JP2010057352A - Electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車等に搭載される電動モータに関し、特に、電動モータに備わるアーマチュアの回転速度を可変することが可能な電動モータに関するものである。 The present invention relates to an electric motor mounted on an automobile or the like, and more particularly to an electric motor capable of varying the rotation speed of an armature provided in the electric motor.
一般に、自動車に搭載される電動モータとしては、ブラシ付きのコミュテータモータが多く使用されている。この電動モータは、円筒状のヨークと、このヨークの内周面上に配置された複数の永久磁石と、これら永久磁石の内側に配置されて、ヨークに対し回転可能なアーマチュアとを有している。このアーマチュアは、回転シャフトと、このシャフト上に固定され、複数の放射状に形成されたティースを有するアーマチュアコアと、ティースに巻かれたコイルを有している。コイルは、各ティースの間に形成されたスロットを通ってティースに捲かれた複数の巻線を有している。各巻線は、回転シャフトに固定されたコミュテータの複数のセグメントに接続されている。 Generally, a commutator motor with a brush is often used as an electric motor mounted on an automobile. The electric motor includes a cylindrical yoke, a plurality of permanent magnets arranged on the inner peripheral surface of the yoke, and an armature arranged inside the permanent magnet and rotatable with respect to the yoke. Yes. The armature includes a rotary shaft, an armature core fixed on the shaft and having a plurality of radially formed teeth, and a coil wound around the teeth. The coil has a plurality of windings wound on the teeth through slots formed between the teeth. Each winding is connected to a plurality of segments of a commutator fixed to the rotating shaft.
コミュテータは、金属片で形成されて、互いに絶縁され円柱状に配設された複数のセグメントを有し、セグメントのそれぞれに、巻線の巻き始め端、および巻き終わり端が接続されている。また、コミュテータのセグメントには、複数のブラシが摺接可能に接続されており、これらのブラシを介してコイルに電流が供給される。そして、コイルを通って流れる電流により、アーマチュアコアのティースには磁界が形成され、ヨーク上に固定された永久磁石とティースの間に生じる磁気的な吸引力や反発力によってアーマチュアが回転シャフトとともに回転する。 The commutator is formed of a metal piece and has a plurality of segments insulated from each other and arranged in a cylindrical shape, and a winding start end and a winding end end of the winding are connected to each of the segments. A plurality of brushes are slidably connected to the commutator segment, and current is supplied to the coils via these brushes. A magnetic field is formed in the teeth of the armature core by the current flowing through the coil, and the armature rotates together with the rotating shaft by the magnetic attractive force and repulsive force generated between the permanent magnet fixed on the yoke and the teeth. To do.
この電動モータにおいて、電源のプラス電気端子に選択的に接続される低速用ブラシおよび高速用ブラシと、電源のマイナス電気端子に接続されたコモンブラシの計3個のブラシを備え、低速用ブラシと高速用ブラシの一方を選択的にプラス電気端子に接続することにより、電動モータに備わるアーマチュアの回転速度を可変することが可能なものがある(例えば、特許文献1)。 This electric motor includes a total of three brushes, a low speed brush and a high speed brush selectively connected to the positive electric terminal of the power source, and a common brush connected to the negative electric terminal of the power source. There is one that can change the rotation speed of an armature provided in an electric motor by selectively connecting one of high-speed brushes to a plus electric terminal (for example, Patent Document 1).
図4は、特許文献1に開示された永久磁石を4個(極対数2)、ティース(スロット)を16個、セグメントを16個有する4極16スロット16セグメントの電動モータ80の展開図である。永久磁石81はN極とS極が交互に配置されている。スロット83は、互いに隣接するティース82の間の空隙である。同図に示されるように、各ティース82および各セグメント84には、1番から16番の番号が付けられている。
FIG. 4 is a development view of a 4-pole 16-slot 16-segment
巻線87と、巻線87と点対称の位置に配置された巻線88は、いわゆるダブルフライヤにて略同時にティース82に巻装される。巻線87は2つのコイル巻線93A、93Bに分割され、異なる番号のティース82に巻かれている。すなわち、2番セグメント84eに接続された巻線87は、16番ティース82と1番ティース82の間のスロット83eを通り、かつ、3番ティース82と4番ティース82の間のスロット83fを通り、1番、2番および3番ティース82の周りに順方向にn回(nは自然数)巻装されて、コイル巻線93Aが形成される。
The winding 87 and the winding 88 arranged in a point-symmetrical position with respect to the winding 87 are wound around the
次に、巻線87は、7番ティース82と8番ティース82の間のスロット83gを通り、かつ、4番、5番のティース82の間のスロット83bを通り、5番、6番および7番のティース82の周りに逆方向にn回巻装され、3番セグメント84aに接続され、コイル巻線93Bが形成される。スロット83gは、スロット83fから周方向に機械角が90°ずれた位置に存在し、スロット83bは、スロット83eから周方向に機械角が90°ずれた位置に存在する。
Next, the winding 87 passes through the
一方、巻線88は2つのコイル巻線93C、93Dに分割され、異なる番号のティース82に巻かれている。すなわち、10番セグメント84bに接続された巻線88は、8番ティース82と9番ティース82の間のスロット83hを通り、かつ、11番ティース82と12番のティース82の間のスロット83iを通り、9番、10番および11番のティース82の周りに順方向にn回(nは自然数)巻装されて、コイル巻線93Cが形成される。
On the other hand, the winding 88 is divided into two coil windings 93 </ b> C and 93 </ b> D and wound around the
次に、巻線88は、15番ティース82と16番ティース82の間のスロット83jを通り、かつ、12番、13番のティース82の間のスロット83dを通り、13番、14番および15番のティース82の周りに逆方向にn回巻装され、11番セグメント84cに接続され、コイル巻線93Dが形成される。スロット83jは、スロット83iから周方向に機械角が90°ずれた位置に存在し、スロット83d、は、スロット83hから周方向に機械角が90°ずれた位置に存在する。
Next, the winding 88 passes through the
電動モータ80は、このように巻装される巻線87および巻線88が、順次周方向に巻き始めのセグメント84を一つずつずらしながら8回巻装され、これらの巻線87及び巻線88によりアーマチュアコイルが形成される。
In the
2番セグメント84eと10番セグメント84b、および、3番セグメント84aと11番セグメント84cとが接続線90によって短絡されている。また、セグメント84に摺接するブラシ91は、電源のプラス電極端子に選択的に接続される低速用ブラシ92a、および高速用ブラシ92bと、電源のマイナス電極端子に接続されるコモンブラシ92cの3つのブラシで構成されている。低速用ブラシ92aとコモンブラシ92cは、互いに電気角で180°間隔をあけて配置されている。
The
高速用ブラシ92bは、低速用ブラシ92aから周方向に所定の角度だけ離間した状態で配置されている。そして、低速用ブラシ92aとコモンブラシ92cの間に電源から電流が供給されると、電動モータ80は低速度で回転駆動され、高速用ブラシ92bとコモンブラシ92cの間に電源から電流が供給されると、電動モータ80は高速度で回転駆動される。2番セグメント84eと10番セグメント84b、および、3番セグメント84aと11番セグメント84cとが接続線90で短絡されて同電位であるいるため、磁極が4極の電動モータ80であっても、3つのブラシ92a、92b、92cで、電動モータ80の低速度回転駆動と高速度回転駆動が可能である。
The
ここで、電動モータ80の巻線87および巻線88は、2つに分割されたコイル巻線とする構成を採用しているが、その理由は以下である。巻線87および巻線88を分割した場合には、コイル巻線の巻数を2つに分散(巻数がnとn)させることができる。しかしながら、分割しない場合には、巻線87はコイル巻線93Aが巻数を2nとなり、同様に巻線88はコイル巻線93Cの巻数が2nとなる。
Here, the winding 87 and the
この場合、例えば、コイル巻線93Aのスロット83eからスロット83fへと渡る渡り線94A、およびコイル巻線93Cのスロット83hからスロット83iへと渡る渡り線94Cの本数が多くなる。そのため、重巻にて形成されるアーマチュアコイルにおいて、すでに巻装されたコイル巻線93Aおよび93Cの外側に重なるようにコイル巻線93Aおよび93Cコイル巻線を巻装した場合に、いわゆる巻太りが生じ、アーマチュアの軸方向寸法が大きくなるとともに、巻線の占積率が低下してしまう。
In this case, for example, the number of connecting
そこで、アーマチュアの軸方向寸法の低減および巻線の占積率の向上のため、2つに分割されたコイル巻線の構成が採用されている。さらに、上記のように、4極以上の多極の電動モータにおいて、3つのブラシでアーマチュアの回転速度を可変することを可能とするとともに、アーマチュアの軸方向寸法の低減および巻線の占積率の向上のためには、アーマチュアに接続線を配置させる構造とするともに分割したコイル巻線の構成が有用である。 Therefore, in order to reduce the axial dimension of the armature and improve the space factor of the winding, a configuration of the coil winding divided into two is adopted. Further, as described above, in a multipolar electric motor having four or more poles, the rotational speed of the armature can be varied with three brushes, the axial dimension of the armature can be reduced, and the winding space factor can be reduced. In order to improve the above, it is useful to have a structure in which the connecting wire is arranged on the armature and a divided coil winding structure.
