JP5523318B2

JP5523318B2 - 3-phase DC motor

Info

Publication number: JP5523318B2
Application number: JP2010521724A
Authority: JP
Inventors: 義親川島; 直樹塩田
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: WO2010010906A1; JPWO2010010906A1

Description

本発明は、車両等に搭載される３相直流モータに関する。
本願は、２００８年７月２２日に日本に出願された特願２００８−１８８６６８号、特願２００８−１８８７５７号、および特願２００８−１８８７５８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a three-phase DC motor mounted on a vehicle or the like.
This application claims priority based on Japanese Patent Application Nos. 2008-188668, 2008-188757, and 2008-188758 filed in Japan on July 22, 2008, the contents of which are incorporated herein by reference. To do.

一般に、車両等に搭載されるブラシ付きの３相直流モータは、内周面に永久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を有している。アーマチュアは回転軸に外側から嵌合し固定されたアーマチュアコアを有している。アーマチュアコアには軸方向に長いティースが放射状に複数形成され、これらティース間に軸方向に長いスロットが形成されている。アーマチュアコアは磁気回路として機能し、アーマチュアコアの各ティースには、スロットを介して巻線が巻装され、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）構造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複数のセグメントにそれぞれ導通している。各セグメントはブラシと摺接可能になっており、このブラシからセグメントに電圧を印加することによって各コイルに電流が供給される。
そして、アーマチュアコアに形成される磁界と永久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回転される。この回転によってブラシが摺接するセグメントが順次変更されコイルに流れる電流の向きが切り替えられる、所謂整流が行われ、アーマチュアコアが継続的に回転する。Generally, a three-phase DC motor with a brush mounted on a vehicle or the like has a configuration in which an armature around which an armature coil is wound is rotatably arranged inside a cylindrical yoke having a permanent magnet attached to an inner peripheral surface. have. The armature has an armature core fitted and fixed to the rotating shaft from the outside. A plurality of teeth that are long in the axial direction are radially formed in the armature core, and slots that are long in the axial direction are formed between the teeth. The armature core functions as a magnetic circuit, and each tooth of the armature core is wound with a winding through a slot to form a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) coil.
Each coil is electrically connected to a plurality of segments attached to the rotating shaft. Each segment can be slidably contacted with a brush, and a current is supplied to each coil by applying a voltage from the brush to the segment.
Then, the rotating shaft is rotated by a magnetic attractive force or repulsive force generated between the magnetic field formed in the armature core and the permanent magnet. This rotation sequentially changes the segments in sliding contact with the brush and switches the direction of the current flowing in the coil, so-called rectification is performed, and the armature core continuously rotates.

この種の３相直流モータでは、永久磁石とスロットとセグメントの個数比が２：３：３に設定されている場合がある。例えば、永久磁石の個数が４個、つまり、磁極が４極の場合、スロット数は６つに設定され、セグメント数も６つに設定される（例えば、特許文献１参照）。 In this type of three-phase DC motor, the ratio of the number of permanent magnets, slots, and segments may be set to 2: 3: 3. For example, when the number of permanent magnets is 4, that is, the number of magnetic poles is 4, the number of slots is set to 6 and the number of segments is also set to 6 (see, for example, Patent Document 1).

また、この種の直流モータでは、アーマチュアの回転に伴い、ブラシがセグメントと接触、および離間を繰り返す。このため、セグメント間電圧が大きいとブラシがセグメントから離間する際、コイルに蓄電された電磁エネルギーが放出されることによりブラシとセグメントとの間で放電が発生することがある。ブラシとセグメントとの間で放電が発生すると、ブラシ、およびセグメントが放電摩耗を起こし、ブラシとセグメントとの電気的接触不良を引き起こすおそれがあると共に、ブラシの寿命が短くなる可能性がある。 In this type of DC motor, the brush repeats contact and separation with the segment as the armature rotates. For this reason, when the voltage between the segments is large, when the brush is separated from the segment, the electromagnetic energy stored in the coil is released, so that discharge may occur between the brush and the segment. When electric discharge occurs between the brush and the segment, the brush and the segment may be subjected to electric discharge wear, which may cause poor electrical contact between the brush and the segment, and may shorten the life of the brush.

このため、永久磁石とスロットとセグメントの個数比を２：３：６に設定し、セグメント間の電圧を低減させる技術が提案されている。例えば、磁極が４極の場合、スロット数を６つに設定する一方、セグメント数をスロット数に対して２倍の１２個に設定する。このようにすることで、ブラシ、およびセグメントの放電摩耗の低減を図ることができる（例えば、特許文献２参照）。 For this reason, a technique has been proposed in which the number ratio of permanent magnets, slots, and segments is set to 2: 3: 6 to reduce the voltage between segments. For example, when the number of magnetic poles is 4, the number of slots is set to 6, while the number of segments is set to 12 that is twice the number of slots. By doing in this way, reduction of discharge wear of a brush and a segment can be aimed at (for example, refer to patent documents 2).

特開２００４−３２８９８７号公報JP 2004-328987 A 特開２００７−６６３３号公報JP 2007-6633 A

ところで、モータの小型化、軽量化を図ろうとした場合、この一手段として多極化が考えられる。すなわち、多極化することによって磁極の１極当たりの有効磁束量を低減することが可能になり、この結果、磁気回路を形成するアーマチュアコアの小型化、軽量化を図ることができる。
しかしながら、上述の従来技術にあっては、アーマチュアコアの外径を一定に保ちつつ多極化していくとスロット数が多くなるので、巻線の巻装作業が困難になる。つまり、例えば、磁極を４極から８極に多極化すると、スロット数は６つから１２個に増大する。また、磁極を４極から８極に多極化した場合、スロット開口幅を狭くしないと４極と同等の磁束を得ることが難しくなる。スロット開口幅を狭くすると、ティースに巻線が巻き難くなる。By the way, when trying to reduce the size and weight of the motor, multipolarization can be considered as one means. That is, by increasing the number of poles, the effective magnetic flux amount per pole can be reduced, and as a result, the armature core forming the magnetic circuit can be reduced in size and weight.
However, in the above-described prior art, the number of slots increases when the number of slots is increased while keeping the outer diameter of the armature core constant, so that the winding work becomes difficult. That is, for example, when the number of magnetic poles is increased from 4 to 8 poles, the number of slots increases from 6 to 12. Further, when the number of magnetic poles is increased from 4 poles to 8 poles, it is difficult to obtain a magnetic flux equivalent to that of the 4 poles unless the slot opening width is narrowed. When the slot opening width is narrowed, it is difficult to wind the winding around the teeth.

この発明は、上述した事情に鑑みてなされ、磁極数を多極化しつつ、巻線の巻装作業を容易に行うことが可能な３相直流モータを提供する。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a three-phase DC motor capable of easily performing winding work while increasing the number of magnetic poles.

また、上述の従来技術にあっては、セグメント間電圧の低減に限界がある。 Moreover, in the above-mentioned prior art, there is a limit to the reduction of the voltage between segments.

そこで、この発明では、さらにセグメント間電圧を低減でき、ブラシ、およびセグメントの放電摩耗をより低減することが可能な３相直流モータを提供する。 Therefore, the present invention provides a three-phase DC motor that can further reduce the voltage between segments and further reduce the brush and discharge wear of the segments.

本発明に係る第一の発明は、複数の磁極を有するヨークと、前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延び、巻線を巻装するための複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットとを有す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複数のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、前記複数のセグメントのうち、同電位となるセグメント同士をそれぞれ短絡する短絡部材とを備え、Ａを１以上の自然数、前記磁極の磁極数をＰ、前記スロットのスロット数をＳｒ、前記セグメントの個数をＳｅとしたとき、Ｐ＝２Ａ、Ｓｒ＝３Ａ、およびＳｅ＝９Ａを満たすように磁極数Ｐ、スロット数Ｓｒ、およびセグメント数Ｓｅが設定されている３相直流モータに関する。また、各ティースは、前記巻線を集中巻き方式にて順方向に巻装して形成された第一コイルと、前記巻線を集中巻き方式にて逆方向に巻装して形成された第二コイル、および第三コイルとを備える。そして、各ティースを周回り方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で割り当て、各相に巻装されている前記第一コイルをそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルとし、各相に巻装されている前記第二コイル、および前記第三コイルをそれぞれ−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相のコイルとしたとき、隣接するセグメント間に、Ｕ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ、−Ｖ相のコイルをこの順で電気的に接続する。
このように構成することで、セグメント数をスロット数に対して３倍に設定することができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a yoke having a plurality of magnetic poles, a rotary shaft provided rotatably inside the yoke, a radial shaft attached to the rotary shaft and extending radially. An armature core having a plurality of teeth for winding, a plurality of slots formed between the teeth and extending along the axial direction, and a plurality of segments provided around the armature core on the rotating shaft. A commutator disposed in a rotating direction; and a short-circuit member that short-circuits segments having the same potential among the plurality of segments, wherein A is a natural number of 1 or more, the number of magnetic poles of the magnetic pole is P, and the slot of the slot When the number is Sr and the number of segments is Se, the number of magnetic poles P, the number of slots Sr, so as to satisfy P = 2A, Sr = 3A, and Se = 9A, And number of segments Se about 3-phase DC motor is set. Each of the teeth includes a first coil formed by winding the winding in a forward direction using a concentrated winding method, and a first coil formed by winding the winding in a reverse direction using a concentrated winding method. Two coils and a third coil are provided. Each tooth is assigned in the circumferential direction in the order of U-phase, V-phase, and W-phase, and the first coil wound around each phase is used as a U-phase, V-phase, and W-phase coil. When the second coil and the third coil wound around each of the coils are -U phase, -V phase, and -W phase coils, the U phase, -W phase, -W The coils of the phase, V phase, -U phase, -U phase, W phase, -V, and -V phase are electrically connected in this order.
With this configuration, the number of segments can be set to three times the number of slots.

また、本発明に係る第二の発明では、同じ相に相当する各ティースに、それぞれ別体の前記巻線で前記第一コイル、前記第二コイル、および前記第三コイルを形成する。
このように構成することで、並列回路数を磁極数と同じ数に設定することができる。 In the second invention according to the present invention, the first coil, the second coil, and the third coil are formed on the teeth corresponding to the same phase with the separate windings.
With this configuration, the number of parallel circuits can be set to the same number as the number of magnetic poles.

また、本発明に係る第三の発明では、Ａを２以上の自然数としたとき、同じ相に相当するティース同士に各相の前記第一コイルを連続して直列になるように巻装し、同じ相に相当するティース同士に各相の前記第二コイルを連続して直列になるように巻装し、同じ相に相当するティース同士に各相の前記第三コイルを連続して直列になるように巻装する。
このように構成することで、ティースごとに巻線の巻き始め端、および巻き終わり端が引き出されることなく、同じ相に相当する全てのティースを併せて巻き始め端、および巻き終わり端がそれぞれ１本づつ引き出される状態にすることができる。 Further, in the third invention according to the present invention, when A is a natural number of 2 or more, the first coil of each phase is wound around the teeth corresponding to the same phase so as to be continuously in series, The second coil of each phase is wound around the teeth corresponding to the same phase so as to be continuously in series, and the third coil of each phase is continuously connected to the teeth corresponding to the same phase in series. Wrap like so.
By configuring in this way, the winding start end and winding end end of the winding are not pulled out for each tooth, and all the teeth corresponding to the same phase are combined together so that the winding start end and the winding end end are 1 respectively. It can be in a state of being pulled out one by one.

また、本発明に係る第四の発明は、複数の磁極を有するヨークと、前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延び、巻線を巻装するための複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットとを有す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複数のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、前記複数のセグメントのうち、同電位となるセグメント同士をそれぞれ短絡する短絡部材とを備え、Ａを２以上の自然数、前記磁極の磁極数をＰ、前記スロットのスロット数をＳｒ、前記セグメントの個数をＳｅとしたとき、Ｐ＝４Ａ、Ｓｒ＝６Ａ、およびＳｅ＝１８Ａを満たすように磁極数Ｐ、スロット数Ｓｒ、およびセグメント数Ｓｅを設定し、各ティースに巻装された巻線は、前記回転軸を中心に点対称に配置された２つの３相集中巻き方式のコイル群を形成している３相直流モータに関する。また、各コイル群はそれぞれ前記巻線が順方向に巻回された第一コイルと、前記巻線が逆方向に巻回された第二コイル、および第三コイルとを備える。そして、各ティースを周回り方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で割り当て、各相に巻装されている前記第一コイルをそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルとし、各相に巻装されている前記第二コイル、および前記第三コイルをそれぞれ−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相のコイルとしたとき、隣接するセグメント間に、Ｕ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ相、−Ｖ相のコイルをこの順で電気的に接続する。
このように構成することで、セグメント数がスロット数に対して３倍に設定されるので、セグメント間電圧を低減できる。
また、２つの３相集中巻き方式のコイル群を並列にセグメントに接続することで、磁極数に係らず並列回路数を４回路に設定することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a yoke having a plurality of magnetic poles, a rotary shaft rotatably provided inside the yoke, a radial shaft attached to the rotary shaft and extending radially. An armature core having a plurality of teeth for winding a wire; a plurality of slots formed between the teeth and extending in the axial direction; and a plurality of segments provided on the rotating shaft adjacent to the armature core And a short-circuit member that short-circuits the segments having the same potential among the plurality of segments, wherein A is a natural number of 2 or more, the number of magnetic poles of the magnetic pole is P, and the slot Where Sr is the number of slots and Se is the number of the segments, the number of magnetic poles P and slots so as to satisfy P = 4A, Sr = 6A, and Se = 18A Sr and the number of segments Se are set, and the winding wound around each tooth forms a three-phase concentrated winding type coil group arranged symmetrically with respect to the rotation axis. The present invention relates to a DC motor. Each coil group includes a first coil in which the winding is wound in the forward direction, a second coil in which the winding is wound in the reverse direction, and a third coil. Each tooth is assigned in the circumferential direction in the order of U-phase, V-phase, and W-phase, and the first coil wound around each phase is used as a U-phase, V-phase, and W-phase coil. When the second coil and the third coil wound around each of the coils are -U phase, -V phase, and -W phase coils, the U phase, -W phase, -W The coils of phase, V phase, -U phase, -U phase, W phase, -V phase, and -V phase are electrically connected in this order.
With this configuration, the number of segments is set to three times the number of slots, so that the voltage between segments can be reduced.
Further, by connecting two three-phase concentrated winding coil groups in parallel, the number of parallel circuits can be set to four regardless of the number of magnetic poles.

