JP4768246B2 - Inner magnet motor with brush - Google Patents
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Description
本発明は、ブラシ付きインナーマグネットモータに関するものである。 The present invention relates to an inner magnet motor with a brush.
従来より用いられているブラシ付きインナーマグネットモータは、ロータの回転軸と、このロータの外周に円弧状に等間隔で配設した複数の永久磁石からなるマグネット部と、マグネット部の外周面に対向し回転軸に対して放射状に形成された複数の磁極歯と、各磁極歯に巻回されたコイルと、磁極歯の軸方向の一方の端部に隣接して一定の隙間を介して円環状に配設され、各コイルの巻線端部が接続される複数のセグメントからなるコンミテータと、セグメントに摺接する複数のブラシとを有する。 Conventionally used brushed inner magnet motors have a rotating shaft of a rotor, a magnet portion composed of a plurality of permanent magnets arranged at equal intervals in an arc shape on the outer periphery of the rotor, and an outer peripheral surface of the magnet portion. A plurality of magnetic pole teeth formed radially with respect to the rotating shaft, a coil wound around each magnetic pole tooth, and an annular shape with a certain gap adjacent to one end in the axial direction of the magnetic pole teeth And a commutator comprising a plurality of segments to which winding ends of the respective coils are connected, and a plurality of brushes slidably contacting the segments.
このように、マグネット部をコイルの内側に備えたブラシ付きインナーマグネットモータは、通常、アウタロータ型であり、長所として、(i)慣性モーメントが大きい、(ii)コイルが外側に位置しているため、放熱しやすく、コイルの冷却が容易である、(iii)ネオジ磁石等の高性能磁石との相性が良い等の特徴がある。 As described above, an inner magnet motor with a brush having a magnet portion inside a coil is usually an outer rotor type, and as an advantage, (i) a large moment of inertia, and (ii) a coil is located outside. It has features such that it is easy to dissipate heat and the coil can be easily cooled, and (iii) it is compatible with high performance magnets such as neodymium magnets.
ところが、インナーマグネットモータは、従来より、複数のコイルを1本の巻線により分布巻で形成するため、各コイル間に渡り線が生じ、コイルエンドが大きくなる。そのため、モータ全体の寸法が大きくなり、小型化が困難である。 However, since the inner magnet motor has conventionally formed a plurality of coils by distributed winding with one winding, a crossover is generated between the coils, and the coil end becomes large. As a result, the overall size of the motor becomes large and it is difficult to reduce the size.
一方、ブラシ付き直流モータにおいては、ブラシ間の耐電圧を高めるとともに、コイルの位相ずれによるエネルギー損失を抑える必要がある。位相ずれは、隣り合うコイルの巻線に互いに逆方向に通電されたときに、電磁エネルギーのロスとして現れる。従って、位相ずれを防止するためには、隣り合うコイル同士を正逆反対方向となるように通電して、隣接する巻線に同一方向の電流を流すことが必要である。 On the other hand, in a DC motor with a brush, it is necessary to increase the withstand voltage between the brushes and suppress energy loss due to a phase shift of the coil. The phase shift appears as a loss of electromagnetic energy when the windings of adjacent coils are energized in opposite directions. Therefore, in order to prevent a phase shift, it is necessary to energize adjacent coils in opposite directions so that currents in the same direction flow in adjacent windings.
このようなモータは、例えば特許文献1に記載されている。特許文献1に記載されたモータは、各磁極歯に巻回されたコイルが一筆書き状に連続するように各コイルエレメントの巻線端部とセグメントとを接続している。
Such a motor is described in
しかしながら、この場合にも、コイルが分布巻によって形成されているため、各コイル間に渡り線が生じる。そのため、セグメント間の渡り線接続等の結線作業が煩雑になるうえ、渡り線によってコイルエンドが大きくなり、モータ全体の寸法が大きくなってしまう。また、このモータは、マグネットがコイルの外周側に配設されているアウターマグネット式のモータであり、前述のような長所を有するインナーマグネットモータにおいて、小型で高トルクを得ることができるものが必要とされている。
本発明は、上記従来技術を考慮してなされたものであり、コイルエンドをコンパクトにするとともに、コイルの位相ずれを防ぎ、小型で高出力が得られるブラシ付きインナーマグネットモータの提供を目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above prior art, and has an object to provide a brushed inner magnet motor that can make the coil end compact, prevent a phase shift of the coil, and achieve a small size and high output. .