しかしながら、図4に示すように巻線87と巻線88とが、4つの接続線90a、90b、90c、90dにより接続されている。ここで、例えば、低速用ブラシ92aに電流が供給された場合、この電流の略半分の電流は、3番セグメント84aから巻線87へ供給されるとともに、残りの略半分の電流は、3番セグメント84aから接続線90aおよび接続線90bを経由して11番セグメント84cから巻線88へ供給される。
However, as shown in FIG. 4, the winding 87 and the
このとき、巻線88への電流の供給には接続線90aおよび接続線90bを介するとともに、巻線87および巻線88の抵抗値は若干異なってしまう場合も考えられる。そのため、巻線87および巻線88にそれぞれ供給される電流の電流値が若干異なる可能性もある。
At this time, current may be supplied to the winding 88 via the
上述のように、巻線87および巻線88にそれぞれ供給される電流の電流値が若干異なってしまった場合には、巻線87が巻装された3つのティース82と、巻線88が巻装され、巻線87が巻装された3つのティース82と機械角が180°対向した位置に配置された3つのティース82に生じる電磁気力に差が生じてしまうこともありうる。
As described above, when the current values of the currents supplied to the winding 87 and the winding 88 are slightly different, the three
このように、機械角が180°対向した位置にそれぞれ配置されたティース82に電磁気力に差が生じると、アーマチュアに触れ回りが生じる可能性がある。そして、このアーマチュアの触れ回りが生じた場合には、電動モータ80から生じる振動及び作動音が増加する要因ともなりかねない。
As described above, if there is a difference in electromagnetic force between the
また、従来例のように、接続線を有するアーマチュアにおいては、接続線をあらかじめコミュテータに配策しておき、その後、コミュテータに巻線を接続するものがある。この場合、導線を装着する作業が2回以上となってしまい作業性が悪く、コストが向上する原因となる。 Further, as in the conventional example, in some armatures having connection lines, the connection lines are arranged in advance in a commutator, and then a winding is connected to the commutator. In this case, the work of attaching the conducting wire is performed twice or more, the workability is poor, and the cost is increased.
そこで、本発明の目的は、振動及び作動音が低減でき、かつ、接続線および巻線の装着が容易となり、3個のブラシの通電の切り替えによりアーマチュアの回転速度を可変することを可能とする電動モータを提供するものである。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce vibration and operating noise, to easily attach a connection line and a winding, and to make it possible to vary the rotation speed of the armature by switching the energization of three brushes. An electric motor is provided.
上記の課題を解決するために、本発明の電動モータは、磁気ヨークであるハウジングと、前記ハウジングの内壁上に固定された2対の磁石と、回転軸と、前記回転軸上に固定され、16の放射状に形成されたティースを有するアーマチュアコアと、前記回転軸上に固定され、16のセグメントを有するコミュテータと、前記アーマチュアコアのティースを囲んで巻かれ、前記コミュテータのセグメントに接続された複数の巻線を有するアーマチュアコイルと、前記コミュテータの一対のセグメントを接続する複数の接続線とを備え、前記2対の磁石に囲まれて配置され、前記ハウジングに回転可能に支持されたアーマチュアと、前記アーマチュアの前記コミュテータのセグメントに摺接可能な複数のブラシとを備える電動モータであって、前記アーマチュアは、第1の導線と第2の導線を有し、前記複数の巻線は、前記第1の導線からなる第1から第8の巻線と、前記第1から第8の巻線に前記回転軸を中心にして点対称な位置に配置され、前記第2の巻線からなる他の第1の巻線から第8の巻線とで構成され、前記第1から第8の巻線は、前記第1の導線から形成される8本の接続線の各接続線を介して、それぞれ一連に繋がっており、前記他の第1から第8の巻線は、前記第2の導線から形成される他の8本の接続線の各接続線を介して、それぞれ一連に繋がっており、前記第1の巻線から第8の巻線、および前記他の第1の巻線から第8の巻線は、それぞれ直列に接続された第1から第4のコイル巻線を形成し、前記第1のコイル巻線の端部が前記コミュテータの1つの前記セグメントに接続され、前記第4のコイル巻線の端部は、前記第1のコイル巻線の端部が接続されたセグメントと前記回転軸を中心にして点対称位置に存在するセグメントに隣り合うセグメントに接続され、前記第1のコイル巻線は、互いに隣接する3つのティースを囲んで巻かれ、前記第2のコイル巻線は、前記第1のコイル巻線が巻かれた3つのティースに対し、一つのティースを挟んで隣り合う位置に配置され、互いに隣接する他の3つのティースを囲んで巻かれ、前記第3のコイル巻線は、前記第2のコイル巻線が巻かれた3つのティースに対し、前記第1のコイル巻線が存在している側とは反対側の一つのティースを挟んで隣り合う位置に配置され、互いに隣接する他の3つのティースを囲んで巻かれ、前記第4のコイル巻線は、前記第3のコイル巻線が巻かれた3つのティースに対し、前記第2のコイル巻線が存在している側とは反対側の一つのティースを挟んで隣り合う位置に配置され、互いに隣接する他の3つのティースを囲んで巻かれ、前記第1のコイル巻線、および前記第3のコイル巻線の巻き方向は、互いに同一方向であり、前記第2のコイル巻線、および前記第4のコイル巻線の巻き方向は、前記第1のコイル巻線の巻き方向とは逆方向であり、前記第8本の接続線の各接続線、および前記他の8本の接続線の各接続線は、それぞれ対向して配置された一対のセグメントに接続され、前記複数のブラシは、第1の電力供給端子に選択的に接続される第1、および第2のブラシと、第2の電力供給端子に接続される第3のブラシとを備え、前記第1のブラシは、前記第3のブラシに対し、電気角が約180度離れた位置に配置され、前記第2のブラシは、前記第3のブラシに対し、電気角が約180度離れた位置から所定の角度だけ離れた位置に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an electric motor of the present invention includes a housing that is a magnetic yoke, two pairs of magnets fixed on the inner wall of the housing, a rotating shaft, and fixed on the rotating shaft, An armature core having 16 radially formed teeth, a commutator fixed on the rotating shaft and having 16 segments, and a plurality of coils wound around the teeth of the armature core and connected to the segments of the commutator An armature coil having a plurality of windings, and a plurality of connection wires connecting a pair of segments of the commutator, an armature disposed between the two pairs of magnets and rotatably supported by the housing; An electric motor comprising a plurality of brushes slidably contactable with the commutator segments of the armature, The armature has a first conductive wire and a second conductive wire, and the plurality of windings include first to eighth windings made of the first conductive wire and first to eighth windings. The first to eighth windings are arranged at point-symmetric positions about the rotation axis, and are composed of other first windings to eighth windings that are the second windings. Are connected in series through each of the eight connecting lines formed from the first conducting wire, and the other first to eighth windings are connected to the second conducting wire. Each of the other eight connection lines to be formed is connected in series, and the first to eighth windings and the other first to eighth windings are connected in series. Of the first coil winding are connected to each other in series, and the end of the first coil winding is one of the commutators. And an end portion of the fourth coil winding is adjacent to a segment to which the end portion of the first coil winding is connected and a segment existing in a point-symmetrical position around the rotation axis. The first coil winding is connected to a segment and wound around three adjacent teeth, and the second coil winding is wound around three teeth around which the first coil winding is wound. On the other hand, it is disposed at a position adjacent to each other with one tooth interposed therebetween, and is wound around the other three adjacent teeth, and the third coil winding is wound around the second coil winding. One tooth is disposed at a position adjacent to one side opposite to the side where the first coil winding is present, and is wound around the other three teeth adjacent to each other, The fourth coil winding is The three teeth wound with the third coil winding are arranged at positions adjacent to each other across one tooth opposite to the side where the second coil winding exists, and adjacent to each other. The first coil winding and the third coil winding are wound in the same direction, and the second coil winding and the third coil are wound around the other three teeth. The winding direction of the coil winding 4 is opposite to the winding direction of the first coil winding, and each of the connection lines of the eighth connection line and each of the other eight connection lines. The connection line is connected to a pair of segments arranged opposite to each other, and the plurality of brushes are first and second brushes that are selectively connected to a first power supply terminal, and a second brush A third brush connected to the power supply terminal, the first brush The electrical angle of the second brush is about 180 degrees away from the third brush, and the second brush has a predetermined angle from the position of the electrical angle of about 180 degrees relative to the third brush. It is arrange | positioned in the distant position.
