JP2002262537A - Dc machine - Google Patents

Dc machine

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JP2002262537A
JP2002262537A JP2001385010A JP2001385010A JP2002262537A JP 2002262537 A JP2002262537 A JP 2002262537A JP 2001385010 A JP2001385010 A JP 2001385010A JP 2001385010 A JP2001385010 A JP 2001385010A JP 2002262537 A JP2002262537 A JP 2002262537A
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tooth
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博幸 原田
Takeshi Tanaka
猛 田中
Toshihiro Yano
利弘 谷野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC machine which can assure a smooth rotation and reduce a noise level by reducing cogging torque. SOLUTION: The end part in the tooth-bar rotational direction of a first tooth 8a in the rotational direction of five teeth 8a, to which an armature coil 9 is wound, is disposed to thin-wall portions 2c, 3c of magnets 2, 3 when rectification starts. Moreover, a main magnetic pole 2a of the magnet 2 is formed in the length corresponding to 105 deg., so that the end part in the reverse side in the rotational direction of the main magnetic pole 2a is located at the intermediate position of a fifth tooth 8a and a fourth tooth 8a, when the position corresponding to the center line of the first tooth 8a of the five teeth, to which the armature coil 9 is wound during the rectification, is set to the end part in the rotational direction of the main magnetic pole 2a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネットを有し
た直流機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC machine having a magnet.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブラシとコンミュテータを備えた直流モ
ータでは、ブラシとコンミュテータでコイルに通電して
いる電流の方向を切り替える(いわゆる整流)構成であ
るが、多くの場合切り替え時の最終時点で突然切り替わ
る現象(不足整流)が発生している。これにより、ブラ
シでの火花放電が発生し、騒音やブラシ摩耗の原因とな
る。
2. Description of the Related Art In a DC motor having a brush and a commutator, the direction of a current flowing through a coil is switched (so-called rectification) by the brush and the commutator. In many cases, the switching is suddenly performed at the last point of the switching. A phenomenon (insufficient rectification) has occurred. As a result, spark discharge occurs at the brush, which causes noise and brush wear.

【0003】その対策として、マグネット中心の設置位
置に対してブラシの設置位置を回転子の回転方向と反対
する方向にずらした位置を選択することによって整流を
改善させるという方法が採られている。
As a countermeasure, a method has been adopted in which the commutation is improved by selecting a position where the installation position of the brush is shifted in a direction opposite to the rotation direction of the rotor with respect to the installation position of the center of the magnet.

【0004】しかし、このブラシの適正位置は、モータ
の回転速度やコイルの電流により変化するため、モータ
負荷が変動し回転速度やコイルの電流が変化する場合で
は、良好な整流を保つことが困難であり、本質的な対応
が望まれていた。
However, since the proper position of the brush changes depending on the rotation speed of the motor and the current of the coil, it is difficult to maintain good commutation when the motor load fluctuates and the rotation speed and the current of the coil change. Therefore, an essential response was desired.

【0005】そこで、本願出願人は、負荷の影響を受け
ることなく常に良好な整流を行うことができる技術を先
に提案している(例えば特願平11−270566号
等)。この技術では、モータのマグネットにおいて、マ
グネットの回転方向に対する磁束分布を工夫して、負荷
が変動しても良好な整流を保つことができるようにして
いる。
Therefore, the applicant of the present application has previously proposed a technique capable of always performing good rectification without being affected by a load (for example, Japanese Patent Application No. 11-270566). In this technique, in the magnet of the motor, the distribution of magnetic flux in the rotation direction of the magnet is devised so that good commutation can be maintained even when the load varies.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうしたモ
ータにおいては、マグネットに部分的に設けられた磁束
変化部における磁束最小部に対するブラシの設置位置が
整流に影響を与え、この位置関係が不適切となると、火
花の発生が大きくなって整流を改善することができなく
なる。また、マグネットには部分的に磁束変化部が設け
られていることによって、マグネットと電機子との間に
生ずる吸引力が変化し、電機子に電流を流さないで回転
させるときに生ずる回転力である空転トルクの変化(コ
ギングトルク)が大きくなる。これは、モータの騒音及
び振動等の不具合の発生を引き起こす問題点となった。
In such a motor, the position of the brush relative to the minimum magnetic flux portion in the magnetic flux change portion provided partially on the magnet affects rectification, and this positional relationship is inappropriate. When this happens, the generation of sparks becomes so large that rectification cannot be improved. In addition, since the magnet is partially provided with the magnetic flux changing portion, the attraction force generated between the magnet and the armature changes, and the rotation force generated when the armature is rotated without passing an electric current is used. A certain change in idling torque (cogging torque) increases. This is a problem that causes problems such as noise and vibration of the motor.

【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その第1の目的は、磁束変化部(弱
磁束部)を有するマグネットに対してブラシを適正な位
置に設置し、火花の発生を抑制できる直流機を提供する
ことにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to install a brush at an appropriate position with respect to a magnet having a magnetic flux changing portion (weak magnetic flux portion). Another object of the present invention is to provide a DC machine capable of suppressing spark generation.

【0008】その第2の目的は、コギングトルクの相殺
(低減)により、回転時の円滑な回転及び騒音の低減を
図ることができる直流機を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a DC machine capable of achieving smooth rotation during rotation and reduction of noise by canceling (reducing) cogging torque.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、等角度間隔に設けられ
た複数のティースを有する電機子コアに電機子コイルを
巻装して構成される電機子と、前記電機子を挟んで対向
配置されるマグネットとを備え、前記マグネットは、主
磁極部及び該主磁極部との境界近傍に第1弱磁束部を有
し電機子の回転方向に向かって徐々に磁束が増加する前
記ティース角度である延長部とからなり、整流中にブラ
シでコンミュテータのコンミ片を短絡して前記電機子コ
イルの電流の向きが反転する直流機において、整流開始
時に前記電機子コイルが巻装される前記複数のティース
の回転方向側第1ティースのティースバー先端が前記第
1弱磁束部に配置されることを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is provided by winding an armature coil around an armature core having a plurality of teeth provided at equal angular intervals. An armature having a main magnetic pole portion and a first weak magnetic flux portion near a boundary between the main magnetic pole portion and the armature. In the DC machine in which the magnetic flux gradually increases in the direction of rotation, the extension is the tooth angle, and the commutator pieces of the commutator are short-circuited with a brush during commutation to reverse the current direction of the armature coil. The gist is that the tips of the teeth bars of the first teeth in the rotation direction of the plurality of teeth on which the armature coils are wound at the start of commutation are arranged in the first weak magnetic flux portion.

【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の直流機において、前記主磁極部を、整流中の電機子コ
イルが巻装されるn個のティースの第1ティースの中心
線に対応する位置が該主磁極部の回転方向側端部に位置
したとき、該主磁極部の回転方向逆側端部が第nティー
スと第(n−1)ティースとの間に位置するよう所定円
弧角度に対応した長さにて形成したことを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in the DC machine according to the first aspect, the main magnetic pole portion is formed by centering a first tooth center line of n teeth around which an armature coil being rectified is wound. When the position corresponding to the above is located at the rotation direction end of the main magnetic pole portion, the rotation direction opposite end of the main magnetic pole portion is positioned between the nth tooth and the (n-1) th tooth. The gist of the present invention is that it is formed with a length corresponding to a predetermined arc angle.

【0011】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の直流機において、前記主磁極部には、前記第1
弱磁束部から前記ティース角度の整数倍角度を離れて前
記電機子の回転方向と反対する方向に向かって徐々に磁
束が増加する第2弱磁束部を設けたことを要旨とする。
[0011] The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
The DC machine according to claim 1, wherein the main magnetic pole portion includes the first magnetic pole.
The gist is that a second weak magnetic flux portion is provided in which the magnetic flux gradually increases in a direction opposite to the rotation direction of the armature at a distance of an integral multiple of the teeth angle from the weak magnetic flux portion.

【0012】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の直流機において、前記第2弱磁束部は、前記第1弱磁
束部から前記ティース角度の整数倍角度を離れて主磁極
部に一箇所設けたことを要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the DC machine according to the third aspect, the second weak magnetic flux portion is separated from the first weak magnetic flux portion by an integral multiple of the teeth angle to form a main magnetic pole portion. The gist is that one is provided at

【0013】請求項5に記載の発明は、請求項3に記載
の直流機において、前記第2弱磁束部は、前記第1弱磁
束部から前記ティース角度の整数倍角度を離れて主磁極
部に複数箇所設けられていることを要旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the DC machine according to the third aspect, the second weak magnetic flux portion is separated from the first weak magnetic flux portion by an integral multiple of the teeth angle to form a main magnetic pole portion. It is the gist that a plurality of locations are provided.

【0014】請求項6に記載の発明は、請求項3乃至5
のいずれか1に記載の直流機において、前記第2弱磁束
部を形成するために主磁極部の内側面を切り欠く部分の
体積は、第1弱磁束部を形成するために主磁極部の端部
から延長部の内側面を切り欠いた部分の体積と同じに設
定されていることを要旨とする。
The invention according to claim 6 is the invention according to claims 3 to 5
In the DC machine according to any one of the above, the volume of a portion of the main magnetic pole portion that is notched to form the second weak magnetic flux portion is not larger than the volume of the main magnetic pole portion to form the first weak magnetic flux portion. The gist is that the volume is set to be the same as the volume of the part where the inner surface of the extension is cut off from the end.

【0015】請求項7に記載の発明は、請求項2乃至6
のいずれか1に記載の直流機において、前記主磁極部
を、整流中の電機子コイルが巻装されるn個のティース
の第1ティースの中心線に対応する位置が該主磁極部の
回転方向側端部に位置したとき、該主磁極部の回転方向
逆側端部が第nティースと第(n−1)ティースとの間
の中間位置に位置するよう所定円弧角度に対応した長さ
にて形成したことを要旨とする。
The invention according to claim 7 is the invention according to claims 2 to 6
In the DC machine according to any one of the above, the position corresponding to the center line of the first tooth of the n teeth around which the armature coil being rectified is wound is the rotation of the main magnetic pole portion. A length corresponding to a predetermined arc angle such that when located at the end on the direction side, the end of the main magnetic pole portion on the opposite side in the rotational direction is located at an intermediate position between the nth tooth and the (n-1) th tooth. The gist is that it was formed in.

【0016】請求項8に記載の発明は、請求項2乃至6
のいずれか1に記載の直流機において、前記主磁極部
を、整流中の電機子コイルが巻装されるn個のティース
の第1ティースの中心線に対応する位置が該主磁極部の
回転方向側端部に位置したとき、該主磁極部の回転方向
逆側端部が第(n−1)ティース側の第nティースのテ
ィースバー先端位置に位置するよう所定円弧角度に対応
した長さにて形成したことを要旨とする。
The invention described in claim 8 is the invention according to claims 2 to 6
In the DC machine according to any one of the above, the position corresponding to the center line of the first tooth of the n teeth around which the armature coil being rectified is wound is the rotation of the main magnetic pole portion. A length corresponding to a predetermined arc angle such that, when located at the end of the main pole portion, the end of the main pole portion on the opposite side in the rotational direction is located at the tip end of the teeth bar of the nth tooth on the (n-1) th tooth side. The gist is that it was formed in.

