JP2007267543A - モータ用回転子 - Google Patents

Abstract

【課題】電気火花の発生やノイズの発生を低減し、モータの効率を向上させ、滑らかな回転を得ることができるモータ用回転子を提供する。
【解決手段】回転軸１０と、複数のスロット２２を備えたコア２０と、複数の整流子片３２を備えた整流子３０を有する。コア２０の周面を分割するスリット２１を回転軸１０の軸芯と非平行に形成し、整流子３０を分割するスリット３１を回転軸１０の軸芯と非平行に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、モータ用回転子に関し、特に、モータ用回転子のコア及び整流子に関する。

図３に示すように、小型のモータ１００は、ケーシング１６０の内部に固定されるマグネット１７０及びブラシ１８０と、回転軸１１０と一体に回転するコア１２０、整流子１３０及び巻線１４０等により構成されている。そして、図４に示すように、これらの回転する部分の全体は回転子１０１と総称され、例えば特許文献１に示されるものが知られている。

モータ用回転子１０１は、巻線１４０を巻回する前は、図５に示すような形状となっている。すなわち、モータ用回転子１０１は、回転軸１１０と、複数のスロット１２２を備えたコア１２０と、複数の整流子片１３２を備えた整流子１３０を有している。コア１２０は、略円板状の鉄芯を積層して略円柱状としたものが多く用いられ、その周面から軸芯に向かって溝状のスロット１２２が、複数設けられている。

スロット１２２は、コア１２０の周面では比較的狭く、周面を分割するスリット１２１を形成している。そして、内部では広がるように形成されており、巻線１４０の形成に十分なスペースが形成されている。スロット１２２は、回転軸１１０の軸芯と平行に形成され、スリット１２１も、回転軸１１０の軸芯と平行に形成されている。

巻線１４０は、隣り合う２つのスロット１２２間にコイルを巻回することにより形成される。巻線１４０が施されることにより、コア１２０のスリット１２１で分割される周面は、磁力を発生する磁極となる。そして、各巻線１４０に所定のタイミングで電流を流すことにより、各磁極とマグネット１７０との間に引力又は斥力を発生し、回転子１０１が回転することになる。

整流子１３０は略円筒状であり、複数のスリット１３１により、複数の整流子片１３２に分割されている。各スリット１３１は、回転軸１１０の軸芯と平行に形成されている。また、各整流子片１３２は、各巻線１４０の端部と結線されて所定の回路を形成している。そして、各整流子片１３２は、ブラシ１８０と摺接することにより給電され、各巻線１４０に所定のタイミングで電流を流すことができる。

従来の回転子１０１は、図６に略図で示すように、コア１２０の周面を分割するスリット１２１が回転軸１１０の軸芯と平行であり、整流子１３０を分割するスリット１３１が回転軸１１０の軸芯と平行である。そして、このような回転子１０１を用いる小型のモータ１００では、電気火花やノイズが発生すると共に、カーボンのブラシ１８０の負荷が増大して寿命が短いという問題がある。また、効率が不十分であり、滑らかな回転が得られないという問題がある。
特開平０８−２９４２５１号公報

本発明の目的は、回転軸と、複数のスロットを備えたコアと、複数の整流子片を備えた整流子を有するモータ用回転子を改良することにより、小型のモータにおける電気火花の発生やノイズの発生を低減することを目的とする。また、カーボンブラシの負荷を低減して、モータの寿命延長を図ることを目的とする。さらに、モータの効率を向上させることを目的とする。

上記のような課題を解決するために、本発明の請求項１に係るモータ用回転子は、回転軸と、複数のスロットを備えたコアと、複数の整流子片を備えた整流子を有するモータ用回転子であって、前記コアの周面を分割するスリットが前記回転軸の軸芯と非平行に形成され、前記整流子を分割するスリットが前記回転軸の軸芯と非平行に形成されている手段を採用している。

また、本発明の請求項２に係るモータ用回転子は、請求項１に記載のモータ用回転子において、前記コアのスリットと前記回転軸の軸芯とのなす角度が、４度〜９度である手段を採用している。また、本発明の請求項３に係るモータ用回転子は、請求項１又は２に記載のモータ用回転子において、前記整流子のスリットと前記回転軸の軸芯とのなす角度が、４度〜９度である手段を採用している。

また、本発明の請求項４に係るモータ用回転子は、請求項１乃至３の何れかに記載のモータ用回転子において、前記スロットが前記回転軸の軸芯と非平行に形成されている手段を採用している。また、本発明の請求項５に係るモータ用回転子は、請求項１乃至４の何れかに記載のモータ用回転子において、前記スロットと前記回転軸の軸芯とのなす角度が、４度〜９度である手段を採用している。

本発明のモータ用回転子は、前記のような構成としたことにより、小型のモータにおける電気火花の発生やノイズの発生を低減することができる。また、カーボンブラシの負荷を低減して、モータの寿命延長を図ることができる。さらに、モータの効率を向上させ、滑らかな回転を得ることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２には、本発明によるモータ用回転子の実施形態が示されており、図１はモータ用回転子の概略斜視図、図２はモータ用回転子の概略説明図である。