本発明の電動モータは、磁気ヨークであるハウジングと、前記ハウジングの内壁上に固定された2対の磁石と、回転軸と、前記回転軸上に固定され、16の放射状に形成されたティースを有するアーマチュアコアと、前記回転軸上に固定され、16のセグメントを有するコミュテータと、前記アーマチュアコアのティースを囲んで巻かれ、前記コミュテータのセグメントに接続された複数の巻線を有するアーマチュアコイルと、前記コミュテータの一対のセグメントを接続する複数の接続線とを備え、前記2対の磁石に囲まれて配置され、前記ハウジングに回転可能に支持されたアーマチュアと、前記アーマチュアの前記コミュテータのセグメントに摺接可能な複数のブラシとを備える電動モータであって、前記アーマチュアは、第1の導線と第2の導線を有し、前記複数の巻線は、前記第1の導線からなる第1から第8の巻線と、前記第1から第8の巻線に前記回転軸を中心にして点対称な位置に配置され、前記第2の巻線からなる他の第1の巻線から第8の巻線とで構成され、前記第1から第8の巻線は、前記第1の導線から形成される8本の接続線の各接続線を介して、それぞれ一連に繋がっており、前記他の第1から第8の巻線は、前記第2の導線から形成される他の8本の接続線の各接続線を介して、それぞれ一連に繋がっており、前記第1の巻線から第8の巻線、および前記他の第1の巻線から第8の巻線は、それぞれ直列に接続された第1から第4のコイル巻線を形成し、前記第1のコイル巻線の端部が前記コミュテータの1つの前記セグメントに接続され、前記第4のコイル巻線の端部は、前記第1のコイル巻線の端部が接続されたセグメントと前記回転軸を中心にして点対称位置に存在するセグメントに隣り合うセグメントに接続され、前記第1のコイル巻線は、互いに隣接する4つのティースを囲んで巻かれ、前記第2のコイル巻線は、前記第1のコイル巻線が巻かれた4つのティースに隣り合う位置に配置され、互いに隣接する他の3つのティースを囲んで巻かれ、前記第3のコイル巻線は、前記第2のコイル巻線が巻かれた3つのティースに対し、前記第1のコイル巻線が存在している側とは反対側に隣り合う位置に配置され、かつ互いに隣接する他の4つのティースを囲んで巻かれ、前記第4のコイル巻線は、前記第3のコイル巻線が巻かれた4つのティースに対し、前記第2のコイル巻線が存在している側とは反対側に隣り合う位置に配置され、かつ互いに隣接する他の4つのティースを囲んで巻かれ、前記第1のコイル巻線、および前記第3のコイル巻線の巻き方向は、互いに同一方向であり、前記第2のコイル巻線、および前記第4のコイル巻線の巻き方向は、前記第1のコイル巻線の巻き方向とは逆方向であり、前記第8本の接続線の各接続線、および前記他の8本の接続線の各接続線は、それぞれ対向して配置された一対のセグメントに接続され、前記複数のブラシは、第1の電力供給端子に選択的に接続される第1、および第2のブラシと、第2の電力供給端子に接続される第3のブラシとを備え、前記第1のブラシは、前記第3のブラシに対し、電気角が約180度離れた位置に配置され、前記第2のブラシは、前記第3のブラシに対し、電気角が約180度離れた位置から所定の角度だけ離れた位置に配置されていることを特徴とする。 The electric motor of the present invention includes a housing that is a magnetic yoke, two pairs of magnets fixed on the inner wall of the housing, a rotating shaft, and 16 radially formed teeth fixed on the rotating shaft. An armature core, a commutator fixed on the rotating shaft and having 16 segments, an armature coil having a plurality of windings wound around the teeth of the armature core and connected to the segments of the commutator; A plurality of connecting lines for connecting a pair of segments of the commutator, an armature that is surrounded by the two pairs of magnets and rotatably supported by the housing, and slides on the segment of the commutator of the armature. An electric motor comprising a plurality of contactable brushes, wherein the armature is a first conductor A plurality of windings, the first to eighth windings comprising the first conducting wire, and the first to eighth windings around the rotation axis; The first to eighth windings are arranged at symmetrical positions and are composed of other first to eighth windings made of the second winding, and the first to eighth windings are formed from the first conducting wire. Each of the eight connection lines to be formed is connected in series, and the other first to eighth windings are the other eight lines formed from the second conductive wire. The first to eighth windings and the other first to eighth windings are connected in series via the respective connection lines. Forming connected first to fourth coil windings, an end of the first coil winding being connected to one of the segments of the commutator; An end of the first coil winding is connected to a segment adjacent to the segment to which the end of the first coil winding is connected and a segment that is in a point-symmetrical position with respect to the rotation axis; The coil winding is wound around four adjacent teeth, and the second coil winding is disposed at a position adjacent to the four teeth around which the first coil winding is wound. The third coil winding is wound around the other three adjacent teeth, and the first coil winding is present with respect to the three teeth wound with the second coil winding. It is arranged at a position adjacent to the side opposite to the other side and is wound around the other four teeth adjacent to each other, and the fourth coil winding is wound around the third coil winding. The second coil winding exists for one tooth. It is arranged at a position adjacent to the side opposite to the existing side and is wound around other four teeth adjacent to each other, and is wound around the first coil winding and the third coil winding. The direction is the same as each other, and the winding direction of the second coil winding and the fourth coil winding is opposite to the winding direction of the first coil winding, and the eighth Each connection line of the two connection lines and each connection line of the other eight connection lines are connected to a pair of segments arranged to face each other, and the plurality of brushes are connected to the first power supply terminal. First and second brushes that are selectively connected to each other, and a third brush that is connected to a second power supply terminal, wherein the first brush is in relation to the third brush, The electrical angle is arranged at a position about 180 degrees apart, and the second brush is To the brush, characterized in that the electrical angle is located approximately 180 degrees away to a predetermined angular position spaced.
このように、3個のブラシの通電の切り替えによりアーマチュアの回転速度を可変することを可能とし、磁石の極の対数を2、アーマチュアコアのティースの数を16とした電動モータにおいて、第1の導線からなる第1から第8の巻線及び第2の導線からなる他の第1から第8の巻線のそれぞれが機械角90°間隔に配置され、機械角360°に渡り配置された第1から第4のコイル巻線を備えることで、各巻線は機械角360°に渡り均一の電流値の電流が流れる。その結果、アーマチュアの触れ回りが抑止され、電動モータから生じる振動および作動音を低減させることができる。また、第1および第2の導線で、各巻線と接続線を一連に形成することで接続線および巻線の装着の作業性が向上する。 As described above, in the electric motor in which the rotation speed of the armature can be varied by switching the energization of the three brushes, the number of pairs of magnet poles is 2, and the number of teeth of the armature core is 16, The first to eighth windings made of a conducting wire and the other first to eighth windings made of a second conducting wire are arranged at a mechanical angle of 90 ° intervals and arranged over a mechanical angle of 360 °. By providing the first to fourth coil windings, a current having a uniform current value flows in each winding over a mechanical angle of 360 °. As a result, the armature is prevented from touching, and vibrations and operating sounds generated from the electric motor can be reduced. Further, by forming the windings and the connection lines in series using the first and second conductive wires, the workability of attaching the connection lines and the windings is improved.
次に、この発明の第1の実施形態が図1から図3に基づいて説明される電動モータ1は、例えば、自動車のワイパモータ、パワーウインドウモータ、およびファンモータ等の駆動装置として用いられるものであって、有底円筒形状のヨーク2と、ヨーク2の内壁上に固定された磁石4と、磁石4に囲まれてヨーク2内に配置され、ヨーク2に対し回転可能に支持されたアーマチュア3を有している。磁石4は、4極に着磁されており、電動モータ1は所謂4極型の電動モータであり、極対数は2対である。
Next, the
