JP2006074995A - Rotating electrical machine - Google Patents
Rotating electrical machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006074995A JP2006074995A JP2005305516A JP2005305516A JP2006074995A JP 2006074995 A JP2006074995 A JP 2006074995A JP 2005305516 A JP2005305516 A JP 2005305516A JP 2005305516 A JP2005305516 A JP 2005305516A JP 2006074995 A JP2006074995 A JP 2006074995A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- segments
- wire
- segment
- portions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、複数個のセグメントを有する整流子を備えた回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine including a commutator having a plurality of segments.
図11は従来の回転電機である電動パワーステアリング用モータ100の側断面図である。この電動パワーステアリング用モータ100は、円筒状のヨーク101と、このヨーク101内に固定され永久磁石で構成された極数4の磁極102と、ヨーク102内に軸受103により回転自在に設けられたシャフト104と、このシャフト104に固定されたアマチュア105と、シャフト104の端部に固定された整流子106と、この整流子106の表面にスプリング(図示せず)の弾性力により当接しブラシホルダ107により保持されたブラシ108とを備えている。
FIG. 11 is a side sectional view of a
アマチュア105は、軸線方向に延びた22個のスロット110を有するコア109と、スロット110に導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線111とを備えている。
中空円柱状の整流子106は、等分間隔をおいて配設された22個の銅製のセグメント112と、セグメント112間に配設され隣接したセグメント112間を絶縁保持する樹脂材とを有している。
4極、重巻方式の上記電動パワーステアリング用モータ100では、セグメント112に当接するブラシ108を介して外部から電流を巻線111に供給することにより、アマチュア105は電磁作用により、シャフト104とともに回転する。
The amateur 105 includes a
The hollow
In the electric
図12及び図13は、巻線111、磁極102、整流子106及びブラシ108の取り付け位置関係を示すため、それぞれの部材が回転方向に円筒状に配置されたものを平面状に展開した巻線説明図である。
図11の電機パワーステアリング装置用モータ100は、22個のティース113、22個のセグメント112、4つの磁極102であるが、巻線111の構成要素である各巻線部114、及び各セグメント112の互いの接続関係を分かり易くするために、360°相当分以上(720°分)に渡って長めに示してある。
FIGS. 12 and 13 show the mounting positions of the winding 111, the
The
N,Sのマークのある部分が磁極102、最下部に+、−のマークのある部分がブラシ108をそれぞれ示す。N,Sのマークの下側に1〜22までの番号がついた、四角がスロット110を区画するティース113、ブラシ108のすぐ上に1〜22の番号がついた四角がセグメント112を示す。
The part with the N and S marks shows the
この例の巻線111は、図14に示すように、隣接した二つのセグメント112間には2つの巻線部114が並列接続された所謂ダブル重巻きで構成されている。このうち図12はコア109の径方向外側(上段)のアマチュア105の巻線説明図、図13はコア109の径方向内側(下段)のアマチュア105の巻線説明図である。
このダブル重巻きの巻線111は、シングル重巻きと比較して導線を細くできるので巻線作業性が向上する利点がある。
なお、図14において、点線で示された巻線部114は図15に示すように、ブラシ108が二つのセグメント112に当接してセグメント間で同電位であり、この点線の巻線部114は電流が流れていないことを示している。
全部で22個のセグメント112であるこの例では、巻線111の上段側及び下段側にそれぞれ22個の巻線部114が配置されているが、上段と下段とにおいて同一のスロット110に巻線部114を収めるのではなく、図16(a)〜図16(c)に示すように磁気的に対称な別のスロットに配置されている。
As shown in FIG. 14, the
The double-winding winding 111 has an advantage of improving the winding workability because the conductive wire can be made thinner than the single-winding winding.
In FIG. 14, as shown in FIG. 15, the
In this example, which has a total of 22
ここで、例えばリード部115A,115Bがセグメント112のNo.12とNo.13との間に接続された巻線111の上段側の巻線部114A及び下段側の巻線部114Bに注目すると、上段側の巻線部114Aは、ティース113のNo.10とNo.11との間のスロット110と、ティース113のNo.15とNo.16との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、セグメント112のNo.12とNo.13とのほぼ真上に位置している。一方、下段側の巻線部114Bは、ティース113のNo.21とNo.22との間のスロット110と、ティース113のNo.4とNo.5との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、セグメント112のNo.1とNo.2とのほぼ真上に位置している。即ち、同一のセグメント112のNo.12を起点とし、同一のセグメント112のNo.13を終点とする上段側の巻線部114Aと下段側の巻線部114Bとは機械角で180°離れた位置にある。
このように配置することで、片側のブラシ108に不具合が起きた場合、あるいは固体差により微妙な特性ずれが生じた場合でも、常に同一タイミングで整流された巻線部114は機械的にバランスした位置に配置されており、電磁力による振動を抑えることができる。
Here, for example, the
By arranging in this way, the
上記構成の電機パワーステアリング装置用モータ100では、図13から分かるように、セグメント112と接続される巻線111の下段側の巻線部114の各リード部115Bが長くなり、かつ相互に交差しているので、アマチュア105のコイルエンド部が大きくなる他、導線を巻回して巻線111を製造する巻線作業性が困難となり、また巻線111の絶縁不良が生じやすいといった問題点があった。
In the electric power
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、機械的にバランスした位置に配置した巻線部のリード部が交差することなく、導線を巻回して巻線を製造する巻線作業性が向上し、また絶縁不良を抑制する等の回転電機を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and the conductive wires are wound and wound without crossing the lead portions of the winding portions arranged at mechanically balanced positions. An object of the present invention is to obtain a rotating electrical machine that improves winding workability for manufacturing a wire and suppresses insulation failure.