請求項1の発明は、回転軸と、この回転軸に対して円弧状に略等間隔で配設した複数の永久磁石からなるマグネット部と、マグネット部の外周面に対向し回転軸を中心として放射状に配置された複数の磁極歯と、各磁極歯に巻回されたコイルエレメントと、コイルエレメントに対し固定された位置に一定の隙間を介して円環状に配設され、各コイルエレメントの巻線端部が接続される複数のセグメントからなるコンミテータと、セグメントに摺接する複数のブラシとを有するブラシ付きインナーマグネットモータにおいて、前記コイルエレメントは、前記磁極歯ごとに別体の巻線により巻回されるとともに、前記セグメントは、2個ずつ間を飛ばして2個ごとに前記コイルエレメントに接続して連続した一連のコイルを形成し、各コイルエレメントの巻線の両端部は、相互に交差し対向する2つのセグメントに接続されるとともに各隣のコイルエレメントの一方の巻線端部と交差して該各隣のコイルエレメントの一方の巻線端部は夫々前記対向する2つのセグメントのうち遠い方の前記セグメントに接続されたことを特徴とするブラシ付きインナーマグネットモータを提供する。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotating shaft, a magnet portion composed of a plurality of permanent magnets arranged in a circular arc shape at substantially equal intervals with respect to the rotating shaft, and an outer peripheral surface of the magnet portion opposed to the rotating shaft. A plurality of magnetic pole teeth arranged radially, a coil element wound around each magnetic pole tooth, and an annular arrangement at a fixed position with respect to the coil element via a certain gap, the winding of each coil element In an inner magnet motor with a brush having a commutator comprising a plurality of segments to which line ends are connected and a plurality of brushes slidably contacting the segments, the coil element is wound by a separate winding for each magnetic pole tooth together with the said segments to form a series of coils continuously connected to the coil element skipping between every two by two, each Koiruere Both ends of the winding of the current coil are connected to two mutually intersecting and opposing segments and intersect one winding end of each neighboring coil element so that one winding of each neighboring coil element An end magnet is provided with an inner magnet motor with a brush, characterized in that each end is connected to the farther segment of the two opposing segments .
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記磁極歯よりも回転中心側に、二重円環状のスリップリングを設け、該スリップリングおよび前記コンミテータを介して前記コイルエレメントに給電することにより、前記マグネット部が回転するインナーロータ方式としたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a double annular slip ring is provided closer to the center of rotation than the magnetic pole teeth, and power is supplied to the coil element via the slip ring and the commutator. Thus, an inner rotor system in which the magnet portion rotates is employed .
請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記スリップリングは、前記コンミテータの内周側および外周側に設けられるとともに、該スリップリングおよびコンミテータのブラシ接触面を同一平面上とし、前記各ブラシは、いずれか一方のスリップリングおよびコンミテータの両方に同時に摺接することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the invention of the second aspect , the slip rings are provided on an inner peripheral side and an outer peripheral side of the commutator, and brush contact surfaces of the slip ring and the commutator are on the same plane, The brush is characterized by being in sliding contact with both of the slip ring and the commutator at the same time .
請求項1の発明によると、複数のコイルエレメントをそれぞれ別体の巻線で巻回することにより、渡り線が生じなくなるので、コイルエンドが小さくなり、モータ全体のサイズを小型化することができる。また、トルク発生に寄与しない渡り線部分が少ないので、電気抵抗が低く、高出力が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, since a plurality of coil elements are wound by separate windings, a crossover is not generated, so that the coil end is reduced and the size of the entire motor can be reduced. . In addition, since there are few crossover portions that do not contribute to torque generation, electrical resistance is low and high output is possible.
更に、隣り合うコイルエレメント同士が正逆反対方向に通電されることにより、隣接する巻線に同一方向の電流が流れる。これにより、位相ずれによる電磁エネルギーの損失を抑え、効率的に高トルクを得ることができる。 Furthermore, when the adjacent coil elements are energized in opposite directions, currents in the same direction flow in the adjacent windings. Thereby, loss of electromagnetic energy due to phase shift can be suppressed, and high torque can be obtained efficiently.
