JP2001346370A - 直流モータ - Google Patents
直流モータInfo
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- JP2001346370A JP2001346370A JP2000164857A JP2000164857A JP2001346370A JP 2001346370 A JP2001346370 A JP 2001346370A JP 2000164857 A JP2000164857 A JP 2000164857A JP 2000164857 A JP2000164857 A JP 2000164857A JP 2001346370 A JP2001346370 A JP 2001346370A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電機子の磁極が空走するときでも、整流子が
ブラシによって短絡されることがないようにして効率を
向上させる。 【解決手段】 コイル３ａ，３ｂ，３ｃを巻回させた３
つの磁極４ａ，４ｂ，４ｃを有する電機子４を軸２上に
固定する。電機子４の外側にＳ極とＮ極の永久磁石５を
非接触で対向配置する。軸２上の電機子４固定位置とは
別の位置に設けられた円筒部６上に、整流子７を周方向
へ６分割構造として配置する。整流子７と摺接するよう
に一対のブラシ８ａ，８ｂを対向配置する。コイル３
ａ，３ｂ，３ｃの各巻線を、径方向で対向する整流子７
にそれぞれ位相をずらして接続する。
ブラシによって短絡されることがないようにして効率を
向上させる。 【解決手段】 コイル３ａ，３ｂ，３ｃを巻回させた３
つの磁極４ａ，４ｂ，４ｃを有する電機子４を軸２上に
固定する。電機子４の外側にＳ極とＮ極の永久磁石５を
非接触で対向配置する。軸２上の電機子４固定位置とは
別の位置に設けられた円筒部６上に、整流子７を周方向
へ６分割構造として配置する。整流子７と摺接するよう
に一対のブラシ８ａ，８ｂを対向配置する。コイル３
ａ，３ｂ，３ｃの各巻線を、径方向で対向する整流子７
にそれぞれ位相をずらして接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３極型の直流モータ
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】直流電気エネルギーを機械エネルギーに
変換する回転機械として用いられている直流モータのう
ち、３極型のものは、図３にその一例の概要を示す如
く、ケース１に回転自在に支持させた軸２と、それぞれ
コイル３ａ，３ｂ，３ｃを巻回させた３つの磁極４ａ，
４ｂ，４ｃを有して上記軸２上に固定した電機子４と、
該電機子４の外側に所要の隙間を保持させるように非接
触に対向配置して上記ケース１の内面に固定したＳ極と
Ｎ極の界磁磁極となる永久磁石５と、上記軸２上の電機
子４固定位置とは異なる位置に設けられた円筒部６上に
周方向へ所要のギャップを隔てて等間隔に配置されて上
記各コイル３ａ，３ｂ，３ｃの巻線が接続されるように
した３つの整流子７と、これら整流子７と摺接するよう
に対向配置してケース１側に支持させるようにした一対
の給電用のブラシ８ａ，８ｂとを備えた構成として、直
流電流をブラシ８ａ，８ｂから整流子７を通してコイル
３ａ，３ｂ，３ｃに流すようにすることにより、永久磁
石５と電機子４の磁極４ａ，４ｂ，４ｃとの間で反発、
吸着を繰り返し行わせるようにして、電機子４を回転さ
せて軸２を回転させるようにしてある。
変換する回転機械として用いられている直流モータのう
ち、３極型のものは、図３にその一例の概要を示す如
く、ケース１に回転自在に支持させた軸２と、それぞれ
コイル３ａ，３ｂ，３ｃを巻回させた３つの磁極４ａ，
４ｂ，４ｃを有して上記軸２上に固定した電機子４と、
該電機子４の外側に所要の隙間を保持させるように非接
触に対向配置して上記ケース１の内面に固定したＳ極と
Ｎ極の界磁磁極となる永久磁石５と、上記軸２上の電機
子４固定位置とは異なる位置に設けられた円筒部６上に
周方向へ所要のギャップを隔てて等間隔に配置されて上
記各コイル３ａ，３ｂ，３ｃの巻線が接続されるように
した３つの整流子７と、これら整流子７と摺接するよう
に対向配置してケース１側に支持させるようにした一対
の給電用のブラシ８ａ，８ｂとを備えた構成として、直
流電流をブラシ８ａ，８ｂから整流子７を通してコイル
３ａ，３ｂ，３ｃに流すようにすることにより、永久磁