この発明に係る回転電機は、ヨークと、このヨーク内に固定された磁極と、前記ヨーク内に回転自在に設けられたシャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻きで巻回されて形成された複数個の巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、前記セグメント間にはn個(nは前記磁極の極数及び前記スロットの数の公約数、但し2以上)の前記巻線部が並列に接続され、かつこの巻線部が機械角360度に対して互いに対称に配置された回転電機であって、前記セグメントから視て周方向において最も近い前記巻線部の他の巻線部の各リード部は、同一の周方向に導出されており、同電位であるべき前記セグメント同士は均圧線により接続され、前記導線及び前記均圧線は同一部材で構成され、前記巻線及び前記均圧線は連続的に接続されており、前記導線はエナメル被覆の丸線である。 A rotating electrical machine according to the present invention includes a yoke, a magnetic pole fixed in the yoke, a shaft rotatably provided in the yoke, and an axially extending outer peripheral surface of a core fixed to the shaft. An armature having a winding composed of a plurality of winding portions formed by winding a conducting wire between a plurality of formed slots, and a winding portion fixed to the shaft and the winding portion; And a plurality of brushes in contact with the surface of the segment, and n (n is the above-mentioned) between the segments. A rotating electrical machine in which the winding parts of the number of poles of the magnetic pole and the common divisor of the number of slots (but 2 or more) are connected in parallel, and the winding parts are arranged symmetrically with respect to a mechanical angle of 360 degrees. And said segment Each lead part of the other winding part of the winding part that is closest in the circumferential direction as viewed from the outside is led out in the same circumferential direction, and the segments that should be at the same potential are connected by a pressure equalizing line, The conducting wire and the pressure equalizing wire are made of the same member, the winding and the pressure equalizing wire are continuously connected, and the conducting wire is an enamel-coated round wire.
また、この発明に係る回転電機は、シャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻き及び波巻きで巻回されて形成された複数個の重巻きの巻線部及び波巻きの巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定されているとともに前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部のそれぞれの両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、互いに一方の前記リード部が同一の前記セグメントに接続された前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部は、機械角360度に対して互いに対称に配置され、かつ波巻きの巻線部は両リード部が同一の周方向に導出されており、同電位であるべき前記セグメント同士は均圧線により接続され、前記導線及び前記均圧線は同一部材で構成され、前記巻線及び前記均圧線は連続的に接続されており、前記導線はエナメル被覆の丸線である。 In the rotating electrical machine according to the present invention, a conductive wire is wound in multiple windings and wave windings between a shaft and a plurality of slots formed in the axial direction on the outer peripheral surface of a core fixed to the shaft. An armature having a winding composed of a plurality of heavy winding portions and wave winding portions formed, and fixed to the shaft, and the heavy winding portion and the wave winding The lead portion includes a commutator having a plurality of segments in which lead portions at both ends of the winding portions are electrically connected, and a plurality of brushes in contact with the surface of the segments, and one of the lead portions. Are connected to the same segment, the winding portion of the heavy winding and the winding portion of the wave winding are arranged symmetrically with respect to a mechanical angle of 360 degrees, and the winding portion of the wave winding is both lead portions Are derived in the same circumferential direction The segments to be at the same potential are connected by a pressure equalizing wire, the conducting wire and the pressure equalizing wire are composed of the same member, and the winding and the pressure equalizing wire are continuously connected, The conductor is an enameled round wire.
この発明による回転電機によれば、機械的にバランスした位置に配置した巻線部のリード部が交差することなく、導線を巻回して巻線を製造する巻線作業性が向上し、また絶縁不良を抑制する等の効果がる。 According to the rotating electrical machine according to the present invention, the winding workability of winding the conductive wire to manufacture the winding is improved without the crossover of the lead portions of the winding portion arranged at the mechanically balanced position, and the insulation is insulated. There are effects such as suppressing defects.
