JPWO2022202274A5 - - Google Patents
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Description
本開示は、電動機及び電動送風機に関する。 The present disclosure relates to electric motors and electric blowers.
電動機は、自動車等の車両に搭載される電装分野等に広く用いられている。例えば、二輪又は四輪の車両には、ラジエータやバッテリーを冷却する冷却ファンを駆動するために電動機が用いられている。 Electric motors are widely used in the field of electrical equipment installed in vehicles such as automobiles. For example, electric motors are used in two-wheel or four-wheel vehicles to drive cooling fans that cool radiators and batteries.
電動機としては、ブラシを用いるブラシ付き電動機、及び、ブラシを用いないブラシレス電動機が知られている。このうち、ブラシ付き電動機は、固定子と、固定子の磁力によって回転する回転子と、回転子の回転軸に取り付けられた整流子と、整流子に摺接するブラシと、ブラシを整流子に押し当てるためのバネと、を備える(例えば、特許文献1など参照)。このような電動機においては、動作時間に応じて、ブラシが摩耗し、その長さが減少する。特許文献1に記載された電動機においては、ブラシを整流子に押し当てるためのバネとして定荷重バネを用いることで、ブラシの長さの減少に伴って、定荷重バネがブラシを整流子に押し当てる力が変動することを抑制しようとしている。
As electric motors, brushed electric motors that use brushes and brushless electric motors that do not use brushes are known. Among these, a brushed electric motor consists of a stator, a rotor that rotates due to the magnetic force of the stator, a commutator attached to the rotor's rotating shaft, a brush that makes sliding contact with the commutator, and a brush that pushes the brush against the commutator. and a spring for application (see, for example, Patent Document 1). In such electric motors, depending on the operating time, the brushes wear and their length decreases. In the electric motor described in
特許文献1に記載された定荷重バネは、帯状の線材からなる。この帯状の線材は、電機子巻線が生成する磁束の影響を受けないように、非磁性材料で形成される。しかしながら、例えば、定荷重バネが、非磁性材料の一つであるオーステナイト系ステンレスで形成されても、帯状の線材を巻回する際の加工応力によって磁性を帯びる。特に、定荷重バネは、帯状の形状を有するため、その表面積が大きい。したがって、定荷重バネが磁性を帯びる場合、磁束によって受ける力を無視できない。このため、電機子巻線によって生成される磁束によって、定荷重バネが電機子巻線側に引き寄せられる。これにより、定荷重バネがブラシを押す方向が変動したり、荷重が変動したりし得る。
The constant force spring described in
本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、電機子巻線が生成する磁束が定荷重バネに与える影響を抑制できる電動機及びそれを備えた電動送風機を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in order to solve such problems, and it is an object of the present disclosure to provide an electric motor that can suppress the influence of magnetic flux generated by an armature winding on a constant load spring, and an electric blower equipped with the electric motor. purpose.
上記目的を達成するために、本開示に係る電動機の一態様は、回転軸を有する回転子と、前記回転子に取り付けられた整流子と、前記整流子に接するブラシと、前記整流子と接続される複数の電機子巻線と、帯状の線材により構成されかつ前記ブラシを前記整流子に押し当てる定荷重バネと、前記複数の電機子巻線と前記定荷重バネとの間に配置され、前記複数の電機子巻線によって生成される磁束を遮蔽する軟磁性部材とを備える。 In order to achieve the above object, one aspect of the electric motor according to the present disclosure includes a rotor having a rotating shaft, a commutator attached to the rotor, a brush in contact with the commutator, and a brush connected to the commutator. a plurality of armature windings arranged between the plurality of armature windings, a constant force spring configured of a band-shaped wire material and pressing the brush against the commutator, and arranged between the plurality of armature windings and the constant force spring, and a soft magnetic member that shields magnetic flux generated by the plurality of armature windings.
