JP2018125980A - モータ - Google Patents
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Abstract
Description
例えば特許文献1に開示のモータでは、陽極の給電ブラシと陰極の給電ブラシとが複数個ずつ備えられ、同極の複数の給電ブラシにおいてセグメントから離間する時間(タイミング)が異なるようにし、また同極の給電ブラシのうちセグメントから離間する時間の遅い給電ブラシが同極の他の給電ブラシよりも電気抵抗の高い材料で構成されている。これにより、同極の給電ブラシにおいては、セグメントから離間する時間が遅い給電ブラシからのみセグメントとの間で火花が発生し得るようになり、しかもセグメントから離間する時間が遅い給電ブラシは高抵抗のため発生する火花が小さく抑えられることとなるため、給電ブラシの火花摩耗の進行を抑制することができるようになっている。
この構成によれば、多層構造の第2の給電ブラシの周方向の幅が単層構造の第1の給電ブラシの周方向の幅よりも大きいため、低抵抗部と高抵抗部との多層構造が作り易い等の効果が期待できる。
この構成によれば、第2の給電ブラシの低抵抗部の周方向の幅が低抵抗部の単層構造をなす第1の給電ブラシの周方向の幅よりも小さいため、第1の給電ブラシがセグメントから離間する前に第2の給電ブラシの高抵抗部が同電位のセグメントに接触する。つまり、第2の給電ブラシの高抵抗部が整流期間に接触するため、整流時の電圧降下を大きくでき、より大きな整流効果を得ることが期待できる。
この構成によれば、第2の給電ブラシの高抵抗部の周方向の幅が低抵抗部の周方向の幅より小さいため、高抵抗部に電流が流れるのを極力低減でき、モータの出力低下を極力抑えること等の効果が期待できる。
この構成によれば、陽極及び陰極の何れにおいても、低抵抗部と高抵抗部との多層構造をなす第2の給電ブラシが用いられるため、多層構造の給電ブラシを用いることによる効果をより確実に得ることが可能となる。
以下、モータの第1実施形態について説明する。
図1に示すように、モータ31は、有底筒状のハウジング32と、同ハウジング32の内周面に固定された磁石33とを有するステータ34を備える。ハウジング32の開口部は、略円板状のエンドフレーム35によって閉塞される。また、磁石33(図4参照)は、N極とS極とが周方向に交互に配置されるようにハウジング32の内周面に固定されている。なお、本実施形態のモータ31は、磁石33の磁極数が「4」となっている。
図3及び図5に示すように、本実施形態の4つの給電ブラシ64は、それぞれ前記ブラシ保持部63にて保持されて、整流子45の回転方向Rに略90°間隔に配置されている。
(1−1)複数用いる給電ブラシ64のうち、全体が低抵抗部91の単層構造をなす第1の陽極側給電ブラシ81及び第1の陰極側給電ブラシ83と、整流子45の周方向において低抵抗部91と高抵抗部92との多層構造をなす第2の陽極側給電ブラシ82及び第2の陰極側給電ブラシ84とが用いられて構成される。給電ブラシ64の整流子45(セグメント48)との接触態様としては、第2の陽極側給電ブラシ82及び第2の陰極側給電ブラシ84の高抵抗部92が第1の陽極側給電ブラシ81及び第1の陰極側給電ブラシ83よりも同電位のセグメント48から遅れて離間する。つまり、遅れて離間する第2の陽極側給電ブラシ82及び第2の陰極側給電ブラシ84側でその離間時に火花が生じるが、離間部位を高抵抗部92にて構成したため、火花が小さく抑えられ、火花の発生自体も抑えられるため、給電ブラシ64(81〜84)の火花摩耗の進行を抑制することができる。また、第2の陽極側給電ブラシ82及び第2の陰極側給電ブラシ84は部分的に高抵抗部92を有する多層構造をなしているため、自身の低抵抗部91にも十分な電流が流れる。そのため、低抵抗部91の単層構造をなす第1の陽極側給電ブラシ81及び第1の陰極側給電ブラシ83側への電流集中を抑えることができ、第1の陽極側給電ブラシ81及び第1の陰極側給電ブラシ83の過度な温度上昇も抑えることができる。
以下、モータの第2実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第1実施形態と同一の構成及び対応する構成に同一の符号を付してその説明を省略する。
(2−1)第2の陽極側給電ブラシ102及び第2の陰極側給電ブラシ104の高抵抗部92の周方向の幅が低抵抗部91の周方向の幅より小さいため、高抵抗部92に電流が流れるのを極力低減でき、モータの出力低下を極力抑えること等の効果が期待できる。
以下、モータの第3実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記各実施形態と同一の構成及び対応する構成に同一の符号を付してその説明を省略する。
