(57)【要約】【課題】整流子が回転シャフトと回転する周向の位置を変更するにより、モータの速度、ブレーキと反転を調整し、ブラシの前後縁の挟角を変更するにより、モータの出力パワ-と電気効率を変更し、スイッチリラクタンスモータの独特の振動とノイズを大幅に除去する直流整流子二重突極リラクタンスモータを提供する。【解決手段】固定子装置、回転子装置、整流子装置、ブラシ装置とモータシェル構造から構成する直流整流子二重突極リラクタンスモータには、整流子装置は回転シャフトと回転しないが、ブラシ装置は回転シャフトと回転し、固定子巻線組に接続する整流子片数が固定子突極数と回転子突極数の最小公倍数に等しく、ブラシの最大数はローター突極の数に等しく、整流子片が固定子の巻線組に接続するの順序は固定子の巻線組が固定子の突極にあるディストリビューションの順序と逆の順序です。
2012516125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子装置、回転子装置、整流子装置、ブラシ装置とモータシェル構造から構成する直流整流子二重突極リラクタンスモータにおいて、
巻線組は突極を持つ固定子コアの磁極に配置され、回転子は突極を持つ珪素鋼板からスタックに形成し、2つのベアリングはそれぞれ前エンドカバーと後エンドカバーのベアリング部屋に埋め込まれ、回転シャフトは2つのベアリングを渡す、
整流子は平面型整流器であり、整流子片が固定子巻線組に接続し、且つ
整流子装置は回転シャフトと回転しないが、ブラシ装置は回転シャフトと回転することを特徴とする直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項２】
整流子装置は、巻線組に接続する整流子片数が固定子数と回転子突極数の最小公倍数に等しいことを特徴とする請求項１に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項３】
異なる巻線組は固定子の突極にディストリビューションの順序が整流子に整流子片に接続する順序と逆の順序ことを特徴とする請求項１又は２に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項４】
すべてのブラシが電源の同じ電極のみに接続されており、ブラシの最大数はローター突極の数に等しくことを特徴とする請求項３に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項５】
整流子に巻線組に接続された整流子片の間には電源の負極に接続された整流子片を設けることを特徴とする請求項４に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項６】
ワイヤ又は電子で製御方式を採用し、回転子の突極に対して整流子の位置を変更し、モータの速度、ブレーキと反転を調整し、
a.ワイヤで製御方式を採用する場合は、ハンドルで整流子の周向の位置を調整するように整流子に滑車とケーブルを固定し、且つ整流子にテンションスプリングを設け、これにより、ケーブルのテンション力が低減するとき、テンションスプリングは整流子を初期位置に戻る、又は
b.電子で製御方式を採用する場合は、ワームシャフトの駆動モータがワームシャフトを駆動するによりワームは回転し、ワームは整流子に固定され、ワームシャフトの駆動モータは、正転・反転ように整流子を正と反である2つの方向回転することを特徴とする請求項１又は５に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項７】
ブラシ装置が固定されたブラシと動的なブラシから形成し、これに合わせて、固定ブラシホルダと動的なブラシホルダを形成し、ブラシおよびブラシホルダは回転軸とともに回転し、
動的なブラシホルダが固定ブラシホルダに対して周向の方向に変位し、動的なブラシの前縁が固定ブラシの前縁に対して重なつ場所から変位し、動的なブラシの前縁から固定ブラシの後縁までの間の角度範囲が変更することを特徴とする請求項１又は６に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項８】
ブラシ装置は固定ブラシ及び動的なブラシと固定ブラシホルダ及び動的なブラシホルダが含まれてだけない、さらに軸方向の調整ブロックと位限ブロックが含まれ，
位限ブロックは、固定ブラシホルダ又は回転軸の牽引力により、固定ブラシホルダ又は回転軸とは同期に回転させるだけでなく、軸方向の調整ブロックの牽引力により軸方向に沿って動き、位限ブロックは軸方向に静止するとき、動的なブラシホルダと固定ブラシホルダを牽引するながら同期に回転させ、軸方向の調整ブロックは軸方向に沿って往復運動するとき、位限ブロックも軸方向に沿って往復運動し、回転中の動的なブラシホルダは固定ブラシホルダに対して周向の往復変位を発生し、動的なブラシホルダの動的なブラシは固定ブラシホルダの固定ブラシに周向の往復変位を発生する、ことを特徴とする請求項１又は７に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、整流子とブラシにより駆動する直流二重突極リラクタンスモータに関する。
【０００２】
一般的なブラシを有するDCモータには、整流子とブラシにより整流する技術は知られている。このモータは、静止ブラシを使用して回転する整流子と接触してから、ロータリースイツチように巻線の異なるローター組に電能をインポートして、それから、回転子磁極の極性の変換を完了する、ロータの回転を駆動する。
【０００３】
しかし、この整流子とブラシは、多くの欠陥を持って働く：
（１）整流子の構造強度ために、電動機の回転速度が高すぎることはできない；
（２）整流子とブラシの間には整流火花があるため、電磁干渉に繋がると共に、短命の問題がある；
（３）整流子は定期的なメンテナンスを必要としますが、メンテナンス作業が非常に面倒です；
（４）モータ効率は高くない。
【０００４】
スイッチリラクタンスモータの巻線組はステータにあるが、この回転子は完全にコアである。このモータでは、コンピュータプログラムの制御により、ロータに対してステータ巻線組が駆動するので、初めて回転子位置センサに依存してリアルタイムの回転子位置情報を得るなければならない。これは、常に非整流子摩耗、高効率、及ぶシンプルな構造など技術優れがあるが、まだ独自の欠点がある：