上記目的を達成するために、本開示に係る電動送風機の一態様は、上記電動機と、前記回転軸に取り付けられるファンと、を備える。 In order to achieve the above object, one aspect of the electric blower according to the present disclosure includes the above electric motor and a fan attached to the rotating shaft.
本開示によれば、電機子巻線が生成する磁束が定荷重バネに与える影響を抑制できる電動機及びそれを備えた電動送風機を実現できる。 According to the present disclosure, it is possible to realize an electric motor that can suppress the influence of magnetic flux generated by an armature winding on a constant load spring, and an electric blower equipped with the electric motor.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the embodiments described below each represent a specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components, etc. shown in the following embodiments are merely examples and do not limit the present disclosure. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims representing the most important concept of the present disclosure will be described as arbitrary constituent elements.
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。また、本明細書において、「上」及び「下」という用語は、必ずしも、絶対的な空間認識における上方向(鉛直上方)及び下方向(鉛直下方)を指すものではない。 Note that each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Further, in each figure, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations will be omitted or simplified. Furthermore, in this specification, the terms "upper" and "lower" do not necessarily refer to the upper direction (vertically upward) and the downward direction (vertically downward) in absolute spatial recognition.
(実施の形態)
[1.全体構成]
まず、実施の形態に係る電動機1の全体の構成について、図1~図4を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る電動機1を下方側から見たときの外観斜視図である。図2は、同電動機1を上方側から見たときの外観斜視図である。図3は、同電動機1の断面図である。具体的には、図3は、図2に示す電動機1を、回転軸21の中心を通りかつ線分III-IIIを通り回転軸21に平行な平面で切ったときのIII-III断面図である。図4は、同電動機1におけるブラシホルダ50の内部構造を示す斜視図である。なお、図3では、電動機1の断面に現れる部分のみが図示されている。また、図4には、カバープレート131を外した状態のブラシホルダ50を下方側から見たときの斜視図が示されている。
(Embodiment)
[1. overall structure]
First, the overall configuration of the
図3に示すように、電動機1は、固定子10(ステータ)と、固定子10の磁力により回転する回転子20(ロータ)と、を備える。本実施の形態に係る電動機1は、ブラシ付き電動機であり、さらに、図3に示すように、回転子20に設けられた回転軸21に取り付けられた整流子30を備えているとともに、整流子30に接する二つのブラシ40を備えている。
As shown in FIG. 3, the
