JP2002199685A

JP2002199685A - 回転電機

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Publication number: JP2002199685A
Application number: JP2000393089A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Tanaka; 俊則田中; Akihiro Daikoku; 晃裕大穀; Kyohei Yamamoto; 京平山本; Takashi Yonemori; 敬米盛
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-12
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: KR100415745B1; CN1361576A; US6774525B2; CN1156066C; US20020079774A1; KR20020052929A; JP3763453B2

Abstract

(57)【要約】【課題】機械的にバランスした位置に配置した巻線部
のリード部が交差することなく、巻線作業性が向上し、
また絶縁不良を抑制した回転電機を得る。【解決手段】この発明の電機パワーステアリング装置
用モータは、ヨークと、セグメント１１２間にはｎ個
（ｎは磁極１０２の極数及びスロット１０１の数の公約
数、但し２以上）の巻線部４Ｂが並列に接続され、かつ
この巻線部４Ｂが機械角３６０度に対して互いに対称に
配置された電機パワーステアリング装置用モータであっ
て、セグメント１１２から視て周方向において最も近い
巻線部４Ｂの他の巻線部４Ｂの各リード部５Ｂは、同一
の周方向に導出されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数個のセグメ
ントを有する整流子を備えた回転電機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来の回転電機である電動パワ
ーステアリング用モータ１００の側断面図である。この
電動パワーステアリング用モータ１００は、円筒状のヨ
ーク１０１と、このヨーク１０１内に固定され永久磁石
で構成された極数４の磁極１０２と、ヨーク１０２内に
軸受１０３により回転自在に設けられたシャフト１０４
と、このシャフト１０４に固定されたアマチュア１０５
と、シャフト１０４の端部に固定された整流子１０６
と、この整流子１０６の表面にスプリング（図示せず）
の弾性力により当接しブラシホルダ１０７により保持さ
れたブラシ１０８とを備えている。

【０００３】アマチュア１０５は、軸線方向に延びた２
２個のスロット１１０を有するコア１０９と、スロット
１１０に導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線１
１１とを備えている。中空円柱状の整流子１０６は、等
分間隔をおいて配設された２２個の銅製のセグメント１
１２と、セグメント１１２間に配設され隣接したセグメ
ント１１２間を絶縁保持する樹脂材とを有している。４
極、重巻方式の上記電動パワーステアリング用モータ１
００では、セグメント１１２に当接するブラシ１０８を
介して外部から電流を巻線１１１に供給することによ
り、アマチュア１０５は電磁作用により、シャフト１０
４とともに回転する。

【０００４】図１２及び図１３は、巻線１１１、磁極１
０２、整流子１０６及びブラシ１０８の取り付け位置関
係を示すため、それぞれの部材が回転方向に円筒状に配
置されたものを平面状に展開した巻線説明図である。図
１１の電機パワーステアリング装置用モータ１００は、
２２個のティース１１３、２２個のセグメント１１２、
４つの磁極１０２であるが、巻線１１１の構成要素であ
る各巻線部１１４、及び各セグメント１１２の互いの接
続関係を分かり易くするために、３６０°相当分以上
（７２０°分）に渡って長めに示してある。

【０００５】Ｎ,Ｓのマークのある部分が磁極１０２、
最下部に＋、−のマークのある部分がブラシ１０８をそ
れぞれ示す。Ｎ，Ｓのマークの下側に１〜２２までの番
号がついた、四角がスロット１１０を区画するティース
１１３、ブラシ１０８のすぐ上に１〜２２の番号がつい
た四角がセグメント１１２を示す。

【０００６】この例の巻線１１１は、図１４に示すよう
に、隣接した二つのセグメント１１２間には２つの巻線
部１１４が並列接続された所謂ダブル重巻きで構成され
ている。このうち図１２はコア１０９の径方向外側（上
段）のアマチュア１０５の巻線説明図、図１３はコア１
０９の径方向内側（下段）のアマチュア１０５の巻線説
明図である。このダブル重巻きの巻線１１１は、シング
ル重巻きと比較して導線を細くできるので巻線作業性が
向上する利点がある。なお、図１４において、点線で示
された巻線部１１４は図１５に示すように、ブラシ１０
８が二つのセグメント１１２に当接してセグメント間で
同電位であり、この点線の巻線部１１４は電流が流れて
いないことを示している。全部で２２個のセグメント１
１２であるこの例では、巻線１１１の上段側及び下段側
にそれぞれ２２個の巻線部１１４が配置されているが、
上段と下段とにおいて同一のスロット１１０に巻線部１
１４を収めるのではなく、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）
に示すように磁気的に対称な別のスロットに配置されて
いる。

