JPS6019520Y2 - 無段制御装置付直流電動機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、直流電動機の回転数制御装置に関するもので
ある。

従来、直流電動機の回転数制御は、電動機とは別個に備
えた電気抵抗器による電圧制御装置またはサイリスタチ
ョッパによる電流制御装置によって行われているのが一
般的である。

上記制御手段のうち、特に電気抵抗制御方式の場合は制
御が有段に行われることが多く、滑らかな回転数転換が
行われないという不具合があるほか、制御装置が補助装
置を必要とする二とから複雑化し占有スペースが大きく
かつコストが高い等の欠点があった。

本考案は、上記の如き電気抵抗制御方式に見受けられる
欠点を除去し得るように改良した電気抵抗による無段制
御装置付直流電動機を提供しようとするものである。

以下、本考案の実施例を図面に基いて具体的に説明する
。

図において１はほぼ円筒形の電動機ケース、２はカバー
、３は電動機ケース１内の中心部に回転可能に配設され
た回転軸であり、この回転軸３上にはファン４、回転子
５およびコンミュテータ６が並設されている。

一方電動機ケース１側には、回転子５に対向してフィー
ドコイル７が取付けられ、またコンミュテータ６に摺接
するようにブラシ８が適当なホルダー（図示しない）を
介して取付けられている。

上記のように構成されている一般的な直流電動機におい
て、電動機ケース１内の一側（コンミュテータ側）には
適当な空間Ｓが形成され、この空間Ｓには回転数制御装
置を構成する電気抵抗体９および制御用ブラシ１０が収
容配置されている。

電気抵抗体９はその抵抗値が長さに対し連続的に変化す
る特性を有する材質のものによって一部を切割りしたほ
ぼリング状あるいは半リング状に形成されていて、電動
機ケース１の内壁面に電気絶縁体１１を介して２個並列
に固着されており、また両電気抵抗体９はそれぞれその
一端が電気良導体１２とされ、この電気良導体１２が前
記コンミュテータ用のブラシ８とリード線１３によって
結線されている。

なお、電気良導体１２は少くとも制御用ブラシ１０との
接触幅と同一幅かやや幅広に形成される。

一方、各電気抵抗体９に対応する２個の制御用ブラシ１
０は、電気抵抗体９に対しそれぞれその先端が摺動可能
に接触されかつリード線１４によってバッテリーＢと結
線されており、そして制御用ブラシ１０は作動装置１５
によって電気抵抗体９に対する接触位置を変化できるよ
うになっている。

すなわち、本実施例においては作動装置１５は制御用ブ
ラシ１０を支持する可動筒体１６とこの可動筒体１６を
動かすケーブル１７とから構成されている。

可動筒体１６は前記回転軸３上およびカバー２に対して
それぞれ軸受１８を介して回転可能に支持されるととも
に電動機ケース１の内外に延在されており、ケース外の
端部にはピニオン１６ａが形成され、ケース内の外周に
は制御用ブラシ１０が電気絶縁体１９を介して固着され
ている。

可動筒体作動用のケーブル１７はチューブ１７ａとこの
チューブ１７ａ内に挿通されたワイヤ１７ｂとからなり
、ワイヤ１７ｂの外周にピアノ線２０を螺旋状に巻付け
て成形したラックを前記可動筒体１６のピニオン１６ａ
に噛合させ、該ワイヤ１７ｂを押し引きすることにより
可動筒体１６を回動させるようになっている。

ケーブル１７におけるワイヤ１７ｂの先端はピニオンカ
バー２１における円形のピニオン収容空間に対し接線方
向に形成されたワイヤ案内部２２内に移動可能に挿通さ
れており、そしてワイヤ案内部２２に形成されたピニオ
ン収容空間との連接空間部においてピニオン１６ａと噛
合されている。

しかして、上記の如く構成された作動装置１５における
ケーブル１７は適宜長さを保有し、その端部は適宜操作
装置（図示しない）に結合される。

本実施例の直流電動機は上述のように構成したものであ
り、定常運転時には第３図に示すように制御用ブラシ１
０を電気抵抗体９の一端に設けた電気良導体１２に接触
させておくことにより、電気抵抗損のない状態で定常運
転用の設定回転数をもって運転することができる。

