JP3097408B2 - 直流モータ - Google Patents
直流モータInfo
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- JP3097408B2 JP3097408B2 JP05207155A JP20715593A JP3097408B2 JP 3097408 B2 JP3097408 B2 JP 3097408B2 JP 05207155 A JP05207155 A JP 05207155A JP 20715593 A JP20715593 A JP 20715593A JP 3097408 B2 JP3097408 B2 JP 3097408B2
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- commutator
- motor
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流モータに関し、特
に母材に対して、第一の金属層と第二の金属層を有する
ようにした整流子の構造に関するものである。
に母材に対して、第一の金属層と第二の金属層を有する
ようにした整流子の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、直流モータは、例えば図4に示す
ように、構成されている。即ち、図3において、直流モ
ータ1は、ケース2と、該ケース2の中心に回転可能に
支持された回転子3と、ケース2内の周囲に配設された
永久磁石4とから構成されている。
ように、構成されている。即ち、図3において、直流モ
ータ1は、ケース2と、該ケース2の中心に回転可能に
支持された回転子3と、ケース2内の周囲に配設された
永久磁石4とから構成されている。
【0003】上記回転子3は、図4に示すように、ケー
ス2の図面にて左右の端面に設けられた軸受2a,2b
に枢支された回転軸3aと、該回転軸3aの中央部にて
その周囲に等角度間隔に備えられた複数個(図示の場
合、3個)のヨーク3b,3c,3dと、各ヨーク3
b,3c,3dに巻回されたコイル5と、該回転軸3a
の一端付近にて、その周りに取り付けられたコイル5と
同じ個数の整流子6とを含んでいる。
ス2の図面にて左右の端面に設けられた軸受2a,2b
に枢支された回転軸3aと、該回転軸3aの中央部にて
その周囲に等角度間隔に備えられた複数個(図示の場
合、3個)のヨーク3b,3c,3dと、各ヨーク3
b,3c,3dに巻回されたコイル5と、該回転軸3a
の一端付近にて、その周りに取り付けられたコイル5と
同じ個数の整流子6とを含んでいる。
【0004】例えば、各整流子6は、隣接する整流子6
との間にギャップを備えることにより、互いに電気的に
絶縁されていると共に、それぞれ互いに隣接する二つの
コイル5の巻線端末が接続されている。これに対して、
ケース2には、該整流子6に対して、互いに反対方向か
ら接触するように、二つのブラシ7が備えられており、
該ブラシ7は、ケース2の端面に備えられた外部接続端
子8に電気的に接続されている。これにより、該外部接
続端子8からブラシ7を介して整流子6間に給電するこ
とにより、コイル5が通電されることになる。
との間にギャップを備えることにより、互いに電気的に
絶縁されていると共に、それぞれ互いに隣接する二つの
コイル5の巻線端末が接続されている。これに対して、
ケース2には、該整流子6に対して、互いに反対方向か
ら接触するように、二つのブラシ7が備えられており、
該ブラシ7は、ケース2の端面に備えられた外部接続端
子8に電気的に接続されている。これにより、該外部接
続端子8からブラシ7を介して整流子6間に給電するこ
とにより、コイル5が通電されることになる。
【0005】ここで、各整流子6は、その回転軸3aに
関する半径方向の断面が、図6に示すように構成されて
いる。即ち、図6において、整流子6は、例えば銅から
成る母材6aの表面領域に対して、クラッド材として、
第一の金属層である金合金層6cと、第二の金属層であ
る銀合金層6bを圧着、溶接加工して、該金合金層6c
と銀合金層6bとを互いに接合することにより、構成さ
れている。
関する半径方向の断面が、図6に示すように構成されて
いる。即ち、図6において、整流子6は、例えば銅から
成る母材6aの表面領域に対して、クラッド材として、
第一の金属層である金合金層6cと、第二の金属層であ
る銀合金層6bを圧着、溶接加工して、該金合金層6c
と銀合金層6bとを互いに接合することにより、構成さ
れている。
【0006】このように構成された直流モータ1によれ
ば、回転子3の角度位置に対応して、二つのブラシ7
は、回転軸3aの周りに等角度間隔で配設された3つの
整流子6のうち、何れか二つの整流子6に常に接触して
いることになる。これにより、当該二つの整流子6に対
