JP2011097684A - ブラシ、ブラシ付きモータおよびモータ装置 - Google Patents

ブラシ、ブラシ付きモータおよびモータ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2011097684A
JP2011097684A JP2009247146A JP2009247146A JP2011097684A JP 2011097684 A JP2011097684 A JP 2011097684A JP 2009247146 A JP2009247146 A JP 2009247146A JP 2009247146 A JP2009247146 A JP 2009247146A JP 2011097684 A JP2011097684 A JP 2011097684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brush
type thermoelectric
motor
segment
positive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009247146A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5501732B2 (ja
Inventor
Shunji Kumagai
俊司 熊谷
Hirobumi Fujio
博文 藤生
Tomonori Tada
智紀 多田
Hideaki Abe
英昭 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Priority to JP2009247146A priority Critical patent/JP5501732B2/ja
Publication of JP2011097684A publication Critical patent/JP2011097684A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5501732B2 publication Critical patent/JP5501732B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Abstract

【課題】追加の部品を別途設けることなくブラシおよびコンミテータの温度を調整することができる小型で軽量なブラシ付きモータを提供する。
【解決手段】ブラシ付きモータ1は、モータハウジング2、モータハウジング2の内壁に取り付けられているマグネット8、モータハウジング2内に回転自在に配置されているアーマチュア3、およびブラシ(21,32)を備えている。アーマチュア3は、シャフト7が嵌入されているコア4と、コア4に巻装されているコイル5と、シャフト7に固定され、コイル5が接続されているセグメント6bを有している。ブラシ21は、コンミテータ6に摺接すると共に電源50の正極51に接続され、ブラシ32は、コンミテータ6に摺接すると共に電源50の負極52に接続される。また、ブラシ21にはN型熱電材料が混合され、ブラシ32にはP型熱電材料が混合されている。
【選択図】図1

Description

この発明は、ブラシ、ブラシ付きモータおよびモータ装置に関するものである。
一般に、ブラシ付きモータは、マグネットが内壁に取り付けられたモータハウジングと、モータハウジング内に回転自在に配置されているアーマチュアと、アーマチュアに電力を供給する給電手段としてのブラシを備えている。アーマチュアは、シャフトが嵌入されているコアと、コアに巻装されているコイルと、コイルが接続されている複数のセグメントを有するコンミテータとを備え、ブラシはコンミテータのセグメントに摺接する。
ブラシ付きモータにおけるブラシは、電源の正極および負極に接続される正極および負極ブラシを構成し、電源からブラシ付きモータのアーマチュアに供給される電流は、正極ブラシから順にコンミテータのセグメント、コイル、コンミテータのセグメント、負極ブラシへと流れる。そして、アーマチュアに電流が供給されることにより。モータハウジング内でアーマチュアが回転する。
上記のように、アーマチュアが回転すると、コンミテータのセグメントとブラシとの間に滑り摩擦による摩擦熱が生じる。また、ブラシとセグメント間の電気抵抗によるジュール熱と共に、ブラシと接触するセグメントが切り換わるときに、ブラシとセグメント間に生じる火花による熱がブラシおよびコンミテータに作用する。そして、これらの熱によりブラシおよびコンミテータは高温となり、ブラシおよびコンミテータが高温となると、ブラシが摩耗する速度が速くなりブラシの耐久性が低下してしまう。そのため、ブラシおよびコンミテータの温度を低くする手段が求められる。
ブラシおよびコンミテータの温度を低くする手段として、特許文献1に従来技術として示されるように、ブラシを内包するブラシホルダが取り付けられているホルダステーと、ホルダステーが取り付けられるモータケースとの間に熱電モジュールを配置したものがある。熱電モジュールは、N型熱電素子とP型熱電素子を直列に電気的に接続され、π型形状に形成されたものであり、熱電モジュールに電流を供給するとπ型形状の一端から熱を強制的に吸収し、π型形状の他端から熱を強制的に放出するポンプ機能を有する。
上記の従来技術では、熱電モジュールにおいて熱を吸収する一端をホルダステーに当接させると共に、熱を放出する他端をモータケースに当接させる構造となっている。そして、熱電モジュールに電流を供給することにより、ブラシからブラシホルダを介してホルダステーに伝わる熱を吸収し、ブラシから吸収した熱をモータケースへと放出する。このように、ブラシからブラシホルダを介してホルダステーに伝わる熱を吸収することにより、ブラシおよびブラシに摺接するコンミテータが冷却される。
特開2006−151359号公報
近年、自動車等は軽量化のニーズが高く、自動車等に搭載されるブラシ付きモータに対しても小型軽量化の要請が強い。しかしながら、上記に示す従来技術においては、ブラシおよびコンミテータを冷却するために別部品として熱電モジュールが用いられている。従
って、従来技術では別部品として熱電モジュールを配置するための場所が必要となり、熱電モジュールを配置することによりブラシ付きモータの小型軽量化が阻害される。
また、ブラシの耐久性を向上させるためには、ブラシが摺接するコンミテータの表面に皮膜が形成される必要がある。そして、この皮膜はブラシおよびコンミテータの温度が一定の温度以上とならないと形成されない。しかしながら、冷間地等の低温の環境化でブラシ付きモータが用いられた場合には、モータが作動してもブラシとコンミテータの温度が前述の一定の温度以上とならない場合がある。従って、ブラシおよびコンミテータを積極的に加熱する必要がある場合がある。
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、追加の部品を別途設けることなくブラシおよびコンミテータを冷却または加熱すること、すなわち、追加の部品を別途設けることなくブラシおよびコンミテータの温度を調整することができる小型で軽量なブラシ付きモータを提供するものである。
上記の課題を解決するために、請求項1に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(21から29)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(31から39)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(21から29)および前記負極ブラシ(31から39)の少なくともいずれか一方は、熱電効果を有することを特徴とする。
請求項2に記載されたブラシ付きモータは、請求項1に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(21から28)および前記負極ブラシ(31から38)の少なくともいずれか一方は、N型の熱電効果を有することを特徴とする
請求項3の記載されたブラシ付きモータは、請求項2に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(21から28)および前記負極ブラシ(31から38)の少なくともいずれか一方は、N型熱電材料を含むことを特徴とする。
請求項4の記載されたブラシ付きモータは、請求項1に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(21から28)および前記負極ブラシ(31から38)の少なくともいずれか一方は、P型の熱電効果を有することを特徴とする。
請求項5の記載されたブラシ付きモータは、請求項4に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(21から28)および前記負極ブラシ(31から38)の少なくともいずれか一方は、P型熱電材料を含むことを特徴とする。
請求項6に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(21)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(32)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前
記正極ブラシ(21)は、N型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形され、前記負極ブラシ(32)は、P型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形されていることを特徴とする。
請求項7に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(22)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(31)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(22)は、P型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形され、前記負極ブラシ(31)は、N型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形されていることを特徴とする。
請求項8に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(23,24,25)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(36,37,38)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(23a,24a,25a)と、前記ブラシ本体(23a,24a,25a)に接合されているN型熱電素子(23c,24c,25c)とを備え、前記負極ブラシ(36,37,38)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(36a,37a,38a)と、前記ブラシ本体(36a,37a,38a)に接合されているP型熱電素子(36c,37c,38c)と、を備えていることを特徴とする。
請求項9に記載されたブラシ付きモータは、請求項8に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(23c,24c,25c)に埋設されているピグテール(23e,24e,25e)を備えると共に、前記負極ブラシ(36,37,38)は、前記ブラシ本体(36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(36c,37c,38c)のうち少なくとも前記P型熱電素子(36c,37c,38c)に埋設されているピグテール(36e,37e,38e)を備えることを特徴とする。
請求項10に記載されたブラシ付きモータは、請求項8に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c)のうち少なくとも前記ブラシ本体23a,24a,25a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていると共に、前記負極ブラシ(36,37,38)は、前記ブラシ本体(36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(36c,37c,38c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(36a,37a,38a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項11に記載されたブラシ付きモータは、請求項10に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(25)は、前記ブラシ本体(25a)および前記N型熱電素子(25c)がいずれも前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されている
と共に、前記負極ブラシ(38)は、前記ブラシ本体(38a)および前記P型熱電素子(38c)がいずれも前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項12に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(26,27,28)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(33,34,35)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(26,27,28)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(26a,27a,28a)と、前記ブラシ本体(26a,27a,28a)に接合されているP型熱電素子(26c,27c,28c)とを備え、前記負極ブラシ(33,34,35)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(33a,34a,35a)と、前記ブラシ本体(33a,34a,35a)に接合されているN型熱電素子(33c,34c,35c)と、を備えていることを特徴とする。
請求項13に記載されたブラシ付きモータは、請求項12に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(26,27,28)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c)のうち少なくとも前記P型熱電素子(26c,27c,28c)に埋設されているピグテール(26e,27e,28e)を備えると共に、前記負極ブラシ(33,34,35)は、前記ブラシ本体(33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(33c,34c,35c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(33c,34c,35c)に埋設されているピグテール(33e,34e,35e)を備えることを特徴とする。
請求項14に記載されたブラシ付きモータは、請求項12に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記ブラシ本体(26a,27a,28a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(26a,27a,28a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていると共に、前記負極ブラシ(33,34,35)は、前記ブラシ本体(33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(33c,34c,35c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(33c,34a,35a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項15に記載されたブラシ付きモータは、請求項14に記載されたブラシ付きモータにおいて、 前記正極ブラシ(28)は、前記ブラシ本体(28a)および前記P型熱電素子(28c)がいずれも前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていると共に、前記負極ブラシ(35)は、前記ブラシ本体(35a)および前記N型熱電素子(35c)がいずれも前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項16に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(21)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(31)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(21)および前記負極ブラシ(31)は、いずれもN型熱電材料と少な
くとも黒鉛を混合して成形されていることを特徴とする。
請求項17に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(22)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(32)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(22)および前記負極ブラシ(32)は、いずれもP型熱電材料と少なくとも黒鉛を混合して成形されていることを特徴とする。
請求項18に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(23,24,25)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(33,34,35)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25)および前記負極ブラシ(33,34,35)は、いずれも黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)と、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)に接合されているN型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)を備えていることを特徴とする。
請求項19に記載されたブラシ付きモータは、請求項18に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25)および前記負極ブラシ(33,34,35)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)に埋設されているピグテール(23e,24e,25e,33e,34e,35e)を備えていることを特徴とする。
請求項20に記載されたブラシ付きモータは、請求項18に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25)および前記負極ブラシ(33,34,35)は、前記ブラシ本体(24a,25a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項21に記載されたブラシ付きモータは、請求項20に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(25)および前記負極ブラシ(35)は、前記ブラシ本体(25a,35a)および前記N型熱電素子(25c,35c)がともに前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項22に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(26,27
,28)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(36,37,38)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(26,27,28)および前記負極ブラシ(36,37,38)は、いずれも黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)と、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)に接合されているP型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)を備えていることを特徴とする。
請求項23に記載されたブラシ付きモータは、請求項22に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(26,27,28)および前記負極ブラシ(36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)に埋設されているピグテール(26e,27e,28e,36e,37e,38eを備えていることを特徴とする。
