特許 6321941 ブラシ付き回転装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6321941

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】ブラシ付き回転装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 9/28 20060101AFI20180423BHJP

   H02K 9/26 20060101ALI20180423BHJP

   H02K 9/06 20060101ALI20180423BHJP

【ＦＩ】

   H02K9/28 Z

   H02K9/26 A

   H02K9/06 C

【請求項の数】10

【外国語出願】

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-221026(P2013-221026)

(22)【出願日】2013年10月24日

(65)【公開番号】特開2014-87256(P2014-87256A)

(43)【公開日】2014年5月12日

【審査請求日】2016年8月23日

(31)【優先権主張番号】201210409110.4

(32)【優先日】2012年10月24日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】502458039

【氏名又は名称】ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(72)【発明者】

【氏名】アウェード バダフェム

(72)【発明者】

【氏名】ミン リー

【審査官】 森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５０−１２９８０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−０８４６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１６１０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６４８１０５０（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ９／００−９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸と、回転子コアと、前記軸に取り付けられた整流子とを含む回転子、
前記回転子を囲むハウジング組立体、
前記回転子の軸に機械的に取り付けられ、前記整流子に隣接し、前記回転子コアから離れた位置にあるインペラー組立体、
前記整流子に隣接する前記ハウジング組立体の第１端部に取り付けられ、少なくとも一つの開口が形成されたベースと、前記少なくとも一つの開口の周の周りで前記ベースから前記回転子の軸の軸線方向に延びて、前記回転子の前記整流子を囲む側壁と、前記ベースに取り付けられた複数のブラシホルダーとを含む、端部キャップ組立体、
及び、
前記端部キャップ組立体の前記複数のブラシホルダー内に配置され、前記回転子の前記整流子と滑り接触する複数のブラシ、
を備え、
内部フランジ及び外部フランジによって定められる流路が、前記端部キャップ組立体の周方向に沿って前記インペラー組立体の下流側に配置され、前記内部フランジは前記インペラー組立体を半径方向において囲んで前記流路を前記インペラー組立体と連通させる開口を定め、前記外部フランジは前記内部フランジを半径方向において囲んで少なくとも１つの通気口を定めることを特徴とする、ブラシ付き回転装置。

【請求項2】

前記内部フランジの前記開口は前記流路の一方の端部に配置され、前記外部フランジの前記通気口は前記流路の他方の端部に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のブラシ付き回転装置。

【請求項3】

前記流路の少なくとも一部に沿って配置された吸着又は濾過部品をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のブラシ付き回転装置。

【請求項4】

前記インペラー組立体が、前記端部キャップ組立体の前記ベース内の前記少なくとも一つの開口のみを通して、前記端部キャップ組立体の前記側壁内の前記整流子を囲む領域と流体的に連通することを特徴とする、請求項２に記載のブラシ付き回転装置。

【請求項5】

前記内部フランジ及び外部フランジは、前記流路の対向する端部においてつながっていることを特徴とする、請求項２に記載のブラシ付き回転装置。

【請求項6】

前記回転装置の前記軸を支持する第１ベアリングを受け、前記軸の軸線方向に沿って前記整流子の方向に延びて整流接触部分の少なくとも一部を覆う延長フランジを含む第１ベアリングシートを、さらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のブラシ付き回転装置。

【請求項7】

前記インペラー組立体が、
前記ハウジング組立体内で前記整流子に近い方の前記インペラー組立体の端部に配置された吸入口と、
複数の空気通路を定める複数のブレードと、
を備え、前記複数の空気通路の各々が、隣り合って位置する２つのブレードの間に定められることを特徴とする、請求項１に記載のブラシ付き回転装置。

【請求項8】

１又はそれ以上の仕切り壁を有するチャンバが前記端部キャップの前記側壁の外表面上に取り付けられ、前記複数のブラシに電気的に接続された少なくとも１つの電気部品が前記チャンバの前記１又はそれ以上の仕切り壁の少なくともいくつかの内部に収容されていることを特徴とする、請求項１に記載のブラシ付き回転装置。

【請求項9】

一又はそれ以上の開口を含み、前記ハウジング組立体の前記第１端部とは反対側の第２端部に取り付けられた枠を有し、前記一又はそれ以上の開口が、前記ハウジング組立体内で前記インペラー組立体の空気吸入口と連通することを特徴とする、請求項１に記載のブラシ付き回転装置。

【請求項10】

前記インペラー組立体が、遠心式のインペラーからなり、
複数のブレードと、
前記複数のブレードの一方の側に配置され、前記回転子の前記回転子コアに隣接し、前記インペラー組立体の空気吸入口を形成する湾曲部分を有するインペラーカバーと、
をさらに含み、前記インペラーカバーの前記空気吸入口の少なくとも一部が、前記端部キャップ組立体の前記ベース内の前記少なくとも一つの開口内に配置された
ことを特徴とする、請求項１に記載のブラシ付き回転装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブラシ付き回転装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のブラシ付き回転装置は、ブラシと整流子との相互作用に起因して過剰ノイズが生じるという欠点があった。加えて、ブラシと整流子との相互作用に起因するブラシの摩耗及び裂けによって生じる屑が、望ましくない部分に堆積又は移動し、汚染及び短絡といった問題の原因となることがある。従来のブラシ付き回転装置は、多くの場合、回転装置の作動中に発生する熱を強制還流により消散させるために、インペラー又はファンを使用する。インペラー又はファンからの空気流によって引き起こされる強制還流が、そのような屑を望ましくない部分に運び、或いは移動させるので、インペラー又はファンを使用することは、当然、屑を望ましくない部分に持ち込むという問題を悪化させる。

【0003】

例えば、図７は従来のブラシ付きモータの空気流路を示す概略図である。ブラシ付きモータは、固定子１、回転子２、及び、インペラー又はファン３を含む。ブラシ付きモータはさらに、インペラー又はファン３を覆うか又は収容する端部キャップ４を含む。インペラー又はファン３は、ブラシ付きモータの底部から回転子２及び磁石５の近くの領域を通して空気を吸入し、整流子６とブラシ（図７には示されていない）との間の整流接触によって摩耗したブラシから、電子部品が位置している部分のような望ましくない部分に屑を運ぶか又は移動させることになる空気流を発生させる。電子部品７の近くのこのような領域に屑が堆積すると、屑の導電性によって短絡を引き起こすことがある。加えて、例えばブラシ付きモータの一部の一又はそれ以上の開口部８を経て屑が意図せずに大気に放出される場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このように、作動中のノイズレベルを低減することのできる改良された回転装置が必要とされている。さらに、ブラシと整流子との相互作用によって発生した屑が、望ましくない領域を汚染する可能性を減少又は排除することのできる、改良された回転装置が必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

幾つかの実施形態は、回転子、固定子、軸、端部キャップなどの部品に加えて、ブラシと整流子との相互作用によって生じた屑の移動を制御し、及び／又は、回転装置の作動ノイズレベルを低減するための様々な他の部品又は構造を含む、ブラシ付き回転装置に関する。様々な実施形態においては、例示的な回転装置は、モータ、発電機、交流発電機、及びダイナモである。これらの実施形態の幾つかにおいては、回転装置はまた、ブラシと整流子との相互作用によって摩耗したブラシから生じる屑の少なくとも一部が、回転装置の外側の空間のような望ましくない領域に逃れ又は移動して汚染を引き起こすか、又は電気又は電子部品が配置されている部分に逃れ又は移動して短絡させるのを防止するために、整流子及びブラシの少なくとも一部を受け入れ又は収容するチャンバを含むことができる。

