JP2599778B2 - 直流機 - Google Patents
直流機Info
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- JP2599778B2 JP2599778B2 JP63316915A JP31691588A JP2599778B2 JP 2599778 B2 JP2599778 B2 JP 2599778B2 JP 63316915 A JP63316915 A JP 63316915A JP 31691588 A JP31691588 A JP 31691588A JP 2599778 B2 JP2599778 B2 JP 2599778B2
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- JP
- Japan
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- brush
- commutator
- contact
- peripheral surface
- machine
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
- H01R39/18—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
- H01R39/26—Solid sliding contacts, e.g. carbon brush
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
- H02K13/10—Arrangements of brushes or commutators specially adapted for improving commutation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/18—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having displaceable main or auxiliary brushes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/14—Means for supporting or protecting brushes or brush holders
- H02K5/143—Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
- H02K5/148—Slidably supported brushes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は直流機に関し、更に詳細には直流機のコンミ
テータに摺接するブラシの改良に関する。
テータに摺接するブラシの改良に関する。
（従来の技術） 従来、例えば機関始動用電動機に用いられる直流機に
おいて、コンミテータに摺接させてアマチュアに電流を
通電するブラシ１は第３図に示されるように半径ｒが約
30〜40mmのコンミテータ２の周囲にブラシホルダ３で保
持されてその中心線４がコンミテータ２の中心点を通る
ような位置に配置されていた。
おいて、コンミテータに摺接させてアマチュアに電流を
通電するブラシ１は第３図に示されるように半径ｒが約
30〜40mmのコンミテータ２の周囲にブラシホルダ３で保
持されてその中心線４がコンミテータ２の中心点を通る
ような位置に配置されていた。
ブラシ１は通常コンミテータ２に当接する端部とは反
対側の端部からスプリングなどにより押圧力が付与さ
れ、当接面が摩擦するに従ってブラシホルダ３内を摺動
する。このブラシ１のブラシホルダ２内での摺動性を高
め且つ組付け性を考慮してブラシ１のコンミテータ周方
向側の両端面とブラシホルダ２との間には一般に0.05〜
0.30mmの隙間５が形成されている。なお、ブラシ１の幅
Ｗは一般的に４〜7mmである。
対側の端部からスプリングなどにより押圧力が付与さ
れ、当接面が摩擦するに従ってブラシホルダ３内を摺動
する。このブラシ１のブラシホルダ２内での摺動性を高
め且つ組付け性を考慮してブラシ１のコンミテータ周方
向側の両端面とブラシホルダ２との間には一般に0.05〜
0.30mmの隙間５が形成されている。なお、ブラシ１の幅
Ｗは一般的に４〜7mmである。
ところで、ブラシ１のコンミテータ２周面に当接する
端面1aは初期には第４図に示されるように平坦面であっ
た。しかし、当接面1aが平坦面であると、コンミテータ
２に対しては幅方向に線接触となるためブラシ１が不安
定で、その結果ブラシ１が踊って整流が悪くなったり又
は摺接音が大きくなったりするという欠点があった。そ
のため、ブラシ１の当接面1aは第３図に示されるように
コンミテータ２の周面と同じ曲率で形成された曲面とさ
れていた。
端面1aは初期には第４図に示されるように平坦面であっ
た。しかし、当接面1aが平坦面であると、コンミテータ
２に対しては幅方向に線接触となるためブラシ１が不安
定で、その結果ブラシ１が踊って整流が悪くなったり又
は摺接音が大きくなったりするという欠点があった。そ
のため、ブラシ１の当接面1aは第３図に示されるように
コンミテータ２の周面と同じ曲率で形成された曲面とさ
れていた。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、直流機において、一般的に、前述した
ようにブラシ１の両端面とブラシホルダ３との間には隙
間５が形成されているため、ブラシ１をブラシホルダ３
に取付ける時にブラシ１が傾くことがある。この場合、
従来のブラシ１であるとその当接面1aがコンミテータ２
の周面の曲率と同じに形成されているため、第５図に示
されるようにブラシ当接面1aの角部1bがコンミテータ２
の周面に摺接することになり、その結果接触点が大きく
ずれてブラシ角が実質的に変更した状態となり、初期特
性が著しく不安定になるという問題があった。
ようにブラシ１の両端面とブラシホルダ３との間には隙
間５が形成されているため、ブラシ１をブラシホルダ３
に取付ける時にブラシ１が傾くことがある。この場合、
従来のブラシ１であるとその当接面1aがコンミテータ２
の周面の曲率と同じに形成されているため、第５図に示
されるようにブラシ当接面1aの角部1bがコンミテータ２
の周面に摺接することになり、その結果接触点が大きく
ずれてブラシ角が実質的に変更した状態となり、初期特
性が著しく不安定になるという問題があった。
本発明の目的は、ブラシをブラシホルダに組付ける際
ブラシが該ブラシホルダ内で傾いても初期特性に変動が
生じにくい直流機を提供することにある。
ブラシが該ブラシホルダ内で傾いても初期特性に変動が
生じにくい直流機を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、コンミテータとブラシホルダに摺動可能に
保持され端面を前記コンミテータの周面に当接させてア
マチュアに電流を通電するブラシとを有する直流機にお
いて、前記ブラシの前記コンミテータ周面への当接面
が、前記コンミテータの周面の直径（D1）に対して、1.