【0017】請求項9に記載の発明は、請求項2乃至6
のいずれか1に記載の直流機において、前記主磁極部
を、整流中の電機子コイルが巻装されるn個のティース
の第1ティースの中心線に対応する位置が該主磁極部の
回転方向側端部に位置したとき、該主磁極部の回転方向
逆側端部が第nティース側の第(n−1)ティースのテ
ィースバー先端位置に位置するよう所定円弧角度に対応
した長さにて形成したことを要旨とする。
The invention according to claim 9 is the invention according to claims 2 to 6
In the DC machine according to any one of the above, the position corresponding to the center line of the first tooth of the n teeth around which the armature coil being rectified is wound is the rotation of the main magnetic pole portion. A length corresponding to a predetermined arc angle such that when positioned at the end on the direction side, the end on the opposite side in the rotation direction of the main magnetic pole portion is positioned at the tip end of the (n-1) th tooth bar on the nth tooth side. The gist is that it was formed in.

【0018】請求項10に記載の発明は、請求項1乃至
9のいずれか1に記載の直流機において、前記コンミ片
間角度と、ブラシとコンミ片との当接幅に対応する当接
幅角度は、前記ティース間角度と同じ値に設定されてい
ることを要旨とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the DC machine according to any one of the first to ninth aspects, the contact width corresponding to the angle between the connecting pieces and the contact width between the brush and the connecting pieces. The gist is that the angle is set to the same value as the angle between the teeth.

【0019】請求項11に記載の発明は、請求項1乃至
10のいずれか1に記載の直流機において、前記電機子
を挟んで対向配置されるマグネットは2つ設けられ、該
2つのマグネットは電機子中心軸に点対称に形成されて
いることを要旨とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the DC machine according to any one of the first to tenth aspects, two magnets are provided so as to face each other with the armature interposed therebetween, and the two magnets are The point is that it is formed point-symmetrically with respect to the armature center axis.

【0020】(作用)請求項1〜11に記載の発明によ
れば、弱磁束部を有するマグネットに対してブラシが適
正な位置に設置される。また、コギングトルクの相殺
(低減)により、回転時の円滑な回転及び騒音の低減が
図れる。
(Operation) According to the first to eleventh aspects of the present invention, the brush is installed at an appropriate position with respect to the magnet having the weak magnetic flux portion. Further, by canceling (reducing) the cogging torque, smooth rotation during rotation and reduction of noise can be achieved.

【0021】請求項3に記載の発明によれば、電機子コ
イルの整流時に、第2弱磁束部を設けることによって生
じるコギングトルクは、第1弱磁束部によって生じたコ
ギングトルクにより相殺される。
According to the third aspect of the invention, the cogging torque generated by providing the second weak magnetic flux portion during commutation of the armature coil is offset by the cogging torque generated by the first weak magnetic flux portion.

【0022】請求項4に記載の発明によれば、請求項3
に記載の発明の作用に加えて、第2弱磁束部を第1弱磁
束部と同じ形状にて形成させれば、両者の体積比が計算
せず容易に設定される。
According to the invention described in claim 4, according to claim 3,
In addition to the operation of the invention described in (1), if the second weak magnetic flux portion is formed in the same shape as the first weak magnetic flux portion, the volume ratio between the two can be easily set without calculation.

【0023】請求項5に記載の発明によれば、請求項3
に記載の発明の作用に加えて、個々の第2弱磁束部の磁
束変化を小さくすることができることから、主磁極部に
おける磁気発生のバランス崩れが低減される。
According to the invention of claim 5, according to claim 3,
In addition to the effect of the invention described in (1), since the change in magnetic flux of each of the second weak magnetic flux portions can be reduced, the imbalance in the generation of magnetism in the main magnetic pole portion is reduced.

【0024】請求項6に記載の発明によれば、請求項3
〜5に記載の発明の作用に加えて、第2弱磁束部を設け
ることによって生じるコギングトルクは、第1弱磁束部
によって生じたコギングトルクにより完全に相殺され
る。
According to the invention of claim 6, according to claim 3,
In addition to the functions of the inventions described in (1) to (5), the cogging torque generated by providing the second weak magnetic flux portion is completely canceled by the cogging torque generated by the first weak magnetic flux portion.

【0025】請求項10に記載の発明によれば、整流開
始時に電機子コイルが巻装されるn個のティースの回転
方向側ティースのティースバー先端が弱磁束部に確実に
配置される。
According to the tenth aspect, at the start of commutation, the tips of the teeth bars of the rotation direction side teeth of the n teeth on which the armature coils are wound are securely arranged in the weak magnetic flux portion.

【0026】請求項11に記載の発明によれば、請求項
1〜10に記載の発明の作用に加えて、直流機の磁気発
生がバランスよく保たれる。
According to the eleventh aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to tenth aspects, the generation of magnetism of the DC machine is maintained in a well-balanced manner.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
を直流機としてのブロアモータに具体化した第1の実施
形態を図面に従って説明する。図1は、本実施形態の直
流機としてのブロアモータ1の概略構造を示す部分断面
図である。図2は、整流開始時におけるブロアモータ1
の概略構造を示す部分断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment in which the present invention is embodied in a blower motor as a DC machine will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial sectional view showing a schematic structure of a blower motor 1 as a DC machine according to the present embodiment. FIG. 2 shows the blower motor 1 at the start of commutation.
It is a fragmentary sectional view showing the schematic structure of.

【0028】図1及び図2に示すように、ブロアモータ
1は、マグネット2,3、電機子4、コンミュテータ5
及びブラシ6を有している。詳述すると、本実施形態の
ブロアモータ1は、2極の直流モータであって、モータ
ハウジングヨーク7内において、N極及びS極を形成す
る2つのマグネット2,3が電機子4を挟んで対向配置
されている。電機子4は、電機子コア8とそのコア8に
巻装される電機子コイル9とを有し、直流電流の供給に
より回転駆動する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the blower motor 1 includes magnets 2 and 3, an armature 4, and a commutator 5.
And a brush 6. More specifically, the blower motor 1 of the present embodiment is a two-pole DC motor, and two magnets 2 and 3 forming an N pole and an S pole are opposed to each other with an armature 4 interposed in a motor housing yoke 7. Are located. The armature 4 has an armature core 8 and an armature coil 9 wound around the core 8, and is driven to rotate by supplying a DC current.

【0029】電機子コア8には、複数のティース8aが
形成されており、そのうちのn個のティース8aの周囲
に電機子コイル9が巻き付けられている。なお、本実施
形態では、ティース8aの個数は12個であり、そのテ
ィース8aが、電機子4の周方向に30°毎に形成され
ている。つまり、隣り合うティース8aは、その中心線
のなす角(モータ電機子スロット角)θが30°(=3
60°/12)となるように形成されている。また、図
示を省略しているが、複数の電機子コイル9が5つのテ
ィース8a毎に同様に巻き付けられている。つまり、巻
線の巻装方式は分布巻である。
A plurality of teeth 8a are formed on the armature core 8, and an armature coil 9 is wound around n teeth 8a. In the present embodiment, the number of the teeth 8 a is 12, and the teeth 8 a are formed at every 30 ° in the circumferential direction of the armature 4. That is, the angle between the center lines (motor armature slot angle) θ of the adjacent teeth 8a is 30 ° (= 3
60 ° / 12). Although not shown, a plurality of armature coils 9 are similarly wound around the five teeth 8a. That is, the winding method of the winding is distributed winding.

【0030】コンミュテータ5は、電機子4の一端に配
設され、複数のセグメント(コンミ片)5aを有して構
成されている。また、ブラシ6がコンミュテータ5に摺
接するように付勢された状態で配設されている。そし
て、図示しない直流電源から供給される直流電流が、ブ
ラシ6とコンミュテータ5のセグメント5aを経て電機
子コイル9に流入すると、電機子4が回転し始める。そ
して、いずれかのブラシ6に対して隣接する一対のセグ
メント5aが接触して、それらのセグメント5a間がブ
ラシ6を介して短絡することにより、電機子コイル9に
流れる電流の向きが変更されて、電機子4が時計回り方
向(図中、X矢印方向)に回転し続ける。本実施形態で
は、12個のセグメント5aが周方向に30°毎に設け
られており、電機子4がブラシ6に対して整流区間の3
0°回転するとき、整流中の電機子コイル9の電流の向
きが変更される。つまり、電機子4の30°の回転によ
って電機子コイル9の整流が行われる。なお、本実施形
態では、セグメント5a間角度は前記ティース8a間角
度θと同じに設定され、ブラシ6とセグメント5aとの
当接幅に対応する当接幅角度は前記ティース8a間角度
θと同じに設定されている。
The commutator 5 is provided at one end of the armature 4 and has a plurality of segments (commit pieces) 5a. Further, the brush 6 is disposed in a state of being urged so as to slide on the commutator 5. Then, when a DC current supplied from a DC power supply (not shown) flows into the armature coil 9 via the brush 6 and the segment 5a of the commutator 5, the armature 4 starts rotating. Then, a pair of adjacent segments 5 a comes into contact with any of the brushes 6, and a short circuit occurs between the segments 5 a via the brush 6, so that the direction of the current flowing through the armature coil 9 is changed. , The armature 4 keeps rotating in the clockwise direction (the X arrow direction in the figure). In the present embodiment, twelve segments 5 a are provided at every 30 ° in the circumferential direction, and the armature 4
When rotating by 0 °, the direction of the current of the armature coil 9 during rectification is changed. That is, the armature coil 9 is rectified by the rotation of the armature 4 by 30 °. In this embodiment, the angle between the segments 5a is set to be the same as the angle θ between the teeth 8a, and the contact width angle corresponding to the contact width between the brush 6 and the segment 5a is the same as the angle θ between the teeth 8a. Is set to

【0031】前記マグネット2,3は、主磁極部2a,
3aと延長部2b,3bとを有し、主磁極部2a,3a
は、その主磁極部2a,3aの回転方向側に延長部2
b,3bが形成されている。つまり、マグネット2,3
における回転方向側の端部に延長部2b,3bが延出形
成されている。
The magnets 2 and 3 are composed of main magnetic pole portions 2a,
3a and extension portions 2b, 3b, and the main magnetic pole portions 2a, 3a
Are extended portions 2 on the rotation direction side of the main magnetic pole portions 2a and 3a.
b, 3b are formed. In other words, magnets 2 and 3
The extension portions 2b, 3b are formed to extend at the ends on the rotation direction side in FIG.

【0032】主磁極部2a,3aは、図1に示すよう
に、円弧角度δに対応した長さとなるように形成されて
いる。その円弧角度δを前記モータ電機子スロット角θ
にて表すと、δ=θ×{n−1−(1/2)}となる。
つまり、本実施形態では、主磁極部2a,3aは、θ×
{n−1−(1/2)}(=30°×{5−1−(1/
2)}=105°)に対応した長さとなるように形成さ
れている。整流中の電機子コイル9が巻装される5つの
ティース8aの第1ティース8aの中心線に対応する位
置が主磁極部2a,3aの回転方向側端部(つまり主磁
極部2a,3aと延長部2b,3bの境界)に位置した
とき、主磁極部2a,3aの回転方向逆側端部は第5テ
ィース8aと第4ティース8aとの中間位置に位置す
る。
As shown in FIG. 1, the main magnetic pole portions 2a and 3a are formed to have a length corresponding to the arc angle δ. The arc angle δ is referred to as the motor armature slot angle θ.
Δ = θ × {n−1− (1/2)}.
That is, in the present embodiment, the main magnetic pole portions 2a and 3a are represented by θ ×
{N-1− (1/2)} (= 30 ° × {5-1− (1 /
2) 長 = 105 °). The positions corresponding to the center lines of the first teeth 8a of the five teeth 8a around which the armature coil 9 being rectified is wound are the rotation direction side ends of the main magnetic pole portions 2a and 3a (that is, the main magnetic pole portions 2a and 3a When located at the boundary between the extensions 2b and 3b), the ends of the main magnetic poles 2a and 3a on the opposite side in the rotation direction are located at an intermediate position between the fifth tooth 8a and the fourth tooth 8a.

