CN106063083A - 电枢铁心、电枢和电动机 - Google Patents

Abstract

一种电枢铁心(8A)，具有呈放射状延伸的多个极齿(12)，在各极齿的卷绕主体部(12a)上以集中卷绕方式卷绕有多个线圈(91)、(92)、(93)，至少第一层的线圈的最下侧的绕组(14)以紧贴卷绕主体部的基端侧的卷绕安装面的方式进行卷绕，之后卷绕的第二层的线圈以使第二层的线圈的至少一部分重叠在第一层的线圈上的方式进行卷绕，其中，在卷绕主体部的外周的第一层的线圈的卷绕安装面的至少一部分设有作为限制部的台阶(12a1)，该限制部对第一层的线圈的最下侧的绕组在卷绕主体部的延伸方向上的位置偏移进行限制。

Description

电枢铁心、电枢和电动机

技术领域

本发明涉及一种多个线圈卷绕于各极齿的电枢铁心、将多个线圈卷绕于上述电枢铁心而构成的电枢以及使用上述电枢的电动机。

本申请基于2014年3月5日在日本申请的日本专利特愿2014－042659号要求优先权，并将该申请的内容援引于此。

背景技术

作为电动机，例如已知如下带电刷的直流电动机，其中，将电动机磁体配置在有底筒状的轭部的内周面，并将电枢以能自由旋转的方式设置在比上述电动机磁体更靠径向内侧的位置(例如，参照专利文献1)。

电枢包括：电枢铁心，该电枢铁心在外嵌固定于转轴的圆环状的铁心主体的外周设有朝向径向外方呈放射状延伸的多个极齿；电枢线圈，该电枢线圈通过极齿间的切槽而卷绕于上述电枢铁心的各极齿；以及整流器，该整流器以与电枢铁心一体旋转的方式设置在上述转轴上。

整流器具有多个整流片，上述多个整流片在周向上以彼此绝缘的状态排列配置，各电枢线圈的末端部与这些整流片连接。此外，多个电刷与整流片滑动接触。此外，在利用电刷经由整流片对各电枢线圈供给直流电流时，因在形成于电枢铁心的磁场与电动机磁体之间产生的磁吸引力和磁斥力，而使电枢和转轴旋转。因上述旋转，而使与电刷滑动接触的整流片依次改变，使得在电枢线圈中流动的电流的方向被切换，即进行所谓的整流，使电枢持续地旋转，并使旋转出力从转轴被取出。

然而，在整流器旋转时，电刷会反复进行与整流片的接触和分开。因而，若整流片间的电压较大，则在电刷与整流片分开时可能会产生放电。作为用于防止上述放电的手段，例如有如下方法：将整流器的整流片的数量设定为电枢铁心的极齿的数量的2倍或3倍，使整流片间的电压降低。在这种情况下，进行使用多根绕组在电枢铁心的各极齿上形成多个线圈。

在此，在将多个线圈卷绕于各极齿的情况下，每个线圈依次卷绕。例如，在将第一个线圈卷绕于极齿后，开始卷绕第二个线圈，存在第三个线圈的情况下，在卷绕了第二个线圈之后，开始卷绕第三个线圈。此时，以至少一部分重叠在第一个(第一层)线圈上的方式开始卷绕第二个(第二层)线圈。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007－228754号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

因卷绕于上侧的线圈而使得卷绕于下侧的线圈发生滑动，从而下侧的线圈有时会发生松弛并引起卷绕松散(日文：巻崩れ)。图14示出了这种例子。

在该图14中，将第一线圈1091卷绕在极齿1012的卷绕主体部1012b的卷绕安装面上，将第二线圈1092卷绕在第一线圈上，将第三线圈1093卷绕在第二线圈上，但因在第一线圈1091的最下侧发生松弛(图14中用符号A表示的部位)，而使得线圈整体发生卷绕松散。一旦发生这样的卷绕松散，则切槽1013内的绕组空间减少，并使得所能卷绕的线圈占空系数降低。此外，由于各极齿1012上的各线圈的配置不均匀，因此，存在电枢1080的平衡会发生恶化等可能性。

本发明提供一种能防止将多个线圈卷绕于极齿时的线圈的卷绕松散的电枢铁心、使用该电枢铁心的电枢、使用该电枢的电动机。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明的第一方面，电枢铁心在圆环状的铁心主体的外周具有朝向径向外方呈放射状延伸的多个极齿，在各所述极齿的卷绕主体部上卷绕有多个线圈，至少第一层的线圈的最下侧的绕组以与所述卷绕主体部的基端侧的卷绕安装面紧贴的方式进行卷绕，之后卷绕的第二层的线圈以使第二层的线圈的至少一部分重叠在所述第一层的线圈的上的方式进行卷绕，其中，在所述卷绕主体部的外周的所述第一层的线圈的卷绕安装面的至少一部分设有限制部，该限制部对所述第一层的线圈的最下侧的绕组在所述极齿的延伸方向上的位置偏移进行限制。