また、コイルの組立時、巻線端部とコンミテータとの接続作業において、隣り合うコイルエレメント同士が正逆反対方向に通電されるようにして、位相ずれを防ぐことができる。このため、磁極歯への巻回時は、巻線を同方向に巻回すればよく、自動化しやすい。 Further, when the coil is assembled, in the connecting operation between the winding end and the commutator, the adjacent coil elements are energized in the opposite directions, thereby preventing phase shift. For this reason, when winding around the magnetic pole teeth, it is sufficient to wind the winding in the same direction, which is easy to automate.
請求項2の発明によると、二重円環のスリップリングの一方を「+」側、他方を「−」側として、ブラシから給電することにより、内側のマグネット部側のコアが回転しても、電気的配線のねじれを生じることなく、マグネット部の回転に伴ってスリップリングおよびコンミテータを介して、通電順序や方向を切り換えながら、各コイルエレメントに給電することができる。このため、インナーマグネットのインナーロータ方式とすることができる。それにより、近年一般に用いられている多くのブラシレスモータと同様に、製品としての応用範囲が広がる。
According to the invention of
請求項3の発明によると、部品点数が削減され、簡単な構成となるので、更にモータの小型化を図ることができる。
According to the invention of
図1および図2は、本発明に係るインナーマグネットモータの構成例を示し、図1は平面図、図2は図1のA−A線で切断した断面図である。 1 and 2 show a configuration example of an inner magnet motor according to the present invention, FIG. 1 is a plan view, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
モータ1は、ロータ2およびステータ3により構成される。ロータ2は、回転軸21と、この回転軸21に固定されたロータ側コア22と、ロータ側コア22の外周に沿って貼設された複数の永久磁石4aからなるマグネット部4と、ブラシホルダ51に固定されたブラシ5とからなる。永久磁石4aは、ロータ側コア22の外周に、円弧状に略等間隔に分割されて配設される。ブラシ5は、図2に示すように、ブラシホルダ51内に取り付けられたスプリング52を介して、後述するコンミテータ7およびスリップリング8に接触する。
The
ステータ3は、モータ1全体を覆うケース31、ケース31の内側に固定されたステータ側コア32、ステータ側コア32と一体で内側に放射状に突出して設けられた複数の磁極歯6、コンミテータ7、およびスリップリング8により構成される。6’は、隣り合う磁極歯6,6間に形成されるスロットである。スロット6’を通して、巻線が各磁極歯6に巻回される。
The
磁極歯6は、複数個、例えば図1に示すように12個設けられ、それぞれの磁極歯6に、合成樹脂等の絶縁材料からなるボビン9が装着される。ボビン9ごとに別体の巻線が巻回され、樹脂により固められて、コイルエレメント10が形成される。コンミテータ7は、1個のコイルエレメント10ごとに巻線の両端子を結線する2個のセグメント7aからなり、従って全体ではコイルエレメント数の2倍、即ち図1の例においては24個のセグメントが、回転軸21と同心の円環状に配設される。スリップリング8は、回転軸21と同心に、コンミテータ7を挟んで内側および外側に設けられ、一方に正極側、他方には負極側の電気が給電される。
A plurality of
コンミテータ7とスリップリング8の表面は、図2に示すように同一平面状に配置され、1個のブラシ5によって、コンミテータ7(セグメント7a)と、内周側または外周側スリップリング8との両方を同時に接触することができる。例えば内周側スリップリング8aが正極側、外周側スリップリング8bが負極側となるようにバッテリに接続する。図2で上側に示したブラシ5は、外周側スリップリング8bとコンミテータ7とに接触しているので、接触しているセグメント7aに対して「−」の電気が供給される。従って、このブラシ5は、「−」のブラシとなる。一方、下側に示したブラシは、内周側スリップリング8aとコンミテータ7とに接触してるので、セグメント7aに対して「+」の電気が供給され、「+」側のブラシ5となる。
The surfaces of the
図3は、図1のモータ1のコイルの結線例の展開図である。すなわち、磁極歯6(コイルエレメント10)が12個、コンミテータ7のセグメント7aが24個の場合の結線例であり、各コイルエレメント10の巻線の両端部をコンミテータ7のセグメント7aに結線するとともに、所定のセグメント7a同士を結線する。
FIG. 3 is a development view of a coil connection example of the