以下、この発明の各実施の形態について説明するが、従来のものと同一または相当部分については、同一符号を付して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1の回転電機である電機パワーステアリング装置用モータ1の断面図、図2及び図3は図1の電機パワーステアリング装置用モータ1の巻線説明図である。
この電機パワーステアリング装置用モータ1は、円筒状のヨーク101と、このヨーク101内に固定され永久磁石で構成された磁極102と、ヨーク102内に軸受103により回転自在に設けられたシャフト104と、このシャフト104に固定されたアマチュア2と、シャフト104の端部に固定された整流子106と、この整流子106の表面にスプリング(図示せず)の弾性力により当接しブラシホルダ107により保持されたブラシ108とを備えている。
Each embodiment of the present invention will be described below, but the same or corresponding parts as those of the conventional one will be described with the same reference numerals.
1 is a cross-sectional view of a
The
アマチュア2は、軸線方向に延びた複数のスロット110を有するコア109と、スロット110に導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線3とを備えている。
中空円柱状の整流子106は、等分間隔をおいて配設された22個の銅製のセグメント112と、セグメント112間を絶縁する樹脂材とを有している。
4極、重巻方式の上記電機パワーステアリング装置用モータ1では、セグメント112に当接するブラシ108を介して外部から電流を巻線3に供給することにより、アマチュア2は電磁作用により、シャフト104とともに回転する。
The
The hollow
In the
図2及び図3は、巻線3、磁極102、整流子106及びブラシ108の取り付け位置関係を示すため、それぞれが回転方向に円筒状に配置されたものを平面状に展開した巻線説明図である。
図1の電機パワーステアリング装置用モータ1では、22個のティース113、22個のセグメント112、4つの磁極102であるが、各巻線部4及び各セグメント112の互いの接続関係を分かり易くするために、360°相当分以上(720°分)に渡って長めに示してある。
FIGS. 2 and 3 are explanatory views of windings in which the
In the
N,Sのマークのある部分が磁極102、最下部に+、−のマークのある部分がブラシ108をそれぞれ示す。N,Sのマークの下に1〜22までの番号がついた、四角がスロット110を区画するティース113、ブラシ108のすぐ上に1〜22の番号がついた四角がセグメント112を示す。セグメント112を起点とし、スロット110を通って磁極102に対向し、別のセグメント112に帰ってきている線群が、巻線3の構成要素である巻線部4である。
The part with the N and S marks shows the
この例の巻線3は、セグメント112間には2つの巻線部4で接続された所謂ダブル重巻きで構成されている。そのうち、図2はコア109の径方向外側(上段)の巻線図、図3はコア109の径方向内側(下段)の巻線説明図である。
この例の場合には、セグメント112間の並列回路部の数が2で上段側及び下段側にそれぞれ22個の巻線部4が配置されているが、上段側及び下段側において同一のスロット110に二つの巻線部4を収めるのではなく、互いに磁気的に対称なスロット110に配置されている。
The winding 3 in this example is constituted by a so-called double double winding in which two winding
In the case of this example, the number of parallel circuit portions between the
ここで、例えば両端部がセグメント112のNo.8とNo.9との間で接続された上段側の巻線部4A及び下段側の巻線部4Bに注目すると、上段側の巻線部4Aは、ティース113のNo.6とNo.7との間のスロット110と、ティース113のNo.11とNo.12との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、セグメント112のNo.8とNo.9とのほぼ真上に位置している。一方、下段側の巻線部4Bは、ティース113のNo.17とNo.18との間のスロット110と、ティース113のNo.22とNo.1との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、セグメント112のNo.19とNo.20とのほぼ真上に位置している。即ち、同一のセグメント112のNo.8を起点とし、同一のセグメント112のNo.9を終点とする上段の巻線部4Aと下段の巻線部4Bとは機械角で180°離れた位置にある。
このように配置することで、片側のブラシ108に不具合が起きた場合、あるいは固体差により微妙な特性ずれが生じた場合でも、常に同一タイミングで整流された巻線部4は機械的にバランスした位置に配置されており、電磁力による振動を抑えることができる。
Here, for example, both ends of the
By arranging in this way, the winding
従来例ではアマチュア105の下段側では巻線部114の両端部の各リード部115Bは互いに交差していたのに対して、この実施の形態1では、下段側の巻線部4の両端部のリード部5Bは同一方向に導出しており、各リード部5Bが重なることがない。このため、導線を巻回して巻線3を製造する巻線作業が容易となり,絶縁不良も抑制することができる。
In the conventional example, the
なお、図4に示すように、巻線部4は互いに並列接続された複数個の小巻線部40で構成してもよい。この場合には、小巻線部40の導線を細くすることができるので、導線の巻回作業性が向上する利点がある。
As shown in FIG. 4, the winding
また、この実施の形態では、スロット数22、極数4、セグメント112間の並列回路部の数を2、つまり2つの巻線部4を並列接続したアマチュア2であるが、勿論このものに限定されない。例えば、図5に示すように、6極、スロット数24の場合には、並列回路数を3として、3つの巻線部を機械角で120°間隔で配置すればよい。この場合も、1つの巻線部はリード部を介して接続されるセグメントの直近に配置し、残り2つの巻線部は、それらのリード部が重ならないように同一方向に導出すればよい。
Further, in this embodiment, the number of slots is 22, the number of poles is 4, and the number of parallel circuit portions between the
なお、セグメント112間の巻線部4の数nは、電磁力の均一化の観点から磁極102の極数及びスロット110の数の公約数にする必要性がある。例えば、6極、スロット数24の場合には、6、24の公約数は1,2,3,6であり、巻線部の数を1,2,3,6にすることができるが、巻線部の数1を選んだ場合、セグメント112間には並列回路を形成することが出来なくなり、nが1の場合は除かれる。
Note that the number n of the winding
実施の形態2.