2×D1≦D2≦2.5×D1の関係を有する直径（D2）の曲面で
形成されていることを特徴とする。
保持され端面を前記コンミテータの周面に当接させてア
マチュアに電流を通電するブラシとを有する直流機にお
いて、前記ブラシの前記コンミテータ周面への当接面
が、前記コンミテータの周面の直径（D1）に対して、1.
2×D1≦D2≦2.5×D1の関係を有する直径（D2）の曲面で
形成されていることを特徴とする。
（作 用） 本発明の直流機によると、ブラシのコンミテータ周面
への当接面がコンミテータの当該周面の直径（D1）に対
して、1.2×D1≦D2≦2.5×D1の関係を有する直径（D2）
の曲面で形成されているため、ブラシをブラシホルダに
組付けた際に傾いたとしてもブラシ当接面におけるコン
ミテータ周面への接触部は該当接面の中央寄りに位置
し、位置ずれの程度は直流機の初期特性に影響の与え方
が少ない。
への当接面がコンミテータの当該周面の直径（D1）に対
して、1.2×D1≦D2≦2.5×D1の関係を有する直径（D2）
の曲面で形成されているため、ブラシをブラシホルダに
組付けた際に傾いたとしてもブラシ当接面におけるコン
ミテータ周面への接触部は該当接面の中央寄りに位置
し、位置ずれの程度は直流機の初期特性に影響の与え方
が少ない。
（実施例） 以下、本発明の直流機を添付図面に示された実施例に
ついて更に詳細に説明する。
ついて更に詳細に説明する。
第１図には本発明の一実施例に係る機関始動用電動機
に用いる直流機のコンミテータとブラシが示されてい
る。コンミテータは第３図で説明されたものと同じであ
るので同一の符号２で示す。他方、ブラシ10はコンミテ
ータ２の周面に接触する端面即ち当接面10aを除いては
大きさ或いは形状など従来のものと同じであり、従って
ブラシホルダも第３図で説明したものと同様であるので
同一の符号３で示す。
に用いる直流機のコンミテータとブラシが示されてい
る。コンミテータは第３図で説明されたものと同じであ
るので同一の符号２で示す。他方、ブラシ10はコンミテ
ータ２の周面に接触する端面即ち当接面10aを除いては
大きさ或いは形状など従来のものと同じであり、従って
ブラシホルダも第３図で説明したものと同様であるので
同一の符号３で示す。
このブラシ10の当接面10aは、コンミテータ２の直径
よりも大きな直径の曲面で形成されている。すなわち、
コンミテータ２の周面の直径をD1とすると、このD1より
大きな直径D2の曲率で形成される曲面とされている。こ
こで、ブラシ10の当接面10aの半径のコンミテータ２の
周面2aの半径に対する比ｋ＝（D2/2）／（D2/2）を変化
させて、組付け時にブラシ10の傾きにより発生するブラ
シ10の当接面10aにおけるコンミテータ２の周面2aへの
接触部の当たり角度θおよびブラシ振動Ｇを測定し、そ
の結果を第６図に示す。なお、ブラシとコンミテータと
の当たり角度θは、傾きのない場合のブラシ10の中心線
と、傾いた場合のブラシ10の周面2aへの当接部とコンミ
テータ２の中心点とを結ぶ直線とで形成される角度を表
している。そして、当たり角度θと比ｋとの関係は、第
６図に曲線Ａで示され、θ１は当接面10aが平坦面であ
る場合に、θ２は当接面10aの曲率が周面2aの曲率と等
しい場合にそれぞれ相当している。また、ブラシ振動Ｇ
は摺接音の代替値であり、直流機を駆動させた際のブラ
シ10の振動加速度を表している。そして、ブラシ振動Ｇ
と比ｋとの関係は、第６図に曲線Ｂで示され、縦軸のブ
ラシ振動Ｇは当接面10aを平坦面とした場合のブラシ振
動Ｇ（100％）に対する相対値を表している。
よりも大きな直径の曲面で形成されている。すなわち、
コンミテータ２の周面の直径をD1とすると、このD1より
大きな直径D2の曲率で形成される曲面とされている。こ
こで、ブラシ10の当接面10aの半径のコンミテータ２の
周面2aの半径に対する比ｋ＝（D2/2）／（D2/2）を変化
させて、組付け時にブラシ10の傾きにより発生するブラ
シ10の当接面10aにおけるコンミテータ２の周面2aへの
接触部の当たり角度θおよびブラシ振動Ｇを測定し、そ
の結果を第６図に示す。なお、ブラシとコンミテータと
の当たり角度θは、傾きのない場合のブラシ10の中心線
と、傾いた場合のブラシ10の周面2aへの当接部とコンミ
テータ２の中心点とを結ぶ直線とで形成される角度を表
している。そして、当たり角度θと比ｋとの関係は、第
６図に曲線Ａで示され、θ１は当接面10aが平坦面であ
る場合に、θ２は当接面10aの曲率が周面2aの曲率と等
しい場合にそれぞれ相当している。また、ブラシ振動Ｇ
は摺接音の代替値であり、直流機を駆動させた際のブラ
シ10の振動加速度を表している。そして、ブラシ振動Ｇ
と比ｋとの関係は、第６図に曲線Ｂで示され、縦軸のブ
ラシ振動Ｇは当接面10aを平坦面とした場合のブラシ振
動Ｇ（100％）に対する相対値を表している。