根据上述电枢铁心，能通过限制部对第一层的线圈的最下侧的绕组在极齿的延伸方向上的位置偏移进行限制。因而，通过卷绕于第一层的线圈上侧的第二层的线圈，能防止因先前卷绕于下侧的第一层的线圈发生滑动，而最终使第一层的线圈松弛而发生卷绕松散的情况。因而，能实现电枢铁心的切槽内的绕组空间的增加，能提高线圈占空系数。此外，通过防止线圈的卷绕松散，能实现各极齿中的各线圈的配置的均等化，能改善电枢的平衡。

根据本发明的第二方面，在本发明的第一方面的电枢铁心的基础上，所述限制部设置在所述铁心主体的从轴向观察时的所述卷绕主体部的宽度方向的两侧面中的至少一方的侧面上。

根据上述结构，在将电枢铁心形成为多个相同形状的铁心片的层叠体的情况下，只需预先在各铁心片的该部位增加作为限制部的形状，就能在形成作为层叠体的状态下设置限制部，并能简单地实现。

根据本发明的第三方面，在本发明的第一方面或第二方面的电枢铁心的基础上，所述限制部设置在所述卷绕主体部的所述延伸方向的中央、或是设置在比所述延伸方向的中央更靠所述延伸方向的内方侧。

根据上述结构，利用台阶的位置，能使第一层的线圈的最下侧的绕组可靠地保持在正确位置。

根据本发明的第四方面，在本发明的第一方面至第三方面中的任一方面的电枢铁心的基础上，所述限制部由台阶构成，该台阶设置于所述第一层的线圈的卷绕安装面的所述延伸方向的外方侧的端部，以所述台阶为边界，所述延伸方向内方侧的所述第一层的线圈的卷绕安装面的高度设定成比所述延伸方向的外方侧的卷绕安装面的高度低。

根据上述结构，在以与径向内方侧的第一层的线圈的卷绕安装面紧贴的方式进行了卷绕的第一层的线圈的最下侧的绕组中，与台阶抵接的绕组因上述台阶而被限制位置，不会向卷绕主体部的延伸方向的外方侧移动，因此，其它的最下侧的绕组便不会发生位置偏移。因而，卷绕在最下侧的绕组上侧的绕组也不会发生位置偏移，其结果是，能在第一层的线圈不会松弛也不会发生卷绕松散的情况下卷绕第二层以后的线圈，线圈的卷绕安装状态稳定。

根据本发明的第五方面，在本发明的第四方面的电枢铁心的基础上，所述台阶的高低差设定为构成所述线圈的绕组的半径以上。

根据上述结构，根据电枢线圈，利用台阶的高度，将第一层的线圈的最下侧的绕组可靠地保持在正确位置。

根据本发明的第六方面，在本发明的第一方面至第三方面中的任一方面的电枢铁心的基础上，所述限制部是供构成所述线圈的绕组嵌入的凹部，该凹部形成于所述第一层的线圈的卷绕安装面的所述延伸方向的外方侧的端部，所述凹部的深度设定为所述绕组的半径以下。

根据上述结构，通过使绕组与形成于卷绕安装面上的凹部嵌入，绕组自身便起到台阶的作用，从而能防止第一层的线圈的最下侧的绕组的位置偏移。

根据本发明的第七方面，在本发明的第一方面至第六方面中的任一方面的电枢铁心的各极齿的卷绕主体部上，以集中卷绕方式依次卷绕有多个线圈，在以最下侧的绕组紧贴在所述卷绕主体部的卷绕安装面的方式卷绕了第一层的线圈之后，第二层以后的线圈以第二层以后的线圈的至少一部分重叠在所述第一层的线圈上的方式进行卷绕。

根据上述结构，由于包括上述电枢铁心，因此，能有效地防止线圈的卷绕松散。因而，能实现线圈占空系数的提高和平衡的改善。

根据本发明的第八方面，包括：本发明的第七方面的电枢；以及磁体，该磁体相对于由所述电枢形成的磁场产生磁吸引力和磁斥力。

根据上述结构，能提供线圈占空系数高的高品质的电动机。

发明效果

根据上述电枢铁心、电枢和电动机，能防止将多个线圈卷绕于各极齿时的线圈的卷绕松散。因而，能实现电枢中的线圈占空系数的提高和平衡的改善。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的带减速器的电动机的外观侧视图。

图2是本发明第一实施方式的带减速器的电动机的纵剖视图。

图3是本发明第一实施方式的电枢的侧视图。

图4A是本发明第一实施方式的电枢铁心的说明图，其是电枢铁心的从轴向观察时的图(相当于铁心片的俯视图)。

图4B是本发明第一实施方式的电枢铁心的说明图，其是图4A的B部分的放大图。

图5是本发明第一实施方式的电枢的局部剖视图。

图6是本发明第一实施方式的电枢的展开图。

图7是本发明第一实施方式的第一变形例的电枢的展开图。

图8是本发明第一实施方式的第二变形例的电枢的展开图。

图9是本发明第二实施方式的电枢铁心的从轴向观察时的图(相当于铁心片的俯视图)。

图10A是本发明第三实施方式的电枢铁心的说明图，其是电枢铁心的从轴向观察时的图。

图10B是本发明第三实施方式的电枢铁心的说明图，其是图10A的C部分的放大图。

图11是本发明第四实施方式的电枢铁心的从轴向观察时的图(相当于铁心片的俯视图)。

图12是本发明第五实施方式的电枢铁心的从轴向观察时的局部俯视图(相当于铁心片的俯视图)。

图13是本发明第六实施方式的电枢铁心的从轴向观察时的局部剖视图(相当于铁心片的俯视图)。

图14是现有的电枢的局部剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

(带减速器的电动机)

接着，参照图1～图6对本发明的第一实施方式进行说明。

图1是采用了包括本发明的电枢铁心的电动机的带减速器的电动机的外观侧视图。图2是其纵剖视图。

如图1和图2所示，带减速器的电动机1例如用于驱动汽车的雨刷，其包括电动机2和与电动机2的转轴3连接的减速机构4。电动机2具有有底筒状且兼作电动机外壳的轭部5和以能自由旋转的方式设置在轭部5内的电枢6。

轭部5的筒部53形成为大致圆筒状，在该筒部53的内周面配置有四个整流片型的磁体7。另外，磁体7并不限定于整流片型，也可使用环型的磁体。

在轭部5的底壁(端部)51的径向中央形成有朝轴向外侧突出的轴承外壳19，在此处设有用于将转轴3的一端轴支承成能自由旋转的滑动轴承18。该滑动轴承18具有转轴3的调心功能。

在筒部53的开口部设有外凸缘部52，通过使减速机构4的齿轮外壳23的端部固定于上述外凸缘部52，从而使电动机2和减速机构4一体地结合。

(电枢)

图3是电枢的外观侧视图。

如图2和图3所示，电枢6包括：电枢主体80，该电枢主体80外嵌固定于转轴3；以及整流器10，该整流器10配置于转轴3的另一端侧(减速机构4侧)。

电枢主体80具有电枢铁心8和卷绕于电枢铁心8的电枢线圈9。电枢铁心8由层叠铁心构成，该层叠铁心是通过将经冲压加工等冲裁出的磁性材料的铁心片沿轴向层叠而形成的。另外，作为电枢铁心8，也可使用对软磁性粉进行加压成形而成的压粉铁心。

(电枢铁心)

图4A是从轴向观察电枢铁心时的图，也是表示一块铁心片的平面形状的图。图4B是将图4A的B部分的绕组一起绘出的放大图。此外，图5是卷绕了绕组后的电枢铁心的局部放大剖视图。

在此，对以下使用的有关方向的术语进行定义。首先，“轴向”是电枢6的轴向、即转轴3的轴向。“径向”是电枢6的径向。“径向内方”是电枢6的径向的朝向转轴3的方向，“径向外方”是与“径向内方”相反的方向。此外，“周向”是电枢6的周向，其是转轴3的周向。

此外，在以下说明的电枢铁心中，在不涉及细小的形状差异而进行叙述的情况下，用共同符号“8”表示，当在每个实施方式中因形状细微地差异而进行分别叙述的情况下，在共同符号“8”后追加大写字母进行表示。

(电枢铁心)

如图4A所示，本第一实施方式中的电枢铁心8A(8)具有圆环状的铁心主体11。在铁心主体11的中心形成有用于压入转轴3的通孔11a。另外，在铁心主体11的外周部沿周向以等间隔呈放射状地设有六个极齿12。各极齿12形成为沿轴向俯视观察时大致呈T字形。各极齿12由卷绕主体部12a和突出部12b构成，其中，上述卷绕主体部12a从铁心主体11沿径向呈放射状突出，上述突出部12b从卷绕主体部12a的前端沿周向延伸，以构成电枢铁心8A的外周。

