JP2023032371A - motor - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ブラシ付きのモータに関する。 The present disclosure relates to brushed motors.
永久磁石を界磁源とする直流モータの中には、ブラシ付きのモータがある。
ブラシ付きのモータは、永久磁石の極対数倍の周期の電流をコイルに通電させることで駆動するため、永久磁石の極数と同数のブラシを必要とするものがある。
これに対し、ブラシの数を増やさずに永久磁石の磁極数を増やせるモータが開示されている。
例えば特許文献1には、同電位となるセグメント同士が接続線により短絡された、ブラシ付きの3相直流モータ、すなわち、整流子における同相のセグメントを接続線により結線したブラシ付きのモータが記載されている。
DC motors that use permanent magnets as magnetic field sources include motors with brushes.
Some motors with brushes require the same number of brushes as the number of poles of the permanent magnets because they are driven by energizing the coils with a current having a period equal to the number of pole pairs of the permanent magnets.
On the other hand, motors have been disclosed in which the number of magnetic poles of permanent magnets can be increased without increasing the number of brushes.
For example, Patent Literature 1 describes a brushed three-phase DC motor in which segments having the same potential are short-circuited by a connection line, that is, a brushed motor in which in-phase segments of a commutator are connected by a connection line. ing.
しかしながら、特許文献1に示すようなモータにおいては、同相のセグメントを接続する接続線とコイルを構成する銅線とが相互に悪影響を与えない結線方法を決定することが難しい傾向がある、という課題があった。 However, in the motor as shown in Patent Document 1, it tends to be difficult to determine a wiring method that does not adversely affect the connection wires that connect the same-phase segments and the copper wires that form the coils. was there.
本開示は、上記課題を解決するもので、ブラシ付きのモータにおいて、ブラシの数を増やさずに永久磁石の極数を増やす場合に、同相のセグメント間を容易に結線できる、モータを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present disclosure is intended to solve the above problems, and to provide a motor with brushes, in which when the number of poles of permanent magnets is increased without increasing the number of brushes, it is possible to easily connect segments of the same phase. With the goal.
本開示のモータは、ブラシ付きのモータであって、ヨークに沿って等間隔で取り付けられ、交互に異なる磁極に配置された複数のマグネットと、マグネットによりヨークの内部に発生される磁界の中に配置され、複数のティース、および、当該ティースに巻き付けられたコイルを有し、シャフトを中心軸にして取り付けられたコアと、シャフトを中心とした円周上に配置された複数のセグメントを有し、複数のセグメントを3相に分けた状態において、各相のセグメントとコイルとを電気的に接続するコンミテータと、を備え、コンミテータは、シャフトを中心にして対向するセグメントの間隔より小さい第1の直径、を有する第1環状銅板と、シャフトを中心にして第1の直径より小さい第2の直径を有する第2環状銅板と、シャフトを中心にして第2の直径より小さい第3の直径を有する第3環状銅板と、各環状銅板から、それぞれが異なるセグメントに接触するまで延びて、接触したセグメントと溶接接続されている足部と、を有する結線盤を備えた。 The motor of the present disclosure is a brushed motor having a plurality of magnets mounted at equal intervals along the yoke and alternately positioned at different magnetic poles, and a magnetic field generated inside the yoke by the magnets. A core having a plurality of teeth and a coil wound around the teeth and attached with the shaft as a central axis, and a plurality of segments arranged on a circumference centered on the shaft. a commutator that electrically connects the segments of each phase and the coil in a state in which the plurality of segments are divided into three phases, the commutator having a first commutator smaller than an interval between the segments facing each other about the shaft; a second annular copper plate centered about the shaft having a second diameter less than the first diameter; and a third diameter centered about the shaft less than the second diameter. A connection board having a third annular copper plate and legs extending from each annular copper plate until they contact different segments and are welded to the contacted segments.
本開示によれば、ブラシ付きのモータにおいて、ブラシの数を増やさずに永久磁石の極数を増やす場合に、同相のセグメント間を容易に結線させた構成のモータを提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a motor having a configuration in which in-phase segments are easily connected when the number of poles of permanent magnets is increased without increasing the number of brushes in a motor with brushes.
以下、本開示をより詳細に説明するために、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。 Hereinafter, in order to describe the present disclosure in more detail, embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.
実施の形態1.
図1は、本開示に係るモータ1の断面概略図である。
図2は、モータ1を構成する回転子200の斜視図である。
図1は、固定子100、および、図2に示す回転子200が取り付けられた状態のモータ1において、図2に示すA-A線断面に相当する断面の概略を示している。
図2は、図1の回転子200を取り出して斜視した状態を示している。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a motor 1 according to the present disclosure.