（１）モータのノイズと回転トルクの変動は大きい；
（２）電子制御器の開発コストは高いです。
（３）簡単に複雑な回転子位置センサの故障につながる。
【０００５】
2002年3月8日中国の特許１（特許出願第02114949.6）は、単一ブラシ整流の中空カップモータを提案した。ただし、このアプリケーションは単一ブラシにマッチする整流子の構造が提案しない。
【０００６】
2007年8月3日中国の特許３（特許第200710143834.8）は、リラクタンスモータとDC永久磁石回転子モータに単一ブラシ整流子を置く。しかし、このアプリケーションは従来のスイッチリラクタンスモータの場所に異なって、ターンオフ角とターンオン角により巻線組電流のON/OFFを制御する。
【０００７】
発明の詳細な説明
本発明は、伝統的なブラシと整流子技術を使用して整流する二重突極リラクタンスDCモータを提案する。現在のスイッチリラクタンスモータのモータ本体と、伝統的な整流子装置とブラシ装置でこのモータを構成する、しかし、このモータは、モータの回転子位置センサが含まらない。このモータユニットは固定子装置、回転子装置、整流装置、ブラシ装置とモータシェル構造から構成する、これに、巻線組は、突極を持つ固定子コアに配置されるが、回転子は、突極を持つ珪素鋼板からスタックに形成するが、2つのベアリングはそれぞれ前エンドカバーと後エンドカバーのベアリング部屋に埋め込まれていた。また、回転シャフトは2つのベアリングを渡す。整流子装置は回転シャフトと回転しないが、ブラシ装置は回転シャフトと回転する。整流子装置は、巻線組に接続する整流片数が固定子と回転子突極の最小公倍数に等しい。整流子の円周方向位置を調整するように、モータ速度、ブレーキと反転を調整することができる。また、ブラシの前後エッジの角度を調整するように、モータの出力電力と効率を調整することができる、又は、モータに自動調整手段を置くにより、必要によるとモータの態をリアルタイム調整することがよい。
【０００８】
このモータは特殊な技術的優位性を持っています。ブラシを持つ永久磁石DCモータについては、次のとおり：
（１）フリーホイールダイオードは、整流子とブラシの間にあるスパークを大幅に消すと共に巻線組の無効電力エネルギーが還元される、モータ効率がより向上する、及び整流子とブラシの磨耗が向下する、及び平均寿命が延ばす；
（２）ブラシの最大数がローターの突極同じ数を持つことがよい、それが整流子のサイズを減らしたり、ブラシ電流密度を低減するために有益です。
（３）整流子は、モータ本体の外側に位置する、たとえ整流子のメンテナンスの場所は、モータ本体を解体することが必要なくと共に、トナーための巻線組の汚染がない。
（４）固定な整流子は、構造強度要件を減らすことができます、簡単安定のブラシ装置はさらに高速の回転に適う。
（５）構造と製造プロセスがシンプルで、低コストです。
【０００９】
このモータは、スイッチリラクタンスモータについては：
（１）整流子とブラシは独特のダイナミックなドライブのモードを有するため、大幅にスイッチドリラクタンスモータの避けられないノイズと回転トルク脈動を排除する。
（２）モータ整流子やブラシは、回転子位置センサと高価な電子制御装置を置き換えることができるので、モータシステム全体のコストが現在のレベルから大幅に下げる。
（３）整流子を回転させることにより、巻線組オン・オフ時間を変更することができる、これは、スイッチリラクタンスモータにターンオン角θonまたはターンオフ角θoffを調整することに相当する、それで、スピード、リバース、及ぶブレーキの操作を達成する。
（４）ブラシとブラシホルダを交換することにより、ブラシの前後のエッジの間の角度や距離を調整することができる。これは、スイッチリラクタンスモータに相巻線組の相導通角θon-θoffを調整することに相当する。
（５）固定なブラシと移動するブラシの位置を調整することで、θon-θoffを動的に調整することができる。
【００１０】
まとめと、このモータが完全にスイッチリラクタンスモータの制御方式が備され、ブラシの摩耗の前提を考慮せずに、ほぼ完全に現在の非常に高価なスイッチリラクタンスモータを交換することができる。さらに、このモータにも利便にブラシを有するDCモータの速度調整の利点を持っている、のいずれか、通常のチョッパレギュレータ回路を使用して速度調整することができる、あなたは回転する整流子を使用すると共にエッジの前後エツジの角度を調整ように速度調整することができる。したがって、このモータは、スイッチリラクタンスモータ、と一般的なブラシを有するDCモータの利点を統合されると共に、両方の欠点を回避しようできるだけので、より高い転速、より低いコストとより多様な作業の利点を持つことができる、及びに故障率と故障の廃棄コストを大幅に削減す。
【００１１】
回転整流子と固定なブラシとは位置が交換するにより、固定な整流子と回転ブラシから提案を形成するながら、この提案は常人の想像を絶するプログラムではない、本提案は詳細な実施態様を提供しました、そして、巨大な技術的優位性と実用的な価値を与える。本発明は、このモータが新しい性能と制御特性を与えられることができると共に、大容量のDCモータテクノロジーに技術的な途方を提供する。
【００１２】
実施形態
図1a、図1a'と1bは、本発明の直流整流子二重突極リラクタンスモータ技術に関する第1の実施形態である。この実施形態では、例えば、6-4二重突極DCモータをとして説明するが、フォローアップの実施形態では、そのまま同じモータについて説明する。しかし、これは以下の実施例の技術が6-4極の二重突極モータに限定されるわけではない。
【００１３】
モータ本体10は固定子装置1、ローター装置2、整流子3、ブラシ4、およびモータハウジング5から組成する。これには、固定子装置1に三相巻線組12A、12Bおよび12Cが配置されると共に、固定子鉄心11の上にある、2つの軸受23はそれぞれ前カバー51と後カバー52にある軸受室に埋め込まれる、また、回転軸22は２個の軸受23を介して、軸方向に回転子コア21と固定子鉄心11をアライする、回転軸テール延長部221のテールは平面型整流器3の中心孔を整流子片31側まで貫通する、ただし、整流子3とブラシ4は後端カバー52と53の間にある整流チャンバー内である。4締結ボルト54により固定子装置1とモータのハウジング5が互いに接続され、良好な作動状態ようにすべての内部コンポーネントをうまい位置づけ。