請求項24に記載されたブラシ付きモータは、請求項22に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(26,27,28)および前記負極ブラシ(36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)が前記セグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項25に記載されたブラシ付きモータは、請求項24に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(28)および前記負極ブラシ(38)は、前記ブラシ本体(28a,38a)および前記P型熱電素子(28c,38c)がともに前記セグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項26に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(21,29)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(31,39)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(21,29)および前記負極ブラシ(31,39)のうちいずれか1つは、N型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形されていることを特徴とする。
請求項27に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(22,29)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(32,39)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(22,29)および前記負極ブラシ(32,39)のうちいずれか1つは、P型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形されていることを特徴とする。
請求項28に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(23,24,25,29)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(33,34,35,39)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25,29)および前記負極ブラシ(33,34,35,39)のうちいずれか1つは、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)と、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)に接合されているN型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)とを備えていることを特徴とする。
請求項29に記載されたブラシ付きモータは、請求項28に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25,29)および前記負極ブラシ(33,34,35,39)のうち前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)を備えているブラシ(23,24,25,33,34,35)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)に埋設されているピグテール(23e,24e,25e,33e,34e,35e)を備えていることを特徴とする。
請求項30に記載されたブラシ付きモータは、請求項28に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25,29)および前記負極ブラシ(33,34,35,39)のうち前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)を備えているブラシ(23,24,25,33,34,35)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項31に記載されたブラシ付きモータは、請求項30に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(23,24,25,29)および前記負極ブラシ(33,34,35,39)のうち前記N型熱電素子(25c,35c)を備えているブラシ(25,35)は、前記ブラシ本体(25a,35a)および前記N型熱電素子(25c,35c)がともに前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項32に記載されたブラシ付きモータは、シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(26,27,28,29)と、前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(36,37,38,39)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(26,27,28,29)および前記負極ブラシ(36,37,38,39)のうちいずれか1つは、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)と、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)に接合されているP型熱電素
子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)とを備えていることを特徴とする。
請求項33に記載されたブラシ付きモータは、請求項32に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(26,27,28,29)および前記負極ブラシ(36,37,38,39)のうち前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)を備えているブラシ(26,27,28,36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)に埋設されているピグテール(26e,27e,28e,36e,37e,38e)を備えていることを特徴とする。
請求項34に記載されたブラシ付きモータは、請求項32に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(26,27,28,29)および前記負極ブラシ(36,37,38,39)のうち前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)を備えているブラシ(26,27,28,36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項35に記載されたブラシ付きモータは、請求項34に記載されたブラシ付きモータにおいて、前記正極ブラシ(26,27,28,29)および前記負極ブラシ(36,37,38,39)のうち前記P型熱電素子(28c,38c)を備えているブラシ(28,38)は、前記ブラシ本体(28a,38a)および前記P型熱電素子(28c,38c)がともに前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項36に記載されたモータ装置は、請求項1から請求項32のいずれかに記載されたブラシ付きモータと、前記ブラシ付きモータに接続され、前記ブラシ付きモータに備わるブラシ(21,22,23,24,25,26,27,28,31,32,33,34,35,36,37,38)から熱電効果により発電される電力を充電する充電装置70と、を備えることを特徴とする。
請求項37に記載されたブラシは、ブラシ付きモータに備わるアーマチュアへの給電手段として用いられるブラシ(21,22,23,24,25,26,27,28,31,32,33,34,35,36,37,38)において、前記ブラシ(21,22,23,24,25,26,27,28,31,32,33,34,35,36,37,38)は、熱電効果を有することを特徴とする。
請求項38に記載されたブラシは、請求項37に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(21,23,24,25,31,33,34,35)は、N型の熱電効果を有することを特徴とする。
請求項39に記載されたブラシは、請求項38に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(21,23,24,25,31,33,34,35)は、N型熱電材料を含むことを特徴とする。
請求項40に記載されたブラシは、請求項39に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(21,31)は、N型熱電材料と少なくとも黒鉛を混合して成形されていることを特徴とする。
請求項41に記載されたブラシは、請求項37に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(22,26,27,28,32,36,37,38)は、P型の熱電効果を有することを特徴とする。
請求項42に記載されたブラシは、請求項41に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(22,26,27,28,32,36,37,38)は、P型熱電材料を含むことを特徴とする。
請求項43に記載されたブラシは、請求項42に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(22,32)は、P型熱電材料と少なくとも黒鉛を混合して成形されていることを特徴とする。
請求項44に記載されたブラシは、ブラシ付きモータに備わるアーマチュアへの給電手段として用いられるブラシ(23,24,25,33,34,35)において、前記ブラシ(23,24,25,33,34,35)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)と、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)に接合されているN型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)とを備えることを特徴とする。
請求項45に記載されたブラシは、請求項44に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(23,24,25,33,34,35)は、前記ブラシ本体23a,24a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)に埋設されているピグテール(23e,24e,25e,33e,34e,35e)を備えることを特徴とする。
請求項46に記載されたブラシは、請求項44に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(23,24,25,33,34,35)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)がアーマチュアに備わるセグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項47に記載されたブラシは、請求項46に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(25,35)は、前記ブラシ本体(25a,35a)および前記N型熱電素子(25c,35c)がともに前記セグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項48に記載されたブラシは、ブラシ付きモータに備わるアーマチュアへの給電手段として用いられるブラシ(26,27,28,36,37,38)において、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)と、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)に接合されているP型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)とを備えることを特徴とする。
請求項49に記載されたブラシは、請求項48に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(26,27,28,36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記P型熱電素子(26c,27c,28c,3
6c,37c,38c)に埋設されているピグテール(26e,27e,28e,36e,37e,38e)を備えることを特徴とする。
請求項50に記載されたブラシは、請求項48に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(26,27,28,36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)がアーマチュアに備わるセグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
請求項51に記載されたブラシは、請求項50に記載されたブラシにおいて、前記ブラシ(28,38)は、前記ブラシ本体(28a,38a)および前記P型熱電素子(28c,38c)がともに前記セグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする。
本発明のブラシ付きモータによれば、正極ブラシおよび負極ブラシの双方に、または正極ブラシまたは負極ブラシのいずれか一方に、熱電材料が混合され、または熱電材料から形成される熱電素子が接合されており、ブラシ自体に熱電材料が含まれる構造となっている。そのため、本発明のブラシ付きモータは、熱電モジュール等の追加の部品を別途配置することなく、熱電材料によりブラシおよびコンミテータの温度を調整することができ、小型で軽量なブラシ付きモータである。
本発明の第1の実施形態におけるブラシ付きモータの断面図である。 本発明の第1の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第1の実施形態におけるブラシの製法を示す工程図である。 本発明の第2の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第2の実施形態におけるブラシの製法を示す工程図である。 本発明の第3の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第4の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第5の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第6の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第7の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第8の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第9の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第10の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第11の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第12の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第13の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第14の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第15の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第16の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第17の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第18の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第19の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第20の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第21の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第22の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第23の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第24の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第25の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第26の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第27の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第28の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第29の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第30の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第31の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の第32の実施形態のブラシ付きモータにおけるブラシを説明する図である。 本発明の実施形態におけるモータ装置を示す図である。 本発明の実施形態におけるモータ装置において充電装置の動作を説明する図である。 本発明の実施形態におけるモータ装置において充電装置の動作を説明する図である。
(第1の実施形態)次に、本発明の第1の実施形態を図1、図2および図3に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態におけるブラシ付きモータの縦断面図であり
、図2は、第1の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。
ブラシ付きモータ1は、内壁にマグネット8が取り付けられているモータハウジング2と、モータハウジング2内に回転自在に配置されているアーマチュア3と、電源50の正極51に接続される正極ブラシ21、電源50の負極52に接続される負極ブラシ32と、正極および負極ブラシ(21,32)を収容するブラシホルダ(10,10)と、ブラシホルダ(10,10)が取り付けられているホルダステー9と、を備える。
アーマチュア3は、シャフト7が嵌入されているコア4と、コア4に巻装されているコイル5と、シャフト7に固定され、樹脂より円柱形状に形成されるコンミテータ本体6aと、コンミテータ本体6aの外周に等ピッチに配置され、コイル5が接続された複数のセグメント6bを有しているコンミテータ6と、を備える。モータハウジング2には、軸受11が取り付けられ、アーマチュア3のシャフト7は、軸受11に軸支されている。
ブラシホルダ(10,10)内にはコイルバネ(12,12)が設けられており、コイルバネ(12,12)の弾性力により正極および負極ブラシ(21,32)はコンミテータ6に向けて所定の圧力にて付勢され、正極および負極ブラシ(21,32)はそれぞれコンミテータ6のセグメント6bに摺接する。
次に、図2に基づき第1の実施形態のブラシ付きモータ1におけるブラシ(21,32)について説明する。正極ブラシ21は、ブラシ付きモータ用のブラシを形成する材料として一般に用いられているブラシの材料である黒鉛等と、N型熱電材料とを混合して形成されている。そして、ブラシ21内に埋設されるピグテール21aが備えられ、ピグテール21aを介してブラシ21は、電源50の正極21が接続される。なお、ピグテール21aは、導電材料である銅の細線を編んで形成されている。
負極ブラシ32は、ブラシ付きモータ用のブラシを形成する材料として一般に用いられているブラシの材料である黒鉛等と、P型熱電材料とを混合して形成されている。そして、ブラシ32内に埋設されるピグテール32aが備えられ、ピグテール32aを介してブラシ32は電源50の負極32が接続される。なお、ピグテール32aは、導電材料である銅の細線を編んで形成されている。
そして、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ21のピグテール21a、正極ブラシ21、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ32、負極ブラシ32のピグテール32aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、正極および負極ブラシ(21,32)によって以下に示す方向にいわゆる熱電効果(ペルチェ効果)による熱の移動が行われる。
