JPS61203856A - 整流子機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は改良された巻線構造を有する整流子機、例えば
、電気掃除機、電動工具などに用いられる整流子電動機
又は整流子発電機に関するものである。

従来の技術 従来より整流子電動機や整流子発電機は、機器寿命がブ
ラシ寿命によって制限されており、ブラシの長寿命化が
望まれている。ブラシ寿命はまた巻線整流構造に関連す
る。第３図は、従来の整流子電動機における電機子コイ
ルの巻装状態の一部を示すものである。ただし、整流子
片数が２４、回転鉄心のスロット数が１２の場合である
。

第３図において、（１）は回転鉄心である。（２）は前
記回転鉄心（１）に設けられたスロットであり（２−１
＞９　（２−２）＃　・＝−（２−６）、　−・−−−
−−−（２−１２）はスロット番号を表わしている。前
記、回転鉄心（１）に設けられたスロット（２）の中に
は、電機予巻１１（３）、　（６）等が装着される。（
４）は整流子であり％　　（４−１）ｔ（４−２）・−
・・・−−−−−−−−・（４−２４）は、整流子片の
番号を表わしている。（５）はブラシである。

電機子巻線（３）は、一対のスロワ）　（２−１）およ
び（２−６）に共通して巻装された一対のコイル（ａ−
ｔ）と（８−２）を含んでおり、一方のコイル（８−１
）は、始端が整流子片（ａ−ｔ）に接続され、終端が整
流子片（４−２）に接続されている。また、他方のコイ
ル（８−２）は、その始端が前記一方のコイル（８−１
）の終端に接続され、その終端は整流子片（４−２）の
隣りの整流子片（４−８）に接続される。このようにし
てコイル（ａ−ｔ）および（８−２）が電機子巻線（３
）を形成する。同様に、電機子巻線（６）はスロワ）（
２−２）および同（２−７）に共通して巻装されたコイ
ル（Ｓ−１）および（６−２）からなる。以下同様に、
回転鉄心（１ンのスロット（２）に全周にわたり１２個
の電機子巻線が巻装され、それらが全体として電機子コ
イルを構成する。

Ｐは、電機子の回転方向を示す。また、ブラシ（５）の
図示位置は、電機子巻線（３）を構成する１つのコイル
（ａ−ｔ）が整流を完了する寸前に対応しこの状態でブ
ラシ（５）は、少なくとも回転方向後位のコイル（８−
２）を短絡している。

発明が解決しようとする問題点 以上のように構成された整流子電動機において回転方向
前位のコイル（１１−１）が整流を終る時点では、ブラ
シ（５）で短絡された同一スロット内のコイル（８−２
）との変圧器作用による火花抑制効果により、火花発生
が小さい。しかし、回転方向後位のコイル（８−２）が
整流を終る時点では、同一スロット内ではブラシ（５）
で短絡されたコイルが存在せず、回転方向後位のスロワ
）　（２−２）内に巻装された電機子巻線（６）におけ
る回転方向、前位のコイル（６−１）との相互インダク
タンスのみに頼るため、火花抑制効果が少なくブラック
バー現象が発生していた。この現象は整流子発電機にお
いても同様に発生していた。したがって、従来の整流子
機においては、火花の発生による劣化にもとづき、ブラ
シ寿命を長くすることができなかった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記の問題点に鑑み、火花抑制効果を大きくす
ることによりブラシ寿命の向上を図り、機器自体の寿命
向上をも図った整流子機を提供するものである。そのた
め、本発明の整流子機は、回転鉄心スロットの２倍以上
の整数倍の整流子片を備え、各１対のスロットを共有す
る各１対のコイルからなり一方コイルの終端を他方のコ
イルの始端に接続してなる電機子巻線を順次接続して電
機子コイルを構成し、各電機子巻線の一方のコイルは対
応する１対の共有スロットにのみ巻装されるが、他方の
コイルは前記対応する１対のスロットに巻装された第１
の部分と、隣接する電機子巻線のコイルに共有された別
の１対のスロットに巻装された前記第１の部分に連なる
第２の部分とからなるようにしたものである。好ましく
は、前記一方のコイルと前記一方のコイルと同じスロッ
トに巻装された他方のコイルにおける第１部分と、前記
隣接するスロットに巻装された前記第２部分との巻数が
１：　イル１：イ〜１という構成を備えたものである。

作　　　用 上記の構成によれば、同一スロット内に巻装されたコイ
ルのうち回転方向前位のコイルが整流を終る時点ではブ
ラシで短絡された同一スロット内の回転方向後位のコイ
ルとの変圧器作用による火花抑制効果により火花発生が
小さい乙とは、前述した従来の巻線構造と同様である。

また、回転方向後位のコイルが整流を終る時点において
も、回転方向後位のスロットに巻装されたコイルとの変
圧器作用による火花抑制効果により火花発生が小さくブ
ラックバー現象を抑制することができ、ブラシ寿命の向
上を図り、機器自体の高寿命化を図る。

実施例 以下、本発明の一実施例の整流子電動機について１図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における整流子電動機の
コイルの巻装状態の一部を示すものであり、整流子片数
が２４、回転鉄心のスロット数が１２の場合である。第
１図において（１）は回転鉄心である。（２）は、前記
回転鉄心（１）に設けられたスロットであり％　　（２
−１）？　（２−２）−−−−−％　（２−６）・・・
”””　ｓ　（２−１２）は、スロット番号を表わす。