【０００７】ここで、例えばリード部１１５Ａ，１１５
Ｂがセグメント１１２のＮｏ．１２とＮｏ．１３との間
に接続された巻線１１１の上段側の巻線部１１４Ａ及び
下段側の巻線部１１４Ｂに注目すると、上段側の巻線部
１１４Ａは、ティース１１３のＮｏ．１０とＮｏ．１１
との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１
５とＮｏ．１６との間のスロット１１０との間を導線を
複数回巻回して構成され、セグメント１１２のＮｏ．１
２とＮｏ．１３とのほぼ真上に位置している。一方、下
段側の巻線部１１４Ｂは、ティース１１３のＮｏ．２１
とＮｏ．２２との間のスロット１１０と、ティース１１
３のＮｏ．４とＮｏ．５との間のスロット１１０との間
を導線を複数回巻回して構成され、セグメント１１２の
Ｎｏ．１とＮｏ．２とのほぼ真上に位置している。即
ち、同一のセグメント１１２のＮｏ．１２を起点とし、
同一のセグメント１１２のＮｏ．１３を終点とする上段
側の巻線部１１４Ａと下段側の巻線部１１４Ｂとは機械
角で１８０°離れた位置にある。このように配置とする
ことで、片側のブラシ１０８に不具合が起きた場合、あ
るいは固体差により微妙な特性ずれが生じた場合でも、
常に同一タイミングで整流された巻線部１１４は機械的
にバランスした位置に配置されており、電磁力による振
動を抑えることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の電機パワー
ステアリング装置用モータ１００では、図１３から分か
るように、セグメント１１２と接続される巻線１１１の
下段側の巻線部１１４の各リード部１１５Ｂが長くな
り、かつ相互に交差しているので、アマチュア１０５の
コイルエンド部が大きくなる他、導線を巻回して巻線１
１１を製造する巻線作業性が困難となり、また巻線１１
１の絶縁不良が生じやすいといった問題点があった。

【０００９】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、機械的にバランスし
た位置に配置した巻線部のリード部が交差することな
く、導線を巻回して巻線を製造する巻線作業性が向上
し、また絶縁不良を抑制した回転電機を得ることを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る回転電機は、ヨークと、このヨーク内に固定された磁
極と、前記ヨーク内に回転自在に設けられたシャフト
と、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向
に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻き
で巻回されて形成された複数個の巻線部で構成された巻
線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定されてい
るとともに前記巻線部の両端部のリード部が電気的に接
続された複数個のセグメントを有する整流子と、前記セ
グメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、前
記セグメント間にはｎ個（ｎは前記磁極の極数及び前記
スロットの数の公約数、但し２以上）の前記巻線部が並
列に接続され、かつこの巻線部が機械角３６０度に対し
て互いに対称に配置された回転電機であって、前記セグ
メントから視て周方向において最も近い前記巻線部の他
の巻線部の各リード部は、同一の周方向に導出されてい
る。

【００１１】この発明の請求項２に係る回転電機は、シ
ャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸
線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が
重巻き及び波巻きで巻回されて形成された複数個の重巻
きの巻線部及び波巻きの巻線部で構成された巻線を有す
るアマチュアと、前記シャフトに固定されているととも
に前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部のそれぞ
れの両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセ
グメントを有する整流子と、前記セグメントの表面に当
接した複数個のブラシとを備え、互いに一方の前記リー
ド部が同一の前記セグメントに接続された前記重巻きの
巻線部及び前記波巻きの巻線部は、機械角３６０度に対
して互いに対称に配置され、かつ波巻きの巻線部は両リ
ード部が同一の周方向に導出されている。

