JP4125747B2 - 整流子 - Google Patents

Description

この発明は、複数本の固定子の両端の外側にそれぞれ回転子を設けた型式のモーターの、１個の固定子に左右から交互に電流を流す為の整流子に関するものである。

従来のモーターには固定子に左右から交互にプラス．マイナスの電流を流す整流子は電子回路を利用したもの以外ではなく、又、リレーを使用したものでは毎分１００回転以上の回転は無理であった。更に、モーターの極数が多くなればなるほど整流子の極数も増加するものであり、又、電子回路を使用した整流子は体積が大きく、しかも強い電力には対応できないものであった。

特願２００２−２１５８７５の「磁力による高効率回転装置」に示すように、硅素鋼板などを重層したコアにコイルを重捲した電磁石を固定子とした原動機に関し、当該固定子の両端部から電流を交互に入力させる為の整流子である。

本発明は、従来のモーターと異なり電子回路を使用せず、１個の固定子に左右から交互にプラス．マイナスの電流を流す事ができ、しかも電導性の金属と整流子及び刷子、更にそれらの配線が簡略化されて刷子との接触部が従来の半分で済む、極めて簡潔で高性能の整流子を提供する。

この手段は、非金属．合成樹脂等非電導性の素材で成る円筒体の外周面に円筒体の両端からそれぞれ円筒体の中央に向かって、三角形状の電導性の金属が貼付又は埋設されており、電導性の金属の三角形状の頂点は間隙があり左右が接触していないものである。

貼付又は埋設した電導性の金属は左右が一対であり、４極のモーターには４対の、８極のモーターには８対が必要である。従って４極用の整流子では円筒体の外周面を正確に４等分して貼付又は埋設してある。

貼付又は埋設した電導性の金属は図３及び図４に示すように左右同位置のものと１個間隔で連繋され、又、左列は右列の異位置のものと１個間隔で連繋されている。更に、この電導性の金属を連繋しているコード等は絶縁の為に皮膜又は埋設されている。

以上に説明したように本発明は、１個の固定子に左右から交互にプラス．マイナスの電流を流す為の整流子であり、駆動軸に設けた整流子と刷子の作用により電源から送電された電流が固定子に作用して磁気を発生させるのであるが、この時１個の固定子への入力をＮＳ〜ＳＮと瞬時に切替え入力を行なう為の整流子であり、円筒体に設けた電導性の金属と刷子の接触の折、刷子を左右にスライドさせれば通電時間の長短が調整できる為、モーターの回転速度の調整と力強く粘り強い、例えば１分間１００回転以下の超低速回転等、需要に応じた回転数とトルクを提供することができ各分野に画期的な動力を提供できる。

従来のモーターには１個の固定子に左右から交互にプラス．マイナスの電流を流すものは電子回路を利用したもの以外にはなく、又、電子回路を使用した整流子は体積が大きく、しかも強い電力には対応できないものであっが、本発明は極めて簡単な整流子で電流の方向を瞬時に変え、又、所謂デストリビューターの原理を逆に利用した刷子であるからモーターのみでなく広範囲の用途に応用できる。

特願２００２−２１５８７５と比較すると、刷子と伝導性の金属との接触箇所と配線が半数であり、従って回転に対する摩擦抵抗も半分となる。又、配線が簡略されている。

本発明の請求項１の実施例を図面に基づき記述すると、本発明は駆動軸５に設けた整流子３と刷子４の作用により電源８から送電された電流が固定子１に作用して磁気を発生させるのであるが、この時１個の固定子１への入力をＮＳ〜ＳＮと瞬時に切替え入力を行なう為の整流子３であり、図１に示すように非金属．合成樹脂等非電導性の素材で成る円筒体の表面に電導性の金属６を以下に示すように貼付又は埋設した整流子３である。

円筒体には次のように電導性の金属６を貼付又は埋設する。
円筒体の両端からそれぞれ円筒体の中央に向かって、三角形状の電導性の金属６が貼付又は埋設されており、貼付又は埋設した電導性の金属６の三角形の頂点は間隙があり左右が接触していない。又、貼付又は埋設した電導性の金属６は左右が一対であり、４極のモーターには４対の、８極のモーターには８対が必要である。従って４極用の整流子では円筒体の外周面を正確に４等分して貼付又は埋設してある。更に整流子３の回転速度に応じて、高速回転時は整流子３の中央寄りに、低速回転時には整流子３の両端寄りに刷子４が左右にスライドする整流子である。

貼付又は埋設した電導性の金属６は左右同位置のものと１個間隔で、左列は右列の異位置のものと１個間隔で連繋されている。従って、これらの配列により刷子４から流れた電流は電導性の金属６によって１通電毎に直進と交差を繰り返し、瞬時に入力方向を切替えるのである。

本発明の請求項２では、刷子４は整流子３の回転速度に応じて高速回転時は整流子３の中央寄りに、低速回転時には整流子３の両端寄りに刷子４が左右にスライドスライドして電導性の金属６に接触する時間を変化させることができるものであり、第７図の（Ａ）は高速回転時の刷子４の状態を、（Ｂ）は低速回転時の刷子４の状態を示している。即ち、（Ａ）と（Ｂ）では整流子３に埋設等された伝導性の金属６に接触する時間に長短が生じる。

本発明の請求項３では、刷子４の先端部の上辺の傾斜角度は当該刷子４が当接する電導性の金属６の下辺の傾斜角度と、刷子４の先端部の下辺の傾斜角度は電導性の金属６の上辺の傾斜角度と平行している、これは整流子３の回転速度の変化を電導性の金属６を通じて刷子４に正確に伝導し同調させる為である。

整流子３に設けた電導体の金属６に配電する順序と電流の流れは、４極の固定子については第３図に、８極の固定子については第４図に示す。

モーター全体の主要部分説明図 上面から見た簡略説明図 ４極の配電を示す展開図 ８極の配電を示す展開図 整流子の正面図 整流子の側面図 刷子をスライドさせた状態を示した説明図

符号の説明

１ 固定コイル
２ 回転子
３ 整流子
４ 刷子
５ 駆動軸
６ 電導性の金属
７ 電気コード
８ 電源
９ 軸受
１０ 永久磁石
１１ 固定子フランジ

Claims (3)

1. 非金属．合成樹脂等非電導性の素材で成る円筒体の外周面に電導性の金属６を以下に示すように貼付又は埋設した整流子。
   １．円筒体の円面の中心には駆動軸５を貫通する穴が設けられている。
   ２．円筒体の両端からそれぞれ円筒体の中央に向かって、三角形状の電導性の金属６が貼付又は埋設されている。
   ３．貼付又は埋設した電導性の金属６の三角形の頂点は間隙があり左右が接触していない。
   ４．貼付又は埋設した電導性の金属６は左右が一対であり、４極のモーターには４対の、８極のモーターには８対が必要である。従って４極用の整流子では円筒体の外周面を正確に４等分して貼付又は埋設してある。
2. 整流子３の回転速度に応じて刷子４が左右にスライドする、請求項１の整流子。
3. 刷子４の先端部の上辺の傾斜角度は当該刷子４が当接する電導性の金属６の下辺の傾斜角度と、刷子４の先端部の下辺の傾斜角度は電導性の金属６の上辺の傾斜角度と平行している、請求項１の整流子。

Images