通过这样的结构，在相邻的极齿12之间形成六个切槽13。接着，如图5所示，通过使被覆瓷釉的绕组14穿过这些切槽13，并以集中卷绕方式将绕组14卷绕于极齿12的卷绕主体部12a的外周，从而形成电枢线圈9(电枢线圈9的形成方法在后面详述)。

(电枢线圈)

在这种情况下，如图5所示，在各极齿12的卷绕主体部12a的外周以集中卷绕方式依次卷绕有构成电枢线圈9的三个线圈91、92、93。首先，将构成第一线圈91的绕组14卷绕于极齿12，以作为第一层的线圈91。接着，在第一层的线圈91上，将构成第二线圈92的绕组14卷绕于极齿12，以作为第二层的线圈92。接着，最后将构成第三线圈93的绕组14卷绕于极齿12，以作为第三层的线圈93。另外，在卷绕线圈91、92、93之前，在电枢铁心8A的各铁心片上实施环氧树脂等的粉末涂装而在表面形成绝缘膜。藉此，不使用作为其它构件的树脂成形品的绝缘体。

(三个线圈)

上述第一层的线圈91是通过将绕组14卷绕于各极齿12的卷绕主体部12a的径向(延伸方向)内方侧的卷绕安装面而形成的。此外，第二层的线圈92是通过从第一层的线圈91上方将绕组14以一部分与先前卷绕的第一层的线圈91重叠的方式卷绕在更靠径向外方的位置处而形成的。此外，第三层的线圈93是通过接着从第二层的线圈92上方将绕组14以一部分与先前卷绕的第二层的线圈92重叠的方式卷绕在更靠径向外方的位置处而形成的。在此，第一层的线圈91被卷绕成最下侧的绕组14紧贴在卷绕主体部12a的基端侧的卷绕安装面上的状态。

这样，当依次进行构成各线圈91、92、92的绕组14的卷绕安装时，如上所述，第一层的线圈91的绕组14因卷绕在该第一层的线圈91上的第二层的线圈92的卷绕安装时的力，而存在在卷绕主体部12a上发生滑动，引起松弛，而使线圈整体发生卷绕松散的可能性。

(限制部)

因而，在本实施方式的电枢铁心8A中，如图4A和图5所示，在卷绕主体部12a的外周的第一层的线圈91的卷绕安装面的至少一部分上设有限制部12a1。限制部12a1对第一层的线圈91的最下侧的绕组14在径向上的位置偏移进行限制。极齿12的卷绕主体部12a的截面为矩形，因此，只要在相当于截面呈矩形的至少一条边的卷绕安装面(四个卷绕安装面中的一个)上具有限制部12a1即可。但是，在此，考虑到电枢铁心8A是层叠铁心，在相当于矩形呈截面的四条边的四个卷绕安装面中的从轴向观察时的卷绕主体部12a的宽度方向两个侧面上设有限制部12a1。另外，限制部12a1在轴向上连续地设置。

(作为限制部的台阶)

本实施方式的电枢铁心8A中的限制部12a1由设于第一层的线圈91的卷绕安装面的径向外方侧的端部的台阶12a1(用与限制部相同的符号表示)构成。此外，以上述台阶12a1为边界，将径向内方侧的第一层的线圈91的卷绕安装面设定成高度比径向外方侧的除线圈91以外的线圈92、93的卷绕安装面的高度低。也就是说，通过极齿12的宽度尺寸的变化，来形成台阶12a1。

如图4A所示，设有台阶12a1的第一层的线圈91的卷绕安装面在极齿12(卷绕主体部12a)的延伸方向上的长度L2设定为在极齿12的延伸方向上的整个卷绕安装面的长度L1的一半以下。换言之，台阶12a1形成于极齿12(卷绕主体部12a)的延伸方向的中央、或者形成于比该中央更靠延伸方向内方侧。

此外，如图4B所示，台阶12a1的高度(高低差)H设定为构成线圈91的绕组14的半径h以上。

(台阶所带来的效果)

由于电枢铁心8A如上构成，因此，通过将第一线圈91的绕组14、第二线圈92的绕组14和第三线圈93的绕组14依次卷绕于上述电枢铁心8A的各极齿12的卷绕主体部12a，便能构成由不会发生卷绕松散的三个线圈91、92、93形成的电枢线圈9。

即，如图5所示，以与极齿12的卷绕主体部12a的径向内方侧的卷绕安装面紧贴的方式，卷绕第一层的第一线圈91的绕组14。这样的话，第一层的线圈91的最下侧的绕组14中的与台阶12a1直接抵接的绕组14因上述台阶12a1而被限制位置，无法向径向外方侧移动。接着，其它最下侧的绕组14也依照上述方式而同样地被限制位置。

