(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、振動を低減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、６つのマグネット４を有する６極のステータ１と、波巻にて巻回された巻線１４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。４個のブラシ５〜８は、６０°間隔に陽極と陰極が交互に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極数が６極のステータと、
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、
４個の前記ブラシは、６０°間隔に陽極と陰極が交互に配置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、
前記巻線は電機子コアの放射状に延びるティースに巻回されるものであって、
前記ティース及び前記セグメントの数は１９個に設定された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個備えることで、高出力化を図ったものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−３３６７０９号公報
【特許文献２】特開平５−１２２９０６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個備える直流モータにおいては、適用することができない。
そして、例えば、図４に示すように、６つのマグネット５１を有する即ち６極のステータ５２と、波巻にて巻回された巻線５３と整流子５４とを有する電機子５５と、各２個の陽極のブラシ５６，５７及び陰極のブラシ５８，５９とを備えた直流モータでは、図５に示すように、電流波形Ｚ１〜Ｚ４が大きく乱れる（最大の振幅が大きい）という問題がある。又、上記直流モータ（図４参照）では、図６に示すように、振動波形Ｚ５（振動）が大きいという問題がある。
【０００５】
尚、図５に実線で示す電流波形Ｚ１は、一方の陽極のブラシ５６における電流波形であって、図５に破線で示す電流波形Ｚ２は、他方の陽極のブラシ５７における電流波形である。又、図５に１点鎖線で示す電流波形Ｚ３は、一方の陰極のブラシ５８における電流波形であって、図５に２点鎖線で示す電流波形Ｚ４は、他方の陰極のブラシ５９における電流波形である。又、図６は、直流モータ全体の振動波形Ｚ５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、図６に示す振動波形Ｚ５は、直流モータをスポンジ上に置き、その直流モータにねじ止めされたアルミブロックに対して貼付されたセンサにて測定した値である。
【０００６】
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、振動を低減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】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、磁極数が６極のステータと、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、４個の前記ブラシは、６０°間隔に陽極と陰極が交互に配置された。
【０００８】
同構成によれば、陽極のブラシ及び陰極のブラシを各２個備えることで、高出力化を図ることができる。しかも、４個の前記ブラシは、６０°間隔に陽極と陰極が交互に配置されるため、従来（図５及び図６参照）に比べて、電流波形の乱れが抑制され（図２参照）、直流モータの振動が低減される（図３参照）。
【０００９】
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、前記巻線は電機子コアの放射状に延びるティースに巻回されるものであって、前記ティース及び前記セグメントの数は１９個に設定された。
【００１０】
同構成によれば、ティース及びセグメントの数が１９個に設定された実験と同様の直流モータにおいて、請求項１に記載の発明の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
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、振動を低減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】
【００１２】
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、ステータ（固定子）１と電機子（回転子）２とを備えている。ステータ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。
【００１３】
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、ステータ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。
【００１４】
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。
【００１５】
そして、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、整流子１３の外周（即ちセグメント１３ａ）に摺接可能に押圧接触される。そして、本実施の形態における４個のブラシ５〜８は、６０°間隔に陽極と陰極が交互に配置されている。詳しくは、本実施の形態における陽極のブラシ５，６及び陰極のブラシ７，８は、全てが回転軸１１を中心とした１８０°の範囲に配置されるとともに、陽極のブラシ５、陰極のブラシ７、陽極のブラシ６、陰極のブラシ８の順に回転軸１１を中心とした６０°間隔に配置されている。
【００１６】
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、その短絡線１５，１６の中間部１５ａ，１６ａが外部の電源Ｅに接続されることになる。
【００１７】
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個備えることで、高出力化を図ることができる。しかも、４個のブラシ５〜８は、６０°間隔に陽極と陰極が交互に配置されるため、電流波形Ｘ１〜Ｘ４は実験結果から図２に示すようになり、従来の電流波形Ｚ１〜Ｚ４（図５参照）に比べて、その乱れが抑制される（最大の振幅が小さくなる）。又、本実施の形態の振動波形Ｘ５（振動）は実験結果から図３に示すようになり、従来の振動波形Ｚ５（図６参照）に比べて、大幅に小さくなる。
【００１８】
尚、図２に実線で示す電流波形Ｘ１は、一方の陽極のブラシ５における電流波形であって、図２に破線で示す電流波形Ｘ２は、他方の陽極のブラシ６における電流波形である。又、図２に１点鎖線で示す電流波形Ｘ３は、一方の陰極のブラシ７における電流波形であって、図２に２点鎖線で示す電流波形Ｘ４は、他方の陰極のブラシ８における電流波形である。又、図３は、直流モータ全体の振動波形Ｘ５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、図３に示す振動波形Ｘ５は、直流モータをスポンジ上に置き、その直流モータにねじ止めされたアルミブロックに対して貼付されたセンサにて測定した値である。
【００１９】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・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。
【００２０】
・上記実施の形態では、ステータ１は、６つのマグネット４を備えることで磁極数が６極とされたが、磁極数を６極とすることができれば、ステータ１を他の構成に変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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】背景技術における直流モータの概略構成図。
【図５】背景技術における時間−電流値特性図。
【図６】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】
【００２２】
１…ステータ、２…電機子、５，６…陽極のブラシ、７，８…陰極のブラシ、１２…電機子コア、１２ａ…ティース、１３…整流子、１３ａ…セグメント、１４…巻線。
【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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