第６図から、当たり角度θは、ｋが１より大きくなる
と急激に小さくなり、ｋが1.2を過ぎるとその傾斜が緩
やかになり、さらにｋが2.5を過ぎるとその傾斜がほぼ
飽和するのがわかる。この結果から、1.2≦ｋであれ
ば、組付け時にブラシホルダ３内でブラシ10が傾いたと
しても、当接面10aにおけるコンミテータ２の周面2aへ
の接触部10bは当接面10aの中央寄りに位置し、接触点の
ずれが小さくなり、直流機の初期特性が安定する。
と急激に小さくなり、ｋが1.2を過ぎるとその傾斜が緩
やかになり、さらにｋが2.5を過ぎるとその傾斜がほぼ
飽和するのがわかる。この結果から、1.2≦ｋであれ
ば、組付け時にブラシホルダ３内でブラシ10が傾いたと
しても、当接面10aにおけるコンミテータ２の周面2aへ
の接触部10bは当接面10aの中央寄りに位置し、接触点の
ずれが小さくなり、直流機の初期特性が安定する。
また、第６図から、ブラシ振動Ｇは、ｋが小さくなる
につれ小さくなることがわかる。そして、ｋ≦2.5であ
れば、異常摺接音の発生がなくなることが確認できた。
につれ小さくなることがわかる。そして、ｋ≦2.5であ
れば、異常摺接音の発生がなくなることが確認できた。
したがって、ブラシ10における当接面10aの曲面に係
る半径D2/2は、コンミテータ２の周面の半径ｒ即ちD1/2
の約1.2〜2.5倍程度とすることが好ましい。換言すれ
ば、ブラシの当接面10aは、D2/2＝（1.2〜2.5）×D1/2
によって形成される曲面とされることが好ましいのであ
る。
る半径D2/2は、コンミテータ２の周面の半径ｒ即ちD1/2
の約1.2〜2.5倍程度とすることが好ましい。換言すれ
ば、ブラシの当接面10aは、D2/2＝（1.2〜2.5）×D1/2
によって形成される曲面とされることが好ましいのであ
る。
このようなブラシ10によると、ブラシホルダ３への組
付け時に該ホルダ３内で第２図に示される如く傾いたと
しても、ブラシ当接面10aにおけるコンミテータ２の周
面2aへの接触部10bは当該当接面10aの中央寄りに位置
し、第５図に示される如く従来のブラシの場合のように
角部になることはない。そのため、接触点のずれは非常
に小さく、ブラシ角が実質的な変更するような状態とは
ならず、従って直流機の初期特性が安定するとともに、
異常摺接音の発生を抑えることができる。
付け時に該ホルダ３内で第２図に示される如く傾いたと
しても、ブラシ当接面10aにおけるコンミテータ２の周
面2aへの接触部10bは当該当接面10aの中央寄りに位置
し、第５図に示される如く従来のブラシの場合のように
角部になることはない。そのため、接触点のずれは非常
に小さく、ブラシ角が実質的な変更するような状態とは
ならず、従って直流機の初期特性が安定するとともに、
異常摺接音の発生を抑えることができる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の直流機によれば、ブラ
シのコンミテータ周面に接触する当接面をコンミテータ
の直径（D1）に対して、1.2×D1≦D2≦2.5×D1の関係を
有する直径（D2）の曲面で形成したことにより、ブラシ
ホルダへのブラシの組付け時に傾きが生じても、ブラシ
とコンミテータとの当りが均一になり直流機の特性変動
が少なく、かつ、異常摺接音の発生が抑えられるという
優れた効果を奏する。
シのコンミテータ周面に接触する当接面をコンミテータ
の直径（D1）に対して、1.2×D1≦D2≦2.5×D1の関係を
有する直径（D2）の曲面で形成したことにより、ブラシ
ホルダへのブラシの組付け時に傾きが生じても、ブラシ
とコンミテータとの当りが均一になり直流機の特性変動
が少なく、かつ、異常摺接音の発生が抑えられるという
優れた効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例における直流機のコンミテー
タとブラシとの正常な接触状態を示す構成説明図、第２
図は第１図に示されたブラシをブラシホルダに傾いた状
態で組付けたときのコンミテータとの接触状態を示す構
成説明図、第３図は当接面がコンミテータの周面と同じ
曲率の曲面で形成された従来のブラシのコンミテータへ
の正常な接触状態を示す構成説明図、第４図は当接面が
平坦面である従来のブラシのコンミテータへの正常な接
触状態を示す構成説明図、第５図は第３図に示されたブ
ラシをブラシホルダに傾いた状態で組付けたときのコン
ミテータとの接触状態を示す構成説明図、第６図は当た
り角度およびブラシ振動Ｇと比ｋとの関係を示すグラフ
である。 ２……コンミテータ、2a……周面、３……ブラシホル
ダ、５……隙間、10……ブラシ、10a……当接面。 なお、図中同一符号は同一部分又は相当部分を示す。
タとブラシとの正常な接触状態を示す構成説明図、第２
図は第１図に示されたブラシをブラシホルダに傾いた状
態で組付けたときのコンミテータとの接触状態を示す構
成説明図、第３図は当接面がコンミテータの周面と同じ