接着，在卷绕了第一层的线圈91后，通过将第二层、第三层的线圈92、93依次一边使一部分重叠在下侧的线圈上一边进行卷绕，从而完成电枢线圈9。此时，在卷绕第二层的线圈92及第三层的线圈93时，第一层的线圈91的最下侧的绕组14也因台阶12a1而被限制位置。因而，绕组14不会因滑动而松弛，不会发生整个线圈的卷绕松散，线圈91、92、93的卷绕安装状态稳定。其结果是，可实现电枢铁心8A的切槽13内的绕组空间的增加，线圈的占空系数提高。此外，通过防止线圈91、92、93的卷绕松散，可实现各极齿12中的各线圈91、92、93的配置的均等化，因此，能够改善电枢6的平衡。

此外，在各极齿12的宽度方向两侧面设置作为限制部的台阶12a1的情况下，只需预先在构成电枢铁心8A的各铁心片的该部位增加作为限制部的台阶12a1，便能简单地实现。此外，通过设有台阶12a1的位置(由尺寸L2限制的位置)及高低差H的设定，能将第一层的线圈91的最下侧的绕组14可靠地保持在正确位置，也就是说，能防止第一层的线圈91的最下侧的绕组14越过台阶12a1。因此，能可靠地防止线圈91、92、93的卷绕松散。

(整流器)

接着，对电枢的其它结构进行说明。

如图2和图3所示，在外嵌固定在转轴3的比电枢铁心8更靠另一端侧(减速机构4侧)的整流器10的外周面上，安装有十八片由导电材料形成的整流片15。整流片15由在轴向上较长的板状的金属片构成。整流片15在彼此绝缘的状态下沿着周向等间隔地排列固定。这样，电动机2构成磁极数设定为四极、切槽13的个数设定为六个、整流片15的片数设定为十八片的所谓四极六槽十八整流片的电动机。

另外，在各整流片15的靠电枢铁心8一侧的端部一体地成形有竖板16，该竖板16被折曲成朝外径侧折返的形状。在竖板16上挂绕有电枢线圈9的末端部，并通过熔合等加以固定。藉此，使整流片15和与整流片15相对应的电枢线圈9导通。

另外，在与处于相同电位的整流片15对应的竖板16上分别挂绕有连接线17(后述)，该连接线17通过熔合固定于竖板16。连接线17用于使处于相同电位的整流片15彼此短路。连接线17在整流器10与电枢铁心8之间拉绕。

如图1所示，这样构成的整流器10面向减速机构4的齿轮外壳23。在齿轮外壳23内收纳有减速机构4的齿轮组41。此外，在齿轮外壳23的靠电动机2一侧一体地形成有电刷收纳部22。电动机2的整流器10面向上述电刷收纳部22。

在电刷收纳部22的内侧，通过保持件托架及电刷保持件(未图示)以自由进出的方式收纳有电刷21。电刷21用于向整流器10供给来自外部电源(例如装设在汽车上的电池等)的电力。电刷21被未图示的弹簧朝向整流器10侧施力，其前端与整流片15滑动接触。

(电枢线圈的形成方法)

接着，基于图6，对电枢线圈9的形成方法的一例进行说明。

图6是电枢的展开图。相邻的极齿间的空隙与切槽相当。另外，在以下的图6中，对各整流片15、各极齿12及所形成的电枢线圈9分别标注符号并进行说明。

如图6所示，各极齿12分别在周向上依次被分配U相、V相、W相。也就是说，一号、四号极齿12为U相，二号、五号极齿12为V相，三号、六号极齿12为W相。在此，将与对整流片15进行标注的编号中的一号相当的位置设为与一号极齿12相对应的位置。

另外，在图6中，将绕组14向各极齿12卷绕的卷绕方向是顺时针时称为正向，将卷绕方向是逆时针时称为逆向。

首先，例如，在将绕组14的卷绕开始端14a从一号整流片15开始卷绕的情况下，随后，将绕组14引入至位于一号整流片15附近的一号-六号极齿12间的切槽13。接着，在将绕组14在各极齿12上分别卷绕n(n是自然数，3的倍数)圈的情况下，在一号极齿12上沿正向以集中卷绕方式卷绕n/3圈。

接着，将绕组14从一号-二号极齿12之间的切槽13拉出，并挂绕于与一号整流片15相邻的二号整流片15的竖板16。接着，使卷绕结束端14b与二号整流片15连接。藉此，在一号-二号整流片15间形成有正向卷绕于一号极齿12的U相的第一线圈91。

接着，将卷绕开始端14a挂绕于五号整流片15的竖板16的绕组14引入至一号-二号极齿12间的切槽13中。接着，在一号极齿12上沿逆向以集中卷绕方式卷绕n/3圈。

接着，将绕组14从一号-六号极齿12间的切槽13拉出，并挂绕于与五号整流片15相邻的六号整流片15的竖板16。接着，使卷绕结束端14b与六号整流片15连接。藉此，在五号-六号整流片15间形成逆向卷绕于一号极齿12的“-U”相的第二线圈92。