【００１４】
本発明で使用されている整流子は、整流子に巻線組を接続された整流子31の数が固定子突極数と回転子突極数の最小公倍数に等しいことを特徴とする、そして、接続される巻線組の各整流子31の間には、電源の一方の電極に直接に接続された整流子片を設ける。通常、この整流子片は、電源の負極に接続された整流子片32。
【００１５】
この実施形態では、この最小公倍数は12、また、本実施形態の整流器3では、12整流子片31が巻線組に接続され、別の12整流子片が電源に接続され、そして、2枚毎に巻線組の整流子片31の間に、電源に接続された整流子片32を設ける。したがって、本実施形態では整流器3の片の総数は24であり、整流子片32が接続された電源の極性は負です。
【００１６】
巻線組の一方の端に整流子31と、フリーホイールダイオードの陽極を連接するが、巻線組のもう一方の端に電源の陽極を連接する。24整流子片31が次の規則によって接線する：
シリアル番号            整流子の名前                    接続
1                巻線組Aの整流子片31A            巻線組A
2                電源整流子片32                  電源の負極
3                巻線組Ｂの整流子片31B           巻線組Ｂ
4                電源整流子片32                 電源の負極
5                巻線組Ｃの整流子片31Ｃ         巻線組Ｃ
6                電源整流子片32                  電源の負極
……
23              巻線組Ｃの整流子片31Ｃ           巻線組Ｃ
24              電源整流子片32                   電源の負極
【００１７】
その整流器の整流子片のシリアル番号A、B、Cが反時計回りの順に従って設定されている場合は、固定子巻線組のシリアル番号A、B、Cが時計回り方向に設定しなければならない。それでは、異なる巻線組の固定子突極にある分布オーダーが、整流器の整流子片に接続する逆の順序です。
【００１８】
図1bはこの24平面型整流器の形態と接線順序を示している、図1cは、別の平面型整流器の形態を示している、この整流子は巻線組に接続される整流子31のみを有するが、直接に電源の負極に接続される整流子片32を有しない、しかし負極スリップリング33にこれを置き換え、負極スリップリング33とは、負極スリップリングブラシに釣り合わせられる。
【００１９】
図2は、図1のモータの整流子とブラシ装置の構造例を示している。ブラシホルダ44が回転軸に制限させるが軸方向の唯一の自由軸度を有する、ブラシホルダカバー45がブラシホルダ44の軸方向の外側に配置され、ブラシホルダカバーの固定すスクリュー453により回転軸テール延長部221のテールエンドに固定される、ブラシホルダカバー45はブラシホルダ44のブラシの圧縮スプリング41とブラシホルダの圧縮スプリング47に支持面を提供し、ブラシホルダの圧縮スプリング47はブラシホルダ44にわずかな圧力で整流子3の表面上に付け、これにより、ブラシは接触で摩擦による曲がっていることを回避することができる、ブラシが正しく働くためにサポートを提供する。ブラシホルダ44は、完全に整流子3の表面を覆蓋して整流子3の上に塵埃を付けらないように資するので、ブラシ４と整流子3との接触条件の劣化を避ける。
【００２０】
本発明のもう一の技術的特徴は、すべてのブラシが、電源の同じ電極のみに接続されており、ブラシの数は、もはや普通のDCモータのカップルではないが、最大数はローター突極の数に等しくなる、第一好適な実施形態ではローターが4つの突極を有するので、本実施形態では、4つのブラシまでが可能そう。90 °の角によると、ブラシホルダ44の上に4つの同一ブラシを均一に配布する、これで、大幅に整流子のサイズを減らす、又はブラシの電流密度を減少させる、ブラシの温度を向下することができる、これにより、整流子とブラシの故障を減少させることを助ける。
【００２１】
本発明の第1好適な実施例は、2つの180 °で分布するブラシビットを使用し、2つの同じブラシを整流子に接触だった使用する。この目的は、ブラシが生成される摩擦を低減し、整流子の散熱機能を強化する。それにもかかわらず、ブラシとブラシホルダは質量分布バランスの対称の態で分布する。
【００２２】
本発明の第1好適な実施例は本発明の技術方案のシンプルなフォームのいつ。このフォームは整流子が固定されており、ブラシの前縁と後縁の角度φが固定値である。モータが工場出荷のとき、整流子の周向の位置を決定すると共に、前縁と後縁の適切な角度φを選択したブラシをモータに組立する、これにより、事前にアプローチで、モータの出力が予想される需要を満たす。しかしデザインに整流子の前後縁角度φを設定する又はそのサイズを変更する方法に関係なく、次の状況が出現不能するなければならない：
ブラシが2つの巻線組の整流子片31の間の領域上にありが、どちの巻線組の整流子31と接触ではなく可能性がある。
【００２３】
この現象を回避するために、ブラシの前後縁角度φは、次の関係を満たす必要があります：
φ=（固定子突極の挟み角+回転子突極の挟み角）× 0.5―巻線組の流子片31の前後縁挟み角
この関係式は本発明のすべての技術方案の平面または円筒状の整流子が適用される。
【００２４】
図3は本発明の第二の好ましい実施例を示する、この実施例は、ワイヤで製御型モータ速度、ブレーキと反転を調整する方案。図3aには、整流子3に滑車42と滑車のケーブル422が固定される、これで、ハンドルバー423により整流子の周向の位置を調整し、固定子突極との相対位置を変更する。他の外、整流子にも滑車のテンションスプリング421を設定する、これにより、滑車のケーブル422のテンションを小さくすると、滑車のテンションスプリング421が整流子３を初期位置に戻ることができる。
【００２５】
本発明の実施形態は、ワイヤで製御型で、回転整流子により、固定子突極に対して相対位置を変更して、モータ速度、ブレーキと反転を調整することがよい、ここで、これは整流子は固定子突極に対して、その回転軸を回し、その周向の位置を変更させることを特徴とする。
【００２６】