FIG. 2 is a perspective view of a
FIG. 1 schematically shows a cross section corresponding to the AA line cross section shown in FIG. 2 in the motor 1 with the
FIG. 2 shows a state in which the
モータ1は、ブラシ付きの3相直流モータである。
モータ1は、固定子100、回転子200、および、図示しないブラシを有している。
このモータ1において、回転子200は、シャフト201を有し、固定子100とブラシに対し、シャフト201を中心軸にして回転可能に組付けられている。
Motor 1 is a three-phase DC motor with brushes.
The motor 1 has a
In this motor 1, a
固定子100は、ヨーク110、マグネット120を有する。
マグネット120は、モータ1の界磁源であり、永久磁石またはリング磁石で構成されている。
ヨーク110は、マグネット120が取り付けられる磁性体である。
また、固定子100は、図示しないブラシ、図示しないブラシホルダ、図示しない電源供給用端子を有する。
The
A
Yoke 110 is a magnetic body to which
The
ブラシは、回転子200へ電流を通電するためのブラシを少なくとも2つ有し、それぞれが異なるセグメント260と接触して回転子200へ電流を通電する。
ブラシホルダは、ブラシを保持する構成である。
電源供給用端子は、一端が図示しない電源と接続され、他端がブラシと電気的に接続される。
図1に示すマグネット120は、ヨーク110の内周に取り付けられ、交互に異なる磁極に配置されている。
図1に示すモータ1は、マグネット120が8個設けられた、極数が8個(8極)のモータ1である。
The brushes have at least two brushes for conducting current to the
The brush holder is configured to hold the brush.
The power supply terminal has one end connected to a power source (not shown) and the other end electrically connected to the brush.
The
The motor 1 shown in FIG. 1 is a motor 1 having eight
回転子200は、アーマチュア205、コンミテータ250、および、シャフト201から構成される。アーマチュア205とコンミテータ250とは、シャフト201に取り付けられている。
アーマチュア205は、コア210およびコイル220を有する。
コア210は、マグネット120によりヨーク110の内部に発生される磁界の中に配置され、複数のティース211、および、各ティース211に巻き付けられたコイル220を有している。
Armature 205 has
The
具体的には、コア210は、断面が略T形状のティース211と、ティース211とティース211との間の隙間であるスロットとを有する。
ティース211は、シャフト201に取り付けられた状態において、シャフト201を中心として、中心から放射状に複数延びるように設けられている。図1に示すモータ1において、ティース211は、6個設けられており、隣接するティース211の間であるスロットは、6スロットである。
Specifically,
A plurality of
コイル220は、各ティース211に銅線が巻かれることで、各スロットに挿入されて形成されている。
コイル220は、その一端がターミナル240を介して、コンミテータ250のセグメント260に電気的に接続されている。
また、コイル220は、その他端が別のターミナル240に接続されており、接続されているターミナル240および後述する配電盤290に電気的に接続される。
The
The other end of the
コンミテータ250は、シャフト201を中心とした円周上に配置された複数のセグメント260を有し、複数のセグメント260を3相に分けた状態において、各相のセグメント260とコイル220と電気的に接続する。
コイル220およびセグメント260の結線方法は、例えば、後述する実施の形態2または実施の形態3に示すような形態がある。
また、コンミテータ250は、例えば、同相のセグメント260同士を均圧接続し、電気的に接続する。
The
A method of connecting the
Also, the
図1および図2に加えて、さらに図3から図13を用いて、回転子200の詳細な構成を説明する。
図3は、回転子200の構成を説明する図である。
図4は、図2の矢印Bに向かって見た回転子200を示す図である。
図5は、図3における回転子200からコンミテータ250を外した状態の部材200aを拡大した図である。
図6は、図5の部材を矢印Cに向かって見た図である。
図7は、図3におけるコンミテータ250を拡大した図である。
図8は、図7のコンミテータ250を矢印Dに向かって見た図である。
図9は、図3におけるセグメント260を拡大した図である。
図10は、図3における結線盤270を拡大した図である。
図11は、図3における結線用銅板を拡大した図である。
図12は、図3におけるセグメント260と結線盤270とを組み付けた状態の部材280を拡大した図である。
図13は、図12におけるセグメント260と結線盤270との接続状態を示す図である。
3 to 13 in addition to FIGS. 1 and 2, the detailed configuration of
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the
FIG. 4 is a view of
FIG. 5 is an enlarged view of the
6 is a view of the member of FIG. 5 looking toward arrow C. FIG.
FIG. 7 is an enlarged view of the
FIG. 8 is a view of the
FIG. 9 is an enlarged view of
FIG. 10 is an enlarged view of the
FIG. 11 is an enlarged view of the connection copper plate in FIG.
