JP2003230242A - Dc motor and its manufacturing method - Google Patents

Dc motor and its manufacturing method

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JP2003230242A
JP2003230242A JP2002023796A JP2002023796A JP2003230242A JP 2003230242 A JP2003230242 A JP 2003230242A JP 2002023796 A JP2002023796 A JP 2002023796A JP 2002023796 A JP2002023796 A JP 2002023796A JP 2003230242 A JP2003230242 A JP 2003230242A
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coils
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC motor which is excellent in the mass balance of a coil and its manufacturing method. <P>SOLUTION: The DC motor is equipped with an iron core which has n (n≥5) pieces of slots at the periphery and n pieces of coils which are made by winding lead wires in a pair of slots out of n pieces of slots. N pieces of coils are each stored in the shape of two-layer winding consisting of an inner peripheral layer and an outer peripheral layer in each slot. N-2 pieces of coils out of n pieces of coils are outer-inner coils 32c which form the outer peripheral layer of one hand out of, for example, a pair of slots 22a and 30a and form the inner peripheral layer of the other hand. One piece of coil is an inner-inner coil 1c which forms the inner peripheral layers of both of a pair of slots 5a and 13a. One piece of coil is an outer-outer coil 33c which forms the outer peripheral layers of both of a pair of slots 30a and 5a. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、例えばフォークリ
フトやブロワなどに組み込まれる直流モータおよびその
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC motor incorporated in, for example, a forklift or a blower, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、直流モータにおいてコイルを形成
する導線は、波巻きや重ね巻きなどにより、鉄芯のスロ
ットに巻回収納されている。図6に導線巻回中の鉄芯の
端面図を示す。鉄芯100は円柱状を呈している。鉄芯
100の中央には、丸棒状の回転軸102が貫通してい
る。鉄芯100の外周面には、溝状のスロットが合計3
3個配置されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a conductor forming a coil in a DC motor is wound and housed in an iron core slot by wave winding or lap winding. FIG. 6 shows an end view of the iron core during winding of the conductive wire. The iron core 100 has a columnar shape. A round rod-shaped rotating shaft 102 penetrates through the center of the iron core 100. There are a total of 3 groove-shaped slots on the outer peripheral surface of the iron core 100.
Three are arranged.

【0003】スロットへのコイルの配置は、例えば二組
のスロット対に同時にコイルを配置するダブル巻線機を
利用して、以下のようにして行われる。まず導線の一端
を整流子片(図略)に結線する。次にスロット101に
導線を通す。続いてスロット101から時計回りにスロ
ットピッチ=9の位置に配置されたスロット102に、
この導線を通す。それからスロット101およびスロッ
ト102間に導線を巻き回す。そして、導線の他端を所
定の整流子片に結線する。このようにしてコイル109
を配置する。このとき同時に、コイル109の配置と並
行して、同様の手順によりスロット103およびスロッ
ト104間にコイル110を配置する。
The coils are arranged in the slots in the following manner, for example, by using a double winding machine in which the coils are simultaneously arranged in two pairs of slots. First, connect one end of the lead wire to a commutator piece (not shown). Then, the lead wire is passed through the slot 101. Then, from the slot 101 to the slot 102 arranged at the slot pitch = 9 in the clockwise direction,
Pass this lead wire. Then, a conductive wire is wound between the slot 101 and the slot 102. Then, the other end of the conducting wire is connected to a predetermined commutator piece. In this way, the coil 109
To place. At this time, at the same time, the coil 110 is arranged between the slots 103 and 104 in the same procedure in parallel with the arrangement of the coil 109.

【0004】それから、コイル109を形成した導線を
スロット105およびスロット106間に巻き回すこと
により、コイル111を配置する。またコイル111の
配置と並行して、同様の手順によりスロット107およ
びスロット108間にコイル112を配置する。このよ
うに、コイルは、図中矢印で示す反時計回り方向に、徐
々に巻き進められる。そして、各々のスロット内におい
て、内周側位置113と外周側位置114とに、内層と
外層とからなる合計二層のコイルが配置される。
Then, the coil 111 is arranged by winding the conductive wire forming the coil 109 between the slots 105 and 106. Further, in parallel with the arrangement of the coil 111, the coil 112 is arranged between the slot 107 and the slot 108 by the same procedure. In this way, the coil is gradually wound in the counterclockwise direction indicated by the arrow in the figure. Then, in each of the slots, a total of two layers of coils including an inner layer and an outer layer are arranged at an inner peripheral side position 113 and an outer peripheral side position 114.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の巻線方法によると、各コイルの質量差が大きくな
る。すなわち、上述したようにコイルを巻き進めると、
1番目から16番目までのコイルは、各スロットの内周
側位置113に配置される。ここで、一つのコイルを配
置するのには、対をなす二つのスロットが必要である。
このため、1番目から16番目までのコイルにより、3
2個のスロットの内周側位置113が埋まってしまう。
したがって、17番目のコイルは、対をなす二つのスロ
ットにおいて、一方のスロットの内周側位置113と他
方のスロットの外周側位置114とに配置されることに
なる。また18番目から33番目までのコイルは、対を
なす二つのスロットの、外周側位置114同士に配置さ
れることになる。
However, according to the above-mentioned conventional winding method, the mass difference between the coils becomes large. That is, when the coil is advanced as described above,
The first to 16th coils are arranged at the inner peripheral side position 113 of each slot. Here, two slots forming a pair are required to arrange one coil.
Therefore, the 1st to 16th coils make 3
The positions 113 on the inner peripheral side of the two slots are filled.
Therefore, the 17th coil is arranged at the inner peripheral side position 113 of one slot and the outer peripheral side position 114 of the other slot in the two slots forming a pair. The eighteenth to thirty-third coils are arranged at the outer peripheral side positions 114 of the two slots forming a pair.