図6はこの発明の実施の形態2の電機パワーステアリング装置用モータの巻線3の下段側の巻線説明図である。なお、巻線3の上段側の巻線説明図は図2と同一である。
この実施の形態2では、同電位となるセグメント112同士を均圧線11で接続した点が実施の形態1と異なる。
この実施の形態2の電機パワーステアリング装置用モータでは、均圧線11を用いて同電位であるべきセグメント112同士を電気的に接続してあり、巻線3のブラシ108間の各回路部間に生じる誘起電圧の差により回路部を通じてブラシ108に流れる循環電流を防止できるほか、各回路部間の巻線部4の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランスを抑制することができる。
FIG. 6 is an explanatory diagram of windings on the lower side of winding 3 of the motor for an electric power steering apparatus according to
The second embodiment is different from the first embodiment in that the
In the motor for an electric power steering apparatus according to the second embodiment, the
以下、その内容について説明する。図7はアマチュア10の各巻線部4が各セグメント112に接続された電気回路図であるが、以下の説明では、ブラシ、セグメント及び巻線部の各部材には、数字にアルファベット文字を付記して説明する。
The contents will be described below. FIG. 7 is an electric circuit diagram in which each winding
例えば、本来、第1のブラシ108A及び第3のブラシ108Cには3個のセグメント112が当接し、第2のブラシ108B及び第4のブラシ108Dには、2個のセグメント112が当接すべきときに、ほんの一瞬であるが第1のブラシ108Aには第1及び第2の2個のセグメント112a,112xしか当接しないことが生じる。その結果、本来第1ないし第4のブラシ108A〜108D間の第1ないし第4の電気回路部119a〜119dでは、巻線部4の数がこの時点においては4個で等しくなるべきであるが、異なることが生じる。つまり、第1の回路部119aでは第1の巻線部4aないし第5の巻線部4eが介在し、5個の巻線部4が介在する。従って、第1の電気回路部119aに流れる電流イと第3の電気回路部119cに流れる電流ロとは本来は同じ値になるべきであるが、異なる値になってしまう。その結果アマチュア10に作用する磁気吸引力がバランスしなくなり、アマチュア10に加振力が生じ、作動音が発生する。しかしながら、例えばセグメント112eと112pとが均圧線11で電気的に接続されているので、第1の電気回路部119aのセグメント112eと第3の電気回路部119cのセグメント112pとは同電圧となり、磁気吸引力がバランスするため加振力は低減される。なお、図7では、2本の均圧線11しか示されてなく、他の10本の均圧線は省略されている。
For example, originally, the three
次に、アマチュア10の各巻線部4が各セグメント112に接続され、またセグメント112間同士が均圧線11で接続される手順について説明するが、導線及び均圧線11には同一部材のエナメル被覆の丸線が用いられ、巻線3及び均圧線11は連続的に接続される。
例えば、巻線3の下段側(径方向内側)を示す図6において、セグメント112のNo.8にリード部5Bで接続された重巻きの巻線部4Bは、ティース113のNo.17とNo.18との間のスロット110と、ティース113のNo.22とNo.1との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部5Bでセグメント112のNo.9に接続される。この後、このセグメント112のNo.9から導出された均圧線11はセグメント112のNo.20に接続される。引き続き、このセグメント112のNo.20にリード部5Bで接続された巻線部4Bは、ティース113のNo.7とNo.8との間のスロット110と、ティース113のNo.12とNo.13との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部5Bでセグメント112のNo.21に接続される。この後このセグメント112のNo.21から導出された均圧線11はセグメント112のNo.10に接続される。引き続き、セグメント112のNo.10にリード部5Bで接続された巻線部4Bは、ティース113のNo.19とNo.20との間のスロット110と、ティース113のNo.2とNo.3との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部5Bを介してセグメント112のNo.11に接続される。こうして、各巻線部4Bは、スロット110の位置を変えながら形成されて巻線3の下段側が製造される。
Next, the procedure for connecting each winding
For example, in FIG. 6 showing the lower stage side (radially inner side) of the winding 3, the
その後、巻線3の上段側(径方向外側)が製造される。上段側では、図2において、セグメント112のNo.8にリード部5Aで接続された重巻きの巻線部4Aは、ティース113のNo.6とNo.7との間のスロット110と、ティース113のNo.11とNo.12との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部5Aでセグメント112のNo.9に接続される。引き続き、セグメント112のNo.9にリード部5Aで接続された巻線部4Aは、ティース113のNo.7とNo.8との間のスロット110と、ティース113のNo.12とNo.13との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部5Aでセグメント112のNo.10に接続される。こうして、各巻線部4Aは、接続されるセグメント112及び装着されるスロット110が一つずつ隣接したセグメント112及びスロット110に位置を変えながら形成されて巻線3の上段側が製造される。
Thereafter, the upper stage side (radially outer side) of the winding 3 is manufactured. On the upper side, in FIG. The winding
実施の形態3.