【0006】

インペラー組立体は、例えば、回転装置の一端部上又はその近くの一又はそれ以上の開口から空気を吸入し、回転装置の作動により発生した熱を消散させるように作用するが、さらに、ブラシと整流子との相互作用によって生じた空気流中の屑を運び又は攪拌することになる。回転装置は、インペラーの排出部と連通する一又はそれ以上の流路を含む。一又はそれ以上の流路の少なくとも一部はさらに、空気流内で攪拌され又は運ばれる屑を捕捉するか、又は濾過するための何らかの吸着剤又は濾過材料を収容することができる。幾つかの実施形態においては、発生した屑が移動できる場所を制御するために、囲い又は収容構造の第一形態を使用して、整流作用が行われる領域、従って屑生成が生じる領域を、少なくとも一部において内包状態又は囲い状態にすることができる。

【0007】

幾つかの実施形態において、整流接触及びそれによる屑生成が生じる場所では、少なくとも一部においては、第二の形態の囲い又は収容構造を用いて、二重の内包状態又は囲い状態としてもよい。これらの実施形態の幾つかにおいて、第一形態の囲い又は収容構造は、別に形成された部品又は構造を含むものとすることができ、或いは、回転装置に設けられているいずれかの既存の部品又は構造、例えば回転装置の軸を回転可能に支持するベアリングシートのような部品又は構造と一体に形成されるか、又はそれとは別に形成されて該部品又は構造に取り付けられるようにすることができる。幾つかの実施形態において、第二形態の囲い又は収容構造は、別に形成された部品又は構造を含むものとすることができ、或いは、回転装置に設けられているいずれかの既存の部品又は構造、例えばフランジ又は壁と一体に形成されるか、又はそれとは別に形成されて部品又は構造に取り付けて、屑のより多くの部分が局所範囲に閉じ込められるのを確実にすることができる。

【0008】

第二形態の囲い又は収容構造又は第一形態の囲い又は収容構造はまた、ノイズを局所範囲に閉じ込めて、回転装置の作動によるノイズレベルを低減させるように作用することができる。インペラーにより生成された空気流が最終的に回転装置から出る前に、一又はそれ以上の流路の少なくとも一部に吸着性又は濾過性の材料又は部品を取り付けて、ブラシと整流子との相互作用によって生じた屑を、さらに吸着し又は濾過するようにすることができる。幾つかの実施形態はさらに、一又はそれ以上の電気部品又は電子部品を、回転装置のハウジングの外表面に取り付けられた囲い内に配置することにより、回転装置の一又はそれ以上の電気又は電子部品を生じた屑から保護することができる。

【0009】

幾つかの第一実施形態は、軸と回転子コアと該軸に取り付けられた整流子とを含む回転子、該回転子を囲むハウジング組立体、整流子に隣接し回転子コアから離れた位置で該回転子の軸に機械的に取り付けられたインペラー組立体、及び、整流子に隣接するハウジング組立体の第一端部に結合された端部キャップ組立体、を備え、該端部キャップ組立体が、少なくとも一つの開口を有するベースと、該ベースの少なくとも一つの開口の周辺から該回転子の軸の軸線方向に延びて回転子の整流子を囲む側壁と、該ベースに取り付けられた複数のブラシホルダーとを含み、複数のブラシが、該端部キャップ組立体の該複数のブラシホルダー内に配置され、回転子の整流子と滑り接触するようにされたブラシ付き回転装置に向けられる。

【0010】

これら第一実施形態の幾つかにおいて、回転装置はさらに、インペラー組立体の排出部に連通する第一端部を有する流路を備えてもよい。直前に述べた実施形態の幾つかにおいて、回転装置はまた、流路の少なくとも一部に配置された、吸着用又は濾過用の部品を含むことができる。回転装置はまた、任意的に、端部キャップ組立体の第一端部に取り付けられ、流路の両側の側壁に物理的に接触する平坦部分を含む、端部キャップ覆いを含むことができる。それに加えて又は代替的に、インペラーは、流路のみを介して整流子を囲む領域と流体的に連通するように構成することができる。インペラーはさらに、ハウジング組立体内において、端部キャップ組立体底部の少なくとも一つの開口のみを介して整流子を囲む領域と流体的に連通するように構成することができる。端部キャップ組立体はまた、流路の第二端部に配置され、吸着又は濾過部品の少なくとも一部の下流側に位置する、一又はそれ以上の排出口を含むことができる。さらに、流路は、任意的に、吸着又は濾過部品の少なくとも一部の下流側に形成することができる。また、幾つかの実施形態において、流路は、任意的に、端部キャップ組立体の周方向に沿って、インペラー組立体の下流側に形成することができる。該流路は、端部キャップ組立体の周方向に沿って配置することができる。追加的に又は代替的に、回転装置は、さらに、端部キャップ組立体の第一端部に取り付けられ、流路の両側の２つの側面と接触する平坦部を含む、端部キャップ覆いを含むことができる。

【0011】

ブラシ付き回転装置はまた、該回転装置の軸を支持する第一ベアリングを受け入れる第一ベアリングシートを含むことができ、該第一ベアリングシートは、軸の軸線方向に沿って整流子の方向に延び、整流接触領域の少なくとも一部を覆うシートフランジを含むものとすることができる。回転子はさらに、任意的に、第一チャンバを含み、該第一チャンバは、第一チャンバ本体を有し、ハウジング組立体の間に配置され、整流接触領域の少なくとも一部を覆い、少なくとも第一ベアリングシートのシートフランジからなる境界を含むものとすることができる。第一実施形態の幾つかにおいて、ブラシ付き回転装置のインペラー組立体は、ハウジング組立体内の整流子に近い方に位置するインペラー組立体の一端部に配置された吸入口と、複数の空気流路を形成する複数のブレードとを含むものとすることができ、該複数の空気流路の各々は、該複数のブレードの各２つの隣接するブレード間に形成されて、該複数の空気流路がまた、インペラー組立体の一又はそれ以上の排出口として機能するようにすることができる。複数の空気流路の各々は、インペラー組立体の複数のブレードの２つの隣接するブレード間に配置されるようにしてもよい。幾つかの実施形態において、回転装置は、任意的に、一又はそれ以上の仕切り壁を有し、ハウジング組立体に取り付けられたチャンバ本体を含む第二チャンバと、複数のブラシに電気的に接続され、第二チャンバの一又はそれ以上の仕切り壁の少なくとも幾つかの内部に配置された、一又はそれ以上の電子部品とを含むものとすることができる。

【0012】

これらの実施形態の幾つかにおいては、第二チャンバは、ハウジング組立体内に配置することができる。任意ではあるが、回転装置はさらに、ハウジング組立体内に配置された第三チャンバを含むことができ、該第三チャンバは、インペラー組立体の吸入口がその中に配置される第三チャンバ開口を備えるようにすることができ、この場合、第三チャンバの境界は、インペラー組立体の少なくとも一部と、端部キャップ組立体から延びるフランジとによって定められ、該第三チャンバが、フランジから構成されて、整流接触領域の少なくとも一部を囲む第三チャンバ本体を含むものとすることができる。追加的に又は代替的に、回転装置は、回転子に巻き付けられ、整流子に電気的に接続されたたフィールド巻線と、複数の磁石を含み回転子の少なくとも一部を囲む固定子と、該固定子を囲む磁束リングとを含むことができる。回転装置はさらに、一又はそれ以上の開口を含み、ハウジング組立体の第一端部とは反対側の第二端部に接続された枠を含むことができ、この場合、一又はそれ以上の開口が、ハウジング組立体内部のインペラー組立体の空気吸入口と連通するようにすることができる。

