(57)【要約】      （修正有）【課題】火花を早急に吹き消すことにより、整流時の火花による悪影響を抑えることができる直流モータを提供すること。【解決手段】直流モータは、巻線に電気的に接続された整流子１３と、整流子１３に摺接されて該整流子１３を介して巻線に電流を供給するためのブラシ８とを備える。そして、ブラシ８は、磁化される。【選択図】図２
2015133830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線に電気的に接続された整流子と、
前記整流子に摺接されて該整流子を介して前記巻線に電流を供給するためのブラシと
を備えた直流モータであって、
前記ブラシは、磁化されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の直流モータにおいて、
前記ブラシは、全体が磁化されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項３】
請求項１に記載の直流モータにおいて、
前記ブラシは、前記整流子の回転方向の反対側のみが磁化されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項４】
直流モータの整流子に摺接されるブラシであって、
磁化されたことを特徴とするブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータ及びブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から直流モータは、巻線に電気的に接続された整流子と、整流子に摺接されて該整流子を介して巻線に電流を供給するためのブラシとを備えている。そして、直流モータでは、整流子にブラシが摺接する整流時に火花が生じることがある。
【０００３】
そこで、例えば、ブラシを高抵抗のブラシ材と低抵抗のブラシ材とを積層して構成し、火花の発生を少なく抑えようとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９９６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなブラシを備えた直流モータであっても、整流時の火花の発生を完全に防止することは難しく、例えば、ブラシの寿命低下など、整流時の火花によるブラシや整流子への悪影響が生じてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、整流時の火花による悪影響を抑えることができる直流モータ及びブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する直流モータは、巻線に電気的に接続された整流子と、前記整流子に摺接されて該整流子を介して前記巻線に電流を供給するためのブラシとを備えた直流モータであって、前記ブラシは、磁化される。
【０００８】
同構成によれば、ブラシは磁化されるため、ブラシと整流子との間で発生する火花に対してローレンツ力を働かせて、火花を早急に吹き消すことができる。よって、特に新たな部材を追加することなく、整流時の火花によるブラシや整流子への悪影響を抑えることができる。例えば、ブラシの長寿命化を図ることができる。
【０００９】
上記直流モータにおいて、前記ブラシは、全体が磁化されることが好ましい。
同構成によれば、ブラシは、全体が磁化されるため、部分的に磁化された構成に比べて、その製造が容易となる。
【００１０】
上記直流モータにおいて、前記ブラシは、前記整流子の回転方向の反対側のみが磁化されることが好ましい。
同構成によれば、ブラシは、整流子の回転方向の反対側のみが磁化されるため、無駄に広範囲を磁化させることなく、効率良く火花の吹き消し効果を得ることができる。即ち、火花は、主にブラシにおける整流子の回転方向の反対側の端部で発生するため、その近傍のみが磁化された構成とすることで、効率良く火花の吹き消し効果を得ることができる。
【００１１】
上記課題を解決するブラシは、直流モータの整流子に摺接されるブラシであって、磁化される。
同構成によれば、ブラシは磁化されるため、ブラシと整流子との間で発生する火花に対してローレンツ力を働かせて、火花を早急に吹き消すことができる。よって、特に新たな部材を追加することなく、整流時の火花によるブラシや整流子への悪影響を抑えることができる。例えば、ブラシの長寿命化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の直流モータ及びブラシによれば、整流時の火花による悪影響を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態における直流モータの断面図。
【図２】一実施形態における整流子とブラシの部分拡大斜視図。
【図３】別例における整流子とブラシの部分拡大斜視図。
【図４】別例における整流子とブラシの部分拡大斜視図。
【図５】別例における整流子とブラシの部分拡大斜視図。
【図６】別例における整流子とブラシの部分拡大平面図。
【図７】別例における整流子とブラシの部分拡大平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、直流モータの一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、直流モータ１は、固定子２と回転子（電機子）３とを備えている。固定子２は、金属材料よりなる略円筒状のヨーク４と、金属材料よりなりヨーク４の一方の開口に固定されたフロントハウジング５と、樹脂材料よりなりヨーク４の他方の開口に固定されたエンドハウジング６と、ヨーク４の内周面に固定された複数の永久磁石７と、エンドハウジング６に保持された給電用のブラシ８とを備えている。
【００１５】
回転子３は、回転軸１１と、回転軸１１に固定された電機子コア１２と、同じく回転軸１１に固定された整流子１３と、電機子コア１２に巻装されて整流子１３に電気的に接続された巻線１４とを備えている。そして、回転子３は、その電機子コア１２が前記永久磁石７の内側に配置されるように、回転軸１１の両端側が前記フロントハウジング５及びエンドハウジング６に設けられた軸受１５，１６に回転可能に支持されている。
