JPH04344149A - モータの整流子 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械的な振動をなくす
ことができるモータの整流子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のモータの整流子の例として図１０
、図１１に示すようなものがある。図１０において、筒
状のモータケース２１は右端部が開口しており、この開
口部には側板２４が取付けられている。モータケース２
１の左端部中央と側板２４の中央には軸受２５，２５が
嵌められ、これらの軸受２５，２５によりシャフト２６
が回転自在に支持されている。

【０００３】モータケース２１の内周面にはシャフト２
６の中央部に取付けてあるロータ部２７と間隙をおいて
対向する位置にマグネット２２が取付けられている。側
板２４の外側にはターミナル２３が取付けられており、
モータ内部のブラシ２９と連結している。シャフト２６
にはその中央部にロータ部２７が、その脇に整流子２８
が取付けられていて、シャフト２６とともにロータ部２
７及び整流子２８が一体回転するようになっている。ロ
ータ部２７は複数の突極を有し、各突極にはコイルが巻
かれている。整流子２８にはブラシ２９が接触している
。

【０００４】図１１は整流子２８とブラシ２９の接触部
分を拡大して示す。図１１において、ブラシ２９には加
振防止のためのダンパ３２が取付けられている。整流子
２８の表面にはブラシ２９と接触する複数の整流子セグ
メント３１が設けられており、各整流子セグメント３１
間にはブラシ２９と整流子セグメント３１との接触線に
対し平行にスリット３０が設けられている。シャフト２
６とともに整流子２８が回転すると、ブラシ２９が接触
する整流子セグメント３１が順に切り替わり、これによ
ってロータ部２７のコイルに流れる電流を切り換える。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の直
流モータにおいては、整流子２８が回転してブラシ２９
が次の整流子セグメント３１に接触する際、整流子セグ
メント３１間にスリット３０が存在するため図１４にα
で示すような段差を生じ、この段差にブラシ２９が落ち
込んでブラシ２９が大きく振動してしまう。ブラシ２９
の振動は機械ノイズやアークの発生につながる。アーク
が発生すると電気ノイズとなって他の電子部品に悪影響
をおよぼしたり、アーク破壊によるブラシ及び整流子の
摩耗が促進され、内部雰囲気との反応によるパウダーの
発生など、モータの特性や寿命を著しく低下させるとい
う問題があった。

【０００６】図１１について説明したダンパ３２はブラ
シ２９の振動を無くすために用いられるが、これはブラ
シ２９の振動の原因自体を除去するものではないから、
問題点の根本的な解決にはつながらなかった。

【０００７】なお、ブラシ２９の振動を防止する方法と
して特開平１−２２２６４２号公報に、整流子のスリッ
トにスキュー角をつけるとともに、このスキュー角度を
３〜２０°に設定した技術が開示されている。上記公報
記載の技術は、ブラシ２９の全体の幅寸法をもとにして
スキュー角度を設定しているので、ブラシの先端部のブ
ラシ片が１本のとき、すなわち枝分かれしていないとき
にのみ有効で、ブラシの先端部が枝分かれして複数本の
ブラシ片で構成されている場合は、ブラシと整流子セグ
メントとの接触線がスリットに落ち込んでしまい、振動
の解消にはつながらない。

【０００８】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、ブラシの先端部が枝分かれして複
数本のブラシ片で構成されているものにおいて、各ブラ
シ片が整流子セグメント間のスリットに落ち込むことが
ないようにしてブラシが振動することのないようにした
モータの整流子を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるモータの
整流子は、複数の整流子セグメントからなる整流子と、
先端部が複数に分割されていて上記整流子セグメントと
接触するブラシ片からなるブラシとを有し、整流子セグ
メント間のスリットにはスキュー角がつけられ、スキュ
ー角度は、一つ一つのブラシ片が互いに隣接する整流子
セグメントの周面に同時に接触することができる角度で
あることを特徴とする。

【００１０】

【作用】整流子の回転に伴い、一つ一つのブラシ片は一
つの整流子セグメントへの接触状態から隣接する次の整
流子セグメントへの接触状態に切り替わる。このとき、
整流子セグメント間のスリットにはスキュー角がつけら
れるとともにこのスキュー角度は、一つ一つのブラシ片
が互いに隣接する整流子セグメントの周面に同時に接触
することができる角度であることから、各ブラシ片は整
流子セグメント間のスリットに落ち込むことはなく、振
動は生じない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明にかかるモータの整流子の実施
例について図１ないし図９を参照しながら説明する。図
１〜図５において、ブラシ５はブラシ基板１とその先端
部の複数本に枝分かれしたブラシ片４から構成されてい
る。ブラシ片４は、モータのシャフトと一体に回転する
整流子６上の整流子セグメント３と接触しており、この
整流子セグメント３を介して流入する電流をモータのロ
ータ部のコイルへ供給する。整流子６は、周知のとおり
、複数の整流子セグメント３を有してなり、各整流子セ
グメント３はモータシャフトの中心軸線を中心とする円
筒面上に位置している。整流子６表面の各整流子セグメ
ント３間には電流切り換えのためのスリット２が設けて
ある。

【００１２】スリット２が整流子セグメント３とブラシ
片４との接触線に対して平行であれば、図１４について
説明したとおりブラシ片４がスリット２に落ち込んで振
動を生じるため、上記スリット２は整流子セグメント３
とブラシ片４との接触線に対して斜めに設定してスキュ
ー角をつけている。

【００１３】次に、上記スキュー角の設定について図３
〜図８を参照しながら説明する。整流子セグメント間の
スリット２のスキュー角度を設定するに当たり、ブラシ
全体の幅寸法を基礎にして設定すると、ブラシの先端部
が複数本に枝分かれしている場合には前記公報記載のも
ののように振動の発生を防ぐことができない。ブラシの
振動の発生を防ぐには、ブラシ先端部の一つ一つのブラ
シ片４の幅寸法を基礎にして上記スリット２のスキュー
角度を設定すべきである。

【００１４】図３、図４において、スリット２のスキュ
ー角度をθ、スリット２の幅寸法をａ、一つ一つのブラ
シ片４の幅寸法をｂとしたとき、 θ≒ｔａｎ￣　１（ａ／ｂ） によってスキュー角θを求める。

【００１５】いま、仮に図６に示すようにスキュー角θ
が上記のようにして求めた値よりも小さい場合、整流子
６とブラシ片４との接触線１４がスリット２の中に含ま
れてしまい、ブラシ片４がスリット２に落ち込んで振動
を発生し、スリット２にスキュー角度をつけた効果がな
い。

【００１６】これに対して、図７、図８に示すように、
スキュー角θが上記の式で求めた値と等しいか又はこれ
よりも大きい場合は、一つ一つのブラシ片４が互いに隣
接する整流子セグメント３，３の周面に同時に接触する
ことができるから、各ブラシ片４がスリット２に落ち込
むことはなく、ブラシ片４及びブラシ５全体の振動の発
生を防ぐことができる。従って、スキュー角θは、θ≧
ｔａｎ￣　１（ａ／ｂ） となるように設定する。

【００１７】なお、図８のように、スキュー角θがｔａ
ｎ￣　１（ａ／ｂ）よりも大きい場合は上記のようにブ
ラシの振動の発生を防ぐことができるが、一つのブラシ
片４が相隣接する整流子セグメント３，３の両者に接触
している時間が長くなるので、整流作用の効率が低下す
る難点がある。

【００１８】その点、図７の例のようにθをｔａｎ￣　
１（ａ／ｂ）に設定すれば、ブラシの振動発生を防ぐこ
とができるとともに、整流作用の効率も良好であるから
、このようなスキュー角度θに設定することが望ましい
。

【００１９】次に、図９に示した本発明の別の実施例に
ついて説明する。これまで説明した実施例は、整流子セ
グメント間のスリットが一直線に伸びていたが、図９に
示す実施例では、整流子セグメント１３，１３間のスリ
ット１２を波状に形成してある。そして、波状のスリッ
ト１２の１ピッチ内に２個のブラシ片４が位置するよう
にするとともに、スリット１２の一つの傾斜部に一つの
ブラシ片４が重なるようにする。また、スリット１２の
幅をａ、一つ一つのブラシ片４の幅をｂとしたとき、一
つ一つのブラシ片４が重なるスリット１２の一つの傾斜
部の角度すなわちスキュー角度θは、前記実施例の場合
と同様に設定する。

【００２０】図９に示す実施例の場合も、一つ一つのブ
ラシ片４が互いに隣接する整流子セグメント１３，１３
の周面に同時に接触することができるから、各ブラシ片
４がスリット１２に落ち込むことはなく、ブラシ片４及
びブラシ５全体の振動の発生を防ぐことができる。

【００２１】なお、図９に示す実施例では、波状のスリ
ット１２の変曲点が角形になっていたが、この変曲点は
円弧状になっていてもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、先端部が複数に分割さ
れたブラシ片からなるブラシを有してなるモータの整流
子において、整流子セグメント間のスリットにスキュー
角をつけ、このスキュー角度を、各ブラシ片が互いに隣
接する整流子セグメントの周面に同時に接触することが
できる角度にしたため、ブラシの振動の原因そのものが
なくなり、ブラシの振動を原因とするアークの発生、電
気ノイズの発生などの諸問題を解消することができる。 また、ブラシに発生した振動を減衰させるためのダンパ
を用いる必要もないので、部品点数を削減できるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるモータの整流子の実施例を示す
平面図。

【図２】同上断面正面図。

【図３】同上実施例の要部の拡大平面図。

【図４】図３中の円１０で囲った部分の拡大平面図。

【図５】上記実施例の斜視図。

【図６】スリットのスキュー角度の一例を示す平面図。

【図７】上記実施例によるスリットのスキュー角度の一
例を示す平面図。

【図８】上記実施例によるスリットのスキュー角度の別
の一例を示す平面図。

【図９】本発明にかかるモータの整流子の別の実施例を
示す平面図。

【図１０】従来のモータの一例を示す一部断面平面図。

【図１１】同上モータの整流子の部分の拡大正面図。

【図１２】同上整流子の部分の斜視図。

【図１３】同上平面図。

【図１４】同上拡大正面図。

【符号の説明】

２　　スリット ３　　整流子セグメント ４　　ブラシ片 ５　　ブラシ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の整流子セグメントからなる整流
   子と、先端部が複数に分割されていて上記整流子セグメ
   ントと接触するブラシ片からなるブラシとを有してなり
   、上記整流子セグメント間のスリットにはスキュー角が
   つけられ、このスキュー角度は、一つ一つのブラシ片が
   互いに隣接する整流子セグメントの周面に同時に接触す
   ることができる角度であることを特徴とするモータの整
   流子。