JP2003134747A

JP2003134747A - 整流構造およびそれを用いた回転機

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Publication number: JP2003134747A
Application number: JP2001328876A
Authority: JP
Inventors: Masatoyo Matsuda; 正豊松田
Original assignee: SANWA DAIYA KOUHAN CORP
Current assignee: SANWA DAIYA KOUHAN CORP
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-09
Also published as: US20030102732A1; US6838801B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低摩擦であり低振動である整流構造を提供す
る。【解決手段】固定子１４の電極片形成部材１６には、
２つの電極片１８ａおよび１８ｂが形成される。電極片
形成部材１６、電極片１８ａおよび１８ｂには、円環状
の固定子側溝２０が形成される。回転子２４の整流子片
形成部材２６には、３つの整流子片２８ａ，２８ｂおよ
び２８ｃが形成される。整流子片形成部材２６、整流子
片２８ａ，２８ｂおよび２８ｃには、円環状の回転子側
溝３０が形成される。固定子側溝２０および回転子側溝
３０内には、導体ボール３８および絶縁体ボール４０が
設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は整流構造およびそ
れを用いた回転機に関し、特に整流子片が用いられ、た
とえば自動車などの車両やミシンおよびサーボ機構など
の民生機器や発電設備などに使用される直流電動機や直
流発電機や交流電動機や交流発電機などの回転機に用い
られる整流構造などに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の直流電動機や直流発電機や交流電
動機や交流発電機などの回転機に用いられている整流構
造には、固定子に設けられた金属およびカーボンからな
るブラシと、回転子に設けられた金属からなる整流子片
とを含むものがあった。このような従来の整流構造で
は、ブラシが整流子片側にバネで押えつけられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
の整流構造では、ブラシが整流子片側に押えつけられて
いるため、摩擦が大きく振動も大きい。このような摩擦
は、回転子を制動する働きをする。また、このような摩
擦や振動は、エネルギーの損失となり、摩擦は摩耗を引
き起こし、振動は回転子への電力の安定な供給の妨げと
なり電気的な雑音を発生する。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、低
摩擦であり低振動である整流構造およびそれを用いた回
転機を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる整流構
造は、固定子と、固定子に形成される電極片と、回転子
と、回転子に形成される整流子片と、固定子および電極
片と回転子および整流子片との間に設けられ、固定子、
電極片、回転子および整流子片に対して転がり、固定子
に対して回転子を回転可能に支持するとともに、電極片
を整流子片に電気的に接続するための導体からなる回転
体とを含む、整流構造である。この発明にかかる整流構
造では、たとえば、固定子は電極片形成部材を含み、電
極片は電極片形成部材に形成され、電極片形成部材およ
び電極片に円環状の固定子側溝が形成され、回転子は整
流子片形成部材を含み、整流子片は整流子片形成部材に
形成され、整流子片形成部材および整流子片に固定子側
溝に対応する円環状の回転子側溝が形成され、回転体
は、固定子側溝内および回転子側溝内に設けられる。こ
の場合、回転体はたとえば導体ボールを含み、固定子側
溝および回転子側溝は、それぞれ、たとえば、断面が導
体ボールに対応した円弧状に形成され、または、断面が
Ｖ字状に形成される。また、この場合、回転体は複数の
導体ボールを含み、導体ボール間に導体ボールと同じ大
きさの絶縁体ボールが設けられてもよい。また、この発
明にかかる整流構造では、たとえば、固定子は電極片形
成部材を含み、電極片は電極片形成部材に形成され、回
転子は電極片形成部材の内側または外側に配置される整
流子片形成部材を含み、整流子片は整流子片形成部材に
形成され、電極片形成部材および電極片と整流子片形成
部材および整流子片との間に円筒状の空間部が形成さ
れ、回転体は空間部に設けられる。この場合、たとえ
ば、電極片形成部材は円筒状に形成され、整流子片形成
部材は電極片形成部材の直径と異なる直径の円筒状に形
成される。また、この場合、回転体は、たとえば、導体
ボールまたは導体柱を含む。さらに、この場合、回転体
は複数の導体ボールを含み、導体ボール間に導体ボール
と同じ大きさの絶縁体ボールが設けられ、または、回転
体は複数の導体柱を含み、導体柱間に導体柱と同じ大き
さの絶縁体柱が設けられてもよい。この発明にかかる回
転機は、整流構造を用いた回転機であって、整流構造と
してこの発明にかかる整流構造を用いた、回転機であ
る。