【0006】ここで、内周側位置113同士に配置され
たコイル、すなわち内−内コイルと、外周側位置114
同士に配置されたコイル、すなわち外−外コイルとで
は、コイルを形成する導線の巻回数は同じでも、巻回長
さが異なる。内周側位置113同士に配置されたコイル
と、外周側位置114同士に配置されたコイルとでは、
コイルの抵抗、インダクタンスも異なる。このため、給
電するために整流子片と摺接しているブラシ間で整流火
花が発生しやすくなりブラシ摩耗が早くなる。したがっ
て、ブラシの寿命が短くなり、直流モータのメンテナン
ス頻度が多くなる。また、内−内コイルと外−外コイル
とでは、コイル質量が異なる。したがって、これら質量
の異なるコイルが巻装された鉄芯100は、質量バラン
スが悪い。このため、直流モータ駆動時に鉄芯100の
回転にアンバランスを生じるおそれがある。鉄芯100
がアンバランス回転すると、駆動時の騒音が大きくな
る。
Here, the coils disposed between the inner peripheral side positions 113, that is, the inner-inner coil and the outer peripheral side position 114.
Although the coils arranged between each other, that is, the outer-outer coil, have the same number of turns of the conductive wire forming the coil, but have different winding lengths. With the coils arranged at the inner peripheral side positions 113 and the coils arranged at the outer peripheral side positions 114,
The coil resistance and inductance are also different. For this reason, rectifying sparks are easily generated between the brushes that are in sliding contact with the commutator pieces for supplying power, and the brush wear is accelerated. Therefore, the life of the brush is shortened and the frequency of maintenance of the DC motor is increased. Further, the inner-inner coil and the outer-outer coil have different coil masses. Therefore, the iron core 100 wound with the coils having different masses has poor mass balance. Therefore, the rotation of the iron core 100 may be unbalanced when the DC motor is driven. Iron core 100
The unbalanced rotation causes a loud noise during driving.

【0007】本発明の直流モータおよびその製造方法
は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがっ
て本発明は、コイルの抵抗バランスが良好な直流モータ
およびその簡単な製造方法を提供することを目的とす
る。
The DC motor and its manufacturing method of the present invention have been completed in view of the above problems. Therefore, it is an object of the present invention to provide a DC motor having a good coil resistance balance and a simple manufacturing method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】(1)上記課題を解決す
るため、本発明の直流モータは、外周面にn(n≧5)
個のスロットを持つ鉄芯と、n個のスロットのうち一対
のスロットに導線が巻回されて形成されたn個のコイル
と、を備えてなり、n個のコイルは各々のスロット内に
おいて内周層と外周層とからなる二層巻き状で収納され
ている直流モータであって、n個のコイルのうちn−2
個のコイルは、一対のスロットのうち一方の外周層を形
成しかつ他方の内周層を形成する外−内コイルであり、
残りの2個のコイルのうち1個のコイルは、一対のスロ
ット双方の内周層を形成する内−内コイルであり、最後
の1個のコイルは、一対のスロット双方の外周層を形成
する外−外コイルであることを特徴とする。
(1) In order to solve the above problems, the DC motor of the present invention has n (n ≧ 5) on the outer peripheral surface.
An iron core having a number of slots, and n coils formed by winding a conductive wire around a pair of slots among the n number of slots, the n number of coils each including an inner coil in each slot. A DC motor housed in a two-layer winding structure including a peripheral layer and an outer peripheral layer, wherein n-2 of n coils
The individual coils are outer-inner coils that form one outer peripheral layer of the pair of slots and form the other inner peripheral layer,
One coil of the remaining two coils is an inner-inner coil that forms the inner peripheral layers of both of the pair of slots, and the last one coil forms the outer peripheral layer of both of the pair of slots. It is characterized by being an outer-outer coil.

【0009】本発明の直流モータはn個のコイルを備え
る。このn個のコイルのうち、n−2個のコイルは外−
内コイルである。また1個のコイルは内−内コイルであ
る。また1個のコイルは外−外コイルである。これらの
コイルの導線巻回数が同じ場合、巻回長さとコイル質量
とは比例する。したがって、最もコイル質量が大きいの
は、一対のスロットの外周層同士を形成している外−外
コイルである。また二番目にコイル質量が大きいのは、
一対のスロットのうち一方の外周層と他方の内周層とを
形成している外−内コイルである。また最もコイル質量
が小さいのは、一対のスロットの内周層同士を形成して
いる内−内コイルである。
The DC motor of the present invention comprises n coils. Of these n coils, n-2 coils are outside-
It is an inner coil. Further, one coil is an inner-inner coil. Also, one coil is an outer-outer coil. If the number of turns of the conductor wire of these coils is the same, the winding length is proportional to the coil mass. Therefore, the coil having the largest coil mass is the outer-outer coil forming the outer peripheral layers of the pair of slots. The second largest coil mass is
The outer-inner coil forms one outer peripheral layer and the other inner peripheral layer of the pair of slots. Further, the coil having the smallest coil mass is the inner-inner coil forming the inner peripheral layers of the pair of slots.

