JPS611248A - 二方向電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、窓昇降器、回転式座席背部、座席摺動装置、
ドアや小室の閉止手段、摺動式止め座金のように相反対
の２方向に回転して、一方向の抵抗力が他方向のものよ
り高くなっている車両の駆動要素用電動機に関する。

〔発明の背景〕

具体的には、本発明は、抵抗トルクの関数としての回転
速度が回転方向によって異なるというような、機構上の
特性を有する型の電動機に関する。

この型の電動機は、公知のように、２個の界磁極の間に
置かれて電機子構造体と協働する一対のブラシを有し、
電機子構造体が電機子支持体に固定した整流子からなり
、電機子支持体を電動機の軸が貫通し、整流子には、整
流子を形成する一連の片すなわち切片を接続する巻線を
配置するスロットが形成されている。電機子支持体は２
個の永久磁石間でその軸のまわりを回転する。

平衡ばねが無い窓昇降器においては、若しくは、原価を
下げるために平衡ばねを省略する時には、さに摩擦力が
加わる）は、下降のとき（ガラスが駆動手段になるから
摩擦力から窓ガラスの重さが差し引かれる）よシも抵抗
力が高くなることを克服しなければならないことが公知
である。更に、この機構の行程の端での衝撃吸収性能は
上側停止部材に達したときに高くなる。下降速度が過剰
になると機構の疲れを不必要に増大し、このことは考慮
に入れなければならない。

更に、座席背部によって形成された要素を制御駆動する
場合、阻止トルク、すなわち下側停止部材に達したとき
に、そして座席の背部がその最下端に達したときに電動
機が出すトルクは高くはないので、下降した座席背部の
後ろの乗客の安全状態を確保できる。

〔発明の要約〕

本発明の目的は、抵抗の低い（例えば、窓昇降器の下方
向行程）力の方向の速度を実質的に変更する必要がない
と共に、反対の方向（例えば、窓昇降器の上昇に対応す
る方向）でも速度を増減しないことが、従来技術の電動
機の対応の速度に対して可能である電動機の使用によっ
て前述の問題を克服することである。

本発明の第１実施例によれば、電動機の幾何学的軸を含
み、整流子の相並ぶ２個のスロットの中間で整流子の片
の中央を通過する面が、各々、高い抵抗力に対応するよ
うに使われる電動機の回転の方向に、電機子の直径方向
に相対する２個のスロットを通過する対応の面に対し所
定の角度だけずれている。

角度のずれは、例えば００〜６５°の間の制限値内で変
えられる。作動トルクに近い抵抗トルクを受ける電動機
に関し、このような状態で、抵抗力の低い方向（例えば
窓昇降器の下降）の速度は実質的に変わらないと共に、
反対方向（例えば窓昇降器の上昇）の速度が増大する。

このような状態で、馬力の小さい、従って低価格の電動
機を使っても、異なる抵抗トルクの２方向の回転（例え
ば上昇下降）において等しい速度を得ることができる。

本発明の他の特徴や利点は、添付の図面と共に以下の数
種の実施例に関する記載を読むことにより明確になるで
あろ）。これらの実施例は本発明の範囲を制限するもの
ではない。

〔実施例の説明〕

第１図、第５図に示す電動機は、公知のように、界磁極
Ｐ、、Ｐ２に各々取りつけられた２個の導電ブラシを備
えたハウジング１０を有する。電動機には、軸１３に固
定して、縦方向に伸びる平行な一連のスロット（Ａ、Ｂ
、Ｃ，・・・・・・・・Ｈ）を有する円筒形電機子支持
体１２と、軸１３と共に回転するように結合され、ブラ
シＢ、、Ｂ２と協働する整流子１４とを有する電機子構
造体１１がある。スロットの数は、本実施例では８個で
あるが、増減できることはいうまでもない。整流子１４
は一連の円筒形片、すなわち切片を有する。本実施例で
は、８個で参照数字１．２．３・・・・・８を付しであ
る。片１，２・・・・８は、互いに平行な且つ電機子支
持体１２を貫通する軸１３に平行なスロットまたは隙間
１５によって互いに隔てられている。

電機子構造体１１には整流子１４の片１，２・・・・−
の間の電気接続を行う巻線１６．１７もあり、スロット
によって隔てられて電機子支持体１２の要素１８のまわ
りのスロット（Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・・・Ｈ）内を巻線が
通っている。電動機には、２個の永久磁石１９もあり、
これらは、電機子構造体１１の各側でケース（図示せず
）内に取シつけられている。磁極ｐ、、ｐ２が、電機子
構造体１１に対し実際に理論的中立線Ｐを決定する。