【０００６】この発明にかかる整流構造および回転機で
は、固定子に形成された電極片が、たとえば導体ボール
などの導体からなる回転体を介して、回転子に形成され
た整流子片に電気的に接続される。さらに、この発明に
かかる整流構造および回転機では、回転体が、固定子、
電極片、回転子および整流子片に対して転がり、固定子
に対して回転子を回転可能に支持するため、ブラシを整
流子片側に押えつけている従来の整流構造に比べて、低
摩擦となり、低振動となる。また、この発明にかかる整
流構造および回転機では、請求項２のように電極片形成
部材、電極片、整流子片形成部材および整流子片に固定
子側溝および回転子側溝が形成されるとともに、請求項
３および請求項４のように回転体が導体ボールを含む場
合、固定子側溝および回転子側溝が形成されない場合と
比べて、電極片および整流子片と導体ボールとの間の接
触面積が増え、その間の電気的な抵抗が小さくなる。こ
の場合、請求項３のように固定子側溝および回転子側溝
の断面が導体ボールに対応した円弧状に形成されると、
電極片および整流子片と導体ボールとの間の接触面積が
増え、その間の電気的な抵抗が小さくなる。さらに、こ
の発明にかかる整流構造および回転機では、請求項５の
ように、回転体が複数の導体ボールを含み、導体ボール
間に導体ボールと同じ大きさの絶縁体ボールが設けられ
ると、導体ボール間の短絡が防止される。また、この発
明にかかる整流構造および回転機では、請求項６のよう
に電極片形成部材および整流子片形成部材を含み空間部
が形成されるとともに、請求項１０のように回転体が導
体柱を含む場合、回転体が導体ボールである場合と比べ
て、電極片および整流子片と回転体との間の接触面積が
増え、その間の電気的な抵抗が小さくなる。さらに、こ
の発明にかかる整流構造および回転機では、請求項９の
ように、回転体が複数の導体ボールを含み、導体ボール
間に導体ボールと同じ大きさの絶縁体ボールが設けられ
るか、請求項１１のように、回転体が複数の導体柱を含
み、導体柱間に導体柱と同じ大きさの絶縁体柱が設けら
れると、導体ボール間の短絡や導体柱間の短絡が防止さ
れる。

【０００７】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１はこの発明にかかる整流構造
が用いられた直流電動機の一例を示す正面図であり、図
２はその直流電動機の平面図であり、図３はその直流電
動機から回転子を取外した状態を示す平面図解図であ
り、図４はその直流電動機に用いられる回転子を示す底
面図であり、図５はその直流電動機に用いられる整流構
造を示す断面図解図である。図１に示す直流電動機１０
は、断面がコ字状のハウジング１２を含む。すなわち、
ハウジング１２は、矩形の底板１２ａを含み、底板１２
ａの対向する両端には、矩形の側板１２ｂおよび１２ｃ
がそれぞれ形成されている。

【０００９】ハウジング１２の底板１２ａの中央の上に
は、固定子１４が設けられる。固定子１４は、たとえば
セラミックなどの絶縁体からなる中空円板状の電極片形
成部材１６を含む。電極片形成部材１６は、ハウジング
１２の底板１２ａの上に接着剤で接着される。電極片形
成部材１６の上部および側部には、たとえば銅やカーボ
ンなどの導体からなる電源用の２つの電極片１８ａおよ
び１８ｂが間隔を隔てて形成される。２つの電極片１８
ａおよび１８ｂは、電極片形成部材１６の中央を中心と
して対称に形成される。また、２つの電極片１８ａおよ
び１８ｂは、それぞれ、電極片形成部材１６の中央を中
心とする中心角が６０度の部分に埋め込まれるように形
成される。さらに、電極片形成部材１６、電極片１８ａ
および１８ｂの上部には、固定子側溝２０が電極片形成
部材１６の中央を中心として円環状に形成される。この
固定子側溝２０は、電極片形成部材１６と電極片１８ａ
および１８ｂとの間に段差が生じないように滑らかに形
成される。また、この固定子側溝２０は、断面が円弧状
に形成される。さらに、電極片形成部材１６の側部にお
いて、電極片１８ａおよび１８ｂには、リード線２２ａ
および２２ｂの一端がそれぞれはんだ付けされ接続され
る。

