JPS6237418Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はフラツトモータ、特にブラシの改良に
関する。

第１図に示すように従来のフラツトモータ１
は、カバー２に固着した磁石３の磁力によりブラ
ケツト４を引きつけ、このカバー２とブラケツト
４とにより構成したハウジング５内に扁平円盤状
のアマチユア６に接触する一対のブラシ７，８に
電流を流すことによりアマチユア６を回転させる
ようにした物である。前記アマチユア６はコイル
状に打抜き成形（若しくはプリント成形等）した
２枚の扁平な銅板を、間に絶縁物を介して、貼り
合せ、その周縁部で、夫々のコイル状部を結合し
て、長いコイル回路を形成したものである。

このフラツトモータは、扁平円盤状の薄板のア
マチユアに、直接ブラシを接触して給電するた
め、通常のマグネツトモータのように、回転軸の
周囲に装着された環状の整流子に、ブラシを回転
軸方向に対し直角に接触して給電するものに比べ
ると、アマチユアとブラシとの接触面において騒
音が発生しやすいという構造上の問題を有してい
る。

かかるフラツトモータ１においては、ブラシ
７，８は一方がプラス極で他方がマイナス極であ
り両者は、共に天然カーボンブラシ又は金属含有
ブラシ（Cuなど導電材料を天然カーボンブラシ
に含有させたもの）を使用しているが、いずれに
しても両者は同材質のものである。これは両ブラ
シの摩耗が均一化されることが回転バランスその
他の点で望ましいであろうとの理由に基づくもの
である。

ここに金属含有ブラシの特性は、電気抵抗が小
さくモータの出力が大きくなるがアマチユアとの
接触により生ずる騒音が大きく又天然カーボンの
ものはこれと逆に抵抗が大きく出力が小さいけれ
ども発生騒音は小さい。したがつて両者は一長一
短であり均一摩耗という要請下では、一方の長所
を犠性にして同一材質のものを両ブラシともに採
用せざるを得ない。

ところが、このフラツトモータにおいて完全な
る均一摩耗の要請は、必ずしも必要ではなく多少
摩耗が跛行的に行われてもブラシ交換時期は両ブ
ラシ間で大きな相違はないことが判明している。
そして、この種のフラツトモータは、自動車の車
室内に搭載される空気調和装置のフアンモータ等
に用いられることが多く、このような用途に用い
られる場合は、ことさら騒音を低くおさえなけれ
ばならないという強い要請がある。したがつて、
今日では、このブラシの摩耗よりも、むしろモー
タ騒音の低下、モータ出力のアツプという点が重
視されるようになつている。

ところで、発電機の集電環（スリツプリング）
に電気を供給するブラシには、特公昭37−5306号
公報に示されるように、負極に金属含有ブラシを
用い、正極にカーボンブラシを用いたものが知ら
れている。このものにあつては、銅含有ブラシが
当接する集電環はカーボンに、カーボンブラシが
当接する集電環は銅製に、すなわち、ブラシと集
電環とは、常に銅とカーボンとの組み合せとし
て、ブラシ、集電環双方の過度の摩耗を防止する
ことを目的としている。

本考案は、前述のような問題点に鑑み、従来の
フラツトモータに比し、騒音及び出力とも優れた
フラツトモータを提供することを目的としてなさ
れたもので、この目的を達成するために、本考案
者は、従来技術を踏まへて、種々研究した結果、
厚さの薄い扁平円盤状のアマチユアの平面にブラ
シを直接接触して給電するフラツトモータにおい
ては、そもそも、構造的に騒音を発生しやすいば
かりか、回転する扁平円盤状のアマチユアの回転
状態における平面度が、回転数に応じて微妙に変
化するためか、アマチユアとブラシとの接触面で
発生する騒音は、種々の回転域において様々に変
化し、従来の回転軸の周囲に装着された環状の整
流子にブラシを接触して給電する通常のマグネツ
トモータでは、全く考えられないような挙動を示
すということ、又、カーボンブラシは低騒音であ
り、金属含有カーボンブラシは高騒音であるとい
う従来の常識には、必ずしも沿わない現象を示す
ということを確認した。そして、従来の両極とも
同一材料のブラシを用いたフラツトモータでは、
特に問題となる回転数域での騒音を低下するため
には、陰極側に金属含有ブラシを、陽極側にカー
ボンブラシを用いることにより成し遂げられるこ
とを見い出し、本考案を提供するに至つた。