して、外部接続端子8からブラシ7を介して、給電が行
なわれる。従って、該二つの整流子6に両端が接続され
たコイル5が通電されることになり、該コイル5に発生
する磁界が、関連するヨーク3b,3cまたは3dを介
して、ケース2の内側に設けられた永久磁石4に作用す
ることにより、該回転子3に、回転力が付与されること
になる。かくして、該回転子3が回転軸3aの周りに回
動せしめられ、上記動作が繰返し行なわれることによ
り、該回転3が、回転駆動せしめられ得る。
ば、回転子3の角度位置に対応して、二つのブラシ7
は、回転軸3aの周りに等角度間隔で配設された3つの
整流子6のうち、何れか二つの整流子6に常に接触して
いることになる。これにより、当該二つの整流子6に対
して、外部接続端子8からブラシ7を介して、給電が行
なわれる。従って、該二つの整流子6に両端が接続され
たコイル5が通電されることになり、該コイル5に発生
する磁界が、関連するヨーク3b,3cまたは3dを介
して、ケース2の内側に設けられた永久磁石4に作用す
ることにより、該回転子3に、回転力が付与されること
になる。かくして、該回転子3が回転軸3aの周りに回
動せしめられ、上記動作が繰返し行なわれることによ
り、該回転3が、回転駆動せしめられ得る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された直流モータ1においては、整流子6は、
その表面のブラシ7との接触領域が、銅から成る母材に
対して、第一の金属層である金合金層6c及び第二の金
属層である銀合金層6bを圧着、溶接加工により接合す
ることにより構成されている。このため、金合金層6c
と銀合金層6bとの間の接合強度が比較的弱い。従っ
て、直流モータ1の動作によって、第一の金属層である
金合金層6cと第二の金属層である銀合金層6bとの硬
度の違いによって、疲労してしまい、場合によっては、
金合金層6cが、銀合金層6bから剥離することがあ
り、この剥離した金合金層6cが、各整流子6の間のギ
ャップ内に入り込む等によって、ショートしてしまうこ
とがあり、問題があった。
うに構成された直流モータ1においては、整流子6は、
その表面のブラシ7との接触領域が、銅から成る母材に
対して、第一の金属層である金合金層6c及び第二の金
属層である銀合金層6bを圧着、溶接加工により接合す
ることにより構成されている。このため、金合金層6c
と銀合金層6bとの間の接合強度が比較的弱い。従っ
て、直流モータ1の動作によって、第一の金属層である
金合金層6cと第二の金属層である銀合金層6bとの硬
度の違いによって、疲労してしまい、場合によっては、
金合金層6cが、銀合金層6bから剥離することがあ
り、この剥離した金合金層6cが、各整流子6の間のギ
ャップ内に入り込む等によって、ショートしてしまうこ
とがあり、問題があった。
【0008】本発明は、以上の点に鑑み、整流子のクラ
ッド材としての第一の金属層と第二の金属層との間の接
合強度を高めることにより、動作による疲労や剥離を排
除するようにした、信頼性の高い、直流モータを提供す
ることを目的としている。
ッド材としての第一の金属層と第二の金属層との間の接
合強度を高めることにより、動作による疲労や剥離を排
除するようにした、信頼性の高い、直流モータを提供す
ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、回転軸の周りに配設されたコイルを有する回転子
と、該回転子の周囲に沿って配設された永久磁石と、回
転軸に取り付けられ且つ上記コイルに接続された整流子
と、固定配置され且つ該整流子に対して押圧されるブラ
シとを含んでおり、外部からブラシ,整流子を介して上
記コイルに給電が行なわれると共に、該整流子が、その
表面のブラシが接触すべき領域にて、母材に対して、第
一の金属層と第二の金属層を有することにより形成され
ている,直流モータにおいて、該整流子は,第一の金属
層及び第二の金属層を圧着後、第一段階の加熱溶接がさ
れて金属層が形成され,該金属層を銅からなる母材に積
層されて圧着後,第二段階の加熱溶接がされることによ
り,該第一の金属層と第二の金属層の境界が拡散接合さ
れていることを特徴とする、直流モータにより,達成さ
れる。
れば、回転軸の周りに配設されたコイルを有する回転子
と、該回転子の周囲に沿って配設された永久磁石と、回
転軸に取り付けられ且つ上記コイルに接続された整流子
と、固定配置され且つ該整流子に対して押圧されるブラ
シとを含んでおり、外部からブラシ,整流子を介して上
記コイルに給電が行なわれると共に、該整流子が、その
表面のブラシが接触すべき領域にて、母材に対して、第
一の金属層と第二の金属層を有することにより形成され
ている,直流モータにおいて、該整流子は,第一の金属
層及び第二の金属層を圧着後、第一段階の加熱溶接がさ