公知の方法で構成した電動機（第２図）では、ブラシＢ
、、Ｂ、が、軸１３に垂直に形成されて２つの極Ｐ、、
Ｐ、を通る理論的中立線Ｐに対して所定の角度（−α）
だけずれている。この角度上のずれ（−α）は、電動機
が駆動する被動要素を抵抗力の高い方向に（例えば窓昇
降器の上昇）移動させる電動機の回転方向Ｒに反対の方
向にある。第２図に示すように回転方向Ｒは時計方向で
ある。ずれの大きさく一α）の制限範囲は広くて、例え
ばＯ〜６５°である。

本発明による電動機の第１実施例では、電動機の幾何学
的軸Ｘ−Ｘ（軸１３と同軸）を含み、整流子１４０片１
，２，３．の中央を通る面りが各々、電機子１２の直径
上相反対の２個のスロット（例えば、Ｂ、Ｆ）を通る対
応の面Ｋに対して所定の角度β（第３図）だけ、被動要
素の抵抗力が高い方に対応する（例えば窓昇降器の上昇
に対応する）電動機の回転方向Ｒへずれている。

第１図と第３図を比較すれば、角度のずれβがはっきり
わかる。ブラシＢ、、Ｂ２が第１図におけるそれらの原
位置にあるとき、ずれβは、電機子構造体１２のスロッ
ト（Ａ、Ｂ、・・・・・・）に対する整流子１４の片１
，２．３のずれに対応する。

実際に、この角度のずれは０〜６デの間にある。

第４Ａ図では、従来の電動機の巻線の展開を示し、第４
Ｂ図では、本発明の第３実施例の巻線の展開を示す。

従来の巻線では、接続線１６．１７が、第４Ａ　　　Ｅ 図で示すように、１−ＡＤ−に−ＢＴｌｆ−３−ＣＦ−
４−ＤＱ−５−ＥＨ−６−ＦＡ−７−ＧＢ　−Ｊ−ＨＣ
−１の順序で巻かれてい心。

本発明の実施例（第４Ｂ図）では、接続線１６゜１７は
、２−ＡＤ−３−ＢＥ−４−ＣＦ−５−ＤＧ−６−ＥＨ
−７−ＦＡ−Ｂ−ＧＢ−１−ＨＣ−２の順序で巻かれて
いる。こうして、電動機の回転方向Ｒに、巻線の整流子
１４への接続における界磁極Ｐ、、Ｐ２の間の線Ｐに対
する片（１，２，・・・・・口の角度のずれが得られる
。

第４Ｂ図の巻線は、整流子１４を角度方向にずらさなく
てもできるし、第３図の構成と組み合わせてもよい。実
際に、中立線Ｐに対して整流子１４が角度方向にずれて
いても、接続線１６．１７の整流子に対する接続が角度
方向にずれていても、同じ結果が得られる。

本実施例は、８個のスロットと８個の整流子片を有する
電機子１２に関するが、ｎ個のスロットとＮ個の整流子
片を有する電機子に応用できることは言うまでもない。

第６図、第７図は、本発明の電動機の特性を示し、抵抗
トルク（ｃｍＮ　）に対して回転速度Ｖ（ｒｐｍ）の変
化が画かれている。

第６図は、０〜６５°の間の角度のずれ−αまたはβに
関し、被動要素（窓昇降器や座席背部など）の低い方の
抵抗力の方向の抵抗トルクの関数として電動機の速度の
変動を示している。曲線には、θ°、１５°、３０°、
４５°、６０°、６５°の値が各々記入されている。０
に等しい角度のずれに実質的に対応する基準直線りに対
して、角度のずれが増大するにつれて、阻止トルクが減
少する。さらに、所定の馬力の電動機に対応し、この回
転方向では実際には弱い所定の抵抗トルクに対しては、
θ〜６５°の間の角度のずれ−α、βに対しては下降速
度は少ししか変動しないことがわかるだろう。トルクＣ
ＦＩの値は、低い方の抵抗トルクの方向における作動ト
ルクの値に近い。

第７図は、角度のずれ−αやβが零である電動機の機械
的特性に対応する基準直ｍＯＯを示す。

第７図は、また、角度のずれ１５°、３０°、４５°。

６０°、６５°に関し、抵抗トルクの関数として回転速
度の曲線を示している。

所定の抵抗トルクに対し、角度のずれ一αやβが増大す
ると、電動機の速度が増大することがわかる（但し、実
際の作動トルクとかなり離れた阻止トルクに近い高トル
クに関しては当てはまらない）。

従って、馬力の小さい、言い換えると価格の安い電動機
が、同一電動機で、異なるトルクの回転方向の両方にお
いて（例えば窓昇降器の上下）、速度Ｖを等しくするよ
うに使用できる。トルクＣＦ２の値は、高い方の抵抗力
の方向における作動トルクの値に近い。

