CN107026551A - 电动马达 - Google Patents
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Abstract
在将各极齿(12)沿周向依次分配为U相、V相、W相,并将卷装在各相上的正向卷绕线圈分别设定为U相、V相、W相的线圈,将卷装在各相上的反向卷绕线圈分别设定为-U相、-V相、-W相的线圈时,在相邻的整流片之间,将U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V、-V相的线圈依次电连接,并且,在电枢铁心(8)与整流器(10)之间拉绕的绕组(14)绕着转轴沿相同的方向拉绕。
Description
本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP2013/072539,国际申请日为2013年08月23日,进入中国国家阶段的申请号为201380043515.3,名称为“电动马达”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种例如装载在车辆中的电动马达。
本发明基于2012年8月30日在日本提交的日本专利特愿2012-189993号以及2012年12月18日在日本提交的日本专利特愿2012-276265号要求优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
例如,作为汽车用的刮水器电动机,有时使用能切换转速的三电刷式电动机。在这种电动机中,卷装有电枢线圈的电枢能自由旋转地配置在圆筒状的轭铁的内侧,在该轭铁的内周面包括多个磁极。电枢具有外嵌固定在转轴上的电枢铁心,在电枢铁心上形成有沿轴向较长的切槽。在该切槽内隔着规定间隔地以分布卷绕方式卷装有绕组,形成多个线圈。各线圈与安装在转轴上的整流器的各整流片接通。
各整流片能与电刷滑动接触。电刷由低速用电刷、高速用电刷以及在这些电刷中共用的共用电刷这三种电刷构成。高速用电刷配置成比低速用电刷提前触发的形态。并且,在通常工作时,利用共用电刷和低速用电刷供给电力,在高速工作时,利用共用电刷和高速用电刷供给电力。通过这样构成,三电刷式电动机能使通常工作时和高速工作时的有效导体数存在不同。也就是说,在高速工作时,与通常工作时相比,电动机提前触发,从而能使电动机以比通常工作时更高速的旋转进行工作。
在此,考虑到提高车辆装载性等要求,始终希望刮水器电动机等装载于车辆的电动机能实现小型化。因而,例如公开了一种将电枢铁心的切槽的个数(槽数)设定为十六个、且将磁极数设定为四个极的电动机。在上述电动机中,根据磁极数以跨过四个极齿的分布卷绕方式卷绕有线圈。此外,将线圈与具有使处于相同电位的整流片彼此短路的十六片整流片的整流器连接(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2010-226847号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
另外,上述现有技术的电动机为了获得较大的输出,大多与减速器(减速部)连接来进行使用。在此,作为实现电动机的小型化的方法,可考虑增大减速器的减速比。这是由于通过增大减速比,能够抑制电动机本身的输出,其结果是,能使电动机小型化。
此时,需要与增大减速比相应地增加电动机的转速,但在切槽数较多的情况下,由磁极数和切槽数的最小公倍数确定的阶数增大。
因而,存在电动机的噪声变为高频、且该噪声刺耳这样的问题。
另外,由于切槽的个数越多,电枢铁心的形状变得越是复杂,因此,存在电枢的生产率降低这样的问题。
此外,由于每一极对的整流片数较少,因此,整流片间的电压变大,存在整流性变差这样的问题。
另外,由于将线圈以分布卷绕方式卷绕在极齿上,因此,存在线圈末端的重叠增多、线圈的线材成本增加,并且使电动机性能下降、电动马达大型化这样的问题。
因而,本发明鉴于上述情况而作,提供一种能够防止高频的噪声,并且提高电枢的生产率,还能提高整流性的电动马达。另外,提供一种能够降低生产成本,并且能够提高电动机性能、实现小型化的电动马达。
解决技术问题所采用的技术方案
根据本发明的第一方面,电动马达的特征是,包括:轭铁,上述轭铁具有多个磁极;转轴,上述转轴能自由旋转地设置在上述轭铁的内侧;电枢铁心,上述电枢铁心安装在上述转轴上,并具有朝向径向呈放射状延伸的多个极齿和形成在这些极齿之间的多个切槽;线圈,上述线圈分别以集中卷绕的方式卷装在各极齿上;整流器,上述整流器与上述电枢铁心相邻地设置在上述转轴上,且沿周向配置有多个整流片;以及三个电刷,这三个电刷是经由上述整流片对上述线圈进行供电的低速用电刷、高速用电刷以及与上述低速用电刷和高速用电刷共用的共用电刷,将上述磁极设定为四个极,将上述切槽的个数设定为六个,将上述整流片的个数设定为十八个,卷装在各极齿上的线圈包括沿正向卷绕而形成的一个正向卷绕线圈和沿反向卷绕而形成的两个反向卷绕线圈,在将各极齿沿周向依次分配为U相、V相、W相,并将卷装在各相上的上述正向卷绕线圈分别设定为U相、V相、W相的线圈,将卷装在各相上的上述反向卷绕线圈分别设定为-U相、-V相、-W相的线圈时,在相邻的整流片之间,将U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V、-V相的线圈依次电连接,并且,在上述电枢铁心与上述整流器之间拉绕的上述线圈绕着上述转轴沿相同的方向拉绕。
另外,根据本发明的第二方面,电动马达的特征是,包括:轭铁,上述轭铁具有多个磁极;转轴,上述转轴能自由旋转地设置在上述轭铁的内侧;电枢铁心,上述电枢铁心安装在上述转轴上,并具有朝向径向呈放射状延伸的多个极齿和形成在这些极齿之间的多个切槽;线圈,上述线圈分别以集中卷绕的方式卷装在各极齿上;整流器,上述整流器与上述电枢铁心相邻地设置在上述转轴上,且沿周向配置有多个整流片;以及两个电刷,这两个电刷经由上述整流片对上述线圈进行供电,将上述磁极设定为四个极,将上述切槽的个数设定为六个,将上述整流片的个数设定为十八个,卷装在各极齿上的线圈包括沿正向卷绕而形成的一个正向卷绕线圈和沿反向卷绕而形成的两个反向卷绕线圈,在将各极齿沿周向依次分配为U相、V相、W相,并将卷装在各相上的上述正向卷绕线圈分别设定为U相、V相、W相的线圈,将卷装在各相上的上述反向卷绕线圈分别设定为-U相、-V相、-W相的线圈时,在相邻的整流片之间,将U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V、-V相的线圈依次电连接,并且,在上述电枢铁心与上述整流器之间拉绕的上述线圈绕着上述转轴沿相同的方向拉绕。
通过这样构成,能够在不使电动机性能下降的情况下减少切槽数,因此,能够减少电动机的次数。因而,能够防止电动机高速旋转时的高频噪声。
另外,通过减少切槽数,相应地能够简化电枢铁心的形状,提高电枢的生产率。此外,与减少切槽数相对应地,能够将各切槽的大小设定得较大。因而,能将向各极齿卷绕的线圈的卷绕数设定得较多。其结果是,能够实现电枢铁心的小型、轻量化。
此外,通过将整流片数设定为切槽数的三倍以上,能够增加每一极对的整流片数。因而,能够减小整流片间的电压,提高整流性。另外,每一个整流片的线圈的有效导体数减少,因此,能容易应对由高速用电刷引起的速度变化。
另外,由于将线圈以集中卷绕的方式卷绕在极齿上,因此,与以分布卷绕的方式卷绕线圈的情况相比,能够提高线圈的堆积因数,并且减少线圈末端的重叠部分。因而,能够降低线圈的线材成本,提供廉价的电动马达。此外,在使电动机性能相同的情况下,能够实现电枢铁心的小型、短轴化。
另外,在电枢铁心与整流器之间拉绕的线圈绕着转轴沿相同的方向拉绕,因此,能使拉绕线圈的绕组装置的动作方向恒定。因而,能够减轻绕组装置的负担,提高线圈的绕组作业性,并且能消除作用于线圈的张力的不均,进一步提高堆积因数。因而,能够降低生产成本,并且提高电动机性能。
本发明的电动马达的特征是,利用连接线,将各整流片中、处于相同电位的整流片彼此连接,在形成上述U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V、-V相的线圈时,与上述U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V、-V相的线圈一起一连串地形成上述连接线,在形成上述连接线时,以和在上述电枢铁心与上述整流器之间拉绕上述线圈时的方向相同的方向,来拉绕上述线圈,将上述线圈以α式卷绕的方式卷绕在形成于上述整流片的竖片上,将上述整流片与上述线圈连接。
通过这样构成,能够可靠地防止整流片与线圈的连接不良。另外,能够可靠地抑制整流器颈部的线圈变宽,因此,能抑制挂绕在相邻的竖片上的线圈彼此发生接触。因而,能够抑制热的产生,并且能够防止因线圈的覆盖层发生剥离使得挂绕在相邻的竖片上的线圈彼此发生接触,而引起电动马达的工作故障。
发明效果
根据上述的电动马达,能够在不使电动机性能下降的情况下减少切槽数,因此,能够减少电动机的次数。因而,能够防止电动机高速旋转时的高频噪声。
另外,通过减少切槽数,相应地能够简化电枢铁心的形状,并能够提高电枢的生产率。此外,与减少切槽数相对应地,能够将各切槽的大小设定得较大。因而,能将向各极齿卷绕的线圈的卷绕数设定得较多。其结果是,能够实现电枢铁心的小型、轻量化。
此外,通过将整流片数设定为切槽数的三倍以上,能够增加每一极对的整流片数。因而,能够减小整流片之间的电压,提高整流性。另外,由于每一个整流片的线圈的有效导体数减少,因此,容易应对由高速用电刷引起的速度变化。
另外,由于将线圈以集中卷绕的方式卷绕在极齿上,因此,与以分布卷绕的方式卷绕线圈的情况相比,能够提高线圈的堆积因数,并且能够减少线圈末端的重叠部分。因而,能够降低线圈的线材成本,并能够提供廉价的电动马达。此外,在使电动机性能相同的情况下,能够实现电枢铁心的小型、短轴化。
另外,在电枢铁心与整流器之间拉绕的线圈绕着转轴沿相同的方向拉绕,因此,能使拉绕线圈的绕组装置的动作方向恒定。因而,能够减轻绕组装置的负担,提高线圈的绕组作业性,并且能消除作用于线圈的张力的不均,进一步提高堆积因数。因此,能够降低生产成本,并且提高电动机性能。
附图说明
图1是本发明实施方式的带减速器的电动机的纵剖视图。
图2是从轴向观察本发明实施方式的电动马达的俯视图。
图3是本发明实施方式的电刷收纳部的俯视图。
图4是本发明第一实施方式的电枢的展开图。
图5是表示本发明第一实施方式的、绕组朝向各整流片的竖片挂绕的挂绕方法的说明图。
图6是本发明第一实施方式的整流器的竖片部分的放大立体图,其示出了将绕组以α式卷绕的方式卷绕在竖片上的状态。
图7是本发明第一实施方式的整流器的竖片部分的放大立体图,其示出了没有将绕组以α式卷绕的方式卷绕在竖片上的状态。
图8是本发明第二实施方式的电枢的展开图。
图9是本发明第三实施方式的电刷收纳部的俯视图。
图10是本发明第三实施方式的电枢的展开图。
图11是本发明第四实施方式的带减速器的电动机的纵剖视图。
图12是本发明第四实施方式的电枢的立体图。
图13是本发明第四实施方式的电枢铁心的俯视图。
图14是本发明第四实施方式的电枢的展开图。
图15是本发明第四实施方式的、将绝缘体安装在电枢铁心上的状态的立体图。
图16是本发明第四实施方式的、从整流器侧对安装在电枢铁心上的绝缘体进行观察的放大立体图。
图17是本发明第四实施方式的绝缘体的立体图。
图18是表示本发明第四实施方式的各分隔壁、防卷绕松散板及防卷绕松散凸部的相对关系的说明图。
图19是本发明第四实施方式的第一变形例的、将绝缘体安装在电枢铁心上的状态的立体图。
图20是本发明第四实施方式的第二变形例的、将绝缘体安装在电枢铁心上的状态的立体图。
图21是本发明第四实施方式的第三变形例的、将绝缘体安装在电枢铁心上的状态的立体图。
图22是本发明第五实施方式的电枢的展开图。
图23是本发明第五实施方式的、将绝缘体安装在电枢铁心上的状态的立体图。
图24是表示本发明第五实施方式的分隔壁、防卷绕松散板及防卷绕松散凸部的相对关系的说明图。
图25是本发明第五实施方式的第一变形例的、将绝缘体安装在电枢铁心上的状态的立体图。
图26是本发明第五实施方式的第二变形例的、将绝缘体安装在电枢铁心上的状态的立体图。
图27是本发明第五实施方式的第三变形例的、将绝缘体安装在电枢铁心上的状态的立体图。