図3及び図4に示すように、電動機1は、さらに、ブラシ40を保持するブラシホルダ50と、ブラシ40を整流子30に押し当てる定荷重バネ110と、を備える。電動機1は、その他に、軸受け91と、第1ブラケット101と、第2ブラケット102と、を備える。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
本実施の形態に係る電動機1は、直流により駆動する直流電動機(DCモータ)の一種であり、固定子10として磁石11が用いられているとともに、回転子20として電機子巻線22を有する電機子が用いられている。また、本実施の形態において、電動機1は、二輪又は四輪等の車両に搭載される扁平型(フラット型)のブラシ付きコアレスモータ(フラットモータ)である。したがって、固定子10及び回転子20は、コア(鉄心)を有しておらず、電動機1は、全体として厚みが薄くて軽い構成になっている。本実施の形態では、電動機1の厚み(つまり、回転軸21の軸心Cの方向における寸法)が外径(軸心Cの方向に垂直な方向の寸法)より小さい。具体的には、本実施の形態に係る電動機1は、車両におけるラジエータの冷却ファンに用いられる小型モータであり、電動機1の外径(直径)は、120mm以下である。一例として、電動機1の外径は、62mmである。なお、電動機1は、DC12Vの入力電圧により駆動する。
The
以下、電動機1の各構成部材について詳細に説明する。
Each component of the
図3に示すように、固定子10は、回転子20との間に微小なエアギャップ12を介して配置されている。固定子10は、回転子20に作用する磁力を発生させる。固定子10は、回転子20とのエアギャップ面12aに磁束を生成する構成になっており、電機子である回転子20とともに磁気回路を構成している。具体的には、固定子10は、全体として略ドーナツ状であり、回転軸21の周方向に沿って回転子20とのエアギャップ面12aにN極とS極とが交互に均等に存在するように構成されている。固定子10は、トルクを発生するための磁束を作る界磁であり、本実施の形態では、複数の磁石11(マグネット)によって構成されている。磁石11は、例えばS極及びN極を有する永久磁石である。
As shown in FIG. 3, the
固定子10を構成する複数の磁石11は、周方向に亘ってN極とS極とが交互に均等に存在するように配置されている。本実施の形態において、固定子10(磁石11)が発生する主磁束の向きは、回転軸21が延伸する方向に沿った方向である。主磁束の向きは、磁石11の磁極に応じた方向に発生する。固定子10は、第1ブラケット101に固定されている。
The plurality of
図3に示すように、回転子20は、回転軸21を有しており、回転軸21の軸心Cを中心として回転する。回転子20は、固定子10に作用する磁力を発生させる。本実施の形態において、回転子20が発生する主磁束の向きは、回転軸21が延伸する方向に沿った方向である。主磁束の向きは、電機子巻線22に流れる電流の向きに応じた方向に発生する。
As shown in FIG. 3, the
回転子20は、固定子10と対向して配置されている。本実施の形態において、回転子20は、回転軸21の軸心Cの方向において固定子10と対向している。
The
回転軸21は、軸心Cを有するシャフトであり、金属棒等の長尺状の棒状部材である。回転軸21の軸心Cは、回転子20が回転する際の中心となる。回転軸21の長手方向、すなわち、回転軸21が延伸する方向(延伸方向)は、軸心Cの方向(軸心方向)ともいう。
The rotating
回転軸21は、軸受け91に支持されている。一例として、軸受け91は、ボールベアリング等のベアリングである。
The rotating
本実施の形態において、回転軸21の第1端部21aは、出力側の端部(出力軸)であり、第1ブラケット101及び軸受け91から突出している。第1端部21aには、例えばファン等の負荷が取り付けられる。なお、回転軸21の第2端部21bは、反出力側の端部(反出力軸)であり、第2ブラケット102から突出している。
In this embodiment, the
軸受け91は、第1ブラケット101に保持されている。具体的には、軸受け91は、第1ブラケット101に設けられた凹部に固定されている。
The
第1ブラケット101は、第2ブラケット102とともに筐体を構成する部材である。第1ブラケット101及び第2ブラケット102で構成される筐体の中に固定子10と回転子20とが配置されている。本実施の形態において、第1ブラケット101は、電動機1の外郭部材であり、底部及び円筒状の側壁部を有する有底筒形状に形成されている。固定子10を構成する磁石11は、第1ブラケット101の底部に固定されている。また、回転子20の電機子巻線22は、第1ブラケット101の側壁部に囲まれている。第1ブラケット101は、例えば、金属材料によって構成されている。例えば、第1ブラケット101は、冷間圧延鋼板(SPC材)等の鉄系材料又はアルミニウム等の金属によって構成されている。なお、第1ブラケット101の材質は、金属材料に限るものではなく、樹脂材料であってもよいが、電動機1から発生するノイズを抑制するとの観点では、第1ブラケット101は、金属材料によって構成されているとよい。
The