れて金属層が形成され,該金属層を銅からなる母材に積
層されて圧着後,第二段階の加熱溶接がされることによ
り,該第一の金属層と第二の金属層の境界が拡散接合さ
れていることを特徴とする、直流モータにより,達成さ
れる。
【0010】
【作用】上記構成によれば、整流子のクラッド材である
第一の金属層と第二の金属層が、加熱、溶接によって、
拡散接合せしめられることになる。これにより、該第一
の金属層と第二の金属層との間の接合強度が高められ得
ることになる。従って、直流モータの動作時のブラシに
よる摺動によって、疲労が生じたり、剥離が生じたりす
るようなことはなく、またショートが発生するようなこ
ともなく、信頼性が向上せしめられ得ることとなる。
第一の金属層と第二の金属層が、加熱、溶接によって、
拡散接合せしめられることになる。これにより、該第一
の金属層と第二の金属層との間の接合強度が高められ得
ることになる。従って、直流モータの動作時のブラシに
よる摺動によって、疲労が生じたり、剥離が生じたりす
るようなことはなく、またショートが発生するようなこ
ともなく、信頼性が向上せしめられ得ることとなる。
【0011】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図1は、本発明を適用した直流モ
ータの一実施例を示しており、直流モータ10は、ケー
ス11と、該ケース11の中心に回転可能に支持された
回転子12と、ケース11内の周囲に配設された永久磁
石13とから構成されている。
明を詳細に説明する。図1は、本発明を適用した直流モ
ータの一実施例を示しており、直流モータ10は、ケー
ス11と、該ケース11の中心に回転可能に支持された
回転子12と、ケース11内の周囲に配設された永久磁
石13とから構成されている。
【0012】上記回転子12は、図2に示すように、ケ
ース11の図面にて左右の端面に設けられた軸受11
a,11bに枢支された回転軸12aと(図1(A)を
も参照)、該回転軸12aの中央部にてその周囲に等角
度間隔に備えられた複数個(図示の場合、3個)のヨー
ク12b,12c,12dと、各ヨーク12b,12
c,12dに巻回されたコイル14と、該回転軸12a
の一端付近にて、その周りに取り付けられたコイル14
と同じ個数の整流子15とを含んでいる。
ース11の図面にて左右の端面に設けられた軸受11
a,11bに枢支された回転軸12aと(図1(A)を
も参照)、該回転軸12aの中央部にてその周囲に等角
度間隔に備えられた複数個(図示の場合、3個)のヨー
ク12b,12c,12dと、各ヨーク12b,12
c,12dに巻回されたコイル14と、該回転軸12a
の一端付近にて、その周りに取り付けられたコイル14
と同じ個数の整流子15とを含んでいる。
【0013】各整流子15は、隣接する整流子15との
間にギャップを備えることにより、互いに電気的に絶縁
されていると共に、それぞれ互いに隣接する二つのコイ
ル14の巻線端末が接続されている。これに対して、ケ
ース11には、該整流子15に対して、互いに反対方向
から接触するように、二つのブラシ16が備えられてお
り、該ブラシ16は、ケース11の端面に備えられた外
部接続端子17に電気的に接続されている。これによ
り、該外部接続端子17からブラシ16を介して、隣接
する整流子15間に給電することにより、コイル14が
通電されることになる。
間にギャップを備えることにより、互いに電気的に絶縁
されていると共に、それぞれ互いに隣接する二つのコイ
ル14の巻線端末が接続されている。これに対して、ケ
ース11には、該整流子15に対して、互いに反対方向
から接触するように、二つのブラシ16が備えられてお
り、該ブラシ16は、ケース11の端面に備えられた外
部接続端子17に電気的に接続されている。これによ
り、該外部接続端子17からブラシ16を介して、隣接
する整流子15間に給電することにより、コイル14が
通電されることになる。
【0014】ここで、各整流子15は、その回転軸12
aに関する半径方向の断面が、図1(B)に示すように
構成されている。即ち、図1(B)において、整流子1
5は、例えば銅から成る母材15aの表面領域に対し
て、クラッド材として、第一の金属層である金合金層1
5cと、第二の金属層である銀合金層15bを圧着,加
熱溶接加工して、該金合金層15cと銀合金層15bと
を互いに圧着し、接合することにより、構成されてい
る。
aに関する半径方向の断面が、図1(B)に示すように
構成されている。即ち、図1(B)において、整流子1
5は、例えば銅から成る母材15aの表面領域に対し
て、クラッド材として、第一の金属層である金合金層1
5cと、第二の金属層である銀合金層15bを圧着,加
熱溶接加工して、該金合金層15cと銀合金層15bと
を互いに圧着し、接合することにより、構成されてい