接着，将卷绕开始端14a挂绕于六号整流片15的竖板16的绕组14引入至一号-二号极齿12之间的切槽13中。接着，在一号极齿12上沿逆向以集中卷绕方式卷绕n/3圈。

接着，将绕组14从一号-六号极齿12间的切槽13拉出，并挂绕于与六号整流片15相邻的七号整流片15的竖板16。接着，使卷绕结束端14b与七号整流片15连接。藉此，在六号-七号整流片15间形成逆向卷绕于一号极齿12的“-U”相的第三线圈93。

因而，在相当于U相的一号极齿12上形成由U相的第一线圈91、“-U”相的第二线圈92及“-U”相的第三线圈93构成的卷绕n圈的电枢线圈9，其中，上述第一线圈91是将绕组14沿正向卷绕n/3圈而形成的，第二线圈92及第三线圈93是将绕组14沿逆向卷绕n/3圈而形成的。

接着，通过在与各相对应的整流片15间依次进行上述操作，从而在电枢铁心8上形成包括第一线圈91、第二线圈92及第三线圈93的三相结构的电枢线圈9，在相邻的整流片15之间将U、“-W”、“-W”、V、“-U”、“-U”、W、“-V”、“-V”相的线圈91～93按此顺序依次电连接。

另外，形成各相的线圈91～93的绕组14的卷绕开始端14a及卷绕结束端14b的与整流片15连接的连接部位只要是在相邻的整流片15之间使U、“-W”、“-W”、V、“-U”、“-U”、W、“-V”、“-V”相的线圈91～93按此顺序依次进行电连接即可。

(电动机的动作)

接着，基于图6，对电动机2的动作进行说明。

在电动机2的动作说明时，例如，如图6所示，对在一号-二号整流片15间配置电刷21，并在六号整流片15配置电刷21，在上述两个电刷21之间施加电压的情况进行说明。

在这种情况下，U相的第一线圈91短路。此外，在“-U”相的第二线圈92中流过逆向(图6中的逆时针方向)的电流，在“-U”相的第三线圈93中流过正向(图6中的顺时针方向)的电流。即，由于在第二线圈92和第三线圈93中流过彼此方向相反的电流，因此，磁场被抵消，磁场与磁体7之间不会产生转矩。

与此相对的是，在V相的第一线圈91、“-V”相的第二线圈92和“-V”相的第三线圈93中，电流分别沿正向流过。此外，在“-W”相的第一线圈91、“-W”相的第二线圈92和“-W”相的第三线圈93中，电流分别沿逆向流过。

这样，在二号、三号、五号、六号极齿12上分别形成有磁场。这些磁场的朝向在环绕周向的方向上依次配置。因而，在形成于各极齿12的磁场与磁体7之间，磁吸引力和斥力沿相同的方向作用在以转轴3为中心呈点对称的位置处。接着，藉此使转轴3旋转。

另外，例如在上述的电动机2的动作的说明中，也可以使配置于一号-二号整流片15间的电刷21超前(日文：進角)，使转轴3高速旋转。

(第一变形例)

图7是第一实施方式的第一变形例的电枢的展开图。

如图7所示，在第一实施方式的整流器10上安装有十八片整流片15。与此相对的是，在第一变形例的整流器210上安装有十二片(极齿12的数量两倍的片数)整流片15。这点与上述第一实施方式不同。即，在本变形例的电动机202中，构成磁极数设定为四极、切槽13的个数设定为六个、整流片15的片数设定为十二片的所谓四极六槽十二整流片的电动机。

此外，在第一实施方式的构成电枢的电枢铁心8上，形成有包括第一线圈91、第二线圈92和第三线圈93这三个线圈91～93的三相结构的电枢线圈9。与此相对的是，在第一变形例的构成电枢的电枢铁心8上形成有包括第一线圈91和第二线圈92这两个线圈的三相结构的电枢线圈209。这点与上述第一实施方式不同。

(电枢线圈的形成方法)

基于图7，对电枢线圈209的形成方法的一例进行说明。

如图7所示，各极齿12分别在周向上依次被分配U相、V相、W相。也就是说，一号、四号极齿12为U相，二号、五号极齿12为V相，三号、六号极齿12为W相。在此，将与对整流片15进行标注的编号中的一号相当的位置设为与一号极齿12相对应的位置。另外，处于相同电位的整流片15彼此通过连接线17而发生短路。另外，在图7中，将绕组14向各极齿12卷绕的卷绕方向是顺时针时称为正向，将卷绕方向是逆时针时称为逆向。