第2ブラケット102は、第1ブラケット101とともに筐体を構成する部材である。第2ブラケット102は、板状の軟磁性体で構成される。第2ブラケット102は、複数の電機子巻線22と、定荷重バネ110との間に配置され、複数の電機子巻線22によって生成される磁束を遮蔽する軟磁性部材の一例である。本実施の形態では、第2ブラケット102は、鉄板で構成される。なお、第2ブラケット102を構成する軟磁性材料は、鉄に限らない。軟磁性材料として、例えば、パーマロイ、けい素鉄などを用いることができる。
The
図3に示すように、回転子20は、回転軸21とともに、複数の電機子巻線22と、複数の電機子巻線22を覆うモールド樹脂23と、を有する。
As shown in FIG. 3, the
複数の電機子巻線22の各々は、電線によって構成されており、電流が流れることで固定子10に作用する磁力を発生するように巻回されている。本実施の形態において、各電機子巻線22が発生する主磁束の向きは、回転軸21の軸心Cの方向である。つまり、固定子10の磁石11と回転子20の電機子巻線22とは、回転軸21の軸心Cの方向に並んでいる。
Each of the plurality of
各電機子巻線22は、銅又はアルミニウム等の金属からなる芯線と芯線を被膜する絶縁膜と、を有する絶縁被覆線によって構成されている。本実施の形態において、複数の電機子巻線22の各々は、導電線が平面状に巻回されたコイル層を有する薄形の巻線コイルである。具体的には、複数の電機子巻線22の各々は、例えば、絶縁被覆線が平面視で略扇状に巻回された1層又は複数のコイル層によって構成されている。このように構成された複数の電機子巻線22は、回転軸21の軸心Cの方向から見たときに、回転軸21を囲むように配置されている。
Each armature winding 22 is constituted by an insulated wire having a core wire made of a metal such as copper or aluminum and an insulating film covering the core wire. In this embodiment, each of the plurality of
複数の電機子巻線22の各々は、整流子30と接続されている。具体的には、複数の電機子巻線22の各々は、整流子30の複数の整流子片31のいずれかと電気的に接続されている。
Each of the plurality of
複数の電機子巻線22は、モールド樹脂23で覆われることでモールド樹脂23とともに一体に成形されている。モールド樹脂23は、例えばフェノール樹脂又は不飽和ポリエステル(BMC)等の絶縁性樹脂材料によって構成されている。
The plurality of
図3に示すように、整流子30は、回転軸21に取り付けられている。したがって、整流子30は、回転子20が回転することで回転軸21とともに回転する。回転軸21に取り付けられた整流子30は、回転子20の一部であってもよい。
As shown in FIG. 3, the
整流子30は、回転軸21の回転方向に沿って設けられた複数の整流子片31(整流子セグメント)を有する。具体的には、複数の整流子片31は、回転軸21を囲むように回転軸21の回転方向に沿って円環状に配列されている。なお、各整流子片31は、回転軸21の長手方向に延在する長尺状部材である。
The
複数の整流子片31の各々は、銅等の金属材料によって構成された導電端子であり、回転子20が有する電機子巻線22と電気的に接続されている。複数の整流子片31は、互いに絶縁分離されて配置されているが、回転子20の電機子巻線22によって電気的に接続されている。例えば、隣り合う2つの整流子片31は、電機子巻線22によって電気的に接続されている。
Each of the plurality of
一例として、整流子30は、モールド整流子であり、複数の整流子片31がモールド樹脂32によってモールドされた構成になっている。この場合、複数の整流子片31は、表面が露出するようにモールド樹脂32に埋め込まれている。モールド樹脂32は、整流子本体であり、回転軸21が挿入される貫通孔を有する略筒状部材である。モールド樹脂32は、例えば、熱硬化性樹脂等の絶縁性樹脂材料によって構成された樹脂成形体である。
As an example, the
図3に示すように、整流子30には、二つのブラシ40が接している。具体的には、二つのブラシ40の各々は、整流子30の整流子片31に接している。ブラシ40は、回転軸21の回転により整流子30が回転するため、全ての整流子片31と順次接触し続ける。なお、ブラシ40の個数は、二つに限定されず、例えば、四つであってもよい。
As shown in FIG. 3, two
図4に示すように、二つのブラシ40は、ブラシホルダ50に配置されている。具体的には、二つのブラシ40の各々は、その長手方向が回転軸21の軸心Cと直交する方向(つまり回転軸21の回転の径方向)となるようにブラシホルダ50に配置されている。
As shown in FIG. 4, two