る。
【0015】以上の構成は、図4乃至図5に示した従来
の直流モータ1と同様の構成であるが、本発明の実施例
による直流モータ10は、例として、上記整流子15
が、母材15aの表面領域に対して、銀合金層15b,
金合金層15cを圧着した後、650℃程度の温度で加
熱しながら溶接処理を行なうことにより、構成されてい
る。
の直流モータ1と同様の構成であるが、本発明の実施例
による直流モータ10は、例として、上記整流子15
が、母材15aの表面領域に対して、銀合金層15b,
金合金層15cを圧着した後、650℃程度の温度で加
熱しながら溶接処理を行なうことにより、構成されてい
る。
【0016】即ち、上記加熱、溶接処理は、図3(A)
及び(B)の工程図に示すように、先ずテープ状に巻回
された第一の金属層である金合金材15cと第二の金属
層である銀合金材15bとを上下の圧着ローラ20,2
0間に挿通させて圧着し、これをさらに加熱装置21内
を通過させて第一段階の加熱、溶接処理を行い(図3
(A)参照)、金属層25を成形し、次いで図3(B)
に示すように、銅からなる母材22の凹条溝に上記金属
層25を位置決め積層して第二の上下の圧着ローラ2
2,22間に挿通させて圧着し、これをさらに加熱装置
23内を通過させて、650℃の温度で加熱しながら第
二段階の加熱、溶接処理を行い、この第二段階の加熱、
溶接処理を繰り返すことにより、規定の厚さ,硬度に仕
上げ、その後、整流子15に適した寸法に切断かつ湾曲
成形するものである。
及び(B)の工程図に示すように、先ずテープ状に巻回
された第一の金属層である金合金材15cと第二の金属
層である銀合金材15bとを上下の圧着ローラ20,2
0間に挿通させて圧着し、これをさらに加熱装置21内
を通過させて第一段階の加熱、溶接処理を行い(図3
(A)参照)、金属層25を成形し、次いで図3(B)
に示すように、銅からなる母材22の凹条溝に上記金属
層25を位置決め積層して第二の上下の圧着ローラ2
2,22間に挿通させて圧着し、これをさらに加熱装置
23内を通過させて、650℃の温度で加熱しながら第
二段階の加熱、溶接処理を行い、この第二段階の加熱、
溶接処理を繰り返すことにより、規定の厚さ,硬度に仕
上げ、その後、整流子15に適した寸法に切断かつ湾曲
成形するものである。
【0017】この加熱処理によって、上記金合金層15
cは、溶解して、銀合金層15bとの境界面から、銀合
金層15b内に拡散する。これにより、金合金層15c
と銀合金層15bとの接合面が消滅し、所謂拡散接合が
行なわれることになる。
cは、溶解して、銀合金層15bとの境界面から、銀合
金層15b内に拡散する。これにより、金合金層15c
と銀合金層15bとの接合面が消滅し、所謂拡散接合が
行なわれることになる。
【0018】例えば、金合金層15cから銀合金層15
bまでの厚さが、1乃至100μmで、母材15aの厚
さが50乃至500μmであって、表面の金含有量が、
10乃至100%である場合には、表面から内部に向か
って徐々に金の含有量が減少して、銀合金層15bに移
行することになり、表面からの硬度が、80乃至150
Hvの整流子15が得られることになる。
bまでの厚さが、1乃至100μmで、母材15aの厚
さが50乃至500μmであって、表面の金含有量が、
10乃至100%である場合には、表面から内部に向か
って徐々に金の含有量が減少して、銀合金層15bに移
行することになり、表面からの硬度が、80乃至150
Hvの整流子15が得られることになる。
【0019】本発明実施例による直流モータ10は、以
上のように構成されており、整流子15のクラッド材と
しての第一の金属層である金合金層15cと第二の金属
層である銀合金層15bとの間が、拡散接合されている
ことにより、接合強度が向上せしめられている。従っ
て、直流モータ10の動作によって、ブラシ16が整流
子15の表面を摺動したとしても、該ブラシ16の摺動
圧力によって、整流子15の金合金層15cの銀合金層
15bに対する接合が、疲労したり剥離してしまうよう
なことはない。試験結果では、従来のモータで1000
〜2000時間の連続回転で20ケ中、3ケの整流子の
剥離不良が発生し、2000〜3000時間の連続回転
で17ケ中、5ケの同様の不良が発生したが、本考案を
適用したモータでは、夫々不良発生しなかった。
上のように構成されており、整流子15のクラッド材と
しての第一の金属層である金合金層15cと第二の金属
層である銀合金層15bとの間が、拡散接合されている
ことにより、接合強度が向上せしめられている。従っ
て、直流モータ10の動作によって、ブラシ16が整流
子15の表面を摺動したとしても、該ブラシ16の摺動
圧力によって、整流子15の金合金層15cの銀合金層
15bに対する接合が、疲労したり剥離してしまうよう