【００１２】この発明の請求項３に係る回転電機では、
巻線部は互いに並列接続された複数個の小巻線部で構成
されている。

【００１３】この発明の請求項４に係る回転電機では、
スロット及びセグメントの数が２２個、極数が４で、セ
グメント間には２個の巻線部が並列に接続されている。

【００１４】この発明の請求項５に係る回転電機では、
同電位であるべきセグメント同士を接続した均圧線を設
けたものである。

【００１５】この発明の請求項６に係る回転電機では、
導線及び均圧線は同一部材で構成され、巻線及び均圧線
は連続的に接続されている。

【００１６】この発明の請求項７に係る回転電機では、
導線はエナメル被覆の丸線である。

【００１７】この発明の請求項８に係る回転電機では、
回転電機は電動パワーステアリング用モータである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の各実施の形態に
ついて説明するが、従来のものと同一または相当部分に
ついては、同一符号を付して説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１の回転電
機である電機パワーステアリング装置用モータ１の断面
図、図２及び図３は図１の電機パワーステアリング装置
用モータ１の巻線説明図である。この電機パワーステア
リング装置用モータ１は、円筒状のヨーク１０１と、こ
のヨーク１０１内に固定され永久磁石で構成された磁極
１０２と、ヨーク１０２内に軸受１０３により回転自在
に設けられたシャフト１０４と、このシャフト１０４に
固定されたアマチュア２と、シャフト１０４の端部に固
定された整流子１０６と、この整流子１０６の表面にス
プリング（図示せず）の弾性力により当接しブラシホル
ダ１０７により保持されたブラシ１０８とを備えてい
る。

【００１９】アマチュア２は、軸線方向に延びた複数の
スロット１１０を有するコア１０９と、スロット１１０
に導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線３とを備
えている。中空円柱状の整流子１０６は、等分間隔をお
いて配設された２２個の銅製のセグメント１１２と、セ
グメント１１２間を絶縁する樹脂材とを有している。４
極、重巻方式の上記電機パワーステアリング装置用モー
タ１では、セグメント１１２に当接するブラシ１０８を
介して外部から電流を巻線３に供給することにより、ア
マチュア２は電磁作用により、シャフト１０４とともに
回転する。

【００２０】図２及び図３は、巻線３、磁極１０２、整
流子１０６及びブラシ１０８の取り付け位置関係を示す
ため、それぞれが回転方向に円筒状に配置されたものを
平面状に展開した巻線説明図である。図１の電機パワー
ステアリング装置用モータ１では、２２個のティース１
１３、２２個のセグメント１１２、４つの磁極１０２で
あるが、各巻線部４及び各セグメント１１２の互いの接
続関係を分かり易くするために、３６０°相当分以上
（７２０°分）に渡って長めに示してある。

【００２１】Ｎ,Ｓのマークのある部分が磁極１０２、
最下部に＋、−のマークのある部分がブラシ１０８をそ
れぞれ示す。Ｎ，Ｓのマークの下に１〜２２までの番号
がついた、四角がスロット１１０を区画するティース１
１３、ブラシ１０８のすぐ上に１〜２２の番号がついた
四角がセグメント１１２を示す。セグメント１１２を起
点とし、スロット１１０を通って磁極１０２に対向し、
別のセグメント１１２に帰ってきている線群が、巻線３
の構成要素である巻線部４である。

【００２２】この例の巻線３は、セグメント１１２間に
は２つの巻線部４で接続された所謂ダブル重巻きで構成
されている。そのうち、図２はコア１０９の径方向外側
（上段）の巻線図、図３はコア１０９の径方向内側（下
段）の巻線説明図である。この例の場合には、セグメン
ト１１２間の並列回路部の数が２で上段側及び下段側に
それぞれ２２個の巻線部４が配置されているが、上段側
及び下段側において同一のスロット１１０に二つの巻線
部４を収めるのではなく、互いに磁気的に対称なスロッ
ト１１０に配置されている。