前記回転鉄心（１）に設けられたスロット（２）の中に
は、順次、電機子巻線が装着されるが、第１図には、そ
のうちの二巻線α３）、α６）を例示した。（４）は、
整流子であり、（４−ｔ）、　（４−２）−・−・−−
−−ｓ　（４−２４）は、整流子片の番号を表わす。（
５）はブラシである。電機子巻線（１３）は、コイル（
１８−１）とコイル（１１−２）からなる。コイル（１
８−１）は、始端が整流子片（４−１）に接続されてス
′ロツ）（２−１）および同（２−６）内に巻装され、
終端が整流子片（４−２）に接続される。コイル（１Ｂ
−２）は、その始端がコイル（１８−１）の終端に接続
され、前述のコイル（１３−１）が巻装されたスロワ）
（２−１）および同（２−６）内に巻装されるだけでは
完結せず、隣接するスロワ）　（２−２）および同（２
−７）内にも巻装されるものであり、終端は整流子片（
４−１１）に接続される。同様に電機子巻線（１６）は
、スロワ）　（−２−２）および同（２−７）に巻装さ
れたコイル＜１６−ｔ）と、スロット（２−２）および
（２−７）％並びにスロット（２−８）および（２−８
）に巻装されたコイル（１６−２）により構成されてい
る。以下同様に回転鉄心（１）のスロット（２）の全周
にわたり巻装した１２個の電機子巻線が電機子コイルを
構成している。実施例では、コイル（１ａ−ｔ）の巻数
を１としてコイル（１８−２）のコイルのうち、コイル
（ｔａ−ｔ）と同一のスロットに巻装されているコイル
部分の巻数を′／４〜１、異なるスロットに巻装された
コイル部分の巻数を猪〜１としている。

矢印Ｐは、電機子の回転方向を示す。またブラシ（５）
の図示位置は、電機子巻線（至）を構成する１つのコイ
ル（ｔａ−ｔ）が整流を完了する寸前に対応し、この状
態でブラシ（５）は少なくとも回転方向後位のコイル（
１ｓ　−２）を短絡している。

以上のように構成された本発明の整流子電動機において
１回転方向前位のコイル（１ａ−１）が整流を終る時点
ではブラシ（５）で短絡された同一スロット内のコイル
（１ｓ　−２）との変圧器作用にもとづく火花抑制効果
により、火花発生が小さい。

また回転方向後位のコイル（１８−２）が整流を終る時
点では回転方向後位の次のコイル（１ｅ−ｔ）との変圧
器作用にもとづく火花抑制効果により火花発生が小さく
なり、これによってブラックバー現象を抑制することが
できる。

以上のように本実施例によれば、回転鉄心のスロット数
の整数倍の整流子片を備え、回転鉄心の１対のスロット
に巻装されたコイルと、成るべくなら前記コイルと巻数
の異なる前記１対のスロットを含む２対のスロットに巻
装されたコイルとからなる電機子巻線によって電機子コ
イルを構成し、各コイルの整流終了時において、後位コ
イルとの変圧器作用が必ず生じるようにしているため整
流が改善され、ブラックバー現象も抑制され、ブラシ寿
命の向上を図ることができる。

また、これにより電動機寿命も向上することになる。す
なわち、５００Ｗ級の交流整流子電動機における前述し
たコイル対コイル部分の巻数比と、ブラシ寿命との関係
を検討した結果は第２図のグラフに示すとおりであり、
１４又は暑の巻数比においてブラシ寿命を１．４倍に延
ばすことができることを確認した。

なお、本実施例では整流子片が２４個で回転鉄心の２０
ツト数が１２ある場合について説明したが、本発明にと
っては、整流子片数が回転鉄心スロット数の２倍以上の
整数倍であればよい、整流子発電機においても同様であ
る。

また上記説明した実施例では、回転方向前位にあるコイ
ルを１対のスロットに巻装し、回転方向後位にあるコイ
ルを２対のスロットに巻装したが、回転方向前位にある
コイルをより前位の電機子コイルの後位コイルの巻装さ
れるスロ。

ットを含む２対のスロットに巻装し、回転方向後位のコ
イルを１対のスロットに巻装してもよいことは言うまで
もない。

発明の効果 以上のように本発明は、整流子機においてプラシ寿命の
向上を図り機器自体の高寿命化を図ることができ、その
実用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す整流子電動機子コイ
ルの巻線配置を示す結線図であり、第２図は１本発明の
一実施例におけるブラシ寿命のグラフであり、第３図は
、従来の整流子電動機の電機子コイルの巻線配置を示す
結線図である。 （１）　・・−−−−−−−−−−−−・・・・・回転
鉄心（２）・・・・・・・・−・・・・−・−・・スロ
ット（３）Ｉ　（６）？　（１３）？　（１６）　・・
−・・−・・・−・・・コイル（４）・・・・・・・・
−・−・・・・−・・整流子（５）・・−・−・−・−
・−・−・・ブラシ特許出願人　　松下電器産業株式会
社 代　　理　　人　　　新　　実　　健　　部（外１ゑ） ａ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転鉄心スロット数の２倍以上の整数倍の整流子
   片を備え、各１対のスロットを共有する各１対のコイル
   からなり一方のコイルの終端を他方のコイルの始端に接
   続してなる電機子巻線を順次接続して電機子コイルを構
   成する整流子機であつて、各電機子巻線の一方のコイル
   は対応する１対の共有スロットにのみ巻装されるが、他
   方のコイルは前記対応する１対のスロットに巻装された
   第１の部分と、隣接する電機子巻線のコイルに共有され
   た別の１対のスロットに巻装された前記第１の部分に連
   なる第２の部分とからなるようにしたことを特徴とする
   整流子機。
2. （２）前記巻線における一方のコイルの巻数と、前記他
   方のコイルにおける第１部分及び第２部分の巻数が異な
   つていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載の整流子機。