N型熱電材料が混合されている正極ブラシ21に電流が流れると、電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。それに対し、P型熱電材料が混合されている負極ブラシ32に電流が流れると、電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。
そのため、コンミテータ6のセグメント6bと正極および負極ブラシ(21,32)とが摺接する部分の付近からは熱が吸熱される。そして、正極ブラシ21における電流の流入箇所であるピグテール21aが配置されている箇所の付近、および負極ブラシ32における電流の流出箇所であるピグテール32aが配置されている箇所の付近からはともに熱
が放熱される。
このように、コンミテータ6のセグメント6bと正極および負極ブラシ(21,32)とが摺接する部分の付近からは熱が吸熱されることにより、コンミテータ6のセグメント6bと正極および負極ブラシ(21,32)とが摺接する部分の付近は冷却される。そして、この摺接する部分が冷却されることにより、ブラシ(21,32)の摩耗速度は低下し、ブラシ(21,32)の耐久性が向上する。
本実施の形態では、熱電効果を有するN型およびP型熱電材料をブラシ(21,32)内に混合する構成としているため、ブラシ(21,32)自体がそれぞれN型およびP型の熱電効果を有する。従って、従来技術のように熱電モジュールを別途モータ内に配置することなく、ブラシ(21,32)とコンミテータ6の温度を冷却することができる。そのため、ブラシ付きモータ1は、モータの外寸を大型化することなく、ブラシ(21,32)とコンミテータ6の温度を冷却することができ、ブラシ(21,32)とコンミテータ6の温度を調整することができる小型で軽量のモータとなっている。
次に、図3に基づき本実施の形態の正極および負極ブラシ(21,32)の製法について説明する。なお、図3は、本実施の形態のブラシの製法を示す工程図であり、同図の工程S101から工程S105により、N型熱電材料またはP型熱電材料の製法が示される。
以下、N型熱電材料またはP型熱電材料の製法から説明する。まず、N型熱電材料またはP型熱電材料を形成する原料の秤量が行われる(S101)。N型熱電材料の場合は、原料として、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)および錫(Sn)が、それぞれ2.0:0.5:0.5のモル比で秤量される(Mg:Si:Sn=2.0:0.5:0.5)。さらに、添加剤としてビスマス(Bi)が、5000ppmの分量にて秤量される(工程101)。
また、P型熱電材料の場合は、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)および錫(Sn)が、それぞれ2.0:0.75:0.25のモル比で秤量される(Mg:Si:Sn=2.0:0.75:0.25)。さらに、添加剤として銀(Ag)が20000ppm、リチウム(Li)が5000ppmの分量にてそれぞれ秤量される(工程101)。
そして、工程S101で秤量されたN型およびP型熱電材料の原料は、それぞれ別個にカーボンボードに配置され(S102)、アルゴン(Ar)と水素(H2)の還元雰囲気において、1103Kの温度において4時間に亘り合成される(S103)。次に、工程103により合成されたN型およびP型の合成体は、それぞれ細かく粉砕され(S104)、別個にそれぞれ金型内に配置される。そして、細かく粉砕されたN型およびP型の合成体は、1073Kの温度および50MPaの圧力の条件下、5時間に亘りホットプレスされる(S105)。以上の工程101から工程105により、N型およびP型熱電材料が生成され、生成されたN型およびP型熱電材料はそれぞれ、再度、細かく粉砕される(S106)。
粉砕されたN型およびP型熱電材料にそれぞれ混ぜ合わせる原料として、黒鉛(グラファイト)と銅(Cu)が65:35の重量比で秤量されると共に、添加剤として二硫化モリブデン(MoS2)が2重量パーセント(0.02g/g)、結合剤としてフェノール樹脂が10重量パーセント(0.1g/g)の割合でそれぞれ秤量される(S111)。
次に、工程111で秤量された黒鉛等の原料と粉砕されたN型熱電材料、および工程111で秤量された黒鉛等の原料と粉砕されたP型熱電材料とが、それぞれ別個に混合され
(S121)、混合された黒鉛等とN型熱電材料、および混合された黒鉛等とP型熱電材料は、それぞれ別個に金型内に配置され、343MPa(3.5ton/cm2)の圧力の条件下、15秒に亘り成型される(S122)。そして、成型された黒鉛等とN型熱電材料の成型体、および成型された黒鉛等とP型熱電材料の成型体は、窒素(N2)の雰囲気において、873Kの温度の条件下、3時間に亘り焼成される(S123)。
焼成された黒鉛等とN型熱電材料の焼成体、および黒鉛等とP型熱電材料の焼成体には、それぞれピグテール(21a、32a)を埋設するための穴が加工される(S124)。そして、加工された穴にそれぞれピグテール(21a、32a)が取り付けられ(S125)、上記の穴とピグテール(21a、32a)との隙間に銅粉が詰め込まれる。この銅粉によりピグテール(21a、32a)とそれぞれの焼成体が結合され(S126)、N型熱電材料と黒鉛等を混合して成形された正極ブラシ21、およびP型熱電材料と黒鉛等を混合して成形された負極ブラシ32が作られる。
(第2の実施形態)次に、本発明の第2の実施形態を図4および図5に基づき説明する。図4は、第2の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第2の実施形態におけるブラシ付きモータは、第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第2の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ23および電源50の負極52に接続される負極ブラシ36を備えている。正極ブラシ23は、ブラシ本体23aと、ブラシ本体23aに一体的に結合されているN型熱電素子23cとを備えている。そして、ブラシ本体23aは、黒鉛が多く含まれて成形され、詳しくは、黒鉛(グラファイト)、銅(Cu)、添加剤としての二硫化モリブデン(MoS2)および結合剤としてのフェノール樹脂により成形されている。また、N型熱電素子23cは、N型熱電材料により形成されている。
正極ブラシ23のブラシ本体23aおよびN型熱電素子23cは、ともに略直方体形状に形成され、それぞれの断面形状は同一形状の方形に形成されている。また、ブラシ本体23aにおけるN型熱電素子23cとの当接端面、およびN型熱電素子23cにおけるブラシ本体23aとの当接端面には、それぞれ電極(23b,23d)が形成されている。そして、電極(23b,23d)同士が機械的および電気的に接合されることにより、N型熱電素子23cは、ブラシ本体23aに一体的に接合される。また、N型熱電素子23cにおいて、電極23dが形成されている当接端面に対し反対側の端部には、導電材料である銅の細線を編んで形成されているピグテール23eが埋設されている。
一方、負極ブラシ36は、ブラシ本体36aと、ブラシ本体36aに一体的に結合されているP型熱電素子36cとを備えている。そして、ブラシ本体36aは、黒鉛が多く含まれて成形され、詳しくは、黒鉛(グラファイト)、銅(Cu)、添加剤としての二硫化モリブデン(MoS2)および結合剤としてのフェノール樹脂により形成されている。また、P型熱電素子36cは、P型熱電材料により形成されている。
負極ブラシ36のブラシ本体36aおよびP型熱電素子36cは、ともに略直方体形状に形成され、それぞれの断面形状は同一形状の方形に形成されている。また、ブラシ本体36aにおけるP型熱電素子36cとの当接端面、およびP型熱電素子36cにおけるブラシ本体36aとの当接端面には、それぞれ電極(36b,36d)が形成されている。そして、電極(36b,36d)同士が機械的および電気的に接合されることにより、P型熱電素子36cは、ブラシ本体36aに一体的に接合される。また、P型熱電素子36cにおいて、電極36dが形成されている当接端面に対し反対側の端部には、導電材料で
ある銅の細線を編んで形成されているピグテール36eが埋設されている。
そして、正極ブラシ23および負極ブラシ36において、黒鉛を含んでいるブラシ本体(23a、36a)は、コンミテータ6のセグメント6bに当接する位置に配置されている。そのため、モータの作動により回転するコンミテータ6のセグメント6bに対し、黒鉛を含んでいるブラシ本体(23a、36a)は摺接される。
電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ23のピグテール23e、N型熱電素子23c、ブラシ本体23a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体36a、P型熱電素子36c、負極ブラシ36のピグテール36eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、正極ブラシ23のN型熱電素子23cおよび負極ブラシ36のP型熱電素子36cにより、以下に示す方向にいわゆる熱電効果(ペルチェ効果)による熱の移動が行われる。
正極ブラシ23のN型熱電素子23cに電流が流れると、電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。それに対し、負極ブラシ36のP型熱電素子36cに電流が流れると、電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。
そのため、N型熱電素子23cとブラシ本体23aとが接合する部分の付近、およびP型熱電素子36cとブラシ本体36aとが接合する部分の付近からは熱が吸収される。そして、N型熱電素子23cにおける電流の流入箇所であるピグテール23eが配置されている箇所の付近、およびP型熱電素子36cにおける電流の流出箇所であるピグテール36eが配置されている箇所の付近からはともに熱が放熱される。
このように、N型熱電素子23cとブラシ本体23aとが接合する部分の付近から熱が吸収されることにより、ブラシ本体23aが冷却されるとともに、ブラシ本体23aが摺接するコンミテータ6が冷却される。同様に、P型熱電素子36cとブラシ本体36aとが接合する部分の付近からは熱が吸収されることにより、ブラシ本体36aが冷却されるとともに、ブラシ本体36aが摺接するコンミテータ6が冷却される。そして、この摺接する部分が冷却されることにより、ブラシ(23,36)の摩耗速度は低下し、ブラシ(23,36)の耐久性が向上する。
本実施の形態では、熱電効果を有するN型熱電素子23aおよびP型熱電素子36aをブラシ本体(23a,36a)に一体的に接合し、ブラシ(23,36)を形成する構成としているため、ブラシ(23,36)自体がそれぞれN型およびP型の熱電効果を有する。従って、従来技術のように熱電モジュールを別途モータ内に配置することなく、ブラシ(23,36)とコンミテータ6の温度を冷却することができる。そのため、モータの外寸を大型化することなく、ブラシ(23,36)とコンミテータ6の温度を冷却することができ、ブラシ(23,36)とコンミテータ6の温度を調整することができる小型のブラシ付きモータとなっている。
また、ブラシ(23,36)において、ピグテール(23e,36e)がN型およびP型熱電素子(23c,36c)内に埋設される構成となっている。そのため、電源50からのピグテール(23e,36e)を介してコイル5に流れる電流の電気回路上にN型およびP型熱電素子(23c,36c)が配置される構成となり、N型およびP型熱電素子(23c,36c)が熱電効果を発揮できる構成となっている。
さらに、ブラシ(23,36)において、黒鉛が多く含まれて構成されているブラシ本体(23a,36a)がコンミテータ6に当接する位置に配置されている。ブラシ本体(23a,36a)は、黒鉛が多く含まれているため、コンミテータ6との摩擦係数が小さいとともに摩擦係数は安定し変化が少ない、また、ブラシ本体(23a,36a)とコンミテータ6との真実の接触面積も大きく、かつ、接触面積の変化も少ない。そのため、ブラシ本体(23a,36a)の摩耗は少なく耐久性に優れるとともに、機械的および電気的に安定した状態でブラシ(23,36)はコンミテータ6に摺接することができる。
次に、図5に基づき本実施の形態の正極および負極ブラシ(23,36)の製法について説明する。なお、図5は、本実施の形態のブラシの製法を示す工程図であり、同図の工程S131から工程S138は、N型熱電素子23cおよびP型熱電素子36cの製法を示し、同図の工程S41から工程S146は、ブラシ本体(23a,36a)の製法を示す。
以下、N型熱電材料から形成されるN型熱電素子23a、およびP型熱電材料から形成されるP型熱電素子36aの製法について説明する。まず、N型熱電材料またはP型熱電材料を形成する原料の秤量が行われる(S131)。N型熱電材料の場合は、原料として、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)および錫(Sn)が、それぞれ2.0:0.5:0.5のモル比で秤量される(Mg:Si:Sn=2.0:0.5:0.5)。さらに、添加剤としてビスマス(Bi)が、5000ppmの分量にて秤量される。
P型熱電材料の場合は、マグネシウム(Mg)、シリコン(Si)および錫(Sn)が、それぞれ2.0:0.75:0.25のモル比で秤量される(Mg:Si:Sn=2.0:0.75:0.25)。さらに、添加剤として銀(Ag)が20000ppm、リチウム(Li)が5000ppmの分量にてそれぞれ秤量される。
そして、工程S131で秤量されたN型およびP型熱電材料の原料がそれぞれ別個にカーボンボードに配置され(S132)、アルゴン(Ar)と水素(H2)の還元雰囲気において、1103Kの温度において4時間に亘り合成される(S133)。次に、工程133により合成されたN型およびP型の合成体は、それぞれ細かく粉砕され(S134)、別個にそれぞれ金型内に配置される。そして、細かく粉砕されたN型およびP型の合成体1073Kの温度および50MPaの圧力の条件下、5時間に亘りホットプレスされる(S135)。以上の工程131から工程135により、N型およびP型熱電材料からそれぞれN型熱電素子23cおよびP型熱電素子36c成形される。
成形されたN型熱電素子23cおよびP型熱電素子36cには、それぞれピグテール(23e、36e)を埋設するための穴が加工され(S136)、ブラシ本体(23a,36a)に当接する面に電極(23d,36d)が形成される(S137)。そして、工程S136にて加工された穴にそれぞれピグテール(23e、36e)が取り付けられ(S138)、上記の穴とピグテール(23e、36e)との隙間に銅粉が詰め込まれる。この銅粉によりピグテール(23e,36e)とN型およびP型熱電素子(23c,36c)とが結合される(S139)。
次に、ブラシ本体(23a,36a)の製法について説明する。ブラシ本体(23a,36a)の原料はともに同一であり、原料として、黒鉛(グラファイト)と銅(Cu)が65:35の重量比で秤量されると共に、添加剤として二硫化モリブデン(MoS2)が2重量パーセント(0.02g/g)、結合剤としてフェノール樹脂が10重量パーセント(0.1g/g)の割合でそれぞれ秤量される(S141)。
そして、工程141で秤量された原料が混合され(S142)、混合された原料は、そ
れぞれブラシ本体23a用の金型とブラシ本体36a用の金型内に別個に配置され、343MPa(3.5ton/cm2)の圧力の条件下、15秒に亘り成型される(S143)。そして、工程S143により成型されたそれぞれの成型体は、窒素(N2)の雰囲気において、873Kの温度の条件下、3時間に亘り焼成され(S144)、ブラシ本体(23a,36a)が成形される。
工程144により成形されたブラシ本体(23a,36a)は、所定の形状に加工され(S145)、N型熱電素子23cおよびP型熱電素子36cと当接する面にそれぞれ電極(23b,36b)が形成される(S146)。そして、N型熱電素子23cとブラシ本体23aのそれぞれの電極(23b,23d)がはんだにより接合(S151)されることにより正極ブラシ23が形成され、P型熱電素子36cとブラシ本体36aのそれぞれの電極(36b,36d)がはんだにより接合(S151)されることにより負極ブラシ36が形成される。
(第3の実施形態)次に、本発明の第3の実施形態を図6に基づき説明する。図6は、第3の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第3の実施形態におけるブラシ付きモータは、第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第3の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ24および電源50の負極52に接続される負極ブラシ37を備えている。第3の実施形態における正極ブラシ24は、第2の実施形態における正極ブラシ23と原料および製法が略同一である。また、第3の実施形態における負極ブラシ37は、第2の実施形態における負極ブラシ36と原料および製法が略同一である。そのため、正極ブラシ24および負極ブラシ37の原料および製法については説明を省略する。
正極ブラシ24は、黒鉛が多く含まれたブラシ本体24aと、N型熱電素子24cとを備える。ブラシ本体24aは、直方体の一部が切り欠かれた縦断面L字形状に形成されており、N型熱電素子24cとの当接面である切り欠き面に電極24bが形成されている。N型熱電素子24cは、上記のブラシ本体24aの切り欠き部分に対応した略直方体に形成されており、ブラシ本体24aとの当接面に電極24dが形成されている。
そして、電極(24b,24d)同士が機械的および電気的に接合されることにより、N型熱電素子24cは、ブラシ本体24aに一体的に接合され、正極ブラシ24は略直方体の形状をなす。また、N型熱電素子24cにおいて、電極24dが形成されている当接端面から離れた端部には、導電材料である銅の細線を編んで形成されているピグテール24eが埋設されている。
同様に、負極ブラシ37は、黒鉛が多く含まれたブラシ本体37aと、P型熱電素子37cとを備える。ブラシ本体37aは、直方体の一部が切り欠かれた縦断面L字形状に形成されており、P型熱電素子37cとの当接面である切り欠き面に電極37bが形成されている。P型熱電素子37cは、上記のブラシ本体37aの切り欠き部分に対応した略直方体に形成されており、ブラシ本体37aとの当接面に電極37dが形成されている。
そして、電極(37b,37d)同士が機械的および電気的に接合されることにより、P型熱電素子37cは、ブラシ本体37aに一体的に接合され、負極ブラシ37は略直方体の形状をなす。また、P型熱電素子37cにおいて、電極37dが形成されている当接端面から離れた端部には、導電材料である銅の細線を編んで形成されているピグテール37eが埋設されている。
本実施の形態の正極および負極ブラシ(24,37)は、第2の実施形態と同様に電源50の正極51にN型熱電素子24cが接続され、電源50の負極52にP型熱電素子37cが接続される構成となっているため、第2の実施形態と同様の効果を有する。以下、第2の実施形態の正極および負極ブラシ(23,36)が有する特有の効果について説明する。
正極および負極ブラシ(24,37)のブラシ本体(24a,37a)は、縦断面L字形状に形成されており、ブラシ本体(24a,37a)とN型およびP型熱電素子(24c,37c)とは、それぞれ2面で接合されており接合される面の面積が大きい。そのため、N型およびP型熱電素子(24c,37c)は、ブラシ本体(24a,37a)に機械的に高い強度で接合される。また、接合される面の面積が大きいため、N型およびP型熱電素子(24c,37c)によるブラシ本体(24a,37a)およびコンミテータ6の冷却効率は高くなっている。
(第4の実施形態)次に、本発明の第4の実施形態を図7に基づき説明する。図7は、第4の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第4の実施形態におけるブラシ付きモータは、第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第4の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ25および電源50の負極52に接続される負極ブラシ38を備えている。本実施の形態における正極ブラシ25は、第2の実施形態における正極ブラシ23と原料および製法が略同一である。また、本実施の形態における負極ブラシ38は、第2の実施形態における負極ブラシ36と原料および製法が略同一である。そのため、正極ブラシ25および負極ブラシ38の原料および製法については説明を省略する。
正極ブラシ25は、黒鉛が多く含まれたブラシ本体25aと、N型熱電素子25cとを備える。ブラシ本体25aは、長尺な直方体形状に形成されており、N型熱電素子25cとの当接面である長尺な面に電極25bが形成されている。N型熱電素子25cは、ブラシ本体25aと長手方向の長さが略等しい長尺な直方体形状に形成されており、ブラシ本体25aとの当接面である長尺な面に電極25dが形成されている。
そして、電極(25b,25d)同士が機械的および電気的に接合されることにより、N型熱電素子25cは、ブラシ本体25aに一体的に接合され、正極ブラシ25は略直方体の形状をなす。また、ブラシ本体25aおよびN型熱電素子25cは、ともにコンミテータ6のセグメント6bに摺接する位置に配置されている。N型熱電素子25cにおいて、コンミテータ6と摺接する面に対し反対側の端部には、導電材料である銅の細線を編んで形成されているピグテール25eが埋設されている。
