JPS6399752A - 直流電動機の電機子 - 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、直流電動機の電機子に関するものである。

［従来の技術］ 従来の直流電動機の電機子は、軸と、整流子と、電機子
巻線を巻装してなる電機子鉄心によって構成されており
、電機子鉄心は、その全体を軸に対し嵌着手段等により
結合一体化した構造で、電機子に回転力が与えられた場
合、譲軸と該電機子鉄心とが一体で回転する。

［発明が解決しようとする問題点１ 電機子の加減速時において、電機子の慣性モーメントと
角加速度とは反比例するので、電機子は慣性モーメント
の小さいものほど大きな角加速度が得られる。すなわち
、電は子の慣性モーメントが小さい方が、起動の際にお
いて所定の回転数になるまでの加速時間が短く、また減
法停止に要する時間も短くなる。

しかるに、従来の電機子は、上記のように、電機子鉄心
の全体を軸に対し結合された＠造となっているので、電
機子としての慣性モーメン１〜は、軸と整流子と電機子
鉄心全体の慣性モーメントを合せたものでかなり大きく
かつ常に一定となり、これが電機子の加減速に影響を与
えることになる。ずなわち電８機の起動時や減速停止時
には、電機子の慣性ｔ−メントが大きいために、例えば
電機子が停Ｗ状態から所定の回転数になるまでの加速時
間が長くなり、また停止Ｆ操作の際にも前記の大ぎな慣
性モーメントで回転を続けようどするため停止までかな
り時間がかかる。

本発明は、電８機の起動時および減速停止時等の際に低
１ｎ性モーメン１〜となり、応答が早く、作業用能率を
向上し、省エネルギーを削ることができる直流電動鳴の
電機子を提供することを目的としている。

［問題点を解決するだめの手段１ 本発明は、上記の問題点を解決する直流電稍橢の電機子
であって、第１図から第３図に示づ゛ように、鉄心部（
１）は、雷ｎ子巻線（４）が巻装された外側鉄心部（１
Ａ）と、その内側のフロートコア部（１Ｂ）からなり、
フロートコア部（１Ｂ）は軸（２）または外側鉄心部（
１Ａ）に軸受（５）を介して回転自在に保持され、外側
鉄心部（１Ａ）は、支持部材（６）を介して軸（２）に
固定されており、゛市様子巻Ｉ！（４）の口出し線（７
）は、整流子（８）に接続されている。

［作　用］ 上記の本発明によれば、電機子巻線（４）を右する外側
鉄心部（１Ａ）に電機子（Ａ）としての回転力が与えら
れ、この外側鉄心部（１八）と軸（２）とが一体に回転
するが、外側鉄心部（１Ａ）の内側のフロートコア部（
１Ｂ）は、外側鉄心部（１八）および軸（２）とに対し
ギャップ（Ｂ）（Ｃ）を介して、回転自在に軸受（５）
を介して軸（２）または外側鉄心部（１Ａ）に保持され
ているため、前記外側鉄心部（１Ａ）および軸（２）の
回転から切り離されることになる。

そのため電機子（Ａ）の急加減速時におけるフロートコ
ア部（１Ｂ）の慣性モーメントは軸受（５）の摩擦分だ
【ノで、ｆｆ２＃３子（八）の回転運動、特に１１な記
外側鉄心部（１Ａ）および軸（２）の角加速度変化に対
して直接関与することがない。したがって、電機子（八
）の角加速度に影響を与える慣性モーメントは、フロー
トコア部（１Ｂ）の分だけ少なく、外側鉄心部（１Ａ）
と、フロー１−コア部（１Ｂ）とが一体の電機子鉄心（
１）として形成され、軸（２）に固定されている従来構
造の場合より低慣性モーメントとなり、電機子（八）と
して大きな角加速度が得られ、急加減速が可能になる。