図3bには、ケーブルは初期位置にある。仮定すると、ここはそのモータの最大速度の点に対応する位置です。オペレータは完全にハンドルバーをハンドルするとき、整流子3は変位操作を完了するために、整流子3は反時計回りの順に従って図3cの位置へ回転する。この時点で、モータは高い効率的な制動状態です。また、この2つの場所間で、ハンドルバーのストロークが増加すると、回転速度が徐々に減少し、モータが無極変速状態になる。
【００２７】
初期位置に整流子を制動時に逆方向に回転させる場合には、モータは回転速度がわずかに減少される後に、反転を迅速な完了する。反転の後の回転速度は反転の前の回転速度よりも低い。
【００２８】
図3dは、無負荷の際のモータ正転・負転速度nと整流子の位置Sの関係の模式図。整流子は、周向の位置を変更後にいくつか通電の巻線組に対応する固定子突極が2つの隣接する回転子突極の間の中心位置にあると、モータの回転速度が変速と変向の瞬間であることを約です。固定子突極の現下の回転方向側の回転子突極は前向回転子突極と呼ばれるが、固定子突極の回転方向の反対方向側の回転子突極は後向回転子突極と呼ばれると、モータも元の回転方向を維持すれば、通電の巻線組の固定子突極は後向回転子突極についてより大きい引き力を有する。したがって、整流子の位置は回転速度が変向する位置に近いとき、続きに整流子を回転すると、通電の巻線組の固定子突極は前向回転子突極に引き力が後向固定子回転子突極より大きい、この時点で、回転方向の突然変異はなりなる。
【００２９】
回転方向の突然変異の後に、回転速度値nが小さくとともに、モータの振動が伴う場合がある。この時、整流子が逆回転させる場合には、回転速度は整流した回転速度の方向に徐々に増加すると共に、整流子の変位の増加に伴って徐々に最大値へ増加する、次に、回転速度の整流を再度実施する。回転速度の整流した整流子の変位は元の方向に継続する場合は、モータの回転速度は続きに減少し、振動の振幅が増加してから、モータは停滞に状態をいき、そして、モータの回転速度が逆ターンになり、その後、回転速度が回転方向の反対方向に徐々に増加する。
【００３０】
モータの回転速度は小さいのみとき、モータは一般的なスイッチリラクタンスモータの振動やノイズが生成される。これは、巻線組の続き流が回転を影響する結果に起因する、すなわち、回転の速度は低いとき、伝導時間が比較的長い、巻線組の電流が大きいすぎるので、続き流時間が長いすぎることを招う。
【００３１】
8-6極の直流整流子二重突極リラクタンスモータについては、整流子の周向の位置を変更することにより、モータが無極変速、ブレーキと反転との効果を持っている。
【００３２】
スイッチリラクタンスモータの回転の速度と整流には、モータの回転速度がゼロに減少し、その後パラメータを交換し、制御されるオブジェクトを現下の回転子突極から別の隣接する回転子突極へ回転し、そして、モータを起動する必要があります、ただし、直流整流子二重突極リラクタンスモータは、すぐにモータの整流を完了することができます。電気負荷は大きい程度、整流中の回転速度は低い、これで、整流した回転速度は高い。
【００３３】
図4は本発明の第三の好ましい実施例を示する、この方案は整流子の位置を調整する技術の上に電動ワームと電動ワームシャフトを電子制御することを使用する。
【００３４】
図4aに、ワームシャフト駆動モータ432がワームシャフト431を駆動するによりワーム43は回転し、ワーム43は、整流子3に固定されたままである。ワームシャフトの駆動モータ432は、正転・反転ように整流子3を正と反である2つの方向回転するとき、モータは、無極変速、ブレーキと反転という操作を実現することができる。
【００３５】
ワームシャフト駆動モータ432は、位置サーボモータを使用することができ、スイッチリラクタンスモータに同様のコンピュータプログラム制御するように効果を達成する。
【００３６】
図4bに示すように、図4aのワームシャフト431について、人間のためにドライバーを使って調整することができる。これは、簡単に図2の工場出荷時の設定プログラムを置き換え、必要によると整流子3の周向の位置を現場で設定することができる。
【００３７】
本発明の第1、第2、第3の好ましい実施形態は、導通角を固定することを前提としてトンを調整することで、モータの出力特性を調整する特殊な技術例を示している。本実施の形態とその後の実施形態においては、どのように導通角をリアルタイム調整することを説明しよう。
【００３８】
図5は、本発明の第４の好ましい実施形態を示している。本実施形態では、整流子3が周向の方向に変位する技術方案を使用するとともに、ブラシの前後縁角度を調整するためのブラシホルダ技術を使用することができる。
【００３９】
図5では、ブラシ4が固定されたブラシ442と動的なブラシ444から形成する、これに合わせて、固定ブラシホルダ441と動的なブラシホルダ443を形成する。ブラシ442と444およびブラシホルダ441と443は回転軸とともに回転する、固定ブラシ442及び動的なブラシ444それぞれは、独自のブラシ圧縮スプリング41を持っている。また、固定ブラシホルダカバー451がブラシホルダカバーのネジ453で回転軸端に固定されています、位限突起454が動的なブラシホルダカバー452を抑える、これにより、固定ブラシホルダカバーとの軸方向位置を保持させるように、ブラシ圧縮スプリング41が駆動することを防ぐ。これは、動的なブラシホルダ443が固定ブラシホルダ441に対して周向の方向に変位し、動的なブラシ444の前縁が固定ブラシ442の前縁に対して重なつ場所から変位し、動的なブラシ444の前縁から固定ブラシ442の後縁までの間の角度範囲が変更し、最終的にすべて整流子に接続される巻線組の伝導時間が同じ幅度で変更することを特徴とする：
【００４０】
この実施形態では、動的なブラシホルダ443と固定ブラシホルダ441の間にはブラシホルダの調整ねじ446があり、調整ねじ446は動的なブラシホルダ443が固定ブラシホルダ441に対して回転軸とともに回転して周向の方向に変位させ、そして、ことを伴う、初めて前後縁それぞれが重なつ動的なブラシ44と固定ブラシ442は周向の方向に変位させ、固定ブラシ442と動的なブラシ444から構成されるブラシ4は整流子片31毎に対して実際の伝導時間が増加する。これは実際には、ブラシの前後縁の角度が増加する、すなわち、モータは回転時の駆動電流が増加する、これで、出力パワーが増加する。
【００４１】