FIG. 12 is an enlarged view of the
FIG. 13 is a diagram showing a connection state between the
回転子200は、シャフト201が回転の中心になるように、シャフト201を中心軸にアーマチュア205とコンミテータ250と配電盤290とが組付けられている。
アーマチュア205は、コア210およびコイル220が絶縁ボビン230で保持されてなる。
また、アーマチュア205は、複数のターミナル240を備えている。
ターミナル240は、コイル220ごとに、コイル220の一端が接続されるターミナル240と、コイル220の他端が接続されるターミナル240とから構成される。
よって、ターミナル240は、コイル220の数に対して2倍の数が設けられる。図5および図6に示すターミナル240は、12個設けられている。
図5および図6に示すターミナル240は、シャフト201を基準にしてコイル220より外側に配置され、かつ、コア210より上部に配置されている。
ターミナル240は、配電盤290により他のターミナル240またはセグメント260と電気的に接続される。
The
Therefore, the number of
コンミテータ250は、図12に示す、セグメント260と結線盤270とを組み付けた状態の部材280が、フェノール樹脂により一体に成型されてなる。
セグメント260は、シャフト201を中心とした円周上に均等に複数配置されている。図9に示すセグメント260は、12セグメントである。
セグメント260は、図4、図7、図8、図9、および、図13に示すように、結線用端子261(第1の結線用端子261a、第2の結線用端子261b、第3の結線用端子261c。以下、第1の結線用端子261a、第2の結線用端子261b、第3の結線用端子261cをまとめて説明する場合は、結線用端子261と記載する。)と、コイル接続用端子262とを有している。
結線用端子261は、セグメント260ごとに設けられている。具体的には、例えば、図示するセグメント260において、第1の結線用端子261aは、シャフト201を中心とした円周上に均等に3つ配置されている。同様に、第2の結線用端子261bは、シャフト201を中心とした円周上に均等に3つ配置されている。第3の結線用端子261cは、シャフト201を中心とした円周上に均等に6つ配置されており、第1の結線用端子261aと第2の結線用端子261bとの間に配置されている。
The
A plurality of
As shown in FIGS. 4, 7, 8, 9, and 13, the
A
結線用端子261は、アーマチュア205のターミナル240または異なる結線用端子261と電気的に接続される。
具体的には、図示した第1の結線用端子261aは、端部が折り返されて、断面がU字状に形成され、かつ、端部が3つに分岐して並んでおり、3つのうちの両端の端部がコイル接続用端子262である。
コイル接続用端子262は、アーマチュア205のターミナル240と電気的に接続される。
図示した第2の結線用端子261bは、端部が折り返されて、断面がU字状に形成されている。
図示した第3の結線用端子261cは、端部が折り返されず、断面がI字状に形成されている。
例えば、結線用端子261のうち第2の結線用端子261bと第3の結線用端子261cは、図12に示すようにセグメント260と結線盤270とを組みつけた状態において、図13に示すように結線盤270の足部272と溶接接続される。溶接接続は、例えば抵抗溶接が用いられる。
The
Specifically, the illustrated
The
The illustrated second
The illustrated third
For example, the second
結線盤270は、図10に示すように、3つの結線用銅板271を備え、これらがフェノール樹脂で一体に成型されている。
図10に示す3つの結線用銅板271は、第1環状銅板271a、第2環状銅板271b、および、第3環状銅板271cである。
図11に示す第1環状銅板271a、第2環状銅板271b、および、第3環状銅板271cはそれぞれ、複数の足部272を有する。足部272の数は、セグメント260の数から、第1の結線用端子261aの数を引いた数と同数(図示した構成においては“9”)である。
足部272(第1の同相接続用足部272a、第2の同相接続用足部272b、第3の同相接続用足部272c)は、環状部から、それぞれが異なるセグメント260に接触するまで延びる。
As shown in FIG. 10, the
The three
Each of the first
Feet 272 (first common
具体的には、第1環状銅板271aは、シャフト201を中心にして対向するセグメント260の間隔より小さい第1の直径の環状部を有する。
また、第1環状銅板271aは、複数の第1の同相接続用足部272aを有する。
第1の同相接続用足部272aは、環状部から、それぞれが異なるセグメント260のうち第1の結線用端子261aを除く3端子(すなわち、1個の第2の結線用端子261bと2個の第3の結線用端子261c)に接触するまで延びて、接触したセグメント260と溶接接続される。
Specifically, the first
The first
The first common-mode
第2環状銅板271bは、シャフト201を中心にして第1の直径より小さい第2の直径の環状部を有する。
また、第2環状銅板271bは、複数の第2の同相接続用足部272bを有する。
第2の同相接続用足部272bは、環状部から、それぞれが異なるセグメント260に接触するまで延びて、接触したセグメント260と溶接接続される。接続箇所は第1環状銅板271aと同じ法則であり、接触したセグメント260のうちの3端子(すなわち、1個の第2の結線用端子261bと2個の第3の結線用端子261c)と溶接接続される。
The second
The second
A second in-
第3環状銅板271cは、シャフト201を中心にして第2の直径より小さい第3の直径を有する
また、第3環状銅板271cは、複数の第3の同相接続用足部272cを有する。
第3の同相接続用足部272cは、環状部から、それぞれが異なるセグメント260に接触するまで延びて、接触したセグメント260と溶接接続される。接続箇所は第1環状銅板271aと同じ法則であり、接触したセグメント260のうちの3端子(すなわち、1個の第2の結線用端子261bと2個の第3の結線用端子261c)と溶接接続される。
それぞれ、溶接接続することにより、結線の信頼性を向上させることができる。
The third
A third in-
Reliability of connection can be improved by welding connection.