【0013】

例示的なインペラー組立体は、遠心式のインペラーを含むものとすることができる。この例示的なインペラーはさらに、複数のブレード及びインペラーカバーを含むことができる。幾つかの実施形態において、該インペラーカバーは、回転子の回転子コアに隣接して、複数のブレードの一方の側に配置され、インペラー組立体のための空気吸入口を形成する湾曲部分を有するものとすることができ、この場合、インペラーカバーの空気吸入口の少なくとも一部が、端部キャップ組立体のベースに形成した開口の少なくとも一つ内に配置される。幾つかの実施形態において、インペラーカバーは、インペラー組立体の複数のブレードの一方の側、すなわち回転子コアに近い方の側に配置された、平坦なカバー部分と湾曲カバー部分とを含むものとすることができる。これら実施形態の幾つかにおいて、湾曲部分は、インペラー組立体のための空気吸入口の一部を形成することができ、インペラー組立体の空気吸入口の少なくとも一部が、端部キャップ上の端部キャップ開口内に配置されるようにすることができる。例示的なインペラーは、さらに、第二インペラーカバーを任意に含むことができる。該第二インペラーカバーは、インペラー組立体の複数のブレードの反対側に配置することができ、該複数のブレードの該反対側は、平坦なカバー部分と湾曲カバー部分が配置される側よりも回転子コアから遠い側である。これらの第一実施形態の幾つかにおいて、ブラシ付き回転装置は、高電圧直流ブラシ付きモータを構成する。

【0014】

幾つかの第二実施形態は、回転装置の使用方法に向けられる。該方法は、整流子と複数のブラシとが配置された整流接触領域を囲む、回転装置の第一端部上の回転装置のハウジング組立体に取り外し可能に取り付けられた端部キャップを含む回転装置を特定する行為と、複数のブラシと整流子との間の相互作用によって生じた屑が、一又はそれ以上の好ましくない領域に移動することを防止する行為と、ハウジング組立体内において第１チャンバの少なくとも一部を囲む第２チャンバ本体を含む第２チャンバを用いて、回転装置の作動によるノイズレベルを減少させる行為と、ハウジング組立体及びインペラー組立体内の少なくとも幾つかの内部部品を通り、端部キャップに配置された流路まで流れ、端部キャップの排出口まで連通するように、空気流を導いて、回転装置の作動によって生じた熱を低減させる行為と、を含むことができる。

【0015】

屑が一又はそれ以上の好ましくない領域に移動することを防止するために回転装置が使用される場合には、該方法はさらに、ハウジング組立内の整流接触領域の少なくとも一部を、ベアリングシートの少なくとも一部によって定められる第１チャンバにより囲む行為を含むものとすることができる。それに加えて、又は代替的に、屑が一又はそれ以上の好ましくない領域に移動することを防止する行為は、ハウジング組立内の第１チャンバの一部を、回転装置軸の軸線方向に沿って端部キャップから延びるフランジの少なくとも一部によって定められる第２チャンバにより囲む行為を含むものとすることができる。任意ではあるが、流路の第１端部がインペラー組立体の複数の空気流路と連通し、該流路の第２端部が端部キャップの排出口と連通している場合において、屑が一又はそれ以上の好ましくない領域に移動するのを防止する行為は、流路の一又はそれ以上の表面及び複数のブラシからなるインペラー組立体の表面に重ねられた、吸着用又は濾過用の部品の少なくとも一つを使用することによって空気流を制御する行為を含むことができる。任意ではあるが、屑が一又はそれ以上の好ましくない領域に移動することを防止する行為は、ハウジング組立の外表面に接続され、一又はそれ以上の仕切りを含む第３チャンバ内に、一又はそれ以上の電子部品を配置する行為を含むことができる。

【0016】

該方法はさらに、任意ではあるが、流路の一又はそれ以上の表面上及び複数のブレードを含むインペラー組立体上に重ねられた、少なくとも一つの吸着又は濾過部品を用いて、屑が一又はそれ以上の好ましくない領域に移動するのを防止することにより、空気流を制御する行為を含むことができる。この場合において、流路の第１端部はインペラー組立体の複数の空気流路と連通し、流路の第２端部は端部キャップの排出口と連通する。第２実施形態の幾つかにおいて、該方法はさらに、ハウジング組立体の外表面に取り付けられ、一又はそれ以上の仕切りを含む第３チャンバ内に、一又はそれ以上の電子部品を配置して、屑が一又はそれ以上の好ましくない領域に移動するのを防止する行為を含むことができる。この方法として説明された幾つかの実施形態において、高電圧直流ブラシ付きモータを使用することができる。

【0017】

回転装置に関するより詳細な事項は、図１から図８Ａ−Ｃを参照して以下の発明を実施するための形態の項において説明される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

図面は、実施形態の設計と有用性を示しており、図面において類似する要素には共通の参照番号が付される。これらの図面は、必ずしも縮尺どおりに描かれているわけではない。上述の利点や製品を実現するための方法がより良く理解されるようにするために、添付図面に示された実施例についてより具体的な説明がなされる。これらの図面は例示的な実施形態を示しているだけであり、これによって請求の範囲が限定されるものではない。

【図1】幾つかの実施形態による、例示的な回転装置を示す斜視図である。

【図2】幾つかの実施形態による、図１の回転装置の例示的な回転装置の断面図である。

【図3】幾つかの実施形態による、例示的な回転装置の例示的な端部キャップの斜視図である。

【図4】幾つかの実施形態による、図４に示された例示的な回転装置の、例示的な端部キャップの異なる斜視図である。

【図5】幾つかの実施形態による、例示的な回転装置の例示的な第１カバー及びそれに取り付けられた例示的なインペラー組立体を示す斜視図である。

【図6】幾つかの実施形態による、図５に示された例示的な回転装置の例示的なインペラー組立体を持たない、例示的な第１カバーを示す異なる斜視図である。

【図7】従来のブラシ付きモータ内の空気流路を示す、概略流れ図である。

【図8A】幾つかの実施形態による、例示的な回転装置のインペラー組立体、流路、及び吸着又は濾過材料における相互作用を示す斜視図である。

【図8B】幾つかの実施形態による、インペラー組立体の例示的な形成を示す図である。

【図8C】幾つかの実施形態による、図８Ａに示された例示的な回転装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

様々な特徴が、図面を参照して以下に説明される。図面は必ずしも縮尺どおりに描かれているものではなく、同様な構造又は機能の要素は、図面全体を通して同じ参照番号が付されている。また、一又はそれ以上の特定の実施形態、又は、一又はそれ以上の特定の請求項において説明されていない限り、図面は、特徴についての説明を、図示及び説明に関して容易にすることを意図したものであると認識すべきである。ここで説明されている図面及び様々な実施形態は、他の様々な実施形態の図面又は説明の全てを網羅したもの、又は、請求の範囲又は他の幾つかの実施形態の範囲を限定するためのものではなく、これは本出願で説明されている実施形態の視点から、当業者にとって明らかである。加えて、図示された実施形態が、必ずしも示された全ての形態又は利点を備える必要はない、

【0020】

特定の実施形態に関して説明された態様及び利点は、そのように図示されておらず又は明示的に説明されていない場合でも、必ずしもその実施形態に限定されず、他のどのような実施形態にも適用することができる。また、本明細書を通じて、「幾つかの実施形態」又は「他の実施形態」という言及は、実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、材料、方法、又は特性が少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書を通して様々な場所に「幾つかの実施形態による」、「一又はそれ以上の実施形態による」又は「他の実施形態による」という表現が現れたときには、これは必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。

【0021】

図１〜２のそれぞれは、幾つかの実施形態による、例示的な回転装置１０の斜視図及び断面図を示している。これらの実施形態において、複数のブラシを含む例示的な回転装置１０は、モータ、発電機、ダイナモ、又は交流発電機とすることができる。図示及び説明を容易にするために、図１を含む様々な図面についての以下の説明は、ブラシ付きモータに関してなされる。しかしながら、本明細書で説明されている様々な態様は、完全に同じ効果をもって適用できるものであり、特に説明又は請求項に記載されていない限り、ブラシ付きモータに関する言及は、本明細書で説明されている様々な実施形態の範囲を限定することを意図するものではなく、そのように解釈されるべきでない。