また、本発明に係る第五の発明は、複数の磁極を有するヨークと、前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延び、巻線を巻装するための複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットとを有す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複数のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、前記複数のセグメントのうち、同電位となるセグメント同士をそれぞれ短絡する短絡部材とを備え、Ａを２以上の自然数、前記磁極の磁極数をＰ、前記スロットのスロット数をＳｒ、前記セグメントの個数をＳｅとしたとき、Ｐ＝４Ａ、Ｓｒ＝６Ａ、およびＳｅ＝１８Ａを満たすように磁極数Ｐ、スロット数Ｓｒ、およびセグメント数Ｓｅを設定し、各ティースを周回り方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で割り当てた３相直流モータに関する。また、３つ置きに存在する３相の各ティースそれぞれに、前記巻線を連続して直列になるように集中巻き方式にて巻装し、これを１つのコイル群として前記アーマチュアコアに２つのコイル群を形成し、各コイル群はそれぞれ前記巻線が順方向に巻回された第一コイルと、前記巻線が逆方向に巻回された第二コイル、および第三コイルとを備える。そして、各相に巻装されている前記第一コイルをそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルとし、各相に巻装されている前記第二コイル、および前記第三コイルをそれぞれ−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相のコイルとしたとき、隣接するセグメント間に、Ｕ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ相、−Ｖ相のコイルをこの順で電気的に接続する。
このように構成することで、磁極数に係らず並列回路数を４回路に設定した場合において、回転軸を中心にして点対称となる位置に存在するティース同士に、巻線が連続して直列になるように巻装されるので、磁気バランスが向上し、回転軸の振れ回りを低減することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a yoke having a plurality of magnetic poles, a rotating shaft rotatably provided inside the yoke, a radial shaft attached to the rotating shaft and extending radially. An armature core having a plurality of teeth for winding a wire; a plurality of slots formed between the teeth and extending in the axial direction; and a plurality of segments provided on the rotating shaft adjacent to the armature core And a short-circuit member that short-circuits the segments having the same potential among the plurality of segments, wherein A is a natural number of 2 or more, the number of magnetic poles of the magnetic pole is P, and the slot Where Sr is the number of slots and Se is the number of the segments, the number of magnetic poles P and slots so as to satisfy P = 4A, Sr = 6A, and Se = 18A Sr, and it sets the segment number Se, U-phase of each tooth in the circumferential direction, V-phase, to a three-phase DC motor assigned in the order of W-phase. In addition, the windings are wound around each of the three-phase teeth, which are present every third, by a concentrated winding method so that the windings are continuously in series, and two coils are wound around the armature core as one coil group. A coil group is formed, and each coil group includes a first coil in which the winding is wound in a forward direction, a second coil in which the winding is wound in a reverse direction, and a third coil. The first coil wound around each phase is a U-phase, V-phase, and W-phase coil, and the second coil and the third coil wound around each phase are -U. Phase, -V phase, -W phase coil, between adjacent segments, U phase, -W phase, -W phase, V phase, -U phase, -U phase, W phase, -V phase, -V-phase coils are electrically connected in this order.
With this configuration, when the number of parallel circuits is set to 4 regardless of the number of magnetic poles, the windings are continuously connected in series between the teeth that exist at point-symmetric positions around the rotation axis. Therefore, the magnetic balance is improved, and the swing of the rotating shaft can be reduced.

また、本発明に係る第六の発明は、６極の磁極を有するヨークと、前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延び、巻線が集中巻き方式にて巻装される９つのティースと、これらのティース間に形成され軸方向に沿って延びる９つのスロットとを有す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２７枚のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータとを備え、前記コンミテータに、周回り方向に沿って８つ置きに存在する同電位のセグメント同士を短絡する短絡部材を設けた３相直流モータに関する。そして、各ティースを周回り方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で割り当てて相毎に第一ティース、第二ティース、および第三ティースの３つのティースを設定し、前記第一ティースに、前記巻線を順方向に巻回してＵ相、Ｖ相、およびＷ相のコイルを形成し、前記第二ティース、および第三ティースに、前記巻線を逆方向に巻回して−Ｕ相、−Ｖ相、および−Ｗ相のコイルをそれぞれ形成し、隣接するセグメント間に、Ｕ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ、−Ｖ相のコイルをこの順で電気的に接続する。
このように構成することで、セグメント間電圧を低減し、ブラシ、およびセグメントの放電摩耗を低減することが可能になる。
また、１つのティースに第一コイル、第二コイル、および第三コイルの３つのコイルが全て巻装されず、１つのティースに第一コイル、第二コイル、または第三コイルの何れか１つのコイルが巻装されるので、コイルとセグメントとの結線作業工数を低減させることができる。 A sixth invention according to the present invention includes a yoke having six magnetic poles, a rotary shaft rotatably provided inside the yoke, a radial shaft attached to the rotary shaft and extending radially. An armature core having nine teeth in which windings are wound in a concentrated winding manner, nine slots formed between the teeth and extending along the axial direction, and the armature core adjacent to the rotating shaft And a commutator in which 27 segments are arranged in the circumferential direction, and the commutator is provided with a short-circuit member that short-circuits every other segment of the same potential existing along the circumferential direction. The present invention relates to a DC motor. And, assign each tooth in the circumferential direction in the order of U phase, V phase, W phase, and set the first tooth, the second tooth, and the third tooth for each phase, The windings are wound in the forward direction to form U-phase, V-phase, and W-phase coils, and the windings are wound in the reverse direction on the second teeth and the third teeth. , -V phase, and -W phase coils, respectively, and between adjacent segments, U phase, -W phase, -W phase, V phase, -U phase, -U phase, W phase, -V, -V-phase coils are electrically connected in this order.
By comprising in this way, it becomes possible to reduce the voltage between segments and to reduce the discharge wear of a brush and a segment.
Further, all three coils of the first coil, the second coil, and the third coil are not wound on one tooth, and any one of the first coil, the second coil, and the third coil is wound on one tooth. Since the coil is wound, the number of man-hours for connecting the coil and the segment can be reduced.

本発明に係る第一の発明によれば、セグメント数をスロット数に対して３倍に設定することができる。このため、さらにセグメント間電圧を低減でき、ブラシ、およびセグメントの放電摩耗をより低減することが可能になる。 According to the first aspect of the present invention, the number of segments can be set to three times the number of slots. For this reason, the voltage between segments can further be reduced, and it becomes possible to further reduce the discharge wear of the brush and the segments.

本発明に係る第二の発明によれば、並列回路数を磁極数と同じ数に設定することができる。
ここで、例えば同じ相に相当するティース同士に連続して直列に各コイルを巻装した場合にあっては、磁極数に係らず並列回路数が２回路になる。このため、並列回路数を磁極数と同じ数に設定できると、並列回路数が２回路の場合と比較してコイル全体の抵抗を小さくできるので、巻線を細径化することが可能になる。よって、巻線を細径化できる分巻装作業を容易に行うことが可能になる。 According to the second aspect of the present invention, the number of parallel circuits can be set to the same number as the number of magnetic poles.
Here, for example, when the coils corresponding to the same phase are continuously wound in series with each other, the number of parallel circuits is two regardless of the number of magnetic poles. For this reason, if the number of parallel circuits can be set to the same number as the number of magnetic poles, the resistance of the entire coil can be reduced as compared with the case where the number of parallel circuits is two, so that the diameter of the winding can be reduced. . Therefore, it is possible to easily perform a winding operation that can reduce the winding diameter.

本発明に係る第三の発明によれば、ティースごとに巻線の巻き始め端、および巻き終わり端が引き出されることなく、同じ相に相当する全てのティースを併せて巻き始め端、および巻き終わり端がそれぞれ１本づつ引き出される状態にすることができる。このため、巻線とセグメントとの接続箇所を減少させることができ、セグメントとアーマチュアコアとの間の嵩張りを防止できる。 According to the third aspect of the present invention, the winding start end and the winding end end of the winding are not pulled out for each tooth, and all the teeth corresponding to the same phase are combined and the winding start end and winding end. Each end can be pulled out one by one. For this reason, the connection location of a coil | winding and a segment can be reduced and the bulk between a segment and an armature core can be prevented.

本発明に係る第四の発明によれば、セグメント数がスロット数に対して３倍に設定されるので、セグメント間電圧を低減できる。このため、ブラシ、およびセグメントの放電摩耗を低減することが可能になる。
また、２つの３相集中巻き方式のコイル群を並列にセグメントに接続することで、磁極数に係らず並列回路数を４回路に設定することができる。このため、並列回路数のバリエーションを増大させることができ、多種多様な３相直流モータを提供することが可能になる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the number of segments is set to be three times the number of slots, the voltage between segments can be reduced. For this reason, it becomes possible to reduce the electric discharge wear of a brush and a segment.
Further, by connecting two three-phase concentrated winding coil groups in parallel, the number of parallel circuits can be set to four regardless of the number of magnetic poles. For this reason, variations in the number of parallel circuits can be increased, and a wide variety of three-phase DC motors can be provided.

本発明に係る第五の発明によれば、磁極数に係らず並列回路数を４回路に設定した場合において、回転軸を中心にして点対称となる位置に存在するティース同士に、巻線が連続して直列になるように巻装されるので、磁気バランスが向上し、回転軸の振れ回りを低減することができる。このため、低振動、低騒音の３相直流モータを提供することが可能になる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the number of parallel circuits is set to 4 regardless of the number of magnetic poles, the windings are formed between the teeth that exist at positions that are point-symmetric about the rotation axis. Since it is wound so as to be continuously in series, the magnetic balance is improved and the swing of the rotating shaft can be reduced. For this reason, it becomes possible to provide a low-vibration, low-noise three-phase DC motor.

本発明に係る第六の発明によれば、セグメント間電圧を低減し、ブラシ、およびセグメントの放電摩耗を低減することが可能になる。
また、１つのティースに第一コイル、第二コイル、および第三コイルの３つのコイルが全て巻装されず、１つのティースに第一コイル、第二コイル、または第三コイルの何れか１つのコイルが巻装されるので、コイルとセグメントとの結線作業工数を低減させることができる。このため、巻線の巻装作業を容易化することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the voltage between segments can be reduced, and the discharge wear of brushes and segments can be reduced.
Further, all three coils of the first coil, the second coil, and the third coil are not wound on one tooth, and any one of the first coil, the second coil, and the third coil is wound on one tooth. Since the coil is wound, the number of man-hours for connecting the coil and the segment can be reduced. For this reason, the winding operation | work of winding can be made easy.

本発明の実施形態における３相直流モータの縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a three-phase DC motor in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるアーマチュアの平面図である。It is a top view of the armature 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３相直流モータの作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the three-phase DC motor in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における有効磁束の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the effective magnetic flux in 1st embodiment of this invention. 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巻線の巻装手順を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the winding procedure of the coil | winding in 4th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態におけるアーマチュアの平面図である。It is a top view of the armature in 5th embodiment of this invention. 本発明の第五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 5th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態における３相直流モータの作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the three-phase DC motor in 5th embodiment of this invention. 本発明の第六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 6th embodiment of this invention. 本発明の第六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 6th embodiment of this invention. 本発明の第七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 7th embodiment of this invention. 本発明の第七実施形態における３相直流モータの作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the three-phase DC motor in 7th embodiment of this invention. 本発明の第七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 7th embodiment of this invention. 本発明の第八実施形態におけるアーマチュアの平面図である。It is a top view of an armature in an eighth embodiment of the present invention. 本発明の第八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 8th embodiment of this invention. 本発明の第八実施形態における３相直流モータの作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the three-phase DC motor in 8th embodiment of this invention. 本発明の第八実施形態の変形例を示すアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature which shows the modification of 8th embodiment of this invention. 本発明の第八実施形態の変形例を示すアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature which shows the modification of 8th embodiment of this invention. 本発明の第八実施形態の変形例を示すアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature which shows the modification of 8th embodiment of this invention. 本発明の第九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 9th embodiment of this invention. 本発明の第九実施形態の変形例を示すアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature which shows the modification of 9th embodiment of this invention. 本発明の第九実施形態の変形例を示すアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature which shows the modification of 9th embodiment of this invention. 本発明の第九実施形態の変形例を示すアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature which shows the modification of 9th embodiment of this invention. 本発明の第九実施形態の変形例を示すアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature which shows the modification of 9th embodiment of this invention. 本発明の第十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 10th embodiment of this invention. 本発明の第十一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 11th embodiment of the present invention. 本発明の第十二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 12th embodiment of this invention. 本発明の第十二実施形態における３相直流モータの作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the three-phase DC motor in 12th embodiment of this invention. 本発明の第十二実施形態の変形例を示すアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature which shows the modification of 12th embodiment of this invention.

