JP3954471B2 - 直流機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシとコンミュテータを備えた直流機では、ブラシとコンミュテータでコイルに通電している電流の方向を切り替える（いわゆる整流）構成であるが、多くの場合切り替え時の最終時点で突然切り替わる現象（不足整流）が発生している。これにより、ブラシでの火花放電が発生し、騒音やブラシ摩耗の原因となる。
【０００３】
この対策として、マグネットに磁束変化部を形成することで整流改善する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
図８に示すように、直流機２０は、マグネット２１，２２、電機子２３、コンミテータ２４及びブラシ２５を有している。
【０００４】
直流機２０は、モータハウジング２６内において、２つのマグネット２１，２２が電機子２３を挟んで対向配置されている。電機子２３は、電機子コア２７とその電機子コア２７に巻装される電機子コイル２８とを有し、直流電流の供給により回転駆動する。
【０００５】
電機子コア２７には、等間隔に形成された１２個のティース２７ａが形成されており、そのうちの５つのティース２７ａの周囲に電機子コイル２８が巻き付けられている。
【０００６】
コンミテータ２４は、電機子２３の一端に配設され、複数のコンミ片２４ａを有して構成されている。又、ブラシ２５がコンミテータ２４に摺接するように付勢された状態で配設されている。そして、図示しない直流電源から供給される直流電流が、ブラシ２５とコンミテータ２４のコンミ片２４ａを経て電機子コイル２８に流入される。これによって、電機子コイル２８に流れる電流の向きが変更されて、電機子２３が時計回り方向（図中、矢印Ｘ方向）に回転するようになっている。
【０００７】
マグネット２１，２２は、主磁極部２１ａ，２２ａと延長部２１ｂ，２２ｂとを有している。マグネット２１，２２における回転方向側の端部に延長部２１ｂ，２２ｂが延出形成されている。主磁極部２１ａ，２２ａは、整流中の電機子コイル２８が巻装される５つのティースのうち回転方向側及び回転方向逆側の端部に配置するティース２７ａの中心線間の角度（＝１２０°の角度）に対応した長さとなるように形成されている。その主磁極部２１ａ，２２ａの中心と整流中の電機子コイル２８が巻装される電機子コア２７（５つのティース２７ａ）の中心が一致する回転位置が整流中心となる。つまり、この回転位置において、ブラシ２５によって短絡される電機子コイル２８の電流の向きが反転する。又、延長部２１ｂ，２２ｂは、整流区間の３０°の角度に対応する区間で、回転方向に徐々に厚くなるように形成されている。さらに、延長部２１ｂ，２２ｂにおける先端側の５°の角度に対応する区間では、徐々に薄くなるよう形成されている。
【０００８】
ここで、整流時の電機子コイル２８によって巻装される電機子コア２７（５つのティース２７ａ）とマグネット２１，２２との位置関係を図９を用いて説明する。
【０００９】
電機子２３が回転して電機子コア２７の位置が図９（ａ）のように電機子コア先端がマグネット２１，２２の弱磁束部２１ｃ，２２ｃに位置するとき電機子コイル２８の整流が開始される。その状態から図９（ｂ）のように１５°回転した位置が整流中心となり、この位置で電機子コイル２８を流れる電流の方向が反転する。さらに、図９（ｃ）のように１５°回転した回転位置で整流が終了する。つまり、電機子コア２７が図９（ａ）→図９（ｂ）→図９（ｃ）の順に３０°回転するときに電機子コイル２８の整流が実施される。この整流時において、電機子コア２７の先端に対向する延長部２１ｂ，２２ｂは、整流区間の３０°の角度に対応する部分で徐々に厚くなるように形成されている。
【００１０】
従って、図１０に示すように、整流中の電機子コイル２８を通過する磁束量Φは、電機子２３の回転に応じて徐々に増加する。又このとき、磁束量Φの増加率は回転に応じて徐々に増加する。尚、図１０で示す磁束量Φの変化は、電機子コイル２８に流れる電流による磁束量と、マグネット２１，２２による磁束量との合成磁束量を示している。