石５と電機子４の磁極４ａ，４ｂ，４ｃとの間で反発、
吸着を繰り返し行わせるようにして、電機子４を回転さ
せて軸２を回転させるようにしてある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記直流モ
ータの場合、３つのコイル３ａ，３ｂ，３ｃの各巻線の
両端が、３つの整流子７のうちの隣接する２つの整流子
７に順次位相をずらして接続するようにしてあるため、
電機子４の回転中に、３つの整流子７のうちの２つの整
流子７がブラシ８ａ，８ｂにて順次短絡されることにな
る。
ータの場合、３つのコイル３ａ，３ｂ，３ｃの各巻線の
両端が、３つの整流子７のうちの隣接する２つの整流子
７に順次位相をずらして接続するようにしてあるため、
電機子４の回転中に、３つの整流子７のうちの２つの整
流子７がブラシ８ａ，８ｂにて順次短絡されることにな
る。
【０００４】詳述すると、図４（イ）（ロ）（ハ）
（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）（チ）（リ）（ヌ）（ル）
（ヲ）は、電機子４が１回転する間における３０度毎の
回転変位の様子を示すもので、たとえば、コイル３ａが
巻回されている磁極４ａについてみると、進角を０とし
たとき、Ｓ極側永久磁石５の中心と磁極４ａの中心が３
０度遅れた位置から１２０度の間（図４（ロ）〜
（ヘ））電流が流れ、Ｓ極側永久磁石５に反発、Ｎ極側
永久磁石５に吸着することで回転を始め、その後６０度
の間（図４（ヘ）〜（チ））空走し、極性が反転して１
２０度の間（図４（チ）〜（ヲ））電流が流れ、Ｎ極側
永久磁石５に反発、Ｓ極側永久磁石５に吸着することで
回転し、更に６０度の間（図４（ヲ）〜（ロ））空走し
て元の位置に戻るものであるが、上記６０度の空走の間
（図４（ヘ）〜（チ）と（ヲ）〜（ロ））は、コイル３
ａの巻線が接続されている２つの整流子７がブラシ８ｂ
と８ａによって短絡されるため、コイル３ａで発生する
起電力は電流として消費され、このとき、磁極４ａには
電機子４の回転を止めようとする制動力が作用すること
になる。
（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）（チ）（リ）（ヌ）（ル）
（ヲ）は、電機子４が１回転する間における３０度毎の
回転変位の様子を示すもので、たとえば、コイル３ａが
巻回されている磁極４ａについてみると、進角を０とし
たとき、Ｓ極側永久磁石５の中心と磁極４ａの中心が３
０度遅れた位置から１２０度の間（図４（ロ）〜
（ヘ））電流が流れ、Ｓ極側永久磁石５に反発、Ｎ極側
永久磁石５に吸着することで回転を始め、その後６０度
の間（図４（ヘ）〜（チ））空走し、極性が反転して１
２０度の間（図４（チ）〜（ヲ））電流が流れ、Ｎ極側
永久磁石５に反発、Ｓ極側永久磁石５に吸着することで
回転し、更に６０度の間（図４（ヲ）〜（ロ））空走し
て元の位置に戻るものであるが、上記６０度の空走の間
（図４（ヘ）〜（チ）と（ヲ）〜（ロ））は、コイル３
ａの巻線が接続されている２つの整流子７がブラシ８ｂ
と８ａによって短絡されるため、コイル３ａで発生する
起電力は電流として消費され、このとき、磁極４ａには
電機子４の回転を止めようとする制動力が作用すること
になる。
【０００５】したがって、表１に示すように、電機子４
が１回転する間に、各磁極４ａ，４ｂ，４ｃのうちの２
つの磁極は回転作用を受けるが、この際、残りの１つの
磁極は空走する間に制動作用を受けることになるため、
消費電流が増加すると共に、効率の低下を招く一因とも
なっており、効率改善に限界を来している。
が１回転する間に、各磁極４ａ，４ｂ，４ｃのうちの２
つの磁極は回転作用を受けるが、この際、残りの１つの
磁極は空走する間に制動作用を受けることになるため、
消費電流が増加すると共に、効率の低下を招く一因とも
なっており、効率改善に限界を来している。
【０００６】
【表１】 そこで、本発明は、電機子の磁極が空走するときでも、
整流子がブラシによって短絡されることがないようにし
て、効率の改善を図ることができるようにしようとする
ものである。
整流子がブラシによって短絡されることがないようにし
て、効率の改善を図ることができるようにしようとする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、それぞれコイルを巻回させた３つの磁極
を有して軸上に固定した電機子と、該電機子の外側に非