第1環状銅板271a、第2環状銅板271b、および、第3環状銅板271cはそれぞれ直径が異なるため、シャフト201を軸とした場合に軸の垂直方向に重ね合わせることができ、小型化できる。
Since the first
配電盤290は、上述したターミナル240間を電気的に接続する。
また、配電盤290内においては抵抗またはコンデンサなどを適宜接続してもよい。抵抗やコンデンサコイルと並列に接続した場合、モータ動作時に発生するノイズを抑制する効果がある。
The
Also, resistors, capacitors, or the like may be appropriately connected within the
ここで、結線盤270における結線と配電盤290における結線とを合わせた、回転子200全体の結線を説明する。
図14は、本開示のモータにおける回転子200の結線の第1の具体例を示す結線図である。
接続例は、例えば後述する実施の形態2および実施の形態3に説明する形態であり、図14では実施の形態2(図15)の例における結線図を示している。
上述したように、例えば、同相のセグメント260である4つのセグメント260のうち3つのセグメント260(1つの第2の結線用端子261bと2つの第3の結線用端子261c)は、結線盤270の足部272の3個と接続されており、残り1つのセグメント260(1つの第2の結線用端子261a)は、配電盤290内にて、1つの第2の結線用端子261bと接続されている形態が考えられる。
配電盤290内では、配電盤内配線291および配電盤内素子292を介して、例えば、コイル1とコイル2との間(コイルU1-U2、コイルV1-V2、W1-W2)、セグメントA1とセグメントA3との間、セグメントB4とB2との間、および、セグメントC3-C1との間を結線する形態の一例が考えられる。
ただし、上記のような組合せでなくともよく、図14、図15(または図16)に示されるような結線による接続状態であれば、結線盤270または配電盤290のいずれで接続する形態でもよい。
例えば、セグメント間の結線の分配の形態は任意であり、セグメント4つ全てを結線盤270にて結線してもよい。この場合、結線盤270の足部272の数は12本であり、その溶接個所は12か所になる。
また、各相の電気的な接続は、配電盤290内の接続を持って完結してもよいし、コンミテータ250と結線盤270間で接続を完結させてもよい。
Here, the connection of the
FIG. 14 is a wiring diagram showing a first specific example of wire connection of the
A connection example is, for example, a form described in a second embodiment and a third embodiment which will be described later, and FIG. 14 shows a connection diagram in the example of the second embodiment (FIG. 15).
As described above, for example, three segments 260 (one
In the
However, it is not necessary to combine them as described above, and as long as they are connected by wiring as shown in FIG. 14 and FIG.
For example, the form of wiring distribution between segments is arbitrary, and all four segments may be connected by the
Also, the electrical connection of each phase may be completed with the connection within the
これにより、上記説明したモータは、ブラシ付きのモータにおいて、ブラシの数を増やさずに永久磁石の極数を増やす場合に、同相のセグメント間の結線を容易できる。
ここで、従来のモータにおいては、仮に、コイルを構成する銅線でセグメント間を結線する方法を採用した場合、フックにおさめる銅線の本数が増えて溶着工程が不安定になる。
また、従来のモータにおいては、接続線の引き回し方法により、並列回路の抵抗がアンバランスとなり、コイル電流もアンバランスとなる。その結果、各ティース211に働く電磁力がアンバランスとなり振動、騒音の要因となる。
これに対し、本開示に係るモータは、上記のような問題が発生せず、結線が容易で、バランスがよい、小型のモータを実現できる。
As a result, the above-described motor can facilitate wire connection between in-phase segments when the number of poles of the permanent magnets is increased without increasing the number of brushes in a motor with brushes.
Here, in a conventional motor, if a method of connecting segments with copper wires forming coils is adopted, the number of copper wires to be held in the hooks increases and the welding process becomes unstable.
