-Energiezufuhrbürsten 183, 203, 213, 223 und 233.
Das Vorspannelement 65 in den obigen Ausführungsformen ist eine Druckschraubenfeder. Jedoch ist das Vorspannelement 65 nicht auf eine Druckschraubenfeder begrenzt, solange es die Energiezufuhrbürste 64 zum Polwender 45 drängen kann. Zum Beispiel kann das Vorspannelement 65 eine Torsionsfeder sein.
Die Bürstenhalteabschnitte 63, welche die Energiezufuhrbürsten 64 halten, müssen nicht so gestaltet sein wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben. Zum Beispiel können die Bürstenhalteabschnitte 63 aus einem Harzmaterial einstückig mit dem Basiselement 62 ausgebildet werden.
Die Anzahl der Segmente 48, der Spulen 44 und der Pole der Magneten 33 können in den Ausführungsformen geändert werden.
Die Ausführungsformen und die modifizierten Beispiele können miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichenliste
31, 131, 151) Motor; 44, 135, 155) Spule; 45, 134, 154) Polwender; 48) Segment; 51) Kurzschlusselement; 64) Energiezufuhrbürste; 81, 101, 111, 121, 141a, 141b) erste Anoden-Energiezufuhrbürste, die als erste Energiezufuhrbürste dient; 82, 112, 142) zweite Anoden-Energiezufuhrbürste, die als zweite Energiezufuhrbürste dient; 83, 103, 113, 123, 143a, 143b) erste Kathoden-Energiezufuhrbürste, die als erste Energiezufuhrbürste dient; 84, 114, 144) zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste, die als zweite Energiezufuhrbürste dient; 91) hochohmiger Abschnitt; 92) niederohmiger Abschnitt; R) Drehrichtung; 61) Bürstenhalterung; 63) Bürstenhalteabschnitt; 65) Vorspannelement; 181, 201, 211, 221, 231) erste Anoden-Energiezufuhrbürste, die als erste Energiezufuhrbürste dient; 182, 202) zweite Anoden-Energiezufuhrbürste, die als zweite Energiezufuhrbürste dient; 182b, 184b, 202b, 204b) hintere Stirnfläche; 183, 203, 213, 223, 233) erste Kathoden-Energiezufuhrbürste, die als erste Energiezufuhrbürste dient; 184, 204) zweite Kathoden-Energiezufuhrbürste, die als zweite Energiezufuhrbürste dient; 192) niederohmiger Abschnitt; 221b, 223b, 231b, 233b) hintere Stirnfläche; F) Vorspannkraft

Claims

Motor, umfassend: einen Polwender, der in einer Umfangsrichtung gedreht wird, wobei der Polwender mehrere Segmente und ein Kurzschlusselement einschließt, wobei die mehreren Segmente in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, mehrere Spulen jeweils mit den mehreren Segmenten verbunden sind und das Kurzschlusselement die Segmente kurzschließt, an denen das Potential gleich ist; und mehrere Energiezufuhrbürsten, die nacheinander in Kontakt mit den mehreren Segmenten gleiten, wobei die mehreren Energiezufuhrbürsten mehrere Anoden-Energiezufuhrbürsten und/oder mehrere Kathoden-Energiezufuhrbürsten sind, mindestens eine von den mehreren Energiezufuhrbürsten eine erste Energiezufuhrbürste ist, die einen elektrischen Widerstand aufweist, der in einer Drehrichtung des Polwenders variiert, und mindestens eine übrige von den mehreren Energiezufuhrbürsten eine zweite Energiezufuhrbürste ist, die einen in der Drehrichtung des Polwenders konstanten elektrischen Widerstand aufweist, die erste Energiezufuhrbürste einschließt: einen hochohmigen Abschnitt, der von einem Abschnitt definiert wird, der ein in der Drehrichtung des Polwenders vorderes Ende einschließt, und einen niederohmigen Abschnitt, der in der Drehrichtung des Polwenders neben dem hochohmigen Abschnitt angeordnet ist und einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als der hochohmige Abschnitt, und die zweite Energiezufuhrbürste einen größeren elektrischen Widerstand aufweist als der niederohmige Abschnitt.
Motor nach Anspruch 1, wobei die erste Energiezufuhrbürste eine Mehrschichtstruktur aufweist, die mehrere Bürstenschichten einschließt, die unterschiedliche elektrische Widerstände aufweisen und die einander in der Drehrichtung des Polwenders überlappen.
Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der hochohmige Abschnitt einen größeren elektrischen Widerstand aufweist als die zweite Energiezufuhrbürste.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine auf die Drehrichtung des Polwenders bezogene Mitte der zweiten Energiezufuhrbürste in der Drehrichtung des Polwenders in einer Mitte des Segments liegt, mit dem die zweite Energiezufuhrbürste gleitend in Kontakt ist, wenn eine auf die Drehrichtung des Polwenders bezogene Mitte der ersten Energiezufuhrbürste in der Drehrichtung des Polwenders in einer Mitte des Segments liegt, mit dem die erste Energiezufuhrbürste gleitend in Kontakt ist.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mehreren Anoden-Energiezufuhrbürsten und/oder die mehreren Kathoden-Energiezufuhrbürsten in der Drehrichtung des Polwenders gleiche Breiten aufweisen.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mehreren Anoden-Energiezufuhrbürsten und/oder die mehreren Kathoden-Energiezufuhrbürsten gleichzeitig mit den Segmenten in Kontakt kommen, die den Segmenten, mit denen die Energiezufuhrbürsten aktuell gleitend in Kontakt stehen, benachbart sind.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Energiezufuhrbürste zwei von den hochohmigen Abschnitten, die, bezogen auf die Drehrichtung des Polwenders, an zwei Enden der ersten Energiezufuhrbürste liegen, und den niederohmigen Abschnitt, der zwischen den beiden hochohmigen Abschnitten liegt, einschließt.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Energiezufuhrbürste und die zweite Energiezufuhrbürste mit der gleichen Polarität so angeordnet sind, dass die zweite Energiezufuhrbürste später vom Segment getrennt wird als die erste Energiezufuhrbürste.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Anteil der ersten Energiezufuhrbürste, der vom hochohmigen Abschnitt eingenommen wird, höchstens eine Hälfte ausmacht.
Motor, umfassend: einen Polwender, der in einer Umfangsrichtung gedreht wird, wobei der Polwender mehrere Segmente und ein Kurzschlusselement einschließt, wobei die mehreren Segmente in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, mehrere Spulen jeweils mit den mehreren Elementen verbunden sind und das Kurzschlusselement die Segmente kurzschließt, an denen das Potential gleich ist; mehrere Energiezufuhrbürsten, die distale Enden einschließen, die nacheinander in Kontakt mit den mehreren Segmenten gleiten; eine Bürstenhalterung, die mehrere Bürstenhalteabschnitte einschließt, die jeweils die mehreren Energiezufuhrbürsten aufnehmen; und mehrere Vorspannelemente, die jeweils hintere Stirnflächen der mehreren Energiezufuhrbürsten zum Polwender drängen, wobei die mehreren Energiezufuhrbürsten mehrere Anoden-Energiezufuhrbürsten und/oder mehrere Kathoden-Energiezufuhrbürsten sind, mindestens eine von den mehreren Energiezufuhrbürsten mit der gleichen Polarität eine erste Energiezufuhrbürste ist, die einen niederohmigen Abschnitt, der in der Drehrichtung des Polwenders angeordnet ist, teilweise oder vollständig definiert, und eine übrige von den mehreren Energiezufuhrbürsten eine zweite Energiezufuhrbürste ist, die einen größeren elektrischen Widerstand aufweist als der niederohmige Abschnitt, die erste Energiezufuhrbürste und die zweite Energiezufuhrbürste mit der gleichen Polarität gleichzeitig von den Segmenten getrennt werden oder die zweite Energiezufuhrbürste später von dem Segment getrennt wird als die erste Energiezufuhrbürste, und die hintere Stirnfläche der zweiten Energiezufuhrbürste geneigt ist, um einen Vektor einer Vorspannkraft, die vom entsprechenden Vorspannelement erzeugt wird, in der Drehrichtung des Polwenders nach vorne zu lenken.
Motor nach Anspruch 10, wobei die Energiezufuhrbürsten alle eine hintere Stirnfläche aufweisen, die geneigt ist, um einen Vektor einer Vorspannkraft, die vom entsprechenden Vorspannelement erzeugt wird, in der Drehrichtung des Polwenders entweder nach vorne oder nach hinten zu lenken.
Motor nach Anspruch 11, wobei die hintere Stirnfläche der ersten Energiezufuhrbürste so geneigt ist, dass sie den Vektor der Vorspannkraft, die von dem entsprechenden Vorspannelement erzeugt wird, zu einer in der Drehrichtung des Polwenders hinteren Seite lenkt.
Motor nach Anspruch 11, wobei die hintere Stirnfläche der ersten Energiezufuhrbürste so geneigt ist, dass sie den Vektor der Vorspannkraft, die von dem entsprechenden Vorspannelement erzeugt wird, zu einer in der Drehrichtung des Polwenders vorderen Seite lenkt.
Motor nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die erste Energiezufuhrbürste einen niederohmigen Abschnitt in der Drehrichtung des Polwenders vollständig definiert und einen elektrischen Widerstand aufweist, der in der Drehrichtung des Polwenders konstant ist.