【0022】

図１〜２に示されたこれらの実施形態において、回転装置１０は、ハウジング２０、該ハウジング２０の一端部に取り付けられた、端部シールド、端部ブラケット又は端部ベル（以下、端部キャップと総称する）を含み、該端部キャップは、ハウジング２０の一端部に取り付けられた第１カバー３４と、ハウジング２０の他端部を囲むように例えばファスナー６４を使用して第１カバーに取り付けられた第２カバー３６と、ハウジング２０の他端部に取り付けられたベースフレーム２４と、ハウジング２０の外側に取り付けられた磁束リング２６と、を少なくとも含む。本明細書で説明されている様々な部品又は部分の各々は、特に言及され又は説明されていない限り、単一の分離できない部品又は部分として構成でき、或いは、分離可能に組み立てられた組立体として構成できることを認識すべきである。

【0023】

ベースフレーム２４は、ベアリング２８のための開口部を含んでおり、該ベアリング２８は、回転装置１０の軸２８を受け、該軸２８を介して、図２に示された例示的な回転装置１０に向けて、又は該回転装置１０から機械的エネルギを伝達することができるようにするためのものである。軸１２はまた、例示的な回転装置１０の第２カバー３６の近くに配置された他のベアリング又はスリーブ３０によって回転可能に支持されている。図示された実施形態の幾つかにおいて、ベースフレーム２４は、空気が例示的な回転装置１０内に流入して、例えば、例示的な回転装置１０の一又はそれ以上の部品を冷却し、又はブラシ５２と整流装置１６（例えば整流子）との相互作用によって生じた屑又は粒子（以下、屑と総称する）を運ぶのを可能にするための一又はそれ以上の開口部を含むことができる。

【0024】

ブラシは、炭素、グラファイト、金属繊維、銅などを含む物質を、焼結時に焼失するか又は炭化するバインダー材料と共焼結して形成することができる。ブラシは、回転装置の作動時に整流子（又は複数の整流子セグメント）と接触する。従って、ブラシと整流子との接触及び回転装置の回転又はスピンが、通常は、時間経過と共にブラシの摩耗を生じる。すり減ったブラシ材料は、通常は、様々な大きさの屑又は粒子の形状で、幾つかの好ましくない領域に堆積又は移動することができる。

【0025】

これらの実施形態の幾つかにおいて、ベースフレーム２４の一又はそれ以上の開口部８４から入る空気流は、後の段落で詳細に説明される制御された方法で、例示的な回転装置１０の内部を通り、次いで回転装置１０から流出する。回転装置１０の作動のために、例えば永久磁石、フィールド巻線又はフィールドコイル、又はその両方によって定められる磁場の磁気抵抗を減少させるための磁束リング２６を、ハウジング２０の外側に取り付けることができる。ハウジング２０は、幾つかの実施形態においては高い磁気感受率、又は幾つかの実施形態においては高い透磁性を有する材料から製造することができる。幾つかの実施形態において、図２に示されているように、ハウジング２０は、該ハウジング２０の内壁に沿って配置された一又はそれ以上の磁石２２を受け入れるようにすることができる。

【0026】

幾つかの実施形態において、例示的な回転装置１０はまた、フィールド巻線を含み、軸１２に固定された回転子１４と、整流装置１６とを含むことができる。これらの実施形態の幾つかにおいて、回転子１４は、薄片の積層体を形成するように軸１２の軸方向に沿って積層された複数の薄片を含むことができる。これらの実施形態において、回転子１４は、フィールド巻線１８を含むことができる。例示的な回転装置１０はまた、ハウジング２０の内壁に取り付けられた複数の永久磁石２２を有する固定子を含むことができる。これらの実施形態の幾つかにおいて、永久磁石２２及び回転子１４は、回転子１４の外径又は境界と一又はそれ以上の永久磁石２２の内径又は境界との間に、一定又は一定でない空間ができるように構成され、ハウジング２０内に配置することができる。回転子が、固定子の中で回転又はスピンできるようにすることに加えて、回転子と固定子の間の隙間が、飽和の影響を低減し、これによって、特定のモータ設計が飽和限界に到達する前に、該モータ構造内の磁場がより多くのエネルギを蓄えることができるようになる。

【0027】

図１〜２に示された実施形態において、例示的な回転装置１０は、１又はそれ以上のフィールド巻線と、一又はそれ以上のフィールドコイルと、一又はそれ以上の電磁石１８とを含むことができ（以下、フィールド巻線と総称する）、該電磁石１８は、固定子内の磁石２２に対応する位置において軸１２又は回転子１４上に直接又は間接的に巻き付けられて、固定子から回転子１４を通り固定子に戻る磁気ループ又は磁気回路の連続的なループを形成する。これらの図示された実施形態において、フィールド巻線１８は、回転子１４又は軸１２上に巻き付けられている。図示された実施形態において、磁束リング２６は、固定子内の永久磁石２２を実質的に囲んでおり、永久磁石２２はまた、フィールド巻線１８に対応して、例示的な回転装置１０のための磁気回路を形成するように配置されている。

【0028】

本明細書では、「実質的に」と言う用語は、永久磁石をほぼ囲んでいる磁束リングのような、特定の形態であるように意図され又は設計された特徴要素を指すのに用いられている点に留意されたい。それにもかかわらず、製造又は設計上の緩み、製造の許容誤差、様々な物理的処理による材料の移動又は変形（例えば、製造工程で生じる熱による材料の移動又は変形）、又は、通常の摩耗及び裂けが、特徴要素に意図した外形形状及び寸法からの変位を生じさせる可能性がある。

【0029】

例えば、磁束リング２６は、永久磁石２２を囲むように設計することができるが、それにもかかわらず、製造又は設計上の緩み、製造時の誤差、様々な物理的処理による材料の移動又は変形、或いは、通常の摩耗及び裂けが、製造された磁束リング２６の外形形状を設計された意図した外形形状から変位させることがある。従って、この実施例による磁束リング２６は、このように永久磁石２２を「実質的に」囲むものであり、理論的又は絶対的な正確さから変位することを許容するものである。加えて、設計の選択肢として、磁束リング２６は、一又はそれ以上の開口部を含むように設計することができ、或いは、複数の部材片を含むようにも設計することができ、この場合には、複数の部材片が、２つの直接的に隣接する部材片の間に幾らかの隙間を設けて、又は隙間を設けずに組み立てられたときに全体として磁束リング２６を形成する。これらの実施形態において、磁束リング２６は、設計の選択肢によって、一又はそれ以上の開口部、或いは一又はそれ以上の隙間があるにもかかわらず、それでも永久磁石２２を実質的に囲むことになる。

【0030】

例示的な回転装置１０はまた、複数のブラシ５２と複数の整流子セグメントを有する整流子１６とを含み、該整流子１６は、整流のために複数のブラシ５２と接触して、電気エネルギを機械エネルギに又はその逆に変換し、電気エネルギ形態を例示的な回転装置内に又は例示的な回転装置外に導くようにする。図２に示されたこれらの実施形態において、整流子１６は、回転子１４に近い位置で軸１２に固定することができ、フィールド巻線１８に電気的に接続されている。幾つかの実施形態において、例示的な回転装置１０はまた、例示的な回転装置１０の第２カバーの近くに配置されたベアリング３０を受けるベアリングシート４４を含むことができる。