12個のコイルエレメント10の位置に対応して、それぞれ真下に2個ずつのセグメント7aが設けられている。図3に示すように、各コイルエレメント10の巻線両端部は互いに交差するとともに、隣のコイルエレメント10の一方の巻線端部と交差して、セグメント7aに接続される。そして、コイルエレメント10の巻線端部は、真下の2個のセグメント7aのうち遠い方、または隣のコイルエレメント10の真下の2個のセグメント7aのうち遠い方のセグメント7aに接続される。各コイルエレメント10の真下のセグメント7aに接続されるコイルエレメント10と、隣のコイルエレメント10の真下のセグメント7aに接続されるコイルエレメントとは、交互に配置される。従って、セグメント7aは、2個ずつ間を飛ばして2個ごとにコイルエレメント10に接続されて、一連のコイルが形成される。これにより、図3に示すように、24個のセグメント7aのうち、#3,#4,#7,#8,#11,#12,#15,#16,#19,#20,#23,#24の12個を用いて12個のコイルエレメント10が接続され、一連のコイルが形成される。このような結線を行うことにより、隣り合うコイルエレメント10の通電方向が互いに正逆順番に並ぶように一連のコイルを形成することができる。これにより、隣り合うコイルエレメント10の巻線に流れる電流方向が同じ方向となり、エネルギー損失が抑えられて位相ずれを防止することができる。
Corresponding to the positions of the twelve
24個のセグメント7a同士の結線は、例えば図示したように、セグメント7aの#1と#7と#13と#19,#2と#8と#14と#20,#3と#9と#15と#21,#4と#10と#16と#22,#5と#11と#17と#23,#6と#12と#18と#24、のように、4個ずつのセグメント7aを結線する。セグメント7a同士を結線することにより、1個のブラシ5で複数のセグメント7aに同時に給電できるため、ブラシ5の数を削減することができる。
For example, as shown in the figure, 24 segments 7a are connected to each other by # 1, # 7, # 13, # 19, # 2, # 8, # 14, # 20, # 3, # 9, and # 9 of segment 7a. Four segments, such as 15, # 21, # 4, # 10, # 16, # 22, # 5, # 11, # 17, # 23, # 6, # 12, # 18, and # 24 Connect 7a. By connecting the segments 7a to each other, a
図4(A)〜(C)は、図3に示すように結線したコイルの動作を示し、図4(A)の状態から、ブラシ5が右方向にセグメント7aの半分ずつ移動した状態を示す。
4A to 4C show the operation of the coils connected as shown in FIG. 3, and show the state where the
本実施形態においては、マグネット部4を構成する永久磁石4aが8個、ブラシ5が「+」側および「−」側それぞれ2個ずつであり、マグネット部4およびブラシ5がロータ側となる。コイルエレメント10およびセグメント7aは回転せず、ブラシ5が、回転しながらセグメント7aに順次摺接して、各コイルエレメント10に給電する。
In the present embodiment, there are eight permanent magnets 4a constituting the
ブラシ5がスリップリング8への接触により給電されると、ロータ2に通電されてロータ2が回転する。ロータ2とともにブラシ5が回転し、順次セグメント7aに接触して、それぞれのブラシ5から「+」または「−」の電力が配電される。図中の点線で示したコイルエレメント10は、ブラシ5の位置により通電されないものである。図示のように結線することにより、それぞれのコイルエレメント10においては、図中の矢印で示すように、隣り合うコイルエレメント10同士には反対廻りに電流が流れ、隣接する巻線には、同じ方向に電流が流れる。従って、エネルギー損失が軽減され、位相ずれを防止して高トルクを得ることができる。また、隣り合うブラシ5間の間隔は、2つのセグメント7a間の隙間を含む広さである。このように、絶縁領域となるセグメント7a間の隙間を2つまたはそれ以上含むことにより、絶縁性が高まり、耐電圧が向上する。
When the
尚、セグメント7a同士の結線は、上記の例に限らず、結線されるセグメント7aに応じて、適宜ブラシ5の数および配置が決められる。
The connection between the segments 7a is not limited to the above example, and the number and arrangement of the
図5は、図1のモータ1におけるコイルの異なる結線例の説明図であり、図3の結線例で未使用の12個のセグメント7aを用いて、別の一連のコイルを重ねて形成したものである。
FIG. 5 is an explanatory diagram of different coil connection examples in the