【００２３】ここで、例えば両端部がセグメント１１２
のＮｏ．８とＮｏ．９との間で接続された上段側の巻線
部４Ａ及び下段側の巻線部４Ｂに注目すると、上段側の
巻線部４Ａは、ティース１１３のＮｏ．６とＮｏ．７と
の間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１１
とＮｏ．１２との間のスロット１１０との間を導線を複
数回巻回して構成され、セグメント１１２のＮｏ．８と
Ｎｏ．９とのほぼ真上に位置している。一方、下段側の
巻線部４Ｂは、ティース１１３のＮｏ．１７とＮｏ．１
８との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．
２２とＮｏ．１との間のスロット１１０との間を導線を
複数回巻回して構成され、セグメント１１２のＮｏ．１
９とＮｏ．２０とのほぼ真上に位置している。即ち、同
一のセグメント１１２のＮｏ．８を起点とし、同一のセ
グメント１１２のＮｏ．９を終点とする上段の巻線部４
Ａと下段の巻線部４Ｂとは機械角で１８０°離れた位置
にある。このように配置することで、片側のブラシ１０
８に不具合が起きた場合、あるいは固体差により微妙な
特性ずれが生じた場合でも、常に同一タイミングで整流
された巻線部４は機械的にバランスした位置に配置され
ており、電磁力による振動を抑えることができる。

【００２４】従来例ではアマチュア１０５の下段側では
巻線部１１４の両端部の各リード部１１５Ｂは互いに交
差していたのに対して、この実施の形態１では、下段側
の巻線部４の両端部のリード部５Ｂは同一方向に導出し
ており、各リード部５Ｂが重なることがない。このた
め、導線を巻回して巻線３を製造する巻線作業が容易と
なり,絶縁不良も抑制することができる。

【００２５】なお、図４に示すように、巻線部４は互い
に並列接続された複数個の小巻線部４０で構成してもよ
い。この場合には、小巻線部４０の導線を細くすること
ができるので、導線の巻回作業性が向上する利点があ
る。

【００２６】また、この実施の形態では、スロット数２
２、極数４、セグメント１１２間の並列回路部の数を
２、つまり２つの巻線部４を並列接続したアマチュア２
であるが、勿論このものに限定されない。例えば、図５
に示すように、６極、スロット数２４の場合には、並列
回路数を３として、３つの巻線部を機械角で１２０°間
隔で配置すればよい。この場合も、１つの巻線部はリー
ド部を介して接続されるセグメントの直近に配置し、残
り２つの巻線部は、それらのリード部が重ならないよう
に同一方向に導出すればよい。

【００２７】なお、セグメント１１２間の巻線部４の数
ｎは、電磁力の均一化の観点から磁極１０２の極数及び
スロット１１０の数の公約数にする必要性がある。例え
ば、６極、スロット数２４の場合には、６、２４の公約
数は１，２，３，６であり、巻線部の数を１，２，３，
６にすることができるが、巻線部の数１を選んだ場合、
セグメント１１２間には並列回路を形成することが出来
なくなり、ｎが１の場合は除かれる。

【００２８】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２の電機パワーステアリング装置用モータの巻線３の
下段側の巻線説明図である。なお、巻線３の上段側の巻
線説明図は図２と同一である。この実施の形態２では、
同電位となるセグメント１１２同士を均圧線１１で接続
した点が実施の形態１と異なる。この実施の形態２の電
機パワーステアリング装置用モータでは、均圧線１１を
用いて同電位であるべきセグメント１１２同士を電気的
に接続してあり、巻線３のブラシ１０８間の各回路部間
に生じる誘起電圧の差により回路部を通じてブラシ１０
８に流れる循環電流を防止できるほか、各回路部間の巻
線部４の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランス
を抑制することができる。

【００２９】以下、その内容について説明する。図７は
アマチュア１０の各巻線部４が各セグメント１１２に接
続された電気回路図であるが、以下の説明では、ブラ
シ、セグメント及び巻線部の各部材には、数字にアルフ
ァベット文字を付記して説明する。