図8はこの発明の実施の形態3の電機パワーステアリング装置用モータの巻線21の下段側の巻線図、図9は巻線21の電気回路図である。なお、巻線の上段側の巻線図については図2と同一である。
この実施の形態3では、アマチュア20の巻線21の外径側である上段側の巻線部4Aについては実施の形態1及び2と同様の重巻で、各巻線部4Aは、接続されるセグメント112及び装着されるスロット110が一つずつ隣接したセグメント112及びスロット110に位置を変えながら形成されて、巻線21の上段側が製造されている。
FIG. 8 is a winding diagram of the lower side of the winding 21 of the motor for the electric power steering apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an electric circuit diagram of the winding 21. Note that the winding diagram on the upper side of the winding is the same as FIG.
In the third embodiment, the upper winding
一方、図8に示すように、アマチュア20の巻線21の内径側である下段側の巻線部22Bについては、所謂波巻で、かつ各巻線部22Bは機械的にちょうど対向する位置(約180°離れた位置)に配置されている。
例えば、セグメント112のNo.9にリード部23Bで接続された波巻きの巻線部22Bは、ティース113のNo.18とNo.19との間のスロット110と、ティース113のNo.1とNo.2との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部23Bでセグメント112のNo.21に接続されている。このセグメント112のNo.21にリード部23Bで接続された波巻きの巻線部22Bは、ティース113のNo.8とNo.9との間のスロット110と、ティース113のNo.13とNo.14との間のスロット110との間を導線を複数回巻回して構成され、波巻きのリード部23Bでセグメント112のNo.11に接続される。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the lower winding
For example, the
この実施の形態3では、セグメント112のNo.9から出発した巻線部22Bは、セグメント112を終点とするのではなく、これと180°離れたセグメント112につながっている。このような結線とした場合、ある回転方向については実施の形態1と同様に電磁力のバランスを取ることが可能となる。逆方向についてはバランスをとることができないため、ブラシの特性にばらつきがある場合には電磁加振力が生じる恐れがある。即ち、この実施の形態3は、回転方向が一方向に定まっている用途について、リード部23Bをできるだけ短くしつつ、電磁力のバランスをとることができる。
なお、波巻きの巻線部について互いに並列接続された複数個の小巻線部で構成してもよい。また、重巻きの巻線部についても互いに並列接続された複数個の小巻線部で構成してもよい。巻線を小巻線部で構成することで、導線がそれだけ細くなり、導線の巻回作業性が向上する利点がある。
In the third embodiment, the
In addition, you may comprise by the some small winding part mutually connected in parallel about the winding part of a wave winding. Further, the heavy winding portion may also be composed of a plurality of small winding portions connected in parallel to each other. By configuring the winding with a small winding portion, there is an advantage that the conducting wire becomes thinner and the winding workability of the conducting wire is improved.
実施の形態4.