先ず、図5(A)に示すように、図3と同様の結線を行う。すなわち、セグメントのうち#3,#4,#7,#8,#11,#12,#15,#16,#19,#20,#23,#24の12個を用いて一連のコイルを形成する。その後、図5(B)に示すように、残りの12個のセグメント7a(#1,#2,#5,#6,#9,#10,#13,#14,#17,#18,#21,#22)を用いて、(A)と同様の方法により別の一連のコイルを形成する。図5(A)と図5(B)とを重ね合わせることにより、図5(C)に示すように、全てのセグメント7aが均等に使用されたコイルが形成される。これにより、セグメント7aの使用効率が向上し、安定した高出力が得られる。また、回転中にブラシ5に対する摺接摩擦抵抗がほぼ一定になるため、ブラシ5の耐久性が増す。尚、図5(C)において、図5(B)で形成した一連のコイルを破線で示してある。また、図5(B),(C)では、セグメント7a同士の結線図を省略してある。
First, as shown in FIG. 5A, the same connection as in FIG. 3 is performed. That is, a series of coils are formed using 12
図6は、更に異なるコイルの実施形態の説明図であり、コイルエレメント10の数が6個、セグメント7aが12個、永久磁石4aが4個の場合の結線例である。ブラシ5の数は、前述の実施形態と同様に4個であり、前述の場合よりもブラシ5の幅を大きくしたものである。図6(A)〜(C)は、ロータ2の回転により、ブラシ5が相対的にセグメント7aの半分ずつ図の右方向に移動した状態を示す。尚、この場合、セグメント7a同士の結線は行われない。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment of a different coil, and is an example of connection when the number of
ブラシ5の幅を大きくしたことにより、前述の実施形態に比べて、ブラシ5間の間隔が狭くなる。この例では、図6(B)の位置ではセグメント7a間の隙間が1個所分しか挟まれず、耐電圧が低くなるが、図6(A)および図6(C)の位置では2個所分のセグメント7a間の隙間が含まれている。このように、回転中の少なくとも1個所でブラシ5間の間隔がセグメント7a間の隙間を2個所以上含むような間隔とすることにより、平均的なブラシ5間の間隔が広がって、十分に大きな耐電圧を得ることができる。従って、耐電圧を高めるためにブラシ5の幅をあまり小さくする必要がなくなり、ブラシ5の幅に対する制約が少なくなって、設計の自由度が広がる。
By increasing the width of the
図7および図8は、更に異なるコイルの実施形態の展開図であり、ブラシ5の数を増やしたものである。図7は、コイルエレメント10の数が8個、セグメント7aが16個、永久磁石4aが6個、ブラシ5が「+」側および「−」側それぞれ3個ずつの場合であり、図8は、コイルエレメント10の数が10個、セグメント7aが20個、永久磁石4aが8個、ブラシ5が「+」側および「−」側それぞれ4個ずつの場合の結線例である。ブラシ5の数を多くすることにより、セグメント7a同士の結線の必要がなくなる。
FIG. 7 and FIG. 8 are development views of further different coil embodiments, in which the number of
コイルエレメント10とセグメント7aとの結線方法は、図3に示した前述の結線と同様であり、隣り合うコイルエレメント10の通電方向が、図中の矢印で示すように、互いに逆方向となるように一連のコイルを形成することができる。
The connection method of the
図9は、更に異なる実施形態の展開図であり、6個の磁極歯6のうち1個ずつ間を飛ばして3個の磁極歯6だけを用いたものである。すなわち、使用する3個の磁極歯6にそれぞれ2個ずつのコイルエレメント10a,10bを重ねて形成し、それらを12個のセグメント7aのうち6個のセグメント7aを用いて接続して、一連のコイルを形成したものである。
FIG. 9 is a development view of still another embodiment, in which only three
図示したように、重ねて形成した2つのコイルエレメント10a,10bのうち一方のコイルエレメント10aは、その両方の巻線端部が交差して隣接する2個のセグメント7aに接続される。他方のコイルエレメント10bは、その両方の巻線端部が互いに離間して離れた位置のセグメント7aに接続される。セグメント7aは、前述の実施形態と同様に、2個ずつ間を飛ばして2個ごとにコイルエレメント10に接続される。
As illustrated, one of the two
図10は、図9の実施形態において使用しない3個の磁極歯6と6個のセグメント7aを用いて、図9と同じ形状の別の一連のコイルを形成して重ね合わせたものである。図10(A)は図9と同じであり、各磁極歯6に2つのコイルエレメント10a,10bが形成されている。図10(B)は、図10(A)と同じ形状で、図10(A)で使用されていない磁極歯6およびセグメント7aを用いた別の一連のコイルを示し、各磁極歯に2つのコイルエレメント10c,10dが形成され、これらを連結して一連のコイルを形成している。図10(A)と図10(B)とを重ね合わせたものが図10(C)である。尚、図10(C)において、図10(B)で形成した一連のコイルを破線で示してある。
FIG. 10 shows a configuration in which another series of coils having the same shape as in FIG. 9 is formed and superposed using three