Moreover, in the conventional motor, the resistance of the parallel circuit becomes unbalanced due to the method of routing the connecting wires, and the coil current also becomes unbalanced. As a result, the electromagnetic force acting on each
On the other hand, the motor according to the present disclosure does not have the problems described above, and can realize a compact motor with easy wiring and good balance.
本開示におけるモータは、ブラシ付きのモータであって、ヨークに沿って等間隔で取り付けられ、交互に異なる磁極に配置された複数のマグネットと、マグネットによりヨークの内部に発生される磁界の中に配置され、複数のティース、および、当該ティースに巻き付けられたコイルを有し、シャフトを中心軸にして取り付けられたコアと、シャフトを中心とした円周上に配置された複数のセグメントを有し、複数のセグメントを3相に分けた状態において、各相のセグメントとコイルとを電気的に接続するコンミテータと、を備え、コンミテータは、シャフトを中心にして対向するセグメントの間隔より小さい第1の直径、を有する第1環状銅板と、シャフトを中心にして第1の直径より小さい第2の直径を有する第2環状銅板と、シャフトを中心にして第2の直径より小さい第3の直径を有する第3環状銅板と、各環状銅板から、それぞれが異なるセグメントに接触するまで延びて、接触したセグメントと溶接接続されている足部と、を有する結線盤を備えるように構成した。
これにより、ブラシ付きのモータにおいて、ブラシの数を増やさずに永久磁石の極数を増やす場合に、同相のセグメント間を容易に結線させた構成のモータを提供できる、という効果を奏する。
The motor in the present disclosure is a brushed motor with a plurality of magnets mounted at equal intervals along the yoke and alternately positioned at different magnetic poles, and magnets in the magnetic field generated inside the yoke by the magnets. A core having a plurality of teeth and a coil wound around the teeth and attached with the shaft as a central axis, and a plurality of segments arranged on a circumference centered on the shaft. a commutator that electrically connects the segments of each phase and the coil in a state in which the plurality of segments are divided into three phases, the commutator having a first commutator smaller than an interval between the segments facing each other about the shaft; a second annular copper plate centered about the shaft having a second diameter less than the first diameter; and a third diameter centered about the shaft less than the second diameter. A connection board having a third annular copper plate and legs extending from each annular copper plate until they contact different segments and are welded to the contacted segments.
As a result, when the number of poles of permanent magnets is increased without increasing the number of brushes in a motor with brushes, it is possible to provide a motor having a configuration in which the segments of the same phase are easily connected.
本開示におけるモータは、さらに、マグネットの極数は、8であり、隣り合うティース同士の間にあるスロットの数は、6であり、セグメントの数は、12であり、結線盤の足部は、各環状銅板においてそれぞれ、均等間隔に4つ設けられている、ように構成した。
これにより、同相のセグメント間を容易に結線した、8極、6スロット、12セグメントのモータを提供できる、という効果を奏する。
In the motor according to the present disclosure, the number of magnet poles is 8, the number of slots between adjacent teeth is 6, the number of segments is 12, and the foot of the wire connection board is , four of which are provided at equal intervals on each annular copper plate.
As a result, it is possible to provide an 8-pole, 6-slot, 12-segment motor in which the segments of the same phase are easily connected.
実施の形態2.
実施の形態2は、本開示に係るモータにおいて、同相のコイルを直列接続した形態を説明する。以下、モータが8極6スロット12セグメントのモータの例を用いて説明する。
Embodiment 2.
Embodiment 2 describes a mode in which in-phase coils are connected in series in the motor according to the present disclosure. An example of a motor having 8 poles, 6 slots, and 12 segments will be described below.
実施の形態1で用いた図14に加え、図15を用いて以下に説明する。
図15は、本開示のモータにおける結線の第1の具体例を示す図である。
複数のコイルを3相に分けた状態において各相のコイルは、複数のセグメント260を3相に分けた状態において異なる相のセグメント260の間に直列接続されている。
Description will be made below using FIG. 15 in addition to FIG. 14 used in the first embodiment.
FIG. 15 is a diagram showing a first specific example of wire connections in the motor of the present disclosure.