図10はこの発明の実施の形態4の電機パワーステアリング装置用モータのアマチュア30の巻線31の下段側の巻線図である。なお、巻線31の上段側は図2と同一である。
この実施の形態4では、同電位となるセグメント112同士を均圧線11で接続した点が実施の形態3と異なる。
この実施の形態4の電機パワーステアリング装置用モータでは、均圧線11を用いて同電位であるべきセグメント112同士を電気的に接続してあり、巻線31のブラシ108間の各回路部間に生じる誘起電圧の差により電気回路部を通じてブラシ108に流れる循環電流を防止できるほか、各電気回路部間の巻線部32の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランスを抑制することができる。
FIG. 10 is a winding diagram of the lower stage of the winding 31 of the
The fourth embodiment is different from the third embodiment in that the
In the motor for an electric power steering apparatus according to the fourth embodiment, the
なお、この実施の形態4でも、実施の形態2と同様に、導線及び均圧線11には同一部材のエナメル被覆の丸線を用い、巻線31及び均圧線11を連続的に接続するようにしてもよい。また、巻線を製造する場合、巻線機の一つのノズルで巻線を製造してもよいし、複数のノズルを用いて同時に導線を巻回して巻線を製造してもよい。また、均圧線11については、必要に応じて適宜削減してもよい。また、上記各実施の形態1〜4において、巻線の上段側の巻線部と下段側の巻線部との配置を反対にしてもよい。また、電機パワーステアリング装置用モータ以外の回転電機にもこの発明が適用できるのは勿論である。
In the fourth embodiment, similarly to the second embodiment, the enamel-covered round wire of the same member is used for the conducting wire and the
以上説明したように、この発明に係る回転電機によれば、ヨークと、このヨーク内に固定された磁極と、前記ヨーク内に回転自在に設けられたシャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻きで巻回されて形成された複数個の巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、前記セグメント間にはn個(nは前記磁極の極数及び前記スロットの数の公約数、但し2以上)の前記巻線部が並列に接続され、かつこの巻線部が機械角360度に対して互いに対称に配置された回転電機であって、前記セグメントから視て周方向において最も近い前記巻線部の他の巻線部の各リード部は、同一の周方向に導出されているので、機械的にバランスした位置に配置した巻線部のリード部が交差することなく、巻線作業性が向上し、また絶縁不良が抑制される。
また、同電位であるべきセグメント同士が均圧線で接続されているので、巻線のブラシ間の各電気回路部間に生じる誘起電圧の差により電気回路部を通じてブラシに流れる循環電流を防止できるほか、各電気回路部間の巻線部の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランスを抑制することができ、静音化を実現できる。特に、負荷電流が変動しても回転電機音の変化が小さいので、例えば電動パワーステアリング用モータのように負荷状態が頻繁に変化するものには有効である。
また、導線及び均圧線は同一部材で構成され、巻線及び均圧線は連続的に接続されているので、回転電機の製造効率が大幅に向上する。
また、導線はエナメル被覆の丸線であるので、コアに導線を巻回して巻線を製造する工程を機械化することが簡単になり、アマチュアの量産化が可能となり、回転電機の製造コストが低減される。
As described above, according to the rotating electrical machine of the present invention, the yoke, the magnetic pole fixed in the yoke, the shaft rotatably provided in the yoke, and the core fixed to the shaft are provided. An armature having a winding composed of a plurality of winding portions formed by winding a conducting wire with multiple windings between a plurality of slots formed extending in the axial direction on the outer peripheral surface, and fixed to the shaft And a commutator having a plurality of segments electrically connected to lead portions at both ends of the winding portion, and a plurality of brushes in contact with the surface of the segments, Are connected in parallel with n (n is a common divisor of the number of poles of the magnetic pole and the number of slots, but 2 or more), and the windings are mutually connected with respect to a mechanical angle of 360 degrees. Rotating electricity arranged symmetrically Since each lead part of the other winding part of the winding part that is closest in the circumferential direction as viewed from the segment is led out in the same circumferential direction, it is arranged at a mechanically balanced position. The winding workability is improved and insulation defects are suppressed without crossing the lead portions of the winding portions.
In addition, since the segments that should be at the same potential are connected by a pressure equalizing line, the circulating current flowing to the brush through the electric circuit portion can be prevented by the difference in the induced voltage generated between the electric circuit portions between the brushes of the winding. In addition, it is possible to suppress the unbalance of the magnetic attractive force caused by the difference in the number of winding portions between the electric circuit portions, and to realize noise reduction. In particular, even if the load current fluctuates, the change in the rotating electric machine sound is small, and this is effective for a load state that frequently changes, such as an electric power steering motor.
Moreover, since the conducting wire and the pressure equalizing wire are made of the same member and the winding and the pressure equalizing wire are connected continuously, the manufacturing efficiency of the rotating electrical machine is greatly improved.
In addition, since the conducting wire is an enamel-coated round wire, it is easy to mechanize the process of winding the conducting wire around the core and manufacture the winding, enabling mass production of amateurs and reducing the manufacturing cost of rotating electrical machines. Is done.