アーマチュア3は、回転軸5の上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、回転軸5上固定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、複数の金属板が軸方向に積層されて形成されている。金属板の外周部にはT字型に形成されたティース9が周方向に沿って等間隔に16個放射状に形成されている。複数枚の金属板が回転軸5に外嵌されることにより、アーマチュアコア6の外周には隣接するティース9の間に溝状のスロット11が形成されている。
The
スロット11は回転軸5の軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に16個形成されている。ここで、ティース9又はスロット11の数を16、磁石4の極対数を2対である。また、このスロット11間には、エナメル被膜の複数の巻線12が巻装され、これによりアーマチュアコア6の外周にアーマチュアコイル7が形成されている。
Sixteen
コンミテータ13は回転軸5の一つの端部上に固定されている。コンミテータ13の外周面上には、導電材で形成されたセグメント14が16枚取り付けられている。セグメント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絶縁樹脂上に固定されている。各セグメント14のアーマチュアコア6側の端部には、折り返す形で折り曲げられたライザ15が一体に形成されている。ライザ15には、アーマチュアコイル7の巻線12の巻き始め端部30と巻き終わり端部31となる巻線12が接続されている。これにより、セグメント14とこれに対応するアーマチュアコイル7の巻線12とが電気的に接続される。
The
また、回転軸5を中心にして互いに点対称の位置にて対向するセグメント14(本第1の実施形態では8つ置きのセグメント14)にそれぞれ対応するライザ15は、各々接続線25によって接続されている。接続線25は、同電位となる複数のセグメント14を短絡するためのものであって、コンミテータ13とアーマチュアコア6との間に配置されている。
Further, the
回転軸5の端部5aは、ヨーク2に突出形成されたボス2aの内に配置された軸受け16によって回転自在に支持されている。ヨーク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の内側にはホルダステー18が取り付けられている。ホルダステー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がコイル形状の各々スプリング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がコイル形状のスプリングSによって付勢されているため、ブラシ21の先端部はコンミテータ13に摺接しており、外部の電源(不図示)からブラシ21を介してコンミテータ13に電流が供給される。尚、スプリングSは、コイル形状のものに限定されるものではなく、板状の板ばねであってよく、板ばねの一端はブラシ21の端部に一体的に取り付けられ、板ばねの他端はブラシホルダ19に取り付けられる構成のいわゆるハンマーブラシであってもよい。
An
次に、図2に基づいて電動モータ1に備わるアーマチュアコイル7の巻装構造が説明される。 図2は、アーマチュアの展開図である。なお、図3においては、コンミテータ13の各セグメント14、および各ティース9にそれぞれ番号が付されている。
Next, the winding structure of the
本発明の第1の実施形態のアーマチュアコイル7は、第1の導線110と第2の導線120とを備え、短節巻にて巻装されている。なお、図2において、第1の導線110は実線にて、第2の導線120は破線にて示されている。
The
アーマチュアコイル7は、第1の導線110により形成される第1から第8の巻線(61から68)と第2の導線120により形成される他の第1から第8の巻線(71から78)を有する。そして、第1から第8の巻線(61から68)と、それに対応する他の第1から第8の巻線(71から78)は、それぞれ回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置されている。
The
すなわち、第1の導線110および第2の導線120により形成される第1の巻線の対(61、71)、第2の巻線の対(62、72)、第3の巻線の対(63、73)、第4の巻線の対(64、74)、第5の巻線の対(65、75)、第6の巻線の対(66、76)、第7の巻線の対(67、77)、第8の巻線の対(68、78)は、それぞれ回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置されている。
That is, the first winding pair (61, 71), the second winding pair (62, 72), and the third winding pair formed by the
第1から第8の巻線(61から68)は、同じく第1の導線110から形成される8本の接続線25、25・・・を介して、それぞれ一連に繋がれている。すなわち、第1の巻線61、接続線25、第2の巻線62、接続線25、第3の巻線63、接続線25、第4の巻線64、接続線25、第5の巻線65、接続線25、第6の巻線66、接続線25、第7の巻線67、接続線25、第8の巻線68、接続線25の順に、第1の導線110にて一連に形成されている。また、この第1から第8の巻線(61から68)を接続する接続線25の各接続線は、それぞれ互いに回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置された一対のセグメント14、14に形成されたライザ15、15に電気的かつ機械的に接続されている。
The first to eighth windings (61 to 68) are connected in series through eight
一方、他の第1から第8の巻線(71から78)は、同じく第2の導線120から形成される8本の接続線25、25・・・を介して、それぞれ一連に繋がれている。すなわち、第1の巻線71、接続線25、第2の巻線72、接続線25、第3の巻線73、接続線25、第4の巻線74、接続線25、第5の巻線75、接続線25、第6の巻線76、接続線25、第7の巻線77、接続線25、第8の巻線78、接続線25の順に、第2の導線110にて一連に形成されている。また、この他の第1から第8の巻線(71から78)を接続する接続線25の各接続線は、それぞれ互いに回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置された一対のセグメント14、14に形成されたライザ15、15に電気的かつ機械的に接続されている。
On the other hand, the other first to eighth windings (71 to 78) are connected in series through eight
第1から第8の巻線(61から68)および他の第1から第8の巻線(71から78)は、それぞれ直列に接続された第1から第4のコイル巻線(7A、7B、7M、7N)を有する。また、第1から第4のコイル巻線(7A、7B、7M、7N)のそれぞれは、略機械角90°間隔に配置され、巻線12は、アーマチュアコア6の略全周に渡って巻装されている。すなわち、第1から第4のコイル巻線(7A、7B、7M、7N)のそれぞれは、電動モータ1に備わる4つの磁石4にそれぞれ略同時に対向可能な位置に配置されている。
The first to eighth windings (61 to 68) and the other first to eighth windings (71 to 78) are respectively connected to the first to fourth coil windings (7A, 7B) connected in series. 7M, 7N). Each of the first to fourth coil windings (7A, 7B, 7M, 7N) is disposed at a substantially mechanical angle interval of 90 °, and the winding 12 is wound over substantially the entire circumference of the
第1のコイル巻線7Aは、互いに隣接する3つのティース9、9、9を囲んで時計回り(順方向)に6回巻かれ、第2のコイル巻線7Bは、第1のコイル巻線7Aが巻かれた3つのティース9、9、9に対し、一つのティース9を挟んで右方向D1に隣会う位置に配置され、互いに隣接する他の3つのティース9、9、9を囲んで反時計回り(逆方向)に6回巻かれている。
The first coil winding 7A is wound six times clockwise (forward) around the three
第3のコイル巻線7Mは、第2のコイル巻線7Bが巻かれた3つのティース9、9、9に対し、一つのティース9を挟んで右方向D1に隣り合い、互いに隣接する他の3つのティース9、9、9を囲んで時計回り(順方向)に6回巻かれ、第4のコイル巻線7Nは、第3のコイル巻線7Mが巻かれた4つのティース9、9、9に対し、一つのティース9を挟んで右方向D1に隣り合い、互いに隣接する他の3つのティース9、9、9を囲んで反時計回り(逆方向)に6回巻かれる。すなわち、第1と第3のコイル巻線(7A、7M)は同じ方向に巻かれ、第2と第4のコイル巻線(7B、7N)は、第1と第3のコイル巻線(7A、7M)に対し逆の方向に巻かれる。
The third coil winding 7M is adjacent to the three
第1のコイル巻線7Aの端部30はコンミテータ13の一つのセグメント14に接続され、第4のコイル巻線7Nの端部31は、第1のコイル巻線7Aの端部30が接続されたセグメント14に対し、右方向D1に隣り合うセグメント14に接続される。
The
本第1の実施形態において、第1の導線110および第2の導線120は、いわゆるダブルフライヤ式の巻線機にてアーマチュアコア6に形成された回転軸5を中心にして点対称位置に存在するティース9、9、・・に略同時に巻まかれる。第1の導線110により第1から第8の巻線(61から68)およびそれらを一連に繋ぐ接続線25が形成され、第2の導線120により他の第1から第8の巻線(71から78)およびそれらを一連に繋ぐ接続線25が形成される。
In the first embodiment, the
このようにダブルフライヤ式の巻線機にて、第1の導線110および第2の導線120がアーマチュアコア6の巻装されるため、第1から第8の巻線(61から68)の各巻線12と、それに対応する他の第1から第9の巻線(71から78)の各巻線12とは、機械角が180°ずれた状態にて巻装される。例えば、略同時にアーマチュアコア6に形成される第1の巻線61と他の第1の巻線71において、それぞれの第1のコイル巻線(7A、7A)、それぞれの第2のコイル巻線(7B、7B)、それぞれの第3のコイル巻線(7M、7M)、およびそれぞれの第4のコイル巻線(7N、7N)は、互いに機械角が180°ずれた位置に配置される。
In this way, in the double flyer type winding machine, the
以下、第1の導線110により形成される第1から第8の巻線(61から68)およびそれらを一連に繋ぐ接続線25について、第1の巻線61から詳細に説明する。第1の導線110により形成される第1の巻線61は、それぞれ直列に接続された第1から第4のコイル巻線(7A、7B、7M、7N)を有し、第1のコイル巻線7Aは、同じく第1の導線110から形成される接続線25aと一連に繋がれており、一方、第4のコイル巻線7Nは、同じく第1の導線110から形成される接続線25bに一連に繋がれている。
Hereinafter, the first to eighth windings (61 to 68) formed by the
第1の導線110から形成される接続線25aの始点である端部40は、15番セグメント14に形成されたライザ15に電気的かつ機械的に接続されるとともに、接続線25aは、左方向D2に配策され、接続線25aの終点である端部41が7番セグメント14に形成されたライザ15に電気的かつ機械的に接続される。ここで、15番セグメント14と7番セグメント14とは、回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置されている。接続線25aの端部41と第1のコイル巻線7Aの始点である端部30は、一連に繋がれており、第1の導線110により形成される第1のコイル巻線7Aは、端部30にて7番セグメント14に接続された後に、ティース9に巻かれる。
The
第1のコイル巻線7Aは、16番ティース9と1番ティース9との間に形成されるスリット11aと、3番ティース9と4番ティース9との間に形成されるスリット11bを通り、互いに近接する1番から3番の3つのティース9を囲んで、時計回り(順方向)に6回巻かれる。
The first coil winding 7A passes through a
第1のコイル巻線7Aに直列に接続される第2のコイル巻線7Bの配列につき以下説明する。第2のコイル巻線7Bは、7番ティース9と8番ティース9との間に形成されるスリット11cと、4番ティース9と5番ティース9との間に形成されるスリット11dを通り、1番から4番ティース9に対し、4番ティース9を挟んで隣り合い、互いに近接する5番から7番の3つのティース9を囲んで、第1のコイル巻線7Aの巻き方向と逆の方向である反時計回り(逆方向)に6回巻かれる。第2のコイル巻線7Bは、第1のコイル巻線7Aが対向する磁極の極性(同図においてN極)に対し、極性の異なる磁極(同図においてS極)に対向するため、第1のコイル巻線7Aとは逆向きに巻かれている。
The arrangement of the second coil winding 7B connected in series to the first coil winding 7A will be described below. The second coil winding 7B passes through a
第2のコイル巻線7Bに直列に接続される第3のコイル巻線7Mの配列につき以下説明する。第3のコイル巻線7Mは、8番ティース9と9番ティース9との間に形成されるスリット11eと、11番ティース9と12番ティース9との間に形成されるスリット11eを通り、5番から7番の3つのティース9に対し、8番ティース9を挟んで隣り合い、互いに近接する9番から11番の3つのティース9を囲んで、第2のコイル巻線7Bの巻き方向と逆の方向である時計回り(順方向)に6回巻かれる。第3のコイル巻線7Mは、第2のコイル巻線7Bが対向する磁極の極性(同図においてS極)に対し、極性の異なる磁極(同図においてN極)に対向するため、第2のコイル巻線7Bとは逆向きに巻かれている。