具体实施方式
(第一实施方式)
(带减速器的电动机)
接着,基于图1至图6,对本发明第一实施方式进行说明。
图1是使用本发明第一实施方式的电动马达的带减速器的电动机的纵剖视图,图2是从轴向观察电动马达的俯视图。
如图1和图2所示,带减速器的电动机1包括电动马达2和与电动马达2的转轴3连接的减速机构4。电动马达2具有有底筒状的轭铁5和能自由旋转地设置在轭铁5内的电枢6。
轭铁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永磁体7。
在轭铁5的底壁(端部)51的径向中央形成有朝向轴向外侧突出的轴承外壳19,在该轴承外壳19上设置有用于将转轴3的一端轴支承成能自由旋转的滑动轴承18。上述滑动轴承18具有转轴3的调心功能。
在筒部53的开口部53a设置有外凸缘部52。在外凸缘部52上形成有螺栓孔(未图示)。将未图示的螺栓插通到上述螺栓孔中,并且螺入到形成在减速机构4的后述齿轮箱23上的未图示的螺栓孔,从而将轭铁5旋紧固定到减速机构4。
电枢6包括:电枢铁心8,该电枢铁心8外嵌固定在转轴3上;电枢线圈9,该电枢线圈9卷装在电枢铁心8上;以及整流器10,该整流器10配置在转轴3的另一端侧。通过将利用冲压加工等冲裁得到的磁性材料的板材沿轴向层叠(层叠铁心)、或是对软磁性粉末进行加压成型(压粉铁心),从而形成电枢铁心8,该电枢铁心8具有大致圆柱状的铁心主体11。
在铁心主体11的径向大致中央形成有用于使转轴3压入的通孔11a。另外,在铁心主体11的外周部呈放射状设置有六个轴向俯视观察呈大致T字型的极齿12。通过将极齿12呈放射状设置在铁心主体11的外周部,从而在相邻的极齿12间形成六个燕尾槽状的切槽13。
利用上述切槽13来将电枢线圈9卷装到电枢铁心8上。
在此,在铁心主体11的、与极齿12的根部对应的位置处,沿周向形成有六个分别沿轴向贯穿的、截面呈圆形的空孔11b。更具体来说,在铁心主体11的通孔11a与极齿12之间的、比上述通孔11a与极齿12的根部间的径向大致中央稍靠通孔11a一侧的位置处,形成有空孔11b。上述空孔11b用于促进空气在电动马达2的内部的对流,并抑制电动马达2的温度上升。
在转轴3的比电枢铁心8更靠另一端侧的位置处,外嵌固定有整流器10。在上述整流器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由沿轴向较长的板状的金属片构成,并且以彼此绝缘的状态沿周向等间隔地并排固定。
这样,电动马达2是永磁体7设定为四个(磁极数为四个极)、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马达。
另外,在各整流片15的靠电枢铁心8侧的端部一体成型有以朝向外径侧折返的形态折曲的竖片16。电枢线圈9的端部挂绕在竖片16上,并通过熔合等方式固定在竖片16上。藉此,整流片15与对应于该整流片15的电枢线圈9接通。
另外,在分别与处于相同电位的整流片15对应的竖片16上挂绕有连接线17(参照图4),该连接线17通过熔合的方式固定在竖片16上。连接线17用于使处于相同电位的整流片15彼此短路,并且连接线17在整流器10与电枢铁心8之间拉绕(详细情况在后面进行说明)。
这样构成的整流器10处于面对减速机构4的齿轮箱23的状态。齿轮箱23由铝铸件制的外壳主体42和树脂制的底板43构成,其中,上述外壳主体42形成为在一个面上具有开口部42a的大致箱状,并用于收纳减速机构4的齿轮组41,上述底板43将外壳主体42的开口部42a封闭。在外壳主体42的电动马达2一侧一体成型有电刷收纳部22,电动马达2的整流器10与上述电刷收纳部22面对。
(电刷收纳部)
图3是电刷收纳部22的俯视图。
如图3所示,电刷收纳部22在齿轮箱23的靠电动马达2一侧形成为凹状。电刷收纳部22的周壁30形成为截面呈大致长圆形,其由平面壁30a和圆弧壁30b构成。
在电刷收纳部22的内侧设置有盖33,该盖33形成为截面呈大致长圆形的筒状,以与电刷收纳部22对应。上述盖33也具有平面壁33a和圆弧壁33b。此外,在盖33的内侧设置有以与上述盖33对应的方式形成的保持支承件34。保持支承件34通过螺栓35而螺旋固定在外壳主体42的侧壁42b上。
在保持支承件34的周向三个部位处设置有刷握36。在刷握36内安装有电刷21,电刷21分别以被各自的弹簧S施力的状态而在相对于刷握36自由突出或没入。这些电刷21的前端部由于被弹簧S施力,因此与整流器10的整流片15滑动接触。另外,电刷21与未图示的外部电源、例如装载在汽车中的蓄电池电连接。接着,能将来自未图示的外部电源的电力供给到整流器10中。
电刷21由与阳极侧连接的低速用电刷21a和高速用电刷21b、以及与上述低速用电刷21a和高速用电刷21b共用且与阴极侧连接的共用电刷21c构成。低速用电刷21a与共用电刷21c彼此以电角计隔着180°、也就是说以机械角计在周向上隔着90°的间隔配置。另一方面,高速用电刷21b配置成在周向上与低速用电刷21a分开角度α。另外,在本实施方式中,将共用电刷21c作为阴极侧、将低速用电刷21a及高速用电刷21b作为阳极侧来进行说明,但也可以使阳极侧和阴极侧反过来。
在此,由于整流器10的处于相同电位的整流片15、即以转轴3为中心而彼此相对的整流片15相互通过连接线17短路,因此,也能对没有与电刷21滑动接触的整流片供电。因而,高速用电刷21b位于比低速用电刷21a提前角度θ的位置处。
(连接线的接线结构及电枢线圈的卷装结构)
在此,基于图4,对连接线17的接线结构及电枢线圈9的卷装结构进行详细说明。
图4是电枢6的展开图,相邻的极齿12间的空隙相当于切槽13。另外,在以下的图4中,对各整流片15、各极齿12及卷装后的电枢线圈9分别标注符号来进行说明。
如上图所示,各极齿12在周向上依次分别分配为U相、V相、W相。也就是说,一号极齿12和四号极齿12为U相,二号极齿12和五号极齿12为V相,三号极齿12和六号极齿12为W相。另外,处于相同电位的整流片15相互通过连接线17短路。在此,将相当于整流片15所标注的编号中的一号的位置设定为与一号极齿12对应的位置。
此外,通过将绕组14以双锭翼(日文:ダブルフライヤ方式)方式卷绕在电枢铁心8及整流器10的竖片16上,从而形成卷装在各极齿12上的电枢线圈9以及连接线17。另外,双锭翼方式是指根据以转轴3为中心而呈点对称的关系在两个部位同时卷绕绕组14的方式。以下,进行更具体的说明。
在此,绕组14的卷绕起始端81具有两个,挂绕在分别处于相同电位的一号整流片15的竖片16和十号整流片15的竖片16上。接着,在电枢铁心6与整流器10之间拉绕的绕组14,以及为了形成连接线17而拉绕的绕组14的拉绕方向设定为绕转轴3全为相同方向。
另外,在以下的说明中,将依次对各极齿12分配U相、V相、W相的方向、即图4中的右侧简称为右侧来进行说明。
另外,由于从一号整流片15开始卷绕的绕组14,与从十号整流片15开始卷绕的绕组14的拉绕步骤是以转轴3为中心呈点对称的,因此,在以下的说明中,仅对从十号整流片15开始卷绕的绕组14进行说明。
卷绕起始端81挂绕在十号整流片15的竖片16上的绕组14,随后挂绕到转轴3上,同时朝向右侧被拉绕,从而挂绕到处于与十号整流片15相同电位的一号整流片15上。接着,在将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到一号极齿12与六号极齿12间的切槽13内。接着,当将绕组14在各极齿12上分别卷绕N(N为1以上的自然数)圈的情况下,在一号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/3圈,以形成U相线圈91a。
接着,将绕组14从一号极齿12与二号极齿12间的切槽13中拉出,并将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与一号整流片15相邻的二号整流片15的竖片16上。接着,将绕组14挂绕到转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与二号整流片15相同电位的十一号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到三号极齿12与四号极齿12间的切槽13中。接着,在三号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/3圈,以形成“-W相”线圈91b。
接着,将绕组14从二号极齿12与三号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14挂绕在与二号整流片15相邻的三号整流片15的竖片16上。接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14挂绕在处于与三号整流片15相同电位的十二号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14拉入到三号极齿12与四号极齿12间的切槽13中。接着,在三号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/3圈,以形成“-W相”线圈92b。
接着,将绕组14从二号极齿12与三号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14挂绕在与三号整流片15相邻的四号整流片15的竖片16上。接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14挂绕在处于与四号整流片15相同电位的十三号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14拉入到四号极齿12与五号极齿12间的切槽13中。接着,在五号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/3圈,以形成V相线圈91c。
接着,将绕组14从五号极齿12与六号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14挂绕在与十三号整流片15相邻的十四号整流片15的竖片16上。接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14挂绕在处于与十四号整流片15相同电位的五号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14拉入到一号极齿12与二号极齿12间的切槽13中。接着,在一号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/3圈,以形成“-U相”线圈92a。
接着,将绕组14从一号极齿12与六号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14挂绕在与十四号整流片15相邻的十五号整流片15的竖片16上。接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与十五号整流片15相同电位的六号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14拉入到一号极齿12与二号极齿12间的切槽13中。接着,在一号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/3圈,以形成“-U相”线圈93a。
接着,将绕组14从一号极齿12与六号极齿12间的切槽13中,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14挂绕在与十五号整流片15相邻的十六号整流片15的竖片16上。接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与十六号整流片15相同电位的七号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将该绕组14拉入到二号极齿12与三号极齿12间的切槽13中。接着,在三号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/3圈,以形成W相线圈93b。