【0010】本発明の直流モータによると、n個のコイ
ルのうちn−2個のコイルが外−内コイルである。すな
わち全コイルのうち大半のコイルが、互いに質量の等し
い外−内コイルである。したがって、本発明の直流モー
タはコイルの抵抗バランスが良好である。このため、本
発明の直流モータは、コイル抵抗差による整流火花の発
生が抑えられ、ブラシが摩耗しにくい。また各コイルの
質量バランスも良好であるので本発明の直流モータは駆
動騒音が小さい。
According to the DC motor of the present invention, n-2 coils among the n coils are outer-inner coils. That is, most of all the coils are outer-inner coils having the same mass. Therefore, the DC motor of the present invention has a good coil resistance balance. Therefore, in the DC motor of the present invention, the generation of commutation sparks due to the coil resistance difference is suppressed, and the brush is less likely to wear. Further, since the mass balance of each coil is good, the driving noise of the DC motor of the present invention is small.

【0011】(2)好ましくは、n個のコイルは、内−
内コイルと外−外コイルとの質量差を小さくするため、
導線巻回数が調整されている構成とする方がよい。つま
りこの構成は導線の巻回数をコイルにより増減するもの
である。導線巻回数が同じ場合、内−内コイルと外−外
コイルとは、巻回長さが大きく異なる。このため、内−
内コイルと外−外コイルとは、質量が大きく異なる。し
たがって、内−内コイルと外−外コイルとの質量差は、
コイルの抵抗バランスを崩す一因となる。本構成は、こ
の内−内コイルと外−外コイルとの質量差を、各コイル
の導線巻回数を増減することにより、是正するものであ
る。したがって本構成の直流モータは、よりコイルの抵
抗バランスが良好である。
(2) Preferably, the n coils are inner-
In order to reduce the mass difference between the inner coil and the outer-outer coil,
It is preferable that the number of windings of the conductor wire is adjusted. That is, in this structure, the number of turns of the conductor wire is increased or decreased by the coil. When the number of turns of the conductive wire is the same, the winding lengths of the inner-inner coil and the outer-outer coil are significantly different. For this reason,
The inner coil and the outer-outer coil differ greatly in mass. Therefore, the mass difference between the inner-inner coil and the outer-outer coil is
This will be one of the causes of upsetting the resistance balance of the coil. In this configuration, the difference in mass between the inner-inner coil and the outer-outer coil is corrected by increasing or decreasing the number of turns of the conductor wire of each coil. Therefore, the DC motor having this configuration has a better coil resistance balance.

【0012】(3)本発明の直流モータは、パワーステ
アリング装置において操舵力を補助するため用いるのに
好適である。例えば電動フォークリフトなどのパワース
テアリング装置に使用されている直流モータは、メンテ
ナンス頻度が少ないことが要求される。この点、本発明
の直流モータは、コイルの抵抗バランスが良好である。
したがって本発明の直流モータは、消耗品であるブラシ
の交換頻度が少なくて済む。このため本発明の直流モー
タは、パワーステアリング装置に用いるのに好適であ
る。
(3) The DC motor of the present invention is suitable for use in a power steering device to assist the steering force. For example, a DC motor used in a power steering device such as an electric forklift truck is required to have low maintenance frequency. In this respect, the DC motor of the present invention has a good coil resistance balance.
Therefore, the DC motor of the present invention requires less frequent replacement of consumable brushes. Therefore, the DC motor of the present invention is suitable for use in a power steering device.

【0013】(4)また、上記課題を解決するため、本
発明の直流モータの製造方法は、外周面にn(n≧5)
個のスロットを持つ鉄芯と、n個のスロットのうち一対
のスロットに導線が巻回されて形成されたn個のコイル
と、を備えてなり、n個のコイルは各々のスロット内に
おいて内周層と外周層とからなる二層巻き状で収納され
ている直流モータの製造方法であって、n個のコイルの
うち1番目のコイルを一対のスロットに配置することに
より、一対のスロットに各々内周層を形成する第1コイ
ル配置工程と、内周層が形成されたスロットと、未だコ
イルが配置されていないスロットと、を対にしてk(k
=2からn−1)番目のコイルを配置することにより、
一対のスロットに外周層と内周層とを順に形成していく
第kコイル配置工程と、n−1番目のコイルにより内周
層が形成されたスロットと、1番目のコイルにより内周
層が形成された一対のスロットのうち未だ外周層が形成
されていないスロットと、を対にしてn番目のコイルを
配置することにより、一対のスロットに各々外周層を形
成する第nコイル配置工程と、を含んでなることを特徴
とする。
(4) In order to solve the above problems, the method for manufacturing a DC motor according to the present invention uses n (n ≧ 5) on the outer peripheral surface.
An iron core having a number of slots, and n coils formed by winding a conductive wire around a pair of slots among the n number of slots, the n number of coils each including an inner coil in each slot. A method for manufacturing a direct current motor, which is housed in a two-layer winding shape composed of a peripheral layer and an outer peripheral layer, wherein a first coil of n coils is arranged in a pair of slots, The first coil arranging step of forming each inner peripheral layer, the slot in which the inner peripheral layer is formed, and the slot in which the coil is not yet arranged are paired with k (k
= 2 to n-1) th coil is arranged,
The k-th coil arranging step of sequentially forming the outer peripheral layer and the inner peripheral layer in the pair of slots, the slot in which the inner peripheral layer is formed by the (n-1) th coil, and the inner peripheral layer by the first coil. A n-th coil arrangement step of forming an outer peripheral layer in each of the pair of slots by arranging an n-th coil in a pair with a slot in which the outer peripheral layer is not yet formed among the pair of formed slots; It is characterized by comprising.

