(57)【要約】【課題】高出力化を図りながらも、電流波形の乱れを抑制することができる直流モータを提供する。【解決手段】直流モータは、波巻にて巻回された巻線１４（太線で示す巻線１４ａを含む）と整流子１３とを有する電機子２と、整流子１３のセグメント１３ａに摺接して給電を行うための各２個の陽極のブラシ５，６及び陰極のブラシ７，８とを備える。同極のブラシ５〜８同士（陽極のブラシ５，６同士と、陰極のブラシ７，８同士）を繋ぐとともに電源Ｅに接続される短絡線１５，１６に電流波形を平坦にするためのチョークコイル２１〜２４が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波巻にて巻回された巻線と整流子とを有する電機子と、
前記整流子のセグメントに摺接して給電を行うための各２個以上の陽極のブラシ及び陰極のブラシと
を備えた直流モータであって、
同極の前記ブラシ同士を繋ぐとともに電源に接続される短絡線に電流波形を平坦にするための電流平坦部材を設け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、
前記各ブラシに対してそれぞれ同一の前記電流平坦部材を設けたことを特徴とする直流モータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の直流モータにおいて、
前記電流平坦部材は、チョークコイル又はダイオードであることを特徴とする直流モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流モータとしては、波巻にて巻回された巻線を有する電機子を備えたものがあり、陽極のブラシ及び陰極のブラシの周方向の間隔（角度）を調整することによって電流波形の乱れを低減するものがある（例えば、特許文献１参照）。このような直流モータでは、結果的に振動及び騒音が低減される。
【０００３】
又、従来の直流モータとしては、陽極のブラシ及び陰極のブラシを各２個以上備えることで、高出力化を図ったものがある。
【特許文献１】特開平５−３３６７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来（特許文献１）の電流波形の乱れを低減する構成は、陽極のブラシ及び陰極のブラシを各２個以上備える直流モータにおいては、適用することができない。
よって、例えば、図６に示すように、波巻にて巻回された巻線Ｍと、陽極のブラシＢａ，Ｂｂ及び陰極のブラシＢｃ，Ｂｄを各２個以上備える直流モータでは、同極のブラシに両端が接続される巻線Ｍａ（図中、太線で示す）が存在してしまうことなどにより、図７に示すように、電流波形Ｚ１，Ｚ２が大きく乱れてしまうという問題がある。このことは、直流モータの振動（図８参照）及び騒音を大きくする原因となる。尚、図７に示す電流波形Ｚ１は、一方の陽極のブラシＢａにおける電流波形であって、電流波形Ｚ２は、他方の陽極のブラシＢｂにおける電流波形である。又、図８は、直流モータ全体の振動波形Ｚ３を示すものであって周波数−電圧−重力加速度特性図である。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、高出力化を図りながらも、電流波形の乱れを抑制することができる直流モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、波巻にて巻回された巻線と整流子とを有する電機子と、前記整流子のセグメントに摺接して給電を行うための各２個以上の陽極のブラシ及び陰極のブラシとを備えた直流モータであって、同極の前記ブラシ同士を繋ぐとともに電源に接続される短絡線に電流波形を平坦にするための電流平坦部材を設けた。
【０００７】
同構成によれば、陽極のブラシ及び陰極のブラシを各２個以上備えることで、高出力化を図ることができる。しかも、同極の前記ブラシ同士を繋ぐとともに電源に接続される短絡線に電流波形を平坦にするための電流平坦部材が設けられるため、同極のブラシに両端が接続される巻線が存在しても、そのことに基づく電流波形の乱れが抑制される（図２参照）。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の直流モータにおいて、前記各ブラシに対してそれぞれ同一の前記電流平坦部材を設けた。