首先，例如，在将绕组14的卷绕开始端14a从一号整流片15开始卷绕的情况下，随后，将绕组14引入至位于一号整流片15旁边的一号-六号极齿12间的切槽13。接着，在将绕组14在各极齿12上分别卷绕n(n是自然数，且是2的倍数)圈的情况下，在一号极齿12上沿正向以集中卷绕方式卷绕n/2圈。

接着，将绕组14从一号-二号极齿12间的切槽13拉出，并挂绕于与一号整流片15相邻的二号整流片15的竖板16。接着，使卷绕结束端14b与二号整流片15连接。藉此，在一号-二号整流片15间形成正向卷绕于一号极齿12的U相的第一线圈291。

此外，将卷绕开始端14a挂绕于四号整流片15的竖板16的绕组14引入至一号-二号极齿12间的切槽13中。接着，在一号极齿12上沿逆向以集中卷绕方式卷绕n/2圈。

接着，将绕组14从一号-六号极齿12间的切槽13拉出，并挂绕于与四号整流片15相邻的五号整流片15的竖板16。接着，使卷绕结束端14b与五号整流片15连接。藉此，在四号-五号整流片15之间形成逆向卷绕于一号极齿12的“-U”相的第二线圈292。

因而，在相当于U相的一号极齿12上形成由U相的第一线圈91、“-U”相的第二线圈92构成的卷绕n圈的电枢线圈9，其中，上述第一线圈91是将绕组14沿正向卷绕n/2圈而形成的，上述第二线圈92是将绕组14沿逆向卷绕n/2圈而形成的。

接着，通过在与各相对应的整流片15间依次进行上述操作，从而在电枢铁心8上形成包括第一线圈91和第线圈292的三相结构的电枢线圈209，在相邻的整流片15之间，U、“-W”、V、“-U”、W、“-V”相的线圈91、92按此顺序依次电连接。

另外，形成各相的线圈91、92的绕组14的卷绕开始端14a和卷绕结束端14b的与整流片15连接的连接部位只要是在相邻的整流片15之间使U、“-W”、V、“-U”、W、“-V”相的线圈91、92按此顺序依次进行电连接即可。

(第二变形例)

图8是第一实施方式的第二变形例的电枢的展开图。

如图8所示，在第一变形例中，磁极数为四极(磁极对数为2)。与此相对的是，在第二变形例中，磁极数为六极(磁极对数为3)。此外，电枢铁心8的极齿12的数量之前为六个，但本变形例中为九个。此外，整流器310的整流片15的个数之前为十二片，但本变形例中为十八片。这些点与上述第一变形例不同。在各极齿12上第一线圈91和第二线圈92按此顺序卷绕。

此外，在第二变形例中，在同相的极齿12上连续地卷绕有绕组14。这一点与上述第一变形例和第二变形例不同。即，在第二变形例中，卷绕于一个极齿12的绕组14暂时不与整流片15连接，而是卷绕于相同相的极齿12(例如，一号极齿12、四号极齿12和七号极齿12)，在将绕组14卷绕于相同相的全部极齿12来形成线圈91、92后，绕组14的卷绕结束端与规定的整流片15连接。

(第二实施方式)

图9是第二实施方式的电枢铁心的从轴向观察时的图。

如图9所示，在上述电枢铁心8B中，在各极齿12的卷绕主体部12a的宽度方向的两个侧面设有凸部12a2，以作为限制部。上述凸部12a2也起到与第一实施方式的台阶12a1相同的作用。

(第三实施方式)

图10A是第三实施方式的电枢铁心的说明图，其是电枢铁心的从轴向观察时的图。图10B是图10A的C部分的放大图。

如图10A所示，在上述电枢铁心8C中，在各极齿12的卷绕主体部12a的宽度方向的两个侧面设有供构成第一层的线圈91的绕组14嵌入的凹部12a3，作为限制部。

此外，如图10B所示，上述凹部12a3的深度d设定为绕组14的半径h以上。根据上述电枢铁心8C，通过使绕组14(14C)嵌入形成于卷绕安装面上的凹部12a3，从而上述绕组14C自身起到与第一实施方式相同的台阶的作用。因此，能防止第一层的线圈的最下侧的绕组的位置偏移。

(第四实施方式)

图11是第四实施方式的电枢铁心的从轴向观察时的图。

如图11所示，在上述电枢铁心8D中，在各极齿12的卷绕主体部12a的宽度方向的两侧设置有第一级台阶12a4和第二级台阶12a5这两级台阶，以作为限制部，上述第一级台阶12a4和上述第二级台阶12a5以从径向内方朝外方错开位置的方式设置。在这种情况下，第一级台阶12a4起到防止第一层的线圈91错位的作用，第二级台阶12a5起到防止第二层的线圈92错位的作用。