【0014】本発明の直流モータの製造方法は、第1コ
イル配置工程と、第kコイル配置工程と、第nコイル配
置工程とを含む。第1コイル配置工程においては、一対
のスロットに、各々内周層を形成する。言い換えると内
−内コイルを配置する。この内−内コイルが1番目のコ
イルとなる。第kコイル配置工程においては、一対のス
ロットの一方に外周層を、他方に内周層を、それぞれ形
成する。言い換えると外−内コイルを配置する。そし
て、2番目のコイルからn−1番目のコイルまで順番に
外−内コイルを配置していく。第nコイル配置工程にお
いては、一対のスロットに各々外周層を形成する。第k
コイル配置工程が終了した時点で、n個のスロットのう
ちコイルが未だ収納されていないのは、n−1番目のコ
イルがある一対のスロットのうち一方の外周層位置と、
1番目のコイルがある一対のスロットのうち一方の外周
層位置のみである。本工程では、残ったこれらの外周層
位置同士に導線を巻き回し、各々のスロットに外周層を
形成する。言い換えると外−外コイルを配置する。
The DC motor manufacturing method of the present invention includes a first coil arranging step, a kth coil arranging step, and an nth coil arranging step. In the first coil arranging step, the inner peripheral layer is formed in each of the pair of slots. In other words, the inner-inner coil is arranged. The inner-inner coil is the first coil. In the k-th coil arrangement step, the outer peripheral layer is formed on one of the pair of slots and the inner peripheral layer is formed on the other. In other words, the outer-inner coil is arranged. Then, the outer-inner coils are arranged in order from the second coil to the (n-1) th coil. In the n-th coil arranging step, the outer peripheral layer is formed in each of the pair of slots. The k th
At the time when the coil arranging step is completed, the coils are not yet stored in the n slots because the outer peripheral layer position is one of the pair of slots having the (n-1) th coil,
Only the outer peripheral layer position of one of the pair of slots in which the first coil is located. In this step, a conductive wire is wound around the remaining positions of the outer peripheral layers to form an outer peripheral layer in each slot. In other words, the outer-outer coil is arranged.

【0015】本発明の直流モータの製造方法によると、
抵抗バランスに優れたコイルを持つ直流モータを、容易
に作製することができる。すなわち、製造に際して、従
来から用いられている巻線機を、改良することなくその
まま用いることができる。したがって、本発明の直流モ
ータの製造方法によると、比較的簡単な作業で、かつ低
コストで、抵抗バランスに優れたコイルを持つ直流モー
タを作製することができる。
According to the method of manufacturing a DC motor of the present invention,
A DC motor having a coil with excellent resistance balance can be easily manufactured. In other words, the winding machine that has been conventionally used can be used as it is for manufacturing without any improvement. Therefore, according to the method of manufacturing a DC motor of the present invention, it is possible to manufacture a DC motor having a coil excellent in resistance balance with relatively simple work and at low cost.

【0016】(5)好ましくは、上記(4)の製造方法
において、1番目のコイルとn番目のコイルとの質量差
を小さくするため、n−3番目からn番目のコイルは、
1番目からn−4番目のコイルよりも、導線の巻回数が
少ない構成とする方がよい。
(5) Preferably, in the manufacturing method of the above (4), in order to reduce the mass difference between the first coil and the nth coil, the n-3rd to nth coils are:
It is preferable that the number of turns of the conductive wire is smaller than that of the first to n-4th coils.

【0017】つまりこの構成は、n−3番目以降に配置
されるコイルの導線巻回数を減じるものである。1番目
のコイルは内−内コイルである。n番目のコイルは外−
外コイルである。したがって、これら二つのコイルの質
量差によりコイルの抵抗バランスが悪くなるおそれがあ
る。
That is, this configuration reduces the number of turns of the conductor wire of the coils arranged at the n-3rd and subsequent positions. The first coil is the inner-inner coil. The nth coil is outside-
It is an outer coil. Therefore, there is a possibility that the resistance balance of the coils may deteriorate due to the mass difference between these two coils.

【0018】本構成では、n−3番目からn番目のコイ
ルの導線巻回数を減じている。本構成によると、導線巻
回数を減じるという比較的簡単な手法で、より抵抗バラ
ンスに優れたコイルを持つ直流モータを作製することが
できる。
In this configuration, the number of turns of the conductive wire of the nth to nth coils is reduced. According to this configuration, a DC motor having a coil having a better resistance balance can be manufactured by a relatively simple method of reducing the number of windings of the conductive wire.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の直流モータおよび
その製造方法の実施の形態について説明する。本実施形
態の直流モータは、電動フォークリフトのパワーステア
リング装置に組み込まれている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a DC motor and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below. The DC motor of this embodiment is incorporated in a power steering device of an electric forklift truck.