このモータ用回転子１は、回転軸１０と、複数のスロット２２を備えたコア２０と、複数の整流子片３２を備えた整流子３０を有している。コア２０は、略円板状の鉄芯を積層して略円柱状としたものが多く用いられ、その周面から軸芯に向かって溝状のスロット２２が複数設けられている。

スロット２２は、コア２０の周面では比較的狭く、周面を分割するスリット２１を形成している。そして、内部では広がるように形成されており、図示しない巻線の形成に十分なスペースが形成されている。本発明のモータ用回転子１は、スリット２１が、回転軸１０の軸芯と非平行に形成されていることを特徴としている。スリット２１と回転軸１０の軸芯とのなす角度は、４度〜９度であることが好ましい。

そして、スリット２１が回転軸１０の軸芯と非平行であれば、スロット２２は回転軸１０の軸芯と平行とすることも可能である。しかし、スリット２１と同様にスロット２２も、回転軸１０の軸芯と非平行であることが好ましく、スロット２２と回転軸１０の軸芯とのなす角度は４度〜９度であることが好ましい。隣り合う２つのスロット２２間にコイルを巻回することにより、巻線を形成することができる。

整流子３０は略円筒状であり、複数のスリット３１により、複数の整流子片３２に分割されている。そして、本発明のモータ用回転子１は、スリット３１が、回転軸１０の軸芯と非平行に形成されていることを特徴としている。スリット３１と回転軸１０の軸芯とのなす角度は、４度〜９度であることが好ましい。ここで、スリット２１とスリット３１は、回転軸１０の軸芯と非平行となる方向が、同じ方向に向かって非平行であっても良いし、反対の方向に向かって非平行であっても良い。図２は反対の方向に向かって非平行である場合を示している。

従来の回転子１０１は、図６に略図で示すように、コア１２０の周面を分割するスリット１２１が回転軸１１０の軸芯と平行に形成され、整流子１３０を分割するスリット１３１が回転軸１１０の軸芯と平行に形成されている。この結果、スリット１２１がマグネット１７０に対して不効率部となるために、効率が不十分であり、滑らかな回転が得られないという問題がある。また、スリット１３１がブラシ１８０に対して不効率部となるために、電気火花やノイズが発生すると共に、カーボンブラシ１８０の負荷が増大して寿命が短いという問題がある。

これに対して、本発明の回転子１は、図２に略図で示すように、コア２０の周面を分割するスリット２１が回転軸１０の軸芯と非平行に形成されている。このため、コア２０の周面における一つの磁極は、回転子１の回転に伴って、一方の側ではマグネット７０に対して進んで作用し、他方の側ではマグネット７０に対して遅れて作用することになる。また、不効率部が著しく減少することになる。この結果、効率が向上すると共に、滑らかな回転が得られることになる。

また、本発明の回転子１は、整流子３０を分割するスリット３１が回転軸１０の軸芯と非平行に形成されている。このため、整流子３０は、回転子１の回転に伴って、一方の側ではブラシ８０に対して進んで摺接し、他方の側では遅れて摺接することになる。そして、不効率部が著しく減少することになる。この結果、電気火花やノイズの発生が減少すると共に、カーボンのブラシ８０の負荷が低減されて寿命を延ばすことが可能となる。

本発明のモータ用回転子の一例を示す概略斜視図である。 図１に示すモータ用回転子の作用を示す説明図である。 小型モータの概略部分断面図である。 従来のモータ用回転子を示す概略正面図である。 従来のモータ用回転子を示す概略斜視図である。 図５に示すモータ用回転子の作用を示す説明図である。

符号の説明

１、１０１ モータ用回転子
１０、１１０ 回転軸
２０、１２０ コア
２１、１２１ スリット
２２、１２２ スロット
３０、１３０ 整流子
３１、１３１ スリット
３２、１３２ 整流子片
７０、１７０ マグネット
８０、１８０ ブラシ
１００ モータ
１４０ 巻線
１６０ ケーシング

Claims (5)

1. 回転軸と、複数のスロットを備えたコアと、複数の整流子片を備えた整流子を有するモータ用回転子であって、
   前記コアの周面を分割するスリットが前記回転軸の軸芯と非平行に形成され、
   前記整流子を分割するスリットが前記回転軸の軸芯と非平行に形成されていることを特徴とするモータ用回転子。
2. 前記コアのスリットと前記回転軸の軸芯とのなす角度が、４度〜９度であることを特徴とする請求項１に記載のモータ用回転子。
3. 前記整流子のスリットと前記回転軸の軸芯とのなす角度が、４度〜９度であることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ用回転子。
4. 前記スロットが前記回転軸の軸芯と非平行に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のモータ用回転子。
5. 前記スロットと前記回転軸の軸芯とのなす角度が、４度〜９度であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のモータ用回転子。

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