JP2004088916A

JP2004088916A - Motor

Info

Publication number: JP2004088916A
Application number: JP2002247067A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yamamoto; 山本　敏夫; Shinji Mito; 三戸　信二; Yasuhide Ito; 伊藤　靖英
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor which can be manufactured easily. <P>SOLUTION: A short circuit member stack 23 which short-circuits the specified segments 16 is constituted by stacking the bases of a plurality of short circuit members 17a-17h. The short circuit members 17a-17h are equipped with bends 19 which are extended from the bases of the short circuit members 17a-17h. For the bends 19, the axial lengths of the second extensions of the bends 19 are adjusted separately for each short circuit member 17a-17h. When the bases of the short circuit members 17a-17h are stacked, the axial positions of the connection points with the segment 16 at the tips (the third extensions) of the bends 19 accord with one another. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定のセグメント同士を短絡する短絡部材を用いて構成されるモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、特願２００２−５０４２０において、固定子の永久磁石の極数を２Ｎ極（Ｎは３以上の整数）とし、回転子（電機子）の励磁コイルの数Ｍを２Ｎ±２個（Ｍは４以上の整数）、整流子のセグメントの数ＳをＮ×Ｍ個とした集中巻ブラシ付き直流モータ（以下、単にモータという）を提案している。この構成のモータは、回転時において電機子に作用するラジアル方向の力が極めて小さくなるので、電機子の振動が極めて小さいという点で優れている。
【０００３】
例えば、固定子の永久磁石の極数２Ｎを「６」極とし、回転子（電機子）の励磁コイルの数Ｍを「８」個としたモータでは、整流子のセグメントの数Ｓが「２４」に設定される。また、この整流子に摺接する給電ブラシの数はセグメントの数Ｓに応じて陽極及び陰極でそれぞれ３個、合計６個とすることが一般的である。
【０００４】
しかしながら、この構成では、給電ブラシの数が多いため、ブラシ装置の組み立て作業が煩雑となるばかりか、ブラシ装置が大型化する等の種々の問題が生じる。
【０００５】
そこで、本出願人は、図１０に示すように、同電位となるセグメント同士を短絡させ、給電ブラシの数を陽極及び陰極でそれぞれ１個ずつの合計２個として、給電ブラシの数を少なくするようにした。尚、図１０は、電機子への巻線巻回を示す説明図である。また、次に示す図１１（ａ）は、電機子への巻線巻回を示す展開図であり、図１１（ｂ）は、励磁コイルの結線図である。
【０００６】
詳述すると、図１０及び図１１（ａ）に示すように、永久磁石８１の極数が「６」、励磁コイル８２ａ〜８２ｈの数が「８」、整流子８３のセグメント８４の数が「２４」、陽極側給電ブラシ８５ａ及び陰極側給電ブラシ８５ｂをそれぞれ１個ずつ用いて集中巻ブラシ付きモータが構成されている。尚、各セグメント８４に対して、周方向一方に順にセグメント番号を「１」〜「２４」と付すことにする。
【０００７】
各励磁コイル８２ａ〜８２ｈは、所定のティース８６ａ〜８６ｈに巻線８７を集中巻きにて巻回することにより構成されている。
即ち、図１１（ａ）に示すように、励磁コイル８２ａは、巻線８７が番号「２」のセグメント８４から延びて所定ティース８６ａに巻回され、番号「３」のセグメント８４に接続され構成されている。励磁コイル８２ｂは、巻線８７が番号「５」のセグメント８４から延びて所定ティース８６ｂに巻回され、番号「６」のセグメント８４に接続され構成されている。励磁コイル８２ｃは、巻線８７が番号「８」のセグメント８４から延びて所定ティース８６ｃに巻回され、番号「９」のセグメント８４に接続され構成されている。励磁コイル８２ｄは、巻線８７が番号「１１」のセグメント８４から延びて所定ティース８６ｄに巻回され、番号「１２」のセグメント８４に接続され構成されている。励磁コイル８２ｅは、巻線８７が番号「１４」のセグメント８４から延びて所定ティース８６ｅに巻回され、番号「１５」のセグメント８４に接続され構成されている。励磁コイル８２ｆは、巻線８７が番号「１７」のセグメント８４から延びて所定ティース８６ｆに巻回され、番号「１８」のセグメント８４に接続され構成されている。励磁コイル８２ｇは、巻線８７が番号「２０」のセグメント８４から延びて所定ティース８６ｇに巻回され、番号「２１」のセグメント８４に接続され構成されている。励磁コイル８２ｈは、巻線８７が番号「２３」のセグメント８４から延びて所定ティース８６ｈに巻回され、番号「２４」のセグメント８４に接続され構成されている。
【０００８】
又、各セグメント８４において、図１０に示すように、１２０°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント８４同士を同電位とすべく該セグメント８４同士が短絡線８８ａ〜８８ｈにより短絡される。
【０００９】
即ち、図１１（ａ）に示すように、短絡線８８ａは番号「１」「９」「１７」のセグメント８４を短絡し、短絡線８８ｂは番号「２」「１０」「１８」のセグメント８４を短絡する。又、短絡線８８ｃは番号「３」「１１」「１９」のセグメント８４を短絡し、短絡線８８ｄは番号「４」「１２」「２０」のセグメント８４を短絡する。又、短絡線８８ｅは番号「５」「１３」「２１」のセグメント８４を短絡し、短絡線８８ｆは番号「６」「１４」「２２」のセグメント８４を短絡する。又、短絡線８８ｇは番号「７」「１５」「２３」のセグメント８４を短絡し、短絡線８８ｈは番号「８」「１６」「２４」のセグメント８４を短絡する。そして、これら各短絡線８８ａ〜８８ｈにより、各励磁コイル８２ａ〜８２ｈは、図１１（ｂ）に示すようにループ状（８２ｆ→８２ａ→８２ｄ→８２ｇ→８２ｂ→８２ｅ→８２ｈ→８２ｃ→８２ｆ）に接続した状態となる。
【００１０】
前記整流子８３には、互いに１８０°間隔を有して配置される陽極側（＋極側）給電ブラシ８５ａ及び陰極側（−極側）給電ブラシ８５ｂがそれぞれ摺接する。従って、例えば、図１１（ａ）において、陽極側給電ブラシ８５ａが番号「１」のセグメント８４に接触している場合、陰極側給電ブラシ８５ｂは番号「１３」のセグメント８４に接触する。又、この場合、図１１（ｂ）に示すように、励磁コイル８２ｃと励磁コイル８２ｆとの間に陽極側給電ブラシ８５ａが接続した状態となり、励磁コイル８２ｂと励磁コイル８２ｇとの間に陰極側給電ブラシ８５ｂが接続した状態となる。そして、各給電ブラシ８５ａ，８５ｂから整流子８３を介して各励磁コイル８２ａ〜８２ｈに電源が供給されると、モータが回転し、この回転に伴って、整流子８３に対する各給電ブラシ８５ａ，８５ｂの接触する位置が順次移動することで、該モータの回転が継続するようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した各短絡線８８ａ〜８８ｈは、それぞれ１２０°の間隔を有する３個のセグメント８４同士を短絡するものである。このため、短絡線８８ａ〜８８ｈにて各セグメント８４間を短絡する際には、どのセグメント８４同士を短絡するかを決定してから短絡線８８ａ〜８８ｈを接続する必要があり、製造工程が複雑化していた。また、あるセグメント８４同士を短絡した短絡線８８ａ〜８８ｈが、他のセグメント８４同士を短絡する際に邪魔になるといった問題もあった。
【００１２】
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、その目的は、容易に製造可能なモータを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、周方向に異極となる永久磁石を備えた固定子に対し、励磁コイルがそれぞれティースに集中巻にて巻線が巻回される電機子コアとセグメントを有する整流子と所定のセグメント同士をそれぞれ短絡する短絡部材積層部とを有する電機子が回転可能に配置され、その整流子に対して陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシから給電を行うように構成されるモータにおいて、前記短絡部材積層部は、複数の短絡部材を積層して構成され、該各短絡部材は、軸方向に積層される基部と、該基部から延出形成された折り曲げ部を有し、該各短絡部材の折り曲げ部は、前記セグメントと接続される先端部の位置が軸方向において一致するように形成された。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記各基部は、絶縁部材を介して積層され、該絶縁部材は、その外径が前記基部の外径より大きく、かつ、前記折り曲げ部と干渉しないように形成された。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記永久磁石の極数を２Ｎ極（Ｎは３以上の整数）、前記励磁コイルの数Ｍを２Ｎ±２個（Ｍは４以上の整数）、前記セグメントの数ＳをＮ×Ｍ個とした。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記折り曲げ部は、前記短絡部材の基部から径方向外側に向かって放射状に延出形成した。
請求項５に記載の発明は、前記折り曲げ部は、その先端に巻線と接続する接続部を備え、該接続部は、接続部の周方向の幅が前記折り曲げ部の周方向の幅より広く形成された。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記短絡部材積層部の少なくとも一部は、前記電機子コアの軸方向における範囲内に配置された。