【0020】まず、本実施形態の直流モータの構成につ
いて説明する。図1に本実施形態の直流モータの軸方向
断面図を示す。ヨーク2は、金属製であって円筒状を呈
している。ヨーク2は、直流モータ1の外殻をなす。ヨ
ーク2の内周側には、鉄芯3と整流子4と磁極5と前方
軸受け60と後方軸受け61と回転軸7とコイル(図
略)とが配置されている。
First, the structure of the DC motor of this embodiment will be described. FIG. 1 shows an axial sectional view of a DC motor of this embodiment. The yoke 2 is made of metal and has a cylindrical shape. The yoke 2 forms the outer shell of the DC motor 1. An iron core 3, a commutator 4, a magnetic pole 5, a front bearing 60, a rear bearing 61, a rotary shaft 7, and a coil (not shown) are arranged on the inner peripheral side of the yoke 2.

【0021】前方軸受け60は、ヨーク2の前端壁内面
に固定されている。一方後方軸受け61は、ヨーク2の
後端壁内面に固定されている。回転軸7は、金属製であ
って丸棒状を呈している。回転軸7は、前方軸受け60
および後方軸受け61により支承されている。回転軸7
の前端は、ヨーク2の前端壁から突出している。
The front bearing 60 is fixed to the inner surface of the front end wall of the yoke 2. On the other hand, the rear bearing 61 is fixed to the inner surface of the rear end wall of the yoke 2. The rotating shaft 7 is made of metal and has a round bar shape. The rotary shaft 7 is a front bearing 60.
And a rear bearing 61. Rotating shaft 7
Has a front end protruding from the front end wall of the yoke 2.

【0022】鉄芯3は、円柱状を呈している。鉄芯3
は、薄い鉄板を軸方向に多数枚積層して形成されてい
る。鉄芯3の中心には、前記回転軸7が貫通している。
鉄芯3は回転軸7に止着されている。鉄芯3の外周面に
は、溝状のスロット30が形成されている。スロット3
0は鉄芯3の軸方向に延在している。またスロット30
は鉄芯3の周方向に合計33列配置されている。
The iron core 3 has a cylindrical shape. Iron core 3
Is formed by laminating a large number of thin iron plates in the axial direction. The rotary shaft 7 penetrates through the center of the iron core 3.
The iron core 3 is fixed to the rotary shaft 7. A groove-shaped slot 30 is formed on the outer peripheral surface of the iron core 3. Slot 3
0 extends in the axial direction of the iron core 3. Again slot 30
Are arranged in a total of 33 rows in the circumferential direction of the iron core 3.

【0023】整流子4は、基体40と整流子片41とか
らなる。基体40は、絶縁樹脂製であって円柱状を呈し
ている。基体40は、前記鉄芯3の前方に同軸状に配置
されている。整流子片41は、銅製であって短冊状を呈
している。整流子片41は、ブラシ摺接部42とフック
43とを持つ。ブラシ摺接部42は、基体40の外周面
上に配置されている。フック43は、ブラシ摺接部42
の後端から、拡径方向に放射状に延びて配置されてい
る。コイルは、このフック43に結線され前記スロット
30内に巻回された導線により形成されている。コイル
については後述する。
The commutator 4 comprises a base 40 and a commutator piece 41. The base 40 is made of insulating resin and has a cylindrical shape. The base body 40 is arranged coaxially in front of the iron core 3. The commutator piece 41 is made of copper and has a strip shape. The commutator piece 41 has a brush sliding contact portion 42 and a hook 43. The brush sliding contact portion 42 is arranged on the outer peripheral surface of the base body 40. The hook 43 has a brush sliding contact portion 42.
It is arranged so as to extend radially from the rear end in the radial direction. The coil is formed by a conductor wire connected to the hook 43 and wound in the slot 30. The coil will be described later.

【0024】磁極5は、永久磁石製であって弧板状を呈
している。磁極5は、ヨーク2の内周面に固定されてい
る。また磁極5は、鉄芯3の外周側から所定距離だけ離
れて配置されている。磁極5は、周方向に離間して合計
4極配置されている。
The magnetic pole 5 is made of a permanent magnet and has an arc plate shape. The magnetic pole 5 is fixed to the inner peripheral surface of the yoke 2. The magnetic pole 5 is arranged at a predetermined distance from the outer peripheral side of the iron core 3. The magnetic poles 5 are arranged in a total of four poles in a circumferentially spaced manner.

【0025】次に、本実施形態の直流モータの製造方法
について説明する。直流モータの製造方法は、第1コイ
ル配置工程と第kコイル配置工程と第33コイル配置工
程とを含んでいる。なお、第1コイル配置工程の前に、
回転軸7と鉄芯3と整流子4とは既に組み付けられてい
る。
Next, a method of manufacturing the DC motor of this embodiment will be described. The manufacturing method of the DC motor includes a first coil arranging step, a kth coil arranging step, and a 33rd coil arranging step. In addition, before the first coil placement step,
The rotating shaft 7, the iron core 3, and the commutator 4 have already been assembled.

【0026】第1コイル配置工程では、1番目のコイル
を一対のスロットに配置することにより、この一対のス
ロットに各々内周層を形成する。図2に導線の巻線仕様
図を示す。なお、図1において軸方向に一直線に並んで
いるスロットと整流子片とは、図2において同じ番号で
示している。また図3に1番目のコイルが配置された鉄
芯の後端面図を示す。本工程ではまず、回転軸と鉄芯と
整流子との組み付け体を、シングル巻線機にセットす
る。このとき、導線を巻回しスロットに供給するフォー
マ8は、スロット5aからスロット13aまでの外周側
に配置する。すなわちスロットピッチは9に設定する。
本工程では次に、整流子片1bのフックに導線の一端を
結線する。そして、フォーマ8により導線をスロット5
aの内周側位置およびスロット13aの内周側位置に巻
き回し、1番コイル1cを配置する。このときスロット
5aには内周層5dが形成される。また並びにスロット
13aにも内周層13dが形成される。すなわち1番コ
イル1cは内−内コイルである。それから導線の他端を
整流子片17bのフックに引っかける。
In the first coil arrangement step, the first coil is arranged in the pair of slots to form the inner peripheral layer in each of the pair of slots. Fig. 2 shows the specifications of the winding of the conductor. The slots and the commutator pieces that are aligned in the axial direction in FIG. 1 are indicated by the same numbers in FIG. Further, FIG. 3 shows a rear end view of the iron core on which the first coil is arranged. In this step, first, the assembly of the rotating shaft, the iron core and the commutator is set in the single winding machine. At this time, the former 8 which winds the conductive wire and supplies it to the slot is arranged on the outer peripheral side from the slot 5a to the slot 13a. That is, the slot pitch is set to 9.
In this step, next, one end of the conductor wire is connected to the hook of the commutator piece 1b. Then, the conductor is connected to the slot 5 by the former 8.
The first coil 1c is arranged by winding at a position on the inner peripheral side of a and a position on the inner peripheral side of the slot 13a. At this time, the inner peripheral layer 5d is formed in the slot 5a. In addition, the inner peripheral layer 13d is also formed in the slot 13a. That is, the first coil 1c is an inner-inner coil. Then, the other end of the wire is hooked on the hook of the commutator piece 17b.

【0027】第kコイル配置工程では、2番目から32
番目までのコイルを対をなすスロットに順に配置してい
くことにより、各々のスロットに内周層と外周層とを順
に形成していく。図4に1番目のコイルと2番目のコイ
ルとが配置された鉄芯の後端面図を示す。本工程ではま
ず、回転軸と鉄芯と整流子との組み付け体を、図中矢印
で示すように、回転軸を中心に反時計回りに回転させ
る。そしてフォーマ8を、スロット13aからスロット
21aまでの外周側に配置する。本工程では次に、整流
子片17bのフックに引っかけた導線を、バイパスして
整流子片9bのフックに引っかける。そして、フォーマ
8により導線をスロット13aの外周側位置およびスロ
ット21aの内周側位置に巻き回し、2番コイル2cを
配置する。このときスロット13aには外周層13eが
形成される。また並びにスロット21aには内周層21
dが形成される。すなわち2番コイル2cは外−内コイ
ルである。それから導線の他端を整流子片25bのフッ
クに引っかける。
In the k-th coil arranging step, from the second to 32
By sequentially arranging the coils up to the second in a pair of slots, an inner peripheral layer and an outer peripheral layer are sequentially formed in each slot. FIG. 4 shows a rear end view of the iron core in which the first coil and the second coil are arranged. In this step, first, the assembly of the rotating shaft, the iron core and the commutator is rotated counterclockwise about the rotating shaft as indicated by the arrow in the figure. Then, the former 8 is arranged on the outer peripheral side from the slot 13a to the slot 21a. In this step, next, the conducting wire hooked on the hook of the commutator piece 17b is bypassed and hooked on the hook of the commutator piece 9b. Then, the conductor 8 is wound around the outer peripheral side position of the slot 13a and the inner peripheral side position of the slot 21a by the former 8 to arrange the second coil 2c. At this time, the outer peripheral layer 13e is formed in the slot 13a. In addition, the inner peripheral layer 21 is provided in the slot 21a.
d is formed. That is, the second coil 2c is an outer-inner coil. Then, the other end of the wire is hooked on the hook of the commutator piece 25b.

【0028】この作業を順に繰り返すことにより、3番
目から32番目までのコイルも同様にスロットに配置し
ていく。すなわち、2番コイル2cと同様に、3番目か
ら32番目までのコイルも外−内コイルである。ただ
し、30番目から32番目のコイルの導線巻回数は、1
番目から29番目のコイルの導線巻回数よりも、少なく
する。
By repeating this operation in order, the 3rd to 32nd coils are similarly arranged in the slots. That is, like the second coil 2c, the third to 32nd coils are also outer-inner coils. However, the number of turns of the conductor wire of the 30th to 32nd coils is 1
The number is smaller than the number of turns of the conducting wire of the 29th to 29th coils.