関節式座席背部の駆動に本発明の電動機を応用する場合
、次の要求事項が満足されなければならない。

座席背部の上昇の方向では、座席背部の上昇に大きなト
ルクが必要であるが、下降の方向には、後部乗客の安全
性確保のために阻止トルクを低くすることが望ましい。

角度のずれを増大すると阻止トルクが減少することが第
６図から明らかである。所定の中庸または高い抵抗トル
クに対する速度は同時に下がるが、その抵抗トルクはこ
の方向では低いから、下降方向ではそれほどやっかいで
はない。所定の抵抗トルクおよび所定の電動機にに関し
、上昇方向（第７図）では、速度が増大するか、若しく
は、一定の上昇速度に対しては、通常の電動機よりも馬
力の小さい、従って低価格の電動機が使用できる。この
電動機は下降に対しては阻止トルクが小さい。

一般的に言えば、本発明の主な特徴は、所定のトルクの
電動機において、下降方向または抵抗力の小さい方向の
阻止トルクを下げると共に、他方向の速度を低下させな
いか、増大することもできることにある。

電動機の阻止トルク（前述のように低い方の停止位置で
Ｏ速度で生じる）減少は、窓昇降器の場合に他の利点も
ある。実際に、これらの機構の停止に対する衝撃を吸収
する能力が、上側停止よりも下側停止に対して低いのが
普通であることを考えてみると、強度が弱くてすむから
軽くなるか、強度が同じとすれば寿命が長くなった機器
が得られるであろう。

本発明は、一方向における抵抗力が高ぐて、他方向にお
ける抵抗力が低い変位を行う要素を駆動する電気機構に
、抵抗トルクが異なるが両回転方向に回転する整流子付
き電動機を使用して、有利に利用できる。自動車の分野
では、本発明は、窓昇降器、摺動式止め座金、関節式座
席背部、ドアや小室の電気式閉止手段などに常に利用可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の電動機の図式的側面図である。 第２図は、第１図に似た従来の電動機の図式的側面図で
ある。 第３図は、本発明に従う電動機の第１実施例の図式的側
面図である。 第４Ａ図は、整流子の片と電機子のスロットの間の巻線
の状態を従来の電動機について示した概念図である。 喀４Ｂ図は、本発明の第２実施例の電動機に訃ける巻線
の状態を示す概念図である。 第５図は、本発明の電動機を示す分解斜視図で、ある。 第６図は、被動要素の低い方の抵抗力の方向における抵
抗トルクの関数として電動機の回転速度の例を示すグラ
フである。 第７図は、被動要素の高い方の抵抗力の方向ににおいて
抵抗トルクの関数として電動機の回転速度の例を示すグ
ラフである。 １．２．・・・・・８・・片、１１・・・電機子構造体
。 １２・・電機子支持体、１３・・・軸、１４・・整流子
、１６．１７・・・巻線、　Ａ　、　Ｂ　、　Ｃ、、、
、、、、Ｈ、、、ス。ット、Ｂ＋　　、Ｂ２・・・プラ
ン、Ｐ、、Ｐ２・・・界磁極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）抵抗トルクの関数としての回転速度が回転方向に
   よって異なる型の窓昇降器、関節式座席背部、ドアや小
   室の閉止手段、摺動式止め座金のように相反対の２方向
   に回転して、一方向の抵抗力が他方のものより高くなっ
   ている車両の駆動要素用電動機において、一対のブラシ
   が界磁極の間に置かれて電機子構造体と協働し、電機子
   構造体は電動機の軸が延びる電機子支持体と共に回転す
   るように結合した整流子を有し、整流子には、整流子を
   形成する一連の片を接続する巻線を配置するスロットが
   形成され、電動機の幾何学的軸を含み、整流子の２個の
   隣り合うスロットの中間において整流子の片の中間を通
   り抜ける面が、被動要素の上昇のために使われる電動機
   の回転方向に、電機子支持体の直径方向に相対する２個
   のスロットを通り抜ける対応の面に対し所定の角度だけ
   ずれている電動機。
2. （２）抵抗トルクの関数としての回転速度が回転方向に
   よって異なる型の窓昇降器、関節式座席背部、ドアや小
   室の閉止手段、摺動式止め座金のように相反対の２方向
   に回転して、一方向の抵抗力が他方のものより高くなっ
   ている車両の駆動要素用電動機において、一対のブラシ
   が界磁極の間に置かれて電機子構造体と協働し、電機子
   構造体は電動機の軸が延びる電機子支持体に固定された
   整流子を有し、整流子には、整流子を形成する一連の片
   を接続する巻線を配置するスロットが形成され、前記片
   を接続しそしてスロットを通り抜ける接続巻線を、２−
   ＡＤ−３−ＢＥ−４−ＣＦ−５−ＤＧ−６−ＥＨ−７−
   ＦＡ−８−ＧＢ−１−ＨＣ−２・・・・・・の順序に従
   って巻いて、被動要素の上昇に使われる電動機の回転方
   向に、巻線と整流子の接続において界磁極の線に対し片
   を一定角度ずらした電動機。
3. （３）前記角度が０〜６５°の間である特許請求の範囲
   第２項に記載の電動機。