次に、この発明の第一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、３相直流モータ１は、車両に搭載する電装品（例えば、ラジエータファン）の駆動源となるもので、有底円筒形状のヨーク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。ヨーク２の内周面には周回り方向に永久磁石４が８つ固定され、ヨーク２の磁極数は８極に設定されている。Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the three-phase DC motor 1 serves as a drive source for electrical components (for example, a radiator fan) mounted on a vehicle, and rotates an armature 3 in a bottomed cylindrical yoke 2. The configuration is freely arranged. Eight permanent magnets 4 are fixed to the inner peripheral surface of the yoke 2 in the circumferential direction, and the number of magnetic poles of the yoke 2 is set to eight.

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２参照）が周回り方向に沿って等間隔に６つ放射状に形成されている。 The armature 3 includes an armature core 6 fixed to the rotating shaft 5, an armature coil 7 wound around the armature core 6, and a commutator 13 disposed on one end side of the armature core 6. The armature core 6 is obtained by laminating a plurality of ring-shaped metal plates 8 in the axial direction. Six T-shaped teeth 9 (see FIG. 2) are radially formed on the outer peripheral portion of the metal plate 8 at regular intervals along the circumferential direction.

複数枚の金属板８を回転軸５に外側から嵌合することにより、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、周回り方向に沿って等間隔に６つ形成されている。
各ティース９には、スロット１１を介してエナメル被覆の巻線１２が集中巻方式にて巻装され、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。By fitting a plurality of metal plates 8 to the rotating shaft 5 from the outside, a dovetail slot 11 is formed between adjacent teeth 9 on the outer periphery of the armature core 6. The slots 11 extend along the axial direction, and six slots 11 are formed at equal intervals along the circumferential direction.
Each tooth 9 is wound with an enamel-wrapped winding 12 via a slot 11 in a concentrated winding manner, 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の一端に外側から嵌合され、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セグメント１４が１２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コンミテータ１３の周回り方向に沿って等間隔に並列に固定されている。各セグメント１４のアーマチュアコア６側の端部には、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。The commutator 13 is fitted and fixed to one end of the rotating shaft 5 from the outside. Twelve segments 14 made of a conductive material are attached to the outer peripheral surface of the commutator 13.
The segment 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 of the commutator 13 while being insulated from each other. A riser 15 is integrally formed at an end portion of each segment 14 on the armature core 6 side and is bent in a manner of being folded back to the outer diameter side.

ライザ１５には、アーマチュアコイル７を形成する巻線１２の巻き始め端６１、および巻き終わり端６２（後述の図３で詳述する）が掛け回わされている。これら巻き始め端６１、および巻き終わり端６２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、セグメント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 riser 15 is wound around a winding start end 61 and a winding end end 62 (described in detail in FIG. 3 described later) of the winding 12 forming the armature coil 7. The winding start end 61 and the winding end end 62 are fixed to the riser 15 by fusing. Thereby, the segment 14 and the armature coil 7 corresponding to this are electrically connected.

また、図２に示すように、同電位となるセグメント１４（本実施形態では２つ置きのセグメント１４）に対応するライザ１５には、それぞれ接続線２５が掛け回され、接続線２５はヒュージングによりライザ１５に固定されている。接続線２５は、同電位となるセグメント１４同士を短絡するためのものであって、回転軸５の全周に亘るように配され、かつコンミテータ１３とアーマチュアコア６との間に配されている。 In addition, as shown in FIG. 2, connecting lines 25 are wound around risers 15 corresponding to the segments 14 having the same potential (in this embodiment, every second segment 14), and the connecting lines 25 are fusing. Is fixed to the riser 15. The connection line 25 is for short-circuiting the segments 14 having the same potential, and is arranged so as to extend over the entire circumference of the rotating shaft 5, and is arranged between the commutator 13 and the armature core 6. .

図１に示すように、回転軸５の他端側は、ヨーク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。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、周回り方向に４５°の間隔を開けてブラシホルダ１９が２箇所形成されている。 As shown in FIG. 1, the other end side of the rotating shaft 5 is rotatably supported by a bearing 16 in a boss protruding from the yoke 2. A cover 17 is provided at the open end of the yoke 2, and a holder stay 18 is attached to the inside of the cover 17. Two brush holders 19 are formed on the holder stay 18 at intervals of 45 ° in the circumferential direction.

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２９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２９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。 In the brush holder 19, the brushes 21 are housed in such a manner that they can be moved in and out in a state where the brushes 21 are urged through springs 29. The tip portions of the brushes 21 are biased by the springs 29 and are in sliding contact with the commutator 13, and power from the outside is supplied to the commutator 13 via the brushes 21.

このように構成された、８極６スロット１２セグメントの３相直流モータ１のアーマチュア３には、以下のように巻線１２が巻装されている。
図３は、アーマチュア３のセグメント１４（ライザ１５）とティース９、ヨーク２側に固着される永久磁石４、そして、接続線２５を展開した図面であり、隣接するティース９間の空隙がスロット１１に相当している（以下の実施形態でも同様）。なお、以下の図面においては、各セグメント１４、各ティース９、および巻装された巻線１２にそれぞれ符号を附して説明する。The winding 12 is wound around the armature 3 of the three-phase DC motor 1 having the 8-pole 6-slot 12 segment configured as described above.
FIG. 3 is a developed view of the segment 14 (riser 15) and the teeth 9 of the armature 3, the permanent magnet 4 fixed to the yoke 2 side, and the connection line 25. The gap between the adjacent teeth 9 is a slot 11. (The same applies to the following embodiments). In the following drawings, each segment 14, each tooth 9, and the wound winding 12 will be described with reference numerals.

同図に示すように、同電位となるセグメント１４同士は、接続線２５によって短絡されている。つまり、２つ置きのセグメント１４同士（例えば、１番セグメント１４、４番セグメント１４、７番セグメント１４、１０番セグメント１４）が接続線２５によってそれぞれ短絡されている。
また、各ティース９には、それぞれＵ相、Ｗ相、Ｖ相が周回り方向にこの順で割り当てられている。つまり、１番、４番ティース９がＵ相、２番、５番ティース９がＷ相、３番、６番ティース９がＶ相になっている。As shown in the figure, the segments 14 having the same potential are short-circuited by a connection line 25. That is, every two segments 14 (for example, the first segment 14, the fourth segment 14, the seventh segment 14, and the tenth segment 14) are short-circuited by the connection line 25, respectively.
Each tooth 9 is assigned with a U phase, a W phase, and a V phase in this order in the circumferential direction. In other words, the first and fourth teeth 9 are in the U phase, the second and fifth teeth 9 are in the W phase, and the third and sixth teeth 9 are in the V phase.

巻線１２は、例えば、その巻き始め端６１が１番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４の近傍に存在する１−６番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ（ｎは１以上の自然数）回、順方向（図３における時計回り方向）に巻装してＵ相の第一コイル７ａを形成する。 For example, when the winding start end 61 starts to be wound from the first segment 14, the winding 12 is first wound around the riser 15 of the first segment 14, and then the winding 12 is placed in the vicinity of the first segment 14. Is pulled into the slot 11 between the 1st to 6th teeth 9 existing. The first tooth 9 is wound n (n is a natural number of 1 or more) times in the forward direction (clockwise direction in FIG. 3) to form the U-phase first coil 7a.

続いて、１−２番ティース９の間のスロット１１から巻線１２を引き出し、３−４番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、４番ティース９にｎ回、順方向に巻装して第二コイル７ｂを形成する。これら１番ティース９と４番ティース９は、互いに回転軸５を中心に点対称となる位置に存在している。 Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9 and pulled into the slot 11 between the third and fourth teeth 9. Then, the second coil 7b is formed by winding the fourth tooth 9 n times in the forward direction. The first teeth 9 and the fourth teeth 9 exist at positions that are point-symmetric with respect to the rotation axis 5.

巻線１２は、４番ティース９に第二コイル７ｂを形成した後、４−５番ティース９の間のスロット１１から引き出され、４番ティース９の近傍に存在する８番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、８番セグメント１４に巻線１２の巻き終わり端６２が接続される。これにより、１，４番セグメント１４，１４の間には１番ティース９と４番ティース９に巻装され、かつ直列に接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えるＵ相のアーマチュアコイル７Ｕが形成される。 The winding 12 is formed in the fourth tooth 9 after the second coil 7b is formed, and then pulled out from the slot 11 between the 4-5th tooth 9 and the riser 15 of the eighth segment 14 existing in the vicinity of the fourth tooth 9. It is multiplied by. Then, the winding end 62 of the winding 12 is connected to the eighth segment 14. As a result, a U-phase armature coil 7U having a pair of coils 7a and 7b wound around the first teeth 9 and the fourth teeth 9 and connected in series between the first and fourth segments 14 and 14 is provided. It is formed.

なお、巻き終わり端６２が接続されている８番セグメント１４と１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４は、接続線２５により短絡されている。このため、１番セグメント１４、８番セグメント１４間の電位差は、隣接する１番セグメント１４と２番セグメント１４との間の電位差に等しくなる。つまり、巻き終わり端６２は、この引き出し位置の近傍に存在するセグメント１４であって、２番セグメント１４と同電位の８番セグメント１４に接続されている。 The No. 8 segment 14 to which the winding end 62 is connected and the No. 2 segment 14 adjacent to the No. 1 segment 14 are short-circuited by the connection line 25. Therefore, the potential difference between the first segment 14 and the eighth segment 14 is equal to the potential difference between the adjacent first segment 14 and second segment 14. In other words, the winding end 62 is the segment 14 that exists in the vicinity of the drawing position, and is connected to the eighth segment 14 having the same potential as the second segment 14.

同様にして、例えば、巻線１２の巻き始め端６１が３番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、３番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、巻線１２を３番セグメント１４近傍に存在する１−２番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、２番ティース９にｎ回、順方向に巻装して第一コイル７ａを形成する。 Similarly, for example, when the winding start end 61 of the winding 12 is started from the third segment 14, the winding 12 is first wound around the riser 15 of the third segment 14, and then the winding 12 is connected to the third segment 14. It draws in the slot 11 between the 1-2 teeth 9 existing in the vicinity. Then, the first coil 7a is formed by winding the second tooth 9 n times in the forward direction.

続いて、２−３番ティース９の間のスロット１１から巻線１２を引き出し、４−５番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、５番ティース９にｎ回、順方向に巻装して第二コイル７ｂを形成する。これら２番ティース９と５番ティース９は、互いに回転軸５を中心に点対称となる位置に存在している。 Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 2nd and 3rd teeth 9, and is pulled into the slot 11 between the 4th and 5th teeth 9. Then, the second coil 7b is formed by winding the fifth tooth 9 n times in the forward direction. The second tooth 9 and the fifth tooth 9 exist at positions that are symmetric with respect to the rotation axis 5.

巻線１２は、５番ティース９に第二コイル７ｂを形成した後、５−６番ティース９の間のスロット１１から引き出され、５番ティース９の近傍に存在する１０番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、１０番セグメント１４に巻線１２の巻き終わり端６２が接続される。つまり、巻き終わり端６２は、この引き出し位置近傍に存在するセグメント１４である１０番セグメント１４に接続される。 After the second coil 7 b is formed on the fifth tooth 9, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the fifth and sixth teeth 9 and the riser 15 of the tenth segment 14 existing in the vicinity of the fifth tooth 9. It is multiplied by. Then, the winding end 62 of the winding 12 is connected to the tenth segment 14. That is, the winding end 62 is connected to the tenth segment 14, which is the segment 14 in the vicinity of the pulling position.

これにより、３，１０番セグメント１４，１４の間には２番ティース９と５番ティース９に巻装され、かつ直列接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えるＷ相のアーマチュアコイル７Ｗが形成される。
そして、これを順次各セグメント１４間に一対のコイル７ａ，７ｂを繰り返し形成しながら巻き進むことにより、アーマチュアコア６には３相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖが形成される。As a result, a W-phase armature coil 7W is formed between the third and tenth segments 14 and 14 and includes a pair of coils 7a and 7b wound around the second tooth 9 and the fifth tooth 9 and connected in series. Is done.
The armature core 6 is formed with three-phase armature coils 7U, 7W, and 7V by sequentially winding this while repeatedly forming a pair of coils 7a and 7b between the segments 14.

また、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されていることを利用して、結果的に隣接するセグメント１４間には、Ｕ，Ｗ，Ｖ相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖがこの順で電気的に順次接続される。つまり、１−２番セグメント１４，１４間にはＵ相のアーマチュアコイル７Ｕが接続され、２−３番セグメント１４，１４間にはＶ相のアーマチュアコイル７Ｖが接続され、さらに、３−４番セグメント１４，１４間にはＷ相のアーマチュアコイル７Ｗが接続される。 Further, by utilizing the fact that the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connection line 25, the U, W, V phase armature coils 7U, 7W, 7V are consequently formed between the adjacent segments 14. Electrical connections are made sequentially in this order. That is, the U-phase armature coil 7U is connected between the first and second segments 14 and 14, the V-phase armature coil 7V is connected between the second and third segments 14 and 14, and the third and fourth segments A W-phase armature coil 7 W is connected between the segments 14 and 14.

次に、図４に基づいて、この実施形態の３相直流モータ１の作用について説明する。なお、以下の説明においては、２つのブラシ２１，２１の一方が１番セグメント１４に配置され、他方が２−３番セグメント１４，１４間に配置されている場合について説明する。これに加え、１番セグメント１４に配置されたブラシ２１を陽極側のブラシ２１とし、２−３番セグメント１４，１４間に配置されたブラシ２１を陰極側のブラシ２１とした場合について説明する。 Next, the operation of the three-phase DC motor 1 of this embodiment will be described based on FIG. In the following description, a case where one of the two brushes 21 and 21 is disposed in the first segment 14 and the other is disposed between the second and third segments 14 and 14 will be described. In addition, the case where the brush 21 disposed in the first segment 14 is the anode-side brush 21 and the brush 21 disposed between the second and third segments 14 and 14 is the cathode-side brush 21 will be described.