【００１０】固定子１４の上方には、回転子２４が設け
られる。回転子２４は、たとえばセラミックなどの絶縁
体からなる中空円板状の整流子片形成部材２６を含む。
この整流子片形成部材２６は、電極片形成部材１６と同
じ大きさに形成される。整流子片形成部材２６の下部お
よび側部には、たとえば銅やカーボンなどの導体からな
る３つの整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃが間隔を
隔てて形成される。３つの整流子片２８ａ、２８ｂおよ
び２８ｃは、それぞれ、整流子片形成部材２６の中央を
中心とする中心角が１２０度の部分の内側部分に埋め込
まれるように形成される。さらに、整流子片形成部材２
６、整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃの下部には、
回転子側溝３０が整流子片形成部材２６の中央を中心と
して円環状に形成される。この回転子側溝３０は、整流
子片形成部材２６と整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８
ｃとの間に段差が生じないように滑らかに形成される。
また、この回転子側溝３０は、断面が円弧状に形成され
る。この回転子側溝３０は、電極片形成部材１６、電極
片１８ａおよび１８ｂに形成される固定子側溝２０に対
向するように、固定子側溝２０と同じ大きさに形成され
る。

【００１１】整流子片形成部材２６の上には、Ｙ字状の
コア３２が設けられる。コア３２は、鉄損を少なくする
ために、多数の細い線状の磁性材をＹ字状に束ねて形成
される。なお、コア３２は、多数の薄い板状の磁性材を
積層して形成されてもよい。コア３２の３つの端部に
は、絶縁テープ３４がそれぞれ巻かれる。コア３２の３
つの端部の絶縁テープ３４の上には、３つのコイル３６
ａ、３６ｂおよび３６ｃがそれぞれ巻かれる。コア３２
は、整流子片形成部材２６に接着剤で接着される。この
場合、コア３２は、コイル３６ａが巻られた部分が整流
子片２８ａおよび２８ｂ間に配置され、コイル３６ｂが
巻かれた部分が整流子片２８ｂおよび２８ｃ間に配置さ
れ、コイル３６ｃが巻かれた部分が整流子片２８ｃおよ
び２８ａ間に配置される。また、コイル３６ａ、３６ｂ
および３６ｃの一端は、整流子片形成部材２６の側部に
おいて、整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃにそれぞ
れはんだ付けされ接続される。さらに、コイル３６ａ、
３６ｂおよび３６ｃの他端は、整流子片形成部材２６の
側部において、整流子片２８ｂ、２８ｃおよび２８ａに
それぞれはんだ付けされ接続される。

【００１２】上述の電極片形成部材１６などに形成され
た固定子側溝２０内および整流子片形成部材２６などに
形成された回転子側溝３０内には、回転体としてのたと
えばステンレスなどの導体からなる１１個の導体ボール
３８と、たとえばセラミックなどの絶縁体からなる１１
個の絶縁体ボール４０とが、交互に並べて設けられる。
導体ボール３８および絶縁体ボール４０は、それぞれ、
固定子側溝２０および回転子側溝３０の断面形状に対応
した形状を有する。導体ボール３８は、固定子側溝２０
および回転子側溝３０内で、固定子１４と、電極片１８
ａおよび１８ｂと、回転子２４と、整流子片２８ａ、２
８ｂおよび２８ｃとに対して転がり、固定子１４に対し
て回転子２４を回転可能に支持するとともに、電極片１
８ａおよび１８ｂと整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８
ｃとの所望のものどうしを電気的に接続するためのもの
である。また、絶縁体ボール４０は、固定子側溝２０お
よび回転子側溝３０内で、固定子１４と、電極片１８ａ
および１８ｂと、回転子２４と、整流子片２８ａ、２８
ｂおよび２８ｃとに対して転がり、固定子１４に対して
回転子２４を回転可能に支持するとともに、導体ボール
３８間の短絡を防止し、電極片１８ａおよび１８ｂ間の
短絡と整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃ間の短絡と
を防止するためのものである。

【００１３】この直流電動機１０では、固定子１４と、
電極片１８ａおよび１８ｂと、固定子側溝２０と、回転
子２４と、整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃと、回
転子側溝３０と、導体ボール３８と、絶縁体ボール４０
とで整流構造が構成される。