【0031】

これらの実施形態の幾つかにおいて、ベアリングシート４４に固定されたベアリング３０は、軸１２上に回転可能に支持することができ、該ベアリングシート４４は、ベアリング３０を受けるだけでなく、幾つかの実施形態においては、ベアリングシート４４と一体に形成されるか又は別体に形成されて該ベアリングシート４４取り付けられた、軸１２の軸線方向に沿って延びる延長フランジ２０２を含むものとすることができ、該フランジ２０２は、整流子１６、複数のブラシ５２、又はその両方の少なくとも一部を覆うか又はシールドする整流接触部収容チャンバ４８を形成するように設計又は構成することができる。整流接触部収容チャンバ４８は、整流子１６、複数のブラシ５２、又はその両方を収容するためだけでなく、少なくとも部分的に、複数のブラシ５２と整流子１６との間の相互作用によって生じた屑を収容するのに用いることができる。

【0032】

整流接触部収容チャンバ４８は、必ずしも完全に囲まれた空間を形成するように完全に囲まれたチャンバ壁を有する必要はないが、しかしながら、幾つかの実施形態においては、特に、例示的な回転装置１０の様々な内部部品を通る空気流を生じさせるインペラー７０が存在するときには、該チャンバは、チャンバ壁の一又はそれ以上の区分を含むものとすることができる。これらの実施形態において、整流接触部収容チャンバ４８は、空気流が整流接触の生じる領域に流れ込むのを効果的に減少又は阻止することさえもできる。整流接触部収容チャンバ４８はまた、空気流が屑を運び、或いは、その屑を例示的な回転装置１０内の好ましくない領域に移動させ又は拡散（以後、移動と総称する）させる原因となるか、助長するのを防ぐことができる。そのような屑又は粒子の好ましくない又は制御されていない移動は、屑の堆積による電気回路又は電子回路の短絡のような問題を引き起こす可能性がある。そのような屑又は粒子の、他の好ましくない領域（例えば、例示的な回転装置１０の外部環境）への好ましくない又は制御されない移動は、例えば汚染に対する懸念の原因となることがある。様々な部品又は構造（例えばベアリングシート４４、円筒形側壁４２など）が、ここではブラシ５２と整流子１６との相互作用によって生じた屑又は粒子を「収容する」と説明されていることに留意すべきである。しかしながら、「収容する」という用語の使用は、生じた屑が完全に又は全てこれらの様々な部品又は構造によって定められた空間内に収容されるか又は囲まれることを意味する場合もあり、或いは、必ずしもそうでない場合もある。特に具体的に説明され又は請求項に記載されていない限り、チャンバという用語は、一又はそれ以上の壁区分をさらに有するチャンバ本体を含むことを認識すべきである。しかしながら、ここで説明されているチャンバは、完全に囲まれた空間を形成するための壁区分の全てを含むものであっても、含まないものであってもよい。例えば、第１チャンバは、上部又は底部壁を備えた側壁の一又はそれ以上の区分を有するものとすることができる。他の実施例として、第２チャンバは、底部壁及び側壁の一又はそれ以上の区分を有するが、上部壁のないものとすることができる。

【0033】

これらの実施形態の幾つかにおいて、インペラー組立体７０は、遠心式インペラーからなり、該インペラーは、インペラー組立体７０を通る空気流を圧縮するコンプレッサーとして作用する。幾つかの実施形態において、様々な部品又は構造の幾つか又は全ては、生じた屑又は粒子の少なくとも一部を、これらの様々な部品又は構造によって定められる空間内トラップ又は捕捉することができる。幾つかの他の実施形態において、様々な部品又は構造の幾つか又は全てはまた、移動通路を効果的に長くすることができ、一又はそれ以上の空気通路に沿って一又はそれ以上の湾曲部を設け、生じた屑の少なくとも幾分らかが好ましくない特定の領域に到達するのを防ぐようにすることができる。また他の幾つかの実施形態において、これらの様々な部品又は構造の幾つか又は全ては、生じた屑の少なくとも一部の移動通路をトラップし且つ増加させるように作用する。「収容する」という用語は、本明細書で記載された様々な部品又は構造（例えば、ベアリングシート４４、円筒形側壁４２など）が、完全に閉じられた空間を形成して、生成された屑をその境界内に閉じ込めることを意味する場合もあるが、必ずしも意味しない場合もあることに留意されたい。

【0034】

幾つかの実施形態において、囲み又は封じ込め構造の第１形態、囲み又は封じ込め構造の第２形態、或いは収容チャンバは、少なくとも部分的には、例えば、これらに限定する意味ではないが、冷却に対する要求、回転装置の価格に対する要求、回転装置内の一又はそれ以上の他の隣接する部品又は特徴要素の設計、回転装置の信頼度又は機能的必要性、修理要求などを含む、一又はそれ以上の基準に基づいて設計することができる。例えば、設計者は、整流領域を完全に又は完全に近い形で囲むためのより複雑な設計にすることの価格と、整流領域を完全に又は完全に近い形で囲むためのより複雑な設計にする場合の信頼性及び／又は点検整備の要求（例えば、一定の時間がたった後、ブラシを交換するなど）に関する利点とを比較検討して、どの程度まで十分に整流領域を収容したらよいかを決定することができる。この実施例においては、設計者は、より多くの屑が幾らかの好ましくない部分に到達するが、これらの好ましくない部分に蓄積する屑は、回転装置の点検整備時期までの間に問題を引き起こすほどの量には達しないので、開口した囲い又は収容チャンバは、要求の全て又はほとんど全てを満たすことができることを見出すであろう。端部キャップベース３２、該端部キャップベース３２に取り付けられた第１カバー３４及び第２カバー３６のような、図２の残りの部分が、図２を参照して及び追加的に図３―４を参照して以下で説明される。

【0035】

図３は、幾つかの実施形態における例示的な回転装置１０の例示的な端部キャップベース３２の斜視図を示す。図４は、幾つかの実施形態における例示的な回転装置１０の図３に示された例示的な端部キャップベース３２の他の斜視図を示す。幾つかの実施形態において、例示的な回転装置１０はまた、第１開口３８を定める第１ベースと、該第１ベース４０に直接又は間接的に取り付けられた複数のブラシホルダー５０と、第１開口３８の周上から軸１２の軸方向に沿って延びて且つベアリング３０（図１を参照）用のベアリングシート４４を収める円筒形側壁４２と、を含む端部キャップベース３２を含むことができる。

【0036】

これらの実施形態の幾つかにおいて、円筒形側壁４２は、必ずしも完全な円筒形である必要はない。例示的な回転装置１０が、延長フランジ２０２を有するベアリングシート４４を含む実施形態においては、円筒形側壁４２が第二の収容体として機能し、複数のブラシ５２と整流子１６との間の整流接触によって生成された屑の少なくとも大部分が制御された空間内に局所化又は限定され、幾つかの好ましくない部分に移動する可能性がなくなるようにすることをさらに確実にする。これらの実施形態においては、ベアリングシート４４は、収容体として機能し、円筒形側壁４２は、複数のブラシ５２と整流子１６との間の整流接触によって生成された屑の第二の収容体として機能することができる。例えば、円筒形側壁４２の内表面、外表面、又は内表面及び外表面の両方は、幾つかの実施形態において必ずしも完全な円筒形である必要はない。むしろ、円筒形側壁４２の外表面、又は内表面及び外表面の両方は、これらの表面を完全な円筒形から変位させることになる、開口、突出部などのような、一又はそれ以上の他の形態を含むことができる。

【0037】

複数のブラシホルダー５０の各ブラシホルダー５０は、ブラシ５２を保持しており、第１ベース５０又は円筒形側壁４２、或いはその両方に取り付けることができる。ベアリングシート４４をほぼ収容する円筒形側壁４２は、例えば、構造上の強度を増大するか、又は例示的な回転装置１０の作動時の振動を低減する複数の補強材４６を有することができる。図４に示された実施形態において、端部キャップベース３２は、軸１２の軸線方向に沿って延びる少なくとも一つの補強材４６を含み、該補強材は、円筒形側壁４２の内径部に一体に形成されるか、又は別に形成されて該円筒形側壁の内形部に取り付けられる。しかしながら、補強材４６は、他の個数又は形態でも使用することができ、これらの図に示す事項が、請求の範囲又は他の実施形態の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【0038】