同構成によれば、各ブラシに対してそれぞれ同一の電流平坦部材が設けられるため、１つの電流平坦部材を小規模とすることができるとともに、部品の種類（品番）を少なくすることができ、更に各ブラシにかかる電圧等のバランスを良好とすることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の直流モータにおいて、前記電流平坦部材は、チョークコイル又はダイオードである。
同構成によれば、電流平坦部材は、チョークコイル又はダイオードであるため、簡単な構成で請求項１又は２に記載の発明の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高出力化を図りながらも、電流波形の乱れを抑制することができる直流モータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、直流モータは、固定子１と電機子（回転子）２とを備えている。固定子１は、略筒形状のヨークハウジング３と、該ヨークハウジング３の内周面に等角度間隔で配置固着された複数（本実施形態では６つ）のマグネット４と、ヨークハウジング３に対して保持された各２個の陽極のブラシ５，６及び陰極のブラシ７，８とを備えている。尚、各ブラシ５〜８は、ヨークハウジング３を含むハウジングに対して保持された図示しないブラシホルダに保持されている。
【００１２】
電機子２は、回転軸１１と、該回転軸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等とを備える。電機子２は、固定子１の内側に配設され、回転軸１１の両端側がヨークハウジング３を含むハウジングに保持された軸受にて回転可能に支持されている。尚、この状態で整流子１３の外周（即ちセグメント１３ａ）には前記各ブラシ５〜８が摺接可能に押圧接触される。又、この状態で電機子コア１２はマグネット４と対向して周囲を囲まれるように配置される。
【００１３】
本実施の形態の電機子コア１２は回転軸１１を中心として放射状に延びる１９個のティース１２ａを有する。又、本実施の形態の整流子１３は、周方向に並ぶ１９個のセグメント１３ａを有する。そして、電機子コア１２のティース１２ａには、図示しないインシュレータを介して巻線１４（図１中、太線で示す巻線１４ａを含む）が波巻にて巻回されている。詳しくは、本実施の形態の巻線１４（１４ａ）は、３つのティース１２ａを跨ぐように巻回されている。又、巻線１４（１４ａ）は、その両端が５つのセグメント１３ａを挟むように離間したセグメント１３ａに接続されている。
【００１４】
そして、同極のブラシ５〜８同士、即ち、陽極のブラシ５，６同士と、陰極のブラシ７，８同士とは、図１中、模式的に示すように、短絡線１５，１６によって電気的に接続されている。この短絡線１５，１６は、ヨークハウジング３を含むハウジング内に収容保持され、その中間部１５ａ，１６ａが外部の電源Ｅに接続されることになる。
【００１５】
そして、短絡線１５，１６には電流波形を平坦にするための電流平坦部材としてのチョークコイル２１〜２４が設けられている。本実施の形態では、チョークコイル２１〜２４は、各ブラシ５〜８に対してそれぞれ設けられている。即ち、チョークコイル２１〜２４は、各ブラシ５〜８と中間部１５ａ，１６ａとの間にそれぞれ直列に接続されている。又、本実施の形態の各チョークコイル２１〜２４は、同一（品番が同じ）とされている。
【００１６】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）陽極のブラシ５，６及び陰極のブラシ７，８を各２個以上備えることで、高出力化を図ることができる。しかも、同極のブラシ５〜８同士を繋ぐとともに電源Ｅに接続される短絡線１５，１６に電流波形を平坦にするためのチョークコイル２１〜２４が設けられるため、電流波形Ｘ１，Ｘ２は図２に示すようになり、同極のブラシ５〜８に両端が接続される巻線１４ａ（図１中、太線で示す）が存在しても、そのことに基づく電流波形の乱れが抑制される。尚、同極のブラシ５〜８に両端が接続される巻線１４ａ（図１中、太線で示す）は、１つでその両端が同極のブラシ５〜８に接続されるものと、直列接続となる２つでその両端が同極のブラシ５〜８に接続されるものがあり、これらは電機子２の回転とともに移行していくものである。又、図２に示す電流波形Ｘ１は、一方の陽極のブラシ５における電流波形であって、電流波形Ｘ２は、他方の陽極のブラシ６における電流波形である。即ち、従来の電流波形Ｚ１，Ｚ２（図７参照）に比べて、本実施の形態の電流波形Ｘ１，Ｘ２（図２）は、その乱れ（振幅）が大幅に小さくなる。その結果、本実施の形態の直流モータの振動波形Ｘ３（振動）は図３に示すようになり、従来の直流モータの振動波形Ｚ３（図８参照）に比べて大幅に小さくなる。尚、図３は、本実施の形態の直流モータ全体の振動波形Ｘ３を示すものであって周波数−電圧−重力加速度特性図である。又、騒音においても従来に比べて大幅に小さくなる。