When the plurality of coils are divided into three phases, each phase coil is connected in series between
具体的には、マグネット120は、シャフト201を中心とした円周上に、交互に異なる磁極になるように、S極、N極、S極、N極、S極、N極、S極、N極の順で、均等間隔に配置されている。
ブラシ600は、+と-の1組が45度間隔に配置されている。これは、本実施の形態が8極の構成のモータだからであり、極数が増えるに従い、間隔は狭まることを意味する。例えば、2極であればブラシ600の間隔は180度、4極であれば90度・・・と言ったように、ブラシ600の間隔は360度/極数の関係である。
Specifically, the
The
セグメント260は、12個のセグメント260をA、B、Cといった3相に4個ずつ分けた状態において、A、B、Cの順で繰り返すように配置されている。図15においては、セグメント260がA1、B4、C3、A2、B1、C4、A3、B2、C1、A4、B3、C2の順に並んでいる。以下、実施の形態2の説明においては、セグメントをA、B、Cを用いて示す。
セグメントA1、A2、A3、A4は、実施の形態1で説明した結線盤270により、均圧に結線されて接続されている。
セグメントB1、B2、B3、B4は、実施の形態1で説明した結線盤270により、均圧に結線されて接続されている。
セグメントC1、C2、C3、C4は、実施の形態1で説明した結線盤270により、均圧に結線されて接続されている。
コイルU1、V1、W1、U2、V2、W2は、6個のコイルをU、V、Wといった3相に2個ずつ分けた状態において交互に配置されている。図15に示すコイルは、U1、V1、W1、U2、V2、W2の順に並んでいる。
セグメントA1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4とコイルU1、V1、W1、U2、V2、W2は、セグメントA1-コイルU1-コイルU2-セグメントB4-コイルV1-コイルV2-セグメントC3-コイルW1-コイルW2-セグメントA1の順に接続され、各相(同相)のセグメントと各相(同相)のコイルとが直列接続されている。
The
The segments A1, A2, A3, and A4 are connected with pressure equalization by the
The segments B1, B2, B3, and B4 are connected with pressure equalization by the
The segments C1, C2, C3, and C4 are connected with pressure equalization by the
The coils U1, V1, W1, U2, V2, and W2 are alternately arranged in a state in which six coils are divided into three phases of U, V, and W, two each. The coils shown in FIG. 15 are arranged in order of U1, V1, W1, U2, V2, and W2.
Segments A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4 and coils U1, V1, W1, U2, V2, W2 are segment A1-coil U1-coil U2-segment B4 - Coil V1 - Coil V2 - Segment C3 - Coil W1 - Coil W2 - Segment A1 are connected in this order, and each phase (in-phase) segment and each phase (in-phase) coil are connected in series.
これにより、コイル1つあたりの巻き数をNターンとした場合における、異なる相のセグメント間に直列したコイルの巻き数は2Nターンとなり、ターン数は倍増する。その結果、トルク定数が大きくなり、必要な電流値が低減する。 As a result, when the number of turns per coil is N, the number of turns of the coils connected in series between segments of different phases is 2N, doubling the number of turns. As a result, the torque constant increases and the required current value decreases.
本開示におけるモータにおいて、さらに、複数のコイルを3相に分けた状態において各相のコイルは、複数のセグメントを3相に分けた状態において異なる相のセグメントの間に直列接続されている、ように構成した。
これにより、必要とする電流を少なくする、モータを提供できる、という効果を奏する。
In the motor according to the present disclosure, furthermore, in a state in which the plurality of coils are divided into three phases, each phase coil is connected in series between segments of different phases in a state in which the plurality of segments are divided into three phases. configured to
This has the effect of providing a motor that requires less current.
実施の形態3.
実施の形態3は、本開示に係るモータにおいて、同相のコイルを並列接続した形態を説明する。以下、モータが8極6スロット12セグメントのモータの例を用いて説明する。
図16は、本開示のモータにおける結線の第2の具体例を示す図である。
複数のコイルを3相に分けた状態において各相のコイルは、複数のセグメント260を3相に分けた状態において異なる相のセグメント260の間に並列接続されている。
具体的には、マグネット120は、シャフト201を中心とした円周上に、交互に異なる磁極になるように、S極、N極、S極、N極、S極、N極、S極、N極の順で、均等間隔に配置されている。
ブラシ600は、+と-の1組が45度間隔に配置されている。45度間隔の理由は、実施の形態2と同様、360度/極数によるものである。
セグメント260は、12個のセグメント260をA、B、Cといった3相に4個ずつ分けた状態において、A、B、Cの順で繰り返すように配置されている。図16においては、セグメント260がA1、B1、C1、A2、B2、C2、A3、B3、C3、A4、B4、C4の順に並んでいる。以下、実施の形態3の説明においては、セグメントをA、B、Cを用いて示す。
Embodiment 3.
Embodiment 3 describes a mode in which in-phase coils are connected in parallel in the motor according to the present disclosure. An example of a motor having 8 poles, 6 slots, and 12 segments will be described below.
FIG. 16 is a diagram showing a second specific example of wire connections in the motor of the present disclosure.