追加的又は代替的に、ブラシ５２は、それに対応するブラシホルダー５０に摺動可能に取り付けることができる。また、幾つかの実施形態において、ブラシ５２は、ブラシ５２と整流子１６との間に十分な接触圧力を与え、その間の適切な電気接触を確保するためにばね荷重を加えるようにしてもよい。端部キャップベース３２はまた、例えば、複数のブラシ５２又は一又はそれ以上の電子又は電気部品５４（例えば、電磁フィルタ、電気保護回路、整流子、インバータなど）を外部電源又は部品（示されていない）に接続するための、一又はそれ以上の電気コネクタ（示されていない）を含むことができる。例えば、一又はそれ以上の電気コネクタは、例示的なブラシ付きモータと外部の交流回路電源とを接続して、交流電流を高電圧直流電流に変換し、該直流電流を複数のブラシ５２と整流子１６とに流し、フィールド巻線１８に電力を供給して高電圧直流ブラシ付きモータを作動させるようにすることができる。幾つかの実施形態において、高電圧直流モータは、５０ボルトＤＣから４００ボルトＤＣの範囲の間で作動することができる。他の形式で電気接続することもまた可能である点に留意すべきであり、従って、これらの図面及びその説明は、特に説明又は請求項に記載されていない限り、請求の範囲又は他の実施形態の範囲を限定するものと考えるべきではない。

【0039】

図２−４に示された幾つかの実施形態において、例示的な回転装置１０はさらに、軸１２に取り付けられたインペラー組立体７０を含むことができる。これらの幾つかの実施形態において、第１ベース４０は、フランジ５６を含むことができ、該フランジは、フランジ５６の端部とインペラー組立体７０の最も近い点との間に十分小さな隙間を保つ距離まで、軸１２の軸線方向に沿って延びるようにする。例えば、フランジ５６は、端部キャップベース３２が例示的な回転装置１０上に取り付けられたとき、製造時の誤差又は緩みのための許容可能な最小限の隙間が、フランジ５６とインペラー組立体７０のインペラーカバー７６の対応する点との間で維持されるような高さを含むように設計することができる。加えて又は代替的に、幾つかの実施形態において、フランジ５６によって定められる開口は、フランジ５６の内表面の輪郭とベアリングシート４４の外表面との間に小さな隙間を維持するように構成されていてもよい。

【0040】

フランジ５６の高さ又は内表面の輪郭がこのように構成される実施形態の幾つかにおいて、第１ベース上のフランジ５６はさらに、複数のブラシ５２と整流子１６との相互作用によって生成された屑を収容し、そのような屑が上記に説明された好ましくない領域に移動する可能性を防ぐか又は低減するように作用することができる。円筒形側壁４２とインペラーカバー７６との間の隙間を実質的に閉じることの他の利点は、整流接触が生じる空間がさらに囲まれるか、又は遮蔽されるので、例示的な回転装置の作動によるノイズレベルを全体的に減少させることができることである。図４に示された実施形態において、第１ベース４０は、ハウジング２０の内表面の少なくとも一部と組み合わされて、例示的な回転装置１０の第１ベースを固定する。

【0041】

図３に示された実施形態において、端部キャップベース３２はまた、インペラーカバー７６の少なくとも一部を収容する領域８６を定める。幾つかの実施形態において、図３はまた、複数の境界壁９２によって形成された一又はそれ以上チャンバが、様々な電気部品又は電子部品（例えば、電気又は電子部品５４）を収容するために、端部キャップベース３２の円筒形側壁４２の外表面に取り付けられるか、又はそこに一体に形成できることを示しており、複数の仕切り壁９２の各々がさらに、第１カバー３４の一又はそれ以上の側壁部分６２の内表面に間に部品を介在させて又は介在させずに取り付けられるようにしてもよい。

【0042】

図５は、幾つかの実施形態における、例示的な回転装置１０の第１カバー３４の斜視図を示す。図６は、幾つかの実施形態における、例示的な回転装置１０の第１カバー３４のその他の斜視図を示す。図示された実施形態において、第１カバー３４は、第２ベース６０と、幾つかの実施形態における第２ベース６０の外部境界に沿って整流子１６に向かって軸１２の軸線方向に延びる側壁６２と、を含むことができる。幾つかの実施形態において、第１カバー３４はまた、第２ベース６０によって定められる連続した流路７２と、内部フランジ６６と、外部フランジ６８と、を含むことができる。これらの実施形態の幾つかにおいて、内部フランジ６６及び外部フランジ６８は、連続的な表面輪郭形状を含み、内部の隅部を減少又は排除しり状態で空気流を導く流路を形成し、該流路に沿った内部の隅部に屑が堆積する可能性を減少させる。

【0043】

流路７２は、回転装置１０の作動時に、ブラシが摩耗し又は裂けることによって生成された屑を吸着又はトラップするための、一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８を受け入れるように構成することができる。図５に示された実施形態において、一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８は、外部フランジ６８の内表面に沿って配置されるが、他の場所に配置又は取り付けることも可能である。幾つかの実施形態において、内部フランジ６６は、その端部がインペラー組立体７０の複数のブレードの最も高い点と同じ高さ、又はそれより上方の高さに位置しており、インペラー組立体７０を出る空気流が、内部フランジ６６によって少なくとも幾らかの制限を受けるようにすることができる。

【0044】

外部フランジの高さは、内部フランジ６６の高さと同じでも異なっていてもよく、設計上の選択によって決定することができる。一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８は、流路７２の少なくとも一部に沿うように構成され又は配置することができ、整流接触によって生成された屑を運ぶことができる空気流は、該空気流が流路７２から一又はそれ以上の通気口又はスリット７４（図８Ａ及び８Ｃを参照）を通って大気に出る前に、一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８と直接接触するようになる。第１カバー３４はまた、インペラーカバー７６の少なくとも一部を収容する第２開口５８を定めることができ、該インペラーカバー７６は、図８Ｂに示すように平面部分８０４Ｂ及び湾曲部分８０２Ｂを含むことができる。幾つかの他の実施形態において、インペラー組立体７０は、カバーを持たない開放型インペラーを含むことができる。これらの実施形態において、インペラー組立体７０は、カバーが無いのでより速い速度で作動することができる。これらの実施形態におけるインペラー組立体７０は、インペラーカバー７６を有するインペラー組立体７０よりも少ない段数を有するものとすることができる。

【0045】

図５に示されたこれらの実施形態において、流路７２は、内部フランジ６６の開口を介してインペラー組立体７０の空気流路（例えば、図８の８０８Ｂ）と連通する。空気流路に存在する空気流は、流路７２に（図５に示されているように、時計回りの方向に）配向され、複数のスリット又は通気口７４に向けられて、例えば大気に吐出される。これらの実施形態において、空気流は、第２カバー３６が取り付けられた状態で流路７２内に制限され、これによって空気流により運ばれる屑は、流路７２の少なくとも一部に沿って配置された一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８によって吸着又は濾過することができる。図示された例示的な回転装置１０において、空気流は、第２カバー３６と、第２ベース６０と、内部フランジ６６と、外部フランジ６８と、インペラー組立体７０（インペラー組立体７０を横切る圧力差のため）とによって制限される。