(第五实施方式)

图12是第五实施方式的电枢铁心的从轴向观察时的图。

如图12所示，在上述电枢铁心8E中，在各极齿12的卷绕主体部12a的宽度方向的两个侧面设有连续地多个凹部12a6，以作为限制部，上述多个凹部12a6具有能绕组14(参照图5)嵌入的尺寸。藉此，通过设置多个凹部12a6，能起到与第一实施方式相同的效果。

(第六实施方式)

图13是第六实施方式的电枢铁心的从轴向观察时的图。

如图13所示，在上述电枢铁心8F中，在各极齿12的卷绕主体部12a的宽度方向的两个侧面通过焊接、粘接等方法固接有与绕组14(参照图5)相同直径的线材12a7，以作为限制部。上述线材12a7也起到与第一实施方式的台阶12a1相同的作用。

另外，本发明不局限于上述实施方式，包含在不脱离本发明技术思想的范围内对上述实施方式进行各种改变。

例如，在上述实施方式中，对在用于驱动汽车的雨刷的带减速器的电动机1的电枢铁心8、8A～8F上设置用于防止绕组14的卷绕松散的各种限制部的情况进行了说明。但是，并不限定于此，也能将上述的实施方式的限制部应用于各种电动机的电枢铁心。

工业上的可利用性

根据上述电枢铁心、电枢和电动机，能防止将多个线圈卷绕于各极齿时的线圈的卷绕松散。因而，能实现电枢中的线圈占空系数的提高和平衡的改善。

符号说明

1 带减速器的电动机

2 电动机

6 电枢

8、8A～8F 电枢铁心

11 铁心主体

12 极齿

12a 卷绕主体部

12a1 台阶(限制部)

12a2 凸部(限制部)

12a3 凹部(限制部)

12a4 第一台阶(限制部)

12a5 第二台阶(限制部)

12a6 凹部(限制部)

12a7 线材(限制部)

14 绕组

91、92、93 线圈。

Claims (8)

1.一种电枢铁心，在圆环状的铁心主体的外周具有朝向径向外方呈放射状延伸的多个极齿，在各所述极齿的卷绕主体部上卷绕有多个线圈，至少第一层的线圈的最下侧的绕组以与所述卷绕主体部的基端侧的卷绕安装面紧贴的方式进行卷绕，之后卷绕的第二层的线圈以使第二层的线圈的至少一部分重叠在所述第一层的线圈上的方式进行卷绕，其特征在于，

在所述卷绕主体部的外周的所述第一层的线圈的卷绕安装面的至少一部分设有限制部，该限制部对所述第一层的线圈的最下侧的绕组在所述极齿的延伸方向上的位置偏移进行限制。

2.如权利要求1所述的电枢铁心，其特征在于，所述限制部设置在所述铁心主体的从轴向观察时的所述卷绕主体部的宽度方向两个侧面中的至少一方的侧面上。

3.如权利要求1或2所述的电枢铁心，其特征在于，所述限制部设置在所述卷绕主体部的所述延伸方向的中央、或是设置在比所述延伸方向的中央更靠所述延伸方向的内方侧。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电枢铁心，其特征在于，所述限制部由台阶构成，该台阶设置于所述第一层的线圈的卷绕安装面的所述延伸方向的外方侧的端部，以所述台阶为边界，所述延伸方向的内方侧的所述第一层的线圈的卷绕安装面的高度设定成比所述延伸方向的外方侧的卷绕安装面的高度低。

5.如权利要求4所述的电枢铁心，其特征在于，所述台阶的高低差设定为构成所述线圈的绕组的半径以上。

6.如权利要求1至3中任一项所述的电枢铁心，其特征在于，所述限制部是供构成所述线圈的绕组嵌入的凹部，该凹部形成于所述第一层的线圈的卷绕安装面的所述延伸方向的外方侧的端部，所述凹部的深度设定为所述绕组的半径以下。

7.一种电枢，其特征在于，在权利要求1至6任一项所述的电枢铁心的各极齿的卷绕主体部上，以集中卷绕方式依次卷绕有多个线圈，在以最下侧的绕组紧贴在所述卷绕主体部的卷绕安装面的方式卷绕了第一层的线圈之后，第二层以后的线圈以第二层以后的线圈的至少一部分重叠在所述第一层的线圈上的方式进行卷绕。

8.一种电动机，其特征在于，包括：权利要求7所述的电枢；以及磁体，该磁体相对于由所述电枢形成的磁场产生磁吸引力和磁斥力。