When the plurality of coils are divided into three phases, each phase coil is connected in parallel between
Specifically, the
The
The
セグメントA1、A2、A3、A4は、実施の形態1で説明した結線盤270により、均圧に結線されて接続されている。
セグメントB1、B2、B3、B4は、実施の形態1で説明した結線盤270により、均圧に結線されて接続されている。
セグメントC1、C2、C3、C4は、実施の形態1で説明した結線盤270により、均圧に結線されて接続されている。
コイルは、6個のコイルをU、V、Wといった3相に2個ずつ分けた状態において交互に配置されている。図14に示すコイルは、U1、V1、W1、U2、V2、W2の順に並んでいる。
The segments A1, A2, A3, and A4 are connected with pressure equalization by the
The segments B1, B2, B3, and B4 are connected with pressure equalization by the
The segments C1, C2, C3, and C4 are connected with pressure equalization by the
The coils are alternately arranged in a state in which six coils are divided into three phases such as U, V, and W by two. The coils shown in FIG. 14 are arranged in order of U1, V1, W1, U2, V2, and W2.
図16に示すように、セグメントA1は、コイルU1の端子U1+に接続される。続いて、コイルU1の端子U1-は、セグメントB1とコイルV1の端子V1+に接続される。続いて、コイルV1の端子V1-は、セグメントC1とコイルW1の端子W1+に接続される。続いて、コイルW1の端子W1-は、セグメントA3とコイルU2の端子U2+に接続される。続いて、コイルU2の端子U2-は、セグメントB3とコイルV2の端子V2+に接続される。続いて、コイルV2の端子V2-は、セグメントC3とコイルW2の端子W2+に接続される。続いて、コイルW2の端子W2-は、セグメントA1とコイルU1の端子U1+に接続される。 As shown in FIG. 16, segment A1 is connected to terminal U1+ of coil U1. In turn, terminal U1- of coil U1 is connected to segment B1 and terminal V1+ of coil V1. Terminal V1− of coil V1 is then connected to segment C1 and terminal W1+ of coil W1. In turn, terminal W1- of coil W1 is connected to segment A3 and terminal U2+ of coil U2. In turn, terminal U2- of coil U2 is connected to segment B3 and terminal V2+ of coil V2. Terminal V2- of coil V2 is then connected to segment C3 and terminal W2+ of coil W2. In turn, terminal W2- of coil W2 is connected to terminal U1+ of segment A1 and coil U1.
このように、コイルU1とコイルU2は、セグメントAとセグメントBとの間で並列接続される。また、コイルV1とコイルV2は、セグメントBとセグメントCとの間で並列接続される。また、コイルW1とコイルW2は、セグメントCとセグメントAとの間で並列接続される。
すなわち、各相のコイルは、異なる相のセグメントの間に並列接続されている。
Thus, coil U1 and coil U2 are connected in parallel between segment A and segment B. FIG. Also, the coil V1 and the coil V2 are connected in parallel between the segment B and the segment C. As shown in FIG. In addition, the coil W1 and the coil W2 are connected in parallel between the segment C and the segment A.
That is, each phase coil is connected in parallel between different phase segments.
これにより、コイル1つあたりの巻き数をNターンとした場合における、異なる相のセグメント間に直列したコイルの巻き数はNターンとなり、実施の形態2の直列接続の場合に比べて半分となるため、回転数を増加できる。 As a result, when the number of turns per coil is N, the number of turns of the coil connected in series between segments of different phases is N, which is half that of the series connection of the second embodiment. Therefore, the rotation speed can be increased.
本開示における操作制御装置において、さらに、複数のコイルを3相に分けた状態において各相のコイルは、複数のセグメントを3相に分けた状態において異なる相のセグメントの間に並列接続されている、ように構成した。
これにより、回転数が増加する、モータを提供できる、という効果を奏する。
In the operation control device according to the present disclosure, furthermore, in a state in which the plurality of coils are divided into three phases, each phase coil is connected in parallel between different phase segments in a state in which the plurality of segments are divided into three phases. , configured as
As a result, it is possible to provide a motor with an increased number of revolutions.
ここで、実施の形態1、実施の形態2、および、実施の形態3においては、図1に示す固定子100の構造を説明したが、別の構造の例を説明する。
図17は、本開示のモータ1Aにおける固定子100Aの他の例を示す図である。
モータ1Aにおいては、固定子100Aの構造が図1の固定子100と異なるため、固定子100Aを主に説明する。
固定子100Aは、マグネット120をヨーク110Aの内部に配置したものである。
この構成により、ヨーク110Aの表面にマグネット120を配置した構成に比べ、仮にマグネット120が割れたり、欠けたりした場合、固定子100Aと回転子200とのギャップに噛みこむことがないので、固定子100Aと回転子200とがロックすることなく、モータの信頼性を向上させることができる。
Here, although the structure of the
FIG. 17 is a diagram showing another example of the
In the motor 1A, the structure of the
100 A of stators arrange|position the
With this configuration, compared to the configuration in which the
また、さらにマグネット120に、磁力の強いネオジム磁石を採用する。
これにより、マグネット120を小さくすることができる。
さらに、図17に示すような8極6スロットのモータに採用することにより、4極6スロットの場合と比べて一つの永久磁石から発生する磁束が減少し、コアバック厚を薄くすることができ、ブラシモータの大型化あるいは出力トルクの低下を抑制できる。
Furthermore, a neodymium magnet having strong magnetic force is adopted as the
Thereby, the
Furthermore, by adopting it in an 8-pole, 6-slot motor as shown in FIG. 17, the magnetic flux generated from one permanent magnet can be reduced compared to the case of 4-pole, 6-slot motor, and the thickness of the core back can be reduced. , an increase in the size of the brush motor or a decrease in the output torque can be suppressed.