【００３０】例えば、本来、第１のブラシ１０８Ａ及び
第３のブラシ１０８Ｃには３個のセグメント１１２が当
接し、第２のブラシ１０８Ｂ及び第４のブラシ１０８Ｄ
には、２個のセグメント１１２が当接すべきときに、ほ
んの一瞬であるが第１のブラシ１０８Ａには第１及び第
２の２個のセグメント１１２ａ，１１２ｘしか当接しな
いことが生じる。その結果、本来第１ないし第４のブラ
シ１０８Ａ〜１０８Ｄ間の第１ないし第４の電気回路部
１１９ａ〜１１９ｄでは、巻線部４の数がこの時点にお
いては４個で等しくなるべきであるが、異なることが生
じる。つまり、第１の回路部１１９ａでは第１の巻線部
４ａないし第５の巻線部４ｅが介在し、５個の巻線部４
が介在する。従って、第１の電気回路部１１９ａに流れ
る電流イと第３の電気回路部１１９ｃに流れる電流ロと
は本来は同じ値になるべきであるが、異なる値になって
しまう。その結果アマチュア１０に作用する磁気吸引力
がバランスしなくなり、アマチュア１０に加振力が生
じ、作動音が発生する。しかしながら、例えばセグメン
ト１１２eと１１２pとが均圧線１１で電気的に接続され
ているので、第１の電気回路部１１９aのセグメント１
１２ｅと第３の電気回路部１１９cのセグメント１１２
ｐとは同電圧となり、磁気吸引力がバランスするため加
振力は低減される。なお、図７では、２本の均圧線１１
しか示されてなく、他の１０本の均圧線は省略されてい
る。

【００３１】次に、アマチュア１０の各巻線部４が各セ
グメント１１２に接続され、またセグメント１１２間同
士が均圧線１１で接続される手順について説明するが、
導線及び均圧線１１には同一部材のエナメル被覆の丸線
が用いられ、巻線３及び均圧線１１は連続的に接続され
る。例えば、巻線３の下段側（径方向内側）を示す図６
において、セグメント１１２のＮｏ．８にリード部５Ｂ
で接続された重巻きの巻線部４Ｂは、ティース１１３の
Ｎｏ．１７とＮｏ．１８との間のスロット１１０と、テ
ィース１１３のＮｏ．２２とＮｏ．１との間のスロット
１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、リード
部５Ｂでセグメント１１２のＮｏ．９に接続される。こ
の後、このセグメント１１２のＮｏ．９から導出された
均圧線１１はセグメント１１２のＮｏ．２０に接続され
る。引き続き、このセグメント１１２のＮｏ．２０にリ
ード部５Ｂで接続された巻線部４Ｂは、ティース１１３
のＮｏ．７とＮｏ．８との間のスロット１１０と、ティ
ース１１３のＮｏ．１２とＮｏ．１３との間のスロット
１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、リード
部５Ｂでセグメント１１２のＮｏ．２１に接続される。
この後このセグメント１１２のＮｏ．２１から導出され
た均圧線１１はセグメント１１２のＮｏ．１０に接続さ
れる。引き続き、セグメント１１２のＮｏ．１０にリー
ド部５Ｂで接続された巻線部４Ｂは、ティース１１３の
Ｎｏ．１９とＮｏ．２０との間のスロット１１０と、テ
ィース１１３のＮｏ．２とＮｏ．３との間のスロット１
１０との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部
５Ｂを介してセグメント１１２のＮｏ．１１に接続され
る。こうして、各巻線部４Ｂは、スロット１１０の位置
を変えながら形成されて巻線３の下段側が製造される。

【００３２】その後、巻線３の上段側（径方向外側）が
製造される。上段側では、図２において、セグメント１
１２のＮｏ．８にリード部５Ａで接続された重巻きの巻
線部４Ａは、ティース１１３のＮｏ．６とＮｏ．７との
間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１１と
Ｎｏ．１２との間のスロット１１０との間を導線を複数
回巻回して構成され、リード部５Ａでセグメント１１２
のＮｏ．９に接続される。引き続き、セグメント１１２
のＮｏ．９にリード部５Ａで接続された巻線部４Ａは、
ティース１１３のＮｏ．７とＮｏ．８との間のスロット
１１０と、ティース１１３のＮｏ．１２とＮｏ．１３と
の間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構
成され、リード部５Ａでセグメント１１２のＮｏ．１０
に接続される。こうして、各巻線部４Ａは、接続される
セグメント１１２及び装着されるスロット１１０が一つ
ずつ隣接したセグメント１１２及びスロット１１０に位
置を変えながら形成されて巻線３の上段側が製造され
る。