図４に示すように、陰極側のブラシ２１は、２−３番セグメント１４，１４間に跨って配置されているので、Ｖ相のアーマチュアコイル７Ｖは短絡された状態になる。そして、１番ティース９、および４番ティース９に巻装されているＵ相のアーマチュアコイル７Ｕに順方向（図４における時計回り方向）に電流が流れる。一方、２番ティース９、５番ティース９に巻装されているＷ相のアーマチュアコイル７Ｗには、逆方向（図４における反時計回り方向）に電流が流れる。 As shown in FIG. 4, since the cathode-side brush 21 is disposed between the second and third segments 14 and 14, the V-phase armature coil 7V is short-circuited. A current flows through the U-phase armature coil 7U wound around the first tooth 9 and the fourth tooth 9 in the forward direction (clockwise direction in FIG. 4). On the other hand, a current flows through the W-phase armature coil 7W wound around the second teeth 9 and the fifth teeth 9 in the reverse direction (counterclockwise direction in FIG. 4).

すると、１，２，４，５番ティース９にそれぞれ磁界が形成される。これらの磁界の向きは、周回り方向に順番になるので、これらの磁界と永久磁石４との間に磁気的な吸引力や反発力が回転軸５を中心にして点対称となる位置で同じ方向に作用し、これによって回転軸５が回転する（図２、図４参照）。
回転軸５が回転し始めると、ブラシ２１，２１に摺接するセグメント１４が順次変更されコイルに流れる電流の向きが切り替えられる、所謂整流が行われる。Then, a magnetic field is formed in each of the first, second, fourth and fifth teeth 9. Since the directions of these magnetic fields are in order in the circumferential direction, the magnetic attractive force and repulsive force between these magnetic fields and the permanent magnet 4 are the same at positions where they are point-symmetric about the rotation axis 5. Acting on the direction, thereby rotating the rotary shaft 5 (see FIGS. 2 and 4).
When the rotating shaft 5 starts to rotate, so-called rectification is performed in which the segments 14 that are in sliding contact with the brushes 21 and 21 are sequentially changed and the direction of the current flowing through the coil is switched.

したがって、上述の第一実施形態によれば、磁極数を８極に設定しつつ、スロットの個数を６つに設定できる。このため、多極化することでアーマチュアコア６の小型化、軽量化を図りつつ、スロット開口幅を大きく設定することができ、巻線１２の巻装作業を容易に行うことが可能になる。 Therefore, according to the first embodiment described above, the number of slots can be set to six while the number of magnetic poles is set to eight. For this reason, by increasing the number of poles, the slot opening width can be set large while reducing the size and weight of the armature core 6, and the winding work of the winding 12 can be easily performed.

図５は、縦軸を有効磁束（Ｍｘ）とし、横軸をスロット開口幅（ｍｍ）とした場合のこの第一実施形態のアーマチュア３における有効磁束の変化を示すグラフである。
同図に示すように、スロット開口幅を大きく設定すればするほど、所定のスロット開口幅（図５における開口幅Ｐ）に至るまでの間は、有効磁束が増大していくことが確認できる。このため、スロット開口幅を大きく設定しても有効磁束を十分確保することができるので、３相直流モータ１のモータ効率の低減を防止することができる。FIG. 5 is a graph showing changes in the effective magnetic flux in the armature 3 of the first embodiment when the vertical axis is the effective magnetic flux (Mx) and the horizontal axis is the slot opening width (mm).
As shown in the figure, it can be confirmed that as the slot opening width is set larger, the effective magnetic flux increases until reaching a predetermined slot opening width (opening width P in FIG. 5). For this reason, even if the slot opening width is set to be large, a sufficient effective magnetic flux can be secured, so that reduction in motor efficiency of the three-phase DC motor 1 can be prevented.

また、上述の第一実施形態によれば、接続線２５が回転軸５の全周に亘るように配されているので、ブラシ２１が摺接しているセグメント１４からこのセグメント１４と同電位の他のセグメント１４へブラシ２１を中心にして両側から電流が流れる（図３における矢印参照）。このため、接続線２５が回転軸５の全周に亘って配されていない場合と比較して電流バランスがよくなる。 Further, according to the first embodiment described above, since the connection line 25 is arranged so as to extend over the entire circumference of the rotating shaft 5, the segment 14 with which the brush 21 is slidably contacted has another potential equal to that of the segment 14. Current flows from both sides to the segment 14 centering on the brush 21 (see the arrow in FIG. 3). For this reason, compared with the case where the connection line 25 is not distribute | arranged over the perimeter of the rotating shaft 5, an electric current balance becomes good.

次に、この発明の第二実施形態を図１、図２を援用し、図６に基づいて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には、同一符号を付して説明を省略する（以下の実施形態でも同様）。
この第二実施形態において、３相直流モータ１は８極６スロット１２セグメントに構成されたものである点、コンミテータ１３に摺接する２つのブラシ２１，２１は周回り方向に４５°の間隔を開けて配置されている点、セグメント１４には同電位となるセグメント１４同士を短絡する接続線２５が接続され、これら接続線２５は、回転軸５の全周に亘って配されている点、各ティース９にはそれぞれＵ相、Ｗ相、Ｖ相が周回り方向にこの順で割り当てられている点等の基本的構成は前記第一実施形態と同様である。Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 6 with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st embodiment, and description is abbreviate | omitted (same also in the following embodiment).
In the second embodiment, the three-phase DC motor 1 is configured with 8 poles, 6 slots, and 12 segments, and the two brushes 21 and 21 that are in sliding contact with the commutator 13 are spaced by 45 ° in the circumferential direction. The connection lines 25 for short-circuiting the segments 14 having the same potential are connected to the segments 14, and the connection lines 25 are arranged over the entire circumference of the rotating shaft 5. The basic configuration is the same as that of the first embodiment in that the U phase, the W phase, and the V phase are assigned to the teeth 9 in this order in the circumferential direction.

この第二実施形態と前述の第一実施形態との相違点は、前述の第一実施形態では、同じ相同士のティース９にそれぞれ形成された一対のコイル７ａ，７ｂを直列接続して各相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖを形成しているのに対し、この第二実施形態では、巻線１２を隣接するセグメント１４間に接続し、ティース９毎に巻線１２を巻装している点にある。 The difference between the second embodiment and the first embodiment described above is that in the first embodiment described above, a pair of coils 7a and 7b respectively formed on the teeth 9 of the same phase are connected in series to each phase. In the second embodiment, the winding 12 is connected between the adjacent segments 14 and the winding 12 is wound for each tooth 9 in the second embodiment. In the point.

具体的には、図６に示すように、巻線１２は、例えば、その巻き始め端６１が１番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４近傍に存在する１−６番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ回、順方向に巻装する。 Specifically, as shown in FIG. 6, for example, when the winding start end 61 starts to be wound from the first segment 14, the winding 12 is first wound around the riser 15 of the first segment 14. Thereafter, the winding 12 is drawn into the slot 11 between the 1-6th teeth 9 existing in the vicinity of the 1st segment 14. And it winds around the 1st tooth 9 n times in the forward direction.

続いて、巻線１２は１−２番ティース９の間のスロット１１から引き出され、１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、２番セグメント１４に巻き終わり端６２が接続される。つまり、巻き終わり端６２は、この引き出し位置近傍に存在するセグメント１４であって、１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４に接続される。 Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9 and is wound around the riser 15 of the second segment 14 adjacent to the first segment 14. Then, the winding end 62 is connected to the second segment 14. That is, the winding end 62 is connected to the second segment 14 adjacent to the first segment 14, which is in the vicinity of the pull-out position.

これにより、１，２番セグメント１４，１４の間には１番ティース９に巻装されたＵ相のアーマチュアコイル７Ｕが形成される。
そして、これを順次隣接するセグメント１４間にティース９毎に巻装された各相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖを繰り返し形成しながら巻き進むことにより、アーマチュアコア６には３相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖが形成される。As a result, a U-phase armature coil 7 U wound around the first tooth 9 is formed between the first and second segments 14 and 14.
Then, the armature core 6 is wound around while repeatedly forming the armature coils 7U, 7W, 7V of each phase wound between the adjacent segments 14 for each tooth 9, so that the armature core 6 has a three-phase armature coil 7U. , 7W, 7V are formed.

また、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されているため、結果的に隣接するセグメント１４間には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｖ，７Ｗがこの順で電気的に順次接続された構造となっている。さらに、ブラシ２１からセグメント１４に電圧を印加して各相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖに電流を供給する場合、接続線２５によってブラシ２１が当接しているセグメント１４と同電位のセグメント１４に接続されているアーマチュアコイル７全てに電流が供給される。 Further, since the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connection line 25, the U, V, W phase armature coils 7U, 7V, 7W are electrically connected in this order between the adjacent segments 14. The structure is sequentially connected. Further, when a voltage is applied from the brush 21 to the segment 14 to supply current to the armature coils 7U, 7W, 7V of each phase, the segment 14 having the same potential as the segment 14 with which the brush 21 is in contact by the connection line 25 is applied. A current is supplied to all the connected armature coils 7.

このように、ティース９毎にアーマチュアコイル７を形成すると、同じ相同士のティース９にそれぞれ形成された一対のコイル７ａ，７ｂを直列接続してアーマチュアコイル７を形成する場合と比較して、並列回路数を増加させることができる。具体的には、直列接続してアーマチュアコイル７を形成する場合は並列回路数が２回路であるのに対し（図４参照）、ティース９毎にアーマチュアコイル７を形成する場合は並列回路数が４回路となる。このため、並列回路数が増大する分、アーマチュアコイル７全体としての抵抗値を低減できるので、巻線１２の線径を細くすることが可能になる。 As described above, when the armature coil 7 is formed for each tooth 9, a pair of coils 7a and 7b respectively formed on the teeth 9 of the same phase are connected in series to form the armature coil 7 in parallel. The number of circuits can be increased. Specifically, when the armature coil 7 is formed in series connection, the number of parallel circuits is two (see FIG. 4), whereas when the armature coil 7 is formed for each tooth 9, the number of parallel circuits is There are 4 circuits. For this reason, since the resistance value of the armature coil 7 as a whole can be reduced by the increase in the number of parallel circuits, the wire diameter of the winding 12 can be reduced.

したがって、上述の第二実形態によれば、前述の第一実施形態と同様の効果に加え、巻線１２の細径化を図ることができるので、巻装作業をさらに容易に行うことが可能になる。 Therefore, according to the second embodiment described above, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, the diameter of the winding 12 can be reduced, so that the winding operation can be performed more easily. become.

次に、この発明の第三実施形態を図７に基づいて説明する。
この第三実施形態では、各ティース９にそれぞれ第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖと第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖとが巻装されている。基本的構成は前記第一実施形態と同様である。
より詳しくは、巻線１２は、この巻き始め端６１が１番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４近傍に存在する１−６番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、各ティース９に巻線１２をそれぞれｎ回巻装するものとした場合、１番ティース９にｎ／２回、順方向に巻装する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, the first coils 33U, 33W, 33V and the second coils 34U, 34W, 34V are wound around the teeth 9, respectively. The basic configuration is the same as in the first embodiment.
More specifically, when the winding start end 61 starts to be wound from the first segment 14, the winding 12 is first wound around the riser 15 of the first segment 14, and then the winding 12 is turned into the first segment 14. It draws in the slot 11 between 1-6 teeth 9 existing in the vicinity. When the winding 12 is wound around the teeth 9 n times, the winding is wound around the first tooth 9 n / 2 times in the forward direction.

続いて、巻線１２は１−２番ティース９の間のスロット１１から引き出され、１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、２番セグメント１４に巻き終わり端６２が接続される。これにより、１−２番セグメント１４，１４間には、１番ティース９にｎ／２回、順方向に巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕが形成される。 Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9 and is wound around the riser 15 of the second segment 14 adjacent to the first segment 14. Then, the winding end 62 is connected to the second segment 14. As a result, a U-phase first coil 33U wound in the forward direction n / 2 times around the first tooth 9 is formed between the first and second segments 14 and 14.

一方、１番セグメント１４と接続線２５によって短絡され、１番セグメント１４と同電位になっている１０番セグメント１４のライザ１５に掛け回された巻線１２を１−６番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ／２回、第一コイル３３Ｕと同方向（順方向）に巻装する。 On the other hand, the winding 12 which is short-circuited by the first segment 14 and the connection line 25 and is wound around the riser 15 of the tenth segment 14 having the same potential as the first segment 14 is connected between the first to sixth teeth 9. Pull into slot 11. Then, the first tooth 9 is wound n / 2 times in the same direction (forward direction) as the first coil 33U.

続いて、巻線１２は１−２番ティース９の間のスロット１１から引き出され、２番セグメント１４と接続線２５によって短絡されている５番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、５番セグメント１４に巻き終わり端６２が接続される。これにより、１０，５番セグメント１４，１４間には、１番ティース９にｎ／２回、順方向に巻装されたＵ相の第二コイル３４Ｕが形成される。
したがって、Ｕ相に相当する１番ティース９には、巻線１２が同方向にｎ／２回、順方向に巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕ、およびＵ相の第二コイル３４Ｕの２つのコイルを備えたｎ回巻きのＵ相のアーマチュアコイル７Ｕが形成される。Subsequently, the winding 12 is drawn from the slot 11 between the first and second teeth 9 and is wound around the riser 15 of the fifth segment 14 short-circuited by the second segment 14 and the connection line 25. Then, the winding end 62 is connected to the fifth segment 14. As a result, a U-phase second coil 34U wound in the forward direction n / 2 times around the first tooth 9 is formed between the tenth and fifth segments 14 and 14.
Accordingly, the first tooth 9 corresponding to the U phase includes the U-phase first coil 33U and the U-phase second coil 34U in which the winding 12 is wound n / 2 times in the same direction in the forward direction. An n-turn U-phase armature coil 7U having two coils is formed.