同様に、負極ブラシ38は、黒鉛が多く含まれたブラシ本体38aと、P型熱電素子38cとを備える。ブラシ本体38aは、長尺な直方体形状に形成されており、P型熱電素子38cとの当接面である長尺な面に電極38bが形成されている。P型熱電素子38cは、ブラシ本体38aと長手方向の長さが略等しい長尺な直方体形状に形成されており、ブラシ本体38aとの当接面である長尺な面に電極38dが形成されている。
そして、電極(38b,38d)同士が機械的および電気的に接合されることにより、P型熱電素子38cは、ブラシ本体38aに一体的に接合され、負極ブラシ38は略直方体の形状をなす。また、ブラシ本体38aおよびN型熱電素子38cは、ともにコンミテ
ータ6のセグメント6bに摺接する位置に配置されている。P型熱電素子38cにおいて、コンミテータ6と摺接する面に対し反対側の端部には、導電材料である銅の細線を編んで形成されているピグテール38eが埋設されている。
本実施の形態の正極および負極ブラシ(25,38)は、第2の実施形態の正極および負極ブラシ(23,36)が有する効果の他に以下の効果を有している。正極および負極ブラシ(25,38)においては、N型およびP型熱電素子(25c,38c)が直接にコンミテータ6に摺接する位置に配置されている。そのため、N型およびP型熱電素子(25c,38c)によりブラシ(25,38)とコンミテータ6の摺接部の熱を直接に冷却することができ、N型およびP型熱電素子(25c,38c)によるブラシ本体(25a,38a)およびコンミテータ6の冷却効率は高くなっている。
(第5の実施形態)次に、本発明の第5の実施形態を図8に基づき説明する。図8は、第5の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第5の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第5の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ22および電源50の負極52に接続される負極ブラシ31を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ22は、第1の実施形態の負極ブラシ32と構造および製法が同一であり、本実施の形態の負極ブラシ31は、第1の実施形態の正極ブラシ21と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(22,31)の構造および製法については説明を省略する。
以下、本実施の形態のブラシ付きモータの作用および効果について説明する。電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ22のピグテール22a、正極ブラシ22、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ31、負極ブラシ31のピグテール31aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、ブラシ(22,31)の有する熱電効果により、以下に示す方向にいわゆる熱電効果による熱の移動が行われる。
P型熱電材料が混合されている正極ブラシ22に電流が流れると、電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。それに対し、N型熱電素子が混合されている負極ブラシ31に電流が流れると、電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。
そのため、正極ブラシ22における電流の流入箇所であるピグテール22aが配置されている箇所の付近、および負極ブラシ31における電流の流出箇所であるピグテール31aが配置されている箇所の付近からはともに熱が吸熱される。そして、コンミテータ6のセグメント6bと正極および負極ブラシ(22,31)とが摺接する部分の付近からは熱が放熱される。
このように、コンミテータ6のセグメント6bと正極および負極ブラシ(22,31)とが摺接する部分の付近からは熱が放熱されることにより、コンミテータ6のセグメント6bと正極および負極ブラシ(22,31)とが摺接する部分は加熱される。そして、この摺接する部分が加熱されることにより、モータが低温環境に設置された場合でも、この
摺接する部分に皮膜が形成され、ブラシ(22,31)の摩耗速度は低下し、ブラシ(22,31)の耐久性が向上する。
本実施の形態では、熱電効果を有するP型およびN型熱電材料をブラシ(22,31)内に混合する構成としているため、従来技術のように熱電モジュールを別途モータ内に配置することなく、ブラシ(22,31)とコンミテータ6の温度を加熱することができる。そのため、モータの外寸を大型化することなく、ブラシ(22,31)とコンミテータ6の温度を加熱することができ、ブラシ(22,31)とコンミテータ6の温度を調整することができる小型のブラシ付きモータとなっている。
(第6の実施形態)次に、本発明の第6の実施形態を図9に基づき説明する。図9は、第6の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第6の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第6の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ26および電源50の負極52に接続される負極ブラシ33を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ26は、第2の実施形態の負極ブラシ36と構造および製法が同一であり、本実施の形態の負極ブラシ33は、第2の実施形態の正極ブラシ23と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(26,33)の構造および製法については説明を省略する。
以下、本実施の形態のブラシ付きモータの作用および効果について説明する。電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ26のピグテール26e、P型熱電素子26c、ブラシ本体26a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体33a、N型熱電素子33c、負極ブラシ33のピグテール33eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、熱電効果を有する正極ブラシ26のP型熱電素子23cおよび負極ブラシ33のN型熱電素子33cにより、以下に示す方向にいわゆる熱電効果(ペルチェ効果)による熱の移動が行われる。
正極ブラシ26のN型熱電素子26cに電流が流れると、電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。それに対し、負極ブラシ33のN型熱電素子33cに電流が流れると、電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。
そのため、P型熱電素子26cにおける電流の流入箇所であるピグテール26eが配置されている箇所の付近、およびN型熱電素子33cにおける電流の流出箇所であるピグテール33eが配置されている箇所の付近からはともに熱が吸熱される。そして、P型熱電素子26cとブラシ本体26aとが接合する部分の付近、およびN型熱電素子33cとブラシ本体33aとが接合する部分の付近からは熱が吸収される。
このように、P型熱電素子26cとブラシ本体26aとが接合する部分の付近から熱が放熱されることにより、ブラシ本体26aが加熱されるともに、ブラシ本体26aが摺接するコンミテータ6が加熱される。同様に、N型熱電素子33cとブラシ本体33aとが接合する部分の付近から熱が放熱されることにより、ブラシ本体33aが加熱されるとともに、ブラシ本体33aが摺接するコンミテータ6が加熱される。そして、この摺接する部分が加熱されることにより、モータが低温環境に設置された場合でも、この摺接する部分に皮膜が形成され、ブラシ(26,33)の摩耗速度は低下し、ブラシ(26,33)
の耐久性が向上する。
本実施の形態では、熱電効果を有するP型熱電素子26cおよびN型熱電素子33cをブラシ本体(26a,33a)に一体的に接合し、ブラシ(26,33)を形成する構成としているため、従来技術のように熱電モジュールを別途モータ内に配置することなく、ブラシ(26,33)とコンミテータ6の温度を加熱することができる。そのため、モータの外寸を大型化することなく、ブラシ(26,33)とコンミテータ6の温度を加熱することができ、ブラシ(26,33)とコンミテータ6の温度を調整することができる小型のブラシ付きモータとなっている。
また、ブラシ(26,33)において、ピグテール(26e,33e)がP型およびN型熱電素子(26c,33c)内に埋設される構成となっている。そのため、電源50からのピグテール(26e,33e)を介してコイル5に流れる電流の電気回路上に、P型およびN型熱電素子(26c,33c)が配置される構成となり、P型およびN型熱電素子(26c,33c)が熱電効果を発揮できる構成となっている。
さらに、ブラシ(26,33)において、黒鉛が多く含まれて構成されているブラシ本体(26a,33a)がコンミテータ6に当接する位置に配置されている。ブラシ本体(26a,33a)は、黒鉛が多く含まれているため、コンミテータ6との摩擦係数が小さいとともに摩擦係数は安定し変化が少ない、また、ブラシ本体(26a,33a)とコンミテータ6との真実の接触面積も大きく、かつ、接触面積の変化も少ない。そのため、ブラシ本体(26a,33a)の摩耗が少なく、耐久性に優れるとともに、機械的および電気的に安定した状態でブラシ(26,33)はコンミテータ6に摺接することができる。
(第7の実施形態)次に、本発明の第7の実施形態を図10に基づき説明する。図10は、第7の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第7の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータとブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第7の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ27および電源50の負極52に接続される負極ブラシ34を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ27は、図6に示す第3の実施形態の負極ブラシ37と構造および製法が同一であり、本実施の形態の負極ブラシ34は、第3の実施形態の正極ブラシ24と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(27,34)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態の正極および負極ブラシ(27,34)は、図9に示す第6の実施形態と同様に電源50の正極51にP型熱電素子27cが接続され、電源50の負極52にN型熱電素子34cが接続される構成となっているため、第6の実施形態と同様の効果を有する。以下、第7の実施形態の正極および負極ブラシ(27,34)が有する特有の効果について説明する。
正極および負極ブラシ(27,34)のブラシ本体(27a,34a)は、縦断面L字形状に形成されており、ブラシ本体(27a,34a)とP型およびN型熱電素子(27c,34c)とは、それぞれ2面で接触しており接触面積が大きい。そのため、N型およびP型熱電素子(24c,37c)は、ブラシ本体(24a,37a)に機械的に高い強度で接合される。また、接合される面の面積が大きいため、P型およびN型熱電素子(27c,34c)によるブラシ本体(27a,34a)およびコンミテータ6の加熱効率は高くなっている。
(第8の実施形態)次に、本発明の第8の実施形態を図11に基づき説明する。図11は、第8の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第8の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第8の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ28および電源50の負極52に接続される負極ブラシ35を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ28は、図7に示す第4の実施形態の負極ブラシ38と構造および製法が同一であり、本実施の形態の負極ブラシ35は、第4の実施形態の正極ブラシ25と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(28,35)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態の正極および負極ブラシ(28,35)は、図9に示す第6の実施形態と同様に電源50の正極51にP型熱電素子28cが接続され、電源50の負極52にN型熱電素子38cが接続される構成となっているため、第6の実施形態と同様の効果を有する。以下、第8の実施形態の正極および負極ブラシ(28,35)が有する特有の効果について説明する。
正極および負極ブラシ(28,35)においては、P型およびN型熱電素子(28c,35c)が直接にコンミテータ6に摺接する位置に配置されている。そのため、P型およびN型熱電素子(28c,35c)により、ブラシ(28,35)とコンミテータ6とが摺接する部分を直接に加熱することができ、P型およびN型熱電素子(28c,35c)によるブラシ本体(28a,35a)およびコンミテータ6の加熱効率は高くなっている。
(第9の実施形態)次に、本発明の第9の実施形態を図12に基づき説明する。図12は、第9の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第9の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第9の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ21および電源50の負極52に接続される負極ブラシ39を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ21は、図2に示す第1の実施形態の正極ブラシ21と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の負極ブラシ39は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(21,39)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ21のピグテール21a、N型熱電材料を含む正極ブラシ21、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ39、負極ブラシ39のピグテール39aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電材料が混合されている正極ブラシ21によって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。
そのため、コンミテータ6のセグメント6bと正極ブラシ21とが摺接する部分からは熱が吸熱される。そして、正極ブラシ21における電流の流入箇所であるピグテール21aが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
このように、コンミテータ6のセグメント6bと正極ブラシ21とが摺接する部分から熱が吸熱されることにより、コンミテータ6のセグメント6bと正極ブラシ21とが摺接する部分は冷却される。そして、この摺接する部分が冷却され、コンミテータ6が冷却されることにより、正極ブラシ21はもとよりコンミテータ6と摺接する負極ブラシ39も摺動部が冷却される。そのため、正極ブラシ21のみならず負極ブラシ39の摩耗速度は低下し、ブラシ(21,39)の耐久性が向上する。
(第10の実施形態)次に、本発明の第10の実施形態を図13に基づき説明する。図13は、第10の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第10の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第10の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ29および電源50の負極52に接続される負極ブラシ31を備えている。ここで、本実施の形態の負極ブラシ31は、図8に示す第5の実施形態の負極ブラシ31と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の正極ブラシ29は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(29,31)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ29のピグテール29a、正極ブラシ29、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ31、負極ブラシ31のピグテール31aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電材料が混合され、熱電効果を有する負極ブラシ21によって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、負極ブラシ31における電流の流出箇所であるピグテール31aが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、コンミテータ6のセグメント6bと正極ブラシ21とが摺接する部分からは熱が放熱される。
このように、コンミテータ6のセグメント6bと負極ブラシ31とが摺接する部分から熱が放熱されることにより、コンミテータ6のセグメント6bと負極ブラシ31とが摺接する部分は加熱される。そして、この摺接する部分が加熱されることにより、本実施の形態のブラシ付きモータが低温環境に配置されたとしても、負極ブラシ31が摺接するコンミテータ6の外周面には皮膜が形成され、この皮膜によりブラシ(29,31)の摩耗速度は低下し、ブラシ(29,31)の耐久性が向上する。
(第11の実施形態)次に、本発明の第11の実施形態を図14に基づき説明する。図14は、第11の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第11の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第11の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ22および電源50の負極52に接続される負極ブラシ39を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ22は、図8に示す第5の実施形態の正極ブラシ22と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の負極ブラシ39は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(22,39)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ22のピグテール22a、正極ブラシ22、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ39、負極ブラシ39のピグテール39aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電材料が混合されている正極ブラシ22によって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、正極ブラシ22における電流の流入箇所であるピグテール22aが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、コンミテータ6のセグメント6bと正極ブラシ22とが摺接する部分からは熱が放熱される。
このように、コンミテータ6のセグメント6bと正極ブラシ22とが摺接する部分から熱が放熱されることにより、コンミテータ6のセグメント6bと正極ブラシ22とが摺接する部分は加熱される。そして、この摺接する部分が加熱されることにより、本実施の形態のブラシ付きモータが低温環境に配置されたとしても、正極ブラシ22が摺接するコンミテータ6の外周面には皮膜が形成され、この皮膜によりブラシ(22,39)の摩耗速度は低下し、ブラシ(22,39)の耐久性が向上する。
(第12の実施形態)次に、本発明の第12の実施形態を図15に基づき説明する。図15は、第12の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第12の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第12の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ29および電源50の負極52に接続される負極ブラシ32を備えている。ここで、本実施の形態の負極ブラシ32は、図2に示す第1の実施形態の負極ブラシ32と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の正極ブラシ29は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(29,32)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ29のピグテール29a、正極ブラシ29、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、P型熱電材料を含む負極ブラシ32、負極ブラシ32のピグテール32aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電材料が混合されている負極ブラシ32によって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、コンミテータ6のセグメント6bと負極ブラシ32とが摺接する部分からは熱が
