JPS63167655A - 永久磁石型直流電動機 - 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】 （産業上の利用分野］ 本発明は高速回転電機に係り、特に永久磁石型直流電動
機に関するものである。

従来の技術 一般に、直流電動機は固定子部１回転子部および整流子
部とによって構成されており、回転子部は回転子鉄心と
回転子巻線からなシ、かつ固定子部は固定鉄心と該固定
鉄心に形成される巻線スロットに巻装された固定子巻線
とによって構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の直流電動機においては、回転子部と固定子部がそ
れぞれ鉄心と巻線によって構成されている念め、鉄心の
積層や巻線の巻装に多くの工数が必要であるとともに、
特に固定子部が巻線を備えておりかつこの巻＋ＩＩを巻
装するｔめの固定鉄心の分だけ電動機が大形になる。し
たがって、製作工数が多いことと固定子部に高価な鉄心
を使用するため経済的にも不利であつ几。さらに、固定
子部におけるもれ磁束が多く、効率が低下するとともに
、他の電気部品への悪影響を及ぼしていた。

（問題点を解決する友めの手段） 本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、固定
子部と回転子部および整流子部からなる直流電動機にお
いて、前記固定子を、磁性材からなる中空筒体と、該筒
体の内壁面に固設し次永久磁石によって構成し、小型、
安価にして高性能な永久磁石型直流電動機を得るもので
ある。

（実施例） 以下に本発明の実施例に係る永久磁石型直流電動機につ
いて第１図〜＠５図参照しながら説明する。

第１図は本実施例による永久磁石型直流電動機の正断面
図、！２図は第１図のト１線断面図、ＩＣ３図は第１図
の矢印■方向から見た側面図である。

第１図において１は回転子部で回転軸２に固設されてい
る。３は回転子部１と同心状に形成された固定子部、４
＆は固定子部３の一方の端部に嵌装された第１のブラケ
ツ）、４ｔ）をｊ固定子部３の他方の端部に嵌挿されｔ
第２のブラケットである。

５Ａは回転子部１の一方の端部近傍に配設された第１の
整流子部、５Ｂは回転子部１の他方の端部近傍に配設さ
れた第２の整流子部である。６ａおよび６ｂは、それぞ
れ、回転軸２をブラケット４ｍ、４ｂに枢支する几めの
第１および第２の軸受部ブラケット６ｍ、６ｂはボルト
７ａ、７ｂおよびナツトｓａ、ｓｂによって固定子部３
に固設されている。ブラケツ）４１，４ｂＫは、第２図
に示すように、その適宜の部位に通風孔１９が設けられ
ている。

回転子部１は、Ｉｔ！３図に示すように、けい素鋼板を
積層した回転子鉄心９と、該回転子鉄心９のスロット９
＆に巻装され次巻線部１０によって構成されている。巻
線部１０は、比較的に低圧の直流電源用の第１の回転子
巻線１（ｌと、比較的に高圧電源用の第２の回転子巻線
１０　ｂを備えている。

第１の整流部５Ａは、回転軸２に固設されかつ巻線部ｌ
Ｏの第１の回転子巻線１０　ａに電気的に接続された第
１の整流子１３　＆と、第１のブラケツ）　４１０円筒
部を貫通して対設された一対のブラシホルダー１４８，
１４ｂと、これらのブラシホルダー１４＆。

１４８に収設され次ブラシ１５＆、１５ＪＬと、圧接バ
ネ１６ａ、１６ａｂ　　リード１７８．１７＆およびブ
ラシホルダー１４＆、１４Ｂに螺合され九キャｙプＩｇ
ａ、１８＆によって構成されている。同様にして第２の
整流部５Ｂは、ブラシホルダー１４ｂ、１４ｂと、ブラ
シ１５ｂ、１５ｂ、圧接バネ１６ｂ、１６ｂおよびキャ
ップＩｇｂ、１８ｂによって構成されている。

本発明の最も特徴とするところは固定子部３であり、こ
の固定子部３は、８１図および第３図に示すように、固
定励磁部１１として磁性材からなる円筒体１１　ａと、
この円筒体１１　＆の内壁面に固設された永久磁石によ
って構成されている。すなわち、＠３図に示すように、
磁性材からなる円筒体１１　＆たとえば鉄製円筒の内壁
面には半円筒状の永久磁石１２　ａと１２　ｂが対向し
て配置されている。

＠４図に示すように、永久磁石１２＆はその内周面部が
Ｎ極に着磁され、外周面部はＳ極に着磁されている。ま
九、永久磁石１２　ｂ　Ｈその内周面部がＳ極に着磁さ
れ、外周面部はＮ極に着磁されている。したがって、永
久磁石１２　＆と１２ｂの対向する内周面間においては
填４図に示す如く永久磁石１２ａの内周面から永久磁石
１２ｂの内−周面に直交する磁力線２０ａが作用する。