同様にして、１番ティース９と同相のＵ相である４番ティースにもＵ相の第一コイル３３Ｕ，およびＵ相の第二コイル３４Ｕの２つのコイルを備えたｎ回巻きのＵ相のアーマチュアコイル７Ｕを形成する。すなわち、１番セグメント１４と接続線２５によって短絡され、１番セグメント１４と同電位になっている７番セグメント１４と、２番セグメント１４と接続線２５によって短絡され、２番セグメント１４と同電位になっている８番セグメント１４との間に、４番ティース９にｎ／２回、順方向に巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕを形成する。また、４番セグメント１４と１１番セグメント１４との間に、６番ティース９にｎ／２回、順方向に巻装されたＵ相の第二コイル３４Ｕを形成する。 In the same manner, the 4th tooth, which is the U phase in phase with the 1st tooth 9, is also provided with two coils of the U phase first coil 33 U and the U phase second coil 34 U. An armature coil 7U is formed. That is, the first segment 14 and the connection line 25 are short-circuited, and the seventh segment 14 and the second segment 14 and the connection line 25 are short-circuited and have the same potential as the first segment 14. The U-phase first coil 33U wound in the forward direction n / 2 times around the fourth tooth 9 is formed between the second segment 14 and the eighth segment 14. Further, a U-phase second coil 34 U wound in the forward direction n / 2 times around the sixth tooth 9 is formed between the fourth segment 14 and the eleventh segment 14.

Ｕ相以外の他の相のティース９にも同様にして巻線１２を巻装し、かつ隣接するセグメント１４間に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のコイル３３Ｕ〜３４Ｗがこの順で電気的に順次接続されるように構成する。
例えば、Ｗ相のティース９において、巻線１２の巻き始め端６１が３番セグメント１４より巻き始められ、Ｗ相に相当する２番ティース９にｎ／２回、順方向に巻装してＷ相の第一コイル３３Ｗを形成する。その後、３番セグメント１４に隣接する４番セグメント１４に接続する。Similarly, the coil 12 is wound around the teeth 9 other than the U phase, and the coils 33U to 34W of the U phase, V phase, and W phase are arranged in this order between the adjacent segments 14. It is configured to be electrically connected sequentially.
For example, in the tooth 9 of the W phase, the winding start end 61 of the winding 12 starts to be wound from the third segment 14 and is wound n / 2 times around the second tooth 9 corresponding to the W phase in the forward direction. The phase first coil 33W is formed. After that, the fourth segment 14 adjacent to the third segment 14 is connected.

また、３番セグメント１４と接続線２５によって短絡され、３番セグメント１４と同電位になっている１２番セグメント１４と、４番セグメント１４と接続線２５によって短絡され、４番セグメント１４と同電位になっている７番セグメント１４間に、２番ティース９にｎ／２回、順方向に巻装されたＷ相の第二コイル３４Ｗを形成する。 Further, the third segment 14 and the connection line 25 are short-circuited, and the 12th segment 14 and the fourth segment 14 and the connection line 25 are short-circuited by the same potential as the third segment 14. The second coil 34W of the W phase wound in the forward direction n / 2 times around the second tooth 9 is formed between the seventh segment 14 formed as described above.

これを順次各セグメント１４間に各相のコイル３３Ｕ〜３４Ｖを形成しながら巻き進むことにより、アーマチュアコア６には３相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖが形成される。
また、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されているため、結果的に隣接するセグメント１４間には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のアーマチュアコイル７がこの順で電気的に順次接続された構造になる。By sequentially winding this while forming coils 33U to 34V for each phase between the segments 14, three-phase armature coils 7U, 7W, and 7V are formed in the armature core 6.
Further, since the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connection line 25, the U-phase, V-phase, and W-phase armature coils 7 are electrically connected in this order between the adjacent segments 14. Sequentially connected structure.

したがって、上述の第三実施形態によれば、各ティース９に形成された各相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖをそれぞれ第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖと第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖとで構成することによって、並列回路数を磁極数と同じ８回路とすることができる。このため、上述の第一実施形態と同様の効果に加え、並列回路数を８回路にする分、巻線１２の線径を細くすることが可能になり、さらに巻装作業を容易に行うことができる。 Therefore, according to the third embodiment described above, the armature coils 7U, 7W, 7V of the respective phases formed on the teeth 9 are respectively replaced with the first coils 33U, 33W, 33V and the second coils 34U, 34W, 34V. By configuring, the number of parallel circuits can be eight circuits which is the same as the number of magnetic poles. For this reason, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, the wire diameter of the winding 12 can be reduced by the number of parallel circuits of 8, and the winding operation can be easily performed. Can do.

なお、この第三実施形態にあっては、図８に示すように、同電位となるセグメント１４同士を短絡する接続線２５を設けなくてもよい。この場合、磁極の数だけブラシ２１を設置する必要がある。 In the third embodiment, as shown in FIG. 8, it is not necessary to provide the connection line 25 for short-circuiting the segments 14 having the same potential. In this case, it is necessary to install as many brushes 21 as the number of magnetic poles.

すなわち、コンミテータ１３に、同電位となるセグメント１４同士を短絡する接続線２５が設けられている場合にあっては、２つのブラシ２１で各相のコイル３３Ｕ〜３４Ｗに電流を供給することができる。しかしながら、接続線２５を設けない場合にあっては、２つのブラシ２１で各相のコイル３３Ｕ〜３４Ｗに電流を供給することができないので、ブラシ２１を磁極の数と同じ８つ設ける必要がある。つまり、接続線２５を設けることは、３相直流モータ１の部品点数を減少させ、３相直流モータ１の製造コストを低減させるという効果も奏している。 That is, when the commutator 13 is provided with a connection line 25 that short-circuits the segments 14 having the same potential, current can be supplied to the coils 33U to 34W of the respective phases by the two brushes 21. . However, in the case where the connection line 25 is not provided, current cannot be supplied to the coils 33U to 34W of the respective phases by the two brushes 21, so it is necessary to provide eight brushes 21 as many as the number of magnetic poles. . That is, providing the connection line 25 also has the effect of reducing the number of parts of the three-phase DC motor 1 and reducing the manufacturing cost of the three-phase DC motor 1.

次に、この発明の第四実施形態を図９、図１０に基づいて説明する。
この第四実施形態では、基本的構成は前記第一実施形態と同様である。但し、上述の第一実施形態から第三実施形態の各ティース９に巻装されている巻線１２が全て順方向に巻回されているのに対し、各ティース９に巻装されている巻線１２が全て逆方向に巻回されている。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the fourth embodiment, the basic configuration is the same as that of the first embodiment. However, all the windings 12 wound around the teeth 9 of the first embodiment to the third embodiment are wound in the forward direction, whereas the windings wound around the teeth 9 are wound. All the wires 12 are wound in the opposite direction.

より詳しくは、巻線１２は、例えば、その巻き始め端６１が１番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４近傍に存在する１−２番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ回、逆方向（図９における反時計回り方向）に巻装する。 More specifically, for example, when the winding start end 61 starts to be wound from the first segment 14, the winding 12 is first wound around the riser 15 of the first segment 14, and then the winding 12 is turned into the first. It is pulled into the slot 11 between the first and second teeth 9 existing in the vicinity of the segment 14. Then, the first tooth 9 is wound n times in the reverse direction (counterclockwise direction in FIG. 9).

続いて、巻線１２は１−６番ティース９の間のスロット１１から引き出され、１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、２番セグメント１４に巻き終わり端６２が接続される。これにより、１，２番セグメント１４，１４の間には１番ティース９に巻装された「−Ｕ」相のアーマチュアコイル７Ｕが形成される。
そして、これを順次隣接するセグメント１４間にティース９毎に巻装された各相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖを繰り返し形成しながら巻き進むことにより、アーマチュアコア６には３相のアーマチュアコイル７Ｕ，７Ｗ，７Ｖが形成される。Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th teeth 9 and is wound around the riser 15 of the 2nd segment 14 adjacent to the 1st segment 14. Then, the winding end 62 is connected to the second segment 14. As a result, an “−U” phase armature coil 7 U wound around the first tooth 9 is formed between the first and second segments 14 and 14.
Then, the armature core 6 is wound around while repeatedly forming the armature coils 7U, 7W, 7V of each phase wound between the adjacent segments 14 for each tooth 9, so that the armature core 6 has a three-phase armature coil 7U. , 7W, 7V are formed.

このような構成において、隣接するセグメント１４間では、「−Ｕ」相、「−Ｖ」相、「−Ｗ」相のアーマチュアコイル７がこの順で電気的に順次接続された構造になる。
ここで、Ｕ相に相当する１，４番ティース９、およびＷ相に相当する２，５番ティース９に巻装されたアーマチュアコイル７の巻き始め端６１、および巻き終わり端６２は、それぞれのティース９に隣接し、かつ対応するセグメント１４間に接続されている。また、Ｖ相に相当する３，６番ティース９に巻装されたアーマチュアコイル７の巻き始め端６１、および巻き終わり端６２は、回転軸５を中心にして対向するよう配置され、かつ隣接するセグメント１４間の電位差に等しい２つのセグメント１４，１４に接続されている。In such a configuration, between the adjacent segments 14, the “−U” phase, “−V” phase, and “−W” phase armature coils 7 are electrically connected in this order.
Here, the winding start end 61 and the winding end end 62 of the armature coil 7 wound around the 1st and 4th teeth 9 corresponding to the U phase and the 2nd and 5th teeth 9 corresponding to the W phase are respectively Adjacent to the teeth 9 and connected between corresponding segments 14. Further, the winding start end 61 and the winding end end 62 of the armature coil 7 wound around the third and sixth teeth 9 corresponding to the V phase are arranged so as to face each other around the rotation shaft 5 and are adjacent to each other. Connected to two segments 14, 14 equal to the potential difference between the segments 14.

すなわち、３番ティース９に逆方向に巻装された「−Ｖ」相のアーマチュアコイル７Ｖは、この巻き始め端６１が２番セグメント１４に接続されている。また、巻き終わり端６２は、２番セグメント１４に隣接する３番セグメント１４に接続されず、この３番セグメント１４と回転軸５を中心にして対向するよう配置され、かつ３番セグメント１４と同電位の９番セグメント１４に接続されている。 That is, the “−V” phase armature coil 7 V wound around the third tooth 9 in the reverse direction has the winding start end 61 connected to the second segment 14. Further, the winding end 62 is not connected to the third segment 14 adjacent to the second segment 14, and is disposed so as to face the third segment 14 around the rotation shaft 5, and is the same as the third segment 14. It is connected to the ninth segment 14 of the potential.

また、６番ティース９に逆方向に巻装された「−Ｖ」相のアーマチュアコイル７Ｖは、この巻き始め端６１が８番セグメント１４に接続されている。また、巻き終わり端６２は、８番セグメント１４に隣接する９番セグメント１４に接続されず、３番セグメント１４に接続されている。 Further, the “−V” phase armature coil 7 V wound in the reverse direction on the sixth tooth 9 has the winding start end 61 connected to the eighth segment 14. Further, the winding end 62 is not connected to the ninth segment 14 adjacent to the eighth segment 14 but is connected to the third segment 14.

次に、図１０に基づいて、この第四実施形態の巻線１２の巻装手順について説明する。
ここで、巻線１２をティース９に巻装するにあたって、巻装用自動機械（不図示）を使用する。また、自動機械としては、巻線１２をスロット１１に案内するノズル（不図示）を２つ有し、かつこれらノズルが回転軸５を中心にして対向するよう配置されている、所謂ダブルフライヤー方式の自動機械を用いる。Next, a winding procedure of the winding 12 of the fourth embodiment will be described based on FIG.
Here, when winding the winding 12 around the teeth 9, an automatic winding machine (not shown) is used. In addition, as an automatic machine, a so-called double flyer system in which there are two nozzles (not shown) for guiding the winding 12 to the slot 11 and these nozzles are arranged so as to face each other with the rotary shaft 5 as the center. Using automatic machines.

同図に示すように、まず、１番セグメント１４、およびこれに回転軸５を中心に対向するよう配置された７番セグメント１４から巻線１２を巻き始める場合、１番セグメント１４に接続された巻線１２は、１番ティース９に逆方向に巻装される（図１０における矢印Ａ１）。一方、２つのノズル（不図示）は互いに回転軸５を中心にして対向するよう配置されていることから、７番セグメント１４に接続された巻線１２は、４番ティース９に逆方向に巻装される（図１０における矢印Ａ２）。 As shown in the drawing, first, when winding the winding 12 from the first segment 14 and the seventh segment 14 arranged so as to face the rotation segment 5 as a center, the winding 12 is connected to the first segment 14. The winding 12 is wound around the first tooth 9 in the reverse direction (arrow A1 in FIG. 10). On the other hand, since the two nozzles (not shown) are arranged so as to face each other around the rotation shaft 5, the winding 12 connected to the seventh segment 14 is wound around the fourth tooth 9 in the opposite direction. (Arrow A2 in FIG. 10).

続いて、１番ティース９に巻装された巻線１２は、２番セグメント１４のライザ１５に掛け回され、３番ティース９に逆方向に巻装される（図１０における矢印Ｂ１）。一方、４番ティース９に巻装された巻線１２は、８番セグメント１４のライザ１５に掛け回され、６番ティース９に逆方向に巻装される（図１０における矢印Ｂ２）。 Subsequently, the winding 12 wound around the first tooth 9 is wound around the riser 15 of the second segment 14 and wound around the third tooth 9 in the reverse direction (arrow B1 in FIG. 10). On the other hand, the winding 12 wound around the fourth tooth 9 is wound around the riser 15 of the eighth segment 14 and wound around the sixth tooth 9 in the reverse direction (arrow B2 in FIG. 10).