吸熱される。そして、負極ブラシ32における電流の流出箇所であるピグテール32aが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
このように、コンミテータ6のセグメント6bと負極ブラシ32とが摺接する部分から熱が吸熱されることにより、コンミテータ6のセグメント6bと負極ブラシ32とが摺接する部分は冷却される。そして、この摺接する部分が冷却され、コンミテータ6が冷却されることにより、負極ブラシ32はもとよりコンミテータ6と摺接する正極ブラシ29も摺動部が冷却される。そのため、正極および負極ブラシ(29,32)の摩耗速度は低下し、ブラシ(29,32)の耐久性が向上する。
(第13の実施形態)次に、本発明の第13の実施形態を図16に基づき説明する。図16は、第13の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第13の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第13の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ23および電源50の負極52に接続される負極ブラシ39を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ23は、図4に示す第2の実施形態の正極ブラシ23と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の負極ブラシ39は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(23,39)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ23のピグテール23e、N型熱電素子23c、ブラシ本体23a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ39、負極ブラシ39のピグテール39aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電素子23cが一体的に接合されている正極ブラシ23によって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、N型熱電素子23cとブラシ本体23aとが接合する部分の付近からは熱が吸収される。そして、N型熱電素子23cにおける電流の流入箇所であるピグテール23eが配置されている箇所の付近からは熱が放熱される。
このように、N型熱電素子23cとブラシ本体23aの接合部の付近から熱が吸収されることにより、ブラシ本体23aおよびブラシ本体23aとコンミテータ6が摺接する部分が冷却される。そして、この摺接する部分が冷却されることにより、正極ブラシ23のみならずコンミテータ6と摺接する負極ブラシ39の摩耗速度は低下し、ブラシ(23,39)の耐久性が向上する。
(第14の実施形態)次に、本発明の第14の実施形態を図17に基づき説明する。図17は、第14の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第14の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第14の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ29および電源50の負極52に接続される負極ブラシ33を備えている。ここで、本実
施の形態の負極ブラシ33は、図9に示す第6の実施形態の負極ブラシ33と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の正極ブラシ29は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(29,33)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ29のピグテール29a、正極ブラシ29、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体33a、N型熱電素子33c、負極ブラシ33のピグテール33eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、負極ブラシ33のN型熱電素子33cにより、電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、負極ブラシ33における電流の流出箇所であるピグテール33eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、N型熱電素子33cとブラシ本体33aとが当接する部分からは熱が放熱される。
このように、N型熱電素子33cとブラシ本体33aとが当接する部分からは熱が放熱されることにより、N型熱電素子33cとブラシ本体33aとが当接する部分は加熱される。そして、この当接する部分が加熱されることにより、ブラシ本体33aおよびブラシ本体33aとコンミテータ6が摺接する部分が加熱される。そのため、本実施の形態のブラシ付きモータが低温環境に配置されたとしても、負極ブラシ33が摺接するコンミテータ6の外周面には皮膜が形成され、ブラシ(29,33)の摩耗速度は低下し、ブラシ(29,31)の耐久性が向上する。
(第15の実施形態)次に、本発明の第15の実施形態を図18に基づき説明する。図18は、第15の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第15の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第15の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ24および電源50の負極52に接続される負極ブラシ39を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ24は、図6に示す第3の実施形態の正極ブラシ24と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の負極ブラシ39は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(24,39)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ24のピグテール24e、N型熱電素子24c、ブラシ本体24a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ39、負極ブラシ39のピグテール39aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電素子24cによって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、N型熱電素子24cとブラシ本体24aとが当接する部分からは熱が吸熱される。そして、正極ブラシ24における電流の流入箇所であるピグテール24eが配置されている箇所の付近から熱が放
熱される。
このように、N型熱電素子24cとブラシ本体24aとが当接する部分から熱が吸熱されることにより、N型熱電素子24cとブラシ本体24aとが当接する部分は冷却される。そして、この当接する部分が冷却され、ブラシ本体24aが冷却されることにより、ブラシ本体24aとコンミテータ6とが摺接する部分が冷却される。そのため、正極ブラシ24はもとより、コンミテータ6を介して正極ブラシ24により冷却される負極ブラシ39の摩耗速度は低下し、ブラシ(24,39)の耐久性が向上する。
(第16の実施形態)次に、本発明の第16の実施形態を図19に基づき説明する。図19は、第16の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第16の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第16の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ29および電源50の負極52に接続される負極ブラシ34を備えている。ここで、本実施の形態の負極ブラシ34は、図10に示す第7の実施形態の負極ブラシ34と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の正極ブラシ29は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(29,34)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ29のピグテール29a、正極ブラシ29、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ34のブラシ本体34a、N型熱電素子34c、負極ブラシ34のピグテール34eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電素子34cによって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、負極ブラシ34における電流の流出箇所であるピグテール34eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、N型熱電素子34cとブラシ本体34aが当接する部分からは熱が放熱される。
このように、N型熱電素子34cとブラシ本体34aが当接する部分から熱が放熱されることにより、N型熱電素子34cとブラシ本体34aが当接する部分は加熱される。そして、この当接する部分が加熱されることにより、ブラシ本体34aおよびブラシ本体34aが摺接するコンミテータ6は加熱される。そのため、本実施の形態のブラシ付きモータが低温環境に配置されたとしても、負極ブラシ34が摺接するコンミテータ6の外周面には皮膜が形成され、ブラシ(29,34)の摩耗速度は低下し、ブラシ(29,34)の耐久性が向上する。
(第17の実施形態)次に、本発明の第17の実施形態を図20に基づき説明する。図20は、第17の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第17の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第17の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ25および電源50の負極52に接続される負極ブラシ39を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ25は、図7に示す第4の実施形態の正極ブラシ25と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の負極ブラシ39は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(25,39)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ25のピグテール25e、N型熱電素子25cおよびブラシ本体25a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ39、負極ブラシ39のピグテール39aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電素子25cによって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、N型熱電素子25cとブラシ本体25aとが摺接する部分およびN型熱電素子25cとコンミテータ6が摺接する部分からは熱が吸熱される。そして、正極ブラシ25における電流の流入箇所であるピグテール25eが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
このように、N型熱電素子24cとブラシ本体24aとが当接する部分およびN型熱電素子25cとコンミテータ6が摺接する部分から熱が吸熱されることにより、N型熱電素子24cとブラシ本体24aとが当接する部分およびN型熱電素子25cとコンミテータ6が摺接する部分は冷却される。そして、ブラシ本体24aおよびコンミテータ6が冷却されることにより、正極ブラシ25はもとより、正極ブラシ25により冷却されるコンミテータ6と摺接する負極ブラシ39の摩耗速度は低下し、ブラシ(25,39)の耐久性が向上する。
(第18の実施形態)次に、本発明の第18の実施形態を図21に基づき説明する。図21は、第18の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第18の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第18の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ29および電源50の負極52に接続される負極ブラシ35を備えている。ここで、本実施の形態の負極ブラシ35は、図11に示す第8の実施形態の負極ブラシ34と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の正極ブラシ29は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(29,35)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ29のピグテール29a、正極ブラシ29、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ35のブラシ本体35a、N型熱電素子35c、負極ブラシ35のピグテール35eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電素子35cによって電子が流れる方向と同じ方向(電
流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、負極ブラシ35における電流の流出箇所であるピグテール35eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、N型熱電素子35cとブラシ本体35aが当接する部分、およびN型熱電素子35cとコンミテータ6が摺接する部分からは熱が放熱される。
このように、N型熱電素子35cとブラシ本体35aが当接する部分、およびN型熱電素子35cとコンミテータ6が摺接する部分から熱が放熱されることにより、N型熱電素子35cとブラシ本体35aが当接する部分、およびはN型熱電素子35cとコンミテータ6が摺接する部分は加熱される。そして、この当接する部分および摺接する部分が加熱されることにより、ブラシ本体35aおよびブラシ本体35aが摺接するコンミテータ6は加熱される。そのため、本実施の形態のブラシ付きモータが低温環境に配置されたとしても、負極ブラシ35が摺接するコンミテータ6の外周面には皮膜が形成され、この皮膜により、ブラシ(29,35)の摩耗速度は低下し、ブラシ(29,35)の耐久性が向上する。
(第19の実施形態)次に、本発明の第19の実施形態を図22に基づき説明する。図22は、第19の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第19の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第19の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ26および電源50の負極52に接続される負極ブラシ39を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ26は、図9に示す第6の実施形態の正極ブラシ26と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の負極ブラシ39は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(26,39)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ26のピグテール26e、P型熱電素子26c、ブラシ本体26a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ39、負極ブラシ39のピグテール39aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、正極ブラシ26のP型熱電素子26cにより、電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、正極ブラシ26における電流の流入箇所であるピグテール26eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、P型熱電素子26cとブラシ本体26aとが当接する部分から熱が放熱される。
このように、P型熱電素子26cとブラシ本体26aとが当接する部分から熱が放熱されることにより、P型熱電素子26cとブラシ本体26aとが当接する部分は加熱される。そして、この当接する部分が加熱されることによりコンミテータ6と摺接するブラシ本体26aが加熱され、本実施の形態のブラシ付きモータが低温環境に配置されたとしても、正極ブラシ26のブラシ本体26aが摺接するコンミテータ6の外周面には皮膜が形成され、この皮膜によりブラシ(26,39)の摩耗速度は低下し、ブラシ(26,39)の耐久性が向上する。
(第20の実施形態)次に、本発明の第20の実施形態を図23に基づき説明する。図
23は、第20の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第20の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第20の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ29および電源50の負極52に接続される負極ブラシ36を備えている。ここで、本実施の形態の負極ブラシ36は、図4に示す第2の実施形態の負極ブラシ36と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の正極ブラシ29は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(29,36)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ29のピグテール29a、正極ブラシ29、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体36a、P型熱電素子36c、負極ブラシ36のピグテール36eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電素子36cによって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、P型熱電素子36cとブラシ本体36aとが当接する部分からは熱が吸収される。そして、P型熱電素子36cにおける電流の流出箇所であるピグテール36eが配置されている箇所の付近からは熱が放熱される。
このように、P型熱電素子36cとブラシ本体36aとが当接する部分から熱が吸収されることにより、ブラシ本体36aおよびブラシ本体36aとコンミテータ6が摺接する部分が冷却される。そして、この摺接する部分が冷却されることによりコンミテータ6も冷却され、負極ブラシ36のみならずコンミテータ6と摺接する正極ブラシ29の摩耗速度は低下し、ブラシ(29,36)の耐久性が向上する。
(第21の実施形態)次に、本発明の第21の実施形態を図24に基づき説明する。図24は、第21の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第21の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第21の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ27および電源50の負極52に接続される負極ブラシ39を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ27は、図10に示す第7の実施形態の正極ブラシ27と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の負極ブラシ39は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(27,39)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ27のピグテール27e、P型熱電素子27c、ブラシ本体27a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ39、負極ブラシ39のピグテール39aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電素子27cによって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、正極ブラシ27における電流の流入箇所であるピグテール27eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、P型熱電素子27cとブラシ本体27aが当接する部分からは熱が放熱される。