【００１１】
このように、整流中の電機子コイル２８を通過する磁束量Φが変化するため、電機子コイル２８に発生する誘起電圧ｅ（＝−ｄΦ／ｄｔ）は、整流初期時が小さく電機子２３の回転位置に応じてマイナス側に徐々に大きくなる。
【００１２】
この誘起電圧ｅによって、リアクタンス電圧が打ち消されて、図１１に示す不足整流が改善される。つまり、リアクタンス電圧に完全に一致する誘起電圧ｅを発生させることで、整流曲線が図１１の点線で示すような理想的な整流の１つである直線整流になる。尚、図１１中の実線は、電機子コイルを通過する磁束量の変化がないマグネットの整流（不足整流）を示している。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−０９５２１８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、直線整流は、理想的な整流の１つではあるが、整流はなるべく穏やかな変化となることが望ましい。整流の変化率は、モータ２０のブラシ２５の摩耗、騒音及び電磁ノイズの劣化等の原因となっており、より緩やかな変化となる整流を有するモータのニーズが高まっている。
【００１５】
又、マグネット２１，２２は、周方向において１５０°の角度に対応した長さで形成されているためマグネット２１，２２間に３０°の空隙が形成されてしまい、その空隙間ではモータ２０が空転し円滑に回転できないといった問題点があった。
【００１６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、火花の発生を抑制し回転時の円滑な回転及び騒音の低減を図ることができる直流機を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、等角度間隔に設けられた複数のティースを有する電機子コアに電機子コイルを所定数の前記ティースに巻装して構成される電機子を挟んでマグネットが対向配置され、前記電機子コイルが接続されたコンミュテータの隣接する２つのコンミ片がブラシにより短絡される整流期間中に該電機子コイルの電流の向きが反転される直流機において、前記マグネットは、径方向への磁束が周方向に均一である主磁極部と、該主磁極部の回転方向逆側に形成され該主磁極部との境界に弱磁束部を有し前記電機子の回転方向逆側に向かって徐々に磁束が増加する延長部とからなり、整流開始時に前記電機子コイルが巻装される前記所定数のティースのうち回転方向逆側の端部に配置される前記ティースのティースバーの回転方向先端が前記弱磁束部に配置されることをその要旨とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直流機において、前記主磁極部は、前記電機子コイルが巻装された前記複数のティースの回転方向側に隣接するティースの中心線と前記電機子コイルが巻装された前記複数のティースのうち回転方向逆側の端部に配置する前記ティースの中心線との間の第１角度と、１つの前記ティースの中心線間の角度分だけ前記第１角度よりも小さくした第２角度との間の円弧角度に対応した長さで形成されることをその要旨とする。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の直流機において、前記延長部は、少なくとも１つの前記ティースのティースバーの両端間の角度より大きい角度で形成されることをその要旨とする。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の直流機において、前記整流中の電機子コイルに発生させる誘起電圧は、初期が小さく、前記電機子の回転位置に応じてマイナス側に徐々に大きくしたことをその要旨とする。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の直流機において、前記電機子を挟んで対向配置されるマグネットは２つ設けられ、該２つのマグネットは電機子中心軸を対称点とする点対称に形成されていることをその要旨とする。