尚、上記の全てのコイルの実施形態において、磁極歯6やブラシ5の数は、上記の例に限ることはない。
In all the coil embodiments described above, the number of
図11〜図13は、本発明に係るブラシ付きインナーマグネットモータの異なる実施の形態を示す。本実施形態は、コンミテータ7とスリップリング8とが同一平面上に配設されていないものである。図11はマグネット部4を外した状態で図13のP−P方向から見たコンミテータ6側の平面図、図12は図13のQ−Q方向から見たスリップリング8側の平面図である。図13は、図12のB−B線で切断した断面図である。図1および図2と同じ用途の部品は同じ符号で示す。
11 to 13 show different embodiments of the brushed inner magnet motor according to the present invention. In this embodiment, the
モータ1は、ロータ2(図13)およびステータ3により構成され、ロータ2は、回転軸21と、この回転軸21に固定されたロータ側コア22と、ロータ側コア22の外周に沿って貼設された複数、例えば12個の永久磁石からなるマグネット部4と、ブラシホルダ51に固定されたコンミテータ用ブラシ5aおよびスリップリング8とからなる。コンミテータ用ブラシ5aは、ブラシホルダ51内に取り付けられたスプリング52を介してコンミテータ7に接触する。スリップリング8は、内周側スリップリング8aと外周側スリップリング8bとからなり、回転軸21に固定されたスリップリング支持板55に取り付けられる。従って、スリップリング8は、回転軸21の回転に伴い、マグネット部4とともに回転する。
The
ステータ3は、モータ1全体を覆うケース31、ケース31の内側に固定されたステータ側コア32、ステータ側コア32と一体で内側に向けて放射状に突出して設けられた複数の磁極歯6、コンミテータ7により構成される。
The
磁極歯6は、例えば18個設けられ、それぞれの磁極歯6に、合成樹脂等の絶縁材料からなるボビン9が装着される。ボビン9ごとに別体の巻線を巻回し、樹脂により固められて、コイルエレメント10が形成される。コンミテータ7は、個々のコイルエレメント10ごとに巻回された巻線の両端子を結線する2個のセグメント7aからなり、全体ではコイルエレメント10の数の2倍、即ち36個のセグメント7aが、回転軸21と同心の円環状に配設される。円環状のスリップリング8は、回転軸21と同心に2個設けられ、一方が正極側、他方が負極側の給電に用いられる。
For example, 18
本実施形態では、コンミテータ7とスリップリング8とが同一平面上に配設されていないので、コンミテータ用ブラシ5aとスリップリング用ブラシ5bとが別体で備わる。スリップリング用ブラシ5bは、ケース31に取り付けられた板ばね53によってスリップリング8側に付勢され接触する。
In the present embodiment, since the
スリップリング用ブラシ5bは、図12に示すように例えば4個設けられ、例えば図12の上下2個のブラシをバッテリの「+」に接続し、左右2個のブラシを「−」に接続する。これにより、上下のブラシが接触する外周側スリップリング8bが「+」となり、左右のブラシが接触する内周側スリップリング8aが「−」になる。これらのスリップリング8a,8bは、内部配線(不図示)を介してコンミテータ用ブラシ5aに接続される。内周側スリップリング8aに接続するブラシが「−」側コンミテータ用ブラシ5aとなり、外周側スリップリング8bに接続するブラシが「+」側コンミテータ用ブラシ5aとなる。これにより、ロータ2の回転に伴いコンミテータ用ブラシ5aが回転すると、順次「+」,「−」のコンミテータ用ブラシ5aがステータ3側のコンミテータ7のセグメント7aに摺接して、通電順序や方向を切り換えながら、各コイルエレメント10に給電する。
As shown in FIG. 12, for example, four slip ring brushes 5b are provided. For example, the upper and lower brushes of FIG. 12 are connected to the battery “+”, and the left and right brushes are connected to “−”. . As a result, the outer peripheral
このようなモータ1についても、図3〜図10に示す前述のコイル結線に関する実施形態と同様に、さまざまな方法によって一連のコイルを形成することができる。
For such a
尚、図1,2および図11〜13に示す2種類のインナーマグネットモータは、いずれもマグネット部4を備えた内側のコアが回転するインナーロータ方式としたが、磁極歯6を備えた外側のコアが回転するアウターロータ方式であっても、同様に実施可能である。
The two types of inner magnet motors shown in FIGS. 1 and 2 and FIGS. 11 to 13 both have an inner rotor system in which the inner core provided with the