動的なブラシの前後縁の位置を調整するながら、整流子の位置を調整するにより、固定ブラシの後縁も前へ進めている、これで、続き流はインダクタンスが低下するエリアに続くしないように、電源が相巻線組の前にダウンすることを保証する。
【００４２】
本実施形態では、
図6は本発明の第五の好ましい実施例を示する、図5のように実施の形態に異なるものは、本実施例で、モータは回転するながら、ブラシの前後縁の挟角をリアルタイムで調整することができる。
【００４３】
本実施形態では、ブラシ装置は固定ブラシ442及び動的なブラシ444、と固定ブラシホルダ441及び動的なブラシホルダ443が含まれてだけない、さらに軸方向の調整ブロック47と位限ブロック46が含まれる。
【００４４】
本実施形態では、位限ブロック46は、固定ブラシホルダ441又は回転軸22の牽引力により、固定ブラシホルダ441又は回転軸22とは同期に回転させるだけでなく、軸方向の調整ブロック47の牽引力により軸方向に沿って動き、また、位限ブロック46は軸方向に静止するとき、動的なブラシホルダ443と固定ブラシホルダ441を牽引するながら同期に回転させる、さらに、軸方向の調整ブロック47は軸方向に沿って往復運動するとき、その結果として、位限ブロック46も軸方向に沿って往復運動する、このように、回転中の動的なブラシホルダ443は固定ブラシホルダ441に対して周向の往復変位を発生する、これにより、動的なブラシホルダ443の動的なブラシ444は固定ブラシホルダ441の固定ブラシ442に周向の往復変位を発生する、ことを技術の特徴とする。
【００４５】
本実施例の技術的な実施態様は以下のとおり：固定ブラシ442、固定ブラシホルダ441、動的なブラシ444と動的なブラシホルダ443は図五中のものと近似する。固定ブラシホルダ441が動的なリング状のブラシホルダ443のリングの内部にある。両者の半径方向のインターフェイスである固定ブラシホルダ441の側には、位限ブロック46の上にある4つの調整フォーク460を收容するための帯状のスペースがある。
【００４６】
位限ブロック46は整流器3の方向に向かって4つの調整フォーク460を設定し、調整フォーク460は固定ブラシホルダカバー451と動的なブラシホルダカバー452を通じて、固定ブラシホルダ441と動的なブラシホルダ443へ延ばす。位限ブロック46の調整フォークの内縁には軸方向の直突歯を配設するが、これに一致するように固定ブラシホルダ441には軸方向の直凹溝を配設する。これで、同期に回転させるように位限ブロック46と固定ブラシホルダ441を決定する。
【００４７】
位限ブロック46の調整フォークの外縁に螺旋状の凸歯461を設けるが、これに一致するように動的なブラシホルダ443の内縁にスパイラル凹溝462を設ける。このスパイラル凹溝462のピッチがより大きいために、位限ブロック46が上下に移動するとき、スパイラル凹溝462を有する動的なブラシホルダ443が螺旋状の凸歯461で促進されて転軸を回り周向の往復変位を発生する。
【００４８】
したがって、本実施形態のもう一の技術特徴として、軸向直歯溝460と螺旋状の凸歯461を採用するように、動的なブラシホルダ443と固定ブラシホルダ441の同期と転位運動の制御を実現する。
【００４９】
二つのブラシホルダの構造と同じものは固定ブラシホルダカバー451と動的なブラシホルダカバー452という構造である。二つのブラシホルダ441と443は二つのブラシホルダカバー451と452とのスパイラル凹溝に一致する、それから、位限ブロック46が直し線に移動するとき、動的なブラシホルダ443と動的なブラシホルダ452の運動が同期的になる。さらに、固定ブラシホルダカバー451の外縁にはブラシホルダカバー45２に軸に沿って整流子3から離れて制限された位限突起454がある。
【００５０】
整流子3から離れる位限ブロック46の端にもプレート溝463、このプレート溝463は軸方向の調整ブロック47にあるディスクに嵌め合い。実際にはこのプレート溝とプレートの構造は双方向に止めできるスラストベアリングです。また、軸方向の調整ブロック47のテール延長の端部のクロスセクションは円形ではなく、これで、整流子室のカバー53の、中央の穴から伸ばす。この穴の形状は軸方向の調整ブロック47の形状と同じ。したがって、軸方向の調整ブロック47の軸方向の運動は位限ブロック46を渡すことができるが、位限ブロック46の軸周りの回転を軸方向の調整ブロック47に渡すことができない。
【００５１】
軸方向の調整ブロック47は軸に沿って往復運動のとき、回転軸と同期に回転する位限ブロック46を駆動して軸方向に沿って往復運動する。調整ブロック内縁の直溝と外縁螺旋状の凸歯による、動的なブラシホルダ443と固定ブラシホルダ441は回転軸に従って回転する同時に、周向の往復変位を発生する。それから、固定ブラシ444の前縁が牽引され、固定ブラシ442の前縁と一致する位置から前へオフセットするとともに初期位置に戻りように往復変位を発生し、これで、導通角の値は増加される又は初期値まで回復されるように変更を発生する、それから、モータは駆動電流が調整されて増加される又は初期値まで回復されるように変更を発生する、
【００５２】
この実施形態では、固定ブラシホルダ441はリング状の動的なブラシホルダ443のリングの内部であるの方がよい、または動的なブラシホルダ443はリング状の固定ブラシホルダ441のリングの内部であるの方がよい、同じ技術的特徴の前題を満足すると、他の技術実施方案を採用することもできる。
【００５３】
好ましい本実施形態では次に下の内容も含まれている：もし調整フォーク460は内側に突出する直凸歯ではなく、外縁螺旋状の凸歯461の回転方向と同じ内縁螺旋状の凸歯を採用するたら、固定ブラシホルダ441は調整フォークの内縁螺旋状の凸歯が駆動されるにより周向の運動を発生する、これにより、整流子の周向の回転と同じ効果を達成するために、巻線組は角度が所定の関係によってターンオンまたはオフにする技術効果を実現する。
【００５４】
図7は、本発明の第6の好ましい実施形態であり、すなわち、第5の好ましい実施例の代替技術方案である。
【００５５】
この方案では、同様に、固定ブラシホルダ441も動的なブラシホルダ443のリングの内部である。位限ブロック46も４調整フォーク460を介って固定ブラシホルダ441に同期になるが、４調整フォーク460は４連接ロッド48と連接ロッドの座481により動的なブラシホルダカバー452を制限する、また、動的なブラシホルダ443は４リンケージの座482により動的なブラシホルダカバー452に同期になる。