次に、３番ティース９に巻装された巻線１２は、９番セグメント１４のライザ１５に掛け回され、５番ティース９に逆方向に巻装される（図１０における矢印Ｃ１）。一方、６番ティース９に巻装された巻線１２は、３番セグメント１４のライザ１５に掛け回され、２番ティース９に逆方向に巻装される（図１０における矢印Ｃ２）。
そして、５番ティース９に巻装された巻線１２を１０番セグメント１４に接続すると共に、２番ティース９に巻装された巻線１２を４番セグメント１４に接続し、巻線１２の巻装作業が完了する。Next, the winding 12 wound around the third tooth 9 is wound around the riser 15 of the ninth segment 14 and wound around the fifth tooth 9 in the reverse direction (arrow C1 in FIG. 10). On the other hand, the winding 12 wound around the sixth tooth 9 is wound around the riser 15 of the third segment 14 and wound around the second tooth 9 in the reverse direction (arrow C2 in FIG. 10).
Then, the winding 12 wound around the fifth tooth 9 is connected to the tenth segment 14, and the winding 12 wound around the second tooth 9 is connected to the fourth segment 14, so that the winding 12 is wound. The work is completed.

したがって、上述の第四実形態によれば、前述の第一実施形態と同様の効果に加え、各ティース９に巻線１２を逆方向に巻回するので、コンミテータ１３とアーマチュアコア６との間に配される巻線１２がクロスした状態、つまり、捩れた状態になる（図９参照）。このため、コンミテータ１３の首下部分の嵩張りが防止できる。
また、ダブルフライヤー方式の自動機械（不図示）を用いれば途中で巻線１２を切断させることなく各ティース９への巻線１２の巻装作業を連続して行うことができる。このため、巻装作業の工数を低減させることが可能になる。Therefore, according to the fourth embodiment described above, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, the winding 12 is wound around each tooth 9 in the reverse direction, so that there is no gap between the commutator 13 and the armature core 6. The winding 12 arranged on the cross is in a crossed state, that is, a twisted state (see FIG. 9). For this reason, the bulkiness of the neck lower part of the commutator 13 can be prevented.
If a double flyer type automatic machine (not shown) is used, the winding operation of the windings 12 around the teeth 9 can be continuously performed without cutting the windings 12 in the middle. For this reason, it becomes possible to reduce the man-hour of winding work.

なお、各ティース９への巻線１２の巻装方法のさまざまな形態について第一実施形態から第四実施形態で説明した。しかしながら、巻線１２の巻装方法はこれらに限られるものではなく、３相直流モータ１が８極６スロット１２セグメントで構成され、かつ、各ティース９がＵ相、Ｗ相、Ｖ相が周回り方向にこの順で割り当てられている場合であって、隣接するセグメント１４間に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のアーマチュアコイル７がこの順で電気的に順次接続されているか、または、「−Ｕ」相、「−Ｖ」相、「−Ｗ」相のアーマチュアコイル７がこの順で電気的に順次接続されていればよい。
また、上述の実施形態では、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されているアーマチュア３にあっては、ブラシ２１が２つ設けられている場合について説明した（例えば、図３、図６、図７、図９参照）。しかしながら、ブラシ２１の個数は２つに限られるものではなく、磁極数と同じ個数までブラシ２１を増加することができる。In addition, the various forms of the winding method of the coil | winding 12 to each teeth 9 were demonstrated by 4th embodiment from 1st embodiment. However, the winding method of the winding 12 is not limited to these, and the three-phase DC motor 1 is configured with 8 poles, 6 slots, and 12 segments, and each tooth 9 has a U phase, a W phase, and a V phase. In this case, the U-phase, V-phase, and W-phase armature coils 7 are electrically connected sequentially in this order between adjacent segments 14, or “ The -U "phase," -V "phase, and" -W "phase armature coils 7 may be electrically connected in this order.
In the above-described embodiment, the case where two brushes 21 are provided in the armature 3 in which the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connection line 25 has been described (for example, FIG. 3, (See FIGS. 6, 7, and 9). However, the number of brushes 21 is not limited to two, and the number of brushes 21 can be increased to the same number as the number of magnetic poles.

次に、この発明の第五実施形態を図１１〜図１３に基づいて説明する。
この第五実施形態において、回転軸５の一端に外側から嵌合され固定されたコンミテータ１３の外周面には、導電材で形成されたセグメント１４が２４枚取り付けられている。
また、図１１に示すように、同電位となるセグメント１４（本実施形態では５つ置きのセグメント１４）に対応するライザ１５には、それぞれ接続線２５が掛け回され、接続線２５はヒュージングによりライザ１５に固定されている。他の構成は前記第一実施形態と同様である。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the fifth embodiment, 24 segments 14 made of a conductive material are attached to the outer peripheral surface of the commutator 13 fitted and fixed to one end of the rotating shaft 5 from the outside.
Further, as shown in FIG. 11, connecting lines 25 are wound around risers 15 corresponding to the segments 14 having the same potential (every five segments 14 in this embodiment), and the connecting lines 25 are fusing. Is fixed to the riser 15. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成された、８極６スロット２４セグメントの３相直流モータ１のアーマチュア３には、以下のように巻線１２が巻装されている。
図１２に示すように、同電位となるセグメント１４同士は、接続線２５によって短絡されている。つまり、５つ置きのセグメント１４同士（例えば、１番セグメント１４、７番セグメント１４、１３番セグメント１４、１９番セグメント１４）が接続線２５によってそれぞれ短絡されている。
また、各ティース９には、それぞれＵ相、Ｗ相、Ｖ相が周回り方向にこの順で割り当てられている。つまり、１番、４番ティース９がＵ相、２番、５番ティース９がＷ相、３番、６番ティース９がＶ相になっている。The winding 12 is wound around the armature 3 of the three-phase DC motor 1 having the 8-pole 6-slot 24 segment configured as described above.
As shown in FIG. 12, the segments 14 having the same potential are short-circuited by a connection line 25. That is, every fifth segment 14 (for example, the first segment 14, the seventh segment 14, the thirteenth segment 14, and the nineteenth segment 14) is short-circuited by the connection line 25.
Each tooth 9 is assigned with a U phase, a W phase, and a V phase in this order in the circumferential direction. In other words, the first and fourth teeth 9 are in the U phase, the second and fifth teeth 9 are in the W phase, and the third and sixth teeth 9 are in the V phase.

巻線１２は、例えばその巻き始め端６１が１番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４の近傍に存在する１−６番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、各ティース９に巻線１２をそれぞれｎ（ｎは１以上の自然数）回巻装するものとした場合、１番ティース９にｎ／２回順方向に巻装して順巻きコイル３３ａを形成する。 For example, when the winding start end 61 starts to be wound from the first segment 14, the winding 12 is first wound around the riser 15 of the first segment 14, and then the winding 12 is moved to the vicinity of the first segment 14. Pull into the slot 11 between the existing 1-6th teeth 9. When each of the teeth 9 is wound with n windings 12 (n is a natural number of 1 or more), the first tooth 9 is wound n / 2 times in the forward direction, and the forward winding coil 33a is installed. Form.

続いて、１−２番ティース９の間のスロット１１から巻線１２を引き出し、３−４番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、４番ティース９にｎ／２回順方向に巻装した順巻きコイル３３ｂを形成する。これら１番ティース９と４番ティース９は、互いに回転軸５を中心に点対称となる位置に存在している。 Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9 and pulled into the slot 11 between the third and fourth teeth 9. Then, the forward winding coil 33b wound around the fourth tooth 9 n / 2 times in the forward direction is formed. The first teeth 9 and the fourth teeth 9 exist at positions that are point-symmetric with respect to the rotation axis 5.

巻線１２は、順巻きコイル３３ｂを形成した後、４−５番ティース９の間のスロット１１から引き出し、４番ティース９の近傍に存在する１４番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、１４番セグメント１４に巻線１２の巻き終わり端６２が接続される。これにより、１−１４番セグメント１４，１４間には１番ティース９と４番ティース９に順方向に巻装され、かつ直列接続された一対の順巻きコイル３３ａ，３３ｂを備えるＵ相の第一コイル３３Ｕが形成される。 After forming the forward winding coil 33 b, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 4th and 5th teeth 9 and is wound around the riser 15 of the 14th segment 14 existing in the vicinity of the 4th tooth 9. Then, the winding end 62 of the winding 12 is connected to the 14th segment 14. As a result, between the 1-14th segments 14 and 14, a U-phase first coil 9 is provided with a pair of forward winding coils 33a and 33b wound in the forward direction around the 1st tooth 9 and the 4th tooth 9 and connected in series. One coil 33U is formed.

なお、巻き終わり端６２が接続されている１４番セグメント１４と１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４は、接続線２５により短絡されている。このため、１−１４番セグメント１４，１４間の電位差は、隣接するセグメント間の電位差と等しくなる。つまり、巻き終わり端６２は、この引き出し位置近傍に存在するセグメント１４であって、２番セグメント１４と同電位の１４番セグメント１４に接続されている。
したがって、第一コイル３３は、隣接する１−２番セグメント１４，１４間（互いに隣接するセグメント間）に電気的に接続されており、この１−２番セグメント１４，１４間にＵ相の第一コイル３３Ｕが形成されているのと等しい。The 14th segment 14 to which the winding end 62 is connected and the 2nd segment 14 adjacent to the 1st segment 14 are short-circuited by the connection line 25. For this reason, the potential difference between the 1-14th segments 14 and 14 is equal to the potential difference between the adjacent segments. In other words, the winding end 62 is the segment 14 that exists in the vicinity of the pull-out position, and is connected to the 14th segment 14 having the same potential as the 2nd segment 14.
Therefore, the first coil 33 is electrically connected between the adjacent first and second segments 14 and 14 (between adjacent segments). It is equivalent to forming one coil 33U.

一方、４番セグメント１４のライザ１５に巻き始め端６１が掛け回された巻線１２を１−２番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ／２回逆方向に巻装して逆巻きコイル３４ａを形成する。
続いて、１−６番ティース９の間のスロット１１から巻線１２を引き出し、４−５番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、４番ティース９にｎ／２回逆方向に巻装して逆巻きコイル３４ｂを形成する。On the other hand, the winding 12 having the winding start end 61 wound around the riser 15 of the fourth segment 14 is drawn into the slot 11 between the first and second teeth 9. The first tooth 9 is wound n / 2 times in the reverse direction to form the reverse winding coil 34a.
Subsequently, the winding wire 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th tooth 9 and pulled into the slot 11 between the 4th-5th tooth 9. The fourth tooth 9 is wound n / 2 times in the reverse direction to form the reverse winding coil 34b.

巻線１２は、逆巻きコイル３４ｂを形成した後、３−４番ティース９の間のスロット１１から引き出し、４番セグメント１４に隣接する１１番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、１１番セグメント１４に巻線１２の巻き終わり端６２が接続される。これにより、４−１１番セグメント１４，１４間には１番ティース９と４番ティース９に逆方向に巻装され、かつ直列接続された一対の逆巻きコイル３４ａ，３４ｂを備える「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕが形成される。
このように、Ｕ相に相当する１番ティース９、および４番ティース９には、巻線１２が順方向にｎ／２回巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕと巻線１２が逆方向にｎ／２回巻装された「−Ｕ」相の第二コイル３４とを備えたｎ回巻きのアーマチュアコイル７が形成される。The winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 3rd and 4th teeth 9 after the reverse winding coil 34b is formed, and is wound around the riser 15 of the 11th segment 14 adjacent to the 4th segment 14. Then, the winding end 62 of the winding 12 is connected to the eleventh segment 14. Thereby, between the 4-11th segments 14 and 14, the "-U" phase provided with a pair of reverse winding coils 34a and 34b wound in the reverse direction around the first tooth 9 and the fourth tooth 9 and connected in series. The second coil 34U is formed.
As described above, the first tooth 9 and the fourth tooth 9 corresponding to the U-phase have the U-phase first coil 33U and the winding 12 wound with the winding 12 wound n / 2 times in the forward direction. An n-turn armature coil 7 is formed, comprising a second coil 34 of “−U” phase wound n / 2 times in the direction.

また、２つのブラシ２１のうち、一方のブラシ２１が１−２番セグメント１４，１４間に当接しているとき、他方のブラシ２１は４−５番セグメント１４，１４間に当接している。すなわち、順方向に巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕの巻き始め端６１が接続されている１番セグメント１４と逆方向に巻装された「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕの巻き始め端６１が接続されている４番セグメント１４との相対位置は、２つのブラシ２１の相対位置に対応するように周回り方向に４５°の間隔を開けて存在するように設定されている。 When one brush 21 of the two brushes 21 is in contact between the first and second segments 14 and 14, the other brush 21 is in contact between the fourth and fifth segments 14 and 14. That is, the winding of the “−U” phase second coil 34U wound in the opposite direction to the first segment 14 to which the winding start end 61 of the U phase first coil 33U wound in the forward direction is connected. The relative position to the fourth segment 14 to which the start end 61 is connected is set so as to exist at an interval of 45 ° in the circumferential direction so as to correspond to the relative position of the two brushes 21.

同様にして、例えば、巻線１２の巻き始め端６１が５番セグメント１４より巻き始められた場合、Ｗ相に相当する２番ティース９と５番ティース９にそれぞれｎ／２回順方向に巻装して順巻きコイル３３ａ，３３ｂを形成してＶ相の第一コイル３３Ｗを形成する。その後、巻き終わり端６２を１８番セグメント１４に接続する。 Similarly, for example, when the winding start end 61 of the winding 12 is started from the 5th segment 14, the winding is wound n / 2 times forward around the 2nd tooth 9 and the 5th tooth 9 corresponding to the W phase. The forward winding coils 33a and 33b are formed to form the V-phase first coil 33W. Thereafter, the winding end 62 is connected to the 18th segment 14.