【００１４】この直流電動機１０のハウジング１２の両
側板１２ｂおよび１２ｃには、永久磁石４２ａおよび４
２ｂが接着剤で接着される。この場合、永久磁石４２ａ
および４２ｂは、回転子２４が回転できるようにすると
ともに、永久磁石４２ａおよび４２ｂからの磁界がコア
３２にとどくようにするために、回転子２４からわずか
の間隔を隔てて回転子２４の両外側に配置される。ま
た、永久磁石４２ａはＮ極がコア３２の中心に向くよう
に配置され、永久磁石４２ｂはＳ極がコア３２の中心に
向くように配置される。

【００１５】この直流電動機１０には、リード線２２ａ
および２２ｂに直流電源を接続すると、リード線２２ａ
および２２ｂと、電極片１８ａおよび１８ｂと、導体ボ
ール３８と、整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃとを
介して、コイル３６ａ、３６ｂおよび３６ｃに電流が流
れ、コア３２に磁界が発生する。

【００１６】具体的には、図２に示すように、コイル３
６ａが永久磁石４２ａおよび４２ｂの極軸Ｐの一方側
（図２においては下側）にある場合には、コア３２にお
いてコイル３６ａが巻かれた部分の先端がＮ極になる。
逆に、コイル３６ａが永久磁石４２ａおよび４２ｂの極
軸Ｐの他方側（図２においては上側）にある場合には、
コア３２においてコイル３６ａが巻かれた部分の先端が
Ｓ極になる。同様に、コア３２においてコイル３６ｂが
巻かれた部分の先端も、コイル３６ｂが極軸Ｐの一方側
にある場合にＮ極になり、コイル３６ｂが極軸Ｐの他方
側にある場合にＳ極になる。さらに、同様に、コア３２
においてコイル３６ｃが巻かれた部分の先端も、コイル
３６ｃが極軸Ｐの一方側にある場合にＮ極になり、コイ
ル３６ｃが極軸Ｐの他方側にある場合にＳ極になる。な
お、コイル３６ａ、３６ｂおよび３６ｃのうちのいずれ
かのコイルが極軸Ｐ上にある場合には、そのコイルの両
端が導体ボール３８および整流子片を介して電気的に接
続され、そのコイルに電流が流れない。

【００１７】上述のようにしてコア３２に磁界が発生
し、コア３２と永久磁石４２ａおよび４２ｂとの間に、
反発力および吸引力が発生する。そして、その反発力お
よび吸引力によって、回転子２４が一方向（左方向）に
回転する。

【００１８】この直流電動機１０の整流構造では、導体
ボール３８および絶縁体ボール４０が、固定子１４と、
電極片１８ａおよび１８ｂと、回転子２４と、整流子片
２８ａ、２８ｂおよび２８ｃとに対して転がり、固定子
２４に対して回転子１４を回転可能に支持するため、ブ
ラシを整流子片側に押えつけている従来の整流構造に比
べて、低摩擦となり、低振動となる。

【００１９】上述のように低摩擦となる利点としては、
機械的な抵抗が小さくなるので、効率がよくなり、省電
力となり、運転費用の節約が可能となる。また、摩耗が
少なくなるので、寿命が長くなり、部品の交換費用の節
約にもなる。さらに、摩耗かすが少なくなるので、粉塵
に過酷で粉塵を容赦しない環境に応用でき、粉塵対策費
用の節約や洗浄保守費用の節約にもなる。

【００２０】また、上述のように低振動となる利点とし
ては、静かになるので、防音費用を節約でき、また、電
気的雑音が少なくなるので、電波障害対策費用も節約で
きる。

【００２１】さらに、この直流電動機１０の整流構造で
は、バネを用い部品点数が多く複雑な構造であり組立て
が困難である従来の整流構造と比べて、バネを用いず部
品点数が少なく簡単な構造であり組立ておよび部品の交
換が容易であり、小型化および量産化に適する。

【００２２】また、この直流電動機１０の整流構造で
は、固定子１４に形成された電極片１８ａおよび１８ｂ
が、導体ボール３８を介して、回転子２４に形成された
整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃに電気的に接続さ
れる。