接触に対向配置した一対の永久磁石と、上記各コイルの
巻線が接続され且つ上記軸上の電機子固定位置とは別位
置の円筒部上に周方向へ所要のギャップを隔てて配置し
た３つの整流子と、該各整流子と摺接するように対向配
置した一対のブラシとを備えた３極型の直流モータにお
いて、上記各整流子を、それぞれ周方向に２分割して全
体として６つの整流子とし、更に、上記各コイルの巻線
を、径方向で対向する整流子にそれぞれ位相をずらして
接続した構成とする。
決するために、それぞれコイルを巻回させた３つの磁極
を有して軸上に固定した電機子と、該電機子の外側に非
接触に対向配置した一対の永久磁石と、上記各コイルの
巻線が接続され且つ上記軸上の電機子固定位置とは別位
置の円筒部上に周方向へ所要のギャップを隔てて配置し
た３つの整流子と、該各整流子と摺接するように対向配
置した一対のブラシとを備えた３極型の直流モータにお
いて、上記各整流子を、それぞれ周方向に２分割して全
体として６つの整流子とし、更に、上記各コイルの巻線
を、径方向で対向する整流子にそれぞれ位相をずらして
接続した構成とする。
【０００８】整流子が周方向に６分割されていて、各磁
極のコイル巻線が径方向で対向する整流子に接続されて
いることから、磁極が空走するときでも該磁極のコイル
に接続されている整流子はブラシによって短絡されるこ
とがなくて制動作用を受けることがなくなる。
極のコイル巻線が径方向で対向する整流子に接続されて
いることから、磁極が空走するときでも該磁極のコイル
に接続されている整流子はブラシによって短絡されるこ
とがなくて制動作用を受けることがなくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１０】図１は本発明の実施の一形態を示すもの
で、図３に示したと同様に、それぞれコイル３ａ，３
ｂ，３ｃを巻回させた３つの磁極４ａ，４ｂ，４ｃを有
して軸２に固定した電機子４と、該電機子４の外側に非
接触に対向配置したＳ極とＮ極の永久磁石５と、上記コ
イル３ａ，３ｂ，３ｃの巻線が接続され且つ上記軸１上
の電機子固定位置とは別の位置の円筒部６上に周方向へ
所要のギャップを隔てて配置した３つの整流子７と、該
各整流子７と摺接するように対向配置した一対の給電用
のブラシ８ａ，８ｂとを備えた３極型の直流モータにお
いて、上記各コイル３ａ，３ｂ，３ｃ毎の整流子７をそ
れぞれ周方向に２分割して、全体として６つの整流子７
を周方向に所要のギャップを隔てて等間隔に配置した構
成とし、更に、上記各コイル３ａ，３ｂ，３ｃの巻線の
各端を、径方向で対向する各別の整流子７にそれぞれ位
相をずらして接続した構成とする。
で、図３に示したと同様に、それぞれコイル３ａ，３
ｂ，３ｃを巻回させた３つの磁極４ａ，４ｂ，４ｃを有
して軸２に固定した電機子４と、該電機子４の外側に非
接触に対向配置したＳ極とＮ極の永久磁石５と、上記コ
イル３ａ，３ｂ，３ｃの巻線が接続され且つ上記軸１上
の電機子固定位置とは別の位置の円筒部６上に周方向へ
所要のギャップを隔てて配置した３つの整流子７と、該
各整流子７と摺接するように対向配置した一対の給電用
のブラシ８ａ，８ｂとを備えた３極型の直流モータにお
いて、上記各コイル３ａ，３ｂ，３ｃ毎の整流子７をそ
れぞれ周方向に２分割して、全体として６つの整流子７
を周方向に所要のギャップを隔てて等間隔に配置した構
成とし、更に、上記各コイル３ａ，３ｂ，３ｃの巻線の
各端を、径方向で対向する各別の整流子７にそれぞれ位
相をずらして接続した構成とする。
【００１１】なお、本実施の形態では、ブラシ８ａ，８
ｂの幅及び円筒部６の直径を、図３に示すものよりも大
きく形成してある。その他の構成は図３に示したものと
同じであり、同一部分には同一符号が付してある。
ｂの幅及び円筒部６の直径を、図３に示すものよりも大
きく形成してある。その他の構成は図３に示したものと
同じであり、同一部分には同一符号が付してある。
【００１２】上記構成とした本発明の直流モータの場
合、整流子７が周方向に６分割配置されていて、径方向
で対向する整流子７を一対一組として、各コイル３ａ，
３ｂ，３ｃの巻線の各端がそれぞれ接続してあるため、
各コイル３ａに接続された整流子７はブラシ８ａ，８ｂ
によって短絡されることがなくなる。
合、整流子７が周方向に６分割配置されていて、径方向
で対向する整流子７を一対一組として、各コイル３ａ，
３ｂ，３ｃの巻線の各端がそれぞれ接続してあるため、