【0033】前記延長部2b,3bは、図1に示すよう
に、モータ電機子スロット角(つまり整流区間の角度)
θ(=30°)に対応する長さにて、回転方向に徐々に
厚くなるように形成されている。つまり、マグネット
2,3は、その主磁極部2a,3aと延長部2b,3b
との境界近傍に第1弱磁束部としての薄肉部2c,3c
が形成されている。そして、着磁されたマグネット2,
3は、前記主磁極部2a,3aと延長部2b,3bとの
境界において最小の磁束密度を有し、その磁束密度は延
長部2b,3bの薄肉部2c,3cに沿って変化する。
As shown in FIG. 1, the extension portions 2b and 3b have a motor armature slot angle (that is, an angle of a commutation section).
It is formed to have a length corresponding to θ (= 30 °) so that the thickness gradually increases in the rotation direction. That is, the magnets 2 and 3 have their main magnetic pole portions 2a and 3a and the extension portions 2b and 3b.
Thin portions 2c and 3c as first weak magnetic flux portions near the boundary with
Are formed. And the magnetized magnet 2,
Numeral 3 has a minimum magnetic flux density at the boundary between the main magnetic pole portions 2a, 3a and the extension portions 2b, 3b, and the magnetic flux density changes along the thin portions 2c, 3c of the extension portions 2b, 3b.

【0034】ここで、整流時の電機子コイル9によって
巻装される電機子コア8(5つのティース8a)とマグ
ネット2,3との位置関係を図2を用いて説明する。な
お、マグネット2とマグネット3は電機子中心に対して
対称に配置されているため、説明の便宜上、電機子コア
8(5つのティース8a)とマグネット2との位置関係
のみ説明する。
Here, the positional relationship between the armature core 8 (five teeth 8a) wound by the armature coil 9 and the magnets 2 and 3 during rectification will be described with reference to FIG. Since the magnets 2 and 3 are arranged symmetrically with respect to the center of the armature, only the positional relationship between the armature core 8 (five teeth 8a) and the magnet 2 will be described for convenience of description.

【0035】図2に示すように、電機子4が回転して電
機子コア8のコア先端(つまり第1ティース8aのティ
ースバー先端)がマグネット2の薄肉部2cに位置する
とき、1つのセグメント5aに当接しているブラシ6が
隣接の他のセグメント5aに当接し始め、電機子コイル
9の整流が開始される。言い換えれば、ブラシ6が整流
状態に入る瞬間に電機子コア8のコア先端(つまり、第
1ティース8aのティースバー先端)がマグネット2の
薄肉部2cにさしかかるようになる。
As shown in FIG. 2, when the armature 4 rotates and the core tip of the armature core 8 (ie, the tip of the teeth bar of the first teeth 8a) is located at the thin portion 2c of the magnet 2, one segment is formed. The brush 6 that is in contact with 5a starts to contact with another adjacent segment 5a, and commutation of the armature coil 9 is started. In other words, at the moment when the brush 6 enters the commutation state, the core end of the armature core 8 (that is, the end of the teeth bar of the first teeth 8a) comes to approach the thin portion 2c of the magnet 2.

【0036】そして、電機子4が図2の回転位置から所
定角度にて時計回り方向へ回転した位置が整流中心(図
1の回転位置)となり、この位置で電機子コイル9を流
れる電流の方向が反転しつつある状態である。このと
き、前記主磁極部2aの回転方向側端部が前記第1ティ
ース8aの中心線に対応する位置に位置し、前記主磁極
部2aの回転方向逆側端部が前記第5ティース8aと第
4ティース8aとの中間位置(ティース間空隙位置)に
位置している。さらに、電機子4がこの状態(図1の回
転位置)から所定角度にて時計回り方向へ回転した回転
位置で整流が終了する。
The position where the armature 4 is rotated clockwise at a predetermined angle from the rotational position in FIG. 2 is the commutation center (the rotational position in FIG. 1), and the direction of the current flowing through the armature coil 9 at this position. Is in a state of being reversed. At this time, the end of the main magnetic pole portion 2a in the rotation direction is located at a position corresponding to the center line of the first teeth 8a, and the end of the main magnetic pole portion 2a opposite to the rotation direction is connected to the fifth teeth 8a. It is located at an intermediate position between the fourth teeth 8a (a gap position between the teeth). Further, the commutation is completed at a rotational position where the armature 4 is rotated clockwise at a predetermined angle from this state (the rotational position in FIG. 1).

【0037】この整流時において、電機子コア8の先端
に対向する延長部2bは、整流区間の30°の角度に対
応する部分で徐々に厚くなるように形成されている。従
って、整流中の電機子コイル9を通過する磁束量は、電
機子4の回転に応じて徐々に増加する。またこのとき、
磁束量の増加率は回転に応じて徐々に増加する。このよ
うに、整流中の電機子コイル9を通過する磁束量が変化
するため、電機子コイル9に発生する誘起電圧は、整流
初期時が小さく電機子4の回転位置に応じてマイナス側
に徐々に大きくなる。そして、この誘起電圧によって、
リアクタンス電圧が打ち消されて、不足整流が改善され
る。
During this rectification, the extension 2b facing the tip of the armature core 8 is formed so as to be gradually thicker at a portion corresponding to a 30 ° angle of the rectification section. Therefore, the amount of magnetic flux passing through the armature coil 9 during rectification gradually increases in accordance with the rotation of the armature 4. At this time,
The rate of increase in the amount of magnetic flux gradually increases with rotation. As described above, since the amount of magnetic flux passing through the armature coil 9 during the commutation changes, the induced voltage generated in the armature coil 9 is small at the initial stage of commutation and gradually decreases to the negative side according to the rotational position of the armature 4. Become larger. And, by this induced voltage,
The reactance voltage is canceled and the under-commutation is improved.

【0038】また、図3は、本実施形態の電機子4が電
機子コイル9の整流開始時における位置(0°とし)か
ら1スロット分(30°)回転したときの空転トルクT
の変化(コギングトルクΔT1)を示している。本実施
形態では、電機子コイル9の整流開始時において、主磁
極部2aの回転方向逆側端部が前記第5ティース8aと
第4ティース8aとの中間位置(ティース間空隙位置)
に位置しているため、図3に示すように、コギングトル
クΔT1が小さくなる。このコギングトルクΔT1は、
従来技術のコギングトルクより約8.3割低下してい
る。
FIG. 3 shows the idling torque T when the armature 4 of this embodiment is rotated by one slot (30 °) from the position (0 °) at the start of commutation of the armature coil 9.
(Cogging torque ΔT1). In the present embodiment, when commutation of the armature coil 9 is started, the end of the main magnetic pole portion 2a on the opposite side in the rotation direction is located at an intermediate position between the fifth teeth 8a and the fourth teeth 8a (a gap position between the teeth).
, The cogging torque ΔT1 decreases as shown in FIG. This cogging torque ΔT1 is
It is about 8.3% lower than the cogging torque of the prior art.

【0039】以上記述したように、本実施の形態によれ
ば、下記のような特徴を有する。 (1) 整流開始時に電機子コイル9が巻装されるn個
のティース8aの回転方向側第1ティース8aのティー
スバー先端が第1弱磁束部2cにさしかかる(配置され
る)ようになる。言い換えれば、電機子コイル9が巻装
されるn個のティース8aの回転方向側第1ティース8
aのティースバー先端が第1弱磁束部2cにさしかかる
ときに、該電機子コイル9を結線した両セグメント5a
がブラシ6により短絡し始まるようにそのブラシ6の位
置を設置した。
As described above, this embodiment has the following features. (1) At the start of commutation, the tips of the teeth bars of the first teeth 8a on the rotation direction of the n teeth 8a around which the armature coil 9 is wound approach (dispose) the first weak magnetic flux portion 2c. In other words, the first teeth 8 on the rotation direction of the n teeth 8a around which the armature coil 9 is wound.
a when the tip of the teeth bar approaches the first weak magnetic flux portion 2c, the two segments 5a to which the armature coil 9 is connected.
The position of the brush 6 was set so that the brush 6 was short-circuited by the brush 6.

【0040】従って、第1弱磁束部2cを有するマグネ
ット2に対してブラシ6を適正な位置に設置したので、
整流が良好に行われ、火花の発生を抑制できる。 (2) 主磁極部2a,3aは所定円弧角度δに対応し
た長さにて形成されている。その所定円弧角度δは、整
流中の電機子コイル9が巻装される5つのティース8a
の第1ティース8aの中心線に対応する位置が主磁極部
2a,3aの回転方向側端部に位置したとき、主磁極部
2a,3aの回転方向逆側端部は第5ティース8aと第
4ティース8aとの中間位置に位置するよう設定されて
いる。
Therefore, since the brush 6 is set at an appropriate position with respect to the magnet 2 having the first weak magnetic flux portion 2c,
Rectification is performed well, and generation of sparks can be suppressed. (2) The main magnetic pole portions 2a, 3a are formed with a length corresponding to the predetermined arc angle δ. The predetermined arc angle δ is determined by the five teeth 8a around which the armature coil 9 being rectified is wound.
When the position corresponding to the center line of the first tooth 8a is located at the end in the rotation direction of the main magnetic pole portions 2a, 3a, the end opposite to the rotation direction of the main magnetic pole portions 2a, 3a is connected to the fifth tooth 8a. It is set to be located at an intermediate position between the four teeth 8a.

【0041】従って、電機子コイル9の整流開始時にお
いて、主磁極部2a,3aの回転方向逆側端部は電機子
コイル9が巻装された第5ティース8aの中心線位置に
もっとも離れて位置するため、従来技術に比べてブロア
モータ1のコギングトルクΔT1を大きく低減すること
ができる。その結果、モータ回転時の円滑な回転及び騒
音の低減を図ることができる。
Therefore, when commutation of the armature coil 9 is started, the ends of the main magnetic pole portions 2a and 3a on the opposite side in the rotation direction are furthest away from the center line position of the fifth tooth 8a on which the armature coil 9 is wound. As a result, the cogging torque ΔT1 of the blower motor 1 can be greatly reduced as compared with the related art. As a result, smooth rotation and reduction of noise during rotation of the motor can be achieved.

【0042】(3) マグネット2,3の主磁極部2
a,3aの長さの変更によりコギングトルクを低減する
ことができ、製造も容易でコスト的にも有利である。 (4) セグメント5a間角度はティース8a間角度θ
と同じに設定され、ブラシ6とセグメント5aとの当接
幅に対応する当接幅角度もティース8a間角度θと同じ
に設定されている。
(3) Main magnetic pole part 2 of magnets 2 and 3
The cogging torque can be reduced by changing the lengths of a and 3a, which is easy to manufacture and advantageous in cost. (4) The angle between the segments 5a is the angle θ between the teeth 8a.
And the contact width angle corresponding to the contact width between the brush 6 and the segment 5a is set to be the same as the angle θ between the teeth 8a.

【0043】従って、整流開始時に電機子コイル9が巻
装される5つのティース8aの回転方向側ティース8a
のティースバー先端がマグネット2,3の薄肉部2c,
3cに確実に配置される。言い換えれば、電機子コイル
9が巻装される5つのティース8aの回転方向側ティー
ス8aのティースバー先端がマグネット2,3の薄肉部
2c,3cに位置するとき、整流が確実に開始されるよ
うになる。
Therefore, the rotation direction side teeth 8a of the five teeth 8a around which the armature coil 9 is wound at the start of commutation.
The tips of the teeth bars of the magnets 2 and 3 are thin portions 2c,
3c. In other words, commutation is reliably started when the tips of the teeth bars of the rotation-direction teeth 8a of the five teeth 8a around which the armature coil 9 is wound are located at the thin portions 2c, 3c of the magnets 2, 3. become.

【0044】(第2の実施形態)以下、本発明を直流機
としてのブロアモータに具体化した第2の実施形態を図
面に従って説明する。図4は、本実施形態の直流機とし
てのブロアモータ11の概略構造を示す部分断面図であ
る。図5は、整流開始時におけるブロアモータ11の概
略構造を示す部分断面図である。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment in which the present invention is embodied in a blower motor as a DC machine will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic structure of a blower motor 11 as a DC machine according to the present embodiment. FIG. 5 is a partial sectional view showing a schematic structure of the blower motor 11 at the start of commutation.

【0045】図4及び図5に示すように、ブロアモータ
11は、マグネット12,13、電機子14、コンミュ
テータ15及びブラシ16を有している。詳述すると、
本実施形態のブロアモータ11は、2極の直流モータで
あって、モータハウジングヨーク17内において、N極
及びS極を形成する2つのマグネット12,13が電機
子14を挟んで対向配置されている。その2つのマグネ
ット12,13は電機子14中心軸に点対称に形成され
ている。電機子14は、電機子コア18とそのコア18
に巻装される電機子コイル19とを有し、直流電流の供
給により回転駆動する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the blower motor 11 has magnets 12 and 13, an armature 14, a commutator 15, and a brush 16. To elaborate,
The blower motor 11 of the present embodiment is a two-pole DC motor, and two magnets 12 and 13 forming an N pole and an S pole are arranged to face each other across an armature 14 in a motor housing yoke 17. . The two magnets 12 and 13 are formed point-symmetrically with respect to the central axis of the armature 14. The armature 14 includes an armature core 18 and the core 18
And an armature coil 19 wound therearound, and is driven to rotate by supplying a DC current.

【0046】電機子コア18には、複数のティース18
aが形成されており、そのうちのn個のティース18a
の周囲に電機子コイル19が巻き付けられている。な
お、本実施形態では、ティース18aの個数は12個で
あり、そのティース18aが、電機子14の周方向に3
0°毎に形成されている。つまり、隣り合うティース1
8aは、その中心線のなす角(モータ電機子スロット
角)θが30°(=360°/12)となるように形成
されている。また、図示を省略しているが、複数の電機
子コイル19が5つのティース18a毎に同様に巻き付
けられている。つまり、巻線の巻装方式は分布巻であ
る。
The armature core 18 includes a plurality of teeth 18
a are formed, of which n teeth 18a
, An armature coil 19 is wound therearound. In the present embodiment, the number of the teeth 18a is 12, and the number of the teeth 18a is three in the circumferential direction of the armature 14.
It is formed every 0 °. In other words, adjacent teeth 1
8a is formed such that an angle (motor armature slot angle) θ formed by the center line thereof is 30 ° (= 360 ° / 12). Although not shown, a plurality of armature coils 19 are similarly wound around the five teeth 18a. That is, the winding method of the winding is distributed winding.

【0047】コンミュテータ15は、電機子14の一端
に配設され、複数のセグメント15aを有して構成され
ている。また、ブラシ16がコンミュテータ15に摺接
するように付勢された状態で配設されている。そして、
図示しない直流電源から供給される直流電流が、ブラシ
16とコンミュテータ15のセグメント15aを経て電
機子コイル19に流入すると、電機子14が回転し始め
る。そして、いずれかのブラシ16に対して隣接する一
対のセグメント15aが接触して、それらのセグメント
15a間がブラシ16を介して短絡することにより、電
機子コイル19に流れる電流の向きが変更されて、電機
子14が反時計回り方向(図中、Y矢印方向)に回転し
続ける。本実施形態では、12個のセグメント15aが
周方向に30°毎に設けられており、電機子14がブラ
シ16に対して整流区間の30°回転するとき、整流中
の電機子コイル19の電流の向きが変更される。つま
り、電機子14の30°の回転によって電機子コイル1
9の整流が行われる。なお、本実施形態では、セグメン
ト15a間角度は前記ティース18a間角度θと同じに
設定され、ブラシ16とセグメント15aとの当接幅に
対応する当接幅角度は前記ティース18a間角度θと同
じに設定されている。
The commutator 15 is provided at one end of the armature 14 and has a plurality of segments 15a. Further, the brush 16 is disposed in a state where the brush 16 is urged so as to slide on the commutator 15. And
When a DC current supplied from a DC power supply (not shown) flows into the armature coil 19 via the brush 16 and the segment 15a of the commutator 15, the armature 14 starts rotating. Then, a pair of adjacent segments 15a comes into contact with any of the brushes 16 and short-circuits between the segments 15a via the brushes 16, whereby the direction of the current flowing through the armature coil 19 is changed. , The armature 14 continues to rotate in the counterclockwise direction (the direction of the arrow Y in the figure). In the present embodiment, twelve segments 15a are provided every 30 ° in the circumferential direction, and when the armature 14 rotates 30 ° in the commutation section with respect to the brush 16, the current of the armature coil 19 during commutation is changed. Is changed. That is, the armature coil 1 is rotated by 30 ° of the armature 14.
Nine rectifications are performed. In the present embodiment, the angle between the segments 15a is set to be the same as the angle θ between the teeth 18a, and the contact width angle corresponding to the contact width between the brush 16 and the segment 15a is the same as the angle θ between the teeth 18a. Is set to

【0048】前記マグネット12,13は、主磁極部1
2a,13aと延長部12b,13bとを有し、主磁極
部12a,13aは、その主磁極部12a,13aの回
転方向側に延長部12b,13bが形成されている。つ
まり、マグネット12,13における回転方向側の端部
に延長部12b,13bが延出形成されている。
The magnets 12 and 13 are provided with the main magnetic pole portion 1.
The main magnetic pole portions 12a, 13a have extended portions 12b, 13b on the rotation direction side of the main magnetic pole portions 12a, 13a. That is, the extension portions 12b and 13b are formed to extend at the ends of the magnets 12 and 13 on the rotation direction side.

【0049】主磁極部12a,13aは、図4に示すよ
うに、前記モータ電機子スロット角度θの整数倍となる
開角度(4θ=120°)に対応した長さにて形成され
ている。そして、図示しないが、電機子コイル19が巻
装される5つのティース18aの第1ティース18aの
中心線に対応する位置が主磁極部12a,13aの回転
方向側端部に位置したとき、主磁極部12a,13aの
回転方向逆側端部は第5ティース18aの中心線に対応
する位置に位置するようになる。図4から見ると、前記
第1ティース18aとその1つ前のティース18aとの
中間位置が主磁極部12a,13aの回転方向側端部に
位置したとき、主磁極部12a,13aの回転方向逆側
端部が第5ティース18aと第4ティース18aとの中
間位置に位置するようになる。
As shown in FIG. 4, the main magnetic pole portions 12a and 13a have a length corresponding to an opening angle (4θ = 120 °) which is an integral multiple of the motor armature slot angle θ. Although not shown, when the position corresponding to the center line of the first tooth 18a of the five teeth 18a around which the armature coil 19 is wound is located at the rotation direction side ends of the main magnetic pole portions 12a and 13a, The ends of the magnetic pole portions 12a and 13a on the opposite side in the rotation direction are located at positions corresponding to the center line of the fifth teeth 18a. 4, when the intermediate position between the first tooth 18a and the immediately preceding tooth 18a is located at the rotation direction side end of the main magnetic pole portions 12a, 13a, the rotation direction of the main magnetic pole portions 12a, 13a is determined. The opposite end is located at an intermediate position between the fifth tooth 18a and the fourth tooth 18a.

【0050】延長部12b,13bは、図4に示すよう
に、モータ電機子スロット角(つまり整流区間の角度)
θ(=30°)に対応する長さにて、回転方向に徐々に
厚くなるように形成されている。つまり、マグネット1
2,13は、その主磁極部12a,13aと延長部12
b,13bとの境界に第1弱磁束部としての第1薄肉部
12c,13cが形成されている。
As shown in FIG. 4, the extension portions 12b and 13b are provided at the motor armature slot angle (that is, the angle of the commutation section).
It is formed to have a length corresponding to θ (= 30 °) so that the thickness gradually increases in the rotation direction. That is, magnet 1
The main poles 12a, 13a and the extension 12
The first thin portions 12c and 13c as first weak magnetic flux portions are formed at the boundaries between the first thin portions 12c and 13c.

【0051】また、前記主磁極部12a,13aには、
該主磁極部12a,13aの回転方向側端部からモータ
電機子スロット角度θの整数倍の角度(mθ)を離れて
第2弱磁束部としての第2薄肉部12d,13dを設け
ている。本実施形態では、図4に示すように、第2薄肉
部12d,13dは、主磁極部12a,13aの回転方
向側端部から時計回り方向に2θ(=60°)離れて形
成されている。そして、図4に示すように、第1薄肉部
12c,13cに前記第1ティース18aとその1つ前
のティース18aとの中間位置が位置したとき、第2薄
肉部12d,13dに第2ティース18aと第3ティー
ス18aとの中間位置が位置する。
The main magnetic pole portions 12a and 13a have:
Second thin portions 12d and 13d as second weak magnetic flux portions are provided at an angle (mθ) that is an integral multiple of the motor armature slot angle θ from the rotation direction side ends of the main magnetic pole portions 12a and 13a. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the second thin portions 12d and 13d are formed at a distance of 2θ (= 60 °) in the clockwise direction from the rotation-side ends of the main magnetic pole portions 12a and 13a. . As shown in FIG. 4, when the intermediate position between the first tooth 18a and the immediately preceding tooth 18a is located at the first thin portions 12c, 13c, the second teeth are located at the second thin portions 12d, 13d. An intermediate position between the first teeth 18a and the third teeth 18a is located.

【0052】また、前記第2薄肉部12d,13dは、
モータ回転方向において前記第1薄肉部12c,13c
と対称的に逆形状にて形成されている。言い換えれば、
第2薄肉部12d,13dと第1薄肉部12c,13c
は、回転方向における厚さの変化が相反している。つま
り、第1薄肉部12c,13cは回転方向に沿ってだん
だん厚くなる(磁束が徐々に増加する)に対して、第2
薄肉部12d,13dは反回転方向に沿ってだんだん厚
くなる(磁束が徐々に増加する)。なお、本実施形態で
は、第1薄肉部12c,13cは、主磁極部12a,1
3aと延長部12b,13bとの境界近傍部分を切り欠
いて形成されるものとすれば、第2薄肉部12d,13
dを形成するために切り欠く部分の体積は、第1薄肉部
12c,13cを形成するために切り欠いた部分の体積
と同じに設定されている。
The second thin portions 12d and 13d are
The first thin portions 12c, 13c in the motor rotation direction.
It is formed symmetrically in reverse shape. In other words,
The second thin portions 12d and 13d and the first thin portions 12c and 13c
The thickness changes in the rotation direction are opposite. That is, the first thin portions 12c and 13c gradually increase in thickness in the rotation direction (the magnetic flux gradually increases),
The thin portions 12d and 13d gradually become thicker in the anti-rotation direction (the magnetic flux gradually increases). In the present embodiment, the first thin portions 12c, 13c are formed by the main magnetic pole portions 12a, 1a.
If the portion near the boundary between the extension 3a and the extension portions 12b, 13b is cut out, the second thin portions 12d, 13
The volume of the cutout portion for forming d is set to be the same as the volume of the cutout portion for forming the first thin portions 12c and 13c.

【0053】ここで、整流時の電機子コイル19によっ
て巻装される電機子コア18(5つのティース18a)
とマグネット12,13との位置関係を図5を用いて説
明する。なお、マグネット12とマグネット13は電機
子中心に対して対称に配置されているため、説明の便宜
上、電機子コア18(5つのティース18a)とマグネ
ット12との位置関係のみ説明する。
Here, the armature core 18 (five teeth 18a) wound by the armature coil 19 during rectification.
The positional relationship between the magnets 12 and 13 will be described with reference to FIG. Since the magnet 12 and the magnet 13 are arranged symmetrically with respect to the armature center, only the positional relationship between the armature core 18 (five teeth 18a) and the magnet 12 will be described for convenience of description.

【0054】図5に示すように、電機子14が回転して
電機子コア18のコア先端(つまり第1ティース18a
のティースバー先端)がマグネット12の薄肉部12c
にさしかかるとき、1つのセグメント15aに当接して
いるブラシ16が隣接の他のセグメント15aを当接し
始める。つまり、電機子コイル19の整流は開始する。
言い換えれば、ブラシ16が整流状態に入る瞬間に電機
子コア18のコア先端(つまり反第2ティース18a側
の第1ティース18aのティースバー先端)がマグネッ
ト12の薄肉部12cにさしかかるようになる。このと
き、第2ティース18a側の第3ティース18aのティ
ースバー先端がマグネット12の薄肉部12dにさしか
かるようになる。
As shown in FIG. 5, the armature 14 rotates and the tip of the armature core 18 (that is, the first teeth 18a
Is the thin portion 12c of the magnet 12
When approaching, the brush 16 abutting on one segment 15a begins to abut another adjacent segment 15a. That is, commutation of the armature coil 19 starts.
In other words, the moment the brush 16 enters the commutation state, the tip of the core of the armature core 18 (that is, the tip of the teeth bar of the first teeth 18a on the side opposite to the second teeth 18a) comes to reach the thin portion 12c of the magnet 12. At this time, the tip of the teeth bar of the third tooth 18a on the side of the second tooth 18a comes to reach the thin portion 12d of the magnet 12.

【0055】そして、電機子14が図5の回転位置から
反時計回り方向へ回転すると、電機子コイル19を流れ
る電流の方向が反転する。この整流時において、電機子
コア18の先端に対向する延長部12bは、整流区間の
30°の角度に対応する部分で徐々に厚くなるように形
成されている。従って、整流中の電機子コイル19を通
過する磁束量は、電機子14の回転に応じて徐々に増加
する。またこのとき、磁束量の増加率は回転に応じて徐
々に増加する。このように、整流中の電機子コイル19
を通過する磁束量が変化するため、電機子コイル19に
発生する誘起電圧は、整流初期時が小さく電機子14の
回転位置に応じてマイナス側に徐々に大きくなる。そし
て、この誘起電圧によって、リアクタンス電圧が打ち消
されて、不足整流が改善される。
When the armature 14 rotates counterclockwise from the rotational position shown in FIG. 5, the direction of the current flowing through the armature coil 19 is reversed. During this commutation, the extension 12b facing the tip of the armature core 18 is formed so as to be gradually thicker at a portion corresponding to a 30 ° angle of the commutation section. Therefore, the amount of magnetic flux passing through the armature coil 19 during rectification gradually increases in accordance with the rotation of the armature 14. At this time, the rate of increase in the amount of magnetic flux gradually increases in accordance with the rotation. Thus, the commutating armature coil 19
, The induced voltage generated in the armature coil 19 is small at the initial stage of the commutation and gradually increases to the negative side according to the rotational position of the armature 14. Then, the induced voltage cancels out the reactance voltage, and the insufficient rectification is improved.

【0056】また、図6は、本実施形態の電機子14が
電機子コイル19の整流開始時における位置(0°と
し)から1スロット分(θ)回転したときの空転トルク
Tの変化(コギングトルク)を示している。図6におい
て、第1薄肉部12c,13cの存在によって生じる空
転トルクTの変化を2点鎖線A1にて示し、第2薄肉部
12d,13dを設けることによって生じる空転トルク
Tの変化を実線A2にて示す。モータ整流がモータの回
転角度θ(=30°)内で行い、第2薄肉部12d,1
3dは、前記第1薄肉部12c,13cから角度mθ
(mは整数である)を離れて設けられているため、2点
鎖線A1及び実線A2の変化周期がともに回転角度θ
(=30°)と同じなる。また、第2薄肉部12d,1
3dと第1薄肉部12c,13cとはモータの回転方向
において対称的に逆形状にて形成されているため、実線
A2と2点鎖線A1とは互いに逆方向で変化するような
正弦曲線となる。そして、第1薄肉部12c,13cの
存在によって生じる空転トルクTの変化(コギングトル
ク)と、第2薄肉部12d,13dを設けることによっ
て生じる空転トルクTの変化(コギングトルク)とは、
互いに相殺する関係となる。これにより、モータ11に
作用されるトータルのコギングトルクはほぼゼロとな
る。
FIG. 6 shows a change (cogging) in the idling torque T when the armature 14 of the present embodiment rotates by one slot (θ) from the position (assumed to be 0 °) at the start of commutation of the armature coil 19. Torque). In FIG. 6, a change in the idling torque T caused by the presence of the first thin portions 12c and 13c is indicated by a two-dot chain line A1, and a change in the idling torque T caused by providing the second thin portions 12d and 13d is indicated by a solid line A2. Shown. The motor commutation is performed within the rotation angle θ (= 30 °) of the motor, and the second thin portion 12d, 1
3d is an angle mθ from the first thin portions 12c, 13c.
(M is an integer), the change periods of the two-dot chain line A1 and the solid line A2 are both rotation angles θ.
(= 30 °). Also, the second thin portions 12d, 1
The solid line A2 and the two-dot chain line A1 are sinusoidal curves that change in opposite directions because 3d and the first thin portions 12c and 13c are symmetrically formed in opposite directions in the motor rotation direction. . The change in the idling torque T (cogging torque) caused by the presence of the first thin portions 12c and 13c and the change (cogging torque) in the idling torque T caused by providing the second thin portions 12d and 13d are as follows.
They have a mutually canceling relationship. As a result, the total cogging torque applied to the motor 11 becomes substantially zero.

【0057】以上記述したように、本実施の形態によれ
ば、下記のような特徴を有する。 (1) 主磁極部12a,13aには、第1薄肉部12
c,13cからモータ電機子スロット角度θの整数倍の
角度mθ(m=2)を離れて第2薄肉部12d,13d
を設けた。その第2薄肉部12d,13dの回転方向に
おける厚さの変化が第1薄肉部12c,13cと反対し
ている。
As described above, this embodiment has the following features. (1) The first thin portion 12 is provided on the main magnetic pole portions 12a and 13a.
c and 13c, the second thin portions 12d and 13d are separated by an angle mθ (m = 2) that is an integral multiple of the motor armature slot angle θ.
Was provided. The change in the thickness of the second thin portions 12d, 13d in the rotation direction is opposite to that of the first thin portions 12c, 13c.

【0058】従って、電機子コイル19の整流時に、第
1薄肉部12c,13cの存在によって生じたコギング
トルクを相殺するコギングトルクが第2薄肉部12d,
13dを設けることによって生じる。その結果、モータ
11のコギングトルクの低減を図ることができ、モータ
回転時の円滑な回転及び騒音の低減を図ることができ
る。
Accordingly, when commutating the armature coil 19, the cogging torque which cancels the cogging torque generated by the presence of the first thin portions 12c, 13c is applied to the second thin portions 12d, 12d.
This is caused by providing 13d. As a result, the cogging torque of the motor 11 can be reduced, and smooth rotation and noise reduction during motor rotation can be achieved.

【0059】(2) 第2薄肉部12d,13dを形成
するために切り欠く部分の体積は、第1薄肉部12c,
13cを形成するために切り欠いた部分の体積と同じに
設定されている。従って、第1薄肉部12c,13cの
存在によって生じたコギングトルクと、第2薄肉部12
d,13dを設けることによって生じるコギングトルク
との大きさは同じとなり、両者の相殺によりモータ11
に作用されるトータルのコギングトルクはほぼゼロとな
る。その結果、モータ回転時の円滑な回転及び騒音の低
減を確実に図ることができる。
(2) The volume of the notch for forming the second thin portions 12d, 13d is the first thin portion 12c,
The volume is set to be the same as the volume of the cutout portion for forming 13c. Therefore, the cogging torque caused by the presence of the first thin portions 12c and 13c and the second thin portion 12
d and 13d have the same magnitude as the cogging torque generated by the provision of the motors 11 and 13d.
Is almost zero. As a result, smooth rotation and noise reduction during motor rotation can be reliably achieved.

【0060】(3) マグネット12,13の主磁極部
12a,13aに第2薄肉部12d,13dを設けるこ
とによりコギングトルクを低減することができるため、
製造も容易でコスト的にも有利である。
(3) By providing the second thin portions 12d, 13d on the main magnetic pole portions 12a, 13a of the magnets 12, 13, the cogging torque can be reduced.
It is easy to manufacture and advantageous in cost.

【0061】(4) 電機子14を挟んで対向配置され
る2つのマグネット12,13は電機子14中心軸に点
対称に形成されている。従って、モータ11の磁気発生
をバランスよく保つことができる。
(4) The two magnets 12 and 13 which are arranged opposite to each other with the armature 14 interposed therebetween are formed point-symmetrically with respect to the central axis of the armature 14. Therefore, the generation of magnetism of the motor 11 can be maintained in a well-balanced manner.

【0062】なお、本実施形態では、第1薄肉部12
c,13cから第2薄肉部12d,13dの離間角度m
θは、第1薄肉部12c,13cの磁束最小点(主磁極
部12a,13aと延長部12b,13bとの境界)か
ら第2薄肉部12d,13dの磁束最小点までの離間角
度を言う。
In this embodiment, the first thin portion 12
c, 13c, the separation angle m between the second thin portions 12d, 13d
θ is the separation angle from the minimum magnetic flux point of the first thin portions 12c, 13c (boundary between the main magnetic pole portions 12a, 13a and the extension portions 12b, 13b) to the minimum magnetic flux point of the second thin portions 12d, 13d.