【００２２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、マグネットは、径方向への磁束が周方向に均一である主磁極部と、該主磁極部の回転方向逆側に形成され該主磁極部との境界に弱磁束部を有し前記電機子の回転方向逆側に向かって徐々に磁束が増加する延長部とから形成される。そして、整流開始時に電機子コイルが巻装される前記所定数のティースのうち回転方向逆側の端部に配置されるティースのティースバーの回転方向先端が弱磁束部に配置される。従って、整流時において、滑らかな曲線を描く理想の整流波形を得ることができる。つまり、直流機の火花の発生を抑制し、又、回転時の円滑な回転及び騒音の低減を図ることができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、主磁極部は、電機子コイルが巻装された複数のティースの回転方向側に隣接するティースの中心線と電機子コイルが巻装された複数のティースのうち回転方向逆側の端部に配置するティースの中心線との間の第１角度と、１つの前記ティースの中心線間の角度分だけ第１角度よりも小さくした第２角度との間の円弧角度に対応した長さで形成される。従って、従来と比べ、各マグネットは、円弧角度が大きくなるように形成されるためマグネット間の空隙が小さくなり、その結果、電機子コイルの空転距離が短くなるので、直流機は円滑に回転することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、延長部は、少なくとも１つのティースのティースバーの両端間の角度より大きい角度で形成される。従って、電機子コイルが巻回されるティースの１つは、整流区間において、マグネットの延長部の対向を回転することにより、リアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧を発生することができる。つまり、直流機の火花の発生を抑制し、又、騒音の低減を図ることができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、整流中の電機子コイルに発生させる誘起電圧は、初期が小さく、電機子の回転位置に応じて徐々に大きくしている。従って、整流時において、緩やかな整流を有する直流機を形成することができる。即ち、直流機の火花の発生を抑制し、又、回転時の円滑な回転及び騒音の低減を図ることができる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、電機子を挟んで対向配置されるマグネットは２つ設けられ、該２つのマグネットは電機子中心軸を対称点とする点対称に形成されている。従って、直流機の磁気発生がバランス良く保たれ、直流機は円滑に回転することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の直流機としてのブロアモータ１の概略構造を示す部分断面図である。
【００２８】
ブロアモータ１は、２極の直流機であって、モータハウジングヨーク２内には、電機子３が回転可能に軸支され、該電機子３を挟んでＮ極及びＳ極を形成する２つのマグネット４，５が対向配置されている。電機子３は、電機子コア６とその電機子コア６に巻装される電機子コイル７とを有し、直流電流の供給により回転駆動する。
【００２９】
電機子コア６には、複数のティース６ａが形成されており、複数の電機子コイル７は、それぞれ隣接するｎ個のティース６ａの周囲に電機子コイル７が巻き付けられている。尚、本実施形態では、ティース６ａの個数は１２個であり、そのティース６ａが、電機子３の周方向に３０°毎に形成されている。つまり、隣り合うティース６ａは、その中心線のなす角（モータ電機子スロット角、以下、ティース６ａ間の角度という）θ１が３０°となるように形成されている。又、各ティース６ａは、その両端間の角度θ２＝２５°となるように形成されている。つまり、各ティース６ａは、角度α（＝５°）に対応する距離だけ離れて形成されている。又、図示を省略しているが、複数の電機子コイル７がそれぞれ５つ（ｎ＝５）のティース６ａ毎に同様に巻き付けられている。つまり、巻線の巻装方式は分布巻である。以下、１つの電機子コイル７が巻き付けられている５つのティース６ａのうち、回転方向逆側の端部に配置されるティースをティースＡとして説明する。