本実施の形態において、二つのブラシ40の長手方向のなす角は、180°である。なお、二つのブラシ40の長手方向のなす角は180°未満であってもよい。
In this embodiment, the angle formed by the longitudinal directions of the two brushes 40 is 180°. Note that the angle between the two
ブラシ40の各々は、整流子片31に接することで電機子巻線22に電力を供給する給電ブラシ(通電ブラシ)である。ブラシ40は、整流子30に接する第1端部41及び第1端部41とは反対側に位置する第2端部42を含む。ブラシ40は、導電性を有する導電体である。一例として、ブラシ40は、カーボンによって構成された長尺状の略直方体のカーボンブラシである。本実施の形態において、ブラシ40は、銅等の金属を含むカーボンブラシであるとよい。これにより、ブラシ40と整流子片31との接触抵抗を小さくすることができる。このようなブラシ40は、例えば、黒鉛粉と銅粉とバインダー樹脂と硬化剤と、を混錬した混錬物を粉砕して直方体に圧縮成形して焼成することで作製することができる。
Each of the
図3及び図4に示すように、ブラシホルダ50には、ブラシ40の個数と同数の定荷重バネ110が配置されている。本実施の形態では、二つの定荷重バネ110が配置されている。ブラシ40は、定荷重バネ110からの押圧力を受けて、整流子30の整流子片31と常に接するように取り付けられている。つまり、ブラシ40は、定荷重バネ110によって整流子30に押し付けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the same number of constant force springs 110 as the number of
定荷重バネ110は、図3に示すように、バネ弾性力(バネ復元力)によってブラシ40に押圧(バネ圧)を付与し、ブラシ40を整流子30に向けて付勢している。定荷重バネ110の構成について、図5も用いて説明する。図5は、本実施の形態に係る定荷重バネ110の構成を示す斜視図である。図5に示すように、本実施の形態において、定荷重バネ110は、帯状の線材により構成され、ブラシ40を整流子30に押し当てるバネである。言い換えると、定荷重バネ110は、長尺状の薄い板材により構成される。定荷重バネ110は、一方の端部に位置する帯状の線材が巻回された渦巻部111と、他方の端部に位置する固定部112と、渦巻部111及び固定部112の間に位置し、帯状の線材が平面状の形状を有する平面部113と、を有する。図4に示すように、渦巻部111は、ブラシ40の第2端部42と接する。固定部112は、ブラシホルダ50の鉤状部60に固定される。本実施の形態では、固定部112に形成された開口117(図5参照)を鉤状部60に引っ掛けることで、固定部112がブラシホルダ50に固定される。
As shown in FIG. 3, the
定荷重バネ110の固定部112が引っ掛けられる鉤状部60は、ブラシ40の第1端部41付近に配置される。これにより、定荷重バネ110の渦巻部111は、固定部112が配置されるブラシ40の第1端部41付近に近づく向きにブラシ40の第2端部42を押す。したがって、定荷重バネ110による押圧力によって、ブラシ40の第1端部41が整流子片31に常に接することになる。このように、ブラシ40は、整流子片31と接触し続けるため、整流子片31が回転することで、摩擦によって摩耗していく。このため、定荷重バネ110からの押圧力により回転軸21の軸心Cに向かう方向(径方向)に移動していく。定荷重バネ110を構成する材料として、例えば金属材料を用いることができる。本実施の形態では、定荷重バネ110は、非磁性材料であるオーステナイト系ステンレスで形成される。
The hook-shaped
ブラシ40には、電動機1の外部に配置された外部電源から電力が供給される。外部電源は、電動機1の外部に存在する電源であり、電動機1に所定の入力電圧を供給する。本実施の形態において、外部電源は、電動機1にDC12Vの入力電圧を供給する直流電源である。なお、直流電源は、直流電力を出力する電源であれば特に限定されず、例えば、発電機、コンバータ、バッテリーなどである。
Electric power is supplied to the
以上のように構成される電動機1では、二つのブラシ40の各々に供給される電流が電機子電流(駆動電流)として整流子30の整流子片31を介して電機子巻線22に流れる。これにより、回転子20(電機子巻線22)に磁束が発生する。そして、この回転子20に生じた磁束と固定子10から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力とが回転子20を回転させるトルクとなる。このとき、整流子30の整流子片31と二つのブラシ40の各々とが接する際の位置関係によって電流が流れる方向が切り替えられる。このように、電流が流れる方向が切り替えられることで、固定子10と回転子20との間に発生する磁力の反発力と吸引力とで一定方向の回転力が生成され、回転子20が回転軸21を中心として回転する。
