JPH11136883A - ブラシ付直流電動機 - Google Patents
ブラシ付直流電動機Info
- Publication number
- JPH11136883A JPH11136883A JP31600797A JP31600797A JPH11136883A JP H11136883 A JPH11136883 A JP H11136883A JP 31600797 A JP31600797 A JP 31600797A JP 31600797 A JP31600797 A JP 31600797A JP H11136883 A JPH11136883 A JP H11136883A
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- JP
- Japan
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- yoke
- motor
- armature
- brush
- stator
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動機効率がよく、ブラシおよび整流子の寿
命が長く、かつ、冷却性がよいブラシ付直流電動機を提
供する。 【解決手段】 鋼板を積層して構成した磁路となる複数
個の継鉄部３ａと、継鉄部３ａをそれぞれ内側で薄く繋
ぎ中性帯部分が位置する継鉄連結部３ｂとからなる固定
子ヨーク３と、継鉄部３ａ間のそれぞれの凹部３ｃに取
り付けた永久磁石４と、固定子ヨーク３の内周面に空隙
を介して対向する電機子１０とを有するブラシ付直流電
動機において、継鉄連結部３ｂを、電機子１０の外周面
から離して永久磁石４の傍に形成するとともに、固定子
ヨーク３の継鉄連結部３ｂと電機子外周面との間の部分
に溝部１６を形成し、溝部１６に非磁性の伝熱材１７を
取り付けるようにしている。したがって、小形の直流電
動機でもブレーキングトルクが発生せず、電動機効率等
が向上する。
命が長く、かつ、冷却性がよいブラシ付直流電動機を提
供する。 【解決手段】 鋼板を積層して構成した磁路となる複数
個の継鉄部３ａと、継鉄部３ａをそれぞれ内側で薄く繋
ぎ中性帯部分が位置する継鉄連結部３ｂとからなる固定
子ヨーク３と、継鉄部３ａ間のそれぞれの凹部３ｃに取
り付けた永久磁石４と、固定子ヨーク３の内周面に空隙
を介して対向する電機子１０とを有するブラシ付直流電
動機において、継鉄連結部３ｂを、電機子１０の外周面
から離して永久磁石４の傍に形成するとともに、固定子
ヨーク３の継鉄連結部３ｂと電機子外周面との間の部分
に溝部１６を形成し、溝部１６に非磁性の伝熱材１７を
取り付けるようにしている。したがって、小形の直流電
動機でもブレーキングトルクが発生せず、電動機効率等
が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板を積層して構
成した複数個の継鉄部と、前記継鉄部をそれぞれ繋ぐ継
鉄連結部とからなる固定子ヨークを有するブラシ付きの
直流電動機に関するものである。
成した複数個の継鉄部と、前記継鉄部をそれぞれ繋ぐ継
鉄連結部とからなる固定子ヨークを有するブラシ付きの
直流電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のブラシ付きの直流電動機は、図３
および図４に示すように構成されている。図において、
１は直流電動機、２は固定子で、固定子ヨーク３と、ア
ルニコ磁石やフェライト磁石などの永久磁石４からなっ
ている。前記固定子ヨーク３は、鋼板を積層して構成し
た磁路となる複数個の継鉄部３ａと、前記継鉄部３ａを
それぞれ内側で薄く繋ぎ中性帯部分が位置する継鉄連結
部３ｂとで構成されている。３ｃは前記継鉄部３ａ間に
形成された凹部である。前記永久磁石４は、前記凹部３
ｃに挿入して取り付けられている。５は負荷側ブラケッ
ト、６は反負荷側ブラケットで、それぞれ前記固定子ヨ
ーク３の軸方向端面に取り付けられており、負荷側軸受
７および反負荷側ブラケット軸受８を介して回転軸９を
回転自在に支承している。１０は電機子で、電機子鉄心
１１と、前記電機子鉄心１１に巻装した電機子鉄心コイ
ル１２で構成されている。前記電機子１０は、前記回転
軸９に、前記固定子ヨーク３の内周面に空隙を介して対
向するようにして、装着されている。１３はブラシ保持
装置で、前記反負荷側ブラケット５に取り付けられてお
り、内部にブラシ１４を摺動自在に取り付けている。１
５は前記回転軸９に取り付けられた整流子で、前記ブラ
シ１４と接触している。このように、従来の直流電動機
は、固定子ヨーク３を、磁束が通りにくいようにできる
だけ細長く形成された継鉄連結部３ｂで、例えば４ヶ所
の継鉄部３ａを繋げた構造にするとともに、継鉄部３ａ
間に形成される凹部３に永久磁石４を挿入し、前記継鉄
部３ａで永久磁石４を挟み込む構造にして、寸法精度を
確保し、部品点数を削減し、また生産性を向上させるよ
うにしている。
および図４に示すように構成されている。図において、
１は直流電動機、２は固定子で、固定子ヨーク３と、ア
ルニコ磁石やフェライト磁石などの永久磁石４からなっ
ている。前記固定子ヨーク３は、鋼板を積層して構成し
た磁路となる複数個の継鉄部３ａと、前記継鉄部３ａを
それぞれ内側で薄く繋ぎ中性帯部分が位置する継鉄連結
部３ｂとで構成されている。３ｃは前記継鉄部３ａ間に
形成された凹部である。前記永久磁石４は、前記凹部３
ｃに挿入して取り付けられている。５は負荷側ブラケッ
ト、６は反負荷側ブラケットで、それぞれ前記固定子ヨ
ーク３の軸方向端面に取り付けられており、負荷側軸受
７および反負荷側ブラケット軸受８を介して回転軸９を
回転自在に支承している。１０は電機子で、電機子鉄心
１１と、前記電機子鉄心１１に巻装した電機子鉄心コイ
ル１２で構成されている。前記電機子１０は、前記回転
軸９に、前記固定子ヨーク３の内周面に空隙を介して対
向するようにして、装着されている。１３はブラシ保持
装置で、前記反負荷側ブラケット５に取り付けられてお
り、内部にブラシ１４を摺動自在に取り付けている。１
５は前記回転軸９に取り付けられた整流子で、前記ブラ
シ１４と接触している。このように、従来の直流電動機
は、固定子ヨーク３を、磁束が通りにくいようにできる
だけ細長く形成された継鉄連結部３ｂで、例えば４ヶ所
の継鉄部３ａを繋げた構造にするとともに、継鉄部３ａ
間に形成される凹部３に永久磁石４を挿入し、前記継鉄
部３ａで永久磁石４を挟み込む構造にして、寸法精度を
確保し、部品点数を削減し、また生産性を向上させるよ
うにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のブラシ付直流電動機においては、つぎのよう
な問題があった。 (1) 固定子ヨーク３の電機子側の断面形状が円形で、固
定子ヨーク３との空隙が一様であるため、磁束分布が、
図５に示すとおり、中性帯域Ａが整流帯域Ｂに比べて非
常に狭く、特に小形直流電動機のように、ブラシや電機
子等が寸法的に余裕のない構造の電動機では、中性帯域
Ａで整流が終了せず、無効磁束となる部分Ｃが生じ、整
流コイル中に誘起電圧が発生する。これがブラシ間で短
絡することでブレーキングトルクを生じ、そのため無負
荷損失トルクが増大し、電動機の効率が低下する。 (2) 本来出力トルクに変換されるべき界磁磁束の一部
が、ブレーキングトルクとなるため、永久磁石が十分有
効利用されず、さらに誘起電圧を発生した状態で整流が
行われるため、ブラシと整流子の短寿命化を引き起こ
す。 (3) 積層鋼板構造であるため、鋼板表面の絶縁層の影響
で長手方向への熱流が阻害され、冷却性が悪い。そこで
本発明は、電動機効率がよく、ブラシおよび整流子の寿
命が長く、かつ、冷却性がよいブラシ付直流電動機を提
供することを目的とするものである。
うな従来のブラシ付直流電動機においては、つぎのよう
な問題があった。 (1) 固定子ヨーク３の電機子側の断面形状が円形で、固
定子ヨーク３との空隙が一様であるため、磁束分布が、
図５に示すとおり、中性帯域Ａが整流帯域Ｂに比べて非
常に狭く、特に小形直流電動機のように、ブラシや電機
子等が寸法的に余裕のない構造の電動機では、中性帯域
Ａで整流が終了せず、無効磁束となる部分Ｃが生じ、整
流コイル中に誘起電圧が発生する。これがブラシ間で短
絡することでブレーキングトルクを生じ、そのため無負
荷損失トルクが増大し、電動機の効率が低下する。 (2) 本来出力トルクに変換されるべき界磁磁束の一部
が、ブレーキングトルクとなるため、永久磁石が十分有
効利用されず、さらに誘起電圧を発生した状態で整流が
行われるため、ブラシと整流子の短寿命化を引き起こ
す。 (3) 積層鋼板構造であるため、鋼板表面の絶縁層の影響
で長手方向への熱流が阻害され、冷却性が悪い。そこで
本発明は、電動機効率がよく、ブラシおよび整流子の寿
命が長く、かつ、冷却性がよいブラシ付直流電動機を提
供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、鋼板を積層して構成した磁路となる複数
個の継鉄部と、前記継鉄部をそれぞれ内側で薄く繋ぎ中
性帯部分が位置する継鉄連結部とからなる固定子ヨーク
と、前記継鉄部間のそれぞれの凹部に取り付けた永久磁
石と、前記固定子ヨークの内周面に空隙を介して対向す
る電機子とを有するブラシ付直流電動機において、前記
継鉄連結部を、前記電機子外周面から離して前記永久磁
石の傍に形成するとともに、固定子ヨークの前記継鉄連
結部と電機子外周面との間の部分に溝部を形成し、前記
溝部に非磁性の伝熱材を取り付けるようにしたものであ
る。上記手段により、小形の直流電動機でもブレーキン
グトルクが発生せず電動機効率が向上する。また、全磁
束を出力トルク発生に使えるため、永久磁石の利用に全
く無駄がなく、さらに、中性帯で整流が終了するため、
ブラシと整流子の寿命が延びる。加えて、固定子ヨーク
の前記溝部に非磁性で熱伝導性の高い伝熱材を挿入する
ので、電機子からの、特に長手方向からの放熱が改善さ
れ、直流電動機の冷却性能が向上する。
め、本発明は、鋼板を積層して構成した磁路となる複数
個の継鉄部と、前記継鉄部をそれぞれ内側で薄く繋ぎ中
性帯部分が位置する継鉄連結部とからなる固定子ヨーク
と、前記継鉄部間のそれぞれの凹部に取り付けた永久磁
石と、前記固定子ヨークの内周面に空隙を介して対向す
る電機子とを有するブラシ付直流電動機において、前記
継鉄連結部を、前記電機子外周面から離して前記永久磁
石の傍に形成するとともに、固定子ヨークの前記継鉄連
結部と電機子外周面との間の部分に溝部を形成し、前記
溝部に非磁性の伝熱材を取り付けるようにしたものであ
る。上記手段により、小形の直流電動機でもブレーキン
グトルクが発生せず電動機効率が向上する。また、全磁
束を出力トルク発生に使えるため、永久磁石の利用に全
く無駄がなく、さらに、中性帯で整流が終了するため、
ブラシと整流子の寿命が延びる。加えて、固定子ヨーク
の前記溝部に非磁性で熱伝導性の高い伝熱材を挿入する
ので、電機子からの、特に長手方向からの放熱が改善さ
れ、直流電動機の冷却性能が向上する。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１ない
し図3 に基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示
す直流電動機の正断面図、図２は本発明の直流電動機の
磁束分布を示す説明図である。なお、図３ないし図５と
同一符号は、同一または相当する部材を示し説明を省略
する。図１に示すように、本発明のブラシ付直流電動機
１は、中性帯部分が位置する前記継鉄連結部４を、前記
電機子鉄心１２の外周面から離して前記永久磁石６の傍
に形成し、さらに、前記固定子ヨーク２の前記継鉄連結
部４と電機子鉄心１２の外周面との間の部分に溝部１６
を形成して、前記溝部１６に、例えば、非磁性で熱伝導
性の高いアルミ材等の伝熱材１７を取り付けるようにし
ている。前記伝熱材１７は、発熱源である電機子１０に
できるだけ近付けるとともに、軸方向全域に装着し、断
面形状は取付の簡便性を考慮して台形に形成している。
さらに、負荷側の軸方向端面を負荷側ブラケット５に密
着させることで、電機子１０からの熱が負荷側ブラケッ
ト５へ良好に伝わるようにしている。また、前記継鉄部
３ａの幅は、磁束が飽和しない程度に設定されており、
前記継鉄連結部３ｂは、機械的強度や寸法精度等を確保
できる範囲で、できるだけ細長く形成している。このよ
うな構成において、中性帯部分が位置する前記継鉄連結
部３ｂは前記電機子１０に対し十分な磁気的空隙を確保
しているため、図２に示すように、中性帯域Ａが整流帯
域Ｂに比べて広い磁束分布になり、整流コイルに誘起電
圧が発生しない。したがって、ブレーキングトルクも発
生せず、電動機の効率が向上する。しかも、全磁束を出
力トルク発生に使えるため、永久磁石の利用に全く無駄
がなくなる。また、中性帯域Ａで整流が終了するため、
整流コイル中に誘起電圧が発生することがなく、ブラシ
１４と整流子１５の寿命が延びる。さらに、電機子１０
の外周面と空隙を介して対向する前記溝部１６には、非
磁性で熱伝導性の高い伝熱材１７を軸方向全域に挿入し
ているので、電機子１０で発生した熱が、継鉄部３ａの
みでなく、軸方向全域から前記伝熱材１７にも伝わり、
その結果、発熱源である電機子１０からの放熱量が増大
し、直流電動機の冷却が良好に行われる。またさらに、
負荷側の軸方向端面を負荷側ブラケット５に密着させて
いるので、電機子１０からの熱が負荷側ブラケット５へ
良好に伝わり、さらに冷却が良好に行われる。なお、前
記伝熱材１７は、負荷側ブラケット５と一体部品化して
もよく、この場合は、寸法精度、部品点数の削減、生産
性等が良好になる効果がある。
し図3 に基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示
す直流電動機の正断面図、図２は本発明の直流電動機の
磁束分布を示す説明図である。なお、図３ないし図５と
同一符号は、同一または相当する部材を示し説明を省略
する。図１に示すように、本発明のブラシ付直流電動機
１は、中性帯部分が位置する前記継鉄連結部４を、前記
電機子鉄心１２の外周面から離して前記永久磁石６の傍
に形成し、さらに、前記固定子ヨーク２の前記継鉄連結
部４と電機子鉄心１２の外周面との間の部分に溝部１６
を形成して、前記溝部１６に、例えば、非磁性で熱伝導
性の高いアルミ材等の伝熱材１７を取り付けるようにし
ている。前記伝熱材１７は、発熱源である電機子１０に
できるだけ近付けるとともに、軸方向全域に装着し、断
面形状は取付の簡便性を考慮して台形に形成している。
さらに、負荷側の軸方向端面を負荷側ブラケット５に密
着させることで、電機子１０からの熱が負荷側ブラケッ
ト５へ良好に伝わるようにしている。また、前記継鉄部
３ａの幅は、磁束が飽和しない程度に設定されており、
前記継鉄連結部３ｂは、機械的強度や寸法精度等を確保
できる範囲で、できるだけ細長く形成している。このよ
うな構成において、中性帯部分が位置する前記継鉄連結
部３ｂは前記電機子１０に対し十分な磁気的空隙を確保
しているため、図２に示すように、中性帯域Ａが整流帯
域Ｂに比べて広い磁束分布になり、整流コイルに誘起電
圧が発生しない。したがって、ブレーキングトルクも発
生せず、電動機の効率が向上する。しかも、全磁束を出
力トルク発生に使えるため、永久磁石の利用に全く無駄
がなくなる。また、中性帯域Ａで整流が終了するため、
整流コイル中に誘起電圧が発生することがなく、ブラシ
１４と整流子１５の寿命が延びる。さらに、電機子１０
の外周面と空隙を介して対向する前記溝部１６には、非
磁性で熱伝導性の高い伝熱材１７を軸方向全域に挿入し
ているので、電機子１０で発生した熱が、継鉄部３ａの
みでなく、軸方向全域から前記伝熱材１７にも伝わり、
その結果、発熱源である電機子１０からの放熱量が増大
し、直流電動機の冷却が良好に行われる。またさらに、
負荷側の軸方向端面を負荷側ブラケット５に密着させて
いるので、電機子１０からの熱が負荷側ブラケット５へ
良好に伝わり、さらに冷却が良好に行われる。なお、前
記伝熱材１７は、負荷側ブラケット５と一体部品化して
もよく、この場合は、寸法精度、部品点数の削減、生産
性等が良好になる効果がある。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように 本発明によれば、つ
ぎのような効果がある。 (1) 循環電流によるブレーキングトルクが発生せず、モ
ータ効率が向上し全磁束を出力トルク発生に使えるため
永久磁石の利用に全く無駄がない。 (2) 中性帯域で整流が終了するため、ブラシと整流子の
寿命が延びる。 (3) 固定子ヨークの前記溝部に非磁性で熱伝導性の高い
伝熱材を挿入しているので、電機子からの、特に長手方
向からの放熱が改善され、直流電動機の冷却性能が向上
する。
ぎのような効果がある。 (1) 循環電流によるブレーキングトルクが発生せず、モ
ータ効率が向上し全磁束を出力トルク発生に使えるため
永久磁石の利用に全く無駄がない。 (2) 中性帯域で整流が終了するため、ブラシと整流子の
寿命が延びる。 (3) 固定子ヨークの前記溝部に非磁性で熱伝導性の高い
伝熱材を挿入しているので、電機子からの、特に長手方
向からの放熱が改善され、直流電動機の冷却性能が向上
する。
【図１】 本発明の実施例を示す直流電動機の正断面図
である。
である。
【図２】 本発明の直流電動機の磁束分布を示す説明図
である。
である。
【図３】 従来技術を示す直流電動機の正断面図であ
る。
る。
【図４】 従来技術を示す直流電動機の側断面図であ
る。
る。
【図５】 従来の直流電動機の磁束分布を示す説明図で
ある。
ある。
１ 直流電動機、 ２ 固定子、 ３ 固定子ヨーク、 ３ａ 継鉄部、 ３ｂ 継鉄連結部、 ３ｃ 凹部、 ４ 永久磁石、 ５ 負荷側ブラケット、 ６ 反負荷側ブラケット、 ７ 負荷側軸受、 ８ 反負荷側軸受、 ９ 回転軸、 １０ 電機子、 １１ 電機子鉄心、 １２ 電機子コイル、 １３ ブラシ保持装置、 １４ ブラシ、 １５ 整流子、 １６ 溝部、 １７ 伝熱材
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼板を積層して構成した磁路となる複数
個の継鉄部と、前記継鉄部をそれぞれ内側で薄く繋ぎ中
性帯部分が位置する継鉄連結部とからなる固定子ヨーク
と、 前記継鉄部間のそれぞれの凹部に取り付けた永久磁石
と、 前記固定子ヨークの内周面に空隙を介して対向する電機
子とを有するブラシ付直流電動機において、 前記継鉄連結部を、前記電機子外周面から離して前記永
久磁石の傍に形成するとともに、固定子ヨークの前記継
鉄連結部と電機子外周面との間の部分に溝部を形成し、
前記溝部に非磁性の伝熱材を取り付けたことを特徴とす
るブラシ付直流電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31600797A JPH11136883A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | ブラシ付直流電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31600797A JPH11136883A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | ブラシ付直流電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11136883A true JPH11136883A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=18072217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31600797A Pending JPH11136883A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | ブラシ付直流電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11136883A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004054832A1 (de) * | 2004-11-12 | 2006-06-08 | Wolff, Frank | Stator für einen elektrischen Motor und ein magnetisches Getriebe |
| US7064467B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-06-20 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Commutator motor |
| CN101951097A (zh) * | 2010-07-22 | 2011-01-19 | 闫明伟 | 无换向器直流发电机 |
| US8013489B2 (en) * | 2005-05-27 | 2011-09-06 | Minebea Motor Manufacturing Corporation | Small DC motor |
| DE102010021595A1 (de) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Blechpaket, insbesondere für den Rotor eines Elektromotors |
| WO2018135710A1 (ko) * | 2017-01-22 | 2018-07-26 | 고창복 | 모터 및 이를 포함하는 제동 시스템 |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP31600797A patent/JPH11136883A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7064467B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-06-20 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Commutator motor |
| US7508109B2 (en) | 2002-09-30 | 2009-03-24 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Commutator motor |
| DE102004054832A1 (de) * | 2004-11-12 | 2006-06-08 | Wolff, Frank | Stator für einen elektrischen Motor und ein magnetisches Getriebe |
| DE102004054832A8 (de) * | 2004-11-12 | 2007-02-15 | Frank Wolff | Stator für einen elektrischen Motor und ein magnetisches Getriebe |
| US9124162B2 (en) | 2005-05-27 | 2015-09-01 | Minebea Co., Ltd. | Motor |
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| US8264112B2 (en) | 2005-05-27 | 2012-09-11 | Minnebea Motor Manufacturing Corporation | Motor |
| US10069391B2 (en) | 2005-05-27 | 2018-09-04 | Minebea Mitsumi Inc. | Motor |
| US11444523B2 (en) | 2005-05-27 | 2022-09-13 | Minebea Mitsumi Inc. | Motor |
| US12074488B2 (en) | 2005-05-27 | 2024-08-27 | Minebea Mitsumi Inc. | Motor |
| DE102010021595A1 (de) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Blechpaket, insbesondere für den Rotor eines Elektromotors |
| CN101951097A (zh) * | 2010-07-22 | 2011-01-19 | 闫明伟 | 无换向器直流发电机 |
| WO2018135710A1 (ko) * | 2017-01-22 | 2018-07-26 | 고창복 | 모터 및 이를 포함하는 제동 시스템 |
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