一方、永久磁石１２　ａと１２　ｂの外周面部において
は、円筒体１１　ｊＬにより磁路が形成されているｔめ
、永久磁石１２　ｂの外周面部から永久磁石１２　ａの
外周面部に向けて同心状の磁力線２０ｂが作用する。こ
の磁力線２０ｂは円筒体１１　＆において互に打消され
、円筒体１１＆の外周面の磁界は零になる。

したがって、固定子部３の内側においては、第４図に示
す磁束分布となり、磁石１２　ｍの内壁面から磁石１２
　ｂの内壁面に直角方向に磁界が発生し、磁束密度が固
定子部３の内側において均一になる。

し次がって、固定子部３の内側における磁束は、回転子
部１の巻線部１０に供給される電流によって発生する磁
束と有効に作用し、トルク損が激減され、これにより効
率が向上する。さらに、円筒体１１　＆の外周面部の磁
界にほぼ零であり、その外部えのもれ磁束成分がないの
で磁力がモータの回転力として有効に作用する。これに
より、回転体の効率が向上するとともに他の周囲の電気
機器に対する磁気作用がなく好都合である。ま九、固定
子部が永久磁石であるから、電力供給を要せず、その分
だけ省電力化される。

＠５図は本発明の電動機の駆動回路であって、第１のブ
ラシ１５ａ、１５ａＫはパッチ１１２１から電力を供給
し、第２のブラシ１５ｂ、１５ｂには交流電力を整流器
必によってＩＩｆｉ電力に交換し、この直流電力を供給
する。すなわち、バッテリ２１によって駆動する場合は
、スイッチ２２をオンにし、スイッチ２３ヲオフにする
。これによシ、バッテリ２１からスイッチｎ％第１のブ
ラシ１５　＆を介して第１図に示す第１の整流子１３　
＆とｗｃｌの回転子巻線１０　ａに電流が供給される。

また、電力源として交流電源を使用する場合は、スイッ
チ２３ヲオンにし、スイッチ２２ヲオフにする。これに
より、交流電流が整流器２４によって直流電流に変換さ
れかつコンデンサおによって平滑された後、スイッチお
、第２のブラシ１５ｂ、１５ｂおよび第２の整流子１３
ｂを介して第２の回転子１０　ｂに供給される。

（発明の効果） 本発明は以上の如くであって、固定子部を磁性材からな
る中空筒体と該中空筒体の内壁部に固設した永久磁石に
よって構成したから、固定子巻線を不要としその分だけ
固定子部が小形化され、かつ固定子部への電力供給が不
要であるから省電力に帰与でき、しかも高性能にして高
信頼性の直流電動機を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る永久磁石型直流電動機の
正断面図、第２図は第１図の矢印■から見た側面図、Ｗ
ｃ３図は第１図のＩ−１線断面図、！４図は動作説明図
、第５図は本発明の永久磁石型直流電動機を駆動するた
めの駆動回路図である。 １・・・回転子部、２・・・回転軸、３・・・固定子部
、５人・・・ＩＩ！ｆｌの整流部、５Ｂ・・・第２の整
流部、９・・・回転子鉄心、１０・・・回転子巻線部、
１０　＆・・・第１の回転子巻線、１０ｂ・・・第２の
回転子巻線、１１・・・固定励磁部、１１　ａ・・・筒
体、１２１Ｌ、１２ｂ・・・半円筒状の永久磁石、１３
　ＪＬ・・・第１の整流子、１３ｂ・・・＠２の整流子
。 第２図 第５図 ２ｚ　　　　　　　　　　　　　　　ＺＪ手続補正書 昭和６Ｚ年１０月２日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定子部と、該固定子部に同心状に挿設された回
   転子部と、該回転子部に供給する電流を制御する整流子
   部とからなり、前記固定子部から発生する磁束と前記回
   転子から発生する磁束の作用により前記回転子部の回転
   力を得るようにした直流電動機において、 磁性材からなる中空筒体と、該筒体の内壁面に固設した
   永久磁石によつて前記固定子部を構成したことを特徴と
   する永久磁石型直流電動機。
2. （２）前記筒体がその材質が鉄である円筒であり、前記
   永久磁石が互に対向するように前記円筒の内壁面に固設
   された半円筒体であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の永久磁石型直流電動機。
3. （３）前記回転子部が回転子鉄心のスロットに巻装され
   た第１の回転子巻線と第２の回転子巻線を有し、前記整
   流子部が前記回転子部の回転軸に固設された第１の整流
   子と第２の整流子からなり、前記第１の整流子に前記第
   １の回転子巻線を接続するとともに、前記第２の整流子
   の前記第２の回転子巻線を接続して構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の永久磁石型電動機。