【００３３】実施の形態３．図８はこの発明の実施の形
態３の電機パワーステアリング装置用モータの巻線２１
の下段側の巻線図、図９は巻線２１の電気回路図であ
る。なお、巻線の上段側の巻線図については図２と同一
である。この実施の形態３では、アマチュア２０の巻線
２１の外径側である上段側の巻線部４Ａについては実施
の形態１及び２と同様の重巻で、各巻線部４Ａは、接続
されるセグメント１１２及び装着されるスロット１１０
が一つずつ隣接したセグメント１１２及びスロット１１
０に位置を変えながら形成されて、巻線２１の上段側が
製造されている。

【００３４】一方、図８に示すように、アマチュア２０
の巻線２１の内径側である下段側の巻線部２２Ｂについ
ては、所謂波巻で、かつ各巻線部２２Ｂは機械的にちょ
うど対向する位置（約１８０°離れた位置）に配置され
ている。例えば、セグメント１１２のＮｏ．９にリード
部２３Ｂで接続された波巻きの巻線部２２Ｂは、ティー
ス１１３のＮｏ．１８とＮｏ．１９との間のスロット１
１０と、ティース１１３のＮｏ．１とＮｏ．２との間の
スロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成さ
れ、リード部２３Ｂでセグメント１１２のＮｏ．２１に
接続されている。このセグメント１１２のＮｏ．２１に
リード部２３Ｂで接続された波巻きの巻線部２２Ｂは、
ティース１１３のＮｏ．８とＮｏ．９との間のスロット
１１０と、ティース１１３のＮｏ．１３とＮｏ．１４と
の間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構
成され、波巻きのリード部２３Ｂでセグメント１１２の
Ｎｏ．１１に接続される。

【００３５】この実施の形態３では、セグメント１１２
のＮｏ．９から出発した巻線部２２Ｂは、セグメント１
０を終点とするのではなく、これと１８０°離れたセグ
メント２１につながっている。このような結線とした場
合、ある回転方向については実施の形態１と同様に電磁
力のバランスを取ることが可能となる。逆方向について
はバランスをとることができないため、ブラシの特性に
ばらつきがある場合には電磁加振力が生じる恐れがあ
る。即ち、この実施の形態３は、回転方向が一方向に定
まっている用途について、リード部２３Ｂをできるだけ
短くしつつ、電磁力のバランスをとることができる。な
お、波巻きの巻線部について互いに並列接続された複数
個の小巻線部で構成してもよい。また、重巻きの巻線部
についても互いに並列接続された複数個の小巻線部で構
成してもよい。巻線を小巻線部で構成することで、導線
がそれだけ細くなり、導線の巻回作業性が向上する利点
がある。

【００３６】実施の形態４．図１０はこの発明の実施の
形態４の電機パワーステアリング装置用モータのアマチ
ュア３０の巻線３１の下段側の巻線図である。なお、巻
線３１の上段側は図２と同一である。この実施の形態４
では、同電位となるセグメント１１２同士を均圧線１１
で接続した点が実施の形態３と異なる。この実施の形態
４の電機パワーステアリング装置用モータでは、均圧線
１１を用いて同電位であるべきセグメント１１２同士を
電気的に接続してあり、巻線３１のブラシ１０８間の各
回路部間に生じる誘起電圧の差により電気回路部を通じ
てブラシ１０８に流れる循環電流を防止できるほか、各
電気回路部間の巻線部３２の数の差により生じる磁気吸
引力のアンバランスを抑制することができる。