【００１７】
（２）各ブラシ５〜８に対してそれぞれ同一のチョークコイル２１〜２４が設けられるため、１つのチョークコイル２１〜２４を小規模とすることができるとともに、部品の種類（品番）を少なくすることができ、更に各ブラシ５〜８にかかる電圧等のバランスを良好とすることができる。
【００１８】
（３）電流波形を平坦にするための電流平坦部材をチョークコイル２１〜２４としたため、簡単な構成で上記効果（１）（２）を得ることができる。
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
【００１９】
・上記実施の形態では、チョークコイル２１〜２４は、各ブラシ５〜８に対してそれぞれ設けられるとしたが、短絡線１５，１６の少なくとも１つに設けられれば、変更してもよい。
【００２０】
例えば、図４に模式的に示すように、同極のブラシ５〜８（即ち、短絡線１５，１６毎）に対して１つのチョークコイル３１，３２を設けるようにしてもよい。このようにすると、チョークコイル３１，３２を２つとすることができ、部品点数や組み付け工数を低減することができる。尚、この例においても各チョークコイル３１，３２は、同一（品番が同じ）とされている。
【００２１】
・上記実施の形態では、電流平坦部材をチョークコイル２１〜２４（３１，３２）としたが、電流波形を平坦にするための電流平坦部材であれば、他のものに変更してもよい。例えば、図５に模式的に示すように、上記実施の形態のチョークコイル２１〜２４をダイオード４１〜４４に変更してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果と略同様の効果を得ることができる。
【００２２】
・上記実施の形態では、陽極のブラシ５，６及び陰極のブラシ７，８の数を各２個としたが、各２個以上であれば、例えば各３個等、他の数に変更してもよい。
・上記実施の形態では、ティース１２ａ及びセグメント１３ａの数を各１９個としたが、巻線が波巻にて巻回可能な条件を満たせば、それぞれ他の数に変更してもよい。
【００２３】
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。
（イ）請求項１に記載の直流モータにおいて、前記電流平坦部材は、チョークコイルであって、同極の前記ブラシに対して１つのチョークコイルを設けたことを特徴とする直流モータ。
【００２４】
同構成によれば、同極のブラシに対して１つのチョークコイルが設けられるため、電流平坦部材としてのチョークコイルを２つとすることができる。
（ロ）請求項１に記載の直流モータにおいて、複数設けられる前記電流平坦部材を同一のものとしたことを特徴とする直流モータ。
【００２５】
同構成によれば、複数設けられる電流平坦部材が同一のものとされるため、部品の種類（品番）を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施の形態における直流モータの概略構成図。
【図２】本実施の形態における時間−電流値特性図。
【図３】本実施の形態における周波数−電圧−重力加速度特性図。
【図４】別例における直流モータの模式図。
【図５】別例における直流モータの模式図。
【図６】背景技術における直流モータの概略構成図。
【図７】背景技術における時間−電流値特性図。
【図８】背景技術における周波数−電圧−重力加速度特性図。
【符号の説明】
【００２７】
２…電機子、５，６…陽極のブラシ、７，８…陰極のブラシ、１３…整流子、１３ａ…セグメント、１４，１４ａ…巻線、１５，１６…短絡線、２１〜２４，３１，３２…チョークコイル（電流平坦部材）、４１〜４４…ダイオード（電流平坦部材）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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