(3−1)第2の陽極側給電ブラシ82及び第2の陰極側給電ブラシ84の低抵抗部91の周方向の幅が低抵抗部91の単層構造をなす第1の陽極側給電ブラシ101及び第1の陰極側給電ブラシ103の周方向の幅よりも小さいため、第1の陽極側給電ブラシ101及び第1の陰極側給電ブラシ103がセグメント48から離間する前に第2の陽極側給電ブラシ82及び第2の陰極側給電ブラシ84の高抵抗部92が同電位のセグメント48に接触する。つまり、第2の陽極側給電ブラシ82及び第2の陰極側給電ブラシ84の高抵抗部92が整流期間に接触するため、整流時の電圧降下を大きくでき、より大きな整流効果を得ることが期待できる。
以下、モータの第4実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記各実施形態と同一の構成及び対応する構成に同一の符号を付してその説明を省略する。
<第5実施形態>
以下、モータの第5実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記各実施形態と同一の構成及び対応する構成に同一の符号を付してその説明を省略する。
(5−1)第2の陽極側給電ブラシ122及び第2の陰極側給電ブラシ124は、低抵抗部91が周方向両側の高抵抗部92にて挟まれた三層構造をなしているため、セグメント48との離間時の火花抑制とともに、接触開始時の火花抑制も図ることができる。
以下、モータの第6実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第3実施形態と同一の構成及び対応する構成に同一の符号を付してその説明を省略する。
(6−1)給電ブラシ64の数を減らすことで、減らしたブラシのみならずその周囲部品も省略でき、モータの低コスト化、組付工数低減、軽量化等の効果が期待できる。
以下、モータの第7実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記各実施形態と同一の構成及び対応する構成に同一の符号を付してその説明を省略する。
<第8実施形態>
以下、モータの第8実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第7実施形態と同一の構成及び対応する構成に同一の符号を付してその説明を省略する。
<第9実施形態>
以下、モータの第9実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記各実施形態と同一の構成及び対応する構成に同一の符号を付してその説明を省略する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態において、低抵抗部91と高抵抗部92との境界を径方向に沿った直線状ではなく、例えば斜めに境界を設定してもよい。また、低抵抗部91と高抵抗部92とを径方向においても部分的とした構成としてもよい。
・上記各実施形態の構成の組み合わせを適宜変更してもよい。
Claims (5)
- 周方向に並び複数のコイルがそれぞれ接続された複数のセグメント、及び同電位となる前記セグメント同士を短絡する短絡部材を有し、周方向に回転する整流子と、
陽極及び陰極の少なくとも一方の極が複数用いられ、前記整流子の回転に伴い複数の前記セグメントに対して順次摺接する給電ブラシと、を備えたモータであって、
前記給電ブラシの構成材料として、相対的に抵抗値の低い低抵抗材料と、相対的に抵抗値の高い高抵抗材料とが用いられ、同極で複数用いる前記給電ブラシのうち少なくとも1つの給電ブラシは、前記低抵抗材料を用いる低抵抗部の単層構造をなす第1の給電ブラシにて構成され、同極で複数用いる前記給電ブラシのうち残りの少なくとも1つの給電ブラシは、前記整流子の周方向において前記低抵抗材料を用いる低抵抗部と前記高抵抗材料を用いる高抵抗部との多層構造をなす第2の給電ブラシにて構成され、同電位の前記セグメントから遅れて離間する部位が前記第2の給電ブラシの前記高抵抗部となるように設定されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1に記載のモータにおいて、
前記第2の給電ブラシの周方向の幅が前記第1の給電ブラシの周方向の幅よりも大きく設定されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1又は2に記載のモータにおいて、
前記第2の給電ブラシの前記低抵抗部の周方向の幅が前記第1の給電ブラシの周方向の幅よりも小さく設定されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載のモータにおいて、
前記第2の給電ブラシの前記高抵抗部の周方向の幅が前記低抵抗部の周方向の幅より小さく設定されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1〜4の何れか1項に記載のモータにおいて、
陽極及び陰極の何れの前記給電ブラシにおいても、多層構造をなす前記第2の給電ブラシが用いられていることを特徴とするモータ。
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