また、この発明に係る回転電機によれば、シャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻き及び波巻きで巻回されて形成された複数個の重巻きの巻線部及び波巻きの巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定されているとともに前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部のそれぞれの両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、互いに一方の前記リード部が同一の前記セグメントに接続された前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部は、機械角360度に対して互いに対称に配置され、かつ波巻きの巻線部は両リード部が同一の周方向に導出されているので、機械的にバランスした位置に配置した波巻きの巻線部のリード部が交差することなく、巻線作業性が向上し、また絶縁不良が抑制される。
また、同電位であるべきセグメント同士が均圧線で接続されているので、巻線のブラシ間の各電気回路部間に生じる誘起電圧の差により電気回路部を通じてブラシに流れる循環電流を防止できるほか、各電気回路部間の巻線部の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランスを抑制することができ、静音化を実現できる。特に、負荷電流が変動しても回転電機音の変化が小さいので、例えば電動パワーステアリング用モータのように負荷状態が頻繁に変化するものには有効である。
また、導線及び均圧線は同一部材で構成され、巻線及び均圧線は連続的に接続されているので、回転電機の製造効率が大幅に向上する。
また、導線はエナメル被覆の丸線であるので、コアに導線を巻回して巻線を製造する工程を機械化することが簡単になり、アマチュアの量産化が可能となり、回転電機の製造コストが低減される。
Further, according to the rotating electrical machine of the present invention, the conductive wire is wound in multiple windings and wave windings between the shaft and a plurality of slots formed in the axial direction on the outer peripheral surface of the core fixed to the shaft. An armature having a winding composed of a plurality of heavy winding portions and wave winding portions, and fixed to the shaft, and the heavy winding portion and the wave. A commutator having a plurality of segments electrically connected to lead portions at both ends of each winding portion of the winding, and a plurality of brushes in contact with the surface of the segments; The heavy winding portion and the wave winding portion connected to the same segment of the lead portion are arranged symmetrically with respect to a mechanical angle of 360 degrees, and the wave winding portions are both Lead leads out in the same circumferential direction Because they are, without lead of the winding portion of the wave winding disposed in mechanically balanced position intersect, it improved winding workability and insulation failure can be suppressed.
In addition, since the segments that should be at the same potential are connected by a pressure equalizing line, the circulating current flowing to the brush through the electric circuit portion can be prevented by the difference in the induced voltage generated between the electric circuit portions between the brushes of the winding. In addition, it is possible to suppress the unbalance of the magnetic attractive force caused by the difference in the number of winding portions between the electric circuit portions, and to realize noise reduction. In particular, even if the load current fluctuates, the change in the rotating electric machine sound is small, and this is effective for a load state that frequently changes, such as an electric power steering motor.
Moreover, since the conducting wire and the pressure equalizing wire are made of the same member and the winding and the pressure equalizing wire are connected continuously, the manufacturing efficiency of the rotating electrical machine is greatly improved.
In addition, since the conducting wire is an enamel-coated round wire, it is easy to mechanize the process of winding the conducting wire around the core and manufacture the winding, enabling mass production of amateurs and reducing the manufacturing cost of rotating electrical machines. Is done.
また、この発明に係る回転電機によれば、巻線部は互いに並列接続された複数個の小巻線部で構成されている場合には、コアに巻回される小巻線部の導線がそれだけ細くなり巻線作業性が向上し、回転電機を小型化することができる。 Further, according to the rotating electrical machine according to the present invention, when the winding portion is composed of a plurality of small winding portions connected in parallel to each other, the conductor of the small winding portion wound around the core is As a result, the winding workability is improved and the rotating electrical machine can be downsized.
また、この発明に係る回転電機によれば、スロット及びセグメントの数が22個、極数が4で、セグメント間には2個の巻線部が並列に接続されている場合には、セグメント間の2個の巻線部を対向した位置に配置することができる。 Further, according to the rotating electrical machine of the present invention, when the number of slots and segments is 22, the number of poles is 4, and two winding portions are connected in parallel between the segments, These two winding portions can be arranged at opposing positions.
また、この発明に係る回転電機によれば、回転電機が電動パワーステアリング用モータである場合には、低騒音、低コスト及び高信頼性の電動パワーステアリング用モータが得られる。 Further, according to the rotating electrical machine of the present invention, when the rotating electrical machine is an electric power steering motor, an electric power steering motor with low noise, low cost, and high reliability can be obtained.
1 電機パワーステアリング装置用モータ、2,10,20,30 アマチュア、3,21,31 巻線、4,4A,4B,22B 巻線部、5,5A,5B,23B リード部、11 均圧線、40 小巻線部、101 ヨーク、102 磁極、104 シャフト、106 整流子、108 ブラシ、109 コア、110 スロット、112 セグメント。 1 Motor for electric power steering device, 2, 10, 20, 30 amateur, 3, 21, 31 winding, 4, 4A, 4B, 22B winding part, 5, 5A, 5B, 23B lead part, 11 equalizing line , 40 Small winding section, 101 yoke, 102 magnetic pole, 104 shaft, 106 commutator, 108 brush, 109 core, 110 slot, 112 segment.