すシヱわち電ｖノ機の起ｆ力において、電機子（八）の
外側鉄心部（ＩＡ）に回転力が与えられて回転をはじめ
た時、上記のように軸（２）および外側鉄心部（１Ａ）
に対し回転自在なフロートコア部（１Ｂ）の慣性モーメ
ントは軸受（５）の摩擦分だけとなり、前記の慴（２）
および外側鉄心部（１Ａ）の角加速度に百１ａ関与する
ことがなく、その９慣性モーメントが小さくなるので、
これに反比例して角加速度は大きくなり、短時間ぐ所定
の回転速度に達する。

また減速停止作用の際にも、上記と同様に外側鉄心部（
１八）および軸（２）に対し回転自在なフロートコア部
（１Ｂ）が、外側鉄心部（１Ａ）および軸（２）の角加
速度変化には直接関与しないので、その９慣性モーメン
トが小さくなり、このフロートコア部（１Ｂ）が回転を
していても、軸（２）の回転は直ちに停止する。

なお、電機子（Ａ）が所定速度回転状態になった場合に
は、フロートコア部（１Ｂ）の慣性モーメントは軸（２
）および／または外側鉄心部（１Ａ）との間の回転自在
な嵌合手段である軸受（５）による僅かなＩＩ擦分だけ
で、フロートコア部（１Ｂ）は、次第に軸（２）の角速
度に近づき、遂には軸（２）と等角速度になり、従来構
造の電機子（Ａ）と同様に安定した回転状態を保つ。

［実施例１ 以上、本発明の実施例を図に基いて説明する。

第１図〜第３図は、本発明に係る直流電ｖＪ機のｆｆ１
ｆｌ子（Ａ）の実施例のそれぞれの構造要部を示してい
る。

第１図は、本発明の一実施例であり、（１）は軸（２）
と共に電刷子（＾）を構成する電機子鉄心であって、外
側鉄心部（１Ａ）と、その内側のフロートコア部（１Ｂ
）とに分離形成されてなり、外側鉄心部（１Ａ）のスロ
ット（図示せず）内に電機子巻線（４）が納入され巻装
されている。前記外側鉄心部（１八）はその軸心方向の
両端部に固定された支持部材（６）（６）により軸（２
）に対し同心に固定され、軸（２）と一体に回転するよ
うになっている。そして前記フロートコア部（１Ｂ）は
、その両端部でベアリング（５）（５）を介して軸（２
）に対し回転自在に保持されるとともに、外側鉄心部（
１Ｂ）及び軸（２）との間にギャップ（Ｂ）（Ｃ）を有
している。

次に上記の電機子（Ａ）を用いた場合の作用状態を説明
する。

電ｆ７１機の起動時や減速停止作用時等、角加速度を急
激に変化させた場合、電機子（八）の特に電機子巻線（
４）を有する外側鉄心部（１Ａ）に与えられる回転力に
応じて、この外側鉄心部（１八）と軸（２）とが一体に
回転するが、電機子鉄心（１）の内側のフロートコア部
（１Ｂ）は、前記外側鉄心部（１Ａ）および軸（２）に
対し回転自在に設けられているため、前記外側鉄心部（
１Ａ）および軸（２）の回転が直接伝わらず、そのため
このフロートコア部（１Ｂ）の慣性モーメントは軸受（
５）の摩擦分だけとなり、電機子（Ａ）の回転運動、特
に前記外側鉄心部（１Ａ）および軸（２）の角加速度変
化に対して直接関与することがない。したがって電機子
（Ａ）の角加速度に影響を与える慣性モーメントは、フ
ロートコア部（１Ｂ）の分だけ小さくなるので、外側鉄
心部（１Ａ）と、フロートコア部（１Ｂ）とが一体の電
１子鉄心（１）として形成され、軸（２）に固定されて
いる従来構造の場合より低慣性モーメントとなり、慣性
モーメントが小さくなったのに反比例して電は子（Ａ）
として大きな角加速度が得られる。

例えば電動機の起動時には、電機子巻線（４）が巻装さ
れた電機子（＾）の外側鉄心部（１Ａ）と軸（２）とが
、一体に回転を開始し加速される。この回転はフロート
コア部（１Ｂ）にも軸（２）との間のベアリング（５）
（５）の転がり摩擦分によって伝達され徐々に回転する
が、フロートコア部（１Ｂ）は上記のように＠（２）お
よび外側鉄心部（１八）に対し回転自在であって、前記
の軸（２）　、Ｆ５よび外側鉄心部（１八）の角加速度
に直接関与することがないため、その９慣性モーメント
が小さくなり、これに反比例して角加速度は大きくなり
、短時間で所定の回転速度に達する。

また、電動機の停止の際には、電源を遮断しても、電機
子（＾）自身の慣性力で回転を続けようとするが、上記
のように外側鉄心部（１Ａ）および軸（２）に対し回転
自在なフロートコア部（１Ｂ）が、外側鉄心部（１Ａ）
および軸（２）の角加速度変化には直接関与せず、その
９慣性モーメントが小さくなるので、このフロートコア
部（１Ｂ）が回転を続けても、軸（２）は急速に回転を
停止することになる。またフロートコア部（１Ｂ）はベ
アリング（５）（５）の転がり摩擦分だけで角加速度も
徐々に小さくなり停止する。

さらに電機子（Ａ）が所定速で回転する場合には、フロ
ートコア部（１Ｂ）は軸（２）との間のベアリング（５
）（５）等による転がり摩擦分によって次第に軸（２）
の角加速度に近づき、遂には軸（２）と略等角加速度に
なり、ｆｆ＊（２）とフロートコア部（１Ｂ）は同回転
数に達する。

なお、上記のフロートコア部（１Ｂ）は、第２図に示す
ように、外側鉄心部（１八）との間にベアリング（５）
を介在させて回転自在に保持してもよく、第３図に示す
ように、軸（２）を（２＾）＜２Ｂｌに分割し、この分
割した軸（２八）（２Ｂ）間に掛渡すようにして軸受（
５）を介してフロートコア部（ＩＢ）を保持してもよい
。

［発明の効果］ 上記したように本発明の直流電動機の電刷子は、電機子
鉄心が外側鉄心部とその内側のフロートコア部との二重
構造をなし、内側のフロートコア部が軸受を介して軸又
は外側鉄心部の内面に、回翫自在に取付９プられていて
、電機子の回転速度変化に直接関与しないため、雷門子
鉄心の全体を軸に固定した従来構造の電ｄ子に比べて、
低慣性モーメントの電機子となり、よってより大きな角
加速度が１１９られ、急加減速が可能になり、応答が早
く、作業能率が向上し、省エネルギーを計ることができ
る直流電動機の電機子を提供できる等その効果は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す要部の縦断面図、第
２図と第３図は、それぞれ他の実施例を示す要部の縦断
面図である。 符合の説明 Ａ・・・電償了　　　　　Ｂ、Ｃ・・・ギャップト・・
電機子鉄心　　　１Ａ・・・外側鉄心部１Ｂ・・・フロ
ートコア部　２・・・軸４・・・電機子巻線　　　５・
・・軸受６・・・支持部材　　　　８・・・整流子第１
図 ５′：ｌ 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電動機の電機子であって、電機子鉄心は、電機
   子巻線が巻装された外側鉄心部と、その内側のフロート
   コア部からなり、フロートコア部は、支持部材を介して
   軸に固定された外側鉄心部と、軸とに対し回転自在に設
   けられてなることを特徴とする直流電動機の電機子。 ２、前記フロートコア部が、軸に対し軸受を介して回転
   自在に設けられてなる特許請求の範囲第１項記載の直流
   電動機の電機子。 ３、前記フロートコア部が、外側鉄心部に対し軸受を介
   して回転自在に設けられてなる特許請求の範囲第１項記
   載の直流電動機の電機子。 ４、前記軸を二分割とし、この分割した軸に軸受を介し
   て、前記フロートコア部が回転自在に設けてなる特許請
   求の範囲第１項記載の直流電動機の電機子。