【００３７】なお、この実施の形態４でも、実施の形態
２と同様に、導線及び均圧線１１には同一部材のエナメ
ル被覆の丸線を用い、巻線３１及び均圧線１１を連続的
に接続するようにしてもよい。また、巻線を製造する場
合、巻線機の一つのノズルで巻線を製造してもよいし、
複数のノズルを用いて同時に導線を巻回して巻線を製造
してもよい。また、均圧線１１については、必要に応じ
て適宜削減してもよい。また、上記各実施の形態１〜４
において、巻線の上段側の巻線部と下段側の巻線部との
配置を反対にしてもよい。また、電機パワーステアリン
グ装置用モータ以外の回転電機にもこの発明が適用でき
るのは勿論である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１に係る回転電機によれば、ヨークと、このヨーク内に
固定された磁極と、前記ヨーク内に回転自在に設けられ
たシャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面
に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導
線が重巻きで巻回されて形成された複数個の巻線部で構
成された巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固
定されているとともに前記巻線部の両端部のリード部が
電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子
と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシと
を備え、前記セグメント間にはｎ個（ｎは前記磁極の極
数及び前記スロットの数の公約数、但し２以上）の前記
巻線部が並列に接続され、かつこの巻線部が機械角３６
０度に対して互いに対称に配置された回転電機であっ
て、前記セグメントから視て周方向において最も近い前
記巻線部の他の巻線部の各リード部は、同一の周方向に
導出されているので、機械的にバランスした位置に配置
した巻線部のリード部が交差することなく、巻線作業性
が向上し、また絶縁不良が抑制される。

【００３９】また、この発明の請求項２に係る回転電機
によれば、シャフトと、このシャフトに固定されたコア
の外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロッ
ト間に導線が重巻き及び波巻きで巻回されて形成された
複数個の重巻きの巻線部及び波巻きの巻線部で構成され
た巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定され
ているとともに前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻
線部のそれぞれの両端部のリード部が電気的に接続され
た複数個のセグメントを有する整流子と、前記セグメン
トの表面に当接した複数個のブラシとを備え、互いに一
方の前記リード部が同一の前記セグメントに接続された
前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部は、機械角
３６０度に対して互いに対称に配置され、かつ波巻きの
巻線部は両リード部が同一の周方向に導出されているの
で、機械的にバランスした位置に配置した波巻きの巻線
部のリード部が交差することなく、巻線作業性が向上
し、また絶縁不良が抑制される。

【００４０】また、この発明の請求項３に係る回転電機
によれば、巻線部は互いに並列接続された複数個の小巻
線部で構成されているので、コアに巻回される小巻線部
の導線がそれだけ細くなり巻線作業性が向上し、回転電
機を小型化することができる。

【００４１】また、この発明の請求項４に係る回転電機
によれば、スロット及びセグメントの数が２２個、極数
が４で、セグメント間には２個の巻線部が並列に接続さ
れているので、セグメント間の２個の巻線部を対向した
位置に配置することができる。

【００４２】また、この発明の請求項５に係る回転電機
によれば、同電位であるべきセグメント同士を接続した
均圧線を設けたので、巻線のブラシ間の各電気回路部間
に生じる誘起電圧の差により電気回路部を通じてブラシ
に流れる循環電流を防止できるほか、各電気回路部間の
巻線部の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランス
を抑制することができ、静音化を実現できる。特に、負
荷電流が変動しても回転電機音の変化が小さいので、例
えば電動パワーステアリング用モータのように負荷状態
が頻繁に変化するものには有効である。

【００４３】また、この発明の請求項６に係る回転電機
によれば、導線及び均圧線は同一部材で構成され、巻線
及び均圧線は連続的に接続されているので、回転電機の
製造効率が大幅に向上する。

【００４４】また、この発明の請求項７に係る回転電機
によれば、導線はエナメル被覆の丸線であるので、コア
に導線を巻回して巻線を製造する工程を機械化すること
が簡単になり、アマチュアの量産化が可能となり、回転
電機の製造コストが低減される。

【００４５】また、この発明の請求項８に係る回転電機
によれば、回転電機は電動パワーステアリング用モータ
であるので、低騒音、低コスト及び高信頼性の電動パワ
ーステアリング用モータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の電機パワーステア
リング装置用モータの断面図である。