また必要に応じて、作動装置１５におけるケーブル１７
のワイヤ１７ｂを押し引き操作してピニオン１６ａを介
して可動筒体１６と共に制御用ブラシ１０を回動させ、
第３図に仮想線で示す如く電気抵抗体９′に対する制御
用ブラシ１０の接触位置を変えることによって電気抵抗
体９の通電距離の変化させれば、該通電距離の変化によ
り電気抵抗値が変化し、そのためコンミュテータ用のブ
ラシ８に作用する電圧が変化することとなる。

そしてこのことにより電動機の回転数が変化する。

すなわち、本直流電動機は必要に応じて作動装置１５を
介して制御用ブラシ１０の位置を適宜変化させることに
よって回転数を任意に制御し得るものである。

なお、上記制御において本実施例では制御用ブラシ１０
と電気抵抗体９とを２対となし、両制御用ブラシ１０が
一体となって変位動作するようにしたが、上記対数を増
加しかつ複数対の制御用ブラシを個別的にあるいは組合
せて操作するようにすれば、電気抵抗値の変化が微細化
されて回転数の無段制御をより高度にすることができる
。

また、作動装置１５の操作装置を電動機外に設ければ、
電動機の据付けや移動等の取扱いが便利であり、さらに
は複数個の電動機の操作装置を１箇所にまとめて設備す
ることにより集中制御を行うことも可能である。

なお、本実施例のラック・ピニオン方式の作動装置１５
は別のものに変更することが可能であり、また制御用ブ
ラシ１０を固定し電気抵抗体９を変位するように構成し
てもよく、さらには、ケーブル１７のワイヤ１７ｂを、
常時、電気抵抗体９の抵抗値が大きくなる側に付勢して
おくよう構成してもよい。

しかして、電気抵抗制御方式による本直流電動機は、比
較的制御時間の短い使用に有効であって、たとえば電車
や電動式産業車両の走行式電動機、産業車両の油圧ポン
プ駆動用電動機あるいは自動車のスタータやパワーウィ
ンド用電動機として適用し得るものである。

以上詳述したように、本考案は直流電動機において、コ
ンミュテータに押付けられて摺接するブラシと結線され
たほぼリング状の電気抵抗体と、該電気抵抗体に当接さ
れかつバッテリーと結線された制御用ブラシとのいずれ
か一方を電動機ケース側に取付け、他方を電動機の回転
軸及び電動機ケースに対して回動可能に支持された可動
筒体に取付けることによって、電気抵抗体と制御用ブラ
シとを電動機ケース内の一側に相対移動可能に収容し、
しかも前記可動筒体の外周にはピニオンを形成するとと
もに、該ピニオンに外部操作用のラック付きケーブルを
噛合したものである。

すなわち、本考案は上記のように構成したことにより、
前記電気抵抗体と制御用ブラシとよりなる電気抵抗式制
御装置を電動機内にコンパクトにかつ手際よく組込み得
たものであり、また電気抵抗体又は制御用ブラシの変位
による電動機の回転数制御を、ケーブルによる外部操作
、すなわち遠隔操作によって行ない得るものであって、
従来のような電気抵抗器による制御装置を電動機ごとに
別設していたものに比べて取扱いが至便となり、故障の
発生時には電動機自体を交換することで即運転を続行で
き機械や車両の遊休時間を大幅に短縮することが可能で
あり、さらには電気抵抗体を電動機内に元々組み込まれ
ているファンによって冷却し得るので、その延命を図る
上において有利である。

また、直流直巻電動機の場合は不注意により無負荷運転
すると、回転数が無限大に大きくなり破壊する危険があ
るが、ケーブル１７のワイヤ１７ｂを、常時、電気抵抗
体６の抵抗値が大きくなる側に付勢した本考案の制御装
置を組み込むことによりこのよな問題が解決され安全で
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は制御装置を装備
した直流電動機の縦断面図、第２図は作動装置を示す横
断面図、第３図は制御方式を示す説明図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コンミュテータに押付けられて摺接するブラシと結線さ
   れたほぼリング状の電気抵抗体と、該電気抵抗体に当接
   されかつバッテリーと結線された制御用ブラシとのいず
   れか一方を電動機ケース側に取付け、他方を電動機の回
   転軸及び電動機ケースに対して回動可能に支持された可
   動筒体に取付けることによって、電気抵抗体と制御用ブ
   ラシとを電動機ケース内の一側に相対移動可能に収容し
   、しかも前記可動筒体の外周にはピニオンを形成すると
   ともに、該ピニオンに外部操作用のラック付きケーブル
   を噛合してなるを特徴とする無段制御装置付直流電動機
   。