【００５６】
固定ブラシホルダカバー451の上に位限突起454もある、それから、動的なブラシホルダ443は整流子3から離れるように軸回りの動きが制限される。
【００５７】
軸方向の調整ブロック47はロータコアから離れるとき、位限ブロック46は連接ロッド48を持ち上げて動的なブラシホルダカバー452を引いて、そして、リンケージの座482により動的なブラシホルダ443をひいて周向の変位を発生し、固定ブラシ442と動的なブラシ444は辺縁が変位するために、ブラシの前後縁の効果的な挟角を変更する効果を達する。
【００５８】
図８は、本発明の第７の好ましい実施形態であり、同時に、ブラシの前後縁挟角をリアルタイム調整するように6-4極直流整流子二重突極リラクタンスモータのためのもういちの技術方案である。
【００５９】
本実施態様では１巻線組に接続されている整流子の数が4つですが、ブラシの数も4つです。１巻線組が導通すると、4つの整流子が同時に導通する、ただし、導通角θ=│ton-toff│はブラシの前後縁の挟角で決定される。
【００６０】
図8aに示すように、4つブラシは90 °円周方向に90 °分布するとき、4つブラシの導通時間θ、tonとtoffが同じです、モータは順時計回りに沿って回転するとき、動的なブラシホルダ443は反時計回りに沿って角変位δが発生すると、動的なブラシ444は固定ブラシ442に整流子片を角変位δが早くように導通すると共に、角変位δが早くように関断する。これで、動的なブラシ444と固定ブラシ442から組成するブラシ4に対して、整流子片３１については角変位δが早くように導通するが計画される時間に従う関断する効果を達する。それから、組み合わせブラシの前後縁の挟角を増加するがブラシを分割せずに目的を達する。
【００６１】
図8bに示すように、本実施形態の実施技術方案は次のとおりです：ブラシ装置は、2つのブラシホルダ44と2つのブラシホルダカバー45、一の位限ブロック46とケーブル63を含んでいる。2つのブラシホルダ441と443、ブラシホルダカバー451と452は転軸22にはさみのアームのように重畳する、また、ブラシホルダ441にはケーブルが装備されているため、固定ブラシホルダ441とはさみのアームのように重畳するブラシホルダ443ははさみよう差角を変更する。
【００６２】
初期状態で２ブラシホルダとの中心線の挟角が90 °となる。位限ブロック46は上向きに動くとき、位限ブロックのケーブルの座４９はケーブル493を引っ張ると共に、ケーブルガイドの座492を通して、はそのブラシホルダカバー443の上にあるブラシホルダのケーブルの座491を引っ張る、これにより、動的なブラシホルダ443ははさみ角を低減する形で固定ブラシホルダ441を近く、二つのブラシの実際の前縁角を増加する目的を達する。位限ブロック46は下向きに動くとき、ブラシホルダのリターンスプリング455は動的なブラシホルダ443がはさみ角が増加されるように初期位置に近くになり、二つのブラシの実際の前縁角は初期値に近くまで低減させる。
【００６３】
本発明の好ましい整流子は平面整流子を採用する。回転の条件下で円筒状の整流子はブラシが以下のいくつかの不利な要因を持っているために、本発明は、円筒状の整流子のアプリケーションでは、好ましい態様としてではありません。しかしながら、本発明は、本発明のアプリケーションで円筒形の整流子を除外するものではない。
【００６４】
本発明の好ましい整流子は平面整流子を採用するが、本発明は、本発明のアプリケーションで円筒形の整流子を除外するものではない。本発明は、円筒状の整流子を好ましい態様としてではないには、次のいくつかの否定的な要因によるものである：
（１）遠心力による回転するブラシが整流子の表面上につながる圧力は回転スピードの変化に従う変化する。
（２）遠心力による起因する影響のため、外置型ブラシの長さが制限されています、内円筒形の整流子についでも、内蔵型ブラシの長さも整流子内の接触面の半径によって制限される。
（３）ブラシと整流子の円筒状の面の接触が全体の円弧との接触を維持することは容易ではない。
（４）円筒状の整流子の表面の摩耗は、整流子の外円径を減させるとともに、ブラシと整流子片の導通関係を変える。
【００６５】
本発明は、モータについては6-4極直流整流子二重突極リラクタンスモータですが、本発明が提案する整流子片の配布ルールと整流子片の角度範囲値の取り方は、8-6極などのような別数の固定子と回転子極ペアの二重突極リラクタンスモータで使用される、異なる部分として、整流子に接続される巻線組の整流子片31の数は異なる。
【００６６】
同様に、本発明が提案する整流子とブラシが使用されることが巻線組をダイレクトにドライブする形式です。本発明の整流子とブラシ装置を採用して電子パワーコントローラのドライブエンドを接続すると共に、同電子パワーコントローラの出力エンドが巻線組をドライブする形式も本発明の技術範囲に記載されています。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１ａ】図1aは、本発明の一実施の形態に係る6―4極直流整流子二重突極リラクタンスモータ本体の模式図である。
【図１ａａ】図１aaは図1a'を意味し、図1a'は図1aの直流整流子二重突極リラクタンスモータ本体の回転子と固定子の構造図である。
【図１ｂ】図1bは、同じ6-4極直流整流子二重突極リラクタンスモータの一整流子の構造の模式図である。
【図１ｃ】図1cは、同じ6-4極直流整流子二重突極リラクタンスモータの別の整流子の構造の模式図である。
【図２】図2は、本発明の第1好ましい態様の整流子とブラシ装置の模式図のである。
【図３ａ】図3aは本発明の第２の好ましい実施形態の整流装置とブラシ装置のワイヤで製御模式図である。
【図３ｂ】図3bは、同じ実施形態のワイヤで製御変位整流子が初期位置で整流子とブラシの位置関係図である。
【図３ｃ】図3cは、同じ実施形態の整流子が変位後、整流子とブラシの位置関係図である。
【図３ｄ】図3dは、無負荷の際のモータ正転・負転速度と整流子の位置関係の関係模式図である。
【図４ａ】図4aは、本発明の第3の好ましい実施の形態である電子制御変位整流子装置とブラシ装置の模式図である。