接着,将绕组14从三号极齿12与四号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,将该绕组14挂绕在与七号整流片15相邻的八号整流片15的竖片16上。接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与八号整流片15相同电位的十七号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到五号极齿12与六号极齿12间的切槽13中。接着,在五号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/3圈,以形成“-V相”线圈92c。
接着,将绕组14从四号极齿12与五号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与八号整流片15相邻的九号整流片15的竖片16上。接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,将绕组14挂绕在处于与九号整流片15相同电位的十八号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到五号极齿12与六号极齿12间的切槽13中。接着,在五号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/3圈,以形成“-V相”线圈93c。
然后,将绕组14从四号极齿12与五号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与九号整流片15相邻的十号整流片15的竖片16上,使绕组14的卷绕结束端82与上述十号整流片15连接。
藉此,在一号极齿12上形成由U相线圈91a、“-U相”线圈92a及“-U相”线圈93a构成的、卷绕N圈的U相的电枢线圈9U1。另外,在三号极齿12上形成由“-W相”线圈91b、“-W相”线圈92b及W相线圈93b构成的、卷绕N圈的W相的电枢线圈9W1。此外,在五号极齿12上形成由V相线圈91c、“-V相”线圈92c及“-V相”线圈93c构成的、卷绕N圈的V相的电枢线圈9V1。
另一方面,与上述的卷绕起始端81挂绕在十号整流片15的竖片16上的绕组14同时、且以转轴3为中心点呈对称地,对卷绕起始端81挂绕在一号整流片15的竖片16上的绕组14进行拉绕。
接着,在二号极齿12上形成由V相线圈91d、“-V相”线圈92d及“-V相”线圈93d构成的、卷绕N圈的V相的电枢线圈9V2。另外,在四号极齿12上形成由U相线圈91e、“-U相”线圈92e及“-U相”线圈93e构成的、卷绕N圈的U相的电枢线圈9U2。此外,在六号极齿12上形成由“-W相”线圈91f、“-W相”线圈92f及W相线圈93f构成的、卷绕N圈的W相的电枢线圈9W2。
这样,电枢线圈9由形成在一号极齿12和四号极齿12上的U相的电枢线圈9U1、9U2、形成在二号极齿12和五号极齿12上的V相的电枢线圈9V1、9V2以及形成在三号极齿12和六号极齿12上的W相的电枢线圈9W1、9W2构成,并联电路的数量为四个。
并且,在相邻的整流片15间,各相线圈91a~93f按照U、“-W”、“-W”、V、“-U”、“-U”、W、“-V”、“-V”相的顺序依次电连接。
在此,如图2中详细表示的那样,绕组14以集中绕组方式卷绕在各极齿12上,因此,能省略在相邻的极齿12间跨过的绕组14的跨接线。即,存在于电枢铁心8的轴向端部的电枢线圈9的线圈末端9a的重叠部分与将绕组14以分布卷绕的方式卷绕的情况相比有所减少。因而,电枢铁心8的铁心主体11的轴向端部不会被绕组14覆盖,而使得形成于铁心主体11的空孔11b露出。
另外,电枢铁心8与整流片15的竖片16之间的绕组14以挂绕在转轴3上的方式被拉绕,因此,能够抑制在整流器10颈部处卷绕得太粗。
此外,由于将在电枢铁心6与整流器10之间拉绕的绕组14及为了形成连接线17而拉绕的绕组14的拉绕方向设定为绕着转轴3朝向相同方向(图4中的右侧),因此,将绕组14以α式卷绕的方式卷绕各整流片15的竖片16上。
基于图5对α式卷绕进行详细说明。
图5是表示向各整流片的竖片挂绕绕组的方法的说明图。
如该图所示,在电枢铁心6与整流器10之间拉绕的绕组14及为了形成连接线17而拉绕的绕组14的拉绕方向设定为绕着转轴3全部朝向相同方向(图4中的右侧),因此,挂绕在各整流片15的竖片16上的绕组14始终是从左侧挂绕在竖片16上并向右侧被拉出。因此,如图5的A部所示,绕组14以α式卷绕的方式卷绕在竖片16上。
(减速机构)
如图1所示,在安装有这种电动马达2的齿轮箱23的外壳主体42内收纳有齿轮组41。齿轮组41由与电动马达2的转轴3连接的蜗杆轴25、与蜗杆轴25啮合的一对的阶梯型齿轮(日文:段付歯車)26、26以及与阶梯型齿轮26啮合的正齿轮27构成。
蜗杆轴25的一端与转轴3连接,另一端能自由旋转地轴支承于外壳主体42。蜗杆轴25与转轴3的连接部24、即转轴3的另一端能自由旋转地支承于滚动轴承32,该滚动轴承32设置在形成于外壳主体42的电刷收纳部22的底壁31上。
另外,蜗杆轴25具有螺纹彼此反向的第一螺纹部25a及第二螺纹部25b。上述第一螺纹部25a及第二螺纹部25b形成为一条或两条。但是,也可以将第一螺纹部25a及第二螺纹部25b形成为三条以上。
在夹着蜗杆轴25位于其两侧的位置处配置有一对阶梯型齿轮26、26,一对阶梯型齿轮26、26分别与第一螺纹部25a及第二螺纹部25b啮合。
一对阶梯型齿轮26一体地成型有与蜗杆轴25啮合的蜗轮28和形成为直径比蜗轮28小的小径齿轮29。在阶梯型齿轮26的径向中央压入有空转轮轴61。空转轮轴61朝与小径齿轮29相反的一侧突出,其突出的端部61a能自由旋转地轴支承于外壳主体42。另一方面,位于与空转轮轴61的端部61a相反侧的一端处的小径齿轮29的前端能自由旋转地轴支承于底板43。
这样,利用外壳主体42和底板43对一对阶梯型齿轮26的两端进行轴支承。此外,一对阶梯型齿轮26、26分别沿相同的方向旋转,以将蜗杆轴25的旋转传递到正齿轮27。即,利用蜗杆轴25和一对阶梯型齿轮26、26构成所谓的编组(日文:マーシャル)机构,利用一对阶梯型齿轮26、26将施加于蜗杆轴25的推力抵消。
正齿轮27与阶梯型齿轮26的小径齿轮29啮合。在正齿轮27的径向中央朝向底板43侧突出形成有凸点部65。该凸点部65能自由旋转地支承于底板43。另外,在凸点部65中压入有输出轴62。输出轴62从外壳主体42的底壁(端部)42c突出。在外壳主体42的底壁42c的、与输出轴62对应的部位处朝向外侧突出形成有凸点部63。在该凸点部63上设置有用于将输出轴62轴支承成能自由旋转的滑动轴承64。
在输出轴62的、从外壳主体42突出的部分形成有随着朝向前端而逐渐变细的锥状部66。在该锥状部66上形成有梳齿部67。藉此,例如能使用于驱动刮水器等的外部机构与输出轴62连接。
另外,在外壳主体42的侧壁42b上,沿转轴3的轴向突出设置有连接器68。连接器68与未图示的控制设备连接,以将未图示的外部电源的电力供给到电动马达2。
在将外壳主体42的开口部42a封闭的底板43的内表面43a上配置有基板71。在该基板71上设置有用于将连接器68与电动马达2电连接的接线柱72。另外,在基板71上设置有触点73a、73b。触点73a、73b是用于检测正齿轮27的旋转位置的滑动接点。在正齿轮27的与触点73a、73b滑动接触的部位处设置有未图示的接触板。
此外,伴随着正齿轮27、即输出轴62的旋转,因触点73a、73b与接触板(未图示)的接触位置发生变化、或是接触/非接触,从而能够检测出输出轴62的旋转位置。利用触点73a、73b检测的信号经由接线柱72输出到未图示的控制设备中,对电动马达2进行旋转控制。
(电动马达的作用)
接着,基于图4,对电动马达2的作用进行说明。
例如,如图4所示,对低速用电刷21a配置在一号整流片15与二号整流片15间、共用电刷21c配置在六号整流片15上的状态,且在上述低速用电刷21a与共用电刷21c之间施加有电压的情况进行说明。
在这种情况下,以跨过一号整流片15与二号整流片15间的方式配置低速用电刷21a,因此,U相的正向卷绕线圈91a、91e处于短路的状态。
一方面,在卷绕于一号极齿12及四号极齿12上的“-U”相线圈92a、92e中,电流沿反向(图4中的逆时针方向)流动。另一方面,在卷绕于一号极齿12及四号极齿12上的“-U”相线圈93a、93e中,电流沿正向(图4中的顺时针方向)流动。这样,在卷绕于一号极齿12及四号极齿12且没有通过电刷21a、21c短路的“-U”相线圈92a、92e及“-U”相线圈93a、93e中,流过彼此反向的电流,因此磁场被抵消,从而与永磁体7之间不产生转矩。
与此相对的是,在卷绕于二号极齿12及五号极齿12上的V相线圈91c、91d、“-V相”线圈92c、92d及“-V相”线圈93c、93d中,电流分别沿正向流动。
另一方面,在卷绕于三号极齿12及六号极齿12上的“-W相”线圈91b、91f、“-W相”线圈92b、92f及W相线圈93b、93f中,电流分别沿反向流动。
这样,在二号极齿12、三号极齿13、五号极齿12和六号极齿12中分别形成磁场。这些磁场的朝向沿周向依次设置,因此,在形成于各极齿12的磁场与永磁体7之间,磁性的吸引力和排斥力以转轴3为中心在点对称的位置处沿相同的方向作用。藉此使转轴3旋转。
当转轴3开始旋转时,与电刷21a、21c滑动接触的整流片15依次改变,流到线圈中的电流的朝向切换,进行所谓的整流。藉此,使转轴3持续旋转。
与此相对的是,在对高速用电刷21b与共用电刷21c之间施加有电压的情况下,由于高速用电刷21b位于比低速用电刷21a提前了角度θ的位置处(参照图3和图4),因此,与对低速用电刷21a与共用电刷21c之间施加电压的情况相比,通电的有效导体数量减少。因此,在对高速用电刷21b与共用电刷21c之间施加有电压的情况下,电动马达2提前触发,以比对低速用电刷21a与共用电刷21c之间施加电压的情况高的转速进行工作。
(效果)
因而,根据上述的第一实施方式,在轭铁5上设置四个永磁体7,在电枢铁心8上形成六个切槽13,在整流器10上设置十八片整流片15,能将由磁极数和切槽数的最小公倍数确定的阶数设定为十二阶。与此相对的是,以往的电动马达将磁极数设定为四极,将切槽数设定为十六个,因此,阶数为三十二阶。因而,能够在不使电动机性能下降的情况下,使阶数比以往少,因此,能够防止在电动马达2高速旋转时产生高频的噪声。
另外,以往的切槽数为十六个,但是,由于将电枢铁心8的切槽数设定为六个,因此,能够与切槽数减少相应地简化电枢铁心8的形状,并能够提高电枢6的生产率。
此外,能够与切槽数减少相应地将各切槽13的大小设定得较大。因而,能将绕组14向各极齿12卷绕的卷绕数设定得较多,其结果是,能够实现电枢铁心8的小型、轻型化。
此外,将整流片数设定为切槽数的三倍,因此,每一极对的整流片数变得比以往多。因而,能够减小整流片15间的电压,并能够使整流性比以往得以提高。另外,由于每一个整流片15的电枢线圈9的有效导体数减少,因此,容易应对由高速用电刷21b引起的速度的变化。
另外,在各极齿12上以集中卷绕的方式卷绕有绕组14,因此,能省略跨过相邻的极齿12间的绕组14的跨接线。相应地,能够降低电枢线圈9的线材成本,并能够提供廉价的电动马达2。
此外,在各极齿12上以集中卷绕的方式卷绕有绕组14,因此,与像以往那样以分布卷绕的方式卷绕绕组14的情况相比,能够提高绕组14的堆积因数,此外,能够减少线圈末端9a的重叠。因而,能够降低铜损,因此能够实现电动马达2的高效率化。此外,在使电动机性能相同的情况下,能够实现电枢铁心8的小型、短轴化。
此外,通过省略绕组14的跨接线,电枢铁心8的铁心主体11的轴向端部不会被绕组14覆盖。因此,能使形成于铁心主体11的空孔11b可靠地露出,并能够促进在电动马达2内部的空气的对流。因而,能够抑制电动马达2的温度上升,提高电动机效率。
另外,在电枢铁心6与整流器10之间拉绕的绕组14绕着转轴3全部朝向相同的方向(图4中的右侧)拉绕,因此,能使对绕组14进行拉绕的未图示的绕组装置的动作方向恒定。因而,能够减轻未图示的绕组装置的负担,提高绕组14的绕组作业性,并且消除作用于绕组14的张力不均,还能提高堆积因数。因此,能够降低生产成本,并且能够提高电动马达2的电动机性能。
此外,除了在电枢铁心6与整流器10之间拉绕的绕组14之外,为了形成连接线17而拉绕的绕组14的拉绕方向也设定为相同的方向(图4中的右侧),将绕组14以α式卷绕的方式卷绕在整流片15的竖片16上。因而,能够可靠地防止整流片15与绕组14的连接不良。另外,能够可靠地抑制整流器10颈部的绕组14变宽,因此,能抑制挂绕在相邻的竖片16上的绕组14彼此的接触,并能抑制热的产生。
基于图6和图7,对上述绕组14的连接不良以及热产生的抑制进行详细说明。
图6是整流器的竖片部分的放大立体图,其示出了将绕组以α式卷绕的方式卷绕在竖片上的状态。图7是整流器的竖片部分的放大立体图,其示出了没有将绕组以α式卷绕的方式卷绕在竖片上的状态。
如图6所示,通过将绕组14以α式卷绕的方式卷绕在各竖片16上,将绕组14挂绕成围绕在各竖片16的周围。与此相对的是,在没有将绕组14以α式卷绕的方式卷绕在竖片16上的情况下,换言之在将绕组14呈U形卷绕状卷绕在竖片16上的情况下,绕组14处于仅勾挂在竖片16上的状态。因而,通过将绕组14以α式卷绕的方式卷绕在各竖片16上,从而能够可靠地防止整流片15与绕组14的连接不良。
另外,如图6所示,通过将绕组14以α式卷绕的方式卷绕在各竖片16上,在整流器10的颈部,绕组14处于交叉的状态,从而能抑制在整流器10颈部处的绕组14的变宽。与此相对的是,在没有将绕组14以α式卷绕的方式卷绕在竖片16上的情况下,在整流器10的颈部处绕组14没有交叉,相应地会使绕组14变宽。这样,当绕组14在整流器10颈部变宽时,挂绕在相邻的竖片16上的绕组14会彼此接触,而促进热的产生。因而,通过将绕组14以α式卷绕的方式卷绕在各竖片16上,能够抑制热的产生。
(第二实施方式)
接着,引用图1和图2,基于图8对本发明的第二实施方式进行说明。
图8是第二实施方式中的电枢的展开图,其与图4对应。另外,对于与第一实施方式相同的结构,标注与第一实施方式相同的符号进行说明(在以下的实施方式中亦是如此)。
在本第二实施方式中,带减速器的电动机1例如用于驱动汽车的刮水器,在以下方面与上述的第一实施方式相同(在以下的实施方式中亦是如此):包括电动马达2以及与电动马达2的转轴3连接的减速机构4;电动马达2具有有底筒状的轭铁5以及能自由旋转地设置在轭铁5内的电枢6;电动马达2是配置在轭铁5上的永磁体7设定为四个、形成在电枢铁心8上的切槽13的个数设定为六个、设置在整流器10上的整流片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马达;各极齿12沿周向依次分别分配为U相、V相、W相;处于相同电位的整流片15彼此利用连接线17短路;通过将绕组14以双锭翼方式卷绕在电枢铁心8和整流器10的竖片16上,来形成卷装在各极齿12上的电枢线圈9以及连接线17;在电枢铁心6与整流器10之间拉绕的绕组14以及为了形成连接线17而拉绕的绕组14的拉绕方向设定为绕着转轴3全部朝向相同方向等。
在此,本第二实施方式与上述第一实施方式的不同点在于:在形成于第一实施方式的各极齿12上的电枢线圈9U1~9W2中,每次形成各相线圈91a~93f时,绕组14与规定的整流片15连接,但在形成于第二实施方式的各极齿12上的电枢线圈9U1~9W2中,同相且沿相同方向卷绕的各相线圈91a~93f与对应的两个极齿12连续地形成。
(连接线的接线结构以及电枢线圈的卷装结构)
以下,对连接线17的接线结构以及电枢线圈9U1~9W2的卷装结构进行详细说明。
另外,与上述的第一实施方式同样地,对将绕组14的卷绕起始部位设为一号整流片15及十号整流片15来进行说明。另外,从一号整流片15开始卷绕的绕组14与从十号整流片15开始卷绕的绕组14的拉绕顺序是以转轴3为中心呈点对称的,因此,在以下的说明中,仅对从十号整流片15开始卷绕的绕组14进行说明。
卷绕起始端81挂绕在十号整流片15的竖片16上的绕组14随后挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而被挂绕在处于与十号整流片15相同电位的一号整流片15上。接着,在将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到一号极齿12与六号极齿12间的切槽13中。接着,当将绕组14在各极齿12上分别卷绕了N(N为1以上的自然数)圈的情况下,在一号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/6圈,来形成U相线圈91a。
接着,将绕组14从一号极齿12与二号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14朝向右侧拉绕,并拉入到三号极齿12与四号极齿12间的切槽13中。然后,在四号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/6圈,来形成U相线圈91e。接着,将绕组14从四号极齿12与五号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与十号整流片15相邻的十一号整流片15的竖片16上。
接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与十一号整流片15相同电位的二号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到一号极齿12与六号极齿12间的切槽13中。接着,在六号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/6圈,来形成“-W相”线圈91f。
接着,将绕组14从五号极齿12与六号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14朝向右侧拉绕,从而拉入到三号极齿12与四号极齿12间的切槽13中。然后,在三号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-W相”线圈91b。接着,将绕组14从二号极齿12与三号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与二号整流片15相邻的三号整流片15的竖片16上。
接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与三号整流片15相同电位的十二号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到三号极齿12与四号极齿12间的切槽13中。接着,在三号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-W相”线圈92b。
接着,将绕组14从二号极齿12与三号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14朝向右侧拉绕,从而拉入到一号极齿12与六号极齿12间的切槽13中。接着,在六号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-W相”线圈92f。接着,将绕组14从五号极齿12与六号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与十二号整流片15相邻的十三号整流片15的竖片16上。
接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,将绕组14挂绕在处于与十三号整流片15相同电位的四号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到一号极齿12与二号极齿12间的切槽13中。接着,在二号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/6圈,来形成V相线圈91d。
接着,将绕组14从二号极齿12与三号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14朝向右侧拉绕,从而拉入到四号极齿12与五号极齿12间的切槽13中。接着,在五号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/6圈,来形成V相线圈91c。接着,将绕组14从五号极齿12与六号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与十三号整流片15相邻的十四号整流片15的竖片16上。
接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与十四号整流片15相同电位的五号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到一号极齿12与二号极齿12间的切槽13中。接着,在一号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-U相”线圈92a。
接着,将绕组14从一号极齿12与六号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14朝向右侧拉绕,从而拉入到四号极齿12与五号极齿12间的切槽13中。接着,在四号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-U相”线圈92e。接着,将绕组14从三号极齿12与四号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与五号整流片15相邻的六号整流片15的竖片16上。
接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与六号整流片15相同电位的十五号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到四号极齿12与五号极齿12间的切槽13中。接着,在四号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-U相”线圈93e。
接着,将绕组14从三号极齿12与四号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14朝向右侧拉绕,从而拉入到一号极齿12与二号极齿12间的切槽13中。接着,在一号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-U相”线圈93a。接着,将绕组14从一号极齿12与六号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与十五号整流片15相邻的十六号整流片15的竖片16上。
接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与十六号整流片15相同电位的七号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到二号极齿12与三号极齿12间的切槽13中。接着,在三号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/6圈,来形成W相线圈93b。
接着,将绕组14从三号极齿12与四号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14朝向右侧拉绕,从而拉入到五号极齿12与六号极齿12间的切槽13中。接着,在六号极齿12上将绕组14沿正向卷绕N/6圈,来形成W相线圈93f。接着,将绕组14从一号极齿12与六号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与七号整流片15相邻的八号整流片15的竖片16上。
接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与八号整流片15相同电位的十七号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14拉入到五号极齿12与六号极齿12间的切槽13中。接着,在五号极齿12上将绕组沿反向卷绕N/6圈,来形成“-V相”线圈92c。
接着,将绕组14从四号极齿12与五号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14朝向右侧拉绕,从而拉入到二号极齿12与三号极齿12间的切槽13中。接着,在二号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-W相”线圈92d。接着,将绕组14从一号极齿12与二号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与十七号整流片15相邻的十八号整流片15的竖片16上。
接着,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在处于与十八号整流片15相同电位的九号整流片15的竖片16上。当再次将绕组14从整流器10朝向电枢铁心8拉绕时,将绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而拉入到二号极齿12与三号极齿12间的切槽13中。接着,在二号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-V相”线圈93d。
接着,将绕组14从一号极齿12与二号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14朝向右侧拉绕,从而拉入到五号极齿12与六号极齿12间的切槽13中。接着,在五号极齿12上将绕组14沿反向卷绕N/6圈,来形成“-V相”线圈93c。接着,将绕组14从四号极齿12与五号极齿12间的切槽13中拉出,将该绕组14挂绕在转轴3上,且朝向右侧拉绕,从而将绕组14挂绕在与九号整流片15相邻的十号整流片15的竖片16上,并将绕组14的卷绕结束端82与上述十号整流片15连接。
藉此,在一号极齿12上形成由U相线圈91a、“-U相”线圈92a及“-U相”线圈93a构成的、卷绕了N/2圈的U相的电枢线圈9U1。另外,在三号极齿12上形成由“-W相”线圈91b、“-W相”线圈92b及W相线圈93b构成的、卷绕了N/2圈的W相的电枢线圈9W1。此外,在五号极齿12上形成由V相线圈91c、“-V相”线圈92c及“-V相”线圈93c构成的、卷绕了N/2圈的V相的电枢线圈9V1。
此外,同相且沿相同方向卷绕的各相线圈91a~93f与对应的两个极齿12连续地形成。
另一方面,卷绕起始端81挂绕在一号整流片15的竖片16上的绕组14与卷绕起始端81挂绕在上述的十号整流片15的竖片16上的绕组14同时且以转轴3为中心呈点对称地进行拉绕。然后,形成卷绕了N/2圈的各相的电枢线圈9U1~9W2。
藉此,电枢线圈9由形成在一号极齿12和四号极齿12上的U相的电枢线圈9U1、9U2、形成在二号极齿12和五号极齿12上的V相的电枢线圈9V1、9V2以及形成在三号极齿12和六号极齿12上的W相的电枢线圈9W1、9W2构成,并联电路的数量为四个。
在此,在各相的电枢线圈9U1~9W2的绕组14的卷绕数N为奇数的情况下,只要使从一号整流片15及十号整流片15开始卷绕的卷装工序中的一方的卷绕数多一圈,而使另一方的卷绕数少一圈即可。
因而,在上述第二实施方式中,能够起到与上述第一实施方式同样的效果。
(第三实施方式)
接着,基于图9和图10,对本发明的第三实施方式进行说明。
图9是第三实施方式中的电刷收纳部的俯视图,其与图3对应。另外,图10是第三实施方式中的电枢的展开图,其与图4对应。
如图9和图10所示,本第三实施方式与上述第一实施方式的不同点在于:在第一实施方式中,电刷21由与阳极侧连接的低速用电刷21a及高速用电刷21b、与上述低速用电刷21a和高速用电刷21b共用且与阴极侧连接的共用电刷21c这三个电刷21构成,而在第三实施方式中,电刷121由与阳极侧连接的阳极侧电刷121a以及与阴极侧连接的阴极侧电刷121b这两个电刷121构成。
阳极侧电刷121a和阴极侧电刷121b彼此沿周向以电角计隔着180°、也就是说以机械角计隔着90°的间隔地配置。
在将这样构成的带减速器的电动机1例如用于驱动汽车的刮水器的情况下,使用两个带减速器的电动机1使刮水片往复运动。藉此,能够起到与上述的第一实施方式同样的效果。除此之外,也能对刮水片的下折回位置与上折回位置之间的往复拂拭范围进行调节,或是将未使用刮水片时的刮水器的收纳位置设定在比使用刮水片时的刮水器的下折回位置更靠车身内部的位置,以提高汽车整体的美观性。
另外,本发明并不局限于上述实施方式,其包含在不脱离本发明的精神的范围内对上述的实施方式进行了各种改变后的结构。
例如,在上述第二实施方式中,对利用所谓的双锭翼方式在各极齿12上将绕组14每次卷绕N/6圈并形成各相线圈91a~93f的情况进行了说明。但是,本发明并不局限于此,也可以采用所谓的单锭翼方式在各极齿12上将绕组14每次卷绕N/3圈并形成各相线圈91a~93f。即,也可以一次将各相线圈91a~93f形成在各极齿12上。在这样构成的情况下,并联电路的数量为两个。
(第四实施方式)
(带减速器的电动机)
接着,基于图11至图18,对本发明的第四实施方式进行说明。
图11是应用了本发明的电动马达的带减速器的电动机的纵剖视图。
如图11所示,带减速器的电动机101例如用于驱动汽车的刮水器,其包括电动马达102以及与电动马达102的转轴103连接的减速机构104。电动马达102具有有底筒状的轭铁105以及能自由旋转地设置在轭铁105内的电枢106。
轭铁105的筒部153形成为大致圆筒状,在该筒部153的内周面上配置有四个整流片型的磁体107。另外,磁体107并不局限于整流片型结构,也可以为环型结构。
在轭铁105的底壁(端部)151的径向中央形成有朝向轴向外侧突出的轴承外壳119,在该轴承外壳119上设置有用于将转轴103的一端轴支承成能自由旋转的滑动轴承118。上述滑动轴承118具有转轴103的调心功能。
在筒部153的开口部153a设置有外凸缘部152。在外凸缘部152形成有螺栓孔(未图示)。将未图示的螺栓插通到上述螺栓孔内,并且螺入到形成在减速机构104的后述的齿轮箱123上的未图示的螺栓孔,从而将轭铁105旋紧固定到减速机构104。
图12是电枢的立体图,图13是构成电枢的电枢铁心的俯视图。
如图11至图13所示,电枢106包括:电枢180,该电枢180外嵌固定在转轴103上;以及整流器110,该整流器110配置在转轴103的另一端侧(减速机构104侧)。
电枢180具有:电枢铁心108;电枢线圈109,该电枢线圈109形成在电枢铁心108上;以及绝缘体160,该绝缘体160将上述电枢铁心108与电枢线圈109之间绝缘。
通过将利用冲压加工等冲裁得到的磁性材料的板材沿轴向层叠(层叠铁心),或者对软磁性粉末进行加压成型(压粉铁心),从而形成电枢铁心108,该电枢铁心108具有大致圆柱状的铁心主体111。
如图13中详细表示的那样,在铁心主体111的径向大致中央形成有供转轴103压入的通孔111a。另外,在铁心主体111的外周部呈放射状设置有六个极齿112。极齿112形成为轴向俯视观察呈大致T字型的形状,极齿112由卷筒部112a和凸缘部112b构成,其中,上述卷筒部112a从铁心主体111沿径向呈放射状突出,上述凸缘部112b从卷筒部112a的前端沿周向延伸,并构成电枢铁心108的外周。
基于这样的结构,在相邻的极齿112间形成有六个燕尾槽状的切槽113。使绕组114穿过这些切槽113,将绕组114卷绕在极齿112的卷筒部112a上,从而形成电枢线圈109(电枢线圈109的形成方法的详细情况在后面进行说明)。
如图11和图12所示,在外嵌固定在转轴103的比电枢铁心108更靠另一端侧的整流器110的外周面上,安装有十八片由导电材料形成的整流片115。整流片115由沿轴向较长的板状的金属片构成,并以彼此绝缘的状态沿周向等间隔并排固定。
这样,电动马达102构成为磁极数设定为四极、切槽113的个数设定为六个、整流片115的片数设定为十八片的所谓四极六槽十八整流片的电动马达。
另外,在各整流片115的靠电枢铁心108侧的端部一体成型有以朝向外径侧折返的形态折曲的竖片116。电枢线圈109的末端部挂绕在竖片116上,并通过熔合等方式固定在竖片116上。藉此,整流片115与对应于该整流片115的电枢线圈109接通。
此外,在分别与处于相同电位的整流片115对应的竖片116上挂绕有连接线117,该连接线117通过熔合的方式固定在竖片116上。连接线117用于使处于相同电位的整流片115彼此短路,并且连接线117在整流器110与电枢铁心108之间拉绕。
如图11所示,这样构成的整流器110处于面对减速机构104的齿轮箱123的状态。齿轮箱123由铝铸件制的外壳主体142和树脂制的底板143构成,其中,上述外壳主体142形成为在一个面上具有开口部142a的大致箱状,上述底板143将外壳主体142的开口部142a封闭。
在外壳主体142内收纳有减速机构104的齿轮组141。在外壳主体142的电动马达102侧一体成型有电刷收纳部122,电动马达102的整流器110与上述电刷收纳部122面对。
电刷收纳部122在齿轮箱123的靠电动马达102一侧形成为凹状。在电刷收纳部122的内侧设置有保持支承件134。在保持支承件134上设置有多个刷握(未图示),电刷121以能相对于各刷握自由突出或没入的方式收纳在各刷握中。电刷121用于将来自外部电源(例如装载在汽车中的蓄电池等)的电力供给到整流器110。利用未图示的弹簧将电刷121朝向整流器110侧施力,以使电刷121的前端与整流片115滑动接触。
(电枢线圈的形成方法)
接着,基于图14,对电枢线圈109的形成方法的一例进行说明。
图14是电枢的展开图,相邻的极齿间的空隙相当于切槽。另外,在以下的图14中,对各整流片115、各极齿112及形成的电枢线圈109分别标注符号来进行说明。
如图14所示,各极齿112在周向上依次分别分配为U相、V相、W相。也就是说,一号极齿112和四号极齿112为U相,二号极齿112和五号极齿112为V相,三号极齿112和六号极齿112为W相。在此,将相当于整流片115所标注的编号中的一号的位置设定为与一号极齿112对应的位置。
另外,在图14中,将绕组114向各极齿112卷绕的卷绕方向为顺时针时的方向称为正向,将上述卷绕方向为逆时针时的方向称为反向来进行说明。
首先,例如在将绕组114的卷绕起始端114a从一号整流片115开始卷绕的情况下,随后将绕组114拉入到位于一号整流片115附近的一号极齿112与六号极齿112间的切槽113中。接着,当在各极齿112上将绕组分别卷绕n(n为自然数,是3的倍数)圈的情况下,在一号极齿112上将绕组114沿正向以集中卷绕的方式卷绕n/3圈。
接着,将绕组114从一号极齿112与二号极齿112间的切槽113中拉出,将绕组114挂绕在与一号整流片115相邻的二号整流片115的竖片116上。接着,使卷绕结束端114b与二号整流片115连接。藉此,在一号整流片115与二号整流片115之间形成沿正向卷绕在一号极齿112上的U相的第一线圈191。
另外,将卷绕起始端114a挂绕在五号整流片115的竖片116上的绕组114拉入到一号极齿112与二号极齿112间的切槽113中。接着,在一号极齿112上将绕组114沿反向以集中卷绕的方式卷绕n/3圈。
接着,将绕组114从一号极齿112与六号极齿112间的切槽113中拉出,并将绕组114挂绕在与五号整流片115相邻的六号整流片115的竖片116上。接着,使卷绕结束端114b与六号整流片115连接。藉此,在五号整流片115与六号整流片115间形成沿反向卷绕在一号极齿112上的“-U”相的第二线圈192。
接着,将卷绕起始端114a挂绕在六号整流片115的竖片116上的绕组114拉入到一号极齿112与二号极齿112间的切槽113中。接着,在一号极齿112上将绕组114沿反向以集中卷绕的方式卷绕n/3圈。