各コイル３ａに接続された整流子７はブラシ８ａ，８ｂ
によって短絡されることがなくなる。
【００１３】詳述すると、図２（イ）（ロ）（ハ）
（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）（チ）（リ）（ヌ）（ル）
（ヲ）は、電機子４が３０度刻みで１回転する様子を図
４（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）（チ）
（リ）（ヌ）（ル）（ヲ）に示す従来例に対応して示す
もので、たとえば、磁極４ａについてみると、従来例の
場合と同様に、図２（ヘ）〜（チ）、（ヲ）〜（ロ）に
示す各６０度の角度範囲の間では空走することになる。
しかし、コイル３ａの巻線が接続されている２つの整流
子７には同時にブラシ８ａ又は８ｂが接することがなく
て短絡されることがないため、磁極４ａは制動作用を受
けることがない。
（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）（チ）（リ）（ヌ）（ル）
（ヲ）は、電機子４が３０度刻みで１回転する様子を図
４（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）（チ）
（リ）（ヌ）（ル）（ヲ）に示す従来例に対応して示す
もので、たとえば、磁極４ａについてみると、従来例の
場合と同様に、図２（ヘ）〜（チ）、（ヲ）〜（ロ）に
示す各６０度の角度範囲の間では空走することになる。
しかし、コイル３ａの巻線が接続されている２つの整流
子７には同時にブラシ８ａ又は８ｂが接することがなく
て短絡されることがないため、磁極４ａは制動作用を受
けることがない。
【００１４】したがって、表２に示すように、電機子４
が１回転する間において、各磁極４ａ，４ｂ，４ｃのう
ちの２つの磁極が回転作用を受けているときに、残りの
１つの磁極は空走することになるが、この空走時は制動
ではなく休止していることになるため、従来の直流モー
タに比して大幅に効率の改善を図ることができる。又、
従来の直流モータの場合に比して、ブラシ８ａ，８ｂの
幅を大きくしてあることから、空走の休止角を減らして
出力の増大を図ることができる利点もある。
が１回転する間において、各磁極４ａ，４ｂ，４ｃのう
ちの２つの磁極が回転作用を受けているときに、残りの
１つの磁極は空走することになるが、この空走時は制動
ではなく休止していることになるため、従来の直流モー
タに比して大幅に効率の改善を図ることができる。又、
従来の直流モータの場合に比して、ブラシ８ａ，８ｂの
幅を大きくしてあることから、空走の休止角を減らして
出力の増大を図ることができる利点もある。
【００１５】
【表２】 なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の直流モータに
よれば、それぞれコイルを巻回させた３つの磁極を有し
て軸上に固定した電機子と、該電機子の外側に非接触に
対向配置した一対の永久磁石と、上記各コイルの巻線が
接続され且つ上記軸上の電機子固定位置とは別位置の円
筒部上に周方向へ所要のギャップを隔てて配置した３つ
の整流子と、該各整流子と摺接するように対向配置した
一対のブラシとを備えた構成において、上記各整流子
を、それぞれ周方向に２分割して全体として６つの整流
子とし、更に、上記各コイルの巻線を、径方向で対向す
る整流子にそれぞれ位相をずらして接続した構成として
あるので、磁極が空走するときでも該磁極のコイルに接
続された整流子はブラシによって短絡されることはな
く、このため、制動作用を受けることがないことから、
従来の直流モータに比して大幅に効率を向上させること
ができる、という優れた効果を発揮する。
よれば、それぞれコイルを巻回させた３つの磁極を有し
て軸上に固定した電機子と、該電機子の外側に非接触に
対向配置した一対の永久磁石と、上記各コイルの巻線が
接続され且つ上記軸上の電機子固定位置とは別位置の円
筒部上に周方向へ所要のギャップを隔てて配置した３つ
の整流子と、該各整流子と摺接するように対向配置した
一対のブラシとを備えた構成において、上記各整流子
を、それぞれ周方向に２分割して全体として６つの整流
子とし、更に、上記各コイルの巻線を、径方向で対向す
る整流子にそれぞれ位相をずらして接続した構成として
あるので、磁極が空走するときでも該磁極のコイルに接
続された整流子はブラシによって短絡されることはな
く、このため、制動作用を受けることがないことから、