【0046】

図６は、幾つかの実施形態において、第１カバー３４が第２ベース６０を含み、第２ベース６０がインペラー組立体７０のインペラーカバーを収める第２開口５８を含む状態を示している。図６はさらに、図示の実施形態において、側壁６２が、第２ベース６０から軸１２の軸線方向に沿って延びるか又は突出する状態を示す。図示された第１カバー３４が例示的な回転装置上に取り付けられたとき、側壁６２は、軸１２の軸線方向に沿って回転子１４まで延びるか又は突出する。第２カバー３６は、内部部品を覆うように、例えばファスナー６４（図１に示されている）を用いて第１カバー３４に取り付けられる。

【0047】

図示された実施形態において、ファスナー６４はまた、第１カバー３４及び端部キャップベース３２を固定するために用いられる。遡って図２を参照すると、インペラー組立体７０は、インペラーカバー７６と、ベース７８と、複数のブレード８０とを含むことができ、該複数のブレード８０は、インペラーカバー７６とベース７８（図１を参照）との間で軸１２に関して周方向に配置される。幾つかの実施形態において、インペラーカバー７６は、平坦部分（例えば，図８Ｂの８０４Ｂ）と湾曲部分（例えば、図８Ｂの８０２Ｂ）とを含むことができる。図示された実施形態の幾つかにおいて、インペラーカバー７６は、空気がインペラー組立体７０の内部に入ることができるようにするための吸気口８２を含むことができる。ブレード８０のうちの直ぐ隣に隣接する各々の対は、加圧された空気流がインペラー組立体７０から流出できるようにする空気通路（例えば、図8Ｂの８０８Ｂ）を定める。幾つかの実施形態において、ベース７８は、複数のブレード８０が、軸１２の回転又はスピンと共に回転し又はスピンすることができるように、例示的な回転装置１０の軸１２に固定的に取り付けることができる。

【0048】

図２に示された幾つかの実施形態において、第２カバー３６上のベアリングシート４４は、図２に示されたように吸気口８２内に延びることができる。この図示された実施例において、図２の吸気口８２を定める湾曲部分の一部（例えば、図８Ｂの８０２Ｂ）は、側壁４２によって定められる空間内に延びることができる。図２に示された例示的な回転装置１０において、空気は、ベースフレーム２４上の一又はそれ以上の開口８４を通って例示的な回転装置１０に入り、円筒形側壁４２によって囲まれる区間８６及びベアリングシート４４の外表面を通って流れ、インペラー組立体７０に入る。圧縮された空気は、空気通路（例えば、図８Ｂの８０８Ｂ）を通りインペラー組立体７０から出て、流路７２に入り、最終的に一又はそれ以上のスリット又は通気口７４（詳細は、例えば図５を参照）を通って例示的な回転装置１０から出ることができる。

【0049】

幾つかの実施形態において、図８Ａは、例示的な回転装置のインペラー組立体７０と、流路と、吸着又は濾過材料８８との間の相互作用を斜視図で示す。より具体的に言えば、図８Ａは、流路が内部フランジ６６及び外部フランジ６８によって定められることを示す。図８Ａはさらに、流路がインペラー組立体７０の空気通路８０８Ａと連通することを示す。図８Ａはさらに、流路の少なくとも一部に沿って一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８を配置することができることを示す。例示的な回転装置１０の作動時に、インペラー組立体７０は、回転又はスピンして、空気を空気通路８０８Ａから一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８が重ねられた流路に送る。空気は、流路に沿って時計回りの方向に流れ、複数のスリット又は通気口７４を通って流路から流出し、その間、空気流中に運ばれる屑を一又はそれ以上の吸着又は濾過部品により吸着又は濾過することができる。

【0050】

図８Ｂは、幾つかの実施形態における、インペラー組立体７０の例示的な形状を示す。この実施例において、インペラー組立体７０は、幾つかの実施形態による、様々な寸法又は形状の複数の羽根又はブレード８０（以後、ブレードと総称する）と、底部カバー又はプレート７８と、一又はそれ以上の吸気口又は入口８２を含む上部カバー又はプレート７６とを含む。これらの実施形態の幾つかにおいて、上部カバー７６は、平坦部分８０４Ｂと、インペラー組立体７０の入口又は吸気口として作用する開口８０６Ｂを定める湾曲部分８０２Ｂとを含む。複数のブレード８０は、底部カバー７８と上部カバー７６との間において、インペラー組立体７０の回転軸に関して周方向に配置され、２つの隣接したブレードの間に複数の空気通路８０８Ｂを形成する。

【0051】

作動時に、吸気口８０からインペラー組立体７０に流入した空気は、複数のブレード８０の幾何学的形状及びこれらの回転又はスピンによって加圧され、複数の通路８０８Ｂからインペラー組立体７０を出る。幾つかの実施形態において、インペラー組立体７０の底部カバー７８は、例示的な回転装置（例えば参照番号１０）の軸１２に固定的に取り付けられており、例示的なインペラー組立体７０の複数のブレード８０が、軸１２の回転軸の周りを回転し又はスピンできるようにすることができる。この例示的な実施態様においては、端部キャップベース３２のベアリングシート４４は、吸気口８２内に配置することができ、該吸気口８２は、図２に示されるように、側壁４２によって定められた内部空間内に延びることができる。

【0052】

この例示的な実施態様においては、空気流は、ベースフレーム２４上の一又はそれ以上の開口８４を通って例示的な回転装置１０に入ることができ、インペラー組立体７０の作動時に、側壁４２の内表面とベアリングシート４４の外表面との間の流路又は通路を通って流れ、インペラー組立体７０に入ることができる。従って、空気流は、インペラー組立体７０の作動によって加圧され、複数の通路８０８Ｂから出て、第１カバー３４の内部フランジ６６及び外部フランジ６８によって定められる流路７２に流れ込み、最終的に一又はそれ以上の通気口又はスリット７４を通って例示的な回転装置１０を出ることができる。従って、この例示的な実施態様においては、空気流は、インペラー組立体７０の助けにより、回転装置１０の作動時に生成された熱を消散させることができる。

【0053】

これらの実施形態の幾つかにおいて、回転装置１０は、回転装置の作動時にブラシが摩耗し又は裂けることにより生成される屑を吸着又はトラップするための一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８を含むことができる。これらの実施形態の幾つかにおいて、一又はそれ以上の吸着又は濾過部品は、インペラー組立体７０に存在する空気流が、少なくともその一部が吸着又は濾過部品８８を含む実質的に限定された流路又は通路を通って流れ、ブラシの屑を吸着又は濾過部品８８の内部で吸着又はトラップできるように配置することが可能である。ここで説明されている様々な流路は、例示的な回転装置における取り付け上の製造許容範囲又は設計緩み、或いは、種々の部品の通常の摩耗及び劣化のため、必ずしも完全に覆われている必要はないが、このような流れの通路又は少なくともその一部は、ブラシの屑をより良好に収容するようにするために、完全に覆われるように設計される場合がある点を認識すべきである。

【0054】

加えて、従来の回転装置は、ブラシから生成されたそのような屑を吸着又はトラップすることをほとんど意図しておらず、従って、流路の１つが開放された大気と連通する開口を有する場合でも、この改良された回転装置の流路は、依然として、従来の手法を超える改良をもたらすことができる。従って、当業者は、「ほぼ限定された流路」又は「ほぼ限定された通路」が何を構成するのかを明確に認識し、理解するであろう。図８Ｃに示されたように、空気流は、複数の空気通路８０８Ｂを出て、内部フランジ６６及び外部フランジ６８によって定められる流路７２に入り、複数の通気口又はスリット７４から出ることができる。