なお、本開示は、その発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that the present disclosure allows free combination of each embodiment, modification of any component of each embodiment, or omission of any component of each embodiment within the scope of the invention. .
1,1A モータ、100,100A 固定子、110,110A ヨーク、120 マグネット、200 回転子、200a 回転子からコンミテータを外した状態の部材、201 シャフト、205 アーマチュア、210 コア、211 ティース、220 コイル、230 絶縁ボビン、240 ターミナル、250 コンミテータ、260 セグメント、261 結線用端子、261a 第1の結線用端子、261b 第2の結線用端子、261c 第3の結線用端子、262 コイル接続用端子、270 結線盤、271 結線用銅板、271a 第1環状銅板、271b 第2環状銅板、271c 第3環状銅板、272 足部、272a 第1の同相接続用足部、272b 第2の同相接続用足部、272c 第3の同相接続用足部、280 セグメントと結線盤とを組み付けた状態の部材、290 配電板、291 配電盤内配線、292 配電盤内素子。
1,1A motor, 100,100A stator, 110,110A yoke, 120 magnet, 200 rotor, 200a member from which the commutator is removed from the rotor, 201 shaft, 205 armature, 210 core, 211 tooth, 220 coil, 230 insulating bobbin, 240 terminal, 250 commutator, 260 segment, 261 connection terminal, 261a first connection terminal, 261b second connection terminal, 261c third connection terminal, 262 coil connection terminal, 270
Claims (4)
前記マグネットにより前記ヨークの内部に発生される磁界の中に配置され、複数のティース、および、当該ティースに巻き付けられたコイルを有し、シャフトを中心軸にして取り付けられたコアと、
前記シャフトを中心とした円周上に配置された複数のセグメントを有し、複数のセグメントを3相に分けた状態において、各相のセグメントとコイルとを電気的に接続するコンミテータと、
を備え、
前記コンミテータは、
前記シャフトを中心にして対向する前記セグメントの間隔より小さい第1の直径、を有する第1環状銅板と、
前記シャフトを中心にして前記第1の直径より小さい第2の直径を有する第2環状銅板と、
前記シャフトを中心にして前記第2の直径より小さい第3の直径を有する第3環状銅板と、
各環状銅板から、それぞれが異なる前記セグメントに接触するまで延びて、接触した前記セグメントと溶接接続されている足部と、
を有する結線盤を備えた、
ブラシ付きのモータ。 a plurality of magnets mounted at equal intervals along the yoke and alternately positioned at different magnetic poles;
a core disposed in the magnetic field generated inside the yoke by the magnet, having a plurality of teeth and a coil wound around the teeth, and attached around a shaft as a central axis;
a commutator having a plurality of segments arranged on a circumference centered on the shaft and electrically connecting the segments and coils of each phase in a state in which the plurality of segments are divided into three phases;
with
The commutator is
a first annular copper plate having a first diameter less than the spacing between the segments opposed about the shaft;
a second annular copper plate centered on the shaft and having a second diameter smaller than the first diameter;
a third annular copper plate centered on the shaft and having a third diameter smaller than the second diameter;
legs extending from each annular copper plate until each contact with a different segment and welded to the contacting segment;
with a wiring board having
brushed motor.
隣り合う前記ティース同士の間にあるスロットは、6スロットであり、
前記セグメントの数は、12セグメントであり、
前記結線盤の足部は、各環状銅板においてそれぞれ、均等間隔に4つ設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ。 The magnet has eight poles,
The slots between the adjacent teeth are 6 slots,
the number of segments is 12 segments;
Four legs of the wiring board are provided at equal intervals on each annular copper plate,
2. The motor according to claim 1, characterized in that:
請求項1または請求項2に記載のモータ。 1 or claim 1, wherein the coils of each phase are connected in series between the segments of different phases in a state in which the plurality of coils are divided into three phases 2. The motor according to 2.
請求項1または請求項2に記載のモータ。 1 or claim 1, wherein the plurality of coils are divided into three phases, and the coils of each phase are connected in parallel between the segments of different phases in the state of dividing the plurality of segments into three phases. 2. The motor according to 2.
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