In the
ブラシホルダ50は、二つのブラシ40を保持する保持部材である。ブラシホルダ50は、例えば、絶縁性の樹脂材料によって構成されている。本実施の形態において、ブラシホルダ50は、樹脂材料を用いた一体成形により形成された樹脂成形品である。図3に示すように、本実施の形態において、ブラシホルダ50は、電動機1の外郭を構成する外郭部材であり、第2ブラケット102を外側から覆っている。
The
ブラシホルダ50は、ホルダ本体50aと、鉤状部60と、を有する。ホルダ本体50aは、ブラシホルダ50のブラシが配置される部分である。言い換えると、ホルダ本体50aは、ブラシホルダ50の鉤状部60以外の部分である。図4に示すように、ブラシホルダ50のホルダ本体50aは、二つのブラシ収納部51を有する。二つのブラシ収納部51の各々には、ブラシ40が収納される。ブラシ収納部51は、ブラシホルダ50の内面側に凹状に形成されている。なお、本実施の形態では、ブラシ収納部51は、凹状の形状を有するが、ブラシ収納部51とカバープレート131とが一体化されたようなボックス状の形状を有してもよい。鉤状部60は、ホルダ本体50aから回転軸21に沿って突出する部分であり、定荷重バネ110を固定するために用いられる。
The
本実施の形態において、ブラシ収納部51は、回転軸21の軸心Cと直交する方向(つまり回転軸21の回転の径方向)に長尺で、かつ、断面形状が凹状に形成されている。
In the present embodiment, the
図4に示すように、各々にブラシ40が収納された二つのブラシ収納部51の各々は、カバープレート131によって覆われている。二つのカバープレート131は、例えば、真鍮板によって構成されており、各々がブラシ収納部51に蓋をするように配置される。
As shown in FIG. 4, each of the two
なお、図4に示すように、ブラシ収納部51には、ブラシ40とともに定荷重バネ110が収納されている。
Note that, as shown in FIG. 4, a
[2.効果]
次に、本実施の形態に係る電動機1の効果について図6を用いて説明する。図6は、本実施の形態に係る電動機1の一部の拡大断面図である。図6においては、電動機1の断面のうち、定荷重バネ110及び電機子巻線22とその周辺を拡大して示している。
[2. effect]
Next, the effects of the
電機子巻線22は、図6のブロック矢印に示されるような方向に磁束を生成する。また、上述のとおり、定荷重バネ110は、非磁性材料であるオーステナイト系ステンレスで形成される。しかしながら、オーステナイト系ステンレスで構成される帯状の線材から、定荷重バネ110の渦巻部111を形成する際に、加工応力によって、定荷重バネ110が磁性を帯びる。このため、定荷重バネ110と電機子巻線22との間に、磁束を遮蔽する部材が介在しない場合には、電機子巻線22によって生成される磁束によって、定荷重バネ110が電機子巻線22に近づく向き(つまり、図6の破線矢印で示す向き)に力を受ける。つまり、定荷重バネ110が電機子巻線22に引き寄せられる。この場合、定荷重バネ110がブラシ40を押す方向が変動したり、荷重が変動したりし得る。
Armature winding 22 produces magnetic flux in the direction as shown by the block arrows in FIG. Further, as described above, the
本実施の形態では、定荷重バネ110と電機子巻線22との間に軟磁性体で構成される第2ブラケット102が配置されているため、電機子巻線22によって生成された磁束が第2ブラケット102によって遮蔽される。したがって、電機子巻線22によって生成され、定荷重バネ110に到達する磁束を低減できる。これにより、電機子巻線22によって生成される磁束が定荷重バネに与える影響を抑制できる。つまり、定荷重バネ110がブラシ40を押す方向が変動したり、荷重が変動したりすることを抑制できる。
In this embodiment, since the
また、本実施の形態では、図6に示すように、定荷重バネ110の固定部112及び平面部113は、ブラシ40に対して複数の電機子巻線22が配置される側の反対側に、配置される。言い換えると、図6において、ブラシ40に対して、複数の電機子巻線22は、下側に配置されるのに対して、定荷重バネ110の固定部112及び平面部113は、上側に配置される。定荷重バネ110の平面部113が複数の電機子巻線22に近い方が、複数の電機子巻線22が生成する磁束によって平面部113が受ける力が大きくなる。このため、定荷重バネ110の平面部113を、ブラシ40と、複数の電機子巻線22との間(つまり、図6におけるブラシ40の下方)に配置する場合より、ブラシ40に対して、複数の電機子巻線22が配置される側の反対側に配置する方が、複数の電機子巻線22が生成する磁束によって平面部113が受ける力を低減できる。したがって、電機子巻線22によって生成される磁束が定荷重バネ110に与える影響をより一層抑制できる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the fixed