【0063】尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施
してもよい。 ○第1の実施形態においては、図7に示すように、マグ
ネット22,23を構成する主磁極部22a,23a
を、所定円弧角度δ1(=θ×{n−1−(1/2)}
+t/2=30°×{5−1−(1/2)}+t/2=
105°+t/2)に対応した長さにて形成してもよ
い。ここで、tは隣り合うティース28aの両近接ティ
ースバー先端間の開度角である。そして、整流中の電機
子コイル29が巻装される5つのティース28aの第1
ティース28aの中心線に対応する位置が主磁極部22
a,23aの回転方向側端部に位置したとき、主磁極部
22a,23aの回転方向逆側端部が第4ティース28
a側の第5ティース28aのティースバー先端に位置す
る。この場合、電機子コイル29の整流開始時、主磁極
部22a,23aの回転方向逆側端部は電機子コイル2
9が巻装された第5ティース28aの中心線位置に離れ
て位置するため、ブロアモータ21のコギングトルクを
低減することができ、モータ回転時の円滑な回転及び騒
音の低減を図ることができる。
Each of the above embodiments may be implemented in the following manner. In the first embodiment, as shown in FIG. 7, the main magnetic pole portions 22a and 23a constituting the magnets 22 and 23
Is given by a predetermined arc angle δ1 (= θ × {n−1− (1/2)}}.
+ T / 2 = 30 ° × {5-1- (1/2)} + t / 2 =
105 ° + t / 2). Here, t is the opening angle between the tips of both adjacent teeth bars of the adjacent teeth 28a. The first of the five teeth 28a around which the armature coil 29 being rectified is wound
The position corresponding to the center line of the teeth 28a is the main magnetic pole portion 22.
a, 23a, the opposite ends of the main magnetic pole portions 22a, 23a in the rotation direction are the fourth teeth 28.
It is located at the tip of the teeth bar of the fifth tooth 28a on the a side. In this case, when commutation of the armature coil 29 starts, the ends of the main magnetic pole portions 22a and 23a on the opposite side in the rotation direction are connected to the armature coil
9 is located away from the center line of the fifth tooth 28a on which the coil 9 is wound, so that the cogging torque of the blower motor 21 can be reduced, and smooth rotation and noise reduction during motor rotation can be achieved.

【0064】○第1の実施形態においては、図8に示す
ように、マグネット32,33を構成する主磁極部32
a,33aを、所定円弧角度δ2(=θ×{n−1−
(1/2)}−t/2=30°×{5−1−(1/
2)}−t/2=105°−t/2)に対応した長さに
て形成してもよい。ここで、tは隣り合うティース38
aの両近接ティースバー先端間の開度角である。そし
て、整流中の電機子コイル39が巻装される5つのティ
ース38aの第1ティース38aの中心線に対応する位
置が主磁極部32a,33aの回転方向側端部に位置し
たとき、主磁極部32a,33aの回転方向逆側端部が
第5ティース38a側の第4ティース38aのティース
バー先端に位置する。この場合、電機子コイル39の整
流開始時、主磁極部32a,33aの回転方向逆側端部
は電機子コイル39が巻装された第5ティース38aの
中心線位置に離れて位置するため、ブロアモータ31の
コギングトルクを低減することができ、モータ回転時の
円滑な回転及び騒音の低減を図ることができる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 8, the main magnetic pole portion 32 forming the magnets 32 and 33
a, 33a are converted to a predetermined arc angle δ2 (= θ × {n−1−
(1/2)}-t / 2 = 30 ° × {5-1- (1 /
2) It may be formed with a length corresponding to} −t / 2 = 105 ° −t / 2). Here, t is adjacent teeth 38
a is the opening angle between the tips of both adjacent teeth bars. When the positions corresponding to the center lines of the first teeth 38a of the five teeth 38a around which the armature coil 39 being rectified is wound are located at the rotation direction side ends of the main magnetic pole portions 32a, 33a, The ends of the portions 32a and 33a on the opposite side in the rotation direction are located at the tips of the teeth bars of the fourth teeth 38a on the fifth teeth 38a side. In this case, when commutation of the armature coil 39 is started, the ends of the main magnetic pole portions 32a and 33a on the opposite side in the rotation direction are located away from the center line position of the fifth tooth 38a around which the armature coil 39 is wound. The cogging torque of the blower motor 31 can be reduced, and smooth rotation and reduction of noise when the motor rotates can be achieved.

【0065】○第1の実施形態においては、図示しない
が、マグネットを構成する主磁極部を、所定円弧角度δ
3(δ3≠δ、δ2<δ3<δ1)に対応した長さにて
形成してもよい。そして、整流中の電機子コイルが巻装
される5つのティースの第1ティースの中心線に対応す
る位置が主磁極部の回転方向側端部に位置したとき、主
磁極部の回転方向逆側端部が第5ティースと第4ティー
スとの中間位置を除いた第5ティースと第4ティースと
の間の任意位置に位置する。この場合、第1の実施形態
及び上記別例とほぼ同様な効果を得ることができる。
In the first embodiment, although not shown, the main magnetic pole portion constituting the magnet is set at a predetermined arc angle δ
3 (δ3 ≠ δ, δ2 <δ3 <δ1). When the position corresponding to the center line of the first tooth of the five teeth around which the armature coil being rectified is wound is located at the end in the rotation direction of the main magnetic pole portion, the rotation direction of the main magnetic pole portion is on the opposite side. The end is located at an arbitrary position between the fifth tooth and the fourth tooth except for an intermediate position between the fifth tooth and the fourth tooth. In this case, substantially the same effects as those of the first embodiment and the above-described another example can be obtained.

【0066】○第1の実施形態及び上記各別例では、整
流時において、電機子コイルを通過する合成磁束量を増
加させるべく、マグネットの延長部の厚さを変更するも
のであったが、これに限定するものではない。例えば、
図9に示すように、厚さが一定のマグネット40におい
て、主磁極部40aと延長部40bとの境界Aにおける
磁気双極子の着磁強弱を変更して具体化してもよい。ま
た、図10に示すように、厚さが一定のマグネット50
において、主磁極部50aと延長部50bとの境界Bに
おける磁気双極子の配向を変更して具体化してもよい。
さらに、図11に示すように、マグネット60の厚さを
均一させるように、主磁極部60aと延長部60bとの
間の薄肉部60cに弱着磁材料60dを埋め込んで形成
してもよい。これらの場合、第1の実施形態及び上記各
別例と同様な効果を得ることができる。
In the first embodiment and each of the above examples, the thickness of the extension of the magnet is changed in order to increase the amount of synthetic magnetic flux passing through the armature coil during rectification. It is not limited to this. For example,
As shown in FIG. 9, in the magnet 40 having a constant thickness, the magnetization strength of the magnetic dipole at the boundary A between the main magnetic pole portion 40a and the extension portion 40b may be changed to be embodied. Further, as shown in FIG.
In the above, the orientation of the magnetic dipole at the boundary B between the main magnetic pole portion 50a and the extension portion 50b may be changed and embodied.
Further, as shown in FIG. 11, the weakly magnetized material 60d may be embedded in the thin portion 60c between the main magnetic pole portion 60a and the extended portion 60b so as to make the thickness of the magnet 60 uniform. In these cases, effects similar to those of the first embodiment and each of the above alternative examples can be obtained.

【0067】○第2の実施形態においては、図12に示
すように、主磁極部72a,73aに、第2弱磁束部を
構成する薄肉部72e,73eと薄肉部72f,73f
及び薄肉部72g,73gを設けてもよい。詳述する
と、主磁極部72a,73aには、前記第1薄肉部72
c,73cから30°(θ)を離れて薄肉部72e,7
3e、前記第1薄肉部72c,73cから60°(2
θ)を離れて薄肉部72f,73f、前記第1薄肉部7
2c,73cから90°(3θ)を離れて薄肉部72
g,73gを、それらの厚さの変化が前記薄肉部72
c,72dと反対するように主磁極部72a,73aの
内側面を切り欠いて設ける。しかも、薄肉部72e,7
3eと薄肉部72f,73f及び薄肉部72g,73g
を形成するために主磁極部72a,73aの内側面を切
り欠いた各部分の体積の総積分値は、前記第2弱磁束部
としての第2薄肉部72d,73dを形成するために切
り欠いた体積の値と同じしている。この場合、薄肉部7
2e,73eと薄肉部72f,73f及び薄肉部72
g,73gによるコギングトルクの大きさは第1薄肉部
72c,73cによるコギングトルクの大きさと同じと
なり、同じ回転角度におけるコギングトルクの生成方向
は互いに逆となる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 12, main magnetic pole portions 72a and 73a are provided with thin portions 72e and 73e and thin portions 72f and 73f constituting a second weak magnetic flux portion.
Also, thin portions 72g and 73g may be provided. More specifically, the main magnetic pole portions 72a, 73a are provided with the first thin portion 72.
30 ° (θ) away from the thin portions 72e, 7c
3e, 60 ° (2 °) from the first thin portions 72c, 73c.
θ), the thin portions 72f, 73f, the first thin portion 7
90 ° (3θ) apart from 2c, 73c
g, 73g, and the change in their thickness is
The main magnetic pole portions 72a and 73a are provided with cut-out inner surfaces so as to be opposite to c and 72d. Moreover, the thin portions 72e, 7
3e and thin portions 72f, 73f and thin portions 72g, 73g
The total integral value of the volume of each portion of the main magnetic pole portions 72a and 73a notched to form the second magnetic thin portions 72d and 73d as the second weak magnetic flux portions The volume value is the same. In this case, the thin portion 7
2e, 73e and thin portions 72f, 73f and thin portion 72
The magnitude of the cogging torque by g and 73g is the same as the magnitude of the cogging torque by the first thin portions 72c and 73c, and the directions of generation of the cogging torque at the same rotation angle are opposite to each other.

【0068】その結果、第2の実施形態とほぼ同様な効
果を得ることができるとともに、薄肉部72e,73e
と薄肉部72f,73f及び薄肉部72g,73gを、
第1薄肉部72c,73cより浅く主磁極部72a,7
3aの内側面を切り欠いて形成しているため、マグネッ
ト72,73全体の剛性低下を防止できる。
As a result, substantially the same effects as in the second embodiment can be obtained, and the thin portions 72e and 73e can be obtained.
And the thin portions 72f, 73f and the thin portions 72g, 73g,
Main magnetic pole portions 72a, 7 shallower than first thin portions 72c, 73c
Since the inner surface of 3a is cut away, the rigidity of the entire magnets 72, 73 can be prevented from lowering.

【0069】なお、薄肉部72e,73eと薄肉部72
f,73f及び薄肉部72g,73gのうち、いずれか
一つの薄肉部を省略して実施してもよい。この場合、残
る二つの薄肉部を、該二つの薄肉部によるコギングトル
クの大きさは第1薄肉部72c,73cによるコギング
トルクの大きさと同じになるように形成すればよい。
The thin portions 72e, 73e and the thin portion 72
Alternatively, any one of the thin portions f and 73f and the thin portions 72g and 73g may be omitted. In this case, the remaining two thin portions may be formed such that the magnitude of the cogging torque by the two thin portions is the same as the magnitude of the cogging torque by the first thin portions 72c, 73c.

【0070】○また、第2の実施形態の第2薄肉部12
d,13d、又は、上記別例の薄肉部72e,73eと
薄肉部72f,73f及び薄肉部72g,73gあるい
はその中の二つの薄肉部を、それらによる空転トルクT
の変化(コギングトルク)は図6に一点鎖線A3で示す
ように、第1薄肉部12c(72c),13c(73
c)によるコギングトルクより小さくなるように形成し
てもよい。この場合、両者のコギングトルクの相殺によ
りモータに作用されるトータルのコギングトルクはゼロ
にならないが、コギングトルクの低減を図ることができ
る。
In addition, the second thin portion 12 of the second embodiment
d, 13d, or the thin portions 72e, 73e and the thin portions 72f, 73f and the thin portions 72g, 73g or the two thin portions thereof among the above-described other examples, and the idling torque T due to them.
6 (cogging torque), as shown by the alternate long and short dash line A3 in FIG. 6, the first thin portions 12c (72c) and 13c (73c).
It may be formed to be smaller than the cogging torque according to c). In this case, although the total cogging torque applied to the motor does not become zero due to the cancellation of the two cogging torques, the cogging torque can be reduced.

【0071】○第2の実施形態では、第2薄肉部12
d,13dは、第1薄肉部12c,13cから角度2θ
(m=2)離れて主磁極部12a,13aに形成され
た。これに対して、第2薄肉部12d,13dを、第1
薄肉部12c,13cから角度0°(m=0)又はθ
(m=1)あるいは3θ(m=3)離れて主磁極部12
a,13aに形成してもよい。
In the second embodiment, the second thin portion 12
d, 13d are at an angle 2θ from the first thin portions 12c, 13c.
(M = 2) formed on the main magnetic pole portions 12a and 13a apart. On the other hand, the second thin portions 12d and 13d are
An angle of 0 ° (m = 0) or θ from the thin portions 12c, 13c
(M = 1) or 3θ (m = 3) away from the main magnetic pole 12
a, 13a.

【0072】○第2の実施形態及び別例では、マグネッ
ト12(72)の第2弱磁束部とマグネット13(7
3)の第2弱磁束部は、それぞれ第1弱磁束部から同じ
角度離れて形成された、つまり同一の角度mθにて実施
した。これに対して、マグネット12(72)の第2弱
磁束部がマグネット12(72)の第1弱磁束部から離
れた角度と、マグネット13(73)の第2弱磁束部が
マグネット13(73)の第1弱磁束部から離れた角度
を異なる角度にて実施してもよい。つまり、マグネット
12(72)の第2弱磁束部がマグネット12(72)
の第1弱磁束部から離れた角度をmθにするとき、マグ
ネット13(73)の第2弱磁束部がマグネット13
(73)の第1弱磁束部から離れた角度をm’θ(m’
≠m)にしてもよい。
In the second embodiment and another example, the second weak magnetic flux portion of the magnet 12 (72) and the magnet 13 (7
The second weak magnetic flux portion 3) was formed at the same angle away from the first weak magnetic flux portion, that is, at the same angle mθ. In contrast, the angle at which the second weak magnetic flux portion of the magnet 12 (72) is separated from the first weak magnetic flux portion of the magnet 12 (72), and the second weak magnetic flux portion of the magnet 13 (73) is The angle apart from the first weak magnetic flux portion may be implemented at a different angle. That is, the second weak magnetic flux portion of the magnet 12 (72) is
When the angle away from the first weak magnetic flux portion is mθ, the second weak magnetic flux portion of the magnet 13 (73)
The angle away from the first weak magnetic flux portion of (73) is defined as m′θ (m ′
≠ m).

【0073】○同様に、第2の実施形態においては、図
示しないが、厚さが一定のマグネット12(72),1
3(73)において、第1及び第2弱磁束部を磁気双極
子の着磁強弱又は方向を変更して形成してもよい。ま
た、マグネット12(72),13(73)の厚さを均
一させるように、前記第1及び第2弱磁束部における切
り欠いた部分に弱着磁材料を埋め込んで形成してもよ
い。この場合、上記実施形態とほぼ同様な効果を得るこ
とができる。
Similarly, in the second embodiment, although not shown, the magnets 12 (72), 1 (1) having a constant thickness are not shown.
In 3 (73), the first and second weak magnetic flux portions may be formed by changing the magnetization strength or direction of the magnetic dipole. Further, the first and second weak magnetic flux portions may be formed by burying a weakly magnetized material in the cutout portions so as to make the thicknesses of the magnets 12 (72) and 13 (73) uniform. In this case, substantially the same effects as in the above embodiment can be obtained.

【0074】○第2の実施形態では、主磁極部12a
(72a),13a(73a)は、モータ電機子スロッ
ト角度θの整数倍となる開角度(4θ=120°)に対
応した長さにて形成された。これに対して、主磁極部1
2a(72a),13a(73a)を、モータ電機子ス
ロット角度θの{n−1−(1/2)}倍となる開角度
に対応した長さにて形成してもよい。ここで、nは同一
電機子コイルが巻装されるティースの個数である。つま
り、主磁極部12a(72a),13a(73a)を、
モータ電機子スロット角度θの{n−1−(1/2)}
(=5−1−(1/2)=3.5)倍となる開角度
(3.5×30°=105°)に対応した長さにて形成
してもよい。この場合、各薄肉部により生じるコギング
トルクが小さくなる。
In the second embodiment, the main magnetic pole portion 12a
(72a) and 13a (73a) are formed with a length corresponding to the opening angle (4θ = 120 °) which is an integral multiple of the motor armature slot angle θ. On the other hand, the main magnetic pole part 1
2a (72a) and 13a (73a) may be formed to have a length corresponding to an opening angle that is {n−1− (1/2)} times the motor armature slot angle θ. Here, n is the number of teeth around which the same armature coil is wound. That is, the main magnetic pole portions 12a (72a) and 13a (73a)
{N-1− (1/2)} of motor armature slot angle θ
(= 5-1− (1 /) = 3.5) times the opening angle (3.5 × 30 ° = 105 °). In this case, the cogging torque generated by each thin portion decreases.

【0075】○また、主磁極部12a(72a),13
a(73a)を、モータ電機子スロット角度θの{n−
1−(1/2)±t/2}倍となる開角度に対応した長
さにて形成してもよい。ここで、nは同一電機子コイル
が巻装されるティースの個数であり、tは隣り合うティ
ースの両近接ティースバー先端間の開度角である。
The main magnetic pole portions 12a (72a), 13
a (73a) is expressed as {n− of the motor armature slot angle θ.
It may be formed with a length corresponding to an opening angle that is 1- (1/2) ± t / 2 / times. Here, n is the number of teeth around which the same armature coil is wound, and t is the opening angle between the tips of both adjacent teeth bars of adjacent teeth.

【0076】○上記各実施形態及び別例では、弱磁束部
の形成としてマグネットをその内側面から切り欠いて薄
肉状にしていたが、図13(a)(b)に示すように、
弱磁束部はマグネットをその外周面からくり抜いて形成
してもよい。詳述すると、マグネット82の外周面82
aの所定場所に凹部82bを形成する。その凹部82b
は前記外周面82aからマグネット82をくり抜くこと
によって形成される。これによれば、扇形のマグネット
82に対して後加工で弱磁束部(凹部)82bを形成す
るとき、外周面82aから切削を行うので、切削工具の
作業範囲が制限されず、切削作業が容易である。また、
弱磁束部はマグネット82をその外周面82aからくり
抜いた凹部82bであるため、マグネット82の側壁8
2cを残すことで、薄肉化された部分の強度の維持がで
きる。
In each of the above-described embodiments and other examples, the magnet is cut off from the inner surface thereof to form a weak magnetic flux portion to make the magnet thin, but as shown in FIGS.
The weak magnetic flux portion may be formed by hollowing out the magnet from its outer peripheral surface. More specifically, the outer peripheral surface 82 of the magnet 82
A concave portion 82b is formed at a predetermined position of a. The recess 82b
Is formed by hollowing out the magnet 82 from the outer peripheral surface 82a. According to this, when the weak magnetic flux portion (concave portion) 82b is formed by post-processing on the fan-shaped magnet 82, the cutting is performed from the outer peripheral surface 82a, so that the working range of the cutting tool is not limited, and the cutting operation is easy. It is. Also,
Since the weak magnetic flux portion is a concave portion 82b formed by hollowing out the magnet 82 from the outer peripheral surface 82a, the side wall 8 of the magnet 82
By leaving 2c, the strength of the thinned portion can be maintained.

【0077】○本発明をティースが12個以外の複数個
設けられたモータに具体化して実施してもよい。同一電
機子コイルが巻装されるティースを5個以外のn個にて
実施してもよい。
The present invention may be embodied in a motor having a plurality of teeth other than twelve. The same armature coil may be wound around n teeth other than five.

【0078】○本発明を直流機としてのブロアモータに
具体化したが、ブロアモータ以外の直流機としてのその
他のモータに具体化してもよい。 ○上記各実施形態と別例に記載された円弧角度とは、円
弧長に対応した中心角のことを指している。
Although the present invention has been embodied in a blower motor as a DC machine, it may be embodied in another motor as a DC machine other than the blower motor. The arc angle described in each of the above embodiments and another example indicates a central angle corresponding to the arc length.

【0079】次に上記各実施形態及び別例から把握でき
る技術的思想について以下に追記する。 (1)等角度間隔に設けられた複数のティースを有する
電機子コアに電機子コイルを巻装して構成される電機子
と、前記電機子を挟んで対向配置されるマグネットとを
備え、前記マグネットは、主磁極部及び該主磁極部との
境界近傍に第1弱磁束部を有し電機子の回転方向に向か
って徐々に磁束が増加する前記ティース角度である延長
部とからなり、整流中にブラシでコンミュテータのコン
ミ片を短絡して前記電機子コイルの電流の向きが反転す
る直流機において、電機子コイルが巻装されるn個のテ
ィースの回転方向側第1ティースのティースバー先端が
第1弱磁束部に配置されるとき、該電機子コイルを結線
した両セグメントがブラシにより短絡し始まるようにそ
のブラシの位置を設置したことを特徴とする直流機。
Next, technical ideas that can be grasped from the above embodiments and other examples will be additionally described below. (1) an armature configured by winding an armature coil around an armature core having a plurality of teeth provided at equal angular intervals; and a magnet opposed to the armature with the armature interposed therebetween. The magnet has a main magnetic pole portion and an extension portion having a first weak magnetic flux portion near the boundary between the main magnetic pole portion and the teeth angle at which the magnetic flux gradually increases in the rotation direction of the armature, and is rectified. In a DC machine in which a commutator piece of a commutator is short-circuited with a brush and a current direction of the armature coil is reversed, a tip of a teeth bar of a first tooth on a rotation direction side of n teeth on which an armature coil is wound is provided. A brushless DC machine characterized in that when the brushes are arranged in the first weak magnetic flux portion, the brushes are positioned so that the two segments connected to the armature coil are short-circuited by the brushes.

【0080】従って、第1弱磁束部を有するマグネット
に対してブラシを適正な位置に設置したので、整流が良
好に行われ、火花の発生を抑制できる。
Therefore, since the brush is set at an appropriate position with respect to the magnet having the first weak magnetic flux portion, rectification is performed favorably and generation of sparks can be suppressed.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
直流機のコギングトルクを大きく低減することができ、
直流機回転時の円滑な回転及び騒音の低減を図ることが
できる。
As described in detail above, according to the present invention,
The cogging torque of the DC machine can be greatly reduced,
Smooth rotation and reduction of noise during rotation of the DC machine can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施形態の直流モータの概略構成を示
す部分断面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a DC motor according to a first embodiment.

【図2】 第1の実施形態の整流開始時における直流モ
ータの概略構造を示す部分断面図。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a schematic structure of a DC motor at the start of commutation according to the first embodiment.

【図3】 第1の実施形態の直流モータのコギングトル
クを示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing the cogging torque of the DC motor according to the first embodiment.

【図4】 第2の実施形態の直流モータの概略構成を示
す部分断面図。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a DC motor according to a second embodiment.

【図5】 第2の実施形態の整流開始時における直流モ
ータの概略構造を示す部分断面図。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a schematic structure of a DC motor at the start of commutation according to a second embodiment.

【図6】 第2の実施形態の直流モータのコギングトル
クを示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing the cogging torque of the DC motor according to the second embodiment.

【図7】 別例の直流モータの概略構成を示す部分断面
図。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of another example of a DC motor.

【図8】 別例の直流モータの概略構成を示す部分断面
図。
FIG. 8 is a partial sectional view showing a schematic configuration of another example of a DC motor.

【図9】 別例のマグネットを示す説明図。FIG. 9 is an explanatory view showing another example of a magnet.

【図10】別例のマグネットを示す説明図。FIG. 10 is an explanatory view showing another example of a magnet.

【図11】別例のマグネットを示す説明図。FIG. 11 is an explanatory view showing another example of a magnet.

【図12】別例の直流モータの概略構成を示す部分断面
図。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of another example of a DC motor.

【図13】別例のマグネットを示す(a)要部斜視図、
(b)要部平面図。
13A is a perspective view of a main part showing another example of a magnet, FIG.
(B) The principal part top view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21,31,71…直流機としてのブロアモ
ータ、2,12,22,32,72,3,13,23,
33,73…マグネット、2a,12a,22a,32
a,72a,3a,13a,23a,33a,73a…
主磁極部、2b,12b,22b,32b,72b,3
b,13b,23b,33b,73b…延長部、2c,
12c,22c,32c,72c,3c,13c,23
c,33c,73c…第1弱磁束部としての第1薄肉
部、12d,72e,72f,72g,13d,73
e,73f,73g…第2弱磁束部としての第2薄肉
部、4,14,24,34,74…電機子、5,15,
25,35,75…コンミュテータ、5a,15a,2
5a,35a,75a…コンミ片としてのセグメント、
6,16,26,36,76…ブラシ、8,18,2
8,38,78…電機子コア、8a,18a,28a,
38a,78a…ティース、9,19,29,39,7
9…電機子コイル。
1,11,21,31,71 ... Blower motor as DC machine, 2,12,22,32,72,3,13,23,
33, 73 ... magnets, 2a, 12a, 22a, 32
a, 72a, 3a, 13a, 23a, 33a, 73a ...
Main magnetic pole part, 2b, 12b, 22b, 32b, 72b, 3
b, 13b, 23b, 33b, 73b ... extension, 2c,
12c, 22c, 32c, 72c, 3c, 13c, 23
c, 33c, 73c: the first thin portion as the first weak magnetic flux portion, 12d, 72e, 72f, 72g, 13d, 73
e, 73f, 73g: the second thin portion as the second weak magnetic flux portion, 4, 14, 24, 34, 74 ... armature, 5, 15,
25, 35, 75 ... commutator, 5a, 15a, 2
5a, 35a, 75a ... segments as comb pieces,
6, 16, 26, 36, 76 ... brush, 8, 18, 2
8, 38, 78 ... armature core, 8a, 18a, 28a,
38a, 78a: Teeth, 9, 19, 29, 39, 7
9 ... Armature coil.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷野 利弘 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 Fターム(参考) 5H623 AA03 AA05 BB07 GG13 GG15 GG22 GG28 LL09 LL19  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Toshihiro Tanino 390 Umeda, Kosai-shi, Shizuoka Prefecture Asmo Co., Ltd. F-term (reference) 5H623 AA03 AA05 BB07 GG13 GG15 GG22 GG28 LL09 LL19

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 等角度間隔に設けられた複数のティース
を有する電機子コアに電機子コイルを巻装して構成され
る電機子と、前記電機子を挟んで対向配置されるマグネ
ットとを備え、 前記マグネットは、主磁極部及び該主磁極部との境界近
傍に第1弱磁束部を有し電機子の回転方向に向かって徐
々に磁束が増加する前記ティース角度である延長部とか
らなり、 整流中にブラシでコンミュテータのコンミ片を短絡して
前記電機子コイルの電流の向きが反転する直流機におい
て、 整流開始時に前記電機子コイルが巻装される前記複数の
ティースの回転方向側第1ティースのティースバー先端
が前記第1弱磁束部に配置されることを特徴とする直流
機。
1. An armature having an armature coil wound around an armature core having a plurality of teeth provided at equal angular intervals, and a magnet opposed to the armature with the armature interposed therebetween. The magnet has a main magnetic pole portion and an extension portion having the first weak magnetic flux portion near a boundary between the main magnetic pole portion and the teeth angle at which the magnetic flux gradually increases in the rotation direction of the armature. In a DC machine in which a commutator piece of a commutator is short-circuited by a brush during commutation and the current direction of the armature coil is reversed, at the start of commutation, the rotation direction side of the plurality of teeth around which the armature coil is wound A DC machine, wherein a tip of a tooth bar of one tooth is arranged in the first weak magnetic flux part.
【請求項2】 請求項1に記載の直流機において、 前記主磁極部を、整流中の電機子コイルが巻装されるn
個のティースの第1ティースの中心線に対応する位置が
該主磁極部の回転方向側端部に位置したとき、該主磁極
部の回転方向逆側端部が第nティースと第(n−1)テ
ィースとの間に位置するよう所定円弧角度に対応した長
さにて形成したことを特徴とする直流機。
2. The DC machine according to claim 1, wherein said main magnetic pole portion is wound with an armature coil being rectified.
When the position corresponding to the center line of the first tooth of the plurality of teeth is located at the end in the rotation direction of the main magnetic pole portion, the end of the main magnetic pole portion opposite to the rotation direction is the nth tooth and the (n-th) tooth. 1) A DC machine characterized by being formed with a length corresponding to a predetermined arc angle so as to be located between the teeth.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の直流機におい
て、 前記主磁極部には、前記第1弱磁束部から前記ティース
角度の整数倍角度を離れて前記電機子の回転方向と反対
する方向に向かって徐々に磁束が増加する第2弱磁束部
を設けたことを特徴とする直流機。
3. The DC machine according to claim 1, wherein the main magnetic pole portion is away from the first weak magnetic flux portion by an integral multiple of the teeth angle and opposite to the rotation direction of the armature. A DC machine having a second weak magnetic flux portion in which a magnetic flux gradually increases in a direction.
【請求項4】 請求項3に記載の直流機において、 前記第2弱磁束部は、前記第1弱磁束部から前記ティー
ス角度の整数倍角度を離れて主磁極部に一箇所設けたこ
とを特徴とする直流機。
4. The DC machine according to claim 3, wherein the second weak magnetic flux portion is provided at a position on the main magnetic pole portion at an integer multiple of the teeth angle from the first weak magnetic flux portion. Characteristic DC machine.
【請求項5】 請求項3に記載の直流機において、 前記第2弱磁束部は、前記第1弱磁束部から前記ティー
ス角度の整数倍角度を離れて主磁極部に複数箇所設けら
れていることを特徴とする直流機。
5. The DC machine according to claim 3, wherein the second weak magnetic flux portion is provided at a plurality of locations on the main magnetic pole portion away from the first weak magnetic flux portion by an integral multiple of the teeth angle. A DC machine characterized by that:
【請求項6】 請求項3乃至5のいずれか1に記載の直
流機において、 前記第2弱磁束部を形成するために主磁極部の内側面を
切り欠く部分の体積は、第1弱磁束部を形成するために
主磁極部の端部から延長部の内側面を切り欠いた部分の
体積と同じに設定されていることを特徴とする直流機。
6. The DC machine according to claim 3, wherein a volume of a portion of the main magnetic pole portion in which an inner side surface is cut out to form the second weak magnetic flux portion is the first weak magnetic flux. A DC machine characterized in that the volume is set to be equal to the volume of a portion of the extension extending from the end of the main magnetic pole portion to form an inner surface.
【請求項7】 請求項2乃至6のいずれか1に記載の直
流機において、 前記主磁極部を、整流中の電機子コイルが巻装されるn
個のティースの第1ティースの中心線に対応する位置が
該主磁極部の回転方向側端部に位置したとき、該主磁極
部の回転方向逆側端部が第nティースと第(n−1)テ
ィースとの間の中間位置に位置するよう所定円弧角度に
対応した長さにて形成したことを特徴とする直流機。
7. The DC machine according to claim 2, wherein said main magnetic pole portion is wound with an armature coil being rectified.
When the position corresponding to the center line of the first tooth of the plurality of teeth is located at the end in the rotation direction of the main magnetic pole portion, the end of the main magnetic pole portion opposite to the rotation direction is the nth tooth and the (n-th) tooth. 1) A DC machine characterized by being formed at a length corresponding to a predetermined arc angle so as to be located at an intermediate position between the teeth.
【請求項8】 請求項2乃至6のいずれか1に記載の直
流機において、 前記主磁極部を、整流中の電機子コイルが巻装されるn
個のティースの第1ティースの中心線に対応する位置が
該主磁極部の回転方向側端部に位置したとき、該主磁極
部の回転方向逆側端部が第(n−1)ティース側の第n
ティースのティースバー先端位置に位置するよう所定円
弧角度に対応した長さにて形成したことを特徴とする直
流機。
8. The DC machine according to claim 2, wherein the main magnetic pole portion is wound with an armature coil being rectified.
When the position corresponding to the center line of the first tooth of the plurality of teeth is located at the rotation direction end of the main magnetic pole portion, the rotation direction opposite end of the main magnetic pole portion is positioned at the (n-1) th tooth side. N-th
A DC machine having a length corresponding to a predetermined arc angle so as to be located at a tip end position of a tooth of a tooth.
【請求項9】 請求項2乃至6のいずれか1に記載の直
流機において、 前記主磁極部を、整流中の電機子コイルが巻装されるn
個のティースの第1ティースの中心線に対応する位置が
該主磁極部の回転方向側端部に位置したとき、該主磁極
部の回転方向逆側端部が第nティース側の第(n−1)
ティースのティースバー先端位置に位置するよう所定円
弧角度に対応した長さにて形成したことを特徴とする直
流機。
9. The DC machine according to claim 2, wherein said main magnetic pole portion is wound with an armature coil being rectified.
When the position corresponding to the center line of the first teeth of the first teeth is located at the end in the rotation direction of the main magnetic pole portion, the end of the main magnetic pole portion opposite to the rotation direction in the direction (n) -1)
A DC machine having a length corresponding to a predetermined arc angle so as to be located at a tip end position of a tooth of a tooth.
【請求項10】 請求項1乃至9のいずれか1に記載の
直流機において、 前記コンミ片間角度と、ブラシとコンミ片との当接幅に
対応する当接幅角度は、前記ティース間角度と同じ値に
設定されていることを特徴とする直流機。
10. The DC machine according to claim 1, wherein the angle between the joint pieces and the contact width angle corresponding to the contact width between the brush and the comb pieces are the angles between the teeth. DC machine characterized by being set to the same value as.
【請求項11】 請求項1乃至10のいずれか1に記載
の直流機において、 前記電機子を挟んで対向配置されるマグネットは2つ設
けられ、該2つのマグネットは電機子中心軸に点対称に
形成されていることを特徴とする直流機。
11. The DC machine according to claim 1, wherein two magnets are provided to face each other with the armature interposed therebetween, and the two magnets are point-symmetric with respect to the armature center axis. DC machine characterized by being formed in.
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