【００３０】
電機子３の一端には、複数のコンミ片８ａを有するコンミュテータ８が配設されている。複数（図において２つ）のブラシ９がコンミュテータ８の各コンミ片８ａに摺接するように付勢された状態で配設されている。そして、図示しない直流電源から供給される直流電流が、ブラシ９とコンミュテータ８のコンミ片８ａを経て電機子コイル７に流入すると、電機子３が回転し始める。そして、いずれかのブラシ９に対して隣接する一対のコンミ片８ａが接触して、それらのコンミ片８ａ間がブラシ９を介して短絡することにより、電機子コイル７に流れる電流の向きが変更されて、電機子３が時計回り方向（図中、矢印Ｙ方向）に回転し続ける。
【００３１】
本実施形態では、１２個のコンミ片８ａが周方向に３０°毎に設けられており、電機子３がブラシ９に対して略３０°回転するとき、電機子コイル７の電流の向きが変更される。この時、電機子コイル７が整流中であるといい、この回転する区間が書く電機子コイル７に対する整流区間である。つまり、電機子３の３０°の回転によって電機子コイル７の整流が行われる。尚、本実施形態では、コンミ片８ａ間角度は前記ティース６ａ間の角度θ１と同じに設定され、ブラシ９とコンミ片８ａとの当接幅に対応する当接幅角度は前記ティース６ａ間の角度θ１と同じに設定されている。
【００３２】
前記マグネット４，５は、主磁極部４ａ，５ａと延長部４ｂ，５ｂとを有し、主磁極部４ａ，５ａは、その主磁極部４ａ，５ａの回転方向逆側に延長部４ｂ，５ｂが形成されている。つまり、マグネット４，５における回転方向逆側の端部に延長部４ｂ，５ｂが延出形成されている。
【００３３】
主磁極部４ａ，５ａは、円弧角度σに対応した長さとなるように、略均一の厚みにて形成されている。従って、主磁極部４ａ，５ａにおける径方向に向かう磁束の磁束量は、周方向に均一である。円弧角度σは、電機子コイル７が巻回されたｎ個のティース６ａの回転方向側に隣接するティース６ａの中心線と電機子コイル７が巻回されたｎ個のティース６ａのうち回転方向逆側の端部に配置するティース６ａの中心線との間の第１角度（θ１×ｎ＝３０°×５＝１５０°）からｎ個のティース６ａのうち回転方向側及び回転方向逆側の端部に配置するティース６ａの中心線間の第２角度（θ１×（ｎ−１）＝３０°×４＝１２０°）の範囲で設定される。円弧角度σは、できるだけ大きいことが望ましく、本実施形態では円弧角度σ＝１５０°で主磁極部４ａ，５ａが形成されている。
【００３４】
延長部４ｂ，５ｂは、少なくとも１つのティース６ａのティースバーの両端間の角度θ２（＝２５°）以上の角度に対応する長さにて、回転方向逆側に向かって徐々に厚くなるように形成されている。従って、延長部４ｂ，５ｂにおける磁束量は、回転方向逆側に向かって徐々に増加する、言い換えれば回転方向に沿って徐々に減少する。本実施形態において、延長部４ｂ，５ｂは、θ２＝２５°に対応する長さで形成されている。
【００３５】
又、マグネット４，５は、主磁極部４ａ，５ａと延長部４ｂ，５ｂとの境界近傍に弱磁束部４ｃ，５ｃが形成されている。そして、着磁されたマグネット４，５は、前記主磁極部４ａ，５ａと延長部４ｂ，５ｂとの境界において最小の磁束密度を有し、その磁束密度は延長部４ｂ，５ｂの弱磁束部４ｃ，５ｃに沿って徐々に減少するように変化する。
【００３６】
ここで、整流時の電機子コイル７によって巻装される電機子コア６（５つのティース６ａ）とマグネット４，５との位置関係を図１，２を用いて説明する。尚、マグネット４とマグネット５は電機子３の中心に対して点対称に配置されているため、説明の便宜上、電機子コア６（５つのティース６ａ）とマグネット４との位置関係のみ説明する。
【００３７】
図１に示すように、電機子３が回転して回転方向逆側の端部に配置するティースＡのティースバーＢの回転方向先端Ｃがマグネット４の弱磁束部４ｃに位置する。この時、１つのコンミ片８ａ（前コンミ片８ａという）に当接しているブラシ９が隣接する他のコンミ片８ａ（後コンミ片８ａという）に当接し始め、電機子コイル７の整流が開始される。言い換えれば、ブラシ９が整流状態に入る瞬間にティースＡのティースバーＢの回転方向先端Ｃがマグネット４の弱磁束部４ｃにさしかかる。