【図４ｂ】図4bは、本発明の第3の好ましい実施の形態である手働変位整流子装置とブラシ装置の模式図である。
【図５】図5は、本発明の第4の好ましい実施例であるブラシの前後縁角度が調整されるブラシ装置の模式図である。
【図６】図6は、本発明の第５の好ましい実施例であるブラシの前後縁角度がリアルタイム調整されるブラシ装置の模式図である。
【図７】図７は、本発明の第６の好ましい実施例であるブラシの前後縁角度がリアルタイム調整される別のブラシ装置の模式図である。
【図８ａ】図8aは、本発明の第７の好ましい実施例の前後縁角度を調整する原理図である。
【図８ｂ】図8bは、本発明の第７の好ましい実施例のブラシ装置の実例模式図である。
【符号の説明】
【００６８】
これに、1ステーター装置、10モータ本体、11固定子鉄心、12固定子巻線組、12A固定子相巻線組A、12B固定子相巻線組B、12C固定子相巻線組C、2ローター装置、21ロータコア、22回転軸、221回転軸テール延長部、23ベアリング、3整流子、31整流子片、31A巻線組Aの整流子、31B巻線組Bの整流子片、31C巻線組Cの整流子、32電力整流子片、33負極の集電リング、4ブラシ、41ブラシの圧縮バネ、42滑車、421滑車のテンションスプリング、422滑車のケーブル、423ハンドルバー、43ワーム、431ワームシャフト、432ワームシャフトの駆動モータ、44ブラシホルダ、441固定ブラシホルダ、442固定ブラシ、443動的なブラシホルダ、444動的なブラシ、445ブラシホルダ圧バネ、446ブラシホルダの調整ネジ、45ブラシホルダカバー、451固定ブラシホルダカバー、452動的なブラシホルダカバー、453ブラシホルダカバーのネジ、454位限突起、455ブラシホルダのリターンスプリング、46位限ブロツク、460調整フォーク、461スバイラル突出歯、462スパイラル溝、463プレート溝、47軸方向の調整ブロック、48連接ロッド、481連接ロッドの座、482リンケージの座、49位限ブロツクのケーブルの座、491ブラシホルダのケーブルの座、492ケーブルガイドの座、493ケーブル、5モータハウジング、51モータの前カバー、52モータの後カバー、53整流チャンバーカバー、54締結ボルト
【図１ａ】
2012516125.tif 000003
【図１ａａ】
2012516125.tif 000004
【図１ｂ】
2012516125.tif 000005
【図１Ｃ】
2012516125.tif 000006
【図２】
2012516125.tif 000007
【図３ａ】
2012516125.tif 000008
【図３ｂ】
2012516125.tif 000009
【図３ｃ】
2012516125.tif 000010
【図３ｄ】
2012516125.tif 000011
【図４ａ】
2012516125.tif 000012
【図４ｂ】
2012516125.tif 000013
【図５】
2012516125.tif 000014
【図６】
2012516125.tif 000015
【図７】
2012516125.tif 000016
【図８ａ】
2012516125.tif 000017
【図８ｂ】
2012516125.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月27日(2011.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
スイッチリラクタンスモータの巻線組はステータにあるが、この回転子は完全にコアである。このモータでは、コンピュータプログラムの制御により、鉄芯回転子を固定子の巻線組が産生する磁場に駆動するので、初めて回転子位置センサに依存してリアルタイムの回転子位置情報を得るなければならない。これは、常に非整流子摩耗、高効率、及ぶシンプルな構造など技術優れがあるが、まだ独自の欠点がある：
（１）モータのノイズと回転トルクの変動は大きい；
（２）電子制御器の開発コストは高いです。
（３）簡単に複雑な回転子位置センサの故障につながる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
2007年8月3日中国の特許３（特許第200710143834.8）は、リラクタンスモータとDC永久磁石回転子モータに単一ブラシ整流子を置く。しかし、このアプリケーションは従来のスイッチリラクタンスモータの場所に異なって、調整可能なターンオフ角とターンオン角により巻線組電流を制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
まとめと、このモータが完全にスイッチリラクタンスモータの制御方式が備され、ブラシの摩耗の前提を考慮せずに、ほぼ完全に現在の非常に高価なスイッチリラクタンスモータを交換することができる。さらに、このモータにも利便にブラシを有するDCモータの速度調整の利点を持っている、のいずれか、通常のチョッパレギュレータ回路を使用して速度調整することができる、あなたは回転する整流子を使用すると共にエッジの前後エツジの角度を調整ように速度調整することができる。したがって、このモータは、スイッチリラクタンスモータ、と一般的なブラシを有するDCモータの利点を統合されると共に、両方の欠点を回避しようできるだけので、より高い転速、より低いコストとより多様な製御の利点を持つことができる、及びに故障率と故障の廃棄コストを大幅に削減す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この実施形態では、この最小公倍数は12、また、本実施形態の整流器3では、12整流子片31が巻線組に接続され、そして、2枚毎に巻線組の整流子片31の間に、電源に接続された整流子片32を設ける。したがって、本実施形態では整流器3の片の総数は24であり、整流子片32が接続された電源の極性は負です。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
【図１ａ】図1aは、本発明の一実施の形態に係る6―4極直流整流子二重突極リラクタンスモータ本体の模式図である。
【図１ａａ】図１aaは図1a'を意味し、図1a'は図1aの直流整流子二重突極リラクタンスモータ本体の左のビューである。
【図１ｂ】図1bは、同じ6-4極直流整流子二重突極リラクタンスモータの一整流子の構造の模式図である。