The arrangement of the third coil winding 7M connected in series with the second coil winding 7B will be described below. The third coil winding 7M passes through a
第3のコイル巻線7Mに直列に接続される第4のコイル巻線7Nの配列につき以下説明する。第4のコイル巻線7Nは、15番ティース9と16番ティース9との間に形成されるスリット11gと、12番ティース9と13番ティース9との間に形成されるスリット11hを通り、9番から11番の3つのティース9に対し、12番ティース9を挟んで隣り合い、互いに近接する13番から15番の3つのティース9を囲んで、第3のコイル巻線7Mの巻き方向と逆の方向である反時計回り(逆方向)に6回巻かれる。第4のコイル巻線7Nは、第3のコイル巻線7Mが対向する磁極の極性(同図においてN極)に対し、極性の異なる磁極(同図においてS極)に対向するため、第3のコイル巻線7Mとは逆向きに巻かれている。
The arrangement of the fourth coil winding 7N connected in series with the third coil winding 7M will be described below. The fourth coil winding 7N passes through a
第4のコイル巻線7Nの端部31は、第1のコイル巻線7Aの端部30が接続された7番セグメント14に対し、右方向D1にて隣接する8番セグメント14に形成されたライザ15に接続される。
The
第1の巻線61と、第1の巻線61に引き続きアーマチュアコア6に巻かれる第2の巻線62とは、第1の導線110により形成される接続線25bにて一連に繋がれる。接続線25bの始点である端部42と、第1の巻線61に備わる第4のコイル巻線7Nの端部31とは一連に繋がれており、端部42は8番セグメント14のライザ15に電気的かつ機械的に接続される。そして、接続線25bは、左方向D2に配策され、接続線25bの終点である端部43が16番セグメント14に形成されたライザ15に電気的かつ機械的に接続される。ここで、16番セグメント14と8番セグメント14とは、回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置されている。
The first winding 61 and the second winding 62 wound around the
接続線25bの端部43と、第1の巻線61に引き続き巻装される第2巻線62の第1のコイル巻線7Aの始点である端部32とは、一連に繋がれている。そして、第2の巻線62の第1のコイル巻線7Aは、9番ティース9と10番ティース9との間に形成されるスリット11iと、12番ティース9と13番ティース9との間に形成されるスリット11hを通り、10番から12番の3つのティース9を囲んで時計周りに6回巻かれる。以下、前述と同様の工程が繰り返され、アーマチュアコア6は、第1から第8の巻線(61から68)および9本の接続線25を備える。
The
このように第1から第8の巻線(61から68)のそれぞれの巻線12は、第1のコイル巻線7A、第2のコイル巻線7B、第3のコイル巻線7Mおよび第4のコイル巻線7Nに分割し、アーマチュアコア6に巻装されている。したがって、分割しないで巻装する場合に比べ、一のスロット11から他のスロット11に渡る渡り線7Cの本数も少なく、その太さは小さくなっている。
Thus, the
第1から第8の巻線(61から68)およびそれらを一連に繋ぐ接続線25は、単一の第1の導線110をアーマチュアコア6およびコンミテータ13に配策し、形成されている。そのため、予めコンミテータ13に接続線をコンミテータに配策し、その後に、巻線を配策するものに比べ、巻線作業の時間が短縮され、接続線および巻線のアーマチュアコアおよびコンミテータへの装着が簡易になっている。
The first to eighth windings (61 to 68) and the connecting
上述のように、第1の導線110により形成される第1から第8の巻線(61から68)のそれぞれの巻線12と、それに対応するおよび第2の導線120により形成される他の第1から第8の巻線(71から78)のそれぞれの巻線とは、それぞれいわゆるダブルフライヤ式の巻線機にて、アーマチュアコア6の回転軸5を中心にして点対称位置に存在するティース9に略同時に巻かれる。
As described above, each winding 12 of the first to eighth windings (61 to 68) formed by the
従って、第1から第8の巻線(61から68)のそれぞれの巻線12に対応する他の第1から第8の巻線(71から78)のそれぞれの巻線12は、互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装される。すなわち、他の第1の巻線71は、第1の巻線61に対して互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装され、他の第2の巻線72は、第2の巻線62対して互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装され、他の第3の巻線73は、第3の巻線63に対して互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装され、他の第4の巻線74は、第4の巻線64に対して互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装される。
Accordingly, the
同様に、他の第5の巻線75は、第5の巻線65に対して互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装され、他の第6の巻線76は、第6の巻線66に対して互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装され、他の第7の巻線77は、第7の巻線67に対して互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装され、他の第8の巻線78は、第8の巻線68に対して互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装され、他の第9の巻線79は、第9の巻線69に対して互いに機械角が180°ずれた状態にてアーマチュアコア6に巻装される。
Similarly, the other fifth winding 75 is wound around the
以下、第2の導線120により形成される他の第1から第8の巻線(71から78)およびそれらを一連に繋ぐ接続線25について、他の第1の巻線71から説明する。
Hereinafter, other first to eighth windings (71 to 78) formed by the
第2の導線120により形成される他の第1の巻線71は、第1のコイル巻線7A、第1のコイル巻線7Bと直列に接続される第2のコイル巻線7B、第2のコイル巻線7Bと直列に接続される第3のコイル巻線7M、および第3のコイル巻線7Mと直列に接続される第4のコイル巻線7Nを有する。ここで、第1のコイル巻線7Aは、同じく第2の導線120から形成される接続線25cと一連に繋がれており、一方、第4のコイル巻線7Nは、同じく第2の導線120から形成される接続線25dに一連に繋がれている。
The other first winding 71 formed by the
第2の導線120から形成される接続線25cの始点である端部45は、7番セグメント14に形成されたライザ15に電気的かつ機械的に接続され、接続線25cは、左方向D2に配策され、接続線25cの終点である端部46が15番セグメント12のライザ15に電気的かつ機械的に接続される。ここで、7番セグメント14と15番セグメント14は、回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置されている。接続線25cの端部46と第1のコイル巻線7Aの始点である端部34は、一連に繋がれており、第2の導線120により形成される第1のコイル巻線7Aは端部34からティース9に巻かれる。
The
第1のコイル巻線7Aは、8番ティース9と9番ティース9の間に形成されるスリット11eと、11番ティース9と12番ティース9の間に形成されるスリット11fを通り、互いに近接する9番ティース9から11番ティース9を囲んで、時計周りに6回巻かれる。
The first coil winding 7A passes through a
第1のコイル巻線7Aに直列に接続される第2のコイル巻線7Bの配列につき以下説明する。第2のコイル巻線7Bは、17番ティース9と18番ティース9の間に形成されるスリット11fと、15番ティース9と16番ティース9の間に形成されるスリット11gを通り、9番から11番の3つのティース9に対し、12番ティース9を挟んで右方向D1にて隣り合い、かつ、互いに近接する13番から15番の3つのティース9を囲んで、第1のコイル巻線7Aの巻き方向と逆の反時計回り(逆方向)に6回巻かれる。第2のコイル巻線7Bは、第1のコイル巻線7Aが対向する磁極の極性(同図においてN極)に対し、極性の異なる磁極(同図においてS極)に対向するため、第1のコイル巻線7Aとは逆向きに巻かれている。
The arrangement of the second coil winding 7B connected in series to the first coil winding 7A will be described below. The second coil winding 7B passes through a
第2のコイル巻線7Bに直列に接続される第3のコイル巻線7Mの配列につき以下説明する。第3のコイル巻線7Mは、16番ティース9と1番ティース9との間に形成されるスリット11aと、3番ティース9と4番ティース9との間に形成されるスリット11bを通り、1番から3番の3つのティース9に対し、16番ティース9を挟んで隣り合い、互いに近接する1番から3番の3つのティース9を囲んで、第2のコイル巻線7Bの巻き方向と逆の方向である時計回り(順方向)に6回巻かれる。第3のコイル巻線7Mは、第2のコイル巻線7Bが対向する磁極の極性(同図においてS極)に対し、極性の異なる磁極(同図においてN極)に対向するため、第2のコイル巻線7Bとは逆向きに巻かれている。
The arrangement of the third coil winding 7M connected in series with the second coil winding 7B will be described below. The third coil winding 7M passes through a
第3のコイル巻線7Mに直列に接続される第4のコイル巻線7Nの配列につき以下説明する。第4のコイル巻線7Nは、7番ティース9と8番ティース9との間に形成されるスリット11cと、4番ティース9と5番ティース9との間に形成されるスリット11dを通り、1番から3番の3つのティース9に対し、4番ティース9を挟んで隣り合い、互いに近接する5番から7番の3つのティース9を囲んで、第3のコイル巻線7Mの巻き方向と逆の方向である反時計回り(逆方向)に6回巻かれる。第4のコイル巻線7Nは、第3のコイル巻線7Mが対向する磁極の極性(同図においてN極)に対し、極性の異なる磁極(同図においてS極)に対向するため、第3のコイル巻線7Mとは逆向きに巻かれている。
The arrangement of the fourth coil winding 7N connected in series with the third coil winding 7M will be described below. The fourth coil winding 7N passes through a
第4のコイル巻線7Nの端部35は、第1のコイル巻線7Aの端部34が接続された15番セグメント14に対し、右方向D1にて隣接する16番セグメント14に形成されたライザ15に接続される。
The
他の第1の巻線71と他の第2の巻線72とは、同じく第2の導線120により形成される接続線25dにて一連に繋がれる。接続線25dの始点である端部47と、他の第1の巻線71に備わる第4のコイル巻線7Nの端部35とは一連に繋がれており、端部47は7番セグメント14のライザ15に電気的かつ機械的に接続される。そして、接続線25dは、左方向D2に配策され、接続線25dの終点である端部48が8番セグメント14のライザ15に電気的かつ機械的に接続される。ここで、16番セグメント14と8番セグメント14は、回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置されている。
The other first winding 71 and the other second winding 72 are connected in series by a
接続線25dの端部48と、他の第1の巻線71に引き続き巻装される他の第2巻線72の第1のコイル巻線7Aの始点である端部36とは、一連に繋がれている。そして、他の第2の巻線72の第1のコイル巻線7Aは、1番ティース9と2番ティース9の間に形成されるスリット11jと、4番ティース9と5番ティース9との間に形成されるスリット11dを通り、2番から4番の3つのティース9を囲んで時計周りに6回巻かれる。以下、前述と同様の工程が繰り返され、アーマチュアコア6は、他の第1から第8の巻線(71から78)および8本の接続線25を備える。
The end portion 48 that is the starting point of the first coil winding 7A of the other second winding 72 that is continuously wound around the other first winding 71, and the end portion 36 of the
このように他の第1から第8の巻線(71から78)のそれぞれの巻線12は、第1のコイル巻線7Aと第2のコイル巻線7Bに分割し、アーマチュアコア6に巻装されており、分割しないで巻装する場合に比べ、一のスロット11から他のスロット11に渡る渡り線7Cの太さは小さくなっている。また、他の第1から第9の巻線(71から79)およびそれらを一連に繋ぐ接続線25は、単一の第1の巻線71をアーマチュアコア6およびコンミテータ13に配策し、形成されている。そのため、予めコンミテータ13に接続線をコンミテータに配策し、その後に、巻線を配策するものなどに比べ、巻線作業の時間が短縮され、接続線および巻線のアーマチュアコアおよびコンミテータへの装着が簡易になっている。
As described above, the
このように、第1から第8の巻線(61から68)および他の第1から第9の巻線(71から78)のそれぞれの巻線12は、第1のコイル巻線7Aと第2のコイル巻線7Bに分割され、アーマチュアコア6に巻装されており、それぞれの渡り線7Cの太さは細くなっている。そのため、それぞれ既に巻装された巻線12の外側から順次重なるように巻装される第1から第9の巻線(61から69)および他の第1から第9の巻線(71から72)により形成されるアーマチュアコイル7は、渡り線7Cの重なりによる巻き太りが軽減される。
Thus, the
これにより、渡り線7Cが存在する部分である軸方向の小型化が図られる。また、巻き太りの軽減により、第1および第2の導線110、120のスロット11内への挿入が容易になり、巻線12のスロット11内の空間に閉める割合、すなわち占積率が向上する。このため、スロット11内の空間を小さくすることが可能となり、アーマチュアコア6の径方向寸法の小型化が図れる。これにより、電動モータ1全体の小型が達成される。
Thereby, size reduction of the axial direction which is a part in which the crossover 7C exists is achieved. Further, by reducing the winding thickness, the first and
さらに、第1から第8の巻線(61から68)および他の第1から第8の巻線(71から78)それぞれの巻線12の第1のコイル巻線7A、第2のコイル巻線7B、第3のコイル巻線7Mおよび第4のコイル巻線7Nは、互いに直列に接続されるとともに、機械角90°ごと、すなわち、電動モータ1に備わる4つの磁石4にそれぞれ対向可能な位置にアーマチュアコア6を一周に渡り囲うよう配置されている。そのため、第1のコイル巻線7A、第2のコイル巻線7B、第3のコイル巻線7Mおよび第4のコイル巻線7Nには、等しい電流が流れ、アーマチュア3一周においてアーマチュアコイル7に生じる磁気的なアンバランスは相殺される。そのため、アーマチュア3に生じる電磁力のラジアル方向成分は相殺される。
Further, the first coil winding 7A and the second coil winding of the
このようにアーマチュア3に生じる電磁力のラジアル方向成分は相殺されることにより、アーマチュア3の触れ回りは抑止され、アーマチュア3の触れ回りに起因し生じる電動モータ1の振動及び作動音が低減される。
In this way, the radial direction component of the electromagnetic force generated in the
互いに回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置された第1の巻線61と他の第1の巻線71は、互いに接続線25aと接続線25cにより接続されている。そのため、接続線25aと接続線25cにより、第1の巻線61と他の第1の巻線71は、並列に接続されている。このように、第1から第8の巻線(61から68)と他の第1から89の巻線(71から78)のうち互いに回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置された巻線12、12は、それぞれ2本の接続線25、25により、並列に接続されている。このため、本第1の実施形態のように4極の電動モータ1であっても、基本的には、電気角180度の角度に配置された2箇所からの給電により、アーマチュア3を回転させることができる。
The first winding 61 and the other first winding 71, which are arranged in a position opposite to each other in the radial direction so as to be point-symmetric with respect to the
図3に示されるように、ブラシ21は、電源の陽極(第1の電力供給端子)に選択的に接続されている低速用ブラシ21a、および高速用ブラシ21bと、これら低速用ブラシ21a又は高速用ブラシ21bとに共通使用され、電源の陰極(第2の電力供給端子)に接続されている共通ブラシ21cとで構成されている。低速用ブラシ21aと共通ブラシ21cは互いに電気角で180°、機械角で周方向に90°間隔をあけて配設されている。一方、高速用ブラシ21bは、低速用ブラシ21aから周方向に角度αだけ離間して配置されている。なお、この第1の実施形態では、共通ブラシ21cが電源の陰極(第2の電力供給端子)に接続され、低速用ブラシ21a及び高速用ブラシ21bが陽極(第1の電力供給端子)に接続されているが、反対に接続されてもよい。
As shown in FIG. 3, the
ここで、コンミテータ13における同電位となるセグメント14、すなわち、回転軸5を中心にして互いに回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置されたセグメント14同士は接続線25によって短絡されているため、ブラシ21が摺接していないセグメントも接続線25を介して給電される。したがって、図3に2点鎖線で示されるように、各ブラシ21a、21b、21cの回転軸5を中心にして対向する位置にもそれぞれブラシ21a’、21b’、21c’が存在するように、同電位となるセグメント14には電流が供給される。
Here, the
これによれば、高速用ブラシ21b’は低速用ブラシ21aよりも角度θだけ進角した位置に存在していることになる。そして、電動モータ1は、低回転駆動時において、共通ブラシ21cと低速用ブラシ21aによって、高回転駆動時には共通ブラシ21cと高速用ブラシ21bによって電流が供給される。このため、高回転駆動時は、高速用ブラシ21bによって電動モータ1は進角され、低回転駆動時よりも高回転で作動する。ここで、進角させる角度θは、本第1の実施形態において、20°から35°に設定されている。
According to this, the
コンミテータ13に同電位となるべきセグメント14を短絡する接続線25が設けられているため、低速用ブラシ21aと、この低速用ブラシ21aから周方向に角度αだけ離間して配置された高速用ブラシ21bと、これら低速用ブラシ21a、および高速用ブラシ21bに共通使用される共通ブラシ21cとの3つのブラシが設置されることにより、回転速度の切換え可能な電動モータ1を提供することが可能になる。さらに、極対数が2であってもブラシの数が増大することがないので、電動モータ1の製造コストは増大しない。
Since the
次に、この発明の第2の実施形態を図5、図6に基づいて説明する。なお、第1の実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
この第2の実施形態において、電動モータ1は、磁石4を4つ、スロット11を16個、セグメント14を16枚有した4極16スロット16セグメントのモータである点、ブラシ21は、電源の陽極(第1の電力供給端子)に選択的に接続されている低速用ブラシ21a、および高速用ブラシ21bと、これら低速用ブラシ21a又は高速用ブラシ21bとに共通使用され、電源の陰極(第2の電力供給端子)に接続されている共通ブラシ21cとで構成されている点等の電動モータ1の基本的構成は、前述の第1の実施形態と同様である。
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.
In this second embodiment, the
ここで、この第二実施形態のアーマチュアコア6に巻装されているアーマチュアコイル107は、第1の導線210と第2の導線220とを備え、全節巻にて巻装されている。
より具体的には、図5に示すように、アーマチュアコイル107は、第1の導線210により形成される第1から第8の巻線(161から168)と第2の導線220により形成される他の第1から第8の巻線(171から178)を有する。そして、第1から第8の巻線(161から168)と、それに対応する他の第1から第8の巻線(171から178)は、それぞれ回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置されている。
Here, the armature coil 107 wound around the
More specifically, as shown in FIG. 5, the armature coil 107 is formed by first to eighth windings (161 to 168) formed by the first
すなわち、第1の導線210および第2の導線220により形成される第1の巻線の対(161、171)、第2の巻線の対(162、172)、第3の巻線の対(163、173)、第4の巻線の対(164、174)、第5の巻線の対(165、175)、第6の巻線の対(166、176)、第7の巻線の対(167、177)、第8の巻線の対(168、178)は、それぞれ回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置されている。
That is, the first winding pair (161, 171), the second winding pair (162, 172), and the third winding pair formed by the
第1から第8の巻線(161から168)は、同じく第1の導線210から形成される8本の接続線25、25・・・を介して、それぞれ一連に繋がれている。すなわち、第1の巻線161、接続線25、第2の巻線162、接続線25、第3の巻線163、接続線25、第4の巻線164、接続線25、第5の巻線165、接続線25、第6の巻線166、接続線25、第7の巻線167、接続線25、第8の巻線168、接続線25の順に、第1の導線210にて一連に形成されている。また、この第1から第8の巻線(161から168)を接続する接続線25の各接続線は、それぞれ互いに回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置された一対のセグメント14、14に形成されたライザ15、15に電気的かつ機械的に接続されている。
The first to eighth windings (161 to 168) are connected in series through eight
一方、他の第1から第8の巻線(171から178)は、同じく第2の導線220から形成される8本の接続線25、25・・・を介して、それぞれ一連に繋がれている。すなわち、第1の巻線171、接続線25、第2の巻線172、接続線25、第3の巻線173、接続線25、第4の巻線174、接続線25、第5の巻線175、接続線25、第6の巻線176、接続線25、第7の巻線177、接続線25、第8の巻線178、接続線25の順に、第2の導線220にて一連に形成されている。また、この他の第1から第8の巻線(171から178)を接続する接続線25の各接続線は、それぞれ互いに回転軸5を中心にして点対称となるように径方向で対向した位置に配置された一対のセグメント14、14に形成されたライザ15、15に電気的かつ機械的に接続されている。
On the other hand, the other first to eighth windings (171 to 178) are connected in series through eight
第1から第8の巻線(161から168)および他の第1から第8の巻線(171から178)は、それぞれ直列に接続された第1から第4のコイル巻線(7A、7B、7M、7N)を形成している。また、第1から第4のコイル巻線(7A、7B、7M、7N)のそれぞれは、機械角で約90°間隔に配置され、巻線12は、アーマチュアコア6の略全周に渡って巻装されている。すなわち、第1から第4のコイル巻線(7A、7B、7M、7N)のそれぞれは、電動モータ1に備わる4つの磁石4にそれぞれ略同時に対向可能な位置に配置されている。
The first to eighth windings (161 to 168) and the other first to eighth windings (171 to 178) are respectively connected to the first to fourth coil windings (7A, 7B) connected in series. 7M, 7N). Further, each of the first to fourth coil windings (7A, 7B, 7M, 7N) is disposed at a mechanical angle of about 90 °, and the winding 12 extends over substantially the entire circumference of the
第1のコイル巻線107Aは、互いに隣接する4つのティース9、…を囲んで時計回り(順方向)に6回巻かれ、第2のコイル巻線107Bは、第1のコイル巻線107Aが巻かれた4つのティース9、…に対し、右方向D1に隣り合う位置に配置され、かつ互いに隣接する他の4つのティース9、…を囲んで反時計回り(逆方向)に6回巻かれている。
The first coil winding 107A is wound six times in the clockwise direction (forward direction) around the four
第3のコイル巻線7Mは、第2のコイル巻線7Bが巻かれた4つのティース9、…に対し、右方向D1に隣り合う位置に配置され、かつ互いに隣接する他の4つのティース9、…を囲んで時計回り(順方向)に6回巻かれ、第4のコイル巻線7Nは、第3のコイル巻線7Mが巻かれた4つのティース9、…に対し、右方向D1に隣り合う位置に配置され、かつ互いに隣接する他の4つのティース9、…を囲んで反時計回り(逆方向)に6回巻かれる。
The third coil winding 7M is arranged at a position adjacent to the right direction D1 with respect to the four
第1のコイル巻線107Aの端部30はコンミテータ13の一つのセグメント14に接続され、第4のコイル巻線107Nの端部31は、第1のコイル巻線7Aの端部30が接続されたセグメント14に対し、右方向D1に隣り合うセグメント14に接続される。
The
本第2の実施形態の第1の導線210および第2の導線220は、前述の第1の実施形態と同様に、いわゆるダブルフライヤ式の巻線機にてアーマチュアコア6に形成され回転軸5を中心にして点対称に存在するティース9、…に略同時に巻まかれる。第1の導線210により第1から第8の巻線(161から168)およびそれらを一連に繋ぐ接続線25が形成され、第2の導線120により他の第1から第8の巻線(171から178)およびそれらを一連に繋ぐ接続線25が形成される。
The
ここで、図6に示すように、第1のコイル巻線107Aの端部30と第4のコイル巻線107Bの端部31が接続されるセグメント14は、互いに隣接していればよく、例えば、コンミテータ13とアーマチュアコア6との間において、各巻線161〜178が捩れるように配索されてもよい。このように各巻線161〜178が捩れることにより、コンミテータ13の首下の巻き太りを抑制することが可能になる。
Here, as shown in FIG. 6, the
次に、図6に基づいて、第1の導線210により形成される第1から第8の巻線(161から168)およびそれらを一連に繋ぐ接続線25の巻装手順について説明する。
ここで、図6において、説明を簡単にするために、第1の導線210の第1の巻線161の巻装手順についてのみ説明し、他の巻線162〜178の説明を省略する。
まず、例えば、第1の巻線161の第1のコイル巻線107Aの端部30を15番セグメント14のライザ15に接続し、その後、15番セグメント14と同電位となる7番セグメント14のライザ15に掛け回す。これにより、7番−15番セグメント14、14間に接続線25が形成される。
Next, the winding procedure of the first to eighth windings (161 to 168) formed by the
Here, in FIG. 6, only the winding procedure of the first winding 161 of the
First, for example, the
続いて、第1の巻線161を1番から4番ティース9を囲んで時計回り(順方向)に6回巻き、第1のコイル巻線107Aを形成する。次に、第1の巻線161を5番から8番ティース9を囲んで反時計回り(逆方向)に6回巻き、第2のコイル巻線107Bを形成する。その後、第1の巻線161を9番から12番ティース9を囲んで時計回り(順方向)に6回巻き、第3のコイル巻線107Mを形成する。続いて、第1の巻線161を13番から16番ティース9を囲んで反時計回り(逆方向)に6回巻き、第4のコイル巻線107Nを形成する。これにより、第1の巻線161によって、アーマチュアコア6に4つのコイル巻線107A〜107Nが形成される。
Subsequently, the
第4のコイル巻線107Nを形成した後、この端部31を7番セグメント14に隣接する8番セグメント14に掛け回す。そして、そのまま第1の導線210を左方向D2に引き回し、8番セグメント14と同電位となる16番セグメント14のライザ15に掛け回す。これにより、8番−16番セグメント14、14間に接続線25が形成される。
続いて、16番セグメント14に掛け回された第1の導線210を9番−10番ティース9の間のスロット11に挿入し、10番から13番ティース9に再び第1のコイル巻線107Aを形成する。10番から13番ティース9は、第1のコイル巻線107Aと回転軸5を中心にして対向する第3のコイル巻線107Mが形成されている9番から12番ティース9より1つ隣なりにずれた位置に相当する。
After the fourth coil winding 107 </ b> N is formed, the
Subsequently, the
そして、引き続き、第2のコイル巻線107B、第3のコイル巻線107M、第4のコイル巻線107Nを所定のティース9を囲むようにして形成していく。これを繰り返すことによって、アーマチュアコア6にアーマチュアコイル107が形成される。
なお、本第2の実施形態の第1の導線210および第2の導線220は、いわゆるダブルフライヤ式の巻線機にて巻装されるので、例えば、1番から4番ティース9に第1のコイル巻線107Aを形成しているとき、これと略同時に、1番から4番ティース9に対して回転軸5を中心に点対称位置に存在している9番から12番ティース9にも第1のコイル巻線107Aが形成される。
Subsequently, the second coil winding 107B, the third coil winding 107M, and the fourth coil winding 107N are formed so as to surround the
In addition, since the
したがって、上述の第2の実施形態によれば、前述の第1の実施形態と同様の効果に加え、全節巻とすることで短節巻と比較して磁束の収束効果を大きくすることができる。このため、この分アーマチュアコア6のコイルエンドの高さを低減することが可能になり、アーマチュア3の小型化を図ることが可能になる。
Therefore, according to the second embodiment described above, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, the effect of converging the magnetic flux can be increased by using the full-pitch winding as compared with the short-pitch winding. it can. For this reason, the height of the coil end of the
1 電動モータ
2 ヨーク
3 アーマチュア
4 磁石
5 回転軸
6 アーマチュアコア
7,107 アーマチュアコイル
7A,107A 第1のコイル巻線
7B,107B 第2のコイル巻線
7M,107M 第3のコイル巻線
7N,107N 第4のコイル巻線
7C 渡り線
9 ティース
11 スロット
12 巻線
13 コンミテータ(コミュテータ)
14 セグメント
15 ライザ
16 軸受け
21 ブラシ
21a 低速用ブラシ
21b 高速用ブラシ
21c 共通ブラシ
25 接続線
30 端部(第1のコイル巻線の端部)
31 端部(第2のコイル巻線の端部)
61から68,161から168 第1から第8の巻線
71から78,171から178 他の第1から第8の巻線
110,210 第1の導線
120,220 第2の導線
DESCRIPTION OF
9
14
31 end (end of second coil winding)
61 to 68, 161 to 168 First to
Claims (2)
前記ハウジングの内壁上に固定された2対の磁石と、
回転軸と、前記回転軸上に固定され、16の放射状に形成されたティースを有するアーマチュアコアと、前記回転軸上に固定され、16のセグメントを有するコミュテータと、前記アーマチュアコアのティースを囲んで巻かれ、前記コミュテータのセグメントに接続された複数の巻線を有するアーマチュアコイルと、前記コミュテータの一対のセグメントを接続する複数の接続線とを備え、前記2対の磁石に囲まれて配置され、前記ハウジングに回転可能に支持されたアーマチュアと、
前記アーマチュアの前記コミュテータのセグメントに摺接可能な複数のブラシと
を備える電動モータであって、
前記アーマチュアは、第1の導線と第2の導線を有し、
前記複数の巻線は、
前記第1の導線からなる第1から第8の巻線と、
前記第1から第8の巻線に前記回転軸を中心にして点対称な位置に配置され、前記第2の巻線からなる他の第1の巻線から第8の巻線とで構成され、
前記第1から第8の巻線は、前記第1の導線から形成される8本の接続線の各接続線を介して、それぞれ一連に繋がっており、
前記他の第1から第8の巻線は、前記第2の導線から形成される他の8本の接続線の各接続線を介して、それぞれ一連に繋がっており、
前記第1の巻線から第8の巻線、および前記他の第1の巻線から第8の巻線は、それぞれ直列に接続された第1から第4のコイル巻線を形成し、
前記第1のコイル巻線の端部が前記コミュテータの1つの前記セグメントに接続され、前記第4のコイル巻線の端部は、前記第1のコイル巻線の端部が接続されたセグメントと前記回転軸を中心にして点対称位置に存在するセグメントに隣り合うセグメントに接続され、
前記第1のコイル巻線は、
互いに隣接する3つのティースを囲んで巻かれ、
前記第2のコイル巻線は、
前記第1のコイル巻線が巻かれた3つのティースに対し、一つのティースを挟んで隣り合う位置に配置され、互いに隣接する他の3つのティースを囲んで巻かれ、
前記第3のコイル巻線は、
前記第2のコイル巻線が巻かれた3つのティースに対し、前記第1のコイル巻線が存在している側とは反対側の一つのティースを挟んで隣り合う位置に配置され、互いに隣接する他の3つのティースを囲んで巻かれ、
前記第4のコイル巻線は、
前記第3のコイル巻線が巻かれた3つのティースに対し、前記第2のコイル巻線が存在している側とは反対側の一つのティースを挟んで隣り合う位置に配置され、互いに隣接する他の3つのティースを囲んで巻かれ、
前記第1のコイル巻線、および前記第3のコイル巻線の巻き方向は、互いに同一方向であり、
前記第2のコイル巻線、および前記第4のコイル巻線の巻き方向は、前記第1のコイル巻線の巻き方向とは逆方向であり、
前記第8本の接続線の各接続線、および前記他の8本の接続線の各接続線は、それぞれ対向して配置された一対のセグメントに接続され、
前記複数のブラシは、第1の電力供給端子に選択的に接続される第1、および第2のブラシと、第2の電力供給端子に接続される第3のブラシとを備え、
前記第1のブラシは、前記第3のブラシに対し、電気角が約180度離れた位置に配置され、
前記第2のブラシは、前記第3のブラシに対し、電気角が約180度離れた位置から所定の角度だけ離れた位置に配置されていることを特徴とする電動モータ。 A housing that is a magnetic yoke;
Two pairs of magnets fixed on the inner wall of the housing;
A rotary shaft, an armature core fixed on the rotary shaft and having 16 radially formed teeth, a commutator fixed on the rotary shaft and having 16 segments, and surrounding the teeth of the armature core An armature coil that is wound and has a plurality of windings connected to segments of the commutator, and a plurality of connection lines that connect a pair of segments of the commutator, and is surrounded by the two pairs of magnets, An armature rotatably supported by the housing;
An electric motor comprising: a plurality of brushes slidably contactable with the commutator segment of the armature;
The armature has a first conductor and a second conductor,
The plurality of windings are:
First to eighth windings made of the first conducting wire;
The first to eighth windings are arranged at point-symmetric positions around the rotation axis, and are composed of other first to eighth windings comprising the second winding. ,
The first to eighth windings are connected to each other in series through connection lines of eight connection lines formed from the first conductive wire,
The other first to eighth windings are connected to each other in series through the connecting lines of the other eight connecting lines formed from the second conducting wire,
The first to eighth windings and the other first to eighth windings form first to fourth coil windings connected in series, respectively;
The end of the first coil winding is connected to one of the segments of the commutator, and the end of the fourth coil winding is connected to the segment to which the end of the first coil winding is connected. Connected to a segment adjacent to a segment existing in a point-symmetrical position around the rotation axis;
The first coil winding is:
Wrapped around three adjacent teeth,
The second coil winding is:
With respect to the three teeth wound with the first coil winding, they are arranged at positions adjacent to each other with one tooth interposed therebetween, wound around the other three teeth adjacent to each other,
The third coil winding is
The three teeth around which the second coil winding is wound are arranged at positions adjacent to each other across one tooth opposite to the side where the first coil winding exists, and adjacent to each other. Wrapped around the other three teeth
The fourth coil winding is
The three teeth around which the third coil winding is wound are arranged at positions adjacent to each other with one tooth opposite to the side where the second coil winding exists, and adjacent to each other. Wrapped around the other three teeth
The winding directions of the first coil winding and the third coil winding are the same direction.
The winding direction of the second coil winding and the fourth coil winding is opposite to the winding direction of the first coil winding,
Each connection line of the eighth connection line and each connection line of the other eight connection lines are connected to a pair of segments arranged to face each other,
The plurality of brushes include first and second brushes that are selectively connected to a first power supply terminal, and a third brush that is connected to a second power supply terminal,
The first brush is disposed at a position where the electrical angle is about 180 degrees away from the third brush,
The electric motor according to claim 2, wherein the second brush is disposed at a position separated from the third brush by a predetermined angle from a position at an electrical angle of about 180 degrees.
前記ハウジングの内壁上に固定された2対の磁石と、
回転軸と、前記回転軸上に固定され、16の放射状に形成されたティースを有するアーマチュアコアと、前記回転軸上に固定され、16のセグメントを有するコミュテータと、前記アーマチュアコアのティースを囲んで巻かれ、前記コミュテータのセグメントに接続された複数の巻線を有するアーマチュアコイルと、前記コミュテータの一対のセグメントを接続する複数の接続線とを備え、前記2対の磁石に囲まれて配置され、前記ハウジングに回転可能に支持されたアーマチュアと、
前記アーマチュアの前記コミュテータのセグメントに摺接可能な複数のブラシと
を備える電動モータであって、
前記アーマチュアは、第1の導線と第2の導線を有し、
前記複数の巻線は、
前記第1の導線からなる第1から第8の巻線と、
前記第1から第8の巻線に前記回転軸を中心にして点対称な位置に配置され、前記第2の巻線からなる他の第1の巻線から第8の巻線とで構成され、
前記第1から第8の巻線は、前記第1の導線から形成される8本の接続線の各接続線を介して、それぞれ一連に繋がっており、
前記他の第1から第8の巻線は、前記第2の導線から形成される他の8本の接続線の各接続線を介して、それぞれ一連に繋がっており、
前記第1の巻線から第8の巻線、および前記他の第1の巻線から第8の巻線は、それぞれ直列に接続された第1から第4のコイル巻線を形成し、
前記第1のコイル巻線の端部が前記コミュテータの1つの前記セグメントに接続され、前記第4のコイル巻線の端部は、前記第1のコイル巻線の端部が接続されたセグメントと前記回転軸を中心にして点対称位置に存在するセグメントに隣り合うセグメントに接続され、
前記第1のコイル巻線は、
互いに隣接する4つのティースを囲んで巻かれ、
前記第2のコイル巻線は、
前記第1のコイル巻線が巻かれた4つのティースに隣り合う位置に配置され、互いに隣接する他の3つのティースを囲んで巻かれ、
前記第3のコイル巻線は、
前記第2のコイル巻線が巻かれた3つのティースに対し、前記第1のコイル巻線が存在している側とは反対側に隣り合う位置に配置され、かつ互いに隣接する他の4つのティースを囲んで巻かれ、
前記第4のコイル巻線は、
前記第3のコイル巻線が巻かれた4つのティースに対し、前記第2のコイル巻線が存在している側とは反対側に隣り合う位置に配置され、かつ互いに隣接する他の4つのティースを囲んで巻かれ、
前記第1のコイル巻線、および前記第3のコイル巻線の巻き方向は、互いに同一方向であり、
前記第2のコイル巻線、および前記第4のコイル巻線の巻き方向は、前記第1のコイル巻線の巻き方向とは逆方向であり、
前記第8本の接続線の各接続線、および前記他の8本の接続線の各接続線は、それぞれ対向して配置された一対のセグメントに接続され、
前記複数のブラシは、第1の電力供給端子に選択的に接続される第1、および第2のブラシと、第2の電力供給端子に接続される第3のブラシとを備え、
前記第1のブラシは、前記第3のブラシに対し、電気角が約180度離れた位置に配置され、
前記第2のブラシは、前記第3のブラシに対し、電気角が約180度離れた位置から所定の角度だけ離れた位置に配置されていることを特徴とする電動モータ。 A housing that is a magnetic yoke;
Two pairs of magnets fixed on the inner wall of the housing;
A rotary shaft, an armature core fixed on the rotary shaft and having 16 radially formed teeth, a commutator fixed on the rotary shaft and having 16 segments, and surrounding the teeth of the armature core An armature coil that is wound and has a plurality of windings connected to segments of the commutator, and a plurality of connection lines that connect a pair of segments of the commutator, and is surrounded by the two pairs of magnets, An armature rotatably supported by the housing;
An electric motor comprising: a plurality of brushes slidably contactable with the commutator segment of the armature;
The armature has a first conductor and a second conductor,
The plurality of windings are:
First to eighth windings made of the first conducting wire;
The first to eighth windings are arranged at point-symmetric positions around the rotation axis, and are composed of other first to eighth windings comprising the second winding. ,
The first to eighth windings are connected to each other in series through connection lines of eight connection lines formed from the first conductive wire,
The other first to eighth windings are connected to each other in series through the connecting lines of the other eight connecting lines formed from the second conducting wire,
The first to eighth windings and the other first to eighth windings form first to fourth coil windings connected in series, respectively;
The end of the first coil winding is connected to one of the segments of the commutator, and the end of the fourth coil winding is connected to the segment to which the end of the first coil winding is connected. Connected to a segment adjacent to a segment existing in a point-symmetrical position around the rotation axis;
The first coil winding is:
Wrapped around four adjacent teeth,
The second coil winding is:
The first coil winding is disposed at a position adjacent to the four teeth wound, wound around the other three teeth adjacent to each other,
The third coil winding is
The other four teeth that are arranged adjacent to each other on the opposite side to the side on which the first coil winding exists and are adjacent to the three teeth around which the second coil winding is wound. Wrapped around the teeth,
The fourth coil winding is
Four other teeth around which the third coil winding is wound are arranged at positions adjacent to the side opposite to the side where the second coil winding exists, and the other four adjacent to each other. Wrapped around the teeth,
The winding directions of the first coil winding and the third coil winding are the same direction.
The winding direction of the second coil winding and the fourth coil winding is opposite to the winding direction of the first coil winding,
Each connection line of the eighth connection line and each connection line of the other eight connection lines are connected to a pair of segments arranged to face each other,
The plurality of brushes include first and second brushes that are selectively connected to a first power supply terminal, and a third brush that is connected to a second power supply terminal,
The first brush is disposed at a position where the electrical angle is about 180 degrees away from the third brush,
The electric motor according to claim 2, wherein the second brush is disposed at a position separated from the third brush by a predetermined angle from a position at an electrical angle of about 180 degrees.
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