【００１６】
又、図２に示すように、前記整流子１３は、略円筒状で回転軸１１に外嵌される絶縁部１３ａと、該絶縁部１３ａの外周面に複数設けられた整流子セグメント１３ｂとを有し、その整流子セグメント１３ｂに径方向外側から前記ブラシ８が押圧接触されている。
【００１７】
ここで、ブラシ８は、炭素の粉末と金属（例えば銅）の粉末とが混合されて焼結されてなり、磁化されている。詳しくは、本実施形態のブラシ８は、略４角柱状に形成されるとともに、その２つの平面が回転軸１１の軸線直交方向に沿って配置され、その全体が前記平面の直交方向であって軸方向に（Ｎ極とＳ極が形成されるように）磁化されている。尚、図２では、Ｎ極とＳ極の境目を模式的に２点鎖線で図示している。
【００１８】
次に、上記のように構成された直流モータ１の作用について説明する。
図示しない外部電源からブラシ８及び整流子１３（整流子セグメント１３ｂ）を介して巻線１４に駆動電流が供給されると、巻線１４により発生される磁力と永久磁石７による磁力によって回転子３が回転駆動される。このとき、整流子１３（整流子セグメント１３ｂ）に対してブラシ８が摺接して整流が行われつつ各巻線１４に回転力を発生させるための駆動電流が供給されていく。そして、直流モータ１では、この整流時にブラシ８と整流子１３との間で火花が生じることがある。
【００１９】
次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）ブラシ８は磁化されるため、ブラシ８と整流子１３との間で発生する火花に対してローレンツ力を働かせて、火花を早急に吹き消すことができる。よって、特に新たな部材を追加することなく、整流時の火花によるブラシ８や整流子１３への悪影響を抑えることができる。例えば、ブラシ８の長寿命化を図ることができる。
【００２０】
（２）ブラシ８は、全体が磁化されるため、部分的に磁化された構成に比べて、その製造が容易となる。即ち、部分的に磁化された構成のブラシを得るためには、部分的に着磁したり、分割されたブラシ材を着磁した後に接合するといった製造方法となってしまうが、これを回避して容易に製造することができる。
【００２１】
（３）ブラシ８は、略４角柱状に形成されるものであって、その平面の直交方向に磁化されるため、平面の直交方向に対して傾斜して磁化された構成に比べて、その製造（着磁工程）が容易となる。
【００２２】
上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施形態では、ブラシ８は、全体が軸方向に磁化されるとしたが、これに限定されず、部分的に磁化してもよいし、他の方向に磁化された構成としてもよい。
【００２３】
例えば、図３に示すように、整流子１３の回転方向（図中、矢印Ｘ方向）の反対側のみが軸方向に磁化されたブラシ２１に変更してもよい。尚、この例では、分割された一方のブラシ材２２の全体が着磁された後に他方のブラシ材２３に接合されてブラシ２１が構成されている。このようにすると、ブラシ２１は、整流子１３の回転方向の反対側のみが磁化されるため、無駄に広範囲を磁化させることなく、効率良く火花の吹き消し効果を得ることができる。即ち、火花は、主にブラシ２１における整流子１３の回転方向の反対側の端部で発生するため、その近傍のみが磁化された構成とすることで、効率良く火花の吹き消し効果を得ることができる。
【００２４】
又、例えば、図４に示すように、全体が周方向（詳しくは、軸方向から見て整流子１３の接線に沿った方向）に磁化されたブラシ３１に変更してもよい。
又、例えば、図５に示すように、整流子１３の回転方向（図中、矢印Ｘ方向）の反対側のみが周方向（詳しくは、軸方向から見て整流子１３の接線に沿った方向）に磁化されたブラシ４１に変更してもよい。
【００２５】
又、例えば、整流子１３の径方向に磁化されたブラシや、上記した方向（平面の直交方向）に対して傾斜した方向に磁化されたブラシに変更してもよい。
・上記実施形態では、整流子１３の外周面が整流子セグメント１３ｂの摺接面となる直流モータ１としたが、これに限定されず、例えば、図６に示すように、整流子セグメント５１ａの摺接面が回転軸１１の軸線直交方向に沿って設けられる整流子５１を備えた直流モータに具体化してもよい。この例（図６参照）では、整流子５１（整流子セグメント５１ａ）に軸方向に押圧接触されるブラシ５２が径方向に磁化されている。このようにしても、ブラシ５２と整流子５１との間で発生する火花に対してローレンツ力を働かせて、火花を早急に吹き消すことができ、特に新たな部材を追加することなく、整流時の火花によるブラシ５２や整流子５１への悪影響を抑えることができる。
【００２６】
又、勿論、このような直流モータにおいても磁化する方向を変更してもよく、例えば、図７に示すように、周方向に磁化されたブラシ５３に変更してもよい。
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
【００２７】
（イ）請求項１乃至３のいずれか１項に記載の直流モータにおいて、前記ブラシは、略４角柱状に形成されるものであって、その平面の直交方向に磁化されたことを特徴とする直流モータ。
【００２８】
同構成によれば、ブラシは、略４角柱状に形成されるものであって、その平面の直交方向に磁化されるため、平面の直交方向に対して傾斜して磁化された構成に比べて、その製造（着磁工程）が容易となる。
【符号の説明】
【００２９】
１…直流モータ、８，２１，３１，４１，５２，５３…ブラシ、１３，５１…整流子、１４…巻線。
【図１】
2015133830.tif 000003
【図２】
2015133830.tif 000004
【図３】
2015133830.tif 000005
【図４】
2015133830.tif 000006
【図５】
2015133830.tif 000007
【図６】
2015133830.tif 000008
【図７】
2015133830.tif 000009