【図２】図１の電機パワーステアリング装置用モータ
の巻線の上段側の巻線説明図である。

【図３】図１の電機パワーステアリング装置用モータ
の巻線の下段側の巻線説明図である。

【図４】並列接続された巻線部の変形例である。

【図５】並列接続された巻線部のさらに変形例であ
る。

【図６】この発明の実施の形態２の電機パワーステア
リング装置用モータの巻線の下段側の巻線説明図であ
る。

【図７】図６の電機パワーステアリング装置用モータ
の電気回路図である。

【図８】この発明の実施の形態３の電機パワーステア
リング装置用モータの巻線の下段側の巻線説明図であ
る。

【図９】図８の電機パワーステアリング装置用モータ
の電気回路図である。

【図１０】この発明の実施の形態４の電機パワーステ
アリング装置用モータの巻線の下段側の巻線説明図であ
る。

【図１１】従来の電機パワーステアリング装置用モー
タの断面図である。

【図１２】図１１の電機パワーステアリング装置用モ
ータの巻線の上段側の巻線説明図である。

【図１３】図１１の電機パワーステアリング装置用モ
ータの巻線の下段側の巻線説明図である。

【図１４】図１１の電機パワーステアリング装置用モ
ータの電気回路図である。

【図１５】図１１のブラシとセグメントとの関係を示
す図である。

【図１６】図１１の巻線部の位置関係を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１電機パワーステアリング装置用モータ、２，１０，
２０アマチュア、３，２１，３１巻線、４，４Ａ，
４Ｂ，２２Ｂ巻線部、５，５Ａ，５Ｂ，２３Ｂリー
ド部、１１均圧線、４０小巻線部、１０１ヨー
ク、１０２磁極、１０４シャフト、１０６整流
子、１０８ブラシ、１０９コア、１１０スロット、
１１２セグメント。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 23/34 Ｈ０２Ｋ 23/34 23/38 23/38 (72)発明者山本京平東京都千代田区大手町二丁目６番２号三菱電機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者米盛敬東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H603 AA04 AA09 BB01 BB04 BB12 CA05 CB01 CB12 CC03 CC17 CD05 CD06 5H604 AA05 AA08 BB01 BB07 BB14 CC02 CC05 CC13 QB01 QB03 5H613 BB04 BB15 BB26 GA03 GA05 GB01 GB13 KK10 PP05 PP07 SS05 5H623 AA04 AA10 BB07 GG13 GG16 GG23 HH02 HH10 JJ03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヨークと、このヨーク内に固定された磁極と、前記ヨーク内に回転自在に設けられたシャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延
びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻きで巻
回されて形成された複数個の巻線部で構成された巻線を
有するアマチュアと、前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両
端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメン
トを有する整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備
え、前記セグメント間にはｎ個（ｎは前記磁極の極数及び前
記スロットの数の公約数、但し２以上）の前記巻線部が
並列に接続され、かつこの巻線部が機械角３６０度に対
して互いに対称に配置された回転電機であって、前記セグメントから視て周方向において最も近い前記巻
線部の他の巻線部の各リード部は、同一の周方向に導出
されている回転電機。
【請求項２】シャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延
びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻き及び
波巻きで巻回されて形成された複数個の重巻きの巻線部
及び波巻きの巻線部で構成された巻線を有するアマチュ
アと、前記シャフトに固定されているとともに前記重巻きの巻
線部及び前記波巻きの巻線部のそれぞれの両端部のリー
ド部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する
整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備
え、互いに一方の前記リード部が同一の前記セグメントに接
続された前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部
は、機械角３６０度に対して互いに対称に配置され、かつ波巻きの巻線部は両リード部が同一の周方向に導出
されている回転電機。
【請求項３】巻線部は互いに並列接続された複数個の
小巻線部で構成されている請求項１または請求項２に記
載の回転電機。
【請求項４】スロット及びセグメントの数が２２個、
極数が４で、セグメント間には２個の巻線部が並列に接
続されている請求項１に記載の回転電機。
【請求項５】同電位であるべきセグメント同士を接続
した均圧線を設けた請求項１ないし請求項４の何れかに
記載の回転電機。
【請求項６】導線及び均圧線は同一部材で構成され、
巻線及び均圧線は連続的に接続されている請求項５に記
載の回転電機。
【請求項７】導線はエナメル被覆の丸線である請求項
１ないし請求項６の何れかに記載の回転電機。
【請求項８】回転電機は電動パワーステアリング用モ
ータである請求項１ないし請求項７の何れかに記載の回
転電機。