接着,将绕组114从一号极齿112与六号极齿112间的切槽113中拉出,将绕组114挂绕在与六号整流片115相邻的七号整流片115的竖片116上。接着,使卷绕结束端114b与七号整流片115连接。藉此,在六号整流片115与七号整流片115间形成沿反向卷绕在一号极齿112上的“-U”相的第三线圈193。
因而,在相当于U相的一号极齿112上形成有由U相的第一线圈191、“-U”相的第二线圈192以及“-U”相的第三线圈193构成的、卷绕了n圈的电枢线圈109,其中,通过将绕组114沿正向卷绕n/3圈来形成上述第一线圈191,通过将绕组114沿反向卷绕n/3圈来形成上述第二线圈192。
接着,通过在与各相对应的整流片115间依次进行上述操作,在电枢铁心108上形成包括第一线圈191、第二线圈192及第三线圈193的三相结构的电枢线圈109,在相邻的整流片115间依次电连接有“-W”、“-W”、V、“-U”、“-U”、W、“-V”、“-V”相的线圈191~193。
另外,形成各相的线圈191~193的绕组114的卷绕起始端114a及卷绕结束端114b的与整流片115连接的连接部位,只要按照“-W”、“-W”、V、“-U”、“-U”、W、“-V”、“-V”相的线圈191~193的顺序依次与相邻的整流片115间电连接即可。
在此,在电枢铁心108上分别从轴向两端侧安装有树脂制的绝缘体160,绕组114从这两个绝缘体160的上方开始卷绕。
(绝缘体)
图15是在电枢铁心上安装有绝缘体的状态的立体图,图16是从整流器侧对安装在电枢铁心上的绝缘体进行观察的放大立体图,图17是绝缘体的立体图。
如图15至图17所示,绝缘体160包括:铁心主体覆盖部161,该铁心主体覆盖部161将电枢铁心108的铁心主体111覆盖;以及极齿覆盖部162,该极齿覆盖部162将极齿112覆盖。铁心主体覆盖部161及极齿覆盖部162通过树脂等的绝缘材料一体成型。
铁心主体覆盖部161具有:主体覆盖部端面161a,该主体覆盖部端面161a将铁心主体111的轴向端部覆盖;以及主体覆盖部侧面161b,该主体覆盖部侧面161b将铁心主体111的外周面覆盖。在主体覆盖部端面161a的径向中央朝向轴向外侧突出形成有大致圆筒状的轴插通部163。在该轴插通部163中插通有转轴103。
主体覆盖部侧面161b从主体覆盖部端面161a的外周缘部延伸形成,直至电枢铁心108的轴向大致中央。
极齿覆盖部162具有:极齿覆盖部端面162a,该极齿覆盖部端面162a将极齿112的轴向端部覆盖;以及极齿覆盖部侧面162b,该极齿覆盖部侧面162b将极齿112的侧面覆盖的。
极齿覆盖部端面162a以与极齿112的形状对应的方式形成为沿轴向俯视观察呈大致T字形的形状。更具体来说,极齿覆盖部端面162a一体成型有卷筒覆盖部端面164a和凸缘覆盖部端面164b,其中,上述卷筒覆盖部端面164a将极齿112的卷筒部112a的轴向端面覆盖,上述凸缘覆盖部端面164b将凸缘部112b的轴向端面覆盖。
另一方面,极齿覆盖部侧面162b形成为截面呈大致L字形,从极齿覆盖部端面162a上的卷筒覆盖部端面164a的侧缘及凸缘覆盖部端面164b的径向内侧的侧缘延伸至电枢铁心108的轴向大致中央。更具体来说,极齿覆盖部侧面162b一体成型有卷筒覆盖部侧面165a和凸缘覆盖部侧面165b,其中,上述卷筒覆盖部侧面165a将极齿112的卷筒部112a的侧面覆盖,上述凸缘覆盖部侧面165b将凸缘部112b的径向内侧的内侧面覆盖。
在此,在极齿覆盖部端面162a及极齿覆盖部侧面162b上遍布整周地一体成型有板状的第一分隔壁166及第二分隔壁167这两个分隔壁166、167。此外,第一分隔壁166配置在极齿覆盖部162的径向大致中央。此外,第二分隔壁167配置在第一分隔壁166与凸缘覆盖部端面164b及凸缘覆盖部侧面165b之间的大致中间。另外,在各分隔壁166、167的角部形成有平面倒角部168。
在此,两个分隔壁166、167将极齿覆盖部162的供绕组114卷绕的部位划分成三个小室。藉此,在极齿覆盖部162形成能分别单独地对三个线圈191、192、193进行收容的三个收容部171、172、173。
即,三个收容部171~173中的第一收容部171形成在极齿覆盖部162的第一分隔壁166的径向内侧。并且,在第一收容部171中收容有第一线圈191。另外,三个收容部171中的第二收容部172形成在极齿覆盖部162的第一分隔壁166与第二分隔壁167之间。并且,在第二收容部172中收容有第二线圈192。此外,三个收容部171中的第三收容部173形成在极齿覆盖部162的第二分隔壁167的径向外侧。并且,在第三收容部173中收容有第三线圈193。
这样,三个线圈191、192、193的形成顺序越早,就会被收容在越靠径向内侧的收容部171~173内。即,首先将绕组114卷绕在第一收容部171上来形成第一线圈181。接着,将绕组114卷绕在第二收容部172上来形成第二线圈182。接着,将绕组114卷绕在第三收容部173上来形成第三线圈183。
在此,在各分隔壁166、167的角部形成有平面倒角部168,因此,在将各线圈191~193收容到各收容部171~173中时,形成上述线圈191~193的绕组114的卷绕作业性得到提高。即,通过平面倒角部168,能够在不使绕组114勾挂于各分隔壁166、167的情况下,顺畅地进行绕组114的卷绕作业。
另外,在极齿覆盖部162的卷筒覆盖部端面164a与铁心主体覆盖部161的主体覆盖部端面161a的连接部一体成型有防卷绕松散板169。防卷绕松散板169用于防止收容在第一收容部171内的第一线圈191的卷绕松散。防卷绕松散板169也具有划分形成第一收容部171的作用。
此外,在极齿覆盖部162的凸缘覆盖部端面164b的周向大致中央处一体成型有防卷绕松散凸部170。防卷绕松散凸部170用于防止收容在第三收容部173内的第三线圈193的卷绕松散。防卷绕松散凸部170也具有划分形成第三收容部173的作用。
在此,各分隔壁166、167、防止绕组松散板169及防止绕组松散凸部170分别形成为满足以下关系。
图18是表示各分隔壁、防卷绕松散板及防卷绕松散凸部的相对关系的说明图。
即,如图18所示,在将防卷绕松散板169的高度设定为T1,将第一分隔壁166的高度设定为T2,将第二分隔壁167的高度及防卷绕松散凸部170的高度设定为T3时,各高度T1、T2、T3设定为满足
T1≤T2≤T3···(1)。
此外,在将防卷绕松散板169与第一分隔壁166之间的距离设定为L1,将第一分隔壁166与第二分隔壁167之间的距离设定为L2,将第二分隔壁167与防卷绕松散凸部170之间的距离设定为L3时,各距离L1、L2、L3设定为满足
L1≥L2≥L3···(2)。
另外,在将由防卷绕松散板169、极齿覆盖部162及第一分隔壁166形成的第一收容部171的容积(参照实线阴影部)设定为Y1,将由第一分隔壁166、极齿覆盖部162及第二分隔壁167形成的第二收容部172的容积(参照双点划线阴影部)设定为Y2,将由第二分隔壁167、极齿覆盖部162及防卷绕松散凸部170形成的第三收容部173的容积(参照点划线阴影部)设定为Y3时,各容积Y1、Y2、Y3设定为满足
Y1≒Y2≒Y3···(3)。
通过以满足算式(1)、(2)的方式形成各分隔壁166、167、防卷绕松散板169及防卷绕松散凸部170,从而越是位于径向内侧的线圈191~193,能将绕组高度抑制得越低。即,三个线圈191~193中的第一线圈191的绕组高度最低,第三线圈193的绕组高度最高。
在此,如图13中详细表示的那样,极齿112从电枢铁心108呈放射状延伸,因此,越是靠径向内侧的部位,相邻的极齿112间的距离越窄。因而,越是位于径向内侧的线圈191~193,能将绕组高度抑制得越低,从而能避免在周向上相邻的线圈191~193彼此发生接触。除此之外,通过使第一收容部171的容积Y1、第二收容部172的容积Y2及第三收容部173的容积Y3分别满足算式(3),从而能使形成三个线圈191~193的各绕组114的长度相同。
(减速机构)
回到图11,在安装有这种电动马达102的齿轮箱123的外壳主体142内收纳有齿轮组141。齿轮组141由与电动马达102的转轴103连接的蜗杆轴125、与蜗杆轴125啮合的阶梯型齿轮126以及与阶梯型齿轮126啮合的正齿轮127构成。
蜗杆轴125的一端与转轴103连接,另一端能自由旋转地轴支承于外壳主体142。蜗杆轴125与转轴103的连接部124、即转轴103的另一端能自由旋转地支承于滚动轴承132,该滚动轴承132设置在外壳主体142上。
在正齿轮127上设置有输出轴128,该输出轴128的前端处于从外壳主体142突出的状态。另外,在输出轴128的前端形成有锥状部129,此外在锥状部129上形成有梳齿部130。上述梳齿130例如能在将用于驱动刮水器等的外部机构与输出轴128连接时使用。
(电动马达的动作)
接着,基于图14,对电动马达102的动作进行说明。
在说明电动马达102的动作时,例如,如图14所示,对在一号整流片115与二号整流片115间配置有电刷121,并且在六号整流片115上配置有电刷121,并对这两个电刷121间施加有电压的情况进行说明。
在这种情况下,U相的第一线圈191处于短路的状态。此外,反向(图14中的逆时针方向)的电流在“-U”相的第二线圈192内流动,正向(图14中的顺时针方向)的电流在“-U”相的第三线圈193内流动。即,彼此反向的电流在第二线圈192及第三线圈193中流动,因此磁场被抵消,与磁体107之间不会产生转矩。
与此相对的是,在V相的第一线圈191、“-V”相的第二线圈192及“-V”相的第三线圈193中,电流分别沿正向流动。另外,在“-W”相的第一线圈191、“-W”相的第二线圈192及“-W”相的第三线圈193中,电流分别沿反向流动。
这样,在二号极齿112、三号极齿112、五号极齿112和六号极齿112中分别形成磁场。这些磁场的朝向沿周向依次设置。因此,在形成于各极齿112的磁场与磁体107之间,磁性的吸引力和排斥力以转轴103为中心在点对称的位置处沿相同的方向作用。藉此使转轴103旋转。
另外,例如在上述的电动马达102的动作的说明中,也可以使配置在一号整流片115与二号整流片115间的电刷121提前,并能使转轴103高速旋转。
(效果)
因而,根据上述第四实施方式,当在电枢铁心108上形成绕组114以形成电枢线圈109时,由于在安装于电枢铁心108的绝缘体160的极齿覆盖部162上设置有第一分隔壁166及第二分隔壁167来形成三个收容部171~173,因此,能将构成电枢线圈109的三个线圈191~193的配置部位区分开。因此,能够容易地进行绕组114的卷绕作业,也能减少绕组114卷绕粗细。
另外,三个线圈191~193的形成顺序越早,就会被收容在越靠径向内侧的收容部171~173内。即,首先,将绕组114卷绕在第一收容部171中来形成第一线圈181。接着,将绕组114卷绕在第二收容部172中来形成第一线圈182。接着,将绕组114卷绕在第三收容部173中来形成第三线圈183。因而,与将绕组114从极齿112的前端侧依次卷绕的情况相比,能够在极齿112上顺利地形成各线圈191~193。此外,能够防止绕组114的体积增大,并能可靠地减少绕组114的卷绕粗细。
此外,由于在各分隔壁166、167的角部形成有平面倒角部168,因此,在将各线圈191~193收容到各收容部171~173内时,能使形成上述线圈191~193的绕组114的卷绕作业性得到提高。即,通过平面倒角部168,从而能够在不使绕组114勾挂于各分隔壁166、167的情况下更加顺畅地进行绕组114的卷绕作业。
另外,在极齿覆盖部端面162a及极齿覆盖部侧面162b上,遍布整周地一体成型有第一分隔壁166及第二分隔壁167这两个分隔壁166、167。因而,能够可靠地将三个线圈191~193的配置部位区分开,使绕组114的卷绕作业更加容易地进行,且也能可靠地减少绕组114的卷绕粗细。
此外,由于将防卷绕松散板169一体成型于极齿覆盖部162的卷筒覆盖部端面164a与铁心主体覆盖部161的主体覆盖部端面161a的连接部,因此,能可靠地防止收容在第一收容部171内的第一线圈191的卷绕松散。另外,由于将防卷绕松散凸部170一体成型于在极齿覆盖部162的凸缘覆盖部端面164b的周向大致中央一体成型有,因此能对收容在第三收容部173内的第三线圈193的绕组形状的松散进行防止。