このように、P型熱電素子27cとブラシ本体27aが当接する部分から熱が放熱されることにより、P型熱電素子27cとブラシ本体27aが当接する部分は加熱される。そして、この当接する部分が加熱されることにより、ブラシ本体27aおよびブラシ本体27aが摺接するコンミテータ6は加熱される。そのため、本実施の形態のブラシ付きモータが低温環境に配置されたとしても、正極ブラシ27が摺接するコンミテータ6の外周面には皮膜が形成され、形成された皮膜によりブラシ(27,39)の摩耗速度は低下し、ブラシ(27,39)の耐久性が向上する。
(第22の実施形態)次に、本発明の第22の実施形態を図25に基づき説明する。図25は、第22の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第22の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第22の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ29および電源50の負極52に接続される負極ブラシ37を備えている。ここで、本実施の形態の負極ブラシ37は、図6に示す第3の実施形態の負極ブラシ37と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の正極ブラシ29は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(29,37)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ29のピグテール29a、正極ブラシ29、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ37のブラシ本体37a、P型熱電素子37c、負極ブラシ37のピグテール37eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電素子24cによって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、P型熱電素子37cとブラシ本体37aとが当接する部分からは熱が吸熱される。そして、負極ブラシ37における電流の流出箇所であるピグテール37eが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
このように、P型熱電素子37cとブラシ本体37aとが当接する部分から熱が吸熱されることにより、P型熱電素子37cとブラシ本体37aとが当接する部分は冷却される。そして、この当接する部分が冷却され、ブラシ本体37aが冷却されることにより、負極ブラシ37はもとより、負極ブラシ37に摺接するコンミテータ6も冷却される。そのため、コンミテータ6と摺接する正極ブラシ29も冷却され、負極ブラシ37のみならず正極ブラシ29の摩耗速度は低下し、ブラシ(29,37)の耐久性が向上する。
(第23の実施形態)次に、本発明の第23の実施形態を図26に基づき説明する。図
26は、第23の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第23の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第23の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ28および電源50の負極52に接続される負極ブラシ39を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ28は、図11に示す第8の実施形態の正極ブラシ28と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の負極ブラシ39は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(28,39)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ28のピグテール28e、正極ブラシ29のP型熱電素子28c、ブラシ本体28a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、負極ブラシ39、負極ブラシ39のピグテール39aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電素子28cによって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、正極ブラシ28における電流の流入箇所であるピグテール28eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、P型熱電素子28cとブラシ本体27aが当接する部分、およびP型熱電素子28cとコンミテータ6とが摺接する部分からは熱が放熱される。
このように、P型熱電素子28cとブラシ本体28aが当接する部分、およびP型熱電素子28cとコンミテータ6とが摺接する部分から熱が放熱されることにより、P型熱電素子27cとブラシ本体27aが当接する部分、およびP型熱電素子28cとコンミテータ6とが摺接する部分は加熱される。そして、この当接する部分および摺接する部分が加熱されることにより、ブラシ本体27aが加熱されると共に、ブラシ本体27aおよびP型熱電素子28cが摺接するコンミテータ6は加熱される。そのため、本実施の形態のブラシ付きモータが低温環境に配置されたとしても、正極ブラシ28が摺接するコンミテータ6の外周面には皮膜が形成され、形成された皮膜によりブラシ(28,39)の摩耗速度は低下し、ブラシ(28,39)の耐久性が向上する。
(第24の実施形態)次に、本発明の第24の実施形態を図27に基づき説明する。図27は、第24の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第24の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第24の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ29および電源50の負極52に接続される負極ブラシ38を備えている。ここで、本実施の形態の負極ブラシ38は、図7に示す第4の実施形態の負極ブラシ38と構造および製法が同一である。また、本実施の形態の正極ブラシ29は、ブラシ付きモータに用いられるブラシとして一般的に用いられている黒鉛を主に含むブラシである。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(29,38)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ29のピグテール29a、正極ブラシ29、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体38aおよびP型熱電素子38c、負極ブラシ38のピグテール38eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電素子38cによって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、P型熱電素子38cとブラシ本体38aとが当接する部分、およびN型熱電素子25cとコンミテータ6が摺接する部分からは熱が吸熱される。そして、負極ブラシ38における電流の流出箇所であるピグテール38eが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
このように、P型熱電素子38cとブラシ本体38aとが当接する部分、およびP型熱電素子38cとコンミテータ6が摺接する部分から熱が吸熱されることにより、P型熱電素子38cとブラシ本体38aとが当接する部分、およびP型熱電素子38cとコンミテータ6が摺接する部分は冷却される。そして、ブラシ本体38aおよびコンミテータ6が冷却されることにより、負極ブラシ38はもとより、負極ブラシ38により冷却されるコンミテータ6と摺接する正極ブラシ29の摩耗速度は低下し、ブラシ(29,38)の耐久性が向上する。
(第25の実施形態)次に、本発明の第25の実施形態を図28に基づき説明する。図28は、第25の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第25の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第25の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ21および電源50の負極52に接続される負極ブラシ31を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ21および負極ブラシ31は、図2に示す第1の実施形態の正極ブラシ21と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(21,31)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ21のピグテール21a、N型熱電材料を含む正極ブラシ21、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、N型熱電材料を含む負極ブラシ31、負極ブラシ31のピグテール31aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電材料が混合されている正極ブラシ21および負極ブラシ31によって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆の方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、負極ブラシ31における電流の流出箇所であるピグテール31aが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、正極ブラシ21における電流の流入箇所であるピグテール21aが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
(第26の実施形態)次に、本発明の第26の実施形態を図29に基づき説明する。図29は、第26の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第25の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシにつ
いて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第26の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ22および電源50の負極52に接続される負極ブラシ32を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ22および負極ブラシ32は、図2に示す第1の実施形態の負極ブラシ22と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(22,32)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ22のピグテール22a、P型熱電材料を含む正極ブラシ22、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、P型熱電材料を含む負極ブラシ32、負極ブラシ32のピグテール32aを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電材料が混合されている正極ブラシ22および負極ブラシ32によって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、正極ブラシ22における電流の流入箇所であるピグテール22aが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、負極ブラシ32における電流の流出箇所であるピグテール32aが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
(第27の実施形態)次に、本発明の第27の実施形態を図30に基づき説明する。図30は、第27の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第27の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第27の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ23および電源50の負極52に接続される負極ブラシ33を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ23および負極ブラシ33は、図4に示す第2の実施形態の正極ブラシ23と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(23,33)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ23のピグテール23e、N型熱電素子23c、ブラシ本体23a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体33a、N型熱電素子33c、負極ブラシ33のピグテール33eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電素子(23c,33c)が一体的に接合されている正極ブラシ23および負極ブラシ33によって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、負極ブラシ33における電流の流出箇所であるピグテール33eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、正極ブラシ23における電流の流入箇所であるピグテール23eが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
(第28の実施形態)次に、本発明の第28の実施形態を図31に基づき説明する。図31は、第28の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお
、第28の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第28の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ24および電源50の負極52に接続される負極ブラシ34を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ24および負極ブラシ34は、図6に示す第3の実施形態の正極ブラシ24と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(24,34)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ24のピグテール24e、N型熱電素子24c、ブラシ本体24a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体34a、N型熱電素子34c、負極ブラシ34のピグテール34eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電素子(24c,34c)が一体的に接合されている正極ブラシ24および負極ブラシ34によって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、負極ブラシ34における電流の流出箇所であるピグテール34eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、正極ブラシ24における電流の流入箇所であるピグテール24eが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
(第29の実施形態)次に、本発明の第29の実施形態を図32に基づき説明する。図32は、第29の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第29の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第28の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ25および電源50の負極52に接続される負極ブラシ35を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ25および負極ブラシ35は、図7に示す第4の実施形態の正極ブラシ25と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(25,35)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ25のピグテール25e、N型熱電素子25cおよびブラシ本体25a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体35aおよびN型熱電素子35c、負極ブラシ35のピグテール35eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、N型熱電素子(25c,35c)が一体的に接合されている正極ブラシ25および負極ブラシ35によって電子が流れる方向と同じ方向(電流が流れる方向と逆方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、負極ブラシ35における電流の流出箇所であるピグテール35eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、正極ブラシ25における電流の流入箇所であるピグテール25eが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
(第30の実施形態)次に、本発明の第30の実施形態を図33に基づき説明する。図33は、第30の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第30の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第30の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ26および電源50の負極52に接続される負極ブラシ36を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ26および負極ブラシ36は、図4に示す第2の実施形態の負極ブラシ36と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(26,36)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ26のピグテール26e、P型熱電素子26c、ブラシ本体26a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体36a、P型熱電素子36c、負極ブラシ36のピグテール36eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電素子(26c,36c)が一体的に接合されている正極ブラシ26および負極ブラシ36によって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、正極ブラシ26における電流の流入箇所であるピグテール26eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、負極ブラシ36における電流の流出箇所であるピグテール36eが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
(第31の実施形態)次に、本発明の第31の実施形態を図34に基づき説明する。図34は、第31の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第31の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第31の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ27および電源50の負極52に接続される負極ブラシ37を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ27および負極ブラシ37は、図6に示す第3の実施形態の負極ブラシ37と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(27,37)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ27のピグテール27e、P型熱電素子27c、ブラシ本体27a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体37a、P型熱電素子37c、負極ブラシ37のピグテール37eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電素子(27c,37c)が一体的に接合されている正極ブラシ27および負極ブラシ37によって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、正極ブラシ27における電流の流入箇所であるピグテール27eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、負極ブラシ37における電流の流出箇所であるピグテール37eが配置されている
箇所の付近から熱が放熱される。
(第32の実施形態)次に、本発明の第32の実施形態を図35に基づき説明する。図35は、第32の実施形態におけるブラシ付きモータのブラシを説明する図である。なお、第32の実施形態におけるブラシ付きモータは、図1に示す第1の実施形態におけるブラシ付きモータ1とブラシのみ異なり、その他の部分は同一である。よって、ブラシについて説明し、その他の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
第32の実施形態のブラシ付きモータは、電源50の正極51に接続される正極ブラシ28および電源50の負極52に接続される負極ブラシ38を備えている。ここで、本実施の形態の正極ブラシ28および負極ブラシ38は、図7に示す第4の実施形態の負極ブラシ38と構造および製法が同一である。そのため、本実施の形態の正極および負極ブラシ(27,37)の構造および製法については説明を省略する。
本実施の形態において、電源50から供給される電流は、電源50の正極51から順に、正極ブラシ28のピグテール28e、P型熱電素子28cおよびブラシ本体28a、コンミテータ6のセグメント6b、コイル5、コンミテータ6のセグメント6b、ブラシ本体38aおよびP型熱電素子38c、負極ブラシ38のピグテール38eを経て、電源50の負極52へと流れる。
上記のように電流が流れると、モータとしての通常の動作であるアーマチュア3の回転動作が行われると同時に、P型熱電素子(28c,38c)が一体的に接合されている正極ブラシ28および負極ブラシ38によって電子が流れる方向と逆の方向(電流が流れる方向と同じ方向)に向けて熱の移動がなされる。そのため、正極ブラシ28における電流の流入箇所であるピグテール28eが配置されている箇所の付近から熱が吸熱される。そして、負極ブラシ37における電流の流出箇所であるピグテール38eが配置されている箇所の付近から熱が放熱される。
(モータ装置)次に、本発明のモータ装置100の実施形態について図36に基づき説明する。図36は、実施形態におけるモータ装置を示す図である。モータ装置100は、ブラシ付きモータ60と、ブラシ付きモータ60および電源50に接続される充電装置70とを備える。なお、同図に示すブラシ付きモータ60は、前述にて既に説明されている第1の実施形態のブラシ付きモータ1と同一の構造であり、ブラシ付きモータ60については説明を省略する。なお、アーマチュア3に電力を供給する給電手段としてのブラシ(21,32)は、第1の実施形態のブラシ付きモータ1と同じくそれぞれN型熱電材料およびP型熱電材料が混合されている。
充電装置70は、電源50の正極51が接続される端子72、電源50の負極52が接続される端子73、ブラシ付きモータ60に備わる正極ブラシ21が接続される端子74、ブラシ付きモータ60に備わる負極ブラシ32が接続される端子75、充電手段としてのコンデンサ71およびスイッチ(S1,S2)を備えている。
スイッチS1の一端は正極ブラシ21が接続される端子74に接続されており、スイッチS1の他端は、電源50の正極51が接続される端子72、またはコンデンサ71のうちいずれか一方と選択的に接続される。
そして、スイッチS2の一端は負極ブラシ32が接続される端子75に接続されており、スイッチS1の他端が端子72と選択的に接続されるときは、スイッチS2の他端は端子73と選択的に接続される。また、スイッチS1の他端がコンデンサ71と選択的に接続されるときは、スイッチS2の他端はコンデンサ71と選択的に接続される。
充電装置70のスイッチ(S1,S2)が上記のように動作することにより、ブラシ付きモータ60と電源50を含み構成される第1の電気回路、またはブラシ付きモータ60とコンデンサ71を含み構成される第2の電気回路が、充電装置70により選択的に形成される。
図37は、充電装置70のスイッチ(S1,S2)の動作により第1の電気回路が形成されたときのモータ装置100の一部を示す。第1の電気回路では、ブラシ付きモータ60の正極ブラシ21および負極ブラシ32が、電源50に接続され、電源50から供給される電流が、N型熱電材料を含むブラシ21、P型熱電材料を含むブラシ32、およびアーマチュア3を流れる。そして、第1の電気回路を流れる電流によりアーマチュア3が回転すると同時に、ブラシ(21,32)が有する熱電効果(ペルチェ効果)により、ブラシ(21,32)とコンミテータ6とが摺接する部分が冷却される。
また、N型熱電材料およびP型熱電材料は、それぞれ材料内に温度勾配がある場合、材料内を電子が移動する熱電効果(ゼーベック効果)を有する。そのため、N型熱電材料を含むブラシ21、P型熱電材料を含むブラシ32は、ブラシ(21,32)内に温度勾配がある場合、熱電効果(ゼーベック効果)によりブラシ(21,32)内において電子の移動が行われる。
N型熱電材料においては高温の部分から低温の部分に向けて電子が移動し、P型熱電材料においては低温の部分から高温の部分に向けて電子が移動する。この電子の移動により、N型熱電材料においては低温の部分から高温の部分に向けて電流が流れ、P型熱電材料においては高温の部分から低温の部分に向けて電流が流れる。
図38は、ブラシ付きモータ60が所定の時間において駆動動作した後に充電装置70のスイッチ(S1,S2)の動作により第2の電気回路が形成されたときのモータ装置100の一部を示す。第2の電気回路では、充電装置70のコンデンサ71が、ブラシ付きモータ60の正極ブラシ21および負極ブラシ32に接続される。
アーマチュア3の回転動作により、ブラシ(21,32)とコンミテータ6との摩擦による発熱により、ブラシ(21,32)とコンミテータ6とが摺接する部分の温度が上昇する。このとき、この摺接する部分から離間した位置であるピグテール(21a,32a)が配置されている部分に比べ、ブラシ(21,32)とコンミテータ6とが摺接する部分は高温となる。そのため、ブラシ(21,32)内に図38に示す温度勾配が形成される。
そして、充電装置70のスイッチ(S1,S2)の動作により第1の電気回路から第2の電気回路への切り替えが、行われる。この切り換えのとき、直前までブラシ付きモータ60は駆動動作しており、ブラシ(21,32)内には上記のように図38に示す温度勾配が形成されている。そのため、第2の電気回路には、ブラシ21からブラシ32に向けて流れる電流が形成され、この電流がコンデンサ71に充電される。
次に、本実施の形態のモータ装置100の有する効果について説明する。第1の電気回路によりブラシ付きモータ60が駆動動作しているときに生じる発熱によりコンミテータ6およびブラシ(21,32)には、熱エネルギーが蓄積される。その後、充電装置70のスイッチ(S1,S2)により第2の電気回路が形成されるとN型およびP型熱電材料がそれぞれ混合されているブラシ(21,32)の熱電効果(ゼーベック効果)により、コンミテータ6およびブラシ(21,32)に蓄積されている熱エネルギーが電気エネルギーとしてコンデンサ71に蓄えられる。このため、モータ装置100は、ブラシ付きモータ60の停止後にモータ60内の熱エネルギーを電気エネルギーとして保持することが
できる。そして、保持された電気エネルギーは別途使用することが可能である。そのため、本実施の形態のモータ装置100は、エネルギー効率の高いモータシステムである。
1 ブラシ付きモータ、3 アーマチュア、4 コア、5 コイル、6 コンミテータ、6b セグメント、7 シャフト、8 マグネット、21から29 正極ブラシ(ブラシ)、31から39 負極ブラシ(ブラシ)、23aから28a ブラシ本体、33aから38a ブラシ本体、23cから28c N型熱電素子、33cから38c P型熱電素子、50 電源、51 正極、52 負極、60 ブラシ付きモータ、70 充電装置、71 充電手段(コンデンサ)、S1およびS2 スイッチ、100 モータ装置

Claims (51)

  1. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(21から29)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(31から39)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(21から29)および前記負極ブラシ(31から39)の少なくともいずれか一方は、熱電効果を有することを特徴とするブラシ付きモータ。
  2. 前記正極ブラシ(21から28)および前記負極ブラシ(31から38)の少なくともいずれか一方は、N型の熱電効果を有することを特徴とする請求項1に記載のブラシ付きモータ。
  3. 前記正極ブラシ(21から28)および前記負極ブラシ(31から38)の少なくともいずれか一方は、N型熱電材料を含むことを特徴とする請求項2に記載のブラシ付きモータ。
  4. 前記正極ブラシ(21から28)および前記負極ブラシ(31から38)の少なくともいずれか一方は、P型の熱電効果を有することを特徴とする請求項1に記載のブラシ付きモータ。
  5. 前記正極ブラシ(21から28)および前記負極ブラシ(31から38)の少なくともいずれか一方は、P型熱電材料を含むことを特徴とする請求項4に記載のブラシ付きモータ。
  6. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(21)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(32)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(21)は、N型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形され、
    前記負極ブラシ(32)は、P型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形されていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  7. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(22)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(31)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(22)は、P型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形され、
    前記負極ブラシ(31)は、N型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形されていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  8. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(23,24,25)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(36,37,38)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(23,24,25)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(23a,24a,25a)と、前記ブラシ本体(23a,24a,25a)に接合されているN型熱電素子(23c,24c,25c)とを備え、
    前記負極ブラシ(36,37,38)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(36a,37a,38a)と、前記ブラシ本体(36a,37a,38a)に接合されているP型熱電素子(36c,37c,38c)とを備えていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  9. 前記正極ブラシ(23,24,25)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(23c,24c,25c)に埋設されているピグテール(23e,24e,25e)を備えると共に、前記負極ブラシ(36,37,38)は、前記ブラシ本体(36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(36c,37c,38c)のうち少なくとも前記P型熱電素子(36c,37c,38c)に埋設されているピグテール(36e,37e,38e)を備えることを特徴とする請求項8に記載されたブラシ付きモータ。
  10. 前記正極ブラシ(23,24,25)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c)のうち少なくとも前記ブラシ本体23a,24a,25a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていると共に、前記負極ブラシ(36,37,38)は、前記ブラシ本体(36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(36c,37c,38c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(36a,37a,38a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項8に記載されたブラシ付きモータ。
  11. 前記正極ブラシ(25)は、前記ブラシ本体(25a)および前記N型熱電素子(25c)がいずれも前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていると共に、前記負極ブラシ(38)は、前記ブラシ本体(38a)および前記P型熱電素子(38c)がいずれも前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項12に記載されたブラシ付きモータ。
  12. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(26,27,28)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(33,34,35)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(26,27,28)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(26a
    ,27a,28a)と、前記ブラシ本体(26a,27a,28a)に接合されているP型熱電素子(26c,27c,28c)とを備え、
    前記負極ブラシ(33,34,35)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(33a,34a,35a)と、前記ブラシ本体(33a,34a,35a)に接合されているN型熱電素子(33c,34c,35c)とを備えていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  13. 前記正極ブラシ(26,27,28)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c)のうち少なくとも前記P型熱電素子(26c,27c,28c)に埋設されているピグテール(26e,27e,28e)を備えると共に、前記負極ブラシ(33,34,35)は、前記ブラシ本体(33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(33c,34c,35c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(33c,34c,35c)に埋設されているピグテール(33e,34e,35e)を備えることを特徴とする請求項12に記載されたブラシ付きモータ。
  14. 前記正極ブラシ(26,27,28)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(26a,27a,28a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていると共に、前記負極ブラシ(33,34,35)は、前記ブラシ本体(33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(33c,34c,35c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(33c,34a,35a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項12に記載されたブラシ付きモータ。
  15. 前記正極ブラシ(28)は、前記ブラシ本体(28a)および前記P型熱電素子(28c)がいずれも前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていると共に、前記負極ブラシ(35)は、前記ブラシ本体(35a)および前記N型熱電素子(35c)がいずれも前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項14に記載されたブラシ付きモータ。
  16. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(21)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(31)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(21)および前記負極ブラシ(31)は、いずれもN型熱電材料と少なくとも黒鉛を混合して成形されていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  17. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(22)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(32)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(22)および前記負極ブラシ(32)は、いずれもP型熱電材料と少なくとも黒鉛を混合して成形されていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  18. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(23,24,25)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(33,34,35)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(23,24,25)および前記負極ブラシ(33,34,35)は、いずれも黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)と、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)に接合されているN型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)を備えていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  19. 前記正極ブラシ(23,24,25)および前記負極ブラシ(33,34,35)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)に埋設されているピグテール(23e,24e,25e,33e,34e,35e)を備えていることを特徴とする請求項18に記載されたブラシ付きモータ。
  20. 前記正極ブラシ(23,24,25)および前記負極ブラシ(33,34,35)は、前記ブラシ本体(24a,25a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項18に記載されたブラシ付きモータ。
  21. 前記正極ブラシ(25)および前記負極ブラシ(35)は、前記ブラシ本体(25a,35a)および前記N型熱電素子(25c,35c)がともに前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項20に記載されたブラシ付きモータ。