従来の直流モータに比して大幅に効率を向上させること
ができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の直流モータの実施の一形態を示す概要
図である。
図である。
【図２】本発明の直流モータの作動状態を示すもので、
（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）（チ）
（リ）（ヌ）（ル）（ヲ）はそれぞれ電機子の３０度毎
の回転位置を示す概略図である。
（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）（チ）
（リ）（ヌ）（ル）（ヲ）はそれぞれ電機子の３０度毎
の回転位置を示す概略図である。
【図３】従来の直流モータの一例を示す概要図である。
【図４】図３に示す直流モータの作動状態を示すもの
で、（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）
（チ）（リ）（ヌ）（ル）（ヲ）はそれぞれ電機子の３
０度毎の回転位置を示す概略図である。
で、（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）（ヘ）（ト）
（チ）（リ）（ヌ）（ル）（ヲ）はそれぞれ電機子の３
０度毎の回転位置を示す概略図である。
１ ケース ２ 軸 ３ａ，３ｂ，３ｃ コイル ４ 電機子 ４ａ，４ｂ，４ｃ 磁極 ５ 永久磁石 ６ 円筒部 ７ 整流子 ８ａ，８ｂ ブラシ
Claims (1)
- 【請求項１】 それぞれコイルを巻回させた３つの磁極
を有して軸上に固定した電機子と、該電機子の外側に非
接触に対向配置した一対の永久磁石と、上記各コイルの
巻線が接続され且つ上記軸上の電機子固定位置とは別位
置の円筒部上に周方向へ所要のギャップを隔てて配置し
た３つの整流子と、該各整流子と摺接するように対向配
置した一対のブラシとを備えた３極型の直流モータにお
いて、上記各整流子を、それぞれ周方向に２分割して全
体として６つの整流子とし、更に、上記各コイルの巻線
を、径方向で対向する整流子にそれぞれ位相をずらして
接続した構成を有することを特徴とする直流モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000164857A JP2001346370A (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | 直流モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000164857A JP2001346370A (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | 直流モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001346370A true JP2001346370A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18668422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000164857A Pending JP2001346370A (ja) | 2000-06-01 | 2000-06-01 | 直流モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001346370A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006211848A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Eishindo:Kk | 電気モータ |
-
2000
- 2000-06-01 JP JP2000164857A patent/JP2001346370A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006211848A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Eishindo:Kk | 電気モータ |
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