另外,由于各分隔壁166、167、防卷绕松散板169及防卷绕松散凸部170形成为满足算式(1)~(3),因此,能使三个线圈191~193中的第一线圈191的绕组高度最低,使第三线圈193的绕组高度最高。
因而,能够避免在周向上相邻的线圈191~193彼此发生接触,并且能够高效地将绕组114卷绕在各极齿112上。此外,能够提高绕组114的堆积因数。此外,能使形成三个线圈191~193的各绕组114的长度相同,使电动马达102的特性稳定。
另外,在上述第四实施方式中,对将防卷绕松散板169一体成型于极齿覆盖部162的卷筒覆盖部端面164a与铁心主体覆盖部161的主体覆盖部端面161a的连接部的情况进行了说明。
另外,在上述第四实施方式中,对在极齿覆盖部端面162a及极齿覆盖部侧面162b上遍布整周地一体成型有第一分隔壁166及第二分隔壁167这两个分隔壁166、167的情况进行了说明。
但是,本发明并不局限于此,例如也可以构成为以下的变形例。
(第一变形例)
图19是本第四实施方式的第一变形例中的、在电枢铁心上安装有绝缘体的状态的立体图。
如图19所示,上述第四实施方式与本第一变形例的不同点在于:在上述第四实施方式的绝缘体160上,防卷绕松散板169一体成型于极齿覆盖部162的卷筒覆盖部端面164a与铁心主体覆盖部161的主体覆盖部端面161a的连接部,而在第一变形例中,防卷绕松散板169没有一体成型于上述卷筒覆盖部端面164a与上述主体覆盖部端面161a的连接部。
第一收容部171位于三个收容部171~173中的、最靠径向内侧的位置。即,第一收容部171形成在极齿112的根部,利用第一分隔壁166和主体覆盖部侧面161b,就能抑制收容在第一收容部171内的第一线圈191的卷绕松散。
因而,即使在构成为第一变形例的情况下,也能起到与上述第四实施方式同样的效果。
(第二变形例)
图20是本第四实施方式的第二变形例中的、在电枢铁心上安装有绝缘体的状态的立体图。
如图20所示,上述第四实施方式与本第二变形例的不同点在于:在第四实施方式中,在极齿覆盖部端面162a及极齿覆盖部侧面162b上遍布整周地一体成型有第一分隔壁166及第二分隔壁167,而在第二变形例中,仅在极齿覆盖部端面162a上形成有板状的第一分隔壁366及第二分隔壁367。
即使在这样构成的情况下,也能将三个线圈191~193的配置部位区分开。因而,能够起到与上述的第四实施方式同样的效果。
(第三变形例)
图21是本第四实施方式的第三变形例中的、在电枢铁心上安装有绝缘体的状态的立体图。
如图21所示,第二变形例与本第三变形例的不同点在于:在上述第二变形例中,防卷绕松散板169一体成型于极齿覆盖部162的卷筒覆盖部端面164a与铁心主体覆盖部161的主体覆盖部端面161a的连接部,而在第三变形例中,防卷绕松散板169没有一体成型于上述卷筒覆盖部端面164a与上述主体覆盖部端面161a的连接部。
在此,如在第一变形例中所述的那样,防止绕组松散板169划分所形成的第一收容部171位于极齿112的根部。因而,利用第一分隔壁166和主体覆盖部侧面161b,就能抑制收容在第一收容部171内的第一线圈191的卷绕松散。
因而,即使在构成为第三变形例的情况下,也能起到与上述第二变形例同样的效果。
(第五实施方式)
接着,基于图22~图24,对本发明的第五实施方式进行说明。另外,对于与第四实施方式相同的结构,标注与第四实施方式相同的符号进行说明。
图22是第五实施方式中的电枢的展开图。
如图22所示,第四实施方式与第五实施方式的不同点在于:在第四实施方式的整流器110中安装有十八片整流片115,而在第五实施方式的整流器210中安装有十二片整流片115。即,第五实施方式的电动马达202构成为磁极数设定为四极、切槽113的个数设定为六个、整流片115的片数设定为十二片的所谓四极六槽十二整流片的电动马达。
另外,在构成第四实施方式的电枢180的电枢铁心108上,形成有包括第一线圈191、第二线圈192及第三线圈193这三个线圈191~193的三相结构的电枢线圈109,而在构成第五实施方式的电枢280的电枢铁心108上,形成有包括第一线圈291及第二线圈292这两个线圈291、292的三相结构的电枢线圈209。
此外,随着电枢线圈209的形状不同,使上述电枢线圈209与电枢铁心108绝缘的绝缘体260的形状与第四实施方式的绝缘体160的形状不同。
下面,关于这些不同点,进行更详细的说明。
(电枢线圈的形成方法)
首先,基于图22,对第五实施方式中的电枢线圈209的形成方法的一例进行说明。
如图22所示,各极齿112在周向上依次分别分配为U相、V相、W相。也就是说,一号极齿112和四号极齿112为U相,二号极齿112和五号极齿112为V相,三号极齿112和六号极齿112为W相。
在此,相当于整流片115所标注的编号中的一号的位置为与一号极齿112对应的位置。另外,利用连接线117使处于相同电位的整流片115彼此短路。
另外,在图22中,将绕组114向各极齿112卷绕的卷绕方向为顺时针时的方向称为正向,将上述卷绕方向为逆时针时的方向称为反向来进行说明。
首先,例如,在将绕组114的卷绕起始端114a从一号整流片115开始卷绕的情况下,随后将绕组114拉入到位于一号整流片115附近的一号极齿112与六号极齿112间的切槽113中。此外,当在各极齿112上将绕组114分别卷绕n(n为自然数,是2的倍数)圈的情况下,在一号极齿112上将绕组114沿正向以集中卷绕的方式卷绕n/2圈。
接着,将绕组114从一号极齿112与二号极齿112间的切槽113中拉出,并将绕组114挂绕在与一号整流片115相邻的二号整流片115的竖片116上。接着,使卷绕结束端114b与二号整流片115连接。藉此,在一号整流片115与二号整流片115之间形成沿正向卷绕在一号极齿112上的U相的第一线圈291。
此外,将卷绕起始端114a挂绕在四号整流片115的竖片116上的绕组114拉入到一号极齿112与二号极齿112间的切槽113中。接着,在一号极齿112上将绕组114沿反向以集中卷绕的方式卷绕n/2圈。
接着,将绕组114从一号极齿112与六号极齿112间的切槽113中拉出,并将绕组114挂绕在与四号整流片115相邻的五号整流片115的竖片116上。接着,使卷绕结束端114b与五号整流片115连接。藉此,在四号整流片115与五号整流片115间形成沿反向卷绕在一号极齿112上的“-U”相的第二线圈292。
因而,在相当于U相的一号极齿112上形成有由U相的第一线圈291和“-U”相的第二线圈292构成的、卷绕了n圈的电枢线圈209,其中,通过将绕组114沿正向卷绕n/2圈来形成上述第一线圈291,通过将绕组114沿反向卷绕n/2圈来形成上述第二线圈292。
此外,通过在与各相对应的整流片115间依次进行上述操作,在电枢铁心108上形成包括第一线圈291及第二线圈292的三相结构的电枢线圈209,在相邻的整流片115间依次电连接有U、“-W”、V、“-U”、W、“-V”相的线圈291、292。
另外,形成各相的线圈291、292的绕组114的卷绕起始端114a及卷绕结束端114b的与整流片115连接的连接部位,只要按照U、“-W”、V、“-U”、W、“-V”相的线圈291、292的顺序依次与相邻的整流片115间电连接即可。
(绝缘体)
图23是在电枢铁心上安装有绝缘体的状态的立体图。
如图23所示,绝缘体260包括:铁心主体覆盖部161,该铁心主体覆盖部161将电枢铁心108的铁心主体111覆盖;以及极齿覆盖部162,该极齿覆盖部162将极齿112覆盖。铁心主体覆盖部161及极齿覆盖部162通过树脂等绝缘材料一体成型。
在此,在第四实施方式中,在极齿覆盖部162处的极齿覆盖部端面162a及极齿覆盖部侧面162b上遍布整周地一体成型有两个分隔壁166、167。但是,在第五实施方式中,在极齿覆盖部162处的极齿覆盖部端面162a及极齿覆盖部侧面162b上遍布整周地仅一体成型有一个分隔壁266。
该分隔壁266形成为板状,配置在比极齿覆盖部162的径向大致中央稍靠径向外侧的位置。另外,在分隔壁266的角部形成有平面倒角部268。
通过在极齿覆盖部端面162a及极齿覆盖部侧面162b上形成分隔壁266,从而将极齿覆盖部162的卷绕有绕组114的部位划分成两个小室。藉此,在极齿覆盖部162形成有分别单独地对两个线圈291、292进行收容的两个收容部271、272。
即,两个收容部271、272中的第一收容部271形成在极齿覆盖部162的分隔壁266的径向内侧。并且,在第一收容部271中收容有第一线圈291。另外,两个收容部271中的第二收容部272形成在极齿覆盖部162的分隔壁266的径向外侧。并且,在第二收容部272中收容有第二线圈292。
这样,形成顺序较早的第一线圈291被收容在位于径向内侧的第一收容部271内,形成顺序较晚的第二线圈292被收容在位于径向外侧的第二收容部272内。
在此,在分隔壁266的角部形成有平面倒角部268,因此,在将各线圈291、292收容在各收容部271、272中时,形成各线圈291、292的绕组114的卷绕作业性得到提高。
另外,防卷绕松散板169一体成型于极齿覆盖部162的卷筒覆盖部端面164a与铁心主体覆盖部161的主体覆盖部端面161a的连接部。此外,在极齿覆盖部162的凸缘覆盖部端面164b的周向大致中央一体成型有防卷绕松散凸部170。
在此,分隔壁266、防卷绕松散板169及防卷绕松散凸部170分别形成为满足以下关系。
图24是表示分隔壁、防卷绕松散板及防卷绕松散凸部的相对关系的说明图。
即,如图24所示,在将防止绕组松散板169的高度设定为T4,将分隔壁266的高度设定为T5时,各高度T4、T5设定为满足
T4≤T5···(4)。
此外,在将防止绕组松散板169与分隔壁266之间的距离设定为L4,将分隔壁266与防止绕组松散凸部170之间的距离设定为L5时,各距离L4、L5设定为满足
L4≥L5···(5)。
此外,在将由防止绕组松散板169、极齿覆盖部162及分隔壁266形成的第一收容部271的容积(参照实线阴影部)设定为Y4,将由分隔壁266、极齿覆盖部162及防止绕组松散凸部170形成的第二收容部272的容积(参照点划线阴影部)设定为Y5时,各容积Y4、Y5设定为满足
Y4≒Y5···(6)。
通过以满足算式(4)、(5)的方式形成分隔壁266及防卷绕松散板169,能够将位于径向内侧的第一线圈291的绕组高度抑制得较低。另外,通过使第一收容部271的容积Y4及第二收容部272的容积Y5分别满足算式(6),能够使形成两个线圈291、292的各绕组114的长度相同。
因而,根据上述的第五实施方式,即使在由两个线圈291、292构成电枢线圈209的情况下,也能起到与上述第四实施方式同样的效果。
另外,在上述第五实施方式中,对将防卷绕松散板169一体成型于极齿覆盖部162的卷筒覆盖部端面164a与铁心主体覆盖部161的主体覆盖部端面161a的连接部的情况进行了说明。
另外,在上述第五实施方式中,对在极齿覆盖部端面162a及极齿覆盖部侧面162b上遍布整周地一体成型分隔壁266的情况进行了说明。
但是,本发明并不局限于此,例如也可以构成为以下的变形例。
(第一变形例)
图25是本第五实施方式的第一变形例中的、在电枢铁心上安装有绝缘体的状态的立体图。
如图25所示,上述第五实施方式与本第一变形例的不同点在于:在上述的第五实施方式的绝缘体260中,防卷绕松散板169一体成型于极齿覆盖部162的卷筒覆盖部端面164a与铁心主体覆盖部161的主体覆盖部端面161a的连接部,而在第一变形例中,防卷绕松散板169没有一体成型于上述卷筒覆盖部端面164a与上述主体覆盖部端面161a的连接部。
在此,防卷绕松散板169划分所形成的第一收容部171位于极齿112的根部。因而,利用第一分隔壁166和主体覆盖部侧面161b,就能抑制收容在第一收容部171中的第一线圈291的卷绕松散。
因而,即使在构成为第一变形例的情况下,也能起到与上述第五实施方式同样的效果。
(第二变形例)
图26是本第五实施方式的第二变形例中的、在电枢铁心上安装有绝缘体的状态的立体图。