なことはない。試験結果では、従来のモータで1000
〜2000時間の連続回転で20ケ中、3ケの整流子の
剥離不良が発生し、2000〜3000時間の連続回転
で17ケ中、5ケの同様の不良が発生したが、本考案を
適用したモータでは、夫々不良発生しなかった。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、整
流子のクラッド材としての第一の金属層と第二の金属層
との間の接合強度を高めることにより、動作による疲労
や剥離を排除するようにした、信頼性の高い、極めて優
れた直流モータが提供され得ることになる。
流子のクラッド材としての第一の金属層と第二の金属層
との間の接合強度を高めることにより、動作による疲労
や剥離を排除するようにした、信頼性の高い、極めて優
れた直流モータが提供され得ることになる。
【図1】本発明による直流モータの一実施例を示し、
(A)は概略断面図、(B)は回転子における整流子の
部分拡大断面図である。
(A)は概略断面図、(B)は回転子における整流子の
部分拡大断面図である。
【図2】図1の直流モータにおける回転子の斜視図であ
る。
る。
【図3】図1の整流子の製造工程を示す、(A)及び
(B)は工程図である。
(B)は工程図である。
【図4】従来の直流モータの一例を示す概略断面図であ
る。
る。
【図5】図4の直流モータにおける回転子の斜視図であ
る。
る。
【図6】図5の回転子における整流子の部分拡大断面図
である。
である。
10 直流モータ 11 ケース 12 回転子 13 永久磁石 14 コイル 15 整流子 15a 母材 15b 銀合金層 15c 金合金層 16 ブラシ 17 外部接続端子
Claims (1)
- 【請求項1】 回転軸の周りに配設されたコイルを有す
る回転子と、該回転子の周囲に沿って配設された永久磁
石と、回転軸に取り付けられ且つ上記コイルに接続され
た整流子と、固定配置され且つ該整流子に対して押圧さ
れるブラシとを含んでおり、 外部からブラシ,整流子を介して上記コイルに給電が行
なわれると共に、該整流子が、その表面のブラシが接触
すべき領域にて、母材に対して、第一の金属層と第二の
金属層を有する直流モータにおいて、 該整流子は,第一の金属層及び第二の金属層を圧着後、
第一段階の加熱溶接がされて金属層が形成され, 該金属層を銅からなる母材に積層されて圧着後,第二段
階の加熱溶接がされることにより, 該第一の金属層と第二の金属層の境界が拡散接合されて
いることを特徴とする、直流モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05207155A JP3097408B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 直流モータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05207155A JP3097408B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 直流モータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0746797A JPH0746797A (ja) | 1995-02-14 |
JP3097408B2 true JP3097408B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=16535142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05207155A Expired - Lifetime JP3097408B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 直流モータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3097408B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002017073A (ja) * | 2000-02-11 | 2002-01-18 | Litton Systems Inc | 貴金属クラッドブラシワイヤーおよびスリップリング組立体 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP05207155A patent/JP3097408B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0746797A (ja) | 1995-02-14 |
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