【００２３】さらに、この直流電動機１０の整流構造で
は、電極片形成部材１６と電極片１８ａおよび１８ｂと
整流子片形成部材２６と整流子片２８ａ、２８ｂおよび
２８ｃとに固定子側溝２０および回転子側溝３０が形成
されているので、そのような溝が形成されない場合と比
べて、電極片１８ａ、１８ｂおよび整流子片２８ａ、２
８ｂ、２８ｃと導体ボール３８との間の接触面積が増
え、その間の電気的な抵抗が小さくなる。また、固定子
側溝２０および回転子側溝３０の断面が導体ボール３８
に対応した円弧状に形成されているので、電極片１８
ａ、１８ｂおよび整流子片２８ａ、２８ｂ、２８ｃと導
体ボール３８との間の接触面積が増え、その間の電気的
な抵抗が小さくなる。

【００２４】さらに、この直流電動機１０の整流構造で
は、導体ボール３８間に導体ボール３８と同じ大きさの
絶縁体ボール４０が設けられているので、導体ボール３
８間の短絡が防止され、電極片１８ａおよび１８ｂ間の
短絡と整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃ間の短絡と
が防止される。

【００２５】図６は図１に示す直流電動機に用いられる
整流構造の他の例を示す断面図解図である。図６に示す
整流構造では、図１に示す直流電動機１０に用いられて
いる図５に示す整流構造と比べて、固定子側溝２０およ
び回転子側溝３０の断面がそれぞれＶ字状に形成されて
いる。図６に示す整流構造も、図５に示す整流構造と同
様の効果を奏する。

【００２６】図７はこの発明にかかる整流構造が用いら
れた直流電動機の他の例を示す図解図であり、図８はそ
の直流電動機に用いられる整流構造を示す断面図解図で
あり、図９はその整流構造の側面図解図である。図７に
示す直流電動機１０は、図１に示す直流電動機１０と比
べて、ハウジング１２が筒状に形成される。

【００２７】ハウジング１２の一端側には固定子１４が
設けられる。固定子１４は、ハウジング１２に固定され
る円筒状の電極片形成部材１６を含む。電極片形成部材
１６には、電源用の２つの電極片１８ａおよび１８ｂが
形成される。

【００２８】ハウジング１２の両端には、軸受け１３ａ
および１３ｂが設けられる。これらの軸受け１３ａおよ
び１３ｂには、円柱状の回転軸２３の両端が回転可能に
支持される。回転軸２３の中間には、回転子２４が設け
られる。回転子２４は、回転軸２４に固定される円筒状
の整流子片形成部材２６を含む。整流子片形成部材２６
は、直径が電極片形成部材１６の直径より小さく形成さ
れ、電極片形成部材１６の内側に配置される。整流子片
形成部材２６には、３つの整流子片２８ａ、２８ｂおよ
び２８ｃが形成される。そして、電極片形成部材１６、
電極片１８ａおよび１８ｂと整流子片形成部材２６、整
流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃとの間には、円筒状
の空間部３１が形成される。この空間部３１には、１１
個の導体ボール３８と、導体ボール３８と同じ大きさの
１１個の絶縁体ボール４０とが、交互に設けられる。

【００２９】なお、回転軸２３の中間には、コア３２お
よび３つのコイル３６ａ〜３６ｃが設けられる。さら
に、コア３２およびコイル３６ａ〜３６ｃの周囲におい
て、ハウジング１２には、永久磁石４２ａおよび４２ｂ
が設けられる。

【００３０】図７に示す直流電動機１０の整流構造で
は、図１に示す直流電動機１０の整流構造と同様に、導
体ボール３８および絶縁体ボール４０が、固定子１４
と、電極片１８ａおよび１８ｂと、回転子２４と、整流
子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃとに対して転がり、固
定子２４に対して回転子１４を回転可能に支持するた
め、ブラシを整流子片側に押えつけている従来の整流構
造に比べて、低摩擦となり、低振動となる。

【００３１】さらに、図７に示す直流電動機１０の整流
構造では、図１に示す直流電動機１０の整流構造と同様
に、バネを用い部品点数が多く複雑な構造であり組立て
が困難である従来の整流構造と比べて、バネを用いず部
品点数が少なく簡単な構造であり組立ておよび部品の交
換が容易であり、小型化および量産化に適する。

【００３２】また、図７に示す直流電動機１０の整流構
造では、導体ボール３８間に導体ボール３８と同じ大き
さの絶縁体ボール４０が設けられているので、導体ボー
ル３８間の短絡が防止され、電極片１８ａおよび１８ｂ
間の短絡と整流子片２８ａ、２８ｂおよび２８ｃ間の短
絡とが防止される。