(変形例)
以上、本開示に係る電動機について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Modified example)
The electric motor according to the present disclosure has been described above based on the embodiments, but the present disclosure is not limited to the above embodiments.
例えば、上記実施の形態に係る電動機1では、第2ブラケット102が軟磁性部材であったが、定荷重バネ110と、複数の電機子巻線22との間に配置される他の部材が軟磁性部材であってもよい。例えば、カバープレート131が軟磁性部材であってもよい。
For example, in the
また、定荷重バネ110の平面部113は、ブラシ40に対して複数の電機子巻線22が配置される側の反対側に配置されたが、平面部113の配置はこれに限らない。例えば、平面部113は、図7に示すようにブラシ40に対して、回転軸21の軸心C方向を中心とする円周方向に配置されてもよい。なお、図7の矢印は回転軸21の軸心C方向を中心とする円周方向である。なお、図7は定荷重バネ110とブラシ40との配置の変形例を示す平面図である。このような配置によっても、定荷重バネ110の平面部113が、電機子巻線22が生成する磁束によって引き寄せられることを抑制できる。
Further, although the
また、上記実施の形態において、固定子10は、永久磁石のみによって構成されていたが、これに限らない。例えば、固定子10は、永久磁石と鉄心とによって構成された固定子であってもよいし、永久磁石を用いずに固定子巻線と鉄心とからなる固定子であってもよい。
Further, in the embodiment described above, the
また、上記実施の形態において、電動機1は、車両に用いられる車両用モータであったが、これに限らない。本開示の技術は、例えば、電気掃除機等に搭載される電動送風機等に用いられる電動機など、その他の種々の電気機器に用いられる電動機にも適用することができる。
Further, in the above embodiment, the
ここで、上記実施の形態に係る電動機1を電動送風機に適用する例について図7を用いて説明する。図8は、上記実施の形態に係る電動機1に取り付けられるファン190を示す斜視図である。図9は、電動機1に取り付けられたファン190を含む電動送風機600の模式図である。図8に示されるようなファン190を上記実施の形態に係る電動機1の回転軸21に取り付けることで、電動送風機600を実現できる。つまり、本開示に係る電動送風機は、上記実施の形態の電動機1と、電動機1の回転軸21に取り付けられるファン190と、を備える。なお、図8に示すファン190は、一例であり、他の形状及び構造を有するファンなどが上記実施の形態に係る電動機1に取り付けられてもよい。このような電動送風機は、上記実施の形態に係る電動機1を備えるため、上記実施の形態に係る電動機1と同様の効果を奏する。
Here, an example in which the
その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 Other embodiments may be obtained by making various modifications to the above embodiments that those skilled in the art would think of, or by arbitrarily combining the components and functions of the embodiments and modifications without departing from the spirit of the present disclosure. The present disclosure also includes forms in which:
本開示の技術は、自動車等の電装分野及び家庭用電気機器分野の製品をはじめとして、電動機が搭載される種々の製品に広く利用することができる。 The technology of the present disclosure can be widely used in various products equipped with electric motors, including products in the field of electrical equipment such as automobiles and the field of household electrical equipment.
1 電動機
10 固定子
11 磁石
12 エアギャップ
12a エアギャップ面
20 回転子
21 回転軸
21a 第1端部
21b 第2端部
22 電機子巻線
23、32 モールド樹脂
30 整流子
31 整流子片
40 ブラシ
41 第1端部
42 第2端部
50 ブラシホルダ
50a ホルダ本体
51 ブラシ収納部
60 鉤状部
91 軸受け
101 第1ブラケット
102 第2ブラケット
110 定荷重バネ
111 渦巻部
112 固定部
113 平面部
117 開口
131 カバープレート
190 ファン
600 電動送風機
1
Claims (6)
前記回転子に取り付けられた整流子と、
前記整流子に接するブラシと、
前記整流子と接続される複数の電機子巻線と、
帯状の板材により構成され、かつ前記ブラシを前記整流子に押し当てる定荷重バネと、
前記複数の電機子巻線と、前記定荷重バネとの間に配置され、前記複数の電機子巻線によって生成される磁束を遮蔽する軟磁性部材とを備える、
電動機。 a rotor having a rotating shaft;
a commutator attached to the rotor;
a brush in contact with the commutator;
a plurality of armature windings connected to the commutator;
a constant force spring configured of a band-shaped plate material and pressing the brush against the commutator;
a soft magnetic member disposed between the plurality of armature windings and the constant load spring and shielding magnetic flux generated by the plurality of armature windings;
Electric motor.
前記平面部は、前記ブラシからみて前記複数の電機子巻線とは逆の位置、又は、前記ブラシに対して前記回転軸の軸心方向を中心とする円周方向に、配置される、
請求項1に記載の電動機。 The constant force spring is located at one end of a spiral part around which the strip-shaped plate material is wound, a fixed part located at the other end, and between the spiral part and the fixed part, the strip-shaped plate material has a planar portion having a planar shape;
The flat portion is arranged at a position opposite to the plurality of armature windings when viewed from the brush, or in a circumferential direction centered on the axial direction of the rotating shaft with respect to the brush.
The electric motor according to claim 1.
請求項1又は2に記載の電動機。 The soft magnetic member is composed of an iron plate.
The electric motor according to claim 1 or 2.
請求項1~3のいずれか1項に記載の電動機。 further comprising a molded resin covering the plurality of armature windings;
The electric motor according to any one of claims 1 to 3.
請求項1~4のいずれか1項に記載の電動機。 The thickness of the electric motor is smaller than the outer diameter of the electric motor.
The electric motor according to any one of claims 1 to 4.
前記回転軸に取り付けられるファンと、を備える、
電動送風機。 The electric motor according to any one of claims 1 to 5,
a fan attached to the rotating shaft;
Electric blower.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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-
2022
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- 2022-03-08 CN CN202280019726.2A patent/CN116998098A/en active Pending
- 2022-03-08 WO PCT/JP2022/009909 patent/WO2022202274A1/en active Application Filing
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