以下本考案の一実施例を図面につき説明する。

第２図は、本考案にかかるフラツトモータの要
部を示す縦断面図であり、第１図と同一部材には
同一符号を付してある。このフラツトモータ１０
は、プラス極のブラシ１１を、天然カーボンブラ
シを用いてマイナス極ブラシ１２を銅含有ブラシ
としたものである。

この各ブラシは、ブラシロツカー１３内に摺動
自在に挿入してあり、コイルバネ１４によりアマ
チユア側に向つて所定圧（約150ｇ）で押圧して
ある。

このブラシロツカー１３はカバー２にゴム製の
ホルダー１５を介して取付けてある。この各ブラ
シ１１，１２には、それぞれ通称ピツグテールと
称される導線１６，１７が固着してあり、この導
線１６，１７はハウジング５内を伸びカバー２を
挿通し、外部に突出しているが、前記天然カーボ
ンブラシ１１には、プラス極の導線１６が、銅含
有ブラシ１２には、マイナス極の導線１７がそれ
ぞれ接続してある。

このように構成した場合のブラシ騒音特性すな
わちＡ特性（人間の耳が実際に感じる音となるよ
うに高低周波数をカツトした特性）を、測定すれ
ば第３図に示すようになる。

この図に於て実線で示すものが、本実施例のも
のでマイナス極に銅含有ブラシを用いてプラス極
にカーボンブラシを用いた場合（略して−Cu＋
Ｃとする）である。

なお、プラス極に銅含有ブラシを用いたものを
＋Cu、マイナス極に天然カーボンブラシを用い
たものを−Ｃとする。

第３図に示す実験結果によれば、フラツトモー
タの自動車用空気調和装置において通常使用して
いる回転数域のうち、騒音が特に問題になる高回
転数域（3000〜3500rpm）では、本実施例に係る
−Cu＋Ｃの場合が音圧レベル（Sound pressure
level以下SPLと称す）において数dBだけ他と比
較して低いことが判明した。また、2000回転付近
では、従来例に係る−Cu＋Cuの場合に比較し
て、本実施例に係る−Cu＋Ｃの場合は、約10dB
もSPLが低いことが判明した。また、この実験結
果によれば、従来では最も騒音が低いであろうと
考えられていた−Ｃ＋Ｃの場合よりも、本実施例
に係る−Cu＋Ｃの場合の法が前述の高回転数に
おけるSPLにおいて低いことが判明した。

陰極側に銅含有ブラシ１２を使用し、陽極側に
カーボンブラシ１１を使用した場合（すなわち−
Cu＋Ｃの場合）に、なぜ前述の高回転数におけ
るSPLが最も低くなる理由は必ずしも明確になつ
ていないが、一因としては扁平なアマチユアの回
転状態における平面度が回転数により変動して一
定していないからと思われる。なお、電子の流れ
を考慮した場合には、陰極側には銅含有ブラシを
使用するのが音対策の点で好ましいことが実験に
より判明している。

また、モータ性能の面では、片方のブラシを銅
含有ブラシにしているため、両者とも天然カーボ
ンブラシを用いたもよりも電気抵抗が減少するた
めモータ出力が向上する。

以上の説明より明らかなように本考案によれ
ば、陰極側導線に銅含有ブラシを接続し、陽極側
導線に天然カーボンを接続することにより、騒音
が問題となる回転域で大幅に騒音が低下し、しか
もモータ出力も向上し、更にモータの目的によつ
ては発生騒音及び出力をチユーニングしやすくな
るという優れた効果を奏することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフラツトモータの縦断面図、第
２図は本考案に係るフラツトモータの要部縦断面
図、第３図は本考案のフラツトモータと従来のも
のとの比較をした特性グラフである。 ２……カバー、３……磁石、５……ハウジン
グ、６……アマチユア、１０……フラツトモー
タ、１１……カーボンブラシ、１２……銅含有ブ
ラシ、１６，１７……導線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 扁平な密閉ハウジング内に固着した、磁石と僅
   かな隙間を隔てて対設した扁平円板状の銅製コイ
   ルよりなるアマチユアを回転自在に設け、このア
   マチユアに給電するために、このアマチユアの扁
   平円板状のアマチユア平面に直接接触する少なく
   とも一対のブラシを具備してなるフラツトモータ
   において、該ブラシを銅含有ブラシとカーボンブ
   ラシとにより構成し、前記銅含有ブラシを陰極側
   導線に、前記カーボンブラシを陽極側導線にそれ
   ぞれ接続して成るフラツトモータ。