Claims (5)
このヨーク内に固定された磁極と、
前記ヨーク内に回転自在に設けられたシャフトと、
このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻きで巻回されて形成された複数個の巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、
前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、
前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、
前記セグメント間にはn個(nは前記磁極の極数及び前記スロットの数の公約数、但し2以上)の前記巻線部が並列に接続され、かつこの巻線部が機械角360度に対して互いに対称に配置された回転電機であって、
前記セグメントから視て周方向において最も近い前記巻線部の他の巻線部の各リード部は、同一の周方向に導出されており、
同電位であるべき前記セグメント同士は均圧線により接続され、
前記導線及び前記均圧線は同一部材で構成され、前記巻線及び前記均圧線は連続的に接続されており、
前記導線はエナメル被覆の丸線である
回転電機。 York,
A magnetic pole fixed in the yoke;
A shaft rotatably provided in the yoke;
A winding composed of a plurality of winding portions formed by winding a conductive wire with a plurality of slots between a plurality of slots formed extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the core fixed to the shaft. Having an amateur,
A commutator having a plurality of segments fixed to the shaft and electrically connected to lead portions at both ends of the winding portion;
A plurality of brushes in contact with the surface of the segment;
Between the segments, n windings (n is a common divisor of the number of poles of the magnetic pole and the number of slots, but 2 or more) are connected in parallel, and the windings have a mechanical angle of 360 degrees. Rotary electric machines arranged symmetrically with respect to each other,
Each lead part of the other winding part of the winding part that is closest in the circumferential direction as viewed from the segment is led out in the same circumferential direction,
The segments that should be at the same potential are connected by a pressure equalization line,
The conducting wire and the pressure equalizing wire are composed of the same member, and the winding and the pressure equalizing wire are continuously connected,
The lead wire is a rotating electric machine that is a round wire with an enamel coating.
このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻き及び波巻きで巻回されて形成された複数個の重巻きの巻線部及び波巻きの巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、
前記シャフトに固定されているとともに前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部のそれぞれの両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、
前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、
互いに一方の前記リード部が同一の前記セグメントに接続された前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部は、機械角360度に対して互いに対称に配置され、
かつ波巻きの巻線部は両リード部が同一の周方向に導出されており、
同電位であるべき前記セグメント同士は均圧線により接続され、
前記導線及び前記均圧線は同一部材で構成され、前記巻線及び前記均圧線は連続的に接続されており、
前記導線はエナメル被覆の丸線である
回転電機。 A shaft,
A plurality of multiple winding portions formed by winding a plurality of slots in a plurality of slots formed extending in the axial direction on the outer peripheral surface of the core fixed to the shaft, An amateur having a winding composed of a winding portion of a wave winding;
A commutator having a plurality of segments fixed to the shaft and electrically connected to the lead portions at both ends of the heavy winding portion and the wave winding portion,
A plurality of brushes in contact with the surface of the segment;
The heavy winding portion and the wave winding portion in which one of the lead portions is connected to the same segment are arranged symmetrically with respect to a mechanical angle of 360 degrees,
And the winding part of the wave winding has both lead parts led out in the same circumferential direction,
The segments that should be at the same potential are connected by a pressure equalization line,
The conducting wire and the pressure equalizing wire are composed of the same member, and the winding and the pressure equalizing wire are continuously connected,
The lead wire is a rotating electric machine that is a round wire with an enamel coating.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005305516A JP4387348B2 (en) | 2005-10-20 | 2005-10-20 | Rotating electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005305516A JP4387348B2 (en) | 2005-10-20 | 2005-10-20 | Rotating electric machine |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000393089A Division JP3763453B2 (en) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | Rotating electric machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006074995A true JP2006074995A (en) | 2006-03-16 |
JP4387348B2 JP4387348B2 (en) | 2009-12-16 |
Family
ID=36154972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005305516A Expired - Lifetime JP4387348B2 (en) | 2005-10-20 | 2005-10-20 | Rotating electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4387348B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101526204B1 (en) * | 2013-08-26 | 2015-06-04 | 효성전기주식회사 | A motor coil winding method consisting of a distributed winding |
-
2005
- 2005-10-20 JP JP2005305516A patent/JP4387348B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4387348B2 (en) | 2009-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3730869B2 (en) | Rotating electric machine | |
US8378547B2 (en) | Electric motor | |
JP5928452B2 (en) | motor | |
JP5097555B2 (en) | Armature in rotating electrical machine and method for manufacturing the same | |
JP5824644B2 (en) | DC motor | |
JP5414318B2 (en) | Electric motor | |
US20080231137A1 (en) | Armature, dynamo-electric machine and winding method | |
WO2019116918A1 (en) | Stator | |
JP2010057352A (en) | Electric motor | |
JP5231879B2 (en) | Electric motor | |
JP3763453B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2011130640A (en) | Dc motor | |
JP5317754B2 (en) | Electric motor | |
JP2008099416A (en) | Armature for motor, motor, and winding method of armature for motor | |
JP4387348B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2010283963A (en) | Rotating armature, rotary electrical machine, and manufacturing method for rotating armatures | |
JP2008306913A (en) | Armature for electric motor and electric motor | |
JP5980096B2 (en) | Electric motor | |
JP2013132149A (en) | Rotary electric machine | |
JP2009303390A (en) | Motor with brush | |
JP2017131035A (en) | motor | |
JP2017050966A (en) | Rotary electric machine stator | |
JP2007259638A (en) | Armature for electric motor, the electric motor and winding method of armature for the electric motor | |
JP2016059176A (en) | Electric motor, vehicle fan motor, and brush energization method | |
JP2008199748A (en) | Electric motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081111 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090929 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090930 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4387348 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |