JP2007259637A - Armature for electric motor, the electric motor and winding method of armature for the electric motor - Google Patents

Armature for electric motor, the electric motor and winding method of armature for the electric motor Download PDF

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Yoshichika Kawashima
義親 川島
Shunji Kumagai
俊司 熊谷
Naoki Shioda
直樹 塩田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an armature for electric motor in which the size and weight of the electric motor can be reduced, by preventing thickening due to windings between a commutator and an armature core and applying the winding between the slots with high density, and to provide the electric motor and a winding method of the armature for the electric motor. <P>SOLUTION: The armature for the electric motor is connected electrically between adjoining commutator strips 14, a first coil 7a and a second coil 7b wound in the reverse direction are provided at positions point symmetric to the rotating shaft 5, and at least any one of the start-of-winding 30 of the first coil 7a and the end-of-winding 40 of the second coil 7b is wound around the rotating shaft 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、車両等に搭載される電動モータ用アーマチュア、電動モータおよび電動モータ用アーマチュアの巻き線方法に関するものである。   The present invention relates to an armature for an electric motor mounted on a vehicle or the like, an electric motor, and a winding method for the armature for an electric motor.

一般に、自動車等の車両に搭載される電動モータとしては、ブラシ付きの電動モータが多く使用されている。この種のモータは、内周面に磁石を取り付けた円筒状のヨークの内側にアーマチュアコイルが巻装されたアーマチュアが回転自在に配置された構成となっている。アーマチュアは回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアを有しており、アーマチュアコアには軸方向に長いスロットが複数形成されている。このスロットには所定間隔をあけて巻線が巻装され、複数のコイルが形成されている。各コイルは、回転軸に取り付けられた各々コンミテータ片に導通している。各々コンミテータ片はブラシと摺接可能になっており、ブラシを介してコイルに給電することにより磁界が形成され、ヨークの磁石との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によって回転軸が駆動される。   In general, many electric motors with brushes are used as electric motors mounted on vehicles such as automobiles. This type of motor has a configuration in which an armature around which an armature coil is wound is rotatably disposed inside a cylindrical yoke having a magnet attached to the inner peripheral surface thereof. The armature has an armature core that is externally fixed to a rotating shaft, and the armature core has a plurality of slots that are long in the axial direction. A plurality of coils are formed in this slot by winding windings at predetermined intervals. Each coil is electrically connected to each commutator piece attached to the rotating shaft. Each commutator piece is slidable in contact with the brush, and a magnetic field is formed by supplying power to the coil through the brush. The rotating shaft is driven by the magnetic attractive force and repulsive force generated between the magnets of the yoke. Is done.

ところで、このような電動モータにおいて、例えば、一対のブラシが複数のコンミテータ片の二つに確実に接触する場合には問題ないが、一方のブラシは一つのコンミテータ片に当接し、他方のブラシは二つのコンミテータ片に跨るように当接する状態になってしまうと、等価電気回路のコイル数に差が生じ、各々コイルを流れる電流にバラツキが生じてしまい、電動モータの振動や騒音の原因となってしまう。そこで、磁気バランスのとれた電動モータとすることで振動や騒音低減する電動モータ用アーマチュアが提案されている。   By the way, in such an electric motor, for example, there is no problem when a pair of brushes reliably contact two of the plurality of commutator pieces, but one brush contacts one commutator piece and the other brush If the two commutator pieces come into contact with each other, there will be a difference in the number of coils in the equivalent electric circuit, and the current flowing through each coil will vary, causing vibration and noise in the electric motor. End up. Therefore, an armature for an electric motor that reduces vibration and noise by using an electric motor with a magnetic balance has been proposed.

この一例を、図17に示すアーマチュアの展開図に基いて説明する。同図に示すように、例えば、12個のコンミテータ片81と12個のティース82にそれぞれ番号1〜12を付した場合、巻線83は、3番コンミテータ片81から巻出され、1−2番ティース82の間のスロット84aと6−7番ティース82の間のスロット84bとの間でn回巻装され、第一コイル85を形成し、巻線83はその後、スロット84a,84bと径方向に対向する、すなわち、周方向に180°回転した位置に存在する12−1番ティース82の間のスロット84cと7−8番ティース82の間のスロット84dとの間でn回巻装され、第二コイル86を形成している。第二コイル86は、第一コイル85とは逆方向の向きに巻装され、その後、4番コンミテータ片81に接続される。同様に各巻線が各コンミテータ片81から巻出され、対向する一対のスロット間で巻装されて各々コイルを形成し、これにより、複数のコイルがアーマチュアコアの周回りに形成される。
したがって、隣接するコンミテータ片に跨るようにしてブラシが当接したとしても、等価電気回路のコイル数に差が生ずることがなくなる(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−305861号公報
An example of this will be described based on the development of the armature shown in FIG. As shown in the figure, for example, when 12 commutator pieces 81 and 12 teeth 82 are assigned numbers 1 to 12, respectively, the winding 83 is unwound from the third commutator piece 81, and 1-2. The first coil 85 is wound between the slot 84a between the second teeth 82 and the slot 84b between the sixth and seventh teeth 82 to form the first coil 85, and the winding 83 is then connected to the slots 84a and 84b in diameter. It is wound n times between the slot 84c between the 12-1 teeth 82 and the slot 84d between the 7-8 teeth 82 that are opposite to each other, that is, at a position rotated 180 ° in the circumferential direction. The second coil 86 is formed. The second coil 86 is wound in the direction opposite to that of the first coil 85, and then connected to the fourth commutator piece 81. Similarly, each winding is unwound from each commutator piece 81 and wound between a pair of opposed slots to form a coil, whereby a plurality of coils are formed around the circumference of the armature core.
Therefore, even if the brush contacts the adjacent commutator pieces, there is no difference in the number of coils in the equivalent electric circuit (for example, see Patent Document 1).
JP 2002-305861 A

しかしながら、上述の従来技術では、図18に示すように、第一コイル85と第二コイル86は、直接コンミテータ片81へと接続されているため、コンミテータ88とアーマチュアコア87との間(図14中D部)が巻太りになってしまう。このため、例えば、自動車等の車両に取り付けられる電動モータのように配置スペースの制約から小型、軽量化の要望が高いものにあっては、モータ性能を維持したまま電動モータを小型、軽量化するのが困難であるという課題がある。
とりわけ、前述したように等価電気回路のコイル数に差が生じないように対策したものにあっては、第二コイル86が4番コンミテータ片81に接続される際の配索経路が不可避的に長くなり、巻太りの大きな原因となっていた。
However, in the above-described prior art, as shown in FIG. 18, the first coil 85 and the second coil 86 are directly connected to the commutator piece 81, and therefore between the commutator 88 and the armature core 87 (FIG. 14). Middle D part) becomes thick. For this reason, for example, in the case where there is a high demand for reduction in size and weight due to restrictions on the arrangement space, such as an electric motor attached to a vehicle such as an automobile, the electric motor is reduced in size and weight while maintaining the motor performance. There is a problem that it is difficult.
In particular, in the case where measures are taken so as not to cause a difference in the number of coils in the equivalent electric circuit as described above, the routing path when the second coil 86 is connected to the fourth commutator piece 81 is unavoidable. It became long and became a big cause of roll over.

そこで、この発明は、コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻線による巻太りを防止し、各々スロット間に高密度に巻線を巻装することで電動モータを小型、軽量化できる電動モータ用アーマチュア、電動モータおよび電動モータ用アーマチュアの巻き線方法を提供するものである。   Accordingly, the present invention provides an armature for an electric motor that prevents the winding due to the winding between the commutator and the armature core and can reduce the size and weight of the electric motor by winding the winding at high density between the slots. An electric motor and an armature winding method for the electric motor are provided.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延び、コイルを巻装するための複数のスロットを備えるアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、コンミテータ片を周方向に配置したコンミテータとからなる電動モータ用アーマチュアにおいて、隣接する前記コンミテータ片間に電気的に接続され、前記回転軸を中心にして、互いに点対称位置に存在する前記スロット間に各々逆方向に巻装された第一コイルと第二コイルとが設けられ、前記第一コイルの巻き始め端と前記第二コイルの巻き終わり端との少なくとも何れか一方が前記回転軸に巻回されていることを特徴とする。
このように構成することで、第一コイルと第二コイルの少なくとも何れか一方において、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配索される巻線を回転軸の近傍に配索することができる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is provided with a plurality of teeth that are attached to a rotating shaft and extend radially in the radial direction, and are formed between the teeth and extend along the axial direction. In an armature for an electric motor comprising an armature core having a plurality of slots for winding a coil, and a commutator provided on the rotating shaft adjacent to the armature core and having a commutator piece disposed in a circumferential direction. A first coil and a second coil, which are electrically connected between the commutator pieces and wound in opposite directions between the slots which are located at point-symmetric positions with respect to the rotation axis, are provided; At least one of the winding start end of the first coil and the winding end end of the second coil is wound around the rotating shaft. .
By comprising in this way, the coil | winding routed between a commutator and an armature core can be wired in the vicinity of a rotating shaft in at least any one of a 1st coil and a 2nd coil.

請求項2に記載した発明は、請求項1に記載の電動モータ用アーマチュアを用いた二極電動モータであって、前記コンミテータに摺接する第一ブラシと、前記第一ブラシから所定角度周方向に離間して設けられ、前記コンミテータと摺接する第二ブラシと、前記コンミテータと摺接し、前記第一ブラシまたは前記第二ブラシの何れか一方と共に使用される第三ブラシとを備えたことを特徴とする。
このように構成することで、第一ブラシ、第二ブラシおよび第三ブラシを備える二極電動モータに用いられるアーマチュアにおいて、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配索される巻線の、第一コイルと第二コイルの少なくとも何れか一方を回転軸の近傍に配索することができる。
The invention described in claim 2 is a two-pole electric motor using the armature for an electric motor according to claim 1, wherein the first brush is slidably contacted with the commutator, and the first brush has a predetermined angle in the circumferential direction. A second brush that is provided in a separated manner and that is in sliding contact with the commutator; and a third brush that is in sliding contact with the commutator and that is used together with either the first brush or the second brush. To do.
By comprising in this way, in the armature used for the two-pole electric motor provided with a 1st brush, a 2nd brush, and a 3rd brush, the 1st coil of the coil | winding routed between a commutator and an armature core It is possible to route at least one of the second coil and the second coil in the vicinity of the rotation axis.

請求項3に記載した発明は、回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延び、コイルを巻装するための複数のスロットを備えるアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、コンミテータ片を周方向に配置したコンミテータとからなる電動モータ用アーマチュアの巻き線方法において、隣接する前記コンミテータ片間に電気的に接続され、前記回転軸を中心にして互いに点対称位置に存在する前記スロット間に第一コイルと第二コイルとを各々逆方向に巻装し、前記第一コイルの巻き始め端と前記第二コイルの巻き終わり端との少なくとも何れか一方を前記回転軸に巻回することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there are provided a plurality of teeth that are attached to the rotating shaft and extend radially in the radial direction, and a plurality of teeth that are formed between the teeth and extend along the axial direction to wind the coil. In a winding method of an armature for an electric motor, comprising: an armature core having a slot; and a commutator provided on the rotating shaft adjacent to the armature core and having a commutator piece disposed in a circumferential direction. A first coil and a second coil are wound in opposite directions between the slots that are electrically connected and are located symmetrically with respect to each other about the rotation axis, and a winding start end of the first coil At least one of the winding end of the second coil is wound around the rotating shaft.

請求項1に記載した発明によれば、第一コイルと第二コイルの少なくとも何れか一方において、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配索される巻線を回転軸の近傍に配索することができる。このため、電動用アーマチュアにおいて、コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻線による巻太りを防止し、各々スロット間に高密度に巻線を巻装することができる。   According to the first aspect of the present invention, in at least one of the first coil and the second coil, the winding routed between the commutator and the armature core can be routed in the vicinity of the rotating shaft. it can. For this reason, in the electric armature, it is possible to prevent the winding thickening due to the winding between the commutator and the armature core, and to wind the winding with high density between the slots.

請求項2に記載した発明によれば、第一ブラシ、第二ブラシおよび第三ブラシを備える二極電動モータに用いられるアーマチュアにおいて、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配索される巻線の、第一コイルと第二コイルの少なくとも何れか一方を回転軸の近傍に配索することができる。このため、各々スロット間に高密度に巻線が巻装されたアーマチュアを用いることができる。よって、電動モータを小型、軽量化できる。   According to the invention described in claim 2, in the armature used in the two-pole electric motor including the first brush, the second brush, and the third brush, the winding wire arranged between the commutator and the armature core, At least one of the first coil and the second coil can be routed near the rotation axis. For this reason, it is possible to use an armature in which windings are wound at high density between slots. Therefore, the electric motor can be reduced in size and weight.

請求項3に記載した発明によれば、コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻線による巻太りを防止し、各々スロット間に高密度に巻線が巻装された電動用アーマチュアを製作することができる。   According to the invention described in claim 3, it is possible to prevent winding thickening due to the winding between the commutator and the armature core, and to manufacture the electric armature in which the winding is wound with high density between the slots. it can.

次に、この発明の第一実施形態を図1〜図7に基いて説明する。
図1に示すように、電動モータ1は、自動車用ワイパ装置に用いられるもので、有底円筒形状のモータハウジング2内にアーマチュア3を回転自在に配置した構成となっている。モータハウジング2の内周面には周方向に一対の永久磁石4a,4bが固定されている。この永久磁石4a,4bによって、電動モータ1は二極に構成されている。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the electric motor 1 is used in an automobile wiper device, and has a configuration in which an armature 3 is rotatably arranged in a bottomed cylindrical motor housing 2. A pair of permanent magnets 4 a and 4 b are fixed to the inner peripheral surface of the motor housing 2 in the circumferential direction. The electric motor 1 is constituted by two poles by the permanent magnets 4a and 4b.

アーマチュア3は、回転軸5に固定されたアーマチュアコア6と、アーマチュアコア6に巻装されたアーマチュアコイル7と、アーマチュアコア6の一端側に配置されたコンミテータ(整流子)13とから構成されている。アーマチュアコア6は、リング状の金属板8を軸方向に複数枚積層したものである。金属板8の外周部にはT字型のティース9(図5参照)が周方向に沿って等間隔に複数個(本実施例では12個)放射状に形成されている。複数枚の金属板8を回転軸5に外嵌することにより、アーマチュアコア6の外周には隣接するティース9間に蟻溝状のスロット11が形成されている。スロット11は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に複数個(12個)形成されている。このスロット11間にはエナメル被覆の巻線12が巻装され、これによりアーマチュアコア6の外周に複数のアーマチュアコイル7が形成される。   The armature 3 includes an armature core 6 fixed to the rotary shaft 5, an armature coil 7 wound around the armature core 6, and a commutator (commutator) 13 disposed on one end side of the armature core 6. Yes. The armature core 6 is obtained by laminating a plurality of ring-shaped metal plates 8 in the axial direction. A plurality of T-shaped teeth 9 (see FIG. 5) are radially formed on the outer peripheral portion of the metal plate 8 at equal intervals along the circumferential direction (12 in this embodiment). By fitting a plurality of metal plates 8 to the rotating shaft 5, dovetail-shaped slots 11 are formed between adjacent teeth 9 on the outer periphery of the armature core 6. The slots 11 extend along the axial direction, and a plurality (12) of slots 11 are formed at equal intervals along the circumferential direction. An enamel-wrapped winding 12 is wound between the slots 11, whereby a plurality of armature coils 7 are formed on the outer periphery of the armature core 6.

コンミテータ13は回転軸5の一端に外嵌固定されている。コンミテータ13の外周面には、導電材で形成されたコンミテータ片14が複数枚(本実施例では12枚)取り付けられている。コンミテータ片14は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。各コンミテータ片14のアーマチュアコア6側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ15が一体形成されている。ライザ15には、アーマチュアコイル7の巻き始め端部と巻き終わり端部となる巻線12が懸け回わされ、巻線12は、ヒュージングによりライザ15に固定されている。これにより、コンミテータ片14とこれに対応するアーマチュアコイル7とが電気的に接続される。   The commutator 13 is externally fitted and fixed to one end of the rotating shaft 5. A plurality (12 in this embodiment) of commutator pieces 14 made of a conductive material are attached to the outer peripheral surface of the commutator 13. The commutator piece 14 is made of a plate-like metal piece that is long in the axial direction, and is fixed in parallel at equal intervals along the circumferential direction while being insulated from each other. A riser 15 is integrally formed at the end of each commutator piece 14 on the armature core 6 side so as to be folded back to the outer diameter side. A winding 12 serving as a winding start end and a winding end end of the armature coil 7 is wound around the riser 15, and the winding 12 is fixed to the riser 15 by fusing. Thereby, the commutator piece 14 and the armature coil 7 corresponding to this are electrically connected.

回転軸5の他端側は、モータハウジング2に突出形成されたボス内の軸受16によって回転自在に支持されている。モータハウジング2の開口端にはカバー17が設けられており、このカバー17の内側にはホルダーステー18が取り付けられている。ホルダーステー18には周方向3箇所にブラシホルダ19が形成されている。ブラシホルダ19にはそれぞれブラシ21が各々スプリングSを介して付勢された状態で出没自在に内装されている。これらブラシ21の先端部はスプリングSによって付勢されているためコンミテータ13に摺接しており、外部からの電源がブラシ21を介してコンミテータ13に供給される。   The other end of the rotating shaft 5 is rotatably supported by a bearing 16 in a boss that is formed to protrude from the motor housing 2. A cover 17 is provided at the opening end of the motor housing 2, and a holder stay 18 is attached to the inside of the cover 17. Brush holders 19 are formed on the holder stay 18 at three locations in the circumferential direction. Each brush holder 19 is provided with a brush 21 which can be moved in and out in a state where each brush 21 is urged via a spring S. The tip portions of the brushes 21 are urged by the spring S and are in sliding contact with the commutator 13, and power from the outside is supplied to the commutator 13 via the brushes 21.

前述したブラシ21は、低速用ブラシ(第一ブラシ)21aと、高速用ブラシ(第二ブラシ)21bと、共通ブラシ(第三ブラシ)21cとで構成されている。
図2に示すように、低速用ブラシ21aと共通ブラシ21cは互いに対向するように配置され、高速用ブラシ21bは低速用ブラシ21aから回転方向に角度α(例えば45°)だけ周方向に離間して配置されている。そして、電動モータ1は、通常作動時は共通ブラシ21cと低速用ブラシ21aによって、高速作動時は共通ブラシ21cと高速用ブラシ21bによって電力供給されるようになっている。高速作動時は、高速用ブラシ21bによって電動モータ1は進角され、通常作動時よりも高回転で作動する。尚、ブラシ21c側とブラシ21a,21b側の何れを陽極または陰極にしてもよい。
The brush 21 described above includes a low-speed brush (first brush) 21a, a high-speed brush (second brush) 21b, and a common brush (third brush) 21c.
As shown in FIG. 2, the low speed brush 21a and the common brush 21c are arranged to face each other, and the high speed brush 21b is spaced apart from the low speed brush 21a in the circumferential direction by an angle α (for example, 45 °). Are arranged. The electric motor 1 is supplied with power by the common brush 21c and the low speed brush 21a during normal operation, and by the common brush 21c and the high speed brush 21b during high speed operation. During high-speed operation, the electric motor 1 is advanced by the high-speed brush 21b and operates at a higher speed than during normal operation. Either the brush 21c side or the brush 21a, 21b side may be an anode or a cathode.

図3は、アーマチュア3の展開図、図4は、アーマチュア3の斜視図、図5、図6は、アーマチュアコア6の平面図である。
図3〜図6に示すように、巻線12は、例えば、その巻き始め端30が3番コンミテータ片14aより巻き始められ、3番コンミテータ片14aのライザ15に懸け回され、そして、回転軸5の近傍に配索(図3中ではA−A’)された後、回転軸5の中心Oに対し、3番コンミテータと反対側に存在する11−12番ティース9の間のスロット11aと6−7番ティース9の間のスロット11bとの間でn回巻装され、第一コイル7aが形成される。
FIG. 3 is a development view of the armature 3, FIG. 4 is a perspective view of the armature 3, and FIGS. 5 and 6 are plan views of the armature core 6.
As shown in FIGS. 3 to 6, for example, the winding 12 has its winding start end 30 started to be wound from the No. 3 commutator piece 14 a, suspended around the riser 15 of the No. 3 commutator piece 14 a, and the rotating shaft After being routed in the vicinity of 5 (AA ′ in FIG. 3), the slot 11a between the 11th and 12th teeth 9 on the opposite side of the 3rd commutator with respect to the center O of the rotating shaft 5 It winds n times between the slots 11b between the 6th and 7th teeth 9, and the first coil 7a is formed.

第一コイル7aはその後、スロット11a,11bと径方向に対向する、すなわち、周方向に180°回転した位置に存在する12−1番ティース9の間のスロット11cと5−6番ティース9の間のスロット11dの間でn回巻装され、第二コイル7bが形成される。尚、第一コイル7aを形成した後、6−7番ティース9の間のスロット11bから引き出された巻線12が12−1番ティース9の間のスロット11cに巻装されるまでの配索経路は、図5に示すように、回転軸5の第一コイル7a側を配索する経路でもよいし、図6に示すように、回転軸5の第二コイル側7b側を配索する経路でもよい。
第二コイル7bは、第一コイル7aとは逆方向の向きで巻装され、その後、回転軸5に図4中矢印C方向から見て反時計回り(図3中ではB−B’)に巻回され、4番コンミテータ片14bに巻線12の巻き終わり端40が接続される。
これにより、3,4番コンミテータ片14a,14bの間には径方向に対向し、且つ直列接続された一対のコイル7a,7bを備えたアーマチュアコイル7が形成される。
Thereafter, the first coil 7a is opposed to the slots 11a and 11b in the radial direction, that is, between the slots 11c and 5-6 teeth 9 between the 12-1 teeth 9 existing at a position rotated by 180 ° in the circumferential direction. The second coil 7b is formed by winding n times between the slots 11d. In addition, after forming the 1st coil 7a, until the coil | winding 12 pulled out from the slot 11b between the 6th-7th teeth 9 is wound by the slot 11c between the 12th-1st teeth 9, it is routed The route may be a route for routing the first coil 7a side of the rotating shaft 5 as shown in FIG. 5, or a route for routing the second coil side 7b side of the rotating shaft 5 as shown in FIG. But you can.
The second coil 7b is wound in a direction opposite to that of the first coil 7a, and then counterclockwise (BB ′ in FIG. 3) when viewed from the direction of arrow C in FIG. The winding end end 40 of the winding 12 is connected to the No. 4 commutator piece 14b.
As a result, an armature coil 7 is formed between the third and fourth commutator pieces 14a and 14b and includes a pair of coils 7a and 7b that are opposed to each other in the radial direction and connected in series.

図7に示すように、コイル7a,7bは、12番ティースと6番ティースを挟んで互いに巻線方向が逆になる状態で巻装されており、アーマチュアコイル7に通電を行うと相対する電磁力を発生する。また、各コイル7a,7bは高速用ブラシ21bの中心と回転軸5の中心Oを通る軸線Mに対して対称な位置に形成され、軸線Mと12番、6番ティースの中心が一致した場合には、各コイル7a,7bは軸線Mに対して対称に巻装されていることになる。すなわち、各コイル7a,7bは、軸線M以外の中心線(軸線P,Q)も含め、中心Oを通る任意の中心線に対し各コイル7a,7bは均等に配置される。   As shown in FIG. 7, the coils 7 a and 7 b are wound in a state where the winding directions are opposite to each other with the 12th tooth and the 6th tooth interposed therebetween. Generate power. Further, the coils 7a and 7b are formed at symmetrical positions with respect to the axis M passing through the center of the high speed brush 21b and the center O of the rotating shaft 5, and the axes M and the centers of the 12th and 6th teeth coincide with each other. Thus, the coils 7a and 7b are wound symmetrically with respect to the axis M. That is, the coils 7a and 7b are evenly arranged with respect to an arbitrary center line passing through the center O including the center lines (axis lines P and Q) other than the axis M.

そして、図示しないが、4番コンミテータ片14bに接続された巻線12は、続けて、回転軸5の近傍に配索された後、12−1番ティース9の間のスロットと7−8番ティースの間のスロットとの間でn回巻装され、第一コイル7aが形成される。そして、この第一コイルはその後、これらティース間と径方向に対向する1−2番ティース9の間のスロットと6−7番ティース9の間のスロットとの間でn回巻装され、再び回転軸5に反時計回りに巻回され、第二コイル7bが形成される。第二コイル7bは、その後、5番コンミテータ14gに接続される。   And although not shown in figure, the coil | winding 12 connected to the 4th commutator piece 14b is continuously routed in the vicinity of the rotating shaft 5, and then the slot between the 12th-1 tooth 9 and the 7th-8th The first coil 7a is formed by winding n times between the slots between the teeth. The first coil is then wound n times between the slots between the teeth 1-2 and the slots between the teeth 6-9, which are opposed to each other in the radial direction between these teeth. The second coil 7b is formed by being wound around the rotating shaft 5 counterclockwise. The second coil 7b is then connected to the fifth commutator 14g.

同様にして、各コンミテータ片14に接続された巻線12は、径方向に対向し巻線方向が逆転した第一コイル7aおよび第二コイル7bを形成しつつ、隣接したコンミテータ片14間にアーマチュアコイル7を形成していく。これにより、アーマチュアコイル7は、軸線Mを含む任意の中心線によって分割されたX,Y領域に均等に配分される第一コイル7aおよび第二コイル7bにて形成される。このように、電動モータ1のアーマチュアコイル7は重巻方式にて巻装され、短節巻線となっている。   Similarly, the winding 12 connected to each commutator piece 14 forms a first coil 7a and a second coil 7b opposite to each other in the radial direction and reversed in the winding direction, and between the adjacent commutator pieces 14. The coil 7 is formed. Thereby, the armature coil 7 is formed by the first coil 7a and the second coil 7b that are equally distributed to the X and Y regions divided by the arbitrary center line including the axis M. As described above, the armature coil 7 of the electric motor 1 is wound by the double winding method to form a short-pitch winding.

したがって、上述の第一実施形態によれば、コンミテータ片14に接続された巻線12は、巻き始め端30から直接各々スロット11間へと巻装されず、回転軸5の近傍に配索された後、回転軸5の中心Oに対し、その巻線12が接続されているコンミテータ片14と反対側に第一コイル7aを、その第一コイル7aと径方向に対向する位置に第二コイル7bを形成する。その後、巻き終わり端40が直接コンミテータ片14には接続されず、再び回転軸5に巻回された後、コンミテータ片14に接続される。このため、コンミテータ13とアーマチュアコア6との間に形成された空間Kにおいて、巻線12が広がることなく、回転軸5の近傍に配索される。これにより、コンミテータ13とアーマチュアコア6との間の空間Kにおいて、巻線12による回転軸5周りの巻太りを防止することができ、各々スロット11間に巻線12を高密度に巻装することができる。よって、アーマチュア3を小型化、軽量化することができる。   Therefore, according to the first embodiment described above, the winding 12 connected to the commutator piece 14 is not wound directly between the slots 11 from the winding start end 30 but is routed in the vicinity of the rotary shaft 5. After that, with respect to the center O of the rotating shaft 5, the first coil 7a is placed on the opposite side of the commutator piece 14 to which the winding 12 is connected, and the second coil is placed at a position facing the first coil 7a in the radial direction. 7b is formed. Thereafter, the winding end 40 is not directly connected to the commutator piece 14, but is wound around the rotary shaft 5 again and then connected to the commutator piece 14. For this reason, in the space K formed between the commutator 13 and the armature core 6, the winding 12 is routed near the rotating shaft 5 without spreading. Thereby, in the space K between the commutator 13 and the armature core 6, it is possible to prevent the winding 12 from being thickened around the rotating shaft 5, and the winding 12 is wound between the slots 11 with high density. be able to. Therefore, the armature 3 can be reduced in size and weight.

また、例えば、通常動作時に、図3に示すように、2番コンミテータ片14cに低速ブラシ21a、8番コンミテータ片14dに共通ブラシ21cが接触した場合、高速用ブラシ21bは、3,4番コンミテータ片14a,14bと接触し、各コイル7a,7bが短絡される。しかしながら、図7に示すように、各コイル7a,7bは、軸線Mに対して領域X,Yに均等に配置され、また、軸線P,Q等の他の任意の中心線に対しても、それによって区画される両半分に均等に配置されている。このため、各コイル7a,7bが短絡されても、短絡された各コイル7a,7bを軸線Mを含む任意の中心線に対し対称に分布させることができる。よって、ブラシ21間の電気回路が均等化し、ブラシ21の磨耗が抑制され、製品寿命が向上する。   Further, for example, as shown in FIG. 3, when the low speed brush 21a and the common brush 21c come into contact with the 8th commutator piece 14d during normal operation, the high speed brush 21b becomes the 3rd and 4th commutator. Each coil 7a, 7b is short-circuited in contact with the pieces 14a, 14b. However, as shown in FIG. 7, the coils 7a and 7b are equally arranged in the regions X and Y with respect to the axis M, and also with respect to other arbitrary center lines such as the axes P and Q. It is evenly arranged on both halves partitioned by it. For this reason, even if each coil 7a, 7b is short-circuited, each short-circuited coil 7a, 7b can be distributed symmetrically with respect to an arbitrary center line including the axis M. Therefore, the electric circuit between the brushes 21 is equalized, the wear of the brushes 21 is suppressed, and the product life is improved.

次に、この発明の第二実施形態を図1〜図7を援用し、図8〜図10に基いて説明する。尚、第一実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する(以下の実施形態でも同様)。 また、以下の実施形態において、電動モータ1の基本的構造は前記第一実施形態と同様である。
この第二実施形態と第一実施形態との相違点は、第一実施形態が3番コンミテータ片14aからの巻線12の巻き始め端30が、回転軸5の近傍に配索(図3中ではA−A’)されているのに対し、第二実施形態では3番コンミテータ片14aからの巻線12の巻き始め端30が、回転軸5に図9中平面視反時計回りに巻回されている点である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same aspect as 1st embodiment (same also in following embodiment). In the following embodiments, the basic structure of the electric motor 1 is the same as that of the first embodiment.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the winding start end 30 of the winding 12 from the third commutator piece 14a is routed in the vicinity of the rotary shaft 5 (in FIG. 3). In the second embodiment, the winding start end 30 of the winding 12 from the third commutator piece 14a is wound around the rotating shaft 5 counterclockwise in a plan view in FIG. It is a point that has been.

図8〜図10に示すように、巻線12は、例えば、その巻き始め端30が3番コンミテータ片14aより巻き始められ、3番コンミテータ片14aのライザ15に懸け回された巻線12は、回転軸5に図9中平面視反時計回りに巻回された後、回転軸5の中心Oに対し、3番コンミテータと反対側に存在する11−12番ティース9の間のスロット11aと6−7番ティース9の間のスロット11bとの間でn回巻装され、第一コイル7aが形成される。   As shown in FIGS. 8 to 10, for example, the winding 12 has its winding start end 30 started to be wound from the third commutator piece 14 a, and the winding 12 wound around the riser 15 of the third commutator piece 14 a is 9, after being wound around the rotation shaft 5 counterclockwise in a plan view in FIG. 9, the slot 11 a between the 11th and 12th teeth 9 that is on the opposite side of the third commutator with respect to the center O of the rotation shaft 5 It winds n times between the slots 11b between the 6th and 7th teeth 9, and the first coil 7a is formed.

第一コイル7aはその後、スロット11a,11bと径方向に対向する、すなわち、周方向に180°回転した位置に存在する12−1番ティース9の間のスロット11cと5−6番ティース9の間のスロット11dの間でn回巻装され、第二コイル7bが形成される。尚、第一コイル7aを形成した後、6−7番ティース9の間のスロット11bから引き出された巻線12が12−1番ティース9の間のスロット11cに巻装されるまでの配索経路は、図9に示すように、回転軸5の第一コイル7a側を配索する経路でもよいし、図10に示すように、回転軸5の第二コイル側7b側を配索する経路でもよい。
第二コイル7bは、第一コイル7aとは逆方向の向きで巻装され、その後、回転軸5に図9中平面視反時計回り(図8中ではB−B’)に巻回され、4番コンミテータ片14bに巻線12の巻き終わり端40が接続される。また、他の隣接するコンミテータ片14間の巻線12も同様に巻装され、第一コイル7aおよび第二コイル7bが形成される。
Thereafter, the first coil 7a is opposed to the slots 11a and 11b in the radial direction, that is, between the slots 11c and 5-6 teeth 9 between the 12-1 teeth 9 existing at a position rotated by 180 ° in the circumferential direction. The second coil 7b is formed by winding n times between the slots 11d. In addition, after forming the 1st coil 7a, until the coil | winding 12 pulled out from the slot 11b between the 6th-7th teeth 9 is wound by the slot 11c between the 12th-1st teeth 9, it is routed The route may be a route for routing the first coil 7a side of the rotating shaft 5 as shown in FIG. 9, or a route for routing the second coil side 7b side of the rotating shaft 5 as shown in FIG. But you can.
The second coil 7b is wound in the direction opposite to that of the first coil 7a, and is then wound around the rotating shaft 5 counterclockwise in plan view in FIG. 9 (BB ′ in FIG. 8). The winding end end 40 of the winding 12 is connected to the fourth commutator piece 14b. In addition, the winding 12 between the other adjacent commutator pieces 14 is wound in the same manner, and the first coil 7a and the second coil 7b are formed.

したがって、上述の第二実施形態によれば、第一実施形態に対し、コンミテータ片14からの巻線12の巻き始め端30が、反時計回りに巻回されていても、第一実施形態と同様に、コンミテータ13とアーマチュアコア6との間の空間Kにおいて、巻線12による回転軸5周りの巻太りを防止することができ、各々スロット11間に巻線12を高密度に巻装することができる。よって、アーマチュア3を小型化、軽量化することができる。
また、第一実施形態と同様に、ブラシ21間の電気回路が均等化し、ブラシ21の磨耗が抑制され、製品寿命が向上するという効果を奏することができる。
Therefore, according to the second embodiment described above, even if the winding start end 30 of the winding 12 from the commutator piece 14 is wound counterclockwise with respect to the first embodiment, Similarly, in the space K between the commutator 13 and the armature core 6, the winding around the rotating shaft 5 by the winding 12 can be prevented, and the winding 12 is wound between the slots 11 with high density. be able to. Therefore, the armature 3 can be reduced in size and weight.
Further, as in the first embodiment, the electrical circuit between the brushes 21 is equalized, wear of the brushes 21 is suppressed, and the product life can be improved.

次に、この発明の第三実施形態を図11〜図13に基いて説明する。
この第三実施形態においては、アーマチュアコイル7の巻線ターン数が奇数回の場合について説明する(第四実施形態においても同様)。
ここで、上述した第一実施形態および第二実施形態において、アーマチュアコイル7の巻線ターン数が偶数回の場合は、第一コイル7aと第二コイル7b共に巻線12を同数のn回巻装すればよいが、巻線ターン数が奇数回の場合は、第一コイル7aまたは第二コイル7bの何れか一方をn+1回とする必要があり、第一コイル7aと第二コイル7bとが完全な対称関係とはならず、図7で説明したような効果が減殺される場合がある。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, a case where the number of turns of the armature coil 7 is an odd number will be described (the same applies to the fourth embodiment).
Here, in the first embodiment and the second embodiment described above, when the number of turns of the armature coil 7 is an even number, the same number of windings 12 are wound around the first coil 7a and the second coil 7b. However, if the number of winding turns is odd, either the first coil 7a or the second coil 7b needs to be n + 1 times, and the first coil 7a and the second coil 7b There is a case where the effect as described with reference to FIG.

図11〜図13に示すように、巻線12は、例えば、その巻き始め端30が3番コンミテータ片14aより巻き始められ、3番コンミテータ片14aのライザ15に懸け回された巻線12は、回転軸5の近傍(図11中ではA−A‘)に巻回された後、回転軸5の中心Oに対し、3番コンミテータと反対側に存在する11−12番ティース9の間のスロット11aと6−7番ティース9の間のスロット11bとの間でn回巻装され、主コイル22aが形成される。   As shown in FIGS. 11 to 13, for example, the winding 12 has its winding start end 30 started to be wound from the third commutator piece 14a, and the winding 12 wound around the riser 15 of the third commutator piece 14a is After being wound around the rotary shaft 5 (AA ′ in FIG. 11), between the 11-12th teeth 9 on the opposite side of the No. 3 commutator with respect to the center O of the rotary shaft 5 Winding n times between the slot 11a and the slot 11b between the 6th and 7th teeth 9 forms the main coil 22a.

主コイル22aを形成した後、スロット11bから引き出された巻線12は、再びスロット11aに巻装されるが、その際、巻線12はスロット11bには巻装されず、スロット11dに巻装される。スロット11dは5−6番ティース9の間に形成されており、スロット11aと径方向に対向する、すなわち、周方向に180°回転した位置に配置されている。これにより、主コイル22aの後にはスロット11aにのみ巻装された0.5ターン分の副コイル23aが形成される。主コイル22aと副コイル23aは直列に繋がっており、両者によって第一コイル7aが形成される。   After forming the main coil 22a, the winding 12 drawn out from the slot 11b is wound around the slot 11a again. At this time, the winding 12 is not wound around the slot 11b, but wound around the slot 11d. Is done. The slot 11d is formed between the 5th and 6th teeth 9, and is disposed at a position facing the slot 11a in the radial direction, that is, rotated 180 ° in the circumferential direction. Thereby, after the main coil 22a, the subcoil 23a for 0.5 turns wound only in the slot 11a is formed. The main coil 22a and the subcoil 23a are connected in series, and the first coil 7a is formed by both.

スロット11dに巻装された巻線12は、その後、スロット11cとの間でnターン巻装され、主コイル22bが形成される。この際、スロット11aからスロット11dに巻装された巻線12は、主コイル22bの前にスロット11dのみに巻装された0.5ターン分の副コイル23bを形成する。主コイル22bと副コイル23bとは直列に繋がっており、両者によって第二コイル7bが形成される。尚、スロット11cは12−1番ティース9の間に形成されており、スロット11bと径方向に対向した位置に配置されている。また、主コイル22bは、第一コイル7aとは逆方向の向きに巻装される。
さらに、第一コイル7aを形成した後、副コイル23aのみ巻装されたスロット11aから引き出された巻線12が副コイル23bのみ巻装されたスロット11dに巻装されるまでの配索経路は、図12に示すように、回転軸5の第一コイル7a側を配索する経路でもよいし、図13に示すように、回転軸5の第二コイル側7b側を配索する経路でもよい。
The winding 12 wound around the slot 11d is then wound n turns with the slot 11c to form the main coil 22b. At this time, the winding 12 wound from the slot 11a to the slot 11d forms a sub-coil 23b for 0.5 turns wound only in the slot 11d before the main coil 22b. The main coil 22b and the subcoil 23b are connected in series, and the second coil 7b is formed by both. In addition, the slot 11c is formed between the 12-1th tooth | gear 9, and is arrange | positioned in the position facing the slot 11b in radial direction. The main coil 22b is wound in the direction opposite to the first coil 7a.
Further, after the first coil 7a is formed, the routing path from the winding 12 drawn out from the slot 11a wound only in the subcoil 23a to the slot 11d wound only in the subcoil 23b is As shown in FIG. 12, a route for routing the first coil 7a side of the rotary shaft 5 may be used, or as shown in FIG. 13, a route for routing the second coil side 7b side of the rotary shaft 5 may be used. .

スロット11d−11c間でnターン巻装された後、巻線12は、回転軸5に図12中平面視反時計回り(図11中ではB−B‘)に巻回された後、4番コンミテータ片14bに巻き終わり端40が接続される。これにより、3番コンミテータ片14aと4番コンミテータ14bとの間には径方向に対向し、且つ直列接続された一対のコイル7a,7bを備えたアーマチュアコイル7が形成される。また、他の隣接するコンミテータ片14間の巻線12も同様に巻装され、第一コイル7aおよび第二コイル7bは、それぞれ主コイル22a,22bと副コイル23a,23bによって同ターン数に形成される。   After n turns are wound between the slots 11d-11c, the winding 12 is wound around the rotating shaft 5 counterclockwise in a plan view in FIG. The winding end 40 is connected to the commutator piece 14b. As a result, an armature coil 7 is formed between the third commutator piece 14a and the fourth commutator 14b. The armature coil 7 includes a pair of coils 7a and 7b that are opposed in the radial direction and connected in series. The winding 12 between the other adjacent commutator pieces 14 is also wound in the same manner, and the first coil 7a and the second coil 7b are formed in the same number of turns by the main coils 22a and 22b and the subcoils 23a and 23b, respectively. Is done.

したがって、上述の第三実施形態によれば、第一コイル7aと第二コイル7bは、それぞれnターンの主コイル22a,22bと0.5ターンの副コイル23a,23bとから形成され、全部で2n+1ターンのアーマチュアコイル7が形成される。このため、アーマチュアコイル7の巻線ターン数が奇数回の場合であっても、第一コイル7aと第二コイル7bは同数ターン(n+0.5ターンずつ)巻装され、軸線Mに対して領域X,Yに均等に配置することができる。また、軸線P,Q等の他の任意の中心線に対しても、それによって区画される量半部に各コイル7a,7bを均等に配置することができる。よって、アーマチュアコイル7の巻線ターン数が奇数回の場合も、偶数回の場合と同様に、耐久性向上や振れ回り力の低減の効果を奏することができる。   Therefore, according to the above-described third embodiment, the first coil 7a and the second coil 7b are formed of n-turn main coils 22a and 22b and 0.5-turn sub-coils 23a and 23b, respectively. A 2n + 1 turn armature coil 7 is formed. For this reason, even when the number of winding turns of the armature coil 7 is an odd number, the first coil 7a and the second coil 7b are wound by the same number of turns (n + 0.5 turns), and the region with respect to the axis M It can arrange | position equally to X and Y. In addition, the coils 7a and 7b can be evenly arranged in the half of the quantity divided by other arbitrary center lines such as the axes P and Q. Therefore, even when the number of turns of the armature coil 7 is an odd number, the effect of improving the durability and reducing the swinging force can be obtained as in the case of the even number.

また、第一実施形態および第二実施形態と同様に、コンミテータ片14に接続された巻線12は、巻き始め端30から直接各々スロット11間に巻装されずに、回転軸5の近傍に配索された後、回転軸5の中心Oに対し、その巻線12が接続されたコンミテータ片14と反対側に第一コイル7aを、その第一コイル7aと径方向に対向する位置に第二コイル7bを形成する。その後、巻き終わり端40が直接コンミテータ片14に接続されずに、再び回転軸5に巻回された後、コンミテータ片14に接続される。このため、コンミテータ13とアーマチュアコア6との間において、巻線12による回転軸5周りの巻太りを防止することができ、各々スロット11間に巻線12を高密度に巻装することができる。よって、アーマチュア3を小型化、軽量化することができる。   Similarly to the first embodiment and the second embodiment, the winding 12 connected to the commutator piece 14 is not directly wound between the slots 11 from the winding start end 30 but in the vicinity of the rotary shaft 5. After being routed, the first coil 7a is placed on the opposite side of the commutator piece 14 to which the winding 12 is connected with respect to the center O of the rotary shaft 5, and the first coil 7a is placed at a position facing the first coil 7a in the radial direction. Two coils 7b are formed. Thereafter, the winding end 40 is not directly connected to the commutator piece 14, but is wound around the rotary shaft 5 again and then connected to the commutator piece 14. For this reason, it is possible to prevent the winding 12 from winding up around the rotary shaft 5 between the commutator 13 and the armature core 6, and to wind the winding 12 between the slots 11 with high density. . Therefore, the armature 3 can be reduced in size and weight.

次に、この発明の第四実施形態を図14〜図16に基いて説明する。
この第四実施形態と第三実施形態との相違点は、第三実施形態が3番コンミテータ片14aからの巻線12が、回転軸5の近傍(図11中ではA−A‘)に配索されているのに対し、第四実施形態では3番コンミテータ片14aからの巻線12が、回転軸5に図15中平面視反時計回りに巻回されている点である。
図14〜図16に示すように、巻線12は、例えば、その巻き始め端30が3番コンミテータ片14aより巻き始められ、3番コンミテータ片14aのライザ15に懸け回された巻線12は、回転軸5に図15中平面視反時計回りに巻回された後、回転軸5の中心Oに対し、3番コンミテータと反対側に存在する11−12番ティース9の間のスロット11aと6−7番ティース9の間のスロット11bとの間でn回巻装され、主コイル22aが形成される。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The difference between the fourth embodiment and the third embodiment is that, in the third embodiment, the winding 12 from the third commutator piece 14a is arranged near the rotating shaft 5 (AA ′ in FIG. 11). In contrast, in the fourth embodiment, the winding 12 from the third commutator piece 14a is wound around the rotating shaft 5 counterclockwise in a plan view in FIG.
As shown in FIGS. 14 to 16, for example, the winding 12 has its winding start end 30 started to be wound from the third commutator piece 14 a and the winding 12 wound around the riser 15 of the third commutator piece 14 a is 15, after being wound around the rotating shaft 5 counterclockwise in plan view in FIG. 15, the slot 11 a between the 11th and 12th teeth 9 on the opposite side of the third commutator with respect to the center O of the rotating shaft 5 Winding n times between the slots 11b between the 6th and 7th teeth 9 forms the main coil 22a.

主コイル22aを形成した後、スロット11bから引き出された巻線12は、再びスロット11aに巻装されるが、その際、巻線12はスロット11bには巻装されず、スロット11dに巻装される。スロット11dは5−6番ティース9の間に形成されており、スロット11aと径方向に対向する、すなわち、周方向に180°回転した位置に配置されている。これにより、主コイル22aの後にはスロット11aにのみ巻装された0.5ターン分の副コイル23aが形成される。主コイル22aと副コイル23aは直列に繋がっており、両者によって第一コイル7aが形成される。   After forming the main coil 22a, the winding 12 drawn out from the slot 11b is wound around the slot 11a again. At this time, the winding 12 is not wound around the slot 11b, but wound around the slot 11d. Is done. The slot 11d is formed between the 5th and 6th teeth 9, and is disposed at a position facing the slot 11a in the radial direction, that is, rotated 180 ° in the circumferential direction. Thereby, after the main coil 22a, the subcoil 23a for 0.5 turns wound only in the slot 11a is formed. The main coil 22a and the subcoil 23a are connected in series, and the first coil 7a is formed by both.

スロット11dに巻装された巻線12は、その後、スロット11cとの間でnターン巻装され、主コイル22bが形成される。この際、スロット11aからスロット11dに巻装された巻線12は、主コイル22bの前にスロット11dのみに巻装された0.5ターン分の副コイル23bを形成する。主コイル22bと副コイル23bとは直列に繋がっており、両者によって第二コイル7bが形成される。尚、スロット11cは12−1番ティース9の間に形成されており、スロット11bと径方向に対向した位置に配置されている。また、主コイル22bは、第一コイル7aとは逆方向の向きに巻装される。   The winding 12 wound around the slot 11d is then wound n turns with the slot 11c to form the main coil 22b. At this time, the winding 12 wound from the slot 11a to the slot 11d forms a sub-coil 23b for 0.5 turns wound only in the slot 11d before the main coil 22b. The main coil 22b and the subcoil 23b are connected in series, and the second coil 7b is formed by both. In addition, the slot 11c is formed between the 12-1th tooth | gear 9, and is arrange | positioned in the position facing the slot 11b in radial direction. The main coil 22b is wound in the direction opposite to the first coil 7a.

スロット11d−11c間でnターン巻装された後、巻線12は、回転軸5に図15中平面視反時計回り(図12中B−B‘)に巻回された後、4番コンミテータ片14bに巻き終わり端40が接続される。これにより、3番コンミテータ片14aと4番コンミテータ14bとの間には径方向に対向し、且つ直列接続された一対のコイル7a,7bを備えたアーマチュアコイル7が形成される。また、他の隣接するコンミテータ片14間の巻線12も同様に巻装され、第一コイル7aおよび第二コイル7bは、それぞれ主コイル22a,22bと副コイル23a,23bによって同ターン数に形成される。   After n turns are wound between the slots 11d-11c, the winding 12 is wound around the rotating shaft 5 counterclockwise in a plan view in FIG. 15 (BB 'in FIG. 12) and then the fourth commutator. The winding end 40 is connected to the piece 14b. As a result, an armature coil 7 is formed between the third commutator piece 14a and the fourth commutator 14b. The armature coil 7 includes a pair of coils 7a and 7b that are opposed in the radial direction and connected in series. The winding 12 between the other adjacent commutator pieces 14 is also wound in the same manner, and the first coil 7a and the second coil 7b are formed in the same number of turns by the main coils 22a and 22b and the subcoils 23a and 23b, respectively. Is done.

したがって、上述の第四実施形態によれば、第三実施形態に対し、コンミテータ片14からの巻線12の巻き始め端30が、回転軸5に図15中平面視反時計回りに巻回されていても、第三実施形態と同様に、アーマチュアコイル7の巻線ターン数が奇数回の場合も、偶数回の場合と同様に、耐久性向上や振れ回り力の低減の効果を奏することができる。
また、第一実施形態、第二実施形態および第三実施形態と同様に、コンミテータ13とアーマチュアコア6との間において、巻線12による回転軸5周りの巻太りを防止することができ、各々スロット11間に巻線12を高密度に巻装することができる。よって、アーマチュア3を小型化、軽量化することができる。
Therefore, according to the fourth embodiment described above, the winding start end 30 of the winding 12 from the commutator piece 14 is wound around the rotating shaft 5 counterclockwise in plan view in FIG. However, as in the third embodiment, even when the number of turns of the armature coil 7 is an odd number, as in the case of an even number, the effect of improving the durability and reducing the swinging force can be obtained. it can.
Further, similarly to the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, it is possible to prevent the winding of the winding 12 around the rotating shaft 5 between the commutator 13 and the armature core 6, respectively. The windings 12 can be wound between the slots 11 with high density. Therefore, the armature 3 can be reduced in size and weight.

尚、この発明は上述した実施形態に限られるものではなく、短節巻線である場合について説明したが、全節巻線としてもよい。全節巻線とする場合、例えば、図3において、3番コンミテータ片14aより巻き始められた巻線12は、回転軸5の近傍に配索されるか、巻回された後、11−12番ティース9の間のスロット11aと5−6番ティース9の間のスロット11dで巻装され、第一コイル7aを形成し、第二コイル7bを第一コイル7aとは逆方向の向きに同一スロット11a,11dに巻装し、その後再び回転軸5に巻回され、4番コンミテータ片14bに接続されている。これにより、3,4番コンミテータ片14a,14bの間には径方向に対向し、且つ直列接続された一対のコイル7a,7bを備えたアーマチュアコイル7が形成される。尚、この全節巻線は、上述した直列結線式を並列結線式に接続することも可能であるし、第二コイル7bをコンミテータ片14a,14bではなく、それらとは周方向に180°離間して対向配置された9番コンミテータ片14e、10番コンミテータ片14f間に接続して同一スロット11内に巻装される巻き方向を異にする二つの別個のアーマチュアコイルを形成してもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the case of a short-pitch winding has been described. However, a full-pitch winding may be used. In the case of a full-node winding, for example, in FIG. 3, the winding 12 started from the third commutator piece 14 a is routed in the vicinity of the rotary shaft 5 or wound, and then 11-12. It is wound by a slot 11a between the number teeth 9 and a slot 11d between the numbers 5-6 teeth 9 to form the first coil 7a, and the second coil 7b is the same in the direction opposite to the first coil 7a. It winds around the slots 11a and 11d, and is then wound around the rotary shaft 5 again and connected to the No. 4 commutator piece 14b. As a result, an armature coil 7 is formed between the third and fourth commutator pieces 14a and 14b, and includes a pair of coils 7a and 7b that are opposed in the radial direction and connected in series. In addition, this all-node winding can be connected to the above-described series connection type in parallel connection type, and the second coil 7b is separated from the commutator pieces 14a and 14b by 180 ° in the circumferential direction. Then, two separate armature coils having different winding directions may be formed which are connected between the 9th commutator piece 14e and the 10th commutator piece 14f arranged opposite to each other and wound in the same slot 11.

また、上記の実施形態では、電動モータ1が12個のスロット11を有する構成となっているが、スロット数は12個に限定されず、8以上の偶数値を適宜採用可能である。
さらに、上記実施形態では、自動車用ワイパ装置に用いられる電動モータについて説明したが、他の装置に用いてもよい。
そして、上記の第一実施形態および第三実施形態では、第一コイル7aの巻き始め端30が回転軸5の近傍に配索され、第二コイル7bの巻き終わり端40が回転軸5に巻回された場合について説明したが、その逆として、第一コイル7aの巻き始め端30が回転軸5に巻回され、第二コイル7bの巻き終わり端40が回転軸5の近傍に配索されてもよい。
尚、各コイル7a,7bの回転軸5への巻回し回数は一巻き以内でもよい。
In the above-described embodiment, the electric motor 1 has twelve slots 11. However, the number of slots is not limited to twelve, and an even number of eight or more can be appropriately employed.
Furthermore, although the said embodiment demonstrated the electric motor used for the wiper apparatus for motor vehicles, you may use for another apparatus.
And in said 1st embodiment and 3rd embodiment, the winding start end 30 of the 1st coil 7a is wired in the vicinity of the rotating shaft 5, and the winding end 40 of the 2nd coil 7b is wound around the rotating shaft 5. In the reverse case, the winding start end 30 of the first coil 7 a is wound around the rotary shaft 5, and the winding end end 40 of the second coil 7 b is routed near the rotary shaft 5. May be.
The number of windings of the coils 7a and 7b around the rotating shaft 5 may be within one turn.

本発明の実施形態における電動モータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric motor in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における電動モータのブラシ配置図である。It is a brush arrangement diagram of the electric motor in the embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態におけるアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature in the first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態におけるアーマチュアの斜視図である。It is a perspective view of an armature in a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。It is a top view of the armature core in the first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。It is a top view of the armature core in the first embodiment of the present invention. 図4のアーマチュアコアの横断面図である。It is a cross-sectional view of the armature core of FIG. 本発明の第二実施形態におけるアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。It is a top view of the armature core in the second embodiment of the present invention. 本発明の第二実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。It is a top view of the armature core in the second embodiment of the present invention. 本発明の第三実施形態におけるアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature in 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。It is a top view of the armature core in the third embodiment of the present invention. 本発明の第三実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。It is a top view of the armature core in the third embodiment of the present invention. 本発明の第四実施形態におけるアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature in 4th embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。It is a top view of an armature core in a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第四実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。It is a top view of an armature core in a fourth embodiment of the present invention. 従来の電動モータにおけるアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature in the conventional electric motor. 従来の電動モータにおけるアーマチュアの斜視図である。It is a perspective view of the armature in the conventional electric motor.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動モータ
3 アーマチュア
5 回転軸
6 アーマチュアコア
7 アーマチュアコイル
7a 第一コイル
7b 第二コイル
9 ティース
11 スロット
11a,11b,11c,11d スロット
12 巻線(コイル)
13 コンミテータ
14 コンミテータ片
14a、14b,14c,14d,14e,14f,14g コンミテータ片
21 ブラシ
21a 低速用ブラシ(第一ブラシ)
21b 高速用ブラシ(第二ブラシ)
21c 共通ブラシ(第三ブラシ)
22a,22b 主コイル
23a,23b 副コイル
30 巻き始め端
40 巻き終わり端

1 Electric motor
3 Armature
5 Rotating shaft
6 Armature core 7 Armature coil 7a First coil 7b Second coil 9 Teeth 11 Slot 11a, 11b, 11c, 11d Slot 12 Winding (coil)
13 commutator 14 commutator pieces 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g commutator pieces 21 brush 21a brush for low speed (first brush)
21b High speed brush (second brush)
21c Common brush (third brush)
22a, 22b Main coil 23a, 23b Subcoil 30 Winding start end 40 Winding end

Claims (3)

回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延び、コイルを巻装するための複数のスロットを備えるアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、コンミテータ片を周方向に配置したコンミテータとからなる電動モータ用アーマチュアにおいて、隣接する前記コンミテータ片間に電気的に接続され、前記回転軸を中心にして、互いに点対称位置に存在する前記スロット間に各々逆方向に巻装された第一コイルと第二コイルとが設けられ、前記第一コイルの巻き始め端と前記第二コイルの巻き終わり端との少なくとも何れか一方が前記回転軸に巻回されていることを特徴とする電動モータ用アーマチュア。   A plurality of teeth attached to a rotating shaft and extending radially in a radial direction; an armature core including a plurality of slots formed between the teeth and extending along the axial direction for winding a coil; and the rotation In an armature for an electric motor comprising a commutator provided on a shaft adjacent to the armature core and having a commutator piece disposed in a circumferential direction, the armature is electrically connected between the adjacent commutator pieces, with the rotating shaft as a center. A first coil and a second coil wound in opposite directions between the slots that are in point-symmetric positions with respect to each other, and a winding start end of the first coil and a winding end end of the second coil, An armature for an electric motor, wherein at least one of the coil is wound around the rotating shaft. 請求項1に記載の電動モータ用アーマチュアを用いた二極電動モータであって、前記コンミテータに摺接する第一ブラシと、前記第一ブラシから所定角度周方向に離間して設けられ、前記コンミテータと摺接する第二ブラシと、前記コンミテータと摺接し、前記第一ブラシまたは前記第二ブラシの何れか一方と共に使用される第三ブラシとを備えたことを特徴とする電動モータ。   A two-pole electric motor using the armature for an electric motor according to claim 1, wherein the first brush is slidably contacted with the commutator, and is spaced apart from the first brush in a circumferential direction by a predetermined angle. An electric motor comprising: a second brush that is in sliding contact; and a third brush that is in sliding contact with the commutator and is used with either the first brush or the second brush. 回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延び、コイルを巻装するための複数のスロットを備えるアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、コンミテータ片を周方向に配置したコンミテータとからなる電動モータ用アーマチュアの巻き線方法において、隣接する前記コンミテータ片間に電気的に接続され、前記回転軸を中心にして互いに点対称位置に存在する前記スロット間に第一コイルと第二コイルとを各々逆方向に巻装し、前記第一コイルの巻き始め端と前記第二コイルの巻き終わり端との少なくとも何れか一方を前記回転軸に巻回することを特徴とする電動モータ用アーマチュアの巻き線方法。


A plurality of teeth attached to a rotating shaft and extending radially in a radial direction; an armature core including a plurality of slots formed between the teeth and extending along the axial direction for winding a coil; and the rotation In a winding method of an armature for an electric motor comprising a commutator provided on a shaft adjacent to the armature core and having a commutator piece disposed in a circumferential direction, the rotating shaft is electrically connected between the adjacent commutator pieces. The first coil and the second coil are respectively wound in opposite directions between the slots that are in point-symmetric positions with respect to each other, and the winding start end of the first coil and the winding end end of the second coil A method for winding an armature for an electric motor, wherein at least one of the above is wound around the rotating shaft.


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