一方、２番ティース９と５番ティース９とにそれぞれｎ／２回逆巻き方向に巻装した逆巻きコイル３４ａ，３４ｂを形成して「−Ｗ」相の第二コイル３４Ｗを形成する。この「−Ｗ」相の第二コイル３４Ｗの巻き始め端６１、および巻き終わり端６２は、８−１５番セグメント１４，１４に接続されている。すなわち、「−Ｗ」相の第二コイル３４Ｗの巻き始め端６１が接続されている８番セグメント１４は、Ｗ相の第一コイル３３Ｗの巻き始め端６１が接続されている３番セグメント１４から周回り方向に４５°の間隔を開けて存在している。 On the other hand, the reverse winding coils 34a and 34b wound in the reverse winding direction n / 2 times are formed on the second tooth 9 and the fifth tooth 9, respectively, to form the second coil 34W of the “−W” phase. The winding start end 61 and the winding end end 62 of the “−W” phase second coil 34 W are connected to the 8th to 15th segments 14 and 14. That is, the No. 8 segment 14 to which the winding start end 61 of the “−W” phase second coil 34W is connected is separated from the No. 3 segment 14 to which the winding start end 61 of the W phase first coil 33W is connected. It exists at intervals of 45 ° in the circumferential direction.

このようにすることで、Ｗ相に相当する２番ティース９、および５番ティース９には、巻線１２が順方向にｎ／２回ずつ巻装されたＷ相の第一コイル３３Ｗと巻線１２が逆方向にｎ／２回ずつ巻装された「−Ｗ」相の第二コイル３４Ｗとを備えたｎ回巻きのアーマチュアコイル７が形成される。
そして、これを各相に対応するセグメント１４間で順次行うことにより、アーマチュアコア６には第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖと第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖとを備えた３相構造のアーマチュアコイル７が形成される。In this way, the second tooth 9 and the fifth tooth 9 corresponding to the W-phase are wound with the W-phase first coil 33W in which the winding 12 is wound n / 2 times in the forward direction. An n-turn armature coil 7 is formed, which includes a "-W" phase second coil 34W in which the wire 12 is wound n / 2 times in the opposite direction.
Then, by sequentially performing this operation between the segments 14 corresponding to the respective phases, the armature core 6 is provided with the first coils 33U, 33W, 33V and the second coils 34U, 34W, 34V. 7 is formed.

また、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されているので、各々隣接するセグメント１４間は、両隣が互いに異相、かつ順逆交互となるようにＵ，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３４Ｖがこの順で電気的に順次接続された構造となっている。 In addition, since the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connection line 25, the adjacent segments 14 are U, “−W”, V, “ The coils 33U to 34V of the “−U”, W, and “−V” phases are electrically connected in this order.

次に、図１３に基づいて、この第五実施形態の３相直流モータ１の作用について説明する。なお、以下の説明においては、２つのブラシ２１，２１の一方が１−２番セグメント１４，１４間に配置され、他方が４−５番セグメント１４，１４間に配置されている場合について説明する。これに加え、１−２番セグメント１４，１４間に配置されたブラシ２１を陽極側のブラシ２１とし、４−５番セグメント１４，１４間に配置されたブラシ２１を陰極側のブラシ２１とした場合について説明する。 Next, the operation of the three-phase DC motor 1 of the fifth embodiment will be described based on FIG. In the following description, a case where one of the two brushes 21 and 21 is disposed between the first and second segments 14 and 14 and the other is disposed between the fourth and fifth segments 14 and 14 will be described. . In addition, the brush 21 disposed between the first and second segments 14 and 14 is referred to as an anode-side brush 21, and the brush 21 disposed between the fourth and fifth segments 14 and 14 is referred to as a cathode-side brush 21. The case will be described.

図１３に示すように、陽極側のブラシ２１は、１−２番セグメント１４，１４間に跨って配置されている一方、陰極側のブラシ２１は、４−５番セグメント１４，１４間に跨って配置されているので、Ｕ相の第一コイル３３Ｕ、および「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕは短絡された状態になる。
そして、２番ティース９、および５番ティース９に巻装されているＷ相の第一コイル３３Ｗ、および「−Ｗ」相の第二コイル３４Ｗに逆方向（図１３における反時計回り方向）に電流が流れる。一方、３番ティース９、６番ティース９に巻装されているＶ相の第一コイル３３Ｖ、および「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｖには、順方向（図１３における時計回り方向）に電流が流れる。As shown in FIG. 13, the anode-side brush 21 is disposed between the first and second segments 14 and 14, while the cathode-side brush 21 is disposed between the fourth and fifth segments 14 and 14. Therefore, the U-phase first coil 33U and the "-U" phase second coil 34U are short-circuited.
Then, the W-phase first coil 33W and the “−W” -phase second coil 34W wound around the second tooth 9 and the fifth tooth 9 are reversed (counterclockwise in FIG. 13). Current flows. On the other hand, the V-phase first coil 33 V and the “−V” phase second coil 34 V wound around the third tooth 9 and the sixth tooth 9 are forward (clockwise in FIG. 13). Current flows.

すると、２，３，５，６番ティース９にそれぞれ磁界が形成される。これらの磁界の向きは、周回り方向に順番になるので、これらの磁界と永久磁石４との間に磁気的な吸引力や反発力が回転軸５を中心にして点対称となる位置で同じ方向に作用する。そして、これによって回転軸５が回転する（図１１、図１３参照）。
回転軸５が回転し始めると、ブラシ２１，２１に摺接するセグメント１４が順次変更されコイルに流れる電流の向きが切り替えられる、所謂整流が行われる。
なお、図１３に示すように、同じ相同士のティース９に形成されたコイル（例えば、順巻きコイル３３ａと逆巻きコイル３３ｂ）が直列接続されているので、並列回路数は２回路になる。Then, a magnetic field is formed in each of the second, third, fifth, and sixth teeth 9. Since the directions of these magnetic fields are in order in the circumferential direction, the magnetic attractive force and repulsive force between these magnetic fields and the permanent magnet 4 are the same at positions where they are point-symmetric about the rotation axis 5. Acts on direction. As a result, the rotating shaft 5 rotates (see FIGS. 11 and 13).
When the rotating shaft 5 starts to rotate, so-called rectification is performed in which the segments 14 that are in sliding contact with the brushes 21 and 21 are sequentially changed and the direction of the current flowing through the coil is switched.
As shown in FIG. 13, since the coils (for example, the forward winding coil 33a and the reverse winding coil 33b) formed on the teeth 9 of the same phase are connected in series, the number of parallel circuits is two.

したがって、上述の第五実施形態によれば、磁極数を８極に設定しつつ、スロットの個数を６つに設定できる。このため、多極化することでアーマチュアコア６の小型化、軽量化を図りつつ、スロット開口幅を大きく設定することができ、巻線１２の巻装作業を容易に行うことが可能になる。その理由は上記第一実施形態と同様である(図５参照)。 Therefore, according to the fifth embodiment described above, the number of slots can be set to six while the number of magnetic poles is set to eight. For this reason, by increasing the number of poles, the slot opening width can be set large while reducing the size and weight of the armature core 6, and the winding work of the winding 12 can be easily performed. The reason is the same as in the first embodiment (see FIG. 5).

また、上述の第五実施形態によれば、接続線２５が回転軸５の全周に亘るように配されているので、ブラシ２１が摺接しているセグメント１４からこのセグメント１４と同電位の他のセグメント１４へブラシ２１を中心にして両側から電流が流れる（図１２における矢印参照）。このため、接続線２５が回転軸５の全周に亘って配されていない場合と比較して電流バランスがよくなり、モータ効率の安定化を図ることができる。 In addition, according to the fifth embodiment described above, since the connection line 25 is arranged so as to extend over the entire circumference of the rotating shaft 5, the segment 14 with which the brush 21 is in sliding contact has other potentials equal to those of the segment 14. A current flows from both sides of the segment 14 around the brush 21 (see arrows in FIG. 12). For this reason, compared with the case where the connection line 25 is not distribute | arranged over the perimeter of the rotating shaft 5, an electric current balance becomes good and stabilization of motor efficiency can be aimed at.

さらに、セグメント１４の個数がスロット１１の個数の４倍に設定されている。つまり、スロット１１が６つ形成されているのに対し、コンミテータ１３にはセグメント１４が２４枚取り付けられている。このため、一極対（Ｎ極とＳ極）当たりのセグメント数を６枚にすることができる（図１２における２点鎖線参照）。このため、セグメント間電圧を低減することができ、ブラシ２１の延命化を図ることが可能になる。 Further, the number of segments 14 is set to four times the number of slots 11. That is, while six slots 11 are formed, 24 segments 14 are attached to the commutator 13. For this reason, the number of segments per one pole pair (N pole and S pole) can be made six (see the two-dot chain line in FIG. 12). For this reason, the voltage between segments can be reduced and the life of the brush 21 can be extended.

次に、この発明の第六実施形態を図１１を援用し、図１４、図１５に基づいて説明する。基本的構成は前記第五実施形態と同様である。
この第六実施形態において、３相直流モータ１は８極６スロット２４セグメントに構成されたものである点、コンミテータ１３に摺接する２つのブラシ２１，２１は周回り方向に４５°の間隔を開けて配置されている点、セグメント１４には同電位となるセグメント１４同士を短絡する接続線２５が接続され、これら接続線２５は、回転軸５の全周に亘って配されている点、各ティース９にはそれぞれＵ相、Ｗ相、Ｖ相が周回り方向にこの順で割り当てられている点等の基本的構成は前記第五実施形態と同様である。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15 with reference to FIG. The basic configuration is the same as that of the fifth embodiment.
In the sixth embodiment, the three-phase DC motor 1 is configured with 8 poles, 6 slots, and 24 segments, and the two brushes 21 and 21 that are in sliding contact with the commutator 13 are spaced by 45 ° in the circumferential direction. The connection lines 25 for short-circuiting the segments 14 having the same potential are connected to the segments 14, and the connection lines 25 are arranged over the entire circumference of the rotating shaft 5. The basic configuration is the same as that of the fifth embodiment in that the U phase, the W phase, and the V phase are respectively assigned to the teeth 9 in this order in the circumferential direction.

ここで、第六実施形態の各ティース９には、それぞれＵ相、Ｗ相、Ｖ相の第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖが巻装されていると共に、「−Ｕ」相、「−Ｗ」相、「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖが巻装されている。しかしながら、第五実施形態のように、同じ相同士のティース９に形成されたコイル（例えば、順巻きコイル３３ａと逆巻きコイル３３ｂ）が直列接続されておらず、ティース９毎に、それぞれ別体の巻線１２で各々第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖと第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖとが巻装されている。 Here, each of the teeth 9 of the sixth embodiment is wound with U-phase, W-phase, and V-phase first coils 33U, 33W, and 33V, as well as a "-U" phase and a "-W" phase. Phase, "-V" phase second coils 34U, 34W, 34V are wound. However, unlike the fifth embodiment, the coils (for example, the forward winding coil 33a and the reverse winding coil 33b) formed on the teeth 9 of the same phase are not connected in series, and each tooth 9 has a separate body. The first coil 33U, 33W, 33V and the second coil 34U, 34W, 34V are wound around the winding 12, respectively.

具体的には、図１４に示すように、例えば、巻線１２の巻き始め端６１が１番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４近傍に存在する１−６番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ／２回順方向に巻装する。
続いて、巻線１２は１−２番ティース９の間のスロット１１から引き出され、１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、２番セグメント１４に巻き終わり端６２が接続される。これにより、１−２番セグメント１４，１４間には、１番ティース９に順方向に巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕが形成される。Specifically, as shown in FIG. 14, for example, when the winding start end 61 of the winding 12 starts to be wound from the first segment 14, first, after being wound around the riser 15 of the first segment 14, The winding 12 is drawn into the slot 11 between the 1-6th teeth 9 existing in the vicinity of the 1st segment 14. The first tooth 9 is wound n / 2 times in the forward direction.
Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9 and is wound around the riser 15 of the second segment 14 adjacent to the first segment 14. Then, the winding end 62 is connected to the second segment 14. As a result, a U-phase first coil 33 U wound around the first tooth 9 in the forward direction is formed between the first and second segments 14 and 14.

一方、４番セグメント１４のライザ１５に巻き始め端６１が掛け回された巻線１２を１−２番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ／２回逆方向に巻装する。
続いて、巻線１２は１−６番ティース９の間のスロット１１から引き出され、４番セグメント１４に隣接する５番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、５番セグメント１４に巻き終わり端６２が接続される。これにより、４−５番セグメント１４，１４間には、１番ティース９に逆方向に巻装された「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕが形成される。On the other hand, the winding 12 having the winding start end 61 wound around the riser 15 of the fourth segment 14 is drawn into the slot 11 between the first and second teeth 9. Then, the first tooth 9 is wound n / 2 times in the reverse direction.
Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th teeth 9 and is wound around the riser 15 of the 5th segment 14 adjacent to the 4th segment 14. Then, the winding end 62 is connected to the fifth segment 14. As a result, a “−U” phase second coil 34 U wound around the first tooth 9 in the reverse direction is formed between the fourth and fifth segments 14 and 14.

したがって、Ｕ相に相当する１番ティース９には、巻線１２が順方向にｎ／２回巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕと巻線１２が逆方向にｎ／２回巻装された「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕとを備えたｎ回巻きのアーマチュアコイル７が形成される。
そして、これを各相に対応するセグメント１４間で順次行うことにより、アーマチュアコア６には第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖと第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖとを備えた３相構造のアーマチュアコイル７が形成され、隣接するセグメント１４間にＵ，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３４Ｖがこの順で電気的に順次接続される。Accordingly, the first tooth 9 corresponding to the U-phase has the U-phase first coil 33U in which the winding 12 is wound n / 2 times in the forward direction and the winding 12 is wound n / 2 times in the reverse direction. The n-turn armature coil 7 having the second coil 34U of the “−U” phase formed is formed.
Then, by sequentially performing this operation between the segments 14 corresponding to the respective phases, the armature core 6 is provided with the first coils 33U, 33W, 33V and the second coils 34U, 34W, 34V. 7 and the coils 33U to 34V of the U, “−W”, V, “−U”, W, and “−V” phases are electrically connected sequentially in this order between the adjacent segments 14.