【００３３】なお、図７に示す直流電動機１０に用いら
れる図８および９に示す整流構造において、電極片形成
部材１６と、電極片１８ａおよび１８ｂと、整流子片形
成部材２６と、整流子片２８ａ〜２８ｃとには、図１０
に示すように導体ボール３８および絶縁体ボール４０に
対応した湾曲面３３が形成されてもよく、図１１に示す
ように段差部３５が形成されてもよく、図１２に示すよ
うに円弧状の固定子側溝２０および回転子側溝３０が形
成されてもよく、図１３に示すようにＶ字状の固定子側
溝２０および回転子側溝３０が形成されてもよい。

【００３４】図１０〜図１３に示すように、湾曲面３
３、段差部３５、固定子側溝２０および回転子側溝３０
を形成すれば、電極片１８ａ、１８ｂおよび整流子片２
８ａ、２８ｂ、２８ｃと導体ボール３８との間の接触面
積が増え、その間の電気的な抵抗が小さくなる。

【００３５】なお、上述の整流構造では、電極片形成部
材１６および整流子片形成部材２６が中空円板状や円筒
状に形成されているが、この発明では、それらは他の形
状に形成されてもよい。たとえば、電極片形成部材１６
および整流子片形成部材２６は、それぞれブロック状に
形成されてもよい。

【００３６】また、上述の整流構造では、１つの電極片
形成部材１６に２つの電極片１８ａおよび１８ｂが形成
されているが、この発明では、２つの電極片形成部材が
設けられ、２つの電極片形成部材に２つの電極片が形成
されてもよい。

【００３７】さらに、図７〜図１３に示す整流構造で
は、整流子片形成部材２６が電極片形成部材１６の内側
に形成されているが、この発明では、整流子片形成部材
は電極片形成部材の外側に形成されてもよい。

【００３８】また、上述の整流構造では、１つの整流子
片形成部材２６に３つの整流子片２８ａ〜２８ｃが形成
されているが、この発明では、１つの整流子片形成部材
に形成される整流子片の数は１つ以上なら任意に変更さ
れてもよい。また、この発明では、整流子片形成部材の
数も２つ以上に任意に変更されてもよい。

【００３９】さらに、上述の整流構造では、回転体とし
て１１個の導体ボールが用いられ、さらに１１個の絶縁
体ボールが用いられているが、この発明では、それらの
数は任意に変更されてもよく、また、絶縁体ボールは導
体ボール間の短絡を防止する必要がないなら用いられな
くてもよい。また、導体ボールの代わりに、たとえば導
体円柱、円柱状の導体の端部を面取りしたもの、円柱状
の導体の側面に溝を形成したものなどの導体柱というよ
うに他の形状の回転体が用いられてもよい。さらに、絶
縁体ボールの代わりに、たとえば絶縁体円柱、円柱状の
絶縁体の端部を面取りしたもの、円柱状の絶縁体の側面
に溝を形成したものなどの絶縁体柱というように他の形
状のものが用いられてもよい。

【００４０】また、上述の整流構造は２極の直流電動機
に用いられているが、この発明にかかる整流構造は、他
の直流電動機、直流発電機、交流電動機および交流発電
機などの他の回転機に用いられてもよい。

【００４１】

【発明の効果】この発明によれば、低摩擦であり低振動
である整流構造および回転機が得られる。さらに、この
発明にかかる整流構造では、バネを用い部品点数が多く
複雑な構造であり組立てが困難である従来の整流構造と
比べて、バネを用いず部品点数が少なく簡単な構造であ
り組立ておよび部品の交換が容易であり、小型化および
量産化に適する。また、この発明によれば、回転体とし
て導体ボールや導体柱を用いた整流構造において、電極
片および整流子片と導体ボールや導体柱との間の電気的
な抵抗を小さくすることができる。さらに、この発明に
よれば、回転体として導体ボールや導体柱を用いた整流
構造において、導体ボール間の短絡や導体柱間の短絡を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる整流構造が用いられた直流電
動機の一例を示す正面図である。