請求項７に記載の発明は、前記短絡部材の基部を円弧状にした。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、前記短絡部材は、複数の折り曲げ部を有し、該折り曲げ部の内の１つに巻線と接続される接続部を備え、該接続部は、２つの前記励磁コイルと接続された。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、前記短絡部材は、複数の折り曲げ部を有し、該折り曲げ部の内の２つに巻線と接続される接続部をそれぞれ備え、該接続部は、２つの前記励磁コイルとそれぞれ接続された。
【００２０】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、各短絡部材に形成された折り曲げ部の軸線方向の長さを調整したことにより、短絡部材を積層して短絡部材積層部を構成したときに折り曲げ部とセグメントとの接触箇所の軸線方向の位置が一致する。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、短絡部材の間に絶縁部材を介在させたことにより、短絡部材積層部を構成したときに短絡部材同士が接触することがなくなる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、回転時において電機子に作用するラジアル方向の力が極めて小さくなり、電機子の振動が極めて小さくなる。
請求項４に記載の発明によれば、折り曲げ部を基部から放射状に延出形成したことにより、折り曲げ部の先端において、周方向のスペースに余裕ができ、折り曲げ部同士が接触しなくなる。また、接続部の幅を広くすることも可能となる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、接続部の幅を広くしたことで、線径の大きい巻線を固定することができる。また、複数の巻線を接続することも可能となる。
請求項６に記載の発明によれば、短絡部材積層部の一部が電機子コアの軸線方向の範囲内に配置されたので、モータの軸長が短くすることが可能となる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、円弧状に基部を形成することにより、製造コストが低減し、また、モータ全体が軽量化する。
請求項８に記載の発明によれば、２つの異なった励磁コイルからの巻線を、１箇所の接続部で接続した。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、２つの異なった励磁コイルからの巻線を、それぞれ異なった２箇所の接続部で接続した。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２は、直流モータよりなる本実施形態のモータ１を示す。図３（ａ）は、モータ１の巻線巻回及び短絡状態を示す説明図である。図３（ｂ）は、励磁コイル１３ａ〜１３ｈの結線図である。
【００２７】
モータ１は、固定子２と回転子である電機子３とからなり、その固定子２は、ヨークハウジング４、エンドフレーム５及び永久磁石６を有している。
ヨークハウジング４は有底円筒状に形成され、その内周面に断面略円弧状をなす６個の永久磁石６が周方向に等間隔に配置され固定されている。つまり、永久磁石６の極数は「６」となっている。永久磁石６の内側には、電機子３が回転可能に収容されている。電機子３を収容したヨークハウジング４の開口には、該開口を閉塞するエンドフレーム５が複数のネジ７により取り付けられている。このエンドフレーム５の中央とヨークハウジング４の底部中央にはそれぞれ軸受８が保持され、各軸受８は電機子３の回転軸１１を回転可能に支持する。
【００２８】
電機子３は、回転軸１１、電機子コア１２、励磁コイル１３ａ〜１３ｈ及び整流子１４を有している。回転軸１１には、電機子コア１２が固定されている。電機子コア１２は、放射状に延びる８個のティース１２ａ〜１２ｈを有しており、ティース１２ａ〜１２ｈに巻線１５が集中巻きにより巻回されて各励磁コイル１３ａ〜１３ｈが構成されている。つまり、励磁コイル１３ａ〜１３ｈの数は「８」となっている。
【００２９】
整流子１４は、その外周面に２４個のセグメント１６を有している。図３（ａ）に示すように、各セグメント１６に対して、周方向一方に順にセグメント番号を「１」〜「２４」と付すことにする。又、本実施形態において、隣接する３個のセグメント１６を１組とし、各組のセグメント１６を周方向に沿って第１〜第３セグメントと呼ぶ。つまり、１番目の組は、セグメント番号「１」が付された第１セグメントと、セグメント番号「２」が付された第２セグメントと、セグメント番号「３」が付された第３セグメントとで構成される。２番目の組は、セグメント番号「４」が付された第１セグメントと、セグメント番号「５」が付された第２セグメントと、セグメント番号「６」が付された第３セグメントとで構成される。同様に、３番目の組は、セグメント番号「７」〜「９」が付された第１〜第３セグメント、…、８番目の組は、セグメント番号「２２」〜「２４」が付された第１〜第３セグメントで構成される。従って、各組の第１セグメントは、セグメント番号が「１」「４」「７」…「２２」であり、各組の第２セグメントは、セグメント番号が「２」「５」「８」…「２３」であり、各組の第３セグメントは、セグメント番号が「３」「６」「９」…「２４」である。
【００３０】
そして、各セグメント１６において、１２０°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１６はそれぞれ同電位とすべく短絡部材１７ａ〜１７ｈにより短絡される。
【００３１】
具体的には、短絡部材１７ａは、番号「１」「９」「１７」のセグメント１６を短絡し、短絡部材１７ｂは番号「２」「１０」「１８」のセグメント１６を短絡する。又、短絡部材１７ｃは番号「３」「１１」「１９」のセグメント１６を短絡し、短絡部材１７ｄは番号「４」「１２」「２０」のセグメント１６を短絡する。又、短絡部材１７ｅは番号「５」「１３」「２１」のセグメント１６を短絡し、短絡部材１７ｆは番号「６」「１４」「２２」のセグメント１６を短絡する。又、短絡部材１７ｇは番号「７」「１５」「２３」のセグメント１６を短絡し、短絡部材１７ｈは番号「８」「１６」「２４」のセグメント１６を短絡する。
【００３２】
この短絡部材１７ａ〜１７ｈは、１２０°の間隔を有する３個のセグメント１６同士を短絡するものである。そのため、各短絡部材１７ａ〜１７ｈは、金属板にて略環状に形成されている基部１８と、各セグメント１６と接続するために前記基部１８から放射状に延出形成された折り曲げ部１９と、から構成されている。尚、本実施形態では、折り曲げ部１９は、基部１８から１２０°の間隔で、つまり３箇所に延出形成されている。
【００３３】
この折り曲げ部１９は、軸線方向において異なる２箇所で折り曲げられている。つまり、各折り曲げ部１９は、基部１８の外周面から径方向外側に向かって延びる第１延出部と、その第１延出部の先端から軸方向に沿って延びる第２延出部と、その第２延出部の先端から径方向外側に向かって延びる第３延出部とから構成されている。そして、第１及び第３延出部は全ての折り曲げ部１９において同じ長さに形成され、第２延出部（折り曲げられた箇所と折り曲げられた箇所の間）の軸線方向の長さは、全ての折り曲げ部１９の先端の軸線方向の位置が一致するように、短絡部材１７ａ〜１７ｈ毎に異なるように形成されている。尚、第２延出部は、各短絡部材１７ａ〜１７ｈの基部１８と各折り曲げ部１９の先端の位置によりその長さが０（ゼロ）となる場合がある。即ち、基部１８の位置と折り曲げ部１９の先端位置とが軸線方向にて同じ場合、軸線方向に沿って延びる第２延出部を含まない折り曲げ部１９が形成されることとなる。
【００３４】
また、各折り曲げ部１９の先端（第３延出部）の根元、即ち、径方向内側の第３延出部の端部付近には、図５（ａ）に示すように、各セグメント１６が固着されている。さらに、所定の折り曲げ部１９の先端、即ち、径方向外側の第３延出部の端部には、巻線１５と接続するための接続部２０が備えられている。尚、本実施形態では、接続部２０は、短絡部材１７ａ〜１７ｈごとにそれぞれ２箇所ずつ備えられている。
【００３５】
接続部２０について詳述する。接続部２０の周方向の幅は、折り曲げ部１９の周方向の幅よりも広く形成されている。つまり、折り曲げ部１９は、基部１８から放射状に延出形成されているため、折り曲げ部１９の先端においては、隣り合う折り曲げ部１９の間には、スペースに余裕が生じる。このため、接続部２０の周方向の幅を折り曲げ部１９の周方向の幅よりも広く形成することができる。
【００３６】
また、接続部２０は、図５（ａ）に示すように、その端部に短絡部材１７ａ〜１７ｈの基部１８の径方向外側に向かって延出形成された一対の接続爪２１を有している。尚、接続部２０の周方向の幅は、折り曲げ部１９の周方向の幅よりも広く形成したことで、線径の大きい巻線１５を接続することが可能な接続爪２１を設けることができる。そして、巻線１５が接続爪２１間の所定の位置に配置されたときに、図５（ｂ）に示すように、接続爪２１がかしめられることにより、巻線１５は短絡部材１７ａ〜１７ｈと接続される。
【００３７】
以上のように説明した短絡部材１７ａ〜１７ｈが、モータ１の回転軸１１に組み付けられる際には、８枚の短絡部材１７ａ〜１７ｈの基部１８の間に絶縁部材２４を介在させた８層構成の略円筒状の短絡部材積層部２３を構成するように組み付けられる。このように構成された短絡部材積層部２３を説明するための斜視図を図４に示す。尚、図４においては、絶縁部材２４についての図面の省略している。
【００３８】
組み付けられる際、各折り曲げ部１９の周方向の位置が一致することで折り曲げ部１９同士が接触することがないように、各短絡部材１７ａ〜１７ｈの基部１８は、図４に示すように、それぞれの折り曲げ部１９の位置を周方向に所定角度ずつずらされて積層される。
【００３９】
また、短絡部材１７ａ〜１７ｈの基部１８を積層して短絡部材積層部２３を構成するときには、折り曲げ部１９の先端部の軸線方向の位置、具体的には、折り曲げ部１９とセグメント１６とが接続される箇所の軸線方向の位置が一致するように短絡部材１７ａ〜１７ｈを順番に積層する。換言すると、各折り曲げ部１９において第２延出部の軸線方向の長さは、短絡部材１７ａ〜１７ｈの基部１８を積層して短絡部材積層部２３を構成したとき、折り曲げ部１９の先端部の位置が短絡部材積層部２３の軸方向において、一致するように調整されている。
【００４０】
例えば、本実施形態においては、短絡部材１７ｈは、短絡部材積層部２３を構成して回転軸１１に取付けられる際、最も整流子１４側と軸方向において距離が離れているので、図４に示すように、短絡部材１７ｈが有する折り曲げ部１９の第２延出部の軸方向の長さが一番長く形成されている。逆に、短絡部材積層部２３を構成して回転軸１１に取付けられる際、最も整流子１４側と軸方向において距離が近い短絡部材１７ａの折り曲げ部１９が有する第２延出部の軸方向の長さは、折り曲げ部１９の先端の軸方向の位置を一致させるために一番短く形成されている。尚、本実施形態では、短絡部材１７ａが有する折り曲げ部１９の第２延出部の軸方向の長さは、０（ゼロ）となっている。