曲率の曲面で形成された従来のブラシのコンミテータへ
の正常な接触状態を示す構成説明図、第４図は当接面が
平坦面である従来のブラシのコンミテータへの正常な接
触状態を示す構成説明図、第５図は第３図に示されたブ
ラシをブラシホルダに傾いた状態で組付けたときのコン
ミテータとの接触状態を示す構成説明図、第６図は当た
り角度およびブラシ振動Ｇと比ｋとの関係を示すグラフ
である。 ２……コンミテータ、2a……周面、３……ブラシホル
ダ、５……隙間、10……ブラシ、10a……当接面。 なお、図中同一符号は同一部分又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】コンミテータとブラシホルダに摺動可能に
保持され端面を前記コンミテータの周面に当接させてア
マチュアに電流を通電するブラシとを有する直流機にお
いて、前記ブラシのコンミテータ周面への当接面が、前
記コンミテータの周面の直径（D1）に対して、1.2×D1
≦D2≦2.5×D1の関係を有する直径（D2）の曲面で形成
されているとを特徴とする直流機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63316915A JP2599778B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 直流機 |
| KR2019890017029U KR930000506Y1 (ko) | 1988-12-14 | 1989-11-17 | 기관시동용 직류기의 브러시 |
| EP19890312999 EP0373902A3 (en) | 1988-12-14 | 1989-12-12 | Electrical brush assembly |
| US07/450,103 US4983873A (en) | 1988-12-14 | 1989-12-13 | Electrical brush assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63316915A JP2599778B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 直流機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02164244A JPH02164244A (ja) | 1990-06-25 |
| JP2599778B2 true JP2599778B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=18082332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63316915A Expired - Lifetime JP2599778B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 直流機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4983873A (ja) |
| EP (1) | EP0373902A3 (ja) |
| JP (1) | JP2599778B2 (ja) |
| KR (1) | KR930000506Y1 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3004809B2 (ja) * | 1992-05-25 | 2000-01-31 | アスモ株式会社 | 直流機 |
| GB9509869D0 (en) * | 1995-05-16 | 1995-07-12 | Johnson Electric Sa | Brush assembly for an electric motor |
| WO1996041410A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Itt Automotive Electrical Systems, Inc. | Reduced speed growth in windshield wiper motor |
| DE19962363A1 (de) * | 1999-12-23 | 2001-06-28 | Pierburg Ag | Naßlaufender Gleichstrommotor |
| JP3641238B2 (ja) * | 2001-12-26 | 2005-04-20 | アスモ株式会社 | ブラシ保持装置、回転電機の組み付け方法 |
| JP3767554B2 (ja) * | 2002-12-27 | 2006-04-19 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置用ブラシモータ |