【００３８】
そして、電機子３が図１の回転位置から所定角度にて時計回り方向へ回転した位置が整流中心（図２の回転位置）となり、この位置で電機子コイル７を流れる電流の方向が反転しつつある状態である。このとき、前記主磁極部４ａの回転方向逆側の端部、即ち弱磁束部４ｃが前記ティースＡの中心線に対応する位置に位置している。さらに、電機子３がこの状態（図２の回転位置）から所定角度にて時計回り方向へ回転した回転位置（前コンミ片８ａからブラシ９が離間した位置）で整流が終了する。
【００３９】
この整流時において、ティースＡに対向する延長部４ｂは、ティースＡのティースバーＢの両端間の角度θ２に対応する部分で徐々に薄くなるように形成されている。従って、図３に示すように、整流中の電機子コイル７を通過する磁束量Φは、電機子３の回転に応じて徐々に減少する。又、このとき、磁束量Φの減少率は回転に応じて徐々に増加する。尚、ここで示す磁束量Φは、電機子コイル７に流れる電流による磁束量と、マグネット４，５による磁束量との合成磁束量を示している。
【００４０】
このように、整流中の電機子コイル７を通過する磁束量Φが変化するため、電機子コイル７に発生する誘起電圧ｅ（＝−ｄΦ／ｄｔ）は、整流初期時が小さく電機子３の回転位置に応じてマイナス側に徐々に大きくなる。
【００４１】
この誘起電圧ｅによって、リアクタンス電圧が打ち消されて、図４に示す不足整流が改善される。つまり、この誘起電圧ｅによって、リアクタンス電圧が打ち消されて、図４に実線で示すように、不足整流が改善され、略正弦波のような緩やかな曲線波形が描かれる。尚、図４において、１点鎖線は電機子コイルを通過する磁束量の変化がない直流機の整流の波形（不足整流）を示し、破線は直線整流の波形を示す。
【００４２】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）ブロアモータ１は、マグネット４，５と１２個のティース６ａと有する電機子コア６とを備えている。マグネット４，５は、径方向の磁束が周方向に沿って均一な主磁極部４ａ，５ａと、該主磁極部４ａ，５ａの回転方向逆側に向かって徐々に厚くなる延長部４ｂ，５ｂとから形成されている。マグネット４，５は、主磁極部４ａ，５ａと延長部４ｂ，５ｂとの境界近傍に弱磁束部４ｃ，５ｃが形成されている。電機子コア６には、１２個のティース６ａが形成されており、５つのティース６ａの周囲に１つの電機子コイル７が巻き付けられている。５つのティース６ａのうち、回転方向逆側の端部に配置するティースＡのティースバーＢの回転方向先端Ｃがマグネット４の弱磁束部４ｃに位置するとき、そのティースＡに巻回された電機子コイル７の整流が開始される。従って、ブロアモータ１は、モータ負荷に応じてリアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧ｅが発生するので、常に良好な整流を行うことができる。具体的には、整流時の整流曲線が理想的な略正弦波を描く整流となる。従って、火花の発生が防止され、騒音を低減できるとともにブラシ摩耗を抑制できる。
【００４３】
（２）整流開始時に電機子コイル７が巻装される５つのティース６ａの回転方向逆側のティースＡのティースバーＢの回転方向先端Ｃが弱磁束部４ｃにさしかかる（配置される）ようになる。言い換えれば、電機子コイル７が巻装される５つのティース６ａのうちティースＡのティースバーＢの回転方向先端Ｃが弱磁束部４ｃにさしかかるときに、該電機子コイル７を結線した両コンミ片８ａがブラシ９により短絡し始まるようにそのブラシ９の位置を設置されている。従って、弱磁束部４ｃを有するマグネット４に対してブラシ９を適正な位置に設置したので、整流が良好に行われ、火花の発生を抑制できる。
【００４４】