【００４１】
また、短絡部材１７ａ〜１７ｈの間に介在される絶縁部材２４は、図１（ｂ）に示すように、絶縁部材２４の外径が短絡部材１７ａ〜１７ｈの基部１８の外径より大きくなるように形成される。つまり、短絡部材積層部２３を構成したとき、短絡部材１７ａ〜１７ｈ同士が接触しないようにしている。また、絶縁部材２４は、短絡部材１７ａ〜１７ｈを積層して短絡部材積層部２３を構成できるように各折り曲げ部１９と干渉しないように形成されている。
【００４２】
以上のように構成された短絡部材積層部２３は、整流子１４に対して同軸状に一体に設けられる。そして、短絡部材積層部２３は、回転軸１１に挿通されて該整流子１４と電機子コア１２との間に配置される。このとき、短絡部材積層部２３の一部は、図１（ｂ）に示すように、電機子コア１２の軸方向の範囲内に配置される。つまり、電機子コア１２の端部には、設計の都合上、余分なスペースである回転軸１１とティース１２ａ〜１２ｈと励磁コイル１３ａ〜１３ｈとで囲まれた略環状の凹部が形成される。この余分なスペースである凹部に対して、短絡部材積層部２３を整流子１４と電機子コア１２との間に配置する際、短絡部材積層部２３の一部を収容するように配置する。即ち、折り曲げ部１９の先端の位置を軸方向において一致させたことにより、該凹部に短絡部材積層部２３の一部を収容しても、巻線１５及びセグメント１６と接続する箇所を整流子１４側に集めることができる。このため、短絡部材積層部２３を回転軸１１に取付けた後でも、励磁コイル１３ａ〜１３ｈ等に邪魔されることなく、容易に巻線１５及びセグメント１６を短絡部材積層部２３と接続することができる。
【００４３】
又、各励磁コイル１３ａ〜１３ｈは、図３（ａ）に示すように、短絡部材１７ａ〜１７ｈを介して各組のセグメント１６の第２，第３セグメント間に接続されている。つまり、各短絡部材１７ａ〜１７ｈは、２つの異なった励磁コイル１３ａ〜１３ｈからの巻線１５と、それぞれ異なった２箇所の接続部２０で接続される。
【００４４】
具体的には、励磁コイル１３ａは、巻線１５が番号「２」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定ティース１２ａに巻回され、番号「３」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｂは、巻線１５が番号「５」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定ティース１２ｂに巻回され、番号「６」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｃは、巻線１５が番号「８」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定ティース１２ｃに巻回され、番号「９」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｄは、巻線１５が番号「１１」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定ティース１２ｄに巻回され、番号「１２」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｅは、巻線１５が番号「１４」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定ティース１２ｅに巻回され、番号「１５」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｆは、巻線１５が番号「１７」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定ティース１２ｆに巻回され、番号「１８」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｇは、巻線１５が番号「２０」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定ティース１２ｇに巻回され、番号「２１」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｈは、巻線１５が番号「２３」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定ティース１２ｈに巻回され、番号「２４」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。
【００４５】
そして、前記整流子１４には、互いに１８０°間隔を有して配置される陽極側（＋極側）給電ブラシ２５ａ及び陰極側（−極側）給電ブラシ２５ｂがそれぞれ摺接する。従って、例えば、図３（ａ）において、陽極側給電ブラシ２５ａが番号「１」のセグメント１６に接触している場合、陰極側給電ブラシ２５ｂは番号「１３」のセグメント１６に接触する。尚、図３（ａ）の矢印は、このときの電流が流れる方向を示している。
【００４６】
この場合、図３（ｂ）に示すように、励磁コイル１３ｃと励磁コイル１３ｆとの間に陽極側給電ブラシ２５ａが接続した状態となり、励磁コイル１３ｂと励磁コイル１３ｇとの間に陰極側給電ブラシ２５ｂが接続した状態となる。そして、各給電ブラシ２５ａ，２５ｂから整流子１４を介して各励磁コイル１３ａ〜１３ｈに電源が供給されると、モータ１が回転し、この回転に伴って、整流子１４に対する各給電ブラシ２５ａ，２５ｂの接触する位置が順次移動することで、該モータ１の回転が継続するようになっている。
【００４７】
以上詳述したように本実施の形態は、以下の特徴を有する。
（１）短絡部材１７ａ〜１７ｈを積層して短絡部材積層部２３を構成したとき、各セグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続箇所の軸線方向の位置が一致するように折り曲げ部１９を形成した。このため、セグメント１６と短絡部材１７ａ〜１７ｈを接続する際、励磁コイル１３ａ〜１３ｈ等により邪魔されることがない位置に集めることができる。また、接続箇所の軸線方向の位置を一致させたことにより、各セグメント１６をそれぞれに対応する短絡部材１７ａ〜１７ｈに接続する行程を画一的に処理することが可能となる。
【００４８】
また、折り曲げ部１９の接続箇所の軸線方向における位置を一致させたことにより、折り曲げ部１９と接続するために、各セグメント１６の形状を変更する必要が無くなる。つまり、各セグメント１６の形状を同じにすることができ、製造が容易になる。
【００４９】
（２）各セグメント１６を短絡させるのに、短絡部材１７ａ〜１７ｈを積層させて短絡部材積層部２３を構成し、各セグメント１６と折り曲げ部１９とを接続させる。各短絡部材１７ａ〜１７ｈは予めその形状が決められているため、その形状によりどのセグメント１６同士を接続するかが一意的に決定される。このため、セグメント１６同士を実際に短絡させるときに、どのセグメント１６を短絡しなくてはならないかを決定する必要が無く、製造工程が単純化され、容易に製造することができる。
【００５０】
（３）セグメント１６と折り曲げ部１９との接続箇所の軸線方向の位置を一致させることにより、短絡部材積層部２３の一部をティース１２ａ〜１２ｈと励磁コイル１３ａ〜１３ｈと回転軸１１に囲まれる凹部に収容することができる。即ち、電機子コア１２の端部に形成される凹部に短絡部材積層部２３の一部を収容しても、巻線１５及びセグメント１６と接続する箇所を整流子１４側に集めることができる。つまり、短絡部材積層部２３を回転軸１１に取付けた後でも、励磁コイル１３ａ〜１３ｈ等により邪魔されることなく、容易に巻線１５及びセグメント１６を短絡部材積層部２３と接続することが可能となる。また、短絡部材積層部２３の一部が電機子コア１２の軸線方向の範囲内に配置されたので、モータ１の軸長を短くすることが可能となる。
【００５１】
（４）折り曲げ部１９を基部１８から放射状に延出形成した。このため、折り曲げ部１９を放射状に形成したことで折り曲げ部１９の先端において、周方向のスペースに余裕ができる。即ち、本実施形態において、短絡部材１７ａ〜１７ｈとセグメント１６とが接続する接続箇所は、折り曲げ部１９の先端（即ち、第３延出部）であるが、その接続箇所の軸線方向の位置を一致させても、接続箇所が接近して接続することを邪魔するといった問題が生じず、モータ１の製造が容易になる。また、折り曲げ部１９の先端の軸線方向の位置を一致させても、隣り合う折り曲げ部１９はお互いに接触することがなく、故障の原因を未然に防止することが可能となる。
【００５２】
（５）折り曲げ部１９を基部１８から放射状に延出形成したことにより、折り曲げ部１９の先端において隣り合う折り曲げ部１９との間で周方向のスペースに余裕が生まれ、接続部２０の周方向の幅を折り曲げ部１９の周方向の幅よりも広く形成することが可能となる。つまり、接続部２０の周方向の幅を折り曲げ部１９の周方向の幅よりも広く形成することで、接続部２０の接続爪２１を大きくすることが可能となる。このため、電流容量が大きくするために線径が大きい巻線１５が接続可能となる。したがって、電流容量が大きくすることで電流を多く流すことができ、モータ１の出力を上げることができる。
【００５３】
（６）各励磁コイル１３ａ〜１３ｈを、短絡部材１７ａ〜１７ｈを介して各組のセグメント１６の第２，第３セグメント間に接続した。換言すると、２つの異なった励磁コイル１３ａ〜１３ｈからの巻線１５を、それぞれ異なった２箇所の接続部２０で接続した。１つの接続部２０に１つの励磁コイル１３ａ〜１３ｈからの巻線１５が接続されるので、各励磁コイル１３ａ〜１３ｈからの巻線１５を所定の接続部２０に接続する際には最短距離に位置する接続部２０に接続すればよく、巻線１５を短くすることができる。また、各励磁コイル１３ａ〜１３ｈからの巻線１５を接続部２０に接続していくことで、巻線１５が重なり合うことが無く、巻線１５と接続部２０との接続が容易となる。
【００５４】
（７）一対の接続爪２１をかしめることで巻線１５を挟持し、巻線１５と折り曲げ部１９を接続した。これにより、巻線１５を確実に折り曲げ部１９に接続することができる。
【００５５】
なお、上記以外に次の形態にて具体化できる。
○上記実施形態では、短絡部材１７ａ〜１７ｈがそれぞれ備えた２箇所の接続部２０により、異なる２つの励磁コイル１３ａ〜１３ｈからの巻線１５が接続されていた。この別例として各短絡部材１７ａ〜１７ｈのそれぞれ１箇所ずつ接続部２０を設け、異なる２つの励磁コイル１３ａ〜１３ｈからの巻線１５と１箇所の接続部２０で接続しても良い。これについて具体的に述べる。図６は、この別例におけるモータ１の巻線巻回及び短絡状態を示す展開図である。尚、上記実施形態と同様の構成は、同じ符号を付してその詳細な説明を省略している。また、図６においては、図面の都合上、陽極側給電ブラシ２５ａ及び陰極側給電ブラシ２５ｂを破線で示している。
【００５６】