  22. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(26,27,28)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(36,37,38)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(26,27,28)および前記負極ブラシ(36,37,38)は、いずれも黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)と、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)に接合されているP型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)を備えていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  23. 前記正極ブラシ(26,27,28)および前記負極ブラシ(36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記P型
    熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)に埋設されているピグテール(26e,27e,28e,36e,37e,38eを備えていることを特徴とする請求項22に記載されたブラシ付きモータ。
  24. 前記正極ブラシ(26,27,28)および前記負極ブラシ(36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)が前記セグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項22に記載されたブラシ付きモータ。
  25. 前記正極ブラシ(28)および前記負極ブラシ(38)は、前記ブラシ本体(28a,38a)および前記P型熱電素子(28c,38c)がともに前記セグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項24に記載されたブラシ付きモータ。
  26. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(21,29)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(39,31)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(21,29)および前記負極ブラシ(39,31)のうちいずれか1つは、N型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形されていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  27. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(22,29)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(39,32)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(22,29)および前記負極ブラシ(39,32)のうちいずれか1つは、P型熱電材料と少なくとも黒鉛とを混合して成形されていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  28. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(23,24,25,29)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(33,34,35,39)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(23,24,25,29)および前記負極ブラシ(33,34,35,39)のうちいずれか1つは、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)と、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)に接合されているN型熱電素子(23c,24c,25c,33
    c,34c,35c)とを備えていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  29. 前記正極ブラシ(23,24,25,29)および前記負極ブラシ(33,34,35,39)のうち前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)を備えているブラシ(23,24,25,33,34,35)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)に埋設されているピグテール(23e,24e,25e,33e,34e,35e)を備えていることを特徴とする請求項28に記載されたブラシ付きモータ。
  30. 前記正極ブラシ(23,24,25,29)および前記負極ブラシ(33,34,35,39)のうち前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)を備えているブラシ(23,24,25,33,34,35)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項28に記載されたブラシ付きモータ。
  31. 前記正極ブラシ(23,24,25,29)および前記負極ブラシ(33,34,35,39)のうち前記N型熱電素子(25c,35c)を備えているブラシ(25,35)は、前記ブラシ本体(25a,35a)および前記N型熱電素子(25c,35c)がともに前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項30に記載されたブラシ付きモータ。
  32. シャフト(7)が嵌入されているコア(4)と、前記コア(4)に巻装されているコイル(5)と、前記シャフト(7)に固定され、前記コイル(5)が接続されているセグメント(6b)を有しているコンミテータ(6)と、を備えるアーマチュア(3)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に電源(50)の正極(51)に接続される正極ブラシ(26,27,28,29)と、
    前記コンミテータ(6)の前記セグメント(6b)に摺接すると共に前記電源(50)の負極(52)に接続される負極ブラシ(36,37,38,39)と、を備えるブラシ付きモータにおいて、
    前記正極ブラシ(26,27,28,29)および前記負極ブラシ(36,37,38,39)のうちいずれか1つは、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)と、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)に接合されているP型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)とを備えていることを特徴とするブラシ付きモータ。
  33. 前記正極ブラシ(26,27,28,29)および前記負極ブラシ(36,37,38,39)のうち前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)を備えているブラシ(26,27,28,36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)に埋設されているピグテール(26e,27e,28e,36e,37e,38e)を備えていることを特徴とする請求項32に記載されたブラシ付きモータ。
  34. 前記正極ブラシ(26,27,28,29)および前記負極ブラシ(36,37,38,39)のうち前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)
    を備えているブラシ(26,27,28,36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)が前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項32に記載されたブラシ付きモータ。
  35. 前記正極ブラシ(26,27,28,29)および前記負極ブラシ(36,37,38,39)のうち前記P型熱電素子(28c,38c)を備えているブラシ(28,38)は、前記ブラシ本体(28a,38a)および前記P型熱電素子(28c,38c)がともに前記セグメント(6b)に対し摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項34に記載されたブラシ付きモータ。
  36. 請求項1から請求項32のいずれかに記載されたブラシ付きモータと、前記ブラシ付きモータに接続され、前記ブラシ付きモータに備わるブラシ(21,22,23,24,25,26,27,28,31,32,33,34,35,36,37,38)から熱電効果により発電される電力を充電する充電装置70と、を備えることを特徴とするモータ装置。
  37. ブラシ付きモータに備わるアーマチュアへの給電手段として用いられるブラシ(21,22,23,24,25,26,27,28,31,32,33,34,35,36,37,38)において、
    前記ブラシ(21,22,23,24,25,26,27,28,31,32,33,34,35,36,37,38)は、熱電効果を有することを特徴とするブラシ。
  38. 前記ブラシ(21,23,24,25,31,33,34,35)は、N型の熱電効果を有することを特徴とする請求項37に記載されたブラシ。
  39. 前記ブラシ(21,23,24,25,31,33,34,35)は、N型熱電材料を含むことを特徴とする請求項38に記載されたブラシ。
  40. 前記ブラシ(21,31)は、N型熱電材料と少なくとも黒鉛を混合して成形されていることを特徴とする請求項39に記載されたブラシ。
  41. 前記ブラシ(22,26,27,28,32,36,37,38)は、P型の熱電効果を有することを特徴とする請求項37に記載のブラシ。
  42. 前記ブラシ(22,26,27,28,32,36,37,38)は、P型熱電材料を含むことを特徴とする請求項41に記載のブラシ。
  43. 前記ブラシ(22,32)は、P型熱電材料と少なくとも黒鉛を混合して成形されていることを特徴とする請求項42に記載されたブラシ。
  44. ブラシ付きモータに備わるアーマチュアへの給電手段として用いられるブラシ(23,24,25,33,34,35)において、
    前記ブラシ(23,24,25,33,34,35)は、黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)と、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)に接合されているN型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)とを備えることを特徴とするブラシ。
  45. 前記ブラシ(23,24,25,33,34,35)は、前記ブラシ本体23a,24
    a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)に埋設されているピグテール(23e,24e,25e,33e,34e,35e)を備えることを特徴とする請求項44に記載されたブラシ。
  46. 前記ブラシ(23,24,25,33,34,35)は、前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)および前記N型熱電素子(23c,24c,25c,33c,34c,35c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(23a,24a,25a,33a,34a,35a)がアーマチュアに備わるセグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項44に記載されたブラシ。
  47. 前記ブラシ(25,35)は、前記ブラシ本体(25a,35a)および前記N型熱電素子(25c,35c)がともに前記セグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項46に記載されたブラシ。
  48. ブラシ付きモータに備わるアーマチュアへの給電手段として用いられるブラシ(26,27,28,36,37,38)において、
    黒鉛を含んで成形されたブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)と、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)に接合されているP型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)とを備えることを特徴とするブラシ。
  49. 前記ブラシ(26,27,28,36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)に埋設されているピグテール(26e,27e,28e,36e,37e,38e)を備えることを特徴とする請求項48に記載されたブラシ。
  50. 前記ブラシ(26,27,28,36,37,38)は、前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)および前記P型熱電素子(26c,27c,28c,36c,37c,38c)のうち少なくとも前記ブラシ本体(26a,27a,28a,36a,37a,38a)がアーマチュアに備わるセグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項48に記載されたブラシ。
  51. 前記ブラシ(28,38)は、前記ブラシ本体(28a,38a)および前記P型熱電素子(28c,38c)がともに前記セグメントと摺接する位置に配置されていることを特徴とする請求項50に記載されたブラシ。
JP2009247146A 2009-10-28 2009-10-28 ブラシ、ブラシ付きモータおよびモータ装置 Expired - Fee Related JP5501732B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009247146A JP5501732B2 (ja) 2009-10-28 2009-10-28 ブラシ、ブラシ付きモータおよびモータ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009247146A JP5501732B2 (ja) 2009-10-28 2009-10-28 ブラシ、ブラシ付きモータおよびモータ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011097684A true JP2011097684A (ja) 2011-05-12
JP5501732B2 JP5501732B2 (ja) 2014-05-28

Family

ID=44114008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009247146A Expired - Fee Related JP5501732B2 (ja) 2009-10-28 2009-10-28 ブラシ、ブラシ付きモータおよびモータ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5501732B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103973046A (zh) * 2013-10-11 2014-08-06 帅晓华 旋盘供电式永磁电机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07118068A (ja) * 1993-09-03 1995-05-09 Toyo Tanso Kk 熱電素子用炭素−炭化ホウ素焼結体及びこれを用いた熱電素子
JPH10173243A (ja) * 1996-12-06 1998-06-26 Toray Ind Inc 熱電変換素子
JP2002125349A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp ブラシホルダ装置
JP2007028841A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Hitachi Chem Co Ltd 直流電動モータ用ブラシ及びその製造法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07118068A (ja) * 1993-09-03 1995-05-09 Toyo Tanso Kk 熱電素子用炭素−炭化ホウ素焼結体及びこれを用いた熱電素子
JPH10173243A (ja) * 1996-12-06 1998-06-26 Toray Ind Inc 熱電変換素子
JP2002125349A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp ブラシホルダ装置
JP2007028841A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Hitachi Chem Co Ltd 直流電動モータ用ブラシ及びその製造法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103973046A (zh) * 2013-10-11 2014-08-06 帅晓华 旋盘供电式永磁电机

Also Published As

Publication number Publication date
JP5501732B2 (ja) 2014-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10505106B1 (en) Encapsulated PCM switching devices and methods of forming the same
KR100455808B1 (ko) 전동 공구 및 그 절연 방법
JP4473978B2 (ja) 改良された熱電モジュールとその製造方法
JP5144635B2 (ja) 電子装置の製造方法
EP2814106B1 (en) Thermal conductivity control devices
US8022590B2 (en) Electric machine
US20120319806A1 (en) Thermally managed electromagnetic switching device
CN1918679A (zh) 开关以及使用该开关的装置
KR20170009348A (ko) 영구자석을 포함한 전기자동차용 릴레이 및 그 제조방법
JP5501732B2 (ja) ブラシ、ブラシ付きモータおよびモータ装置
CN110676103B (zh) 铋基合金作为开关或插座断电元件的方法
US20120280580A1 (en) Cooled fractional-horsepower motor
CN105702485A (zh) 用于电机开关装置的接触单元
US9653969B2 (en) Brush structure with heat dissipation member
JPH0555640A (ja) 熱電変換素子の製造方法及び該製造方法により製造された熱電変換素子
CN111710920A (zh) 一种基于相变材料的热控卷绕式锂电池
JP6518887B2 (ja) 熱電変換素子とその製造方法、及び熱電発電モジュールとペルチェ冷却モジュール
US11670901B2 (en) Electrical contact device and rotating electric machine including the electrical contact device
US20180269371A1 (en) Cooling Arrangement For An Electronic Component
US10505328B2 (en) Sliding member, rotary device, and method for manufacturing sliding member
JP2017538896A (ja) 熱保護システムを設けた車両用始動装置
JP5136840B2 (ja) 回転電機
US10699861B2 (en) Rocker switch
Ang et al. Development of Cu2Se/Ag2 (S, Se)-Based Monolithic Thermoelectric Generators for Low-Grade Waste Heat Energy Harvesting
KR20110073117A (ko) 비접촉 자기 유도 충전 방식 전기자동차의 배터리팩 냉각과 예열 장치 및, 이를 이용한 배터리팩 냉각, 예열 그리고 폐열회수 발전방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5501732

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees