DE112013004016T5

DE112013004016T5 - Motor

Info

Publication number: DE112013004016T5
Application number: DE112013004016.6T
Authority: DE
Inventors: c/o Nidec Corporation Hashizume Naohiro; c/o Nidec Corporation Hiwa Takahiro; c/o Nidec Corporation Makino Yusuke; c/o Nidec Corporation Osuga Shohei
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-04-23
Also published as: CN203674943U; JP2014131383A; JP6090623B2; CN103915965B; BR112015015565A2; US9787165B2; US20150318769A1; WO2014103180A1; CN103915965A

Abstract

In einem Motor beinhaltet ein Drehabschnitt einen Ankerkern mit m·n Zähnen (in diesem Fall ist m eine ungerade Zahl größer oder gleich 3 und n eine natürliche Zahl größer oder gleich 2), die sich radial in der Radialrichtung erstrecken, eine Mehrzahl von Spulen und einen Kommutator. Ein statischer Abschnitt beinhaltet Feldmagneten mit 2n Magnetpolen und eine Bürstengruppe mit zumindest einer Erstes-Potential-Bürste und zumindest einer Zweites-Potential-Bürste. Der Kommutator beinhaltet eine Segmentgruppe, die durch 2m·n Segmente gebildet ist. In der Segmentgruppe wird das Potential zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential in Bezug auf die Umfangsrichtung zyklisch erhöht oder gesenkt. Ferner ist nur die Spule, die durch Wickeln eines druchgehenden leitenden Drahts in einer vorbestimmten Wicklungsrichtung gebildet ist, in jedem von k Zähnen unter den m·n Zähnen angeordnet und ist nur die Spule, die durch Wickeln des durchgehenden leitenden Drahts in einer umgekehrten Richtung zu der vorbestimmten Wicklungsrichtung gebildet ist, in jedem der Zähne angeordnet, die an einer Position angeordnet sind, die von jedem der k Zähne um einen elektrischen Winkel von 360·i Grad (in diesem Fall ist i eine natürliche Zahl kleiner oder gleich (n – 1)) getrennt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Motor, der mit einer Bürste versehen ist.
Hintergrundtechnik
In einem Motor, der mit einer Bürste versehen ist, wird die Bürste aufgrund von Funken, die zwischen der Bürste und Segmenten erzeugt werden, abgenutzt und verkürzt. Es ist möglich, eine Lebensdauer des Motors zu verbessern, indem eine derartige Abnutzung der Bürste reduziert wird. Ein Verfahren zum Reduzieren der Abnutzung der Bürste durch Funken, bei dem die Anzahl von Segmenten in einem Kommutator auf zweimal die Anzahl von Zähnen erhöht wird, wurde beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2008-113485 offenbart. Insbesondere ist, da der Raumfaktor in dem Fall einer konzentrierten Wicklung hoch ist, die elektrische Energie, die sich in einer Spule sammelt, erhöht. Deshalb ist es wichtig, die Abnutzung aufgrund von Funken zu reduzieren.
Der Motor, der in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2008-113485 offenbart ist, weist im Vergleich mit dem Fall, in dem die Anzahl von Segmenten gleich der Anzahl von Zähnen ist, eine kleine Potentialdifferenz zwischen den Segmenten auf. Deshalb werden Funken reduziert. Wenn die Anzahl von Segmenten gleich der Anzahl von Zähnen ist, wird eine Grenze zwischen den Segmenten so platziert, dass sie mit einer Position der Zähne übereinstimmt. Wenn die Anzahl von Segmenten zweimal die Anzahl der Zähne ist, wird eine Grenze zwischen den Segmenten ebenso zwischen den Zähnen positioniert. In dem Motor der verwandten Technik, bei dem die Anzahl von Segmenten zweimal die Anzahl von Zähnen ist, sind eine erste Spule, die in einer Vorwärtsrichtung gewickelt ist, und eine zweite Spule, die in einer Rückwärtsrichtung gewickelt ist, in jedem der Zähne angeordnet. Deshalb wird, wenn die Bürste mit dem neuen Segment in Kontakt steht, das zwischen den Zähnen positioniert ist, eine Elektrifizierung in Bezug auf die Spule auf dem Zahn, angeordnet an einer Position, die um einen elektrischen Winkel von 180° abweicht, umgeschaltet. Folglich ist es selbst in dem Fall, in dem die Anzahl von Segmenten zweimal die Anzahl von Zähnen ist, möglich, das gleiche Drehmoment zu erzeugen wie in dem Fall, in dem die Anzahl von Segmenten gleich der Anzahl von Zähnen ist.
Liste der Entgegenhaltunqen
Patentliteratur

1: PTL JP-A2008-113485

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der oben beschriebenen Wicklungsstruktur ist es jedoch nötig, eine Spule in der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung auf einem Zahn zu wickeln, wobei so der Wicklungsvorgang und das Herausführen eines leitenden Drahtes zu dem Segment verkompliziert werden. Dies erhöht die Arbeitsstunden.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Motor bereitzustellen, der in der Lage ist, die Abnutzung einer Bürste durch Funken zu reduzieren und einen Wicklungsvorgang zu vereinfachen.
Ein exemplarischer Motor gemäß einem ersten Aspekt beinhaltet: einen statischen Abschnitt; einen Drehabschnitt; und einen Lagerteil, der den Drehabschnitt drehbar um eine Mittelachse trägt, wobei der Drehabschnitt eine Welle, die sich entlang der Mittelachse erstreckt, einen Ankerkern mit m·n Zähnen (in diesem Fall ist m eine ungerade Zahl größer oder gleich 3 und n eine natürliche Zahl größer oder gleich 2), die an der Welle angebracht sind und sich radial in der Radialrichtung erstrecken, eine Mehrzahl von Spulen, die jeweils an den m·n Zähnen vorgesehen sind, und einen Kommutator, der elektrisch mit der Mehrzahl von Spulen verbunden ist, beinhaltet. Ferner beinhaltet der statische Abschnitt Feldmagneten mit 2n Magnetpolen, die den m·n Zähnen in der Radialrichtung zugewandt sind, und eine Bürstengruppe, die zumindest eine Erstes-Potential-Bürste und zumindest eine Zweites-Potential-Bürste beinhaltet. Zusätzlich beinhaltet der Kommutator eine Segmentgruppe, die durch 2m·n Segmente gebildet ist, die in einer Umfangsrichtung und in Kontakt mit der Bürstengruppe angeordnet sind. In zumindest einem leitenden Draht, der jede Spule bildet, ist jeder Endteil derselben mit einem beliebigen der Segmente verbunden. Ferner wird in der Segmentgruppe das Potential zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential in der Umfangsrichtung aufgrund des Kontakts der Bürstengruppe und des Kommutators zyklisch erhöht oder gesenkt. Außerdem sind (m – 1) Segmente zwischen dem Erstes-Potential-Segment und dem Zweites-Potential-Segment platziert und die Spulen sind über die Segmente in Serie zwischen das Erstes-Potential-Segment und das Zweites-Potential-Segment geschaltet. Ferner ist nur die Spule, die durch Wickeln eines durchgehenden leitenden Drahtes in einer vorbestimmten Wicklungsrichtung gebildet ist, in jedem von k Zähnen unter den m·n Zähnen angeordnet und ist nur die Spule, die durch Wickeln des durchgehenden leitenden Drahtes in einer Richtung gebildet ist, die umgekehrt zu der vorbestimmten Wicklungsrichtung ist, in jedem der Zähne angeordnet, die an einer Position angeordnet sind, die von jedem der k Zähne um einen elektrischen Winkel von 360·i Grad (in diesem Fall ist i eine natürliche Zahl kleiner oder gleich (n – 1)) getrennt ist.
Vorteil der Erfindung
Gemäß der Erfindung ist es möglich, die Abnutzung einer Bürste durch Funken zu reduzieren und einen Wicklungsvorgang zu vereinfachen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht eines Motors.
2 ist eine Unteransicht, die einen Teil des Motors zeigt.
3 ist eine Ansicht, die eine vereinfachte Positionsbeziehung zwischen Spulen, Segmenten und einer Bürstengruppe zeigt.
4 ist eine Ansicht, die eine Verbindungsstruktur zwischen den Spulen und den Segmenten zeigt.
5A ist eine Ansicht, die eine Herausführung der Wicklung zeigt.
5B ist eine Ansicht, die eine Herausführung der Wicklung zeigt.
6 ist eine Ansicht, die eine Potentialverteilung in einer Segmentgruppe zeigt.
7 ist eine Ansicht, die eine vereinfachte Positionsbeziehung zwischen Spulen, Segmenten und einer Bürstengruppe zeigt.
8 ist eine Ansicht, die eine Verbindungsstruktur zwischen den Spulen und den Segmenten zeigt.
9 ist eine Ansicht, die eine Herausführung der Wicklung zeigt.
10 ist eine Ansicht, die eine Potentialverteilung in einer Segmentgruppe zeigt.
11 ist eine Ansicht, die eine Verbindungsstruktur zwischen Spulen und Segmenten in der verwandten Technik zeigt.
12 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Verbindungsstruktur zeigt.
13 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Verbindungsstruktur zeigt.
14 ist eine Ansicht, die eine Verbindungsstruktur zwischen Spulen und Segmenten zeigt.
15A ist eine Ansicht, die eine Herausführung der Wicklung zeigt.
15B ist eine Ansicht, die eine Herausführung der Wicklung zeigt.
16 ist eine Ansicht, die eine Verbindungsstruktur zwischen Spulen und Segmenten in der verwandten Technik zeigt.
17 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Verbindungsstruktur zeigt.
18 ist eine Ansicht, die eine modifizierte Verbindungsstruktur zeigt.
Beispiele
In der Beschreibung ist eine Ausgangsseite einer Welle in einer Richtung, die parallel zu einer Mittelachse J1 aus 1 ist, einfach als „obere Seite” bezeichnet und die gegenüberliegende Seite derselben einfach als „untere Seite” bezeichnet. Die Ausdrücke „obere Seite” und „untere Seite” stimmen nicht notwendigerweise mit der Schwerkraftrichtung überein. Ferner ist eine Radialrichtung, die auf die Mittelachse J1 zentriert ist, einfach als „Radialrichtung” bezeichnet, eine Umfangsrichtung, die auf die Mittelachse J1 zentriert ist, ist einfach als „Umfangsrichtung” bezeichnet und eine Richtung, die parallel zu der Mittelachse J1 ist, ist einfach als „Axialrichtung” bezeichnet.
1 ist eine Längs-Querschnittsansicht eines Motors 1 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Motor 1 ist ein Motor, der mit einer Bürste versehen ist. Schraffierte Linien zum Beschreiben von Details einer Querschnittsoberfläche sind weg gelassen. Der Motor 1 beinhaltet einen statischen Abschnitt 2, einen Drehabschnitt 3 und einen Lagerteil 4. Der Lagerteil 4 trägt den Drehabschnitt 3 drehbar in Bezug auf den statischen Abschnitt 2 um die Mittelachse J1 in einer Auf-Ab-Richtung.
Der statische Abschnitt 2 beinhaltet ein Gehäuse 21, Feldmagneten 22, eine Bürstengruppe 23, eine Schaltungsplatine 24 und eine Halterung 25. Das Gehäuse 21 besitzt eine zylindrische Form mit Deckel. Die Halterung 25 bedeckt einen unteren Teil des Gehäuses 21. Die Feldmagneten 22 sind an einer inneren Umfangsoberfläche eines Zylinderteils des Gehäuses 21 angeordnet. Die Bürstengruppe 23 ist auf der Schaltungsplatine 24 angeordnet.
Der Drehabschnitt 3 beinhaltet eine Welle 31, einen Ankerkern 32, eine Mehrzahl von Spulen 33 und einen Kommutator 34. Die Welle 31 erstreckt sich entlang der Mittelachse J1. Der Ankerkern 32 ist durch Laminieren elektromagnetischer Stahllagen mit einer dünnen Plattenform gebildet. Der Anker 32 ist an der Welle 31 angebracht. Eine Mittelachse der Welle 31, eine Mittelachse des Ankerkerns 32 und eine Mittelachse des Feldmagneten 22 stimmen mit der Mittelachse J1 des Motors 1 überein.
Zwei Lagerelemente 41 und 42 bilden den Lagerteil 4. Das Lagerelement 41 ist an dem Gehäuse 21 angebracht. Das Lagerelement 42 ist an der Halterung 25 angebracht. Die Lagerelemente 41 und 42 sind beispielsweise Kugellager oder Gleitlager. Der Lagerteil 4 kann aus einem Lagerelement gebildet sein. Der Drehabschnitt 3 wird drehbar um die Mittelachse J1 durch den Lagerteil 4 getragen.