励磁コイル１３ａは、巻線１５が番号「７」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定のティース１２ａに巻回され、番号「２２」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｂは、巻線１５が番号「１０」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定のティース１２ｂに巻回され、番号「１」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｃは、巻線１５が番号「１３」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定のティース１２ｃに巻回され、番号「４」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｄは、巻線１５が番号「１６」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定のティース１２ｄに巻回され、番号「７」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｅは、巻線１５が番号「１９」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定のティース１２ｅに巻回され、番号「１０」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｆは、巻線１５が番号「２２」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定のティース１２ｆに巻回され、番号「１３」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｇは、巻線１５が番号「１」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定のティース１２ｇに巻回され、番号「１６」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。励磁コイル１３ｈは、巻線１５が番号「４」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０から延びて所定のティース１２ｈに巻回され、番号「１９」のセグメント１６と接続する折り曲げ部１９の接続部２０に接続され構成されている。
【００５７】
このようにすれば、巻線１５を接続部２０に接続する行程を半分にすることができる。また、接続箇所を減らしたことにより、各接続部２０における接続不良等の故障の可能性が減る。さらに、巻線１５と接続部２０との間で接続不良が生じたときに、故障箇所の特定が容易となり、修理が簡単になる。
【００５８】
○上記実施形態では、短絡部材１７ａ〜１７ｈは、略環状の基部１８を有していたが、円弧状の基部にて具体化しても良い。基部を円弧状にした場合、モータ全体を軽量化することが可能となるといった効果が得られる。
【００５９】
具体的には、上記実施形態に記載されたような６極８コイル２４セグメントのモータ１では、該接続部２０が設けられている折り曲げ部１９の延出箇所の間の基部１８を切除することができる。また、上記別例にあるように、６極８コイル２４セグメントのモータ１で、各短絡部材１７ａ〜１７ｈのそれぞれ１箇所ずつに接続部２０を設け、異なる２つの励磁コイル１３ａ〜１３ｈからの巻線１５と１箇所の接続部２０で接続した場合も可能である。この場合、接続部２０が設けられていない折り曲げ部１９の延出箇所の間の基部１８を切除することが可能である。これらの場合においては、上記の効果に加え、円弧状の基部を設けた短絡部材を積層させて短絡部材積層部を構成しても、重量のバランスが崩れないといった効果を得られる。
【００６０】
○上記実施形態では、接続部２０は、短絡部材１７ａ〜１７ｈの基部１８の径方向外側に沿って延出形成された一対の接続爪２１を有していたが、接続爪２１はこのような形状に限られない。例えば、図７（ａ）に示すように、接続部２０の先端において基部１８の周方向に沿って延出形成された一対の接続爪４１を有していても良い。この場合、図７（ｂ）に示すように、接続爪４１を内側にかしめることで巻線１５と接続する。また、図８（ａ）に示すように、接続部２０の先端において基部１８の周方向に沿って延出形成された一対の接続爪４２を備え、図８（ｂ）に示すように、接続爪４２を外側にかしめることで巻線１５と接続させてもよい。
【００６１】
○上記実施形態では、６極８コイル２４セグメントのモータ１にて、具体化したが、回転時において電機子に作用するラジアル方向の力がきわめて小さくなる集中巻ブラシ付きモータならば、６極８コイル２４セグメントのモータ１に限られない。尚、回転時において電機子に作用するラジアル方向の力がきわめて小さくなる集中巻ブラシ付きモータとは、具体的には、固定子の永久磁石の極数を２Ｎ極（２Ｎは、６以上の整数）とし、回転子（電機子）の励磁コイルの数Ｍを２Ｎ±２個（Ｍは整数）、整流子のセグメントの数ＳをＮ×Ｍ個とした集中巻モータである。尚、この場合における短絡部材の数ＴはＭ個とし、また、折り曲げ部の数ＯはＮ個とする。
【００６２】
例えば、図９に示すように、固定子の永久磁石５１の極数を１０極とし、励磁コイル５２ａ〜５２ｌの数を１２個、整流子５３のセグメント５４の数を６０個とした１０極１２コイル６０セグメントの集中巻ブラシ付きモータにて具体化しても良い。これについて少し述べる。図９は、この場合における集中巻ブラシ付きモータの巻線巻回及び短絡状態を示す展開図である。
【００６３】
セグメント５４に「１」〜「６０」までの番号を付し、隣接する５個のセグメント５４を１組とし、各組のセグメント５４を周方向に沿って第１〜第５セグメントと呼ぶ。そして、各セグメント５４において、７２°の間隔を有してそれぞれ配置される５個のセグメント５４はそれぞれ同電位とすべく短絡部材５５ａ〜５５ｌにより短絡される。又、各励磁コイル５２ａ〜５２ｌは、短絡部材５５ａ〜５５ｌを介して各組のセグメント５４の第２，第３セグメント間に接続されている。
【００６４】
以上に記載した別例及び実施形態から得ることができる技術的思想について開示する。
（イ）前記短絡部材の基部は、前記折り曲げ部同士が接触しないように、周方向に所定の角度ずつずれながら積層されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【００６５】
（ロ）前記接続部は、前記励磁コイルからの巻線を接続するために前記基部の径方向外側に向かって延出形成された一対の接続爪を備えたことを特徴とする請求項５に記載のモータ。従って、複数の巻線でも接続爪をかしめることで、容易に短絡部材と巻線とが接続する。
【００６６】
（ハ）前記永久磁石の極数を６極、前記励磁コイルの数を８個、前記セグメントの数を２４個とし、前記短絡部材の基部に、複数の折り曲げ部を備え、該折り曲げ部の１箇所に巻線と接続される接続部を備え、該接続部は、２つの前記励磁コイルと接続することを特徴とする請求項１に記載のモータ。このようにすれば、接続部が形成された折り曲げ部が延出されている箇所の間の基部を切除することができる。
【００６７】
（ニ）前記永久磁石の極数を６極、前記励磁コイルの数を８個、前記セグメントの数を２４個とし、前記短絡部材の基部に、複数の折り曲げ部を備え、各折り曲げ部の２箇所に巻線と接続される接続部を備え、該接続部は、２つの前記励磁コイルとそれぞれ接続することを特徴とする請求項１に記載のモータ。このようにすれば、接続部が形成されていない折り曲げ部が延出されている箇所の間の基部を切除することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、容易に製造することが可能なモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本実施形態のモータの縦断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図。
【図２】モータの横断面図。
【図３】（ａ）はモータの展開図、（ｂ）は励磁コイルの結線図。
【図４】短絡部材積層部を説明するための斜視図。
【図５】（ａ）接続部の斜視図、（ｂ）は（ａ）の接続部が巻線と接続した様子を示す斜視図。
【図６】別例のモータの展開図。
【図７】（ａ）は別例の接続部の斜視図、（ｂ）は（ａ）の接続部が巻線と接続した様子を示す斜視図。
【図８】（ａ）は別例の接続部の斜視図、（ｂ）は（ａ）の接続部が巻線と接続した様子を示す斜視図。
【図９】別例のモータの展開図。
【図１０】従来のセグメント間の短絡方法を示す説明図。
【図１１】（ａ）は、従来の巻線巻回方法及び短絡方法を示す展開図、（ｂ）は励磁コイルの結線図。
【符号の説明】
１…モータ、２…固定子、３…電機子、６、５１…永久磁石、１１…回転軸、１２…電機子コア、１２ａ〜１２ｈ…ティース、１３ａ〜１３ｈ、５２ａ〜５２ｌ…励磁コイル、１４、５３…整流子、１５…巻線、１６、５４…セグメント、１７ａ〜１７ｈ、５５ａ〜５５ｌ…短絡部材、１８…基部、１９…折り曲げ部、２０…接続部、２１…接続爪、２３…短絡部材積層部、２４…絶縁部材、２５ａ…陽極側給電ブラシ、２５ｂ…陰極側給電ブラシ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor configured using a short-circuit member that short-circuits predetermined segments.
[0002]
[Prior art]
In Japanese Patent Application No. 2002-50420, the present applicant sets the number of permanent magnet poles of the stator to 2N poles (N is an integer of 3 or more) and sets the number M of exciting coils of the rotor (armature) to 2N ± 2. (M is an integer of 4 or more), and a DC motor with a concentrated winding brush (hereinafter simply referred to as a motor) in which the number S of commutator segments is N × M has been proposed. The motor having this configuration is excellent in that the radial force acting on the armature during rotation is extremely small, and the vibration of the armature is extremely small.
[0003]
For example, in a motor in which the number of poles 2N of the permanent magnet of the stator is “6” and the number M of excitation coils of the rotor (armature) is “8”, the number S of commutator segments is “24”. Is set to In general, the number of power supply brushes that are in sliding contact with the commutator is three for each of the anode and the cathode according to the number S of the segments, that is, a total of six.
[0004]
However, in this configuration, since the number of power supply brushes is large, not only the assembling work of the brush device becomes complicated, but also various problems such as an increase in the size of the brush device occur.
[0005]
Then, as shown in FIG. 10, the present applicant short-circuits the segments having the same electric potential, and reduces the number of power supply brushes by setting the number of power supply brushes to one each for the anode and the cathode, respectively. I did it. FIG. 10 is an explanatory diagram showing winding of a coil around an armature. FIG. 11A is a developed view showing winding of a winding around an armature, and FIG. 11B is a connection diagram of an exciting coil.
[0006]
More specifically, as shown in FIGS. 10 and 11A, the number of poles of the permanent magnet 81 is “6”, the number of exciting coils 82a to 82h is “8”, and the number of segments 84 of the commutator 83 is “6”. 24 ", a motor with a centrally wound brush is configured using one anode-side power supply brush 85a and one cathode-side power supply brush 85b. It should be noted that the segment numbers are assigned to the segments 84 in the circumferential direction one by one in the order of “1” to “24”.
[0007]
Each of the excitation coils 82a to 82h is configured by winding the winding 87 around predetermined teeth 86a to 86h in a concentrated winding.
That is, as shown in FIG. 11A, the excitation coil 82a is configured such that the winding 87 extends from the segment 84 of the number “2”, is wound around a predetermined tooth 86a, and is connected to the segment 84 of the number “3”. Have been. The exciting coil 82b is configured such that a winding 87 extends from a segment 84 of number "5" and is wound around a predetermined tooth 86b, and is connected to a segment 84 of number "6". The exciting coil 82c is configured such that a winding 87 extends from a segment 84 of number "8" and is wound around a predetermined tooth 86c, and is connected to a segment 84 of number "9". The exciting coil 82d is configured such that a winding 87 extends from a segment 84 of number "11" and is wound around a predetermined tooth 86d, and is connected to a segment 84 of number "12". The exciting coil 82e is configured such that a winding 87 extends from a segment 84 of number "14" and is wound around a predetermined tooth 86e, and is connected to the segment 84 of number "15". The exciting coil 82f is configured such that a winding 87 extends from the segment 84 of the number "17" and is wound around a predetermined tooth 86f, and is connected to the segment 84 of the number "18". The exciting coil 82g is configured such that the winding 87 extends from the segment 84 of the number "20" and is wound around a predetermined tooth 86g, and is connected to the segment 84 of the number "21". The exciting coil 82h is configured such that a winding 87 extends from a segment 84 of number "23" and is wound around a predetermined tooth 86h, and is connected to the segment 84 of number "24".
[0008]
Also, in each segment 84, as shown in FIG. 10, the three segments 84 arranged at an interval of 120 ° are short-circuited by short-circuit lines 88a to 88h so that the three segments 84 have the same potential. Is done.
[0009]
That is, as shown in FIG. 11A, the short-circuit line 88a short-circuits the segments 84 of the numbers "1", "9" and "17", and the short-circuit line 88b is the segment 84 of the numbers "2", "10" and "18". Short circuit. The short-circuit line 88c short-circuits the segments 84 of the numbers "3", "11" and "19", and the short-circuit line 88d short-circuits the segments 84 of the numbers "4", "12" and "20". The short-circuit line 88e short-circuits the segments 84 of the numbers "5", "13" and "21", and the short-circuit line 88f short-circuits the segments 84 of the numbers "6", "14" and "22". The short-circuit line 88g short-circuits the segments 84 of the numbers "7", "15" and "23", and the short-circuit line 88h short-circuits the segments 84 of the numbers "8", "16" and "24". The short-circuit lines 88a to 88h cause the exciting coils 82a to 82h to form a loop (82f → 82a → 82d → 82g → 82b → 82e → 82h → 82c → 82f) as shown in FIG. 11B. Connected.
[0010]
An anode-side (+ pole-side) power supply brush 85a and a cathode-side (-pole-side) power supply brush 85b, which are arranged at an interval of 180 °, are in sliding contact with the commutator 83. Therefore, for example, in FIG. 11A, when the anode-side power supply brush 85a is in contact with the segment 84 of the number “1”, the cathode-side power supply brush 85b is in contact with the segment 84 of the number “13”. In this case, as shown in FIG. 11B, the anode-side power supply brush 85a is connected between the excitation coil 82c and the excitation coil 82f, and the cathode side is connected between the excitation coil 82b and the excitation coil 82g. The power supply brush 85b is in a connected state. When power is supplied from each of the power supply brushes 85a and 85b to each of the excitation coils 82a to 82h via the commutator 83, the motor rotates, and with this rotation, each of the power supply brushes 85a and 85b for the commutator 83 is rotated. As the contact positions of the motors move sequentially, the rotation of the motor continues.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the short-circuit lines 88a to 88h short-circuits the three segments 84 having an interval of 120 °. Therefore, when short-circuiting between the segments 84 with the short-circuit lines 88a to 88h, it is necessary to determine which segment 84 is to be short-circuited and then connect the short-circuit lines 88a to 88h, which complicates the manufacturing process. Had been transformed. In addition, there is also a problem that the short-circuit lines 88a to 88h that short-circuit certain segments 84 obstruct when short-circuiting other segments 84.
[0012]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a motor that can be easily manufactured.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a stator is provided with permanent magnets having different polarities in a circumferential direction. An armature having a commutator having an armature core and a segment and a short-circuit member laminated portion for short-circuiting each of the predetermined segments is rotatably disposed, and an anode-side power supply brush and a cathode-side power supply brush are provided with respect to the commutator. In the motor configured to supply power from the short-circuit member laminating section, the short-circuit member laminating section is configured by laminating a plurality of short-circuit members, and each of the short-circuit members has an axially-laminated base, and extends from the base. The bent portions of the short-circuit members were formed such that the positions of the distal ends connected to the segments were aligned in the axial direction.
[0014]
In the invention according to claim 2, the respective bases are stacked via an insulating member, and the insulating member is formed so that its outer diameter is larger than the outer diameter of the base and does not interfere with the bent portion. Was done.
[0015]
In the invention according to claim 3, the number of poles of the permanent magnet is 2N poles (N is an integer of 3 or more), the number M of the exciting coils is 2N ± 2 (M is an integer of 4 or more), The number S was N × M.
[0016]
In the invention described in claim 4, the bent portion is formed to extend radially outward from a base portion of the short-circuit member.
According to a fifth aspect of the present invention, the bent portion includes a connecting portion connected to a winding at a tip thereof, and the connecting portion has a circumferential width of the connecting portion larger than a circumferential width of the bent portion. Been formed.
[0017]
In the invention according to claim 6, at least a part of the short-circuit member laminated portion is disposed within a range in the axial direction of the armature core.
In the invention according to claim 7, the base of the short-circuit member is formed in an arc shape.
[0018]
In the invention according to claim 8, the short-circuit member has a plurality of bent portions, and one of the bent portions includes a connection portion connected to a winding, and the connection portion includes two of the bent portions. Connected to excitation coil.
[0019]
In the invention according to claim 9, the short-circuit member has a plurality of bent portions, and two of the bent portions each have a connection portion connected to a winding, and the connection portion has two connection portions. Each was connected to the excitation coil.
[0020]
(Action)
According to the first aspect of the present invention, by adjusting the length of the bent portion formed in each short-circuit member in the axial direction, when the short-circuit member is laminated to form the short-circuit member laminated portion, the bent portion is formed. The position of the contact point with the segment in the axial direction matches.
[0021]
According to the second aspect of the present invention, since the insulating member is interposed between the short-circuit members, the short-circuit members do not come into contact with each other when the short-circuit member laminated portion is formed.
[0022]
According to the third aspect of the invention, the radial force acting on the armature during rotation becomes extremely small, and the vibration of the armature becomes extremely small.
According to the fourth aspect of the invention, since the bent portion is formed to extend radially from the base portion, a margin in the circumferential direction can be provided at the tip of the bent portion, and the bent portions do not contact each other. In addition, the width of the connection portion can be increased.
[0023]
According to the fifth aspect of the present invention, by increasing the width of the connecting portion, a winding having a large wire diameter can be fixed. Also, it is possible to connect a plurality of windings.
According to the sixth aspect of the present invention, since a part of the short-circuit member lamination portion is disposed within the range of the armature core in the axial direction, the shaft length of the motor can be shortened.
[0024]
According to the seventh aspect of the invention, by forming the base in an arc shape, the manufacturing cost is reduced, and the entire motor is reduced in weight.
According to the invention described in claim 8, windings from two different exciting coils are connected at one connection portion.
[0025]
According to the ninth aspect of the present invention, windings from two different exciting coils are connected at two different connecting portions.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIGS. 1A, 1B and 2 show a motor 1 according to the present embodiment, which is a DC motor. FIG. 3A is an explanatory diagram illustrating a winding state and a short-circuit state of the motor 1. FIG. 3B is a connection diagram of the exciting coils 13a to 13h.
[0027]
The motor 1 includes a stator 2 and an armature 3 as a rotor. The stator 2 has a yoke housing 4, an end frame 5 and a permanent magnet 6.
The yoke housing 4 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and six permanent magnets 6 having a substantially arc-shaped cross section are arranged and fixed at equal intervals in a circumferential direction on an inner peripheral surface thereof. That is, the number of poles of the permanent magnet 6 is “6”. The armature 3 is rotatably accommodated inside the permanent magnet 6. An end frame 5 for closing the opening is attached to an opening of the yoke housing 4 containing the armature 3 by a plurality of screws 7. Bearings 8 are respectively held at the center of the end frame 5 and the bottom of the yoke housing 4, and each bearing 8 rotatably supports the rotating shaft 11 of the armature 3.
[0028]
The armature 3 has a rotating shaft 11, an armature core 12, excitation coils 13a to 13h, and a commutator 14. An armature core 12 is fixed to the rotating shaft 11. The armature core 12 has eight teeth 12a to 12h extending radially, and the windings 15 are wound around the teeth 12a to 12h by concentrated winding to form the respective excitation coils 13a to 13h. That is, the number of the exciting coils 13a to 13h is "8".
[0029]
The commutator 14 has 24 segments 16 on its outer peripheral surface. As shown in FIG. 3A, segment numbers “1” to “24” are sequentially assigned to each segment 16 on one side in the circumferential direction. In the present embodiment, three adjacent segments 16 form one set, and each set of segments 16 is referred to as first to third segments along the circumferential direction. That is, the first set includes a first segment with a segment number “1”, a second segment with a segment number “2”, and a third segment with a segment number “3”. Be composed. The second set is composed of a first segment with a segment number “4”, a second segment with a segment number “5”, and a third segment with a segment number “6”. You. Similarly, the third set has first to third segments with segment numbers “7” to “9”,..., The eighth set has segment numbers “22” to “24”. It is composed of first to third segments. Therefore, the first segment of each set has segment numbers "1", "4", "7", "22", and the second segment of each set has segment numbers of "2", "5", "8", ... "23", and the third segments of each set have segment numbers "3", "6", "9" ... "24".
[0030]
Then, in each segment 16, the three segments 16 arranged at an interval of 120 ° are short-circuited by short-circuit members 17a to 17h so as to have the same potential.
[0031]
Specifically, the short-circuit member 17a short-circuits the segments 16 of the numbers "1", "9" and "17", and the short-circuit member 17b short-circuits the segments 16 of the numbers "2", "10" and "18". The short-circuit member 17c short-circuits the segments 16 of the numbers "3", "11" and "19", and the short-circuit member 17d short-circuits the segments 16 of the numbers "4", "12" and "20". The short-circuit member 17e short-circuits the segments 16 of the numbers "5", "13" and "21", and the short-circuit member 17f short-circuits the segments 16 of the numbers "6", "14" and "22". The short-circuit member 17g short-circuits the segments 16 with the numbers "7", "15" and "23", and the short-circuit member 17h short-circuits the segments 16 with the numbers "8", "16" and "24".
[0032]
The short-circuit members 17a to 17h short-circuit three segments 16 having an interval of 120 °. Therefore, each of the short-circuit members 17 a to 17 h includes a base 18 formed in a substantially annular shape from a metal plate, and a bent portion 19 radially extended from the base 18 to be connected to each segment 16. It is configured. In the present embodiment, the bent portions 19 are formed to extend from the base 18 at intervals of 120 °, that is, at three places.
[0033]
The bent portion 19 is bent at two different positions in the axial direction. That is, each bent portion 19 includes a first extension portion extending radially outward from the outer peripheral surface of the base portion 18, a second extension portion extending along the axial direction from the tip of the first extension portion, A third extension extending radially outward from the tip of the second extension. The first and third extending portions are formed to have the same length in all the bent portions 19, and the length of the second extending portion (between the bent portion and the bent portion) in the axial direction is: The short-circuit members 17a to 17h are formed so as to be different so that the positions of the distal ends of all the bent portions 19 in the axial direction coincide with each other. The length of the second extending portion may be 0 (zero) depending on the positions of the base 18 of each of the short-circuit members 17a to 17h and the tip of each bent portion 19. That is, when the position of the base 18 and the position of the distal end of the bent portion 19 are the same in the axial direction, the bent portion 19 that does not include the second extending portion extending along the axial direction is formed.
[0034]
As shown in FIG. 5 (a), each segment 16 is formed near the root of the tip (third extension) of each bent portion 19, that is, near the end of the third extension on the radially inner side. It is fixed. Further, a connecting portion 20 for connecting to the winding 15 is provided at the tip of the predetermined bent portion 19, that is, at the end of the third extension portion on the radially outer side. In the present embodiment, two connection portions 20 are provided for each of the short-circuit members 17a to 17h.
[0035]
The connection section 20 will be described in detail. The circumferential width of the connecting portion 20 is formed wider than the circumferential width of the bent portion 19. That is, since the bent portions 19 are formed to extend radially from the base portion 18, there is a space between the adjacent bent portions 19 at the tip of the bent portion 19. For this reason, the circumferential width of the connection portion 20 can be formed larger than the circumferential width of the bent portion 19.
[0036]
Further, as shown in FIG. 5A, the connection portion 20 has a pair of connection claws 21 formed at the ends thereof so as to extend radially outward of the base portion 18 of the short-circuit members 17a to 17h. I have. In addition, since the circumferential width of the connecting portion 20 is formed to be larger than the circumferential width of the bent portion 19, the connecting claw 21 capable of connecting the winding 15 having a large wire diameter can be provided. . When the winding 15 is arranged at a predetermined position between the connection claws 21, as shown in FIG. 5B, the connection claw 21 is swaged, so that the winding 15 is connected to the short-circuit members 17a to 17h. Connected.
[0037]
When the short-circuit members 17a to 17h described above are assembled to the rotating shaft 11 of the motor 1, an eight-layer structure in which the insulating member 24 is interposed between the base portions 18 of the eight short-circuit members 17a to 17h. Is assembled so as to constitute the substantially cylindrical short-circuit member laminated portion 23 of FIG. FIG. 4 is a perspective view for explaining the short-circuit member laminated portion 23 configured as described above. In FIG. 4, illustration of the insulating member 24 is omitted.
[0038]
At the time of assembly, the bases 18 of the short-circuit members 17a to 17h are respectively arranged as shown in FIG. 4 so that the bent portions 19 do not come into contact with each other because the circumferential positions of the bent portions 19 match. The positions of the bent portions 19 are shifted by a predetermined angle in the circumferential direction and are stacked.
[0039]
When the base portions 18 of the short-circuit members 17a to 17h are laminated to form the short-circuit member laminated portion 23, the position of the distal end of the bent portion 19 in the axial direction, specifically, the bent portion 19 and the segment 16 are connected. The short-circuit members 17a to 17h are sequentially laminated so that the positions of the short-circuit members 17a to 17h coincide with each other. In other words, in each bent portion 19, the axial length of the second extending portion is such that when the base portions 18 of the short-circuit members 17 a to 17 h are stacked to form the short-circuit member stacked portion 23, the distal end of the bent portion 19 is formed. The positions are adjusted so as to coincide with each other in the axial direction of the short-circuit member laminated portion 23.
[0040]
For example, in the present embodiment, when the short-circuit member 17h constitutes the short-circuit member laminated portion 23 and is attached to the rotating shaft 11, the short-circuit member 17h is the most distant in the axial direction from the commutator 14 side. Thus, the axial length of the second extension of the bent portion 19 of the short-circuit member 17h is formed to be the longest. Conversely, when the short-circuit member laminated portion 23 is formed and attached to the rotating shaft 11, the short-circuit member 17a, which is closest to the commutator 14 side in the axial direction, has the second extension portion of the bent portion 19 of the short-circuit member 17a that is closest to the commutator 14 in the axial direction. The length is formed to be the shortest in order to match the position of the tip of the bent portion 19 in the axial direction. In the present embodiment, the axial length of the second extension of the bent portion 19 of the short-circuit member 17a is 0 (zero).
[0041]
As shown in FIG. 1B, the insulating member 24 interposed between the short-circuit members 17a to 17h has an outer diameter of the insulating member 24 larger than the outer diameter of the base 18 of the short-circuit members 17a to 17h. Formed. That is, when the short-circuit member laminated portion 23 is configured, the short-circuit members 17a to 17h are prevented from contacting each other. The insulating member 24 is formed so as not to interfere with each bent portion 19 so that the short-circuit members 17a to 17h can be stacked to form the short-circuit member stacked portion 23.
[0042]
The short-circuit member laminated portion 23 configured as described above is provided coaxially and integrally with the commutator 14. Then, the short-circuit member laminated portion 23 is inserted between the rotating shaft 11 and disposed between the commutator 14 and the armature core 12. At this time, as shown in FIG. 1B, a part of the short-circuit member lamination portion 23 is disposed within the range of the armature core 12 in the axial direction. In other words, at the end of the armature core 12, a substantially annular concave portion surrounded by the rotating shaft 11, the teeth 12a to 12h, and the exciting coils 13a to 13h, which are extra spaces, is formed for convenience of design. When the short-circuit member laminated portion 23 is disposed between the commutator 14 and the armature core 12 with respect to the concave portion which is an extra space, the short-circuit member laminated portion 23 is disposed so as to accommodate a part of the short-circuit member laminated portion 23. That is, since the positions of the distal ends of the bent portions 19 are aligned in the axial direction, even if a part of the short-circuit member laminated portion 23 is accommodated in the concave portion, the portion connected to the winding 15 and the segment 16 is commutator 14. Can be gathered by the side. Therefore, even after the short-circuit member laminated portion 23 is attached to the rotating shaft 11, the winding 15 and the segment 16 can be easily connected to the short-circuit member laminated portion 23 without being disturbed by the exciting coils 13a to 13h and the like. it can.
[0043]
As shown in FIG. 3A, the exciting coils 13a to 13h are connected between the second and third segments of each set of segments 16 via short-circuit members 17a to 17h. That is, each of the short-circuit members 17a to 17h is connected to the winding 15 from two different exciting coils 13a to 13h at two different connection portions 20.
[0044]
More specifically, the exciting coil 13a is wound around the predetermined teeth 12a with the winding 15 extending from the connection portion 20 of the bent portion 19 connecting to the segment 16 of the number "2". The connecting portion 20 of the bent portion 19 to be connected is configured. The exciting coil 13b is formed such that the winding 15 extends from the connecting portion 20 of the bent portion 19 connected to the segment 16 of number "5", is wound around the predetermined tooth 12b, and is connected to the segment 16 of number "6". Is connected to the connection unit 20 of the first embodiment. The exciting coil 13c is formed such that the winding 15 extends from the connecting portion 20 of the bent portion 19 connected to the segment 16 of the number "8", is wound around the predetermined tooth 12c, and is connected to the segment 16 of the number "9". Is connected to the connection unit 20 of the first embodiment. The exciting coil 13d is formed such that the winding 15 extends from the connecting portion 20 of the bent portion 19 connected to the segment 16 of the number "11", is wound around a predetermined tooth 12d, and is connected to the segment 16 of the number "12". Is connected to the connection unit 20 of the first embodiment. The exciting coil 13e is formed such that the winding 15 extends from the connecting portion 20 of the bent portion 19 connected to the segment 16 of the number "14", is wound around the predetermined tooth 12e, and is connected to the segment 16 of the number "15". Is connected to the connection unit 20 of the first embodiment. The exciting coil 13f has a winding portion 15 extending from a connection portion 20 of a bent portion 19 connected to the segment 16 of the number "17", wound around a predetermined tooth 12f, and a bent portion 19 connected to the segment 16 of the number "18". Is connected to the connection unit 20 of the first embodiment. The exciting coil 13g is formed such that the winding 15 extends from the connecting portion 20 of the bent portion 19 connected to the segment 16 of the number "20", is wound around a predetermined tooth 12g, and is connected to the segment 16 of the number "21". Is connected to the connection unit 20 of the first embodiment. The exciting coil 13h has a winding portion 15 extending from a connection portion 20 of a bent portion 19 connected to the segment 16 of number "23", wound around a predetermined tooth 12h, and a bent portion 19 connected to the segment 16 of number "24". Is connected to the connection unit 20 of the first embodiment.
[0045]
An anode-side (+ pole-side) power supply brush 25a and a cathode-side (-pole-side) power supply brush 25b, which are arranged at an interval of 180 °, are in sliding contact with the commutator 14. Therefore, for example, in FIG. 3A, when the anode-side power supply brush 25a is in contact with the segment 16 of the number “1”, the cathode-side power supply brush 25b is in contact with the segment 16 of the number “13”. The arrow in FIG. 3A indicates the direction in which the current flows at this time.
[0046]
In this case, as shown in FIG. 3B, the anode side power supply brush 25a is connected between the excitation coil 13c and the excitation coil 13f, and the cathode side power supply brush is provided between the excitation coil 13b and the excitation coil 13g. 25b is in a connected state. When power is supplied from each of the power supply brushes 25a and 25b to each of the excitation coils 13a to 13h via the commutator 14, the motor 1 rotates, and with this rotation, each of the power supply brushes 25a and 25b for the commutator 14 is rotated. The rotation of the motor 1 is continued by sequentially moving the contact position of the motor 25b.
[0047]
As described in detail above, this embodiment has the following features.
(1) When the short-circuit members 17a to 17h are stacked to form the short-circuit member stacking portion 23, the bent portions 19 are formed so that the connection positions of the bent portions 19 connected to the respective segments 16 in the axial direction match. . For this reason, when connecting the segment 16 and the short-circuit members 17a to 17h, they can be collected at a position where they are not hindered by the exciting coils 13a to 13h and the like. In addition, by matching the positions of the connection locations in the axial direction, the process of connecting each segment 16 to the corresponding short-circuit members 17a to 17h can be uniformly processed.
[0048]
In addition, since the positions of the connecting portions of the bent portions 19 in the axial direction are matched, it is not necessary to change the shape of each segment 16 in order to connect to the bent portions 19. That is, the shape of each segment 16 can be made the same, and the manufacture becomes easy.
[0049]
(2) In order to short-circuit each segment 16, short-circuit members 17 a to 17 h are stacked to form a short-circuit member stacking portion 23, and each segment 16 is connected to the bent portion 19. Since the shape of each of the short-circuit members 17a to 17h is determined in advance, which of the segments 16 is connected is uniquely determined by the shape. Therefore, when the segments 16 are actually short-circuited, there is no need to determine which segment 16 must be short-circuited, and the manufacturing process is simplified, and the manufacturing can be easily performed.
[0050]
(3) A part of the short-circuit member stacking portion 23 is surrounded by the teeth 12a to 12h, the exciting coils 13a to 13h, and the rotating shaft 11 by matching the positions of the connecting portions of the segments 16 and the bent portions 19 in the axial direction. It can be accommodated in the recess. That is, even if a part of the short-circuit member laminated portion 23 is accommodated in the concave portion formed at the end of the armature core 12, the portion connected to the winding 15 and the segment 16 can be gathered on the commutator 14 side. That is, even after the short-circuit member laminated portion 23 is attached to the rotating shaft 11, the winding 15 and the segment 16 can be easily connected to the short-circuit member laminated portion 23 without being obstructed by the exciting coils 13a to 13h and the like. It becomes. Further, since a part of the short-circuit member lamination portion 23 is disposed within the range of the armature core 12 in the axial direction, the axial length of the motor 1 can be shortened.
[0051]
(4) The bent portion 19 is formed to extend radially from the base portion 18. For this reason, by forming the bent portion 19 radially, a margin in the circumferential direction at the tip of the bent portion 19 can be provided. That is, in the present embodiment, the connection point where the short-circuit members 17a to 17h and the segment 16 connect is the tip of the bent portion 19 (that is, the third extension portion). Even if they are matched, there is no problem that the connecting portions are close to each other and the connection is not hindered, and the manufacture of the motor 1 becomes easy. Further, even if the positions of the tips of the bent portions 19 in the axial direction are matched, the adjacent bent portions 19 do not come into contact with each other, so that the cause of the failure can be prevented beforehand.
[0052]
(5) Since the bent portion 19 is formed to extend radially from the base portion 18, a margin is created in the circumferential direction between the adjacent bent portion 19 at the tip of the bent portion 19, and the circumferential direction of the connecting portion 20 in the circumferential direction. The width can be formed wider than the circumferential width of the bent portion 19. That is, by forming the circumferential width of the connecting portion 20 larger than the circumferential width of the bent portion 19, the connecting claw 21 of the connecting portion 20 can be enlarged. For this reason, the winding 15 having a large wire diameter can be connected to increase the current capacity. Therefore, by increasing the current capacity, a large amount of current can flow, and the output of the motor 1 can be increased.
[0053]
(6) The exciting coils 13a to 13h were connected between the second and third segments of each set of the segments 16 via the short-circuit members 17a to 17h. In other words, the windings 15 from the two different exciting coils 13a to 13h were connected at two different connecting portions 20, respectively. Since the winding 15 from one excitation coil 13a to 13h is connected to one connection part 20, when the winding 15 from each excitation coil 13a to 13h is connected to the predetermined connection part 20, the shortest distance is required. What is necessary is just to connect to the connection part 20 located, and the winding 15 can be shortened. In addition, by connecting the windings 15 from the excitation coils 13a to 13h to the connection portion 20, the windings 15 do not overlap, and the connection between the windings 15 and the connection portion 20 is facilitated.
[0054]
(7) The winding 15 is sandwiched by caulking the pair of connection claws 21, and the winding 15 and the bent portion 19 are connected. Thereby, the winding 15 can be reliably connected to the bent portion 19.
[0055]
In addition, it can be embodied in the following forms other than the above.
In the above embodiment, the windings 15 from the two different exciting coils 13a to 13h are connected by the two connecting portions 20 provided in the short-circuit members 17a to 17h, respectively. As another example, one connection part 20 may be provided for each of the short-circuit members 17a to 17h, and connected to the winding 15 from two different excitation coils 13a to 13h at one connection part 20. This will be specifically described. FIG. 6 is a developed view showing a winding state and a short-circuit state of the motor 1 in this another example. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 6, for convenience of the drawing, the anode-side power supply brush 25a and the cathode-side power supply brush 25b are indicated by broken lines.
[0056]
The exciting coil 13a has a winding portion 15 extending from a connection portion 20 of a bent portion 19 connected to the segment 16 of number "7", wound around a predetermined tooth 12a, and connected to the segment 16 of number "22". It is configured to be connected to 19 connection sections 20. The exciting coil 13b has a winding 15 extending from a connection portion 20 of a bent portion 19 connected to the segment 16 of number "10", wound around a predetermined tooth 12b, and connected to the segment 16 of number "1". It is configured to be connected to 19 connection sections 20. The exciting coil 13c has a winding portion 15 extending from the connection portion 20 of the bent portion 19 connected to the segment 16 of the number "13", wound around a predetermined tooth 12c, and connected to the segment 16 of the number "4". It is configured to be connected to 19 connection sections 20. The exciting coil 13d is formed such that the winding 15 extends from the connection portion 20 of the bent portion 19 connected to the segment 16 of number "16", is wound around a predetermined tooth 12d, and is connected to the segment 16 of number "7". It is configured to be connected to 19 connection sections 20. The exciting coil 13e has a winding 15 extending from a connection portion 20 of a bent portion 19 connected to the segment 16 of number "19", wound around a predetermined tooth 12e, and connected to the segment 16 of number "10". It is configured to be connected to 19 connection sections 20. The exciting coil 13f has a winding 15 extending from a connection portion 20 of a bent portion 19 connected to the segment 16 of the number "22", wound around a predetermined tooth 12f, and connected to the segment 16 of the number "13". It is configured to be connected to 19 connection sections 20. The exciting coil 13g has a winding 15 extending from a connection portion 20 of a bent portion 19 connected to the segment 16 of number "1", wound around a predetermined tooth 12g, and connected to the segment 16 of number "16". It is configured to be connected to 19 connection sections 20. The exciting coil 13h includes a winding portion 15 extending from a connection portion 20 of a bent portion 19 connected to the segment 16 of number "4", wound around a predetermined tooth 12h, and connected to the segment 16 of number "19". It is configured to be connected to 19 connection sections 20.
[0057]
By doing so, the process of connecting the winding 15 to the connection portion 20 can be halved. In addition, since the number of connection points is reduced, the possibility of a failure such as a poor connection in each connection unit 20 is reduced. Further, when a connection failure occurs between the winding 15 and the connection portion 20, the failure location can be easily specified, and the repair can be simplified.
[0058]
In the above embodiment, the short-circuit members 17a to 17h have the substantially annular base 18, but may be embodied by an arc-shaped base. When the base is formed in an arc shape, an effect is obtained that the entire motor can be reduced in weight.
[0059]
Specifically, in the motor 1 of the six-pole, eight-coil, 24-segment type as described in the above embodiment, the base portion 18 between the extension portions of the bent portion 19 provided with the connection portion 20 is cut off. Can be. In addition, as in the above-described another example, in the motor 1 having 6 poles and 8 coils and 24 segments, the connection portions 20 are provided at each one of the short-circuit members 17a to 17h, and the windings from the two different excitation coils 13a to 13h are provided. It is also possible to connect the wire 15 with one connection part 20. In this case, it is possible to cut off the base 18 between the extending portions of the bent portion 19 where the connecting portion 20 is not provided. In these cases, in addition to the above-described effects, even when the short-circuit member laminated portions are formed by laminating the short-circuit members provided with the arc-shaped base portions, an effect that the weight balance is maintained is obtained.
[0060]
In the above-described embodiment, the connection portion 20 has the pair of connection claws 21 extending along the radial outer side of the base portion 18 of the short-circuit members 17a to 17h. It is not limited to the shape. For example, as shown in FIG. 7A, a pair of connecting claws 41 extending along the circumferential direction of the base 18 at the tip of the connecting portion 20 may be provided. In this case, as shown in FIG. 7B, the connection claw 41 is crimped inward to connect to the winding 15. Further, as shown in FIG. 8A, a pair of connecting claws 42 are formed at the distal end of the connecting portion 20 so as to extend along the circumferential direction of the base 18, and as shown in FIG. The claws 42 may be connected to the windings 15 by caulking outward.
[0061]
In the above-described embodiment, the motor is constituted by a 6-pole, 8-coil, 24-segment motor. The present invention is not limited to the motor 1 having 24 segments of coils. In addition, a motor with a concentrated winding brush in which the radial force acting on the armature during rotation is extremely small, specifically, the number of permanent magnet poles of the stator is set to 2N poles (2N is an integer of 6 or more). ), And the number M of exciting coils of the rotor (armature) is 2N ± 2 (M is an integer), and the number S of commutator segments is N × M. In this case, the number T of short-circuit members is M, and the number O of bent portions is N.
[0062]
For example, as shown in FIG. 9, the number of poles of the permanent magnet 51 of the stator is 10 poles, the number of excitation coils 52 a to 52 l is 12, and the number of segments 54 of the commutator 53 is 10 poles 12. The present invention may be embodied by a motor with a concentrated winding brush having 60 segments of coils. I will talk a little about this. FIG. 9 is a developed view showing the winding winding and the short-circuit state of the concentrated winding brush motor in this case.
[0063]
The segments 54 are numbered from “1” to “60”, and five adjacent segments 54 are set as one set, and the segments 54 of each set are referred to as first to fifth segments along the circumferential direction. Then, in each segment 54, the five segments 54 arranged at an interval of 72 ° are short-circuited by the short-circuit members 55a to 55l so as to have the same potential. The excitation coils 52a to 52l are connected between the second and third segments of each set of segments 54 via short-circuit members 55a to 55l.
[0064]
The technical ideas that can be obtained from the above-described other examples and embodiments will be disclosed.
2. The motor according to claim 1, wherein the bases of the short-circuit members are laminated while being shifted by a predetermined angle in a circumferential direction so that the bent portions do not contact each other.
[0065]
(B) The connecting portion includes a pair of connecting claws extending toward the outside in the radial direction of the base to connect a winding from the exciting coil. Motor as described. Therefore, even if a plurality of windings are swaged, the short-circuit member and the windings are easily connected.
[0066]
(C) The number of poles of the permanent magnet is six, the number of the exciting coils is eight, the number of the segments is twenty-four, a plurality of bent portions are provided at the base of the short-circuit member, and one of the bent portions is provided. The motor according to claim 1, further comprising a connection portion connected to the winding at a location, wherein the connection portion is connected to the two exciting coils. With this configuration, it is possible to cut off the base between the portions where the bent portions on which the connection portions are formed extend.
[0067]
(D) The number of poles of the permanent magnet is six, the number of the exciting coils is eight, the number of the segments is twenty-four, and a plurality of bent parts are provided at the base of the short-circuit member. The motor according to claim 1, further comprising a connection portion connected to a winding at a location, wherein the connection portion is connected to each of the two excitation coils. With this configuration, it is possible to cut off the base between the portions where the bent portions where the connection portions are not formed extend.
[0068]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, a motor that can be easily manufactured can be provided.
[Brief description of the drawings]
1A is a longitudinal sectional view of a motor according to an embodiment, and FIG. 1B is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor.
3A is a development view of a motor, and FIG. 3B is a connection diagram of an exciting coil.
FIG. 4 is a perspective view for explaining a short-circuit member laminated portion.
FIG. 5A is a perspective view of a connection part, and FIG. 5B is a perspective view showing a state where the connection part of FIG.
FIG. 6 is a development view of another example of the motor.
FIG. 7A is a perspective view of a connection part of another example, and FIG. 7B is a perspective view showing a state where the connection part of FIG.
8A is a perspective view of a connection portion of another example, and FIG. 8B is a perspective view showing a state where the connection portion of FIG.
FIG. 9 is a development view of another example of the motor.
FIG. 10 is an explanatory view showing a conventional method of short-circuiting between segments.
11A is a development view showing a conventional winding method and a short-circuit method, and FIG. 11B is a connection diagram of an exciting coil.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 2 ... Stator, 3 ... Armature, 6, 51 ... Permanent magnet, 11 ... Rotating shaft, 12 ... Armature core, 12a-12h ... Teeth, 13a-13h, 52a-521 L ... Exciting coil, 14 53, commutator, 15 winding, 16, 54, segment, 17a-17h, 55a-551, short circuit member, 18 base, 19 bending part, 20 connection part, 21 connection claw, 23 short circuit Member laminated portion, 24: insulating member, 25a: anode-side power supply brush, 25b: cathode-side power supply brush.

Claims

For a stator provided with permanent magnets having different polarities in the circumferential direction, a commutator having an armature core and a segment in which the excitation coil is wound around the teeth by concentrated winding, respectively, and a commutator and a predetermined segment, respectively. An armature having a short-circuit member laminated portion that short-circuits is rotatably disposed, and a motor configured to supply power from the anode-side power supply brush and the cathode-side power supply brush to the commutator,
The short-circuit member stacking section is configured by stacking a plurality of short-circuit members,
Each of the short-circuit members has a base portion laminated in the axial direction, and a bent portion extending from the base portion.
A motor, wherein the bent portions of the short-circuit members are formed such that the positions of the distal ends connected to the segments are aligned in the axial direction.

Each of the bases is laminated via an insulating member,
2. The motor according to claim 1, wherein the insulating member has an outer diameter larger than an outer diameter of the base and does not interfere with the bent portion. 3.

The number of poles of the permanent magnet is 2N poles (N is an integer of 3 or more), the number M of the exciting coils is 2N ± 2 (M is an integer of 4 or more), and the number S of the segments is N × M. The motor according to claim 1 or 2, wherein:

The motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the bent portion extends radially outward from a base of the short-circuit member.

The bent portion includes a connecting portion connected to a winding at a tip thereof,
The motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the connecting portion is formed such that a circumferential width of the connecting portion is larger than a circumferential width of the bent portion. .

The motor according to any one of claims 1 to 5, wherein at least a part of the short-circuit member stacking portion is disposed within a range in an axial direction of the armature core.

The motor according to any one of claims 1 to 6, wherein a base of the short-circuit member has an arc shape.

The short-circuit member has a plurality of bent portions, and includes a connecting portion connected to a winding in one of the bent portions,
The motor according to claim 1, wherein the connection portion is connected to the two excitation coils.

The short-circuit member has a plurality of bent portions, two of the bent portions each have a connection portion connected to the winding,
The motor according to claim 1, wherein the connection portion is connected to each of the two excitation coils.