如图26所示,上述第五实施方式与本第二变形例的不同点在于:在第五实施方式中,在极齿覆盖部端面162a及极齿覆盖部侧面162b上遍布整周地一体成型有分隔壁266,而在第二变形例中,仅在极齿覆盖部端面162a上形成有板状的分隔壁466。
即使在这样构成的情况下,也能将两个线圈291、292的配置部位区分开。因而,能够起到与上述第五实施方式同样的效果。
(第三变形例)
图27是本第五实施方式的第三变形例中的、在电枢铁心上安装有绝缘体的状态的立体图。
如图27所示,第二变形例与本第三变形例的不同点在于:在上述第二变形例中,防卷绕松散板169一体成型于极齿覆盖部162的卷筒覆盖部端面164a与铁心主体覆盖部161的主体覆盖部端面161a的连接部,而在第三变形例中,防卷绕松散板169没有一体成型于上述卷筒覆盖部端面164a与上述主体覆盖部端面161a的连接部。
即使在这样构成的情况下,也能起到与上述第五实施方式的第二变形例同样的效果。
另外,本发明并不限定于上述的实施方式,包含在不脱离本发明的精神的范围内对上述的实施方式进行各种改变后的情况。
例如,对带减速器的电动机101用于驱动汽车的刮水器的情况进行了说明。但是,本发明并不局限于此,其能够用作各种各样的装置的驱动源。
另外,在上述的实施方式中,对电动马达102具有有底筒状的轭铁105以及能自由旋转地设置在轭铁105内的电枢106,在电枢铁心108上卷绕有绕组114的情况进行了说明。但是,本发明并不局限于此,也可以利用定子以及能自由旋转地设置在定子上的转子来构成电动马达。根据这种结构,在定子的定子铁心上安装绝缘体,并从该绝缘体的上方开始卷绕绕组。也能够将本实施方式应用于在此使用的绝缘体中。
此外,对上述第四实施方式的电动马达102构成为四极六槽十八整流片的结构,第五实施方式的电动马达102构成为四极六槽十二整流片的结构进行了说明。
但是,本发明并不局限于此,能将本实施方式的绝缘体应用在由多个线圈形成电枢线圈的结构的各种电动马达中。在这种情况下,较为理想的是,根据构成电枢线圈的线圈的个数来改变分隔壁的数量。例如,在构成电枢线圈的线圈的个数为四个的情况下,较为理想的是,在极齿覆盖部162设置三个分隔壁来形成四个收容部。
另外,在上述第四实施方式中,对在各分隔壁166、167的角部形成有平面倒角部168的情况进行了说明。此外,在上述第五实施方式中,对在分隔壁266上形成有平面倒角部268的情况的情况进行了说明。
但是,本发明并不局限于此,也可以使用倒圆角部来代替平面倒角部168、268。在各分隔壁166、167、266上形成有倒圆角部的情况下,也能在不使绕组114勾挂于各分隔壁166、167、266的情况下顺利地进行绕组114的卷绕作业。
此外,在上述实施方式中,对将各分隔壁166、167、366、367、266、466形成为板状的情况进行了说明。但是,本发明不局限于此,各分隔壁166、167、366、367、266、466只要是能将各线圈191、192、193、291、292分别单独地配置在极齿覆盖部162上的形状即可。例如也可以在任意部位形成多个突起等,以代替各分隔壁166、167、366、367、266、466。
(符号说明)
1 带减速器的电动机
2 电动马达
3 转轴
5 轭铁
7 永磁体(磁极)
8 电枢铁心
9 电枢线圈(线圈)
10 整流器
12 极齿
13 切槽
14 绕组(线圈)
15 整流片
16 竖片
17 连接线
21 电刷
21a 低速用电刷
21b 高速用电刷
21c 共用电刷
91a、91e U相线圈(U相的线圈)
92a、93a、92e、93e -U相线圈(-U相的线圈)
91b、92b、91f、92f -W相线圈(-W相的线圈)
93b、93f W相线圈(W相的线圈)
91c、91d V相线圈(V相的线圈)
92c、93c、92d、93d -V相线圈(-V相的线圈)
9U1、9U2 U相的电枢线圈
9V1、9V2 V相的电枢线圈
9W1、9W2 W相的电枢线圈。
Claims (20)
1.一种电动马达,其特征在于,包括:
轭铁,所述轭铁具有多个磁极;
转轴,所述转轴能自由旋转地设置在所述轭铁的内侧;
电枢铁心,所述电枢铁心安装在所述转轴上,并具有朝向径向呈放射状延伸的多个极齿和形成在这些极齿之间的多个切槽;
线圈,所述线圈分别以集中卷绕的方式卷装在各极齿上;
整流器,所述整流器与所述电枢铁心相邻地设置在所述转轴上,且沿周向配置有多个整流片;以及
绝缘体,所述绝缘体以至少将所述极齿的周围覆盖的方式形成,且具有绝缘性,
在所述极齿设置有第一线圈和第二线圈这至少两个线圈,其中,所述第一线圈是将绕组从所述绝缘体的上方以集中卷绕的方式沿顺时针卷绕而形成的,所述第二线圈是将所述绕组从所述绝缘体的上方以集中卷绕的方式沿逆时针方向卷绕而形成的,
在所述绝缘体上设置有分隔部,该分隔部确定多个所述线圈中的至少一个的配置位置,
利用所述分隔部,在所述绝缘体上至少形成两个对所述线圈进行收容的收容部,
所述第一线圈及所述第二线圈分别各自收容在各所述收容部中。
2.如权利要求1所述的电动马达,其特征在于,
所述电动马达包括三个电刷,这三个电刷是经由所述整流片对所述线圈进行供电的低速用电刷、高速用电刷以及与所述低速用电刷和高速用电刷共用的共用电刷,
将所述磁极设定为四个极,将所述切槽的个数设定为六个,将所述整流片的个数设定为十八个,
卷装在各极齿上的线圈包括一个所述第一线圈和两个所述第二线圈,
在将各极齿沿周向依次分配为U相、V相、W相,并将卷装在各相上的所述第一线圈分别设定为U相、V相、W相的线圈,将卷装在各相上的所述第二线圈分别设定为-U相、-V相、-W相的线圈时,
在相邻的整流片之间,将U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V相、-V相的线圈依次电连接,
并且,在所述电枢铁心与所述整流器之间拉绕的所述线圈绕着所述转轴沿相同的方向拉绕。
3.如权利要求1所述的电动马达,其特征在于,包括:
所述电动马达包括两个电刷,这两个电刷经由所述整流片对所述线圈进行供电,
将所述磁极设定为四个极,将所述切槽的个数设定为六个,将所述整流片的个数设定为十八个,
卷装在各极齿上的线圈包括一个所述第一线圈和两个所述第二线圈,
在将各极齿沿周向依次分配为U相、V相、W相,并将卷装在各相上的所述第一线圈分别设定为U相、V相、W相的线圈,将卷装在各相上的所述第二线圈分别设定为-U相、-V相、-W相的线圈时,
在相邻的整流片之间,将U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V相、-V相的线圈依次电连接,
并且,在所述电枢铁心与所述整流器之间拉绕的所述线圈绕着所述转轴沿相同的方向拉绕。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电动马达,其特征在于,
所述分隔部至少设置在所述绝缘体的轴向一端。
5.如权利要求1至3中任一项所述的电动马达,其特征在于,
所述分隔部以遍及所述绝缘体的整周的方式设置。
6.如权利要求1至3中任一项所述的电动马达,其特征在于,
所述分隔部设置成使各所述收容部的容积大致相同。
7.如权利要求1至3中任一项所述的电动马达,其特征在于,
各所述分隔部的突出高度互不相同。
8.如权利要求7所述的电动马达,其特征在于,
各所述分隔部设定为越是位于径向内侧,其突出高度越低。
9.如权利要求1至3中任一项所述的电动马达,其特征在于,
从各所述收容部中的、位于径向内侧的所述收容部朝向位于径向外侧的所述收容部依次收容所述电枢线圈。
10.如权利要求2或3所述的电动马达,其特征在于,
利用连接线,将各整流片中、处于相同电位的整流片彼此连接,
在形成所述U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V相、-V相的线圈时,与所述U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V相、-V相的线圈一起一连串地形成所述连接线,
在形成所述连接线时,以和在所述电枢铁心与所述整流器之间拉绕所述线圈时的方向相同的方向,来拉绕所述线圈,
将所述线圈以α式卷绕的方式卷绕在形成于所述整流片的竖片上,将所述整流片与所述线圈连接。
11.一种电动马达,其特征在于,包括:
轭铁,所述轭铁具有多个磁极;
转轴,所述转轴能自由旋转地设置在所述轭铁的内侧;
电枢铁心,所述电枢铁心安装在所述转轴上,并具有朝向径向呈放射状延伸的多个极齿和形成在这些极齿之间的多个切槽;
线圈,所述线圈分别以集中卷绕的方式卷装在各极齿上;
整流器,所述整流器与所述电枢铁心相邻地设置在所述转轴上,且沿周向配置有多个整流片;以及
绝缘体,所述绝缘体以至少将所述极齿的周围覆盖的方式形成,且具有绝缘性,
所述整流片的个数是所述切槽的个数的2以上的整数倍,
所述线圈是将绕组从所述绝缘体的上方卷绕在所述极齿上而形成的,
在所述绝缘体上设置有分隔部,该分隔部确定多个所述线圈中的至少一个的配置位置,
利用所述分隔部,在所述绝缘体上至少形成两个对所述线圈进行收容的收容部。
12.如权利要求11所述的电动马达,其特征在于,
所述电动马达包括三个电刷,这三个电刷是经由所述整流片对所述线圈进行供电的低速用电刷、高速用电刷以及与所述低速用电刷和高速用电刷共用的共用电刷,
将所述磁极设定为四个极,将所述切槽的个数设定为六个,将所述整流片的个数设定为十八个,
卷装在各极齿上的线圈包括沿正向卷绕而形成的一个第一线圈和沿反向卷绕而形成的两个第二线圈,
在将各极齿沿周向依次分配为U相、V相、W相,并将卷装在各相上的所述第一线圈分别设定为U相、V相、W相的线圈,将卷装在各相上的所述第二线圈分别设定为-U相、-V相、-W相的线圈时,
在相邻的整流片之间,将U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V相、-V相的线圈依次电连接,
并且,在所述电枢铁心与所述整流器之间拉绕的所述线圈绕着所述转轴沿相同的方向拉绕。
13.如权利要求11所述的电动马达,其特征在于,包括:
所述电动马达包括两个电刷,这两个电刷经由所述整流片对所述线圈进行供电,
将所述磁极设定为四个极,将所述切槽的个数设定为六个,将所述整流片的个数设定为十八个,
卷装在各极齿上的线圈包括沿正向卷绕而形成的一个第一线圈和沿反向卷绕而形成的两个第二线圈,
在将各极齿沿周向依次分配为U相、V相、W相,并将卷装在各相上的所述第一线圈分别设定为U相、V相、W相的线圈,将卷装在各相上的所述第二线圈分别设定为-U相、-V相、-W相的线圈时,
在相邻的整流片之间,将U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V相、-V相的线圈依次电连接,
并且,在所述电枢铁心与所述整流器之间拉绕的所述线圈绕着所述转轴沿相同的方向拉绕。
14.如权利要求11至13中任一项所述的电动马达,其特征在于,
所述分隔部至少设置在所述绝缘体的轴向一端。
15.如权利要求11至13中任一项所述的电动马达,其特征在于,
所述分隔部以遍及所述绝缘体的整周的方式设置。
16.如权利要求11至13中任一项所述的电动马达,其特征在于,
所述分隔部设置成使各所述收容部的容积大致相同。
17.如权利要求11至13中任一项所述的电动马达,其特征在于,
各所述分隔部的突出高度互不相同。
18.如权利要求17所述的电动马达,其特征在于,
各所述分隔部设定为越是位于径向内侧,其突出高度越低。
19.如权利要求11至13中任一项所述的电动马达,其特征在于,
从各所述收容部中的、位于径向内侧的所述收容部朝向位于径向外侧的所述收容部依次收容所述电枢线圈。
20.如权利要求12或13所述的电动马达,其特征在于,
利用连接线,将各整流片中、处于相同电位的整流片彼此连接,
在形成所述U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V相、-V相的线圈时,与所述U相、-W相、-W相、V相、-U相、-U相、W相、-V相、-V相的线圈一起一连串地形成所述连接线,
在形成所述连接线时,以和在所述电枢铁心与所述整流器之间拉绕所述线圈时的方向相同的方向,来拉绕所述线圈,
将所述线圈以α式卷绕的方式卷绕在形成于所述整流片的竖片上,将所述整流片与所述线圈连接。
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