【0029】第33コイル配置工程では、33番目のコ
イルを一対のスロットに配置することにより、この一対
のスロットに各々外周層を形成する。図5に32番コイ
ル32cと33番コイル33cと1番コイル1cとが配
置された鉄芯の後端面図を示す。なお、2番コイルから
31番コイルまでは省略して示す。本工程ではまず、回
転軸と鉄芯と整流子との組み付け体を、図中矢印で示す
ように、回転軸を中心に反時計回りに回転させる。そし
てフォーマ8を、スロット30aからスロット5aまで
の外周側に配置する。本工程では次に、整流子片1bの
フックに結線した導線を、バイパスして整流子片26b
のフックに結線する。そして、フォーマ8により導線を
スロット30aの外周側位置およびスロット5aの外周
側位置に巻き回し、33番コイル33cを配置する。た
だし、33番コイル33cの導線巻回数は、30番目か
ら32番目のコイルの導線巻回数と同様に、1番目から
29番目のコイルの導線巻回数よりも、少なくする。ス
ロット30aには外周層30eが形成される。また並び
にスロット5aには外周層5eが形成される。すなわち
33番コイル33cは外−外コイルである。それから導
線の他端を整流子片9bのフックに結線する。
In the 33rd coil arranging step, the 33rd coil is arranged in a pair of slots to form an outer peripheral layer in each of the pair of slots. FIG. 5 shows a rear end view of the iron core in which the 32nd coil 32c, the 33rd coil 33c and the 1st coil 1c are arranged. It should be noted that the numbers 2 to 31 are omitted. In this step, first, the assembly of the rotating shaft, the iron core and the commutator is rotated counterclockwise about the rotating shaft as indicated by the arrow in the figure. Then, the former 8 is arranged on the outer peripheral side from the slot 30a to the slot 5a. In this step, next, the conductor wire connected to the hook of the commutator piece 1b is bypassed and the commutator piece 26b is bypassed.
Connect to the hook. Then, the conductor 8 is wound around the outer peripheral side position of the slot 30a and the outer peripheral side position of the slot 5a by the former 8, and the 33rd coil 33c is arranged. However, the number of windings of the conductor wire of the 33rd coil 33c is made smaller than the number of windings of the conductor wire of the 1st to 29th coils, like the number of turns of the conductor wire of the 30th to 32nd coils. An outer peripheral layer 30e is formed in the slot 30a. In addition, an outer peripheral layer 5e is formed in the slot 5a. That is, the 33rd coil 33c is an outer-outer coil. Then, the other end of the conductor wire is connected to the hook of the commutator piece 9b.

【0030】その後、合計33個のコイルが配置された
鉄芯と整流子と回転軸とを、予め軸受けが固定されたヨ
ークの内周側に収納配置する。このようにして本実施形
態の直流モータが作製される。
After that, the iron core in which a total of 33 coils are arranged, the commutator and the rotary shaft are housed and arranged on the inner peripheral side of the yoke to which the bearing is fixed in advance. In this way, the DC motor of this embodiment is manufactured.

【0031】本実施形態の直流モータの33個のコイル
のうち、2番コイルから32番コイルまでの合計31個
のコイルは外−内コイルである。また1番コイルは内−
内コイルであり33番コイルは外−外コイルであるもの
の、30番から33番までのコイルは、1番から29番
までのコイルと比較して、導線の巻回数が減じてある。
このためコイルの抵抗バランスに優れている。
Of the 33 coils of the DC motor of this embodiment, a total of 31 coils from the 2nd coil to the 32nd coil are outer-inner coils. Also, the first coil is inside-
Although the inner coil and the 33rd coil are outer-outer coils, the 30th to 33rd coils have the number of windings of the conductor wire reduced as compared with the 1st to 29th coils.
Therefore, the resistance balance of the coil is excellent.

【0032】以上、本発明の直流モータおよびその製造
方法の実施形態について説明した。しかしながら実施の
形態は上記形態に特に限定されるものではない。スロッ
ト数、スロットピッチ数、整流子片数、フックピッチ数
は特に限定しない。例えば、磁極数が4極であるモータ
の場合、スロット数はn=4m+1(mは自然数)とし
てもよい。また本実施形態においてはオープンタイプの
スロットを配置したが、セミクローズドタイプ、クロー
ズドタイプのスロットを配置してもよい。また整流子の
形状も特に限定しない。例えば回転軸に対して整流子片
が放射状に配列された形状の整流子を用いてもよい。
The embodiments of the DC motor and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. The number of slots, the number of slot pitches, the number of commutator pieces, and the number of hook pitches are not particularly limited. For example, in the case of a motor having four magnetic poles, the number of slots may be n = 4m + 1 (m is a natural number). Although the open type slots are arranged in the present embodiment, semi-closed type and closed type slots may be arranged. Also, the shape of the commutator is not particularly limited. For example, a commutator having a shape in which commutator pieces are radially arranged with respect to the rotating shaft may be used.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によると、コイルの抵抗バランス
が良好な直流モータおよびその簡単な製造方法を提供す
ることができる。
According to the present invention, it is possible to provide a DC motor having a good coil resistance balance and a simple manufacturing method thereof.

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

【図1】 本実施形態の直流モータの軸方向断面図であ
る。
FIG. 1 is an axial sectional view of a DC motor of this embodiment.

【図2】 本実施形態の直流モータの導線の巻線仕様図
である。
FIG. 2 is a winding specification diagram of a lead wire of the DC motor of the present embodiment.

【図3】 1番コイルが配置された鉄芯の後端面図であ
る。
FIG. 3 is a rear end view of the iron core on which the first coil is arranged.

【図4】 1番コイルと2番コイルとが配置された鉄芯
の後端面図である。
FIG. 4 is a rear end view of an iron core on which a first coil and a second coil are arranged.

【図5】 32番コイルと33番コイルと1番コイルと
が配置された鉄芯の後端面図である。
FIG. 5 is a rear end view of an iron core on which a No. 32 coil, a No. 33 coil and a No. 1 coil are arranged.