本発明は、狭いスペースに設置されるブラシ付きインナーマグネットモータに適用できる。 The present invention can be applied to an inner magnet motor with a brush installed in a narrow space.
1:モータ、2:ロータ、3:ステータ、4:マグネット部、4a:永久磁石、5:ブラシ、5a:コンミテータ用ブラシ、5b:スリップリング用ブラシ、6:磁極歯、6’:スロット、7:コンミテータ、7a:セグメント、8:スリップリング、8a:内周側スリップリング、8b:外側のスリップリング、9:ボビン、10,10a,10b:コイルエレメント、21:回転軸、22:ロータ側コア、31:ケース、32:ステータ側コア、51:ブラシホルダ、52:スプリング、53:板ばね、54:接点、55:スリップリング支持板。
1: motor, 2: rotor, 3: stator, 4: magnet part, 4a: permanent magnet, 5: brush, 5a: brush for commutator, 5b: brush for slip ring, 6: magnetic pole teeth, 6 ′: slot, 7 : Commutator, 7a: Segment, 8: Slip ring, 8a: Inner peripheral side slip ring, 8b: Outer slip ring, 9: Bobbin, 10, 10a, 10b: Coil element, 21: Rotating shaft, 22: Rotor side core , 31: case, 32: stator side core, 51: brush holder, 52: spring, 53: leaf spring, 54: contact, 55: slip ring support plate.
Claims (3)
前記コイルエレメントは、前記磁極歯ごとに別体の巻線により巻回されるとともに、前記セグメントは、2個ずつ間を飛ばして2個ごとに前記コイルエレメントに接続して連続した一連のコイルを形成し、各コイルエレメントの巻線の両端部は、相互に交差し対向する2つのセグメントに接続されるとともに各隣のコイルエレメントの一方の巻線端部と交差して該各隣のコイルエレメントの一方の巻線端部は夫々前記対向する2つのセグメントのうち遠い方の前記セグメントに接続されたことを特徴とするブラシ付きインナーマグネットモータ。 A rotating shaft, a magnet portion made up of a plurality of permanent magnets arranged in a circular arc shape at substantially equal intervals with respect to the rotating shaft, and an outer peripheral surface of the magnet portion facing the outer peripheral surface and arranged radially about the rotating shaft A plurality of magnetic pole teeth, a coil element wound around each magnetic pole tooth, and a winding end of each coil element disposed in a ring shape at a fixed position with respect to the coil element via a certain gap In an inner magnet motor with a brush having a commutator composed of a plurality of segments to which a portion is connected and a plurality of brushes slidably contacting the segments,
The coil element is wound by a separate winding for each of the magnetic pole teeth, and the segments are separated from each other by two pieces and connected to the coil element every two pieces to form a continuous series of coils. The two coil ends of each coil element are connected to two segments that cross each other and face each other, and intersect with one winding end of each coil element adjacent to each other. An inner magnet motor with a brush is characterized in that one end of each of the windings is connected to the distant segment of the two opposing segments .
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