| DE10340141A1 (de) * | 2003-09-01 | 2005-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Elektromotor |
| DE10340537A1 (de) * | 2003-09-03 | 2005-03-31 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine |
| US20060055276A1 (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-16 | O'donnell Steven B | Keyed motor brushes |
| US7466056B2 (en) * | 2006-10-06 | 2008-12-16 | Remi International, Inc | Dynamoelectric machine brush holder assembly and method |
| US7696666B2 (en) * | 2006-10-06 | 2010-04-13 | Remy Technologies, L.L.C. | Dynamoelectric machine grommet |
| US7705512B2 (en) * | 2006-10-06 | 2010-04-27 | Remy International, Inc. | Dynamoelectric machine conductor |
| US20080084133A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Steven Burton | Dynamoelectric machine brush and method |
| US10598222B2 (en) * | 2012-01-03 | 2020-03-24 | New Way Machine Components, Inc. | Air bearing for use as seal |
| JP6293476B2 (ja) * | 2013-04-22 | 2018-03-14 | アスモ株式会社 | モータ |
| DE202015000936U1 (de) * | 2014-04-10 | 2015-03-10 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Elektromotor sowie Bürste hierfür |
| USD795192S1 (en) * | 2015-09-08 | 2017-08-22 | Helwig Carbon Products, Inc. | Brush assembly |
| US9853407B2 (en) | 2015-09-08 | 2017-12-26 | Helwig Carbon Products, Inc. | Brush assembly |
| KR102510163B1 (ko) * | 2015-12-01 | 2023-03-15 | 엘지이노텍 주식회사 | 모터 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1199230A (fr) * | 1956-07-09 | 1959-12-11 | Morgan Crucible Co | Perfectionnement aux balais de contact électrique |
| FR1442484A (fr) * | 1965-05-05 | 1966-06-17 | Lorraine Carbone | Perfectionnements aux balais de moteurs électriques |
| US3467846A (en) * | 1965-05-05 | 1969-09-16 | Lorraine Carbone | Brushes for electric motors |
| US4034249A (en) * | 1976-08-05 | 1977-07-05 | General Electric Company | Commutator rounding brush |
| DE3148996A1 (de) * | 1981-12-10 | 1983-06-23 | Hoffmann & Co Elektrokohle KG, 4823 Steeg | Kohlebuerste fuer elektrische maschinen |
| JPS6026453A (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | 直流電動機 |
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