【図6】 従来のコイル配置中における鉄芯の端面図で
ある。
FIG. 6 is an end view of an iron core during a conventional coil arrangement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:直流モータ、2:ヨーク、3:鉄芯、30:スロッ
ト、4:整流子、40:基体、41:整流子片、42:
ブラシ摺接部、43:フック、5:磁極、60:前方軸
受け、61:後方軸受け、7:回転軸、8:フォーマ、
1a〜33a:スロット、1b〜33b:整流子片、1
c〜33c:コイル、1d〜33d:内周層、1e〜3
3e:外周層。
1: DC motor, 2: Yoke, 3: Iron core, 30: Slot, 4: Commutator, 40: Base, 41: Commutator piece, 42:
Brush sliding contact portion, 43: hook, 5: magnetic pole, 60: front bearing, 61: rear bearing, 7: rotating shaft, 8: former,
1a to 33a: slots, 1b to 33b: commutator pieces, 1
c-33c: coil, 1d-33d: inner peripheral layer, 1e-3
3e: outer peripheral layer.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外周面にn(n≧5)個のスロットを持
つ鉄芯と、該n個のスロットのうち一対のスロットに導
線が巻回されて形成されたn個のコイルと、を備えてな
り、該n個のコイルは各々のスロット内において内周層
と外周層とからなる二層巻き状で収納されている直流モ
ータであって、 該n個のコイルのうちn−2個のコイルは、該一対のス
ロットのうち一方の外周層を形成しかつ他方の内周層を
形成する外−内コイルであり、 残りの2個のコイルのうち1個のコイルは、該一対のス
ロット双方の内周層を形成する内−内コイルであり、 最後の1個のコイルは、該一対のスロット双方の外周層
を形成する外−外コイルであることを特徴とする直流モ
ータ。
1. An iron core having n (n ≧ 5) slots on the outer peripheral surface, and n coils formed by winding a conductor wire around a pair of slots of the n slots. A direct current motor in which the n coils are housed in each slot in a two-layer winding structure including an inner peripheral layer and an outer peripheral layer, and n-2 of the n coils are provided. Is an outer-inner coil that forms one outer peripheral layer and the other inner peripheral layer of the pair of slots, and one of the remaining two coils is one of the pair of slots. A direct-current motor, which is an inner-inner coil forming inner layers of both slots, and a final coil is an outer-outer coil forming outer layers of both of the slots.
【請求項2】 前記n個のコイルは、前記内−内コイル
と前記外−外コイルとの質量差を小さくするため、前記
導線の巻回数が調整されている請求項1に記載の直流モ
ータ。
2. The DC motor according to claim 1, wherein the n coils have the number of windings of the conductor wire adjusted in order to reduce a mass difference between the inner-inner coil and the outer-outer coil. .
【請求項3】 パワーステアリング装置において操舵力
を補助するため用いられる請求項1に記載の直流モー
タ。
3. The DC motor according to claim 1, which is used for assisting a steering force in a power steering device.
【請求項4】 外周面にn(n≧5)個のスロットを持
つ鉄芯と、該n個のスロットのうち一対のスロットに導
線が巻回されて形成されたn個のコイルと、を備えてな
り、該n個のコイルは各々のスロット内において内周層
と外周層とからなる二層巻き状で収納されている直流モ
ータの製造方法であって、 該n個のコイルのうち1番目のコイルを一対のスロット
に配置することにより、該一対のスロットに各々内周層
を形成する第1コイル配置工程と、 内周層が形成されたスロットと、未だコイルが配置され
ていないスロットと、を対にしてk(k=2からn−
1)番目のコイルを配置することにより、該一対のスロ
ットに外周層と内周層とを順に形成していく第kコイル
配置工程と、 該n−1番目のコイルにより内周層が形成されたスロッ
トと、該1番目のコイルにより内周層が形成された一対
のスロットのうち未だ外周層が形成されていないスロッ
トと、を対にしてn番目のコイルを配置することによ
り、該一対のスロットに各々外周層を形成する第nコイ
ル配置工程と、を含んでなる直流モータの製造方法。
4. An iron core having n (n ≧ 5) slots on the outer peripheral surface, and n coils formed by winding a conductor wire around a pair of slots of the n slots. A method of manufacturing a DC motor, wherein the n coils are housed in each slot in a two-layer winding structure including an inner peripheral layer and an outer peripheral layer, wherein 1 of the n coils is provided. A first coil placement step of forming an inner circumferential layer in each of the pair of slots by placing the second coil in the pair of slots, a slot in which the inner circumferential layer is formed, and a slot in which no coil is placed yet. And, paired with k (k = 2 to n−
1) The coil is placed by sequentially arranging an outer peripheral layer and an inner peripheral layer in the pair of slots, and an inner peripheral layer is formed by the (n-1) th coil. By arranging the n-th coil as a pair with a slot in which the outer peripheral layer is not yet formed among the pair of slots in which the inner peripheral layer is formed by the first coil. And a step of arranging nth coils for forming outer peripheral layers in the slots, respectively.
【請求項5】 前記1番目のコイルと前記n番目のコイ
ルとの質量差を小さくするため、前記n−3番目から該
n番目のコイルは、前記1番目からn−4番目のコイル
よりも、前記導線の巻回数が少ない請求項4に記載の直
流モータの製造方法。
5. In order to reduce the mass difference between the first coil and the nth coil, the n-3rd to nth coils are more than the first to n-4th coils. The method of manufacturing a DC motor according to claim 4, wherein the number of windings of the conductive wire is small.
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CN103368348A (en) * 2012-04-10 2013-10-23 日立汽车系统株式会社 DC commutator motor and automobile including same

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