2 ist eine Unteransicht, die einen Zustand des Motors 1 zeigt, in dem die Bürstengruppe 23, die Schaltungsplatine 24 und die Halterung 25 entfernt sind. Eine Mehrzahl von Magnetelementen 221 bildet den Feldmagneten 22. N-Pole und S-Pole sind abwechselnd entlang einer Umfangsrichtung an einer Seite der Mittelachse J1 des Magnetfelds 22 angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel sind vier Paare von N-Polen und S-Polen platziert, weshalb die Anzahl von Magnetpolen acht beträgt. Zusätzlich kann der Feldmagnet 22 ein ringförmiges Bauteil sein.
Der Ankerkern 32 beinhaltet eine Mehrzahl von Zähnen 321. Jeder der Zähne 321 erstreckt sich radial in Richtung einer radial äußeren Seite. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl von Zähnen 321 zwölf. Die Zähne 321 sind dem Feldmagneten 22 in einer Radialrichtung zugewandt. Die Mehrzahl von Spulen 33 ist jeweils in der Mehrzahl von Zähnen 321 vorgesehen. Dies bedeutet, dass die Spulen 33 in dem Ankerkern 32 in der Art einer so genannten konzentrierten Wicklung gebildet sind. Der leitende Draht, der eine Spule 33 bildet, ist jedoch nicht auf einen einzelnen durchgehenden Draht eingeschränkt, wie später beschrieben wird. Ein Drehmoment, das auf die Mittelachse J1 zentriert ist, wird zwischen dem Drehabschnitt 3 und dem Feldmagneten 22 durch Anlegen eines Stroms an die Spule 33 erzeugt.
Der Kommutator 34 ist elektrisch mit der Mehrzahl von Spulen 33 verbunden. Der Kommutator 34 beinhaltet eine Segmentgruppe 341. Die Segmentgruppe 341 ist gebildet durch eine Mehrzahl von Segmenten 342, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, beinhaltet das Segment 342 einen Kontaktierungsteil 343 und einen Verbindungsteil 344. Der Kontaktierungsteil 343 erstreckt sich parallel zu der Mittelachse J1. Der Kontaktierungsteil 343 steht in Kontakt mit der Bürstengruppe 23. Der Verbindungsteil 344 steht auf der radial äußeren Seite von dem Kontaktierungsteil 343 vor.
Der Verbindungsteil 344 ist mit dem leitenden Draht der Spule 33 verbunden. Insbesondere ist der leitende Draht der Spule 33 auf den Verbindungsteil 344 gegeben und dann sind der leitende Draht und der Verbindungsteil 344 wärmeverschweißt elektrisch miteinander verbunden. Jeder Endteil des leitenden Drahts, der jede Spule 33 bildet, ist mit einem beliebigen der Segmente 342 verbunden.
3 ist eine Ansicht, die eine vereinfachte Positionsbeziehung zwischen den Spulen 33, den Segmenten 342 und der Bürstengruppe 23 zeigt. In 3 sind die Zahlen 1 bis 12 jeweils den zwölf Spulen 33 in einer Richtung im Uhrzeigersinn gegeben. Die Zahlen 1 bis 24 sind jeweils den 24 Segmenten 342 gegeben. Die Positionen der Spulen 33 in der Umfangsrichtung stimmen mit den Positionen der Zähne 321 in der Umfangsrichtung überein. Die Mittelachse der Spule 33 erstreckt sich in der Radialrichtung und stimmt mit einer Grenze zwischen den Segmenten 342 überein. Insbesondere überlagert die Mittelachse der ersten Spule 33 die Grenze zwischen dem ersten Segment 342 und dem zweiten Segment 342. Die Mittelachse der zweiten Spule 33 überlagert die Grenze zwischen dem dritten Segment 342 und dem vierten Segment 342.
Bei dem Ausführungsbeispiel bilden eine erste Bürste 231 und eine zweite Bürste 232 die Bürstengruppe 23. Wie in 1 gezeigt ist, wird die erste Bürste 231 durch einen elastischen Teil 233 in Richtung des Segments 342 gedrückt. Die zweite Bürste 232 wird auf die gleiche Weise gedrückt. In einem Zustand, der in 3 gezeigt ist, stimmt die Position der ersten Spule 33 in der Umfangsrichtung mit der Position der ersten Bürste 231 in der Umfangsrichtung überein. In diesem Zustand steht die erste Bürste 231 in Kontakt mit dem ersten Segment 342 und dem zweiten Segment 342. Die Position der zweiten Bürste 232 in der Umfangsrichtung stimmt mit der Zwischenposition zwischen der fünften Spule 33 und der sechsten Spule 33 überein. Die zweite Bürste 232 steht in Kontakt mit dem zehnten Segment 342 und dem elften Segment 342.
Die erste Bürste 231 und die zweite Bürste 232 sind über die Schaltungsplatine 24 mit einer positiven Elektrode beziehungsweise einer negativen Elektrode einer Leistungsquelle verbunden. Ein Potential der ersten Bürste 231 ist ein vorbestimmtes erstes Potential und das erste Potential wird an das Segment 342 angelegt. Ein Potential der zweiten Bürste 232 ist ein zweites Potential, das sich von dem ersten Potential unterscheidet, und das zweite Potential wird an das andere Segment 342 angelegt. Ein Intervall zwischen der ersten Bürste 231 und der zweiten Bürste 232 in der Umfangsrichtung ist ein ungeradzahliges Vielfaches einer Beabstandung zwischen den Magnetpolen. In 3 sind die erste Bürste 231 und die zweite Bürste 232 in der Umfangsrichtung um 135° getrennt. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die 135° dreimal die Beabstandung zwischen den Magnetpolen.
Außerdem kann die Bürstengruppe 23 eine weitere erste Bürste 231 und zweite Bürste 232 beinhalten. In diesem Fall ist ein Intervall zwischen einer Mehrzahl der ersten Bürsten 231 in der Umfangsrichtung ein geradzahliges Vielfaches der Beabstandung zwischen den Magnetpolen. Dies gilt ebenso in Bezug auf eine Mehrzahl zweiter Bürsten 232. Zusätzlich ist es möglich, eine dritte Bürste, die ein Potential, das sich von dem ersten und dem zweiten Potential unterscheidet, an das Segment 342 anlegt, in der Bürstengruppe 23 bereitzustellen. Beispielsweise wird ein Ausgangsdrehmoment des Motors 1 durch Umschalten der ersten Bürste 231 und der dritten Bürste verändert. Wie oben beschrieben wurde, beinhaltet die Bürstengruppe 23 zumindest eine Bürste mit einem ersten Potential und zumindest eine Bürste mit einem zweiten Potential.
4 ist eine Ansicht, die eine Verbindungsstruktur zwischen den Spulen 33 und den Segmenten 342 zeigt. Eine eingekreiste Zahl zeigt das Segment 342 an. Eine Zahl in einem Rechteck zeigt die Spule 33 oder den Zahn 321 an. Zahlen zwischen den Segmenten 342 zeigen die Zahl der Zähne 321 an, durch die der leitende Draht verläuft. „CW”, rechts neben die Spule 33 geschrieben, bedeutet, dass der leitende Draht in der Uhrzeigerrichtung, gesehen von der radial äußeren Seite, um den Zahn 321 gewickelt ist. „CCW” bedeutet, dass der leitende Draht in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn, gesehen von der radial äußeren Seite, um den Zahn 321 gewickelt ist. Im Folgenden wird die Verbindungsstruktur zwischen der Spule 33 und dem Segment 342 „Wicklungsstruktur” genannt.
Obwohl die Wicklungsstruktur in den vier Stufen in 4 gezeigt ist, sind die Stufen fortlaufend geordnet, indem sie durch einen leitenden Draht gebildet sind, wie durch eine unterbrochene Linie gezeigt ist. 5A zeigt eine Herausführung der Wicklung in der obersten Stufe in 4. 5B zeigt eine Herausführung der Wicklung in der untersten Stufe in 4. Der Kreis und das Rechteck in den 5A und 5B zeigen das Segment 342 und die Spule 33 oder den Zahn 321 in der gleichen Weise wie in 4 an.
Insbesondere läuft, nachdem der leitende Draht auf das erste Segment 342 gegeben ist, derselbe durch die Basen des ersten, zweiten und dritten Zahns 321 und ist dann auf das siebte Segment 342 gegeben. Die Basen der Zähne 321 sind ringförmige Teile auf einer Kernrückseite, die auf einer radial inneren Seite der Zähne 321 platziert ist. Wenn der leitende Draht auf das Segment 342 gegeben wird, ist der leitende Draht beispielsweise nur eine Runde um den Verbindungsteil 344 gewickelt. Als Nächstes kommt der leitende Draht aus dem siebten Segment 342 heraus und läuft durch die Basen des fünften, sechsten und siebten Zahns 321 und ist dann auf das dreizehnte Segment 342 gegeben. Nachfolgend kommt der leitende Draht aus dem dreizehnten Segment 342 heraus und läuft durch die Basen des siebten, achten und neunten Zahns 321 und ist dann auf das neunzehnte Segment 342 gegeben. Als Nächstes kommt der leitende Draht aus dem neunzehnten Segment 342 heraus und läuft durch die Basen des elften, zwölften und ersten Zahns 321 und ist dann auf das erste Segment 342 gegeben. Das Potential des ersten, siebten, dreizehnten und neunzehnten Segments 342 ist das gleiche, indem der leitende Draht auf das erste, siebte, dreizehnte und neunzehnte Segment 342 gegeben ist.
Der leitende Draht, der aus dem ersten Segment 342 herauskommt, ist in der Uhrzeigerrichtung um den ersten Zahn 321 gewickelt, wodurch die erste Spule 33 gebildet wird. Der leitende Draht, der aus der ersten Spule 33 herauskommt, ist auf das zweite Segment 342 gegeben. Als Nächstes kommt der leitende Draht aus dem zweiten Segment 342 heraus und läuft durch die Basen des ersten, zweiten und dritten Zahns 321 und ist dann auf das achte Segment 342 gegeben. Danach ist der leitende Draht wiederholt auf die Segmente 342 gegeben und um die Zähne 321 gewickelt, wie in 4 gezeigt ist, wodurch die zwölf Spulen 33 gebildet werden. Am Ende des Vorgangs ist der leitende Draht auf das siebte Segment 342 gegeben.
6 ist eine Ansicht, die eine Potentialverteilung in der Segmentgruppe 341 zeigt. Das Potential des Segments 342, das in Kontakt mit der ersten Bürste 231 steht, ist das gleiche erste Potential wie bei der ersten Bürste 231. Das Potential des Segments 342, das in Kontakt mit der zweiten Bürste 232 steht, ist das gleiche zweite Potential wie bei der zweiten Bürste 232. In diesem Fall ist das erste Potential höher als das zweite Potential.
In 6 ist der hohe oder niedrige Zustand des Potentials jedes Segments 342 durch eine Dichte schraffierter Linien dargestellt. Das Potential des Segments 342 in 6, das in 90°-Intervallen in der Umfangsrichtung in Bezug auf das Segment 342 platziert ist, das in Kontakt mit der ersten Bürste 231 steht, ist das erste Potential. Das Potential des Segments 342, das in 90°-Intervallen in der Umfangsrichtung in Bezug auf das Segment 342 platziert ist, das in Kontakt mit der zweiten Bürste 232 steht, ist das zweite Potential. Bei Betrachtung entlang der Umfangsrichtung variiert das Potential des Segments 342 allmählich zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential in einem Zyklus mechanischer Winkel von 90°. 90° ist eine Winkelbeabstandung eines Paars von Magnetpolen in dem Feldmagneten 22 und entspricht einem elektrischen Winkel von 360°.
Allgemein ausgedrückt ist die Anzahl von Magnetpolen der Feldmagneten 22 als 2n bezeichnet. Außerdem ist die Anzahl von Spulen 33 als m·n bezeichnet und die Anzahl von Segmenten 342 ist als 2m·n bezeichnet. Dies bedeutet, dass in dem Fall, in dem die Paaranzahl von Magnetpolen n ist (n ist eine natürliche Zahl größer oder gleich 2) und die Anzahl von Phasen m ist (m ist eine ungerade Zahl größer oder gleich 3), aufgrund des Kontakts zwischen der Bürstengruppe 23 und dem Kommutator 34 das Potential in der Segmentgruppe 341 zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential in einem Zyklus von 2m Segmenten (= (2m·n)/n) in Bezug auf die Umfangsrichtung erhöht oder gesenkt wird. (m – 1) Segmente 342 sind zwischen dem Erstes-Potential-Segment 342 und dem Zweites-Potential-Segment 342, das am nächsten an demselben ist, platziert. In dem Fall von 6 beträgt n gleich 4 und m gleich 3.
Zusätzlich sind, um die oben beschriebene Potentialverteilung zu erreichen, die Spulen 33 über die Segmente 342 in Serie zwischen das Erstes-Potential-Segment 342 und das Zweites-Potential-Segment 342 geschaltet. Die Anzahl von Segmenten 342 zwischen den Spulen 33 beträgt zumindest 1 und die Anzahl von Spulen 33, die in Serie geschaltet sind, beträgt m. In den benachbarten Spulen 33 ist der leitende Draht in der zueinander entgegengesetzten Richtung gewickelt, wie in 4 gezeigt ist.
Im Vergleich zu dem Fall, in dem die Anzahl von Segmenten gleich der Anzahl von Spulen ist, wird, da das Potential in der Umfangsrichtung allmählich verändert wird, die Potentialdifferenz zwischen den Segmenten 342 reduziert. Folglich werden Funken, die zwischen der Bürste und dem Segment erzeugt werden, reduziert und deshalb ist es möglich, eine Lebensdauer der Bürste zu verbessern, indem die Abnutzung an der Bürste reduziert wird. Unterdessen ist, um die Anzahl von Segmenten zweimal die Anzahl von Spulen zu machen, der leitende Draht in der verwandten Technik um jeden Zahn in der Uhrzeigerrichtung und der Richtung entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gewickelt. Der leitende Draht ist in dem Motor 1 jedoch nur in einer Richtung um jeden Zahn 321 gewickelt. So ist es möglich, einen Wicklungsvorgang zu vereinfachen, und deshalb ist es möglich, eine Arbeitszeit, die zum Wickeln erforderlich ist, zu reduzieren. Folglich ist es möglich, die Herstellungskosten des Motors 1 zu reduzieren.
Als Nächstes wird das Prinzip der Wicklungsstruktur, bei der die Anzahl von Segmenten zweimal die Anzahl von Spulen ist, was so die Vereinfachung des Wicklungsvorgangs ermöglicht, beschrieben. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird der Motor, der mit vier Polen und sechs Schlitzen ausgerüstet ist, beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind den gleichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen wie bei der obigen Beschreibung gegeben.
7 ist eine Ansicht, die eine vereinfachte Positionsbeziehung zwischen den Spulen 33, den Segmenten 342 und der Bürstengruppe 23 in dem Motor zeigt, der mit vier Polen und sechs Schlitzen ausgerüstet ist, 3 entsprechend. Die Anzahl von Segmenten 342 beträgt 12. Die erste Bürste 231 und die zweite Bürste 232 sind an einer Position angeordnet, die in der Umfangsrichtung um 90° voneinander abweicht. 8 ist eine Ansicht, die eine Wicklungsstruktur in dem Motor zeigt, der mit vier Polen und sechs Schlitzen ausgerüstet ist, und der Ausdruck derselben gleicht 4. 9 ist eine Ansicht, die eine Herausführung der Wicklung in der obersten Stufe in 8 zeigt.
10 zeigt eine Potentialverteilung in der Segmentgruppe 341. In der Segmentgruppe 341 wird das Potential in einem Zyklus von 180° zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential geändert. Bei der obigen Beschreibung ist n gleich 2 und m gleich 3.
11 ist eine Ansicht, die eine Wicklungsstruktur des Motors zeigt, der mit vier Polen und sechs Schlitzen ausgerüstet ist, der auch in der JP-A2008-113485 offenbart ist. In 11 zeigt der Kreis ein Segment an und das Rechteck zeigt eine Spule an. Eine halbe Spule jedoch, die durch Wickeln des leitenden Drahtes an einem Zahn in der Uhrzeigerrichtung gebildet ist, und eine halbe Spule, die durch Wickeln des leitenden Drahtes in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gebildet ist, sind angeordnet. Deshalb ist „a” zusätzlich zu der Zahl der Spule, die in der Uhrzeigerrichtung gewickelt ist, geschrieben und „b” ist zusätzlich zu der Zahl der Spule, die in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gewickelt ist, geschrieben. In der folgenden Beschreibung wird eine halbe Spule auch als „Halbspule” bezeichnet.
Die Wicklungsstruktur, die in 11 gezeigt ist, kann in einer Reihe kombiniert werden, wie in 12 gezeigt ist. In diesem Fall wird eine Funktion der Halbspule „4a”, der Halbspule „1b” oder dergleichen selbst in dem Fall nicht verändert, in dem die Wicklungsrichtung derselben verändert wird, außerdem wird eine Position derselben in elektrischen Winkeln von 360° bewegt, wie in 13 gezeigt ist. Es hat sich durch eine experimentelle Entdeckung gezeigt, dass das Drehmoment, das in der Halbspule „1a” und der Halbspule „4a” erzeugt wird, das gleiche ist wie in dem Fall, in dem die Halbspule „1a” und die Halbspule „4a” an einer Position angeordnet sind, die um einen elektrischen Winkel von 360° voneinander abweicht. So wird, wenn das Segment 342, das in Kontakt mit der ersten Bürste 231 steht, von dem ersten Segment zu dem zweiten Segment umgeschaltet wird, dieses nur zum Umschalten der Anregung in der ersten Spule verwendet. Gleichzeitig wird, wenn das Segment 342, das in Kontakt mit der zweiten Bürste 232 steht, von dem vierten Segment zu dem fünften Segment umgeschaltet wird, dieses nur zum Umschalten der Anregung in der vierten Spule verwendet. Folglich wird die in 9 gezeigte Wicklungsstruktur hergeleitet.
Beim Vergleichen dieses Punkts mit der Wicklungsstruktur (im Folgenden als „eine erste herkömmliche Wicklungsstruktur” bezeichnet) im Stand der Technik, offenbart in der JP-A2008-113485 , wird ein Umschalten von dem ersten Segment zu dem zweiten Segment in der ersten Bürste zum Umschalten der Anregung in einer Hälfte der ersten Spule, die in einem elektrischen Winkel von 0° basierend auf der Position der ersten Bürste positioniert ist, und einer Hälfte der vierten Spule, die in einem elektrischen Winkel von 360° positioniert ist, in der ersten herkömmlichen Wicklungsstruktur verwendet. Außerdem wird ein Umschalten von dem vierten Segment zu dem fünften Segment in der zweiten Bürste, die von der ersten Bürste aus gesehen in einem elektrischen Winkel von 180° positioniert ist, zum Umschalten der Anregung in der anderen Hälfte der ersten Spule, die in einem elektrischen Winkel von 0° positioniert ist, und der anderen Hälfte der vierten Spule, die in einem elektrischen Winkel von 360° positioniert ist, verwendet.