【図２】図１に示す直流電動機の平面図である。

【図３】図１に示す直流電動機から回転子を取外した状
態を示す平面図解図である。

【図４】図１に示す直流電動機に用いられる回転子を示
す底面図である。

【図５】図１に示す直流電動機に用いられる整流構造を
示す断面図解図である。

【図６】図１に示す直流電動機に用いられる整流構造の
他の例を示す断面図解図である。

【図７】この発明にかかる整流構造が用いられた直流電
動機の他の例を示す図解図である。

【図８】図７に示す直流電動機に用いられる整流構造を
示す断面図解図である。

【図９】図８に示す整流構造の側面図解図である。

【図１０】図７に示す直流電動機に用いられる整流構造
の他の例を示す断面図解図である。

【図１１】図７に示す直流電動機に用いられる整流構造
のさらに他の例を示す断面図解図である。

【図１２】図７に示す直流電動機に用いられる整流構造
のさらに他の例を示す断面図解図である。

【図１３】図７に示す直流電動機に用いられる整流構造
のさらに他の例を示す断面図解図である。

【符号の説明】

１０直流電動機１２ハウジング１３ａ、１３ｂ軸受け１４固定子１６電極片形成部材１８ａ、１８ｂ電極片２０固定子側溝２２ａ、２２ｂリード線２３回転軸２４回転子２６整流子片形成部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃ整流子片３０回転子側溝３１空間部３２コア３３湾曲部３４絶縁テープ３５段差部３６ａ、３６ｂ、３６ｃコイル３８導体ボール４０絶縁体ボール４２ａ、４２ｂ永久磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H613 AA03 BB04 BB07 BB18 GA04 GA06 GA07 GA17 QQ01 5H623 AA04 BB07 GG13 GG22 HH04 JJ01 JJ06 LL12 LL13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定子、前記固定子に形成される電極片、回転子、前記回転子に形成される整流子片、および前記固定子お
よび前記電極片と前記回転子および前記整流子片との間
に設けられ、前記固定子、前記電極片、前記回転子およ
び前記整流子片に対して転がり、前記固定子に対して前
記回転子を回転可能に支持するとともに、前記電極片を
前記整流子片に電気的に接続するための導体からなる回
転体を含む、整流構造。
【請求項２】前記固定子は電極片形成部材を含み、前記電極片は前記電極片形成部材に形成され、前記電極片形成部材および前記電極片に円環状の固定子
側溝が形成され、前記回転子は整流子片形成部材を含み、前記整流子片は前記整流子片形成部材に形成され、前記整流子片形成部材および前記整流子片に前記固定子
側溝に対向する円環状の回転子側溝が形成され、前記回転体は、前記固定子側溝内および前記回転子側溝
内に設けられる、請求項１に記載の整流構造。
【請求項３】前記回転体は導体ボールを含み、前記固定子側溝および前記回転子側溝は、それぞれ、断
面が前記導体ボールに対応した円弧状に形成される、請
求項２に記載の整流構造。
【請求項４】前記回転体は導体ボールを含み、前記固定子側溝および前記回転子側溝は、それぞれ、断
面がＶ字状に形成される、請求項２に記載の整流構造。
【請求項５】前記回転体は複数の前記導体ボールを含
み、前記導体ボール間に前記導体ボールと同じ大きさの絶縁
体ボールが設けられる、請求項３または請求項４に記載
の整流構造。
【請求項６】前記固定子は電極片形成部材を含み、前記電極片は前記電極片形成部材に形成され、前記回転子は前記電極片形成部材の内側または外側に配
置される整流子片形成部材を含み、前記整流子片は前記整流子片形成部材に形成され、前記電極片形成部材および前記電極片と前記整流子片形
成部材および前記整流子片との間に円筒状の空間部が形
成され、前記回転体は前記空間部に設けられる、請求項１に記載
の整流構造。
【請求項７】前記電極片形成部材は円筒状に形成さ
れ、前記整流子片形成部材は前記電極片形成部材の直径と異
なる直径の円筒状に形成される、請求項６に記載の整流
構造。
【請求項８】前記回転体は導体ボールを含む、請求項
６または請求項７に記載の整流構造。
【請求項９】前記回転体は複数の前記導体ボールを含
み、前記導体ボール間に前記導体ボールと同じ大きさの絶縁
体ボールが設けられる、請求項８に記載の整流構造。
【請求項１０】前記回転体は導体柱を含む、請求項６
または請求項７に記載の整流構造。
【請求項１１】前記回転体は複数の前記導体柱を含
み、前記導体柱間に前記導体柱と同じ大きさの絶縁体柱が設
けられる、請求項１０に記載の整流構造。
【請求項１２】整流構造を用いた回転機であって、前
記整流構造として請求項１ないし請求項１１のいずれか
に記載の整流構造を用いた、回転機。