【図１ｃ】図1cは、同じ6-4極直流整流子二重突極リラクタンスモータの別の整流子の構造の模式図である。
【図２】図2は、本発明の第1好ましい態様の整流子とブラシ装置の模式図のである。
【図３ａ】図3aは本発明の第２の好ましい実施形態の整流装置とブラシ装置のワイヤで製御模式図である。
【図３ｂ】図3bは、同じ実施形態のワイヤで製御変位整流子が初期位置で整流子とブラシの位置関係図である。
【図３ｃ】図3cは、同じ実施形態の整流子が変位後、整流子とブラシの位置関係図である。
【図３ｄ】図3dは、無負荷の際のモータ正転・負転速度と整流子の位置関係の関係模式図である。
【図４ａ】図4aは、本発明の第3の好ましい実施の形態である電子制御変位整流子装置とブラシ装置の模式図である。
【図４ｂ】図4bは、本発明の第3の好ましい実施の形態である手働変位整流子装置とブラシ装置の模式図である。
【図５】図5は、本発明の第4の好ましい実施例であるブラシの前後縁角度が調整されるブラシ装置の模式図である。
【図６】図6は、本発明の第５の好ましい実施例であるブラシの前後縁角度がリアルタイム調整されるブラシ装置の模式図である。
【図７】図７は、本発明の第６の好ましい実施例であるブラシの前後縁角度がリアルタイム調整される別のブラシ装置の模式図である。
【図８ａ】図8aは、本発明の第７の好ましい実施例の前後縁角度を調整する原理図である。
【図８ｂ】図8bは、本発明の第７の好ましい実施例のブラシ装置の実例模式図である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子装置、回転子装置、整流子装置、ブラシ装置とモーターシェル構造から構成する直流整流子二重突極リラクタンスモータにおいて、
巻線組は突極を持つ固定子コアの磁極に配置され、回転子は突極を持つ珪素鋼板からスタックに形成し、回転シャフトは2つのベアリングを渡す、整流子片が固定子巻線組に接続し、
整流子装置は回転シャフトと回転しないが、ブラシ装置は回転シャフトと回転することを特徴とする直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項２】
モータの速度、ブレーキと反転を調整する能力を持つている、整流子と固定子突極の相対位置が調整可能になることを特徴とする請求項１に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項３】
ブラシの最大数は回転子突極数に等しくことができることを特徴とする請求項２に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項４】
巻線組に接続する整流子片の間には電源の一方の電極にダイレクトに接続される整流子片を設ける、ことを特徴とする請求項３に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項５】
整流子は平面型整流器であることを特徴とする請求項４に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項６】
整流子はモータの本体の外側にあることを特徴とする請求項５に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項７】
整流子装置は、巻線組に接続する整流子片数が固定子数と回転子突極数の最小公倍数に等しいことを特徴とする請求項６に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項８】
異なる巻線組は固定子の突極にディストリビューションの順序が整流子に整流子片に接続する順序と逆の順序ことを特徴とする請求項７に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項９】
ワイヤ又は電子で製御方式を採用し、回転子の突極に対して整流子の位置を変更し、モータの速度、ブレーキと反転を調整し、
a.ワイヤで製御方式を採用する場合は、ハンドルで整流子の周向の位置を調整するように整流子に滑車とケーブルを固定し、且つ整流子にテンションスプリングを設け、これにより、ケーブルのテンション力が低減するとき、テンションスプリングは整流子を初期位置に戻る、又は
b.電子で製御方式を採用する場合は、ワームシャフトの駆動モータがワームシャフトを駆動するによりワームは回転し、ワームは整流子に固定され、ワームシャフトの駆動モータは、正転・反転ように整流子を正と反である2つの方向回転することを特徴とする請求項２又は８に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項１０】
ブラシ装置が固定されたブラシと動的なブラシから形成し、これに合わせて、固定ブラシホルダと動的なブラシホルダを形成し、ブラシおよびブラシホルダーは回転軸とともに回転し、
動的なブラシホルダが固定ブラシホルダに対して周向の方向に変位し、動的なブラシの前縁が固定ブラシの前縁に対して重なつ場所から変位し、動的なブラシの前縁から固定ブラシの後縁までの間の角度範囲が変更することを特徴とする請求項２又は８に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【請求項１１】
ブラシ装置は固定ブラシ及び動的なブラシと固定ブラシホルダー及び動的なブラシホルダーが含まれてだけない、さらに軸方向の調整ブロックと位限ブロックが含まれ，
位限ブロックは、固定ブラシホルダー又は回転軸の牽引力により、固定ブラシホルダー又は回転軸とは同期に回転させるだけでなく、軸方向の調整ブロックの牽引力により軸方向に沿って動き、位限ブロックは軸方向に静止するとき、動的なブラシホルダーと固定ブラシホルダーを牽引するながら同期に回転させ、軸方向の調整ブロックは軸方向に沿って往復運動するとき、位限ブロックも軸方向に沿って往復運動し、回転中の動的なブラシホルダーは固定ブラシホルダーに対して周向の往復変位を発生し、動的なブラシホルダーの動的なブラシは固定ブラシホルダーの固定ブラシに周向の往復変位を発生する、ことを特徴とする請求項１０に記載の直流整流子二重突極リラクタンスモータ。
【国際調査報告】
2012516125.tif 000019
2012516125.tif 000020
2012516125.tif 000021
2012516125.tif 000022