Ferner ist eine Funktion der ersten Bürste auch in dem Fall einer Positionierung in einem elektrischen Winkel von 360° gleich und eine Funktion der zweiten Bürste ist auch in dem Fall einer Positionierung in einem elektrischen Winkel von 540° gleich. Deshalb kann, wenn die Paaranzahl von Magnetpolen n ist (n ist eine natürliche Zahl größer oder gleich 2) und i zumindest eine Ganzzahl gleich 0 oder mehr und (n – 1) oder weniger ist, die Position der ersten Bürste durch elektrische Winkel (360·i)° ausgedrückt werden. Außerdem kann, wenn j zumindest eine Ganzzahl gleich 0 oder mehr und (n – 1) oder weniger ist, die Position der zweiten Bürste durch elektrische Winkel (360·j + 180)° ausgedrückt werden.
Zusätzlich wird in dem Fall, in dem p eine Ganzzahl gleich 0 oder mehr und (n – 1) oder weniger ist, das Umschalten der Anregung in der Spule, die in einem elektrischen Winkel von (360·p)° positioniert ist, in der ersten herkömmlichen Wicklungsstruktur durch Verwenden des Umschaltens, das durch eine beliebige erste Bürste und das Segment bewirkt wird, und des Umschaltens, das durch eine beliebige zweite Bürste und das Segment bewirkt wird, gleichermaßen durchgeführt. Ähnlich wird in dem Fall, in dem q eine Ganzzahl gleich 0 oder mehr und (n – 1) oder weniger ist, das Umschalten der Anregung in der Spule, die in einem elektrischen Winkel von (360·q + 180)° positioniert ist, auch durch Verwenden des Umschaltens, das durch eine beliebige erste Bürste und das Segment bewirkt wird, und des Umschaltens, das durch eine beliebige zweite Bürste und das Segment bewirkt wird, gleichermaßen durchgeführt.
Andererseits kann ausgedrückt werden, dass in dem Motor 1 das Umschalten der Anregung in der Spule 33, die in einem elektrischen Winkel von (360·p)° positioniert ist, nur durch Verwenden des Umschaltens, das durch eine (beispielsweise eine erste Bürste 231) zumindest einer ersten Bürste 231 und zumindest einer zweiten Bürste 232 und das Segment 342 bewirkt wird, durchgeführt wird. Ähnlich wird das Umschalten der Anregung in der Spule 33, die in einem elektrischen Winkel von (360·q + 180)° positioniert ist, nur durch Verwenden des Umschaltens, das durch eine (zum Beispiel eine zweite Bürste 232) zumindest einer ersten Bürste 231 und zumindest einer zweiten Bürste 232 und das Segment 342 bewirkt wird, durchgeführt.
Wenn die erste herkömmliche Wicklungsstruktur und die Wicklungsstruktur des Motors 1, die oben beschrieben ist, unter Verwendung eines unterschiedlichen Ausdrucks erklärt werden, ist unter Bezugnahme auf die Wicklungsstruktur (im Folgenden als „eine zweite herkömmliche Wicklungsstruktur” bezeichnet) des allgemeinen Motors in der verwandten Technik, bei der die Anzahl von Segmenten gleich der Anzahl von Spulen ist, die Beschreibung wie folgt.
Bei der zweiten herkömmlichen Wicklungsstruktur treten das Umschalten des Segments, das in Kontakt mit der ersten Bürste steht, und das Umschalten des Segments, das in Kontakt mit der zweiten Bürste steht, abwechselnd auf. Das Umschalten des Kontaktierungssegments tritt auf, wenn eine Mitte der Spule, nämlich eine Mitte des Zahns, durch die Bürste läuft.
Bei der ersten herkömmlichen Wicklungsstruktur ist die Anzahl von Segmenten derselben zweimal die Anzahl von Segmenten bei der zweiten herkömmlichen Wicklungsstruktur. Dadurch wird die Erzeugung von Funken durch Anwenden des Verfahrens zum Umschalten der Kontaktierungsbürste, wenn die Bürste durch die Mitte zwischen den Spulen läuft, nämlich eine Mitte des Schlitzes, auf Hälften der beiden Spulen, die um einen elektrischen Winkel von (±180)° voneinander abweichen, reduziert. Deshalb ist es bei der ersten herkömmlichen Wicklungsstruktur nötig, einen leitenden Draht in sowohl der Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtung auf einen Zahn zu wickeln.
Andererseits wird bei der Wicklungsstruktur des Motors 1 ein Umschalten der Kontaktierungsbürste zu dem Zeitpunkt des Laufens durch die Mitte des Schlitzes nur in einer Spule durchgeführt, die sich an einer Position befindet, die um einen elektrischen Winkel von (+180)° oder (–180)° abweicht, nämlich an einer Position, die um einen elektrischen Winkel von (360·q + 180)° (q ist eine Ganzzahl gleich 0 oder mehr und (n – 1) oder weniger) abweicht, wenn dies allgemeiner ausgedrückt wird. Deshalb ist es möglich, einen leitenden Draht nur in einer Richtung auf einen Zahn zu wickeln. Folglich ist es möglich, Funken zu reduzieren und einen Wicklungsvorgang zu vereinfachen, indem die Anzahl von Segmenten zweimal die Anzahl von Spulen gemacht wird.
Anders ausgedrückt weist die Wicklungsstruktur des Motors 1 eine Struktur auf, bei der, wenn p und q Ganzzahlen gleich 0 oder mehr und (n – 1) oder weniger sind, eine Hälfte der Spule bei einem elektrischen Winkel von (360·p)° und eine Hälfte der Spule bei einem elektrischen Winkel von (360·q + 180)° in der ersten herkömmlichen Wicklungsstruktur zueinander umgeschaltet werden. Deshalb ist in der Wicklungsstruktur des Motors 1 der leitende Draht nur in der Uhrzeigerrichtung um den Zahn 321 bei einem elektrischen Winkel von (360·q)° gewickelt und der leitende Draht nur in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um den Zahn 321 bei einem elektrischen Winkel von (360·q + 180)° gewickelt.
Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, bei dem das Prinzip der Wicklungsstruktur des Motors 1 auf einen Motor angewendet wird, der mit sechs Polen und neun Schlitzen ausgerüstet ist. 14 ist eine Ansicht, die eine Wicklungsstruktur in dem Motor zeigt, der mit sechs Polen und neun Schlitzen ausgerüstet ist, und der Ausdruck derselben gleicht 8. Die Anzahl von Segmenten 342 beträgt 18. In diesem Fall beträgt bei der oben beschriebenen Beschreibung m gleich 3 und n gleich 3. Die erste Bürste 231 und die zweite Bürste 232 sind in ungeradzahligen Vielfachen von 60° in der Umfangsrichtung voneinander getrennt. In dem Fall des Motors, der mit sechs Polen und neun Schlitzen ausgerüstet ist, ist der leitende Draht in der Uhrzeigerrichtung und der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um einige Zähne 321 gewickelt, ähnlich wie bei der ersten herkömmlichen Wicklungsstruktur, wie in 14 gezeigt ist. Die 15A und 15B sind Ansichten, die Herausführungen von Wicklungen in einem Abschnitt der obersten Stufe und der untersten Stufe aus 14 zeigen.
16 ist eine Ansicht, die eine Wicklungsstruktur des Motors zeigt, der mit sechs Polen und neun Schlitzen ausgerüstet ist, der in der JP-A2008-113485 offenbart ist, und entspricht 11. In dem Fall von 16 kann der Wicklungsdraht in eine Reihe kombiniert werden, wie in 17 gezeigt ist. In diesem Fall sind drei Halbspulen in Serie geschaltet. Eine Funktion der Halbspule „7a”, der Halbspule „1b” oder dergleichen wird selbst in dem Fall nicht verändert, in dem die Wicklungsrichtung derselben verändert wird, ferner wird eine Position derselben um einen elektrischen Winkel von 360° bewegt. Eine Halbspule verbleibt jedoch unter den drei Halbspulen. Deshalb ist es durch Bewegen der verbleibenden Halbspule, sodass diese unabhängig zwischen den Segmenten angeordnet ist, möglich, die in 18 gezeigte Verbindung zu erzielen. Folglich ist es möglich, die in 14 gezeigte Wicklungsstruktur zu erzielen.
Bei der modifizierten Wicklungsstruktur gemäß dem obigen Verfahren verbleiben die Halbspulen in den drei Zähnen 321. Es ist jedoch möglich, die Drehung des Motors durchzuführen. Allgemeiner ist es, wenn m gleich 3 ist und n eine gerade Zahl ist, möglich, die Spulen 33, bei denen der leitende Draht in der Uhrzeigerrichtung oder der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gewickelt ist, in jedem Zahn 321 bereitzustellen. Wenn jedoch m gleich 3 ist und n eine ungerade Zahl, ist ein Paar von Halbspulen 33, bei denen der leitende Draht in zueinander entgegengesetzten Richtungen gewickelt ist, jeweils in zumindest drei Zähnen 321 vorgesehen. Ferner ist es, da es möglich ist, die Verbindungsbeziehung zwischen den Segmenten 342 und den Spulen 33 auf verschiedene Weisen zu verändern, nicht notwendig, die Zähne 321, die mit den Halbspulen versehen sind, durchgehend in einer Reihe anzuordnen.
Bei der Beschreibung ist m gleich 3. Wenn jedoch m eine ungerade Zahl größer oder gleich 3 ist und n eine gerade Zahl größer oder gleich 2 ist, ist es möglich, den leitenden Draht in einer Richtung auf jeden Zahn 321 zu wickeln. In diesem Fall sind die Spulen 33, die durch Wickeln des leitenden Drahtes in der Uhrzeigerrichtung gebildet sind, und die Spulen 33, die durch Wickeln des leitenden Drahtes in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gebildet sind, abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet. Wenn n eine ungerade Zahl größer oder gleich 2 ist, ist ein Paar von Halbspulen in den Zähnen 321 angeordnet, deren Anzahl ein ungerades Vielfaches von m ist. Außerdem sind Spulen, die durch Wickeln des leitenden Drahtes in einer Richtung gebildet sind, in den verbleibenden Zähnen 321 angeordnet. Da es zwei Fälle gibt, von denen einer nur mit Spulen versehen ist, die aus einem leitenden Draht gebildet sind, und der andere mit Spulen versehen ist, die aus einem leitenden Draht sowie Spulen gebildet sind, die aus zwei leitenden Drähten gebildet sind, ist jeder Endteil zumindest eines leitenden Drahtes, der jede der Spulen 33 bildet, in dem Motor mit einem beliebigen von Segmenten 342 verbunden.
Allgemeiner ausgedrückt sind nur die Spulen 33, die durch Wickeln eines durchgehenden leitenden Drahtes in der vorbestimmten Wicklungsrichtung gebildet sind, jeweils in k Zähnen 321 unter m·n Zähnen 321 vorgesehen und nur die Spulen 33, die durch Wickeln des durchgehenden leitenden Drahtes in der umgekehrten Richtung gebildet sind, sind jeweils in Zähnen 321 vorgesehen, die jeweils an einer Position angeordnet sind, die von den k Zähnen 321 um einen elektrischen Winkel von 360·i Grad (i ist eine natürliche Zahl kleiner oder gleich (n – 1)) getrennt ist. In diesem Fall ist k eine natürliche Zahl kleiner oder gleich (m·n/2). Ferner ist bei der obigen Beschreibung, wenn der leitende Draht in der Uhrzeigerrichtung oder der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um jeden Zahn 321 gewickelt ist, 2k gleich n, nämlich entsprechend dem Fall, in dem die Anzahl von Polen ein Vielfaches von 4 ist. Wenn ein Paar von Halbspulen nur in m Zähnen 321 angeordnet ist, entspricht dies dem Fall, bei dem 2k gleich (n – 1) ist. Je kleiner die Anzahl von Halbspulen ist, desto leichter ist der Wicklungsvorgang.