（３）マグネット４，５は、主磁極部４ａ，５ａが最大の円弧角度σ＝１５０°に対応する長さで形成され、延長部４ｂ，５ｂが最小の円弧角度θ＝２５°に対応する長さで形成されている。従って、マグネット４，５は、円弧角度σが大きくなるように形成されるので、電機子コイル７の空転距離が短くなり、ブロアモータ１を円滑に回転させることができる。
【００４５】
（４）コンミ片８ａ間角度はティース６ａ間の角度θ１と同じに設定され、ブラシ９とコンミ片８ａとの当接幅に対応する当接幅角度もティース６ａ間の角度θ１と同じに設定されている。従って、整流開始時に電機子コイル７が巻装される５つのティース６ａの回転方向逆側のティースＡのティースバーＢの回転方向先端Ｃがマグネット４，５の弱磁束部４ｃ，５ｃに確実に配置される。言い換えれば、電機子コイル７が巻装される５つのティース６ａの回転方向逆側のティースＡのティースバーＢの回転方向先端Ｃがマグネット４，５の弱磁束部４ｃ，５ｃに位置するとき、整流が確実に開始されるようになる。
【００４６】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、整流時において、電機子コイル７を通過する合成磁束量を減少させるべく、マグネット４，５の延長部４ｂ，５ｂの厚さを変更するものであったが、これに限定するものではない。要は、マグネットの端部に延長部を形成して、リアクタンス電圧を打ち消す所望の誘起電圧ｅを発生させるものであれば良い。
【００４７】
例えば、図５に示すように、厚さが一定のマグネット１３において、磁気双極子の配向の強弱を変更して具体化しても良い。例えば、図５は、略円弧状に形成されたマグネット１３を直線上に展開して示した模式図である。このマグネット１３も、主磁極部１３ａと延長部１３ｂとを有している。そして、配向の強弱が異なるように延長部１３ｂを形成することで、図３に示すように、整流中の電機子コイル７を通過する磁束量Φを変化させ、リアクタンス電圧を打ち消す誘起電圧ｅを発生させる。従って、負荷の影響を受けることなく常に良好な整流を行うことができる。
【００４８】
又、図６に示すように、厚さが一定のマグネット１４において、着磁の強弱を変更して具体化しても良い。このマグネット１４も、主磁極部１４ａと延長部１４ｂとを有している。延長部１４ｂは、回転方向先端側（主磁極部１４ａ側）が磁性が弱く、後端側にいくほど磁性が強くなるように形成される。従って、本実施形態と同様の効果を奏する。
【００４９】
又、図７に示すように、厚さが一定のマグネット１６を、主磁極部１６ａと、着磁の強弱の異なる多層のマグネット１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとで形成しても良い。
【００５０】
○上記実施形態では、マグネット４，５の主磁極部４ａ，５ａは、円弧角度σ＝１５０°で形成されていたが、第１角度と第２角度との間（つまり、１２０°≦σ≦１５０°の間）に設定されれば、他の円弧角度σで形成しても良い。
【００５１】
又、同様に、マグネット４，５の延長部４ｂ，５ｂは角度θ２＝２５°で形成されていたが、マグネット４とマグネット５とが当接しない範囲内において、角度θ２＝２５°より大きく形成しても良い。この時、マグネット４，５の円弧角度、即ち、主磁極部４ａ，５ａの円弧角度σと延長部４ｂ，５ｂの角度θ２とをなるべく大きく形成してやれば、ブロアモータ１は、より円滑に駆動することができる。
【００５２】
○上記実施形態では、本発明を直流機としてのブロアモータ１に具体化したが、ブロアモータ１以外の直流機に具体化しても良い。
○上記実施形態では、ティース６ａが１２個設けられたブロアモータ１に具体化したが、ティースが１２個以外の複数個設けられた直流機に具体化して実施しても良い。
【００５３】
○上記実施形態では、各電機子コイル７は５つのティースに巻装されていたが、５個以外のｎ個のティースに巻装しても良い。
上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
【００５４】