【0055】

空気流は、ブラシと整流装置（例えばモータの整流子）との相互作用によって生成された回転装置のブラシ屑を運ぶことができ、屑の少なくとも一部が、例えば内部フランジ６６の内部壁の少なくとも一部、及び流路７２の底部の少なくとも一部に重ねられた一又はそれ以上の吸着又は濾過部品によりトラップ又は濾過されるようにすることができる。このように、回転装置の収容領域の外側にブラシの屑が放出されることによる汚染を減少させ又は排除するために、ブラシの屑を効果的に収容することができる。例示的な回転装置１０のその他の利点は、インペラー組立体７０、一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８、又は様々な空気通路の助けにより、空気流（例えば、回転装置に入って一又はそれ以上の開口８４を通る空気流）が、ブラシ５２と整流装置１６との相互作用によって生成された屑を、電気部品又は電子部品（例えば、図３の電気部品又は電子部品５４）から運び出し、これらの電気部品又は電子部品内で電気部品又は電子部品５４に付着したブラシ５２又は整流装置１６の屑によって引き起こされる短絡の可能性を低減すること、或いは排除することさえできることである。幾つかの実施形態において、一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８は、耐火性発泡体を含むことができる。

【0056】

図６に戻ると、第１カバー３４は、第２開口５８をさらに定める第２ベース６０を含む。図８Ｃに示された幾つかの実施形態においては、第１カバー３４はまた、第２開口５８の周縁に沿って回転子コア１４から離れる方向に突出するか、或いは該周縁に取り付けられた側壁部分９０を含む。第１カバー３４はまた、一又はそれ以上の側壁部分６２を含むことができ、該側壁部分は、図１に示されたような、組み立てられた回転装置における軸１２の軸線方向に延びるようにベース６０の周縁部分の一体部分として形成されるか、又は別体に形成されて取り付けられ、ベース６０の周縁部分を形成するものとすることができる。これらの実施形態の幾つかにおいて、端部キャップベース３２（図２を参照）の側壁部分９０及び側壁４２は、端部キャップベース３２（図２を参照）の側壁部分９０と側壁４２との間の隙間が、減少され又は最小にされ、或いは、締り嵌め結合の場合のように除去さえもされるように構成することができる。

【0057】

加えて又は代替的に、複数の仕切り壁９２によって形成された一又はそれ以上のチャンバを、端部キャップベース３２の側壁４２の外表面上に取り付け、又はこれと一体に形成して、複数の電気部品又は電子部品を収容するように構成することができ、この場合において、複数の仕切り壁９２における各仕切り壁がさらに、間に介在部材を設けるか又は設けずに、幾つかの実施形態による第１カバー３４の側壁部分６２の内表面に取り付けられるようにしてもよい。これらの実施形態において、複数の仕切り壁９２と一又はそれ以上の側壁部分６２とは、少なくとも外側の仕切り壁９２と一又はそれ以上の側壁部分６２の対応する部分との間の隙間を減少又は最小にして、内部に収容された電気部品又は電子部品（例えば、図３の電気部品又は電子部品５４）を、例えばブラシ５２と整流装置１８との間の相互作用によって生成された屑からさらに保護するように設計又は形成することができる。

【0058】

例えば、図２に示された実施例において、複数の仕切り壁９２と一又はそれ以上の側壁部分６２とは、前述の屑が側壁部分９０と側壁４２との間の隙間を通って、側壁４２と第１カバー３４の一又はそれ以上の側壁部分６２の間の隙間に移動し、次いで、電気部品又は電子部品５４が配置された、端部キャップベース３２の近くの領域（例えば、端部キャップベース３２の側壁４２と、第１カバー３４の一又はそれ以上の側壁部分６２との間の部分）に到達することを防ぐように、設計又は形成することができる。少なくとも外側の仕切り壁９２と一又はそれ以上の側壁部分６２のそれに対応する部分との間の隙間が許容されるかどうか、又は少なくとも外側の仕切り壁９２と一又はそれ以上の側壁部分６２のそれに対応する部分との間の隙間の大きさは、少なくとも部分的には一又はそれ以上のチャンバに収容された電気部品又は電子部品の形態、或いは一又はそれ以上のチャンバに収容された電気部品又は電子部品の感度に基づいて決定することができる。

【0059】

例えば、良好な状態で保護されるか又は遮蔽された部品、或いは間に十分な隙間を有する部品は、十分に保護されていない又は遮蔽されていない部品、或いは間の隙間が狭い部品ほどはこのような屑又は汚染に敏感ではないため、外側の仕切り壁９２と、一又はそれ以上の側壁部分６２の対応する部分との間の隙間を大きくすることを許容することができる。電気部品又は電子部品５４が、複数の仕切り壁９２によって形成された一又はそれ以上のチャンバに収容される幾つかの実施形態において、幾つかの屑が結果的にここで説明されている様々な部品間の様々な緩みや隙間を通り抜けた場合でも、電気部品又は電子部品５４は、依然としてこのような汚染又は屑から保護される。これらの実施形態において、電気部品又は電子部品のほぼ閉じられた収容、汚染物又は屑の移動通路の低減又は排除、並びに回転装置の整流接触が起きる隙間の囲み込みを含む予防策の複数の段階の幾つか又は全てによって、ブラシ５２と整流装置１８との間の相互作用によって生成された屑は大幅に減少することができる。

【0060】

図８Ｃは、幾つかの実施形態による図８Ａに示された例示的な回転装置の一部の断面図を示す。より具体的には、図８Ｃは、例示的な回転装置が第２ベース６０と側壁部分９０とを含む第１カバー（例えば、図１及び５−６の第１カバー３４）を備えることができる構成を示す。図８Ｃに示された第１カバーはまた、空気流が複数のブレード（例えば、図８Ａの８０８Ａ及び図８Ｂの８０８Ｂ）によって定められた空気通路を経由して、吸入口からインペラー組立体７０に入るように導くための流路を協働して定める内フランジ６６と外フランジ８８と含むことができる。

【0061】

図８Ｃはまた、図示された実施形態において、外フランジ６８の内表面に沿って且つ流路の内フランジ６６と外フランジ６８との間において、第２ベース６０上に吸着又は濾過部品８８が含まれる構成を示す。図示された実施形態においては、例示的な回転装置１０は、内フランジ６６の外表面に沿った位置に吸着又は濾過部品８８を含んでいないが、しかしながら、他の実施形態においては、例示的な回転装置が、流路を定めるどの表面のどの部分上にも吸着又は濾過部品８８を設けることができることを認識すべきである。

【0062】

前述したように、例示的な回転装置１０の作動中には、インペラー組立体７０は、それ自身の動力源により又は軸１２と共に回転し又はスピンして、空気をインペラー組立体７０の２つの隣接するブレード８０の間の空気通路から一部が一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８に重ねられた流路に送る。空気は、流路内を流れ、複数のスリット又は通気口７４を通って通路から流出し、その間に空気流中で運ばれる屑は、一又はそれ以上の吸着又は濾過部品８８によって吸着又は濾過され、このような屑が一又はそれ以上の他の電子部品（例えば、図３の電気部品又は電子部品５４）に付着し又は堆積する可能性を減少又は排除するか、或いは、そのような屑が例示的な回転装置から空気中に排出される可能性を減少又は排除する。

【0063】

前述の説明において、本発明は、そのうちの特定の実施形態を参照して説明されている。しかしながら、発明の意図及び範囲から逸脱することなく、様々な改良又は変更が可能であることは明らかである。例えば、上述した方法の流れは、特定の方法の段階を参照して説明されている。しかしながら、説明された方法の段階の多くの順序は、本発明の範囲又は作動に影響を与えることなく変更することができる。従って、本明細書の説明及び図面は、厳密な意味ではなく、説明的な意味であると看做されるべきものである。

【符号の説明】

【0064】

１０ 回転装置
１４ 回転子
１６ 整流子
４２ フランジ又は壁
４８ チャンバ
５２ ブラシ
７２ 流路
７０ インペラー
８８ 吸着又は濾過部品
８０８Ｂ 排出口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】