In diesem Fall ist es vorzuziehen, wenn der leitende Draht der Spule 33 mit dem nächstgelegenen Segment 342 verbunden ist. Wenn das Umschalten der Spule 33, die durch die Position der ersten Bürste 231 läuft, durch Umschalten des Segments 242 an der Position der ersten Bürste 231 ausgeführt wird, ist es vorzuziehen, wenn die Spule 33, die durch Wickeln des durchgehenden leitenden Drahts in der Uhrzeigerrichtung oder der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gebildet ist, mit zwei nächstgelegenen Segmenten 342 verbunden ist. In diesem Fall ist die Spule 33, die durch Wickeln des durchgehenden leitenden Drahts in der umgekehrten Richtung gebildet ist, mit dem Segment 342, mit Ausnahme der beiden nächstgelegenen Segmente 342, verbunden.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind alle der Mehrzahl von Spulen 33 mit einem leitenden Draht gebildet. Zusätzlich ist die Anzahl erster Bürsten 231 mit erstem Potential, die in der Bürstengruppe 23 beinhaltet sind, gleich 1 und die Anzahl zweiter Bürsten 232 mit einem zweiten Potential ist gleich 1. Folglich ist es möglich, die Struktur des Motors 1 am meisten zu vereinfachen. Natürlich kann eine Mehrzahl leitender Drähte in der Wicklungsstruktur verwendet werden. In diesem Fall kann eine Mehrzahl erster Bürsten 231 oder eine Mehrzahl zweiter Bürsten 232 vorgesehen sein, während zu einem gewissen Ausmaß verhindert wird, dass der leitende Draht zwischen den Segmenten 342 verläuft. Beispielsweise können die ersten Bürsten 231 jeweils bei einem elektrischen von Winkel 360° vorgesehen sein und die zweiten Bürsten 232 können an einer Position vorgesehen sein, die von jeder ersten Bürste 231 um einen elektrischen von Winkel 180° abweicht.
Es ist nicht nötig, dass die Spulen, die in der Uhrzeigerrichtung gewickelt sind, und die Spulen, die in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gewickelt sind, abwechselnd in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Beispielsweise können die Spulen, die an Positionen angeordnet sind, die voneinander um einen elektrischen Winkel von 360° abweichen, geeignet zueinander umgestellt sein. Ferner können die Spulen, die in der Uhrzeigerrichtung gewickelt sind, insgesamt an einer vorbestimmten Position in der Umfangsrichtung angeordnet sein und die Spulen, die in der Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gewickelt sind, können insgesamt an der anderen Position angeordnet sein.
Konfigurationen in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen und Modifizierungsbeispielen können soweit geeignet kombiniert werden, dass kein Widersprich entsteht.
Gebiet der gewerblichen Anwendung
Es ist möglich, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Typen von Motoren anzuwenden.
Bezugszeichenliste

1: Motor
2: statischer Abschnitt
3: Drehabschnitt
4: Lagerteil
22: Feldmagnet
23: Bürstengruppe
231: erste Bürste
232: zweite Bürste
31: Welle
32: Ankerkern
33: Spule
34: Kommutator
321: Zähne
341: Segmentgruppe
342: Segment
J1: Mittelachse

Claims

Ein Motor, der folgende Merkmale aufweist: einen statischen Abschnitt; einen Drehabschnitt; und einen Lagerteil, der den Drehabschnitt drehbar um eine Mittelachse trägt, wobei der Drehabschnitt folgende Merkmale beinhaltet: eine Welle, die sich entlang der Mittelachse erstreckt, einen Ankerkern mit m n Zähnen (in diesem Fall ist m eine ungerade Ganzzahl größer oder gleich 3 und n eine natürliche Zahl größer oder gleich 2), die an der Welle angebracht sind und sich radial in der Radialrichtung erstrecken, eine Mehrzahl von Spulen, die jeweils an den m·n Zähnen vorgesehen sind, und einen Kommutator, der elektrisch mit der Mehrzahl von Spulen verbunden ist, wobei der statische Abschnitt folgende Merkmale beinhaltet: Feldmagneten mit 2n Magnetpolen, die den m·n Zähnen in der Radialrichtung zugewandt sind, und eine Bürstengruppe mit zumindest einer Erstes-Potential-Bürste und zumindest einer Zweites-Potential-Bürste, und wobei der Kommutator eine Segmentgruppe beinhaltet, die durch 2m·n Segmente gebildet ist, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind und in Kontakt mit der Bürstengruppe stehen, wobei in zumindest einem leitenden Draht, der jede Spule bildet, jeder Endteil desselben mit einem beliebigen der Segmente verbunden ist, in der Segmentgruppe das Potential zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential in Bezug auf die Umfangsrichtung aufgrund des Kontakts der Bürstengruppe und des Kommutators zyklisch erhöht oder gesenkt wird, (m – 1) Segmente zwischen dem Erstes-Potential-Segment und dem Zweites-Potential-Segment platziert sind, die Spulen über die Segmente in Serie zwischen das Erstes-Potential-Segment und das Zweites-Potential-Segment geschaltet sind, nur die Spule, die durch Wickeln eines durchgehenden leitenden Drahts in einer vorbestimmten Wicklungsrichtung gebildet ist, in jedem von k Zähnen unter den m·n Zähnen angeordnet ist, und nur die Spule, die durch Wickeln des durchgehenden leitenden Drahts in einer umgekehrten Richtung zu der vorbestimmten Wicklungsrichtung gebildet ist, in jedem der Zähne angeordnet ist, die an einer Position angeordnet sind, die von jedem der k Zähne um einen elektrischen Winkel von 360·i Grad (in diesem Fall ist i eine natürliche Zahl kleiner oder gleich (n – 1)) getrennt ist.
Der Motor gemäß Anspruch 1, bei dem 2k gleich n ist.
Der Motor gemäß Anspruch 1, bei dem 2k gleich (n – 1) ist.
Der Motor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Spule, die durch Wickeln des durchgehenden leitenden Drahts in der vorbestimmten Wicklungsrichtung gebildet ist, in Kontakt mit zwei nächstgelegenen Segmenten steht, und die Spule, die durch Wickeln des durchgehenden leitenden Drahts in der umgekehrten Richtung zu der vorbestimmten Wicklungsrichtung gebildet ist, mit den Segmenten, mit Ausnahme der beiden nächstgelegenen Segmente, verbunden ist.
Der Motor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem alle der Mehrzahl von Spulen aus einem leitenden Draht gebildet sind, und die Anzahl von Erstes-Potential-Bürsten, die in der Bürstengruppe beinhaltet sind, 1 beträgt und die Anzahl von Zweites-Potential-Bürsten 1 beträgt.