（イ）等角度間隔に設けられた複数のティースを有する電機子コアに電機子コイルを所定数の前記ティースに巻装して構成される電機子を挟んでマグネットが対向配置され、前記電機子コイルが接続されたコンミュテータの隣接する２つのコンミ片がブラシにより短絡される整流期間中に該電機子コイルの電流の向きが反転される直流機において、
前記マグネットは、径方向への磁束が周方向に均一な主磁極部と、該主磁極部の回転方向逆側に形成され該主磁極部との境界に弱磁束部を有し径方向への磁束が異なる複数の磁束部とからなり、
前記複数の磁束部は、前記電機子の回転方向逆側に向かって徐々に磁束が増加することを特徴とする直流機。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、火花の発生を抑制し回転時の円滑な回転及び騒音の低減を図ることができる直流機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 直流機の断面図である。
【図２】 直流機の断面図である。
【図３】 電機子コアの回転位置と磁束量及び誘起電圧との関係を示す説明図である。
【図４】 整流曲線の説明図である。
【図５】 別例の概略図である。
【図６】 別例の概略図である。
【図７】 別例の説明図である。
【図８】 従来の直流機の断面図である。
【図９】 （ａ）〜（ｃ）は、従来のマグネットと電機子の回転位置との関係を示す模式図である。
【図１０】 従来の電機子コアの回転位置と磁束量及び誘起電圧との関係を示す説明図である。
【図１１】 従来の整流曲線の説明図である。
【符号の説明】
１…直流機としてのブロアモータ、３…電機子、４，５…マグネット、４ａ，５ａ…主磁極部、４ｂ，５ｂ…延長部、４ｃ，５ｃ…弱磁束部、６…電機子コア、６ａ，Ａ…ティース、７…電機子コイル、８…コンミュテータ、８ａ…コンミ片、９…ブラシ、α，θ１，θ２…角度、ｅ…誘起電圧、σ…円弧角度、Ｂ…ティースバー、Ｃ…回転方向先端。

Claims (5)

1. 等角度間隔に設けられた複数のティースを有する電機子コアに電機子コイルを所定数の前記ティースに巻装して構成される電機子を挟んでマグネットが対向配置され、前記電機子コイルが接続されたコンミュテータの隣接する２つのコンミ片がブラシにより短絡される整流期間中に該電機子コイルの電流の向きが反転される直流機において、
   前記マグネットは、径方向への磁束が周方向に均一である主磁極部と、該主磁極部の回転方向逆側に形成され該主磁極部との境界に弱磁束部を有し前記電機子の回転方向逆側に向かって徐々に磁束が増加する延長部とからなり、
   整流開始時に前記電機子コイルが巻装される前記所定数のティースのうち回転方向逆側の端部に配置される前記ティースのティースバーの回転方向先端が前記弱磁束部に配置されることを特徴とする直流機。
2. 請求項１に記載の直流機において、
   前記主磁極部は、前記電機子コイルが巻装された前記複数のティースの回転方向側に隣接するティースの中心線と前記電機子コイルが巻装された前記複数のティースのうち回転方向逆側の端部に配置する前記ティースの中心線との間の第１角度と、１つの前記ティースの中心線間の角度分だけ前記第１角度よりも小さくした第２角度との間の円弧角度に対応した長さで形成されることを特徴とする直流機。
3. 請求項１又は２に記載の直流機において、
   前記延長部は、少なくとも１つの前記ティースのティースバーの両端間の角度より大きい角度で形成されることを特徴とする直流機。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の直流機において、
   前記整流中の電機子コイルに発生させる誘起電圧は、初期が小さく、前記電機子の回転位置に応じてマイナス側に徐々に大きくしたことを特徴とする直流機。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の直流機において、
   前記電機子を挟んで対向配置されるマグネットは２つ設けられ、該２つのマグネットは電機子中心軸を対称点とする点対称に形成されていることを特徴とする直流機。

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