このように、ティース９毎に、それぞれ別体の巻線１２で各々第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖと第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖとを巻装すると、前述の第一実施形態の並列回路数が２回路であったのに対し、並列回路数を４回路に増大することができる。
したがって、上述の第二実施形態によれば、前述した第一実施形態と同様の効果に加え、並列回路数を増やすことができるので、並列回路数が増大した分、巻線１２の線径を細くすることが可能になる。このため、巻線１２の線径が細い分だけ巻装作業をさらに容易に行うことが可能になる。As described above, when the first coils 33U, 33W, and 33V and the second coils 34U, 34W, and 34V are wound by the separate windings 12 for each tooth 9, the parallel circuit of the first embodiment described above. While the number is two, the number of parallel circuits can be increased to four.
Therefore, according to the second embodiment described above, the number of parallel circuits can be increased in addition to the same effects as those of the first embodiment described above. It becomes possible to make it thinner. For this reason, it is possible to perform the winding operation more easily by the amount of the wire 12 having a smaller wire diameter.

なお、この第六実施形態では、「−Ｕ」相、「−Ｗ」相、および「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖの巻き始め端６１、および巻き終わり端６２が隣接するセグメント１４間（例えば、「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕの場合、４−５番セグメント１４，１４間）に接続された場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、隣接するセグメント１４間が全体でＵ，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３４Ｖがこの順で電気的に順次接続された構成になっていればよい。
すなわち、図１５に示すように、例えば、１番ティース９に巻装された「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕの巻き始め端６１を２２番セグメント１４に接続する一方、巻き終わり端６２を５番セグメント１４に接続してもよい。In the sixth embodiment, the winding start end 61 and the winding end end 62 of the second coils 34U, 34W, and 34V of the "-U" phase, the "-W" phase, and the "-V" phase are adjacent to each other. The case where it connected between the segments 14 (for example, in the case of the 2nd coil 34U of a "-U" phase, between the 4th-5 segments 14 and 14) was demonstrated. However, the present invention is not limited to this, and the coils 33U to 34V of the U, “−W”, V, “−U”, W, and “−V” phases as a whole between the adjacent segments 14 are electrically connected in this order. It suffices if the configuration is connected sequentially.
That is, as shown in FIG. 15, for example, the winding start end 61 of the “−U” phase second coil 34 U wound around the first tooth 9 is connected to the 22nd segment 14, while the winding end end 62 is You may connect to the 5th segment 14.

次に、この発明の第七実施形態を図１６〜図１８に基づいて説明する。
この第七実施形態では、同相同士の２つのティース９のうち、一方のティース９には第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖのみが巻装され、他方のティース９には第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖのみが巻装されている。すなわち、Ｕ相のティース９にあっては、１番ティース９にＵ相の第一コイル３３Ｕが巻装されている一方、４番ティース９に「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕが巻装されている。Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the seventh embodiment, of the two teeth 9 having the same phase, only one of the first coils 33U, 33W, and 33V is wound around one tooth 9, and the other teeth 9 are wound with the second coils 34U and 34W. , 34V is wound. That is, in the U-phase tooth 9, the U-phase first coil 33 U is wound around the first tooth 9, while the “−U” -phase second coil 34 U is wound around the fourth tooth 9. Has been.

また、Ｗ相のティース９にあっては、２番ティース９にＷ相の第一コイル３３Ｗが巻装されている一方、５番ティース９に「−Ｗ」相の第二コイル２４Ｗが巻装されている。さらに、Ｖ相のティース９にあっては、３番ティース９にＶ相の第一コイル３３Ｖが巻装されている一方、６番ティース９に「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｖが巻装されている。
そして、隣接するセグメント１４間には、Ｕ，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３４Ｖがこの順になるように電気的に順次接続されている。In the W-phase tooth 9, the W-phase first coil 33 W is wound around the second tooth 9, while the “−W” phase second coil 24 W is wound around the fifth tooth 9. Has been. Further, in the V-phase tooth 9, the V-phase first coil 33 V is wound around the third tooth 9, while the “−V” phase second coil 34 V is wound around the sixth tooth 9. Has been.
Between the adjacent segments 14, the coils 33U to 34V of U, “−W”, V, “−U”, W, and “−V” phases are electrically connected sequentially in this order. .

次に、図１７に基づいて、この第七実施形態の３相直流モータ１の作用について説明する。
同図に示すように、陽極側のブラシ２１が１−２番セグメント１４，１４間に跨って配置されている一方、陰極側のブラシ２１が４−５番セグメント１４，１４間に跨って配置されているので、Ｕ相の第一コイル３３Ｕ、および「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕは短絡された状態になる。Next, the operation of the three-phase DC motor 1 of the seventh embodiment will be described based on FIG.
As shown in the figure, the anode-side brush 21 is disposed between the first and second segments 14 and 14, while the cathode-side brush 21 is disposed between the fourth and fifth segments 14 and 14. Therefore, the U-phase first coil 33U and the "-U" phase second coil 34U are short-circuited.

そして、２番ティース９に巻装されているＷ相の第一コイル３３Ｗ、および５番ティース９に巻装されている「−Ｗ」相の第二コイル３４Ｗに逆方向（図１７における反時計回り方向）に電流が流れる。一方、３番ティース９に巻装されているＶ相の第一コイル３３Ｖ、および６番ティース９に巻装されている「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｖには、順方向（図１７における時計回り方向）に電流が流れる。すると、２，３，５，６番ティース９にそれぞれ磁界が周回り方向に順番になるように形成される。このため、各ティース９に形成される磁界と永久磁石４との間に磁気的な吸引力や反発力によって回転軸５が回転する。 Then, the W-phase first coil 33W wound around the second tooth 9 and the "-W" phase second coil 34W wound around the fifth tooth 9 are counter-clockwise (counterclockwise in FIG. 17). Current flows in the rotation direction). On the other hand, the V-phase first coil 33V wound around the third tooth 9 and the "-V" phase second coil 34V wound around the sixth tooth 9 have a forward direction (in FIG. 17). Current flows clockwise). Then, the second, third, fifth, and sixth teeth 9 are formed such that the magnetic fields are in turn in the circumferential direction. For this reason, the rotating shaft 5 rotates between the magnetic field formed in each tooth 9 and the permanent magnet 4 by a magnetic attractive force or repulsive force.

したがって、上述の第七実施形態によれば、上述の第五実施形態と同様の効果に加え、１つのティース９に第一コイル３３Ｕ〜３３Ｗ、および第二コイル３４Ｕ〜３４Ｗの２つのコイルが全て巻装されず、１つのティース９に第一コイル３３Ｕ〜３３Ｗ、または第二コイル３４Ｕ〜３４Ｗの何れか１つのコイルが巻装されるので、コイル３３Ｕ〜３４Ｗとセグメント１４との結線作業工数を低減させることができる。このため、巻線１２の巻装作業を容易化することができる。 Therefore, according to the seventh embodiment described above, in addition to the same effects as those of the fifth embodiment described above, the two coils of the first coil 33U to 33W and the second coil 34U to 34W are all provided in one tooth 9. Since any one of the first coils 33U to 33W or the second coils 34U to 34W is wound around one tooth 9 without being wound, the number of connecting work steps between the coils 33U to 34W and the segment 14 is reduced. Can be reduced. For this reason, the winding operation | work of the coil | winding 12 can be made easy.

なお、この第七実施形態では、１番、２番、３番ティース９にそれぞれ第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖを巻装し、４番、５番、６番ティース９にそれぞれ第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖを巻装した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、同相同士の２つのティース９のうち、一方のティース９に第一コイル３３Ｕ，３３Ｗ，３３Ｖのみを巻装し、他方のティース９に第二コイル３４Ｕ，３４Ｗ，３４Ｖのみを巻装し、かつ隣接するセグメント１４間が全体でＵ，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３４Ｖがこの順で電気的に順次接続された構成になっていればよい。 In the seventh embodiment, the first coils 33U, 33W, 33V are wound around the first, second, and third teeth 9, respectively, and the second coils 34U are wound around the fourth, fifth, and sixth teeth 9, respectively. , 34W, 34V was described. However, the present invention is not limited to this. Of the two teeth 9 having the same phase, only one of the first coils 33U, 33W, and 33V is wound around one tooth 9 and the other tooth 9 is wound with the second coil 34U, Only coils 34W and 34V are wound, and coils 33U to 34V of U, "-W", V, "-U", W, and "-V" phases are electrically connected in this order between adjacent segments 14. It suffices if the configuration is connected sequentially.

すなわち、例えば、図１８に示すように、１番、３番、５番ティース９にそれぞれ第一コイル３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗを巻装する一方、２番、４番、６番ティース９にそれぞれ第二コイル３４Ｗ，３４Ｕ，３４Ｖを巻装してもよい。 That is, for example, as shown in FIG. 18, the first coils 33U, 33V, and 33W are wound around the first, third, and fifth teeth 9, respectively, while the second, fourth, and sixth teeth 9 are wound respectively. Two coils 34W, 34U, and 34V may be wound.

さらに、上述の実施形態では、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されているアーマチュア３にあっては、ブラシ２１が２つ設けられている場合について説明した（例えば、図１２、図１７参照）。しかしながら、ブラシ２１の個数は２つに限られるものではなく、磁極数と同じ個数までブラシ２１を増加することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where two brushes 21 are provided in the armature 3 in which the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connection line 25 has been described (for example, FIG. 12, FIG. 17). However, the number of brushes 21 is not limited to two, and the number of brushes 21 can be increased to the same number as the number of magnetic poles.

次に、この発明の第八実施形態を図１９〜図３４に基づいて説明する。
この第八実施形態において、ヨーク２の内周面には周回り方向に等間隔で永久磁石４が複数（本実施形態では４つ）固定されている。
また、回転軸５の一端に外側から嵌合され固定されたコンミテータ１３の外周面には、導電材で形成されたセグメント１４が１８枚取り付けられている。
ここで、コンミテータ１３には、スロット１１の個数に対して３倍の数のセグメント１４が設けられている。すなわち、永久磁石４の磁極数をＰ、スロット１１のスロット数をＳｒ、セグメント１４の個数をＳｅ、Ａを１以上の自然数としたとき、
Ｐ＝２Ａ、Ｓｒ＝３Ａ、Ｓｅ＝９Ａ
を満たすように、磁極数Ｐ、スロット数Ｓｒ、およびセグメント数Ｓｅが設定されている。Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the eighth embodiment, a plurality (four in this embodiment) of permanent magnets 4 are fixed to the inner peripheral surface of the yoke 2 at equal intervals in the circumferential direction.
Further, 18 segments 14 made of a conductive material are attached to the outer peripheral surface of the commutator 13 that is fitted and fixed to one end of the rotating shaft 5 from the outside.
Here, the commutator 13 is provided with three times as many segments 14 as the number of slots 11. That is, when the number of magnetic poles of the permanent magnet 4 is P, the number of slots 11 is Sr, the number of segments 14 is Se, and A is a natural number of 1 or more,
P = 2A, Sr = 3A, Se = 9A
The number of magnetic poles P, the number of slots Sr, and the number of segments Se are set so as to satisfy the above.

この実施形態では、永久磁石４が４つ（磁極数が４極）、スロット１１の個数が６つ、セグメント１４の個数が１８枚に設定されているので、「Ａ＝２」に設定されていることになる。「Ａ＝２」とした場合、
磁極数Ｐ＝２Ａ＝２×２＝４、Ｓｒ＝３Ａ＝３×２＝６、Ｓｅ＝９Ａ＝９×２＝１８
であるので、
Ｐ＝２Ａ、Ｓｒ＝３Ａ、Ｓｅ＝９Ａ
を満たしている。In this embodiment, the number of permanent magnets 4 is 4 (the number of magnetic poles is 4), the number of slots 11 is 6, and the number of segments 14 is 18, so that “A = 2” is set. Will be. When “A = 2”,
Number of magnetic poles P = 2A = 2 × 2 = 4, Sr = 3A = 3 × 2 = 6, Se = 9A = 9 × 2 = 18
So
P = 2A, Sr = 3A, Se = 9A
Meet.

また、図１９に示すように、同電位となるセグメント１４（本実施形態では８つ置きのセグメント１４）に対応するライザ１５には、それぞれ接続線２５が掛け回され、接続線２５はヒュージングによりライザ１５に固定されている。さらに、この第八実施形態では、永久磁石４が周回り方向に４つ周回り方向に等間隔で配置されているので、ホルダーステー１８には、電気角で１８０°の間隔を開けて、つまり、周回り方向に機械角で９０°の間隔を開けてブラシホルダ１９が２箇所形成されている。他の構成は前記第一実施形態と同様である。 In addition, as shown in FIG. 19, connecting lines 25 are wound around risers 15 corresponding to the segments 14 having the same potential (every eight segments 14 in the present embodiment), and the connecting lines 25 are fusing. Is fixed to the riser 15. Further, in the eighth embodiment, since the four permanent magnets 4 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, the holder stay 18 has an electrical angle of 180 °, that is, The brush holder 19 is formed at two locations with a mechanical angle of 90 ° in the circumferential direction. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成された、４極６スロット１８セグメントの３相直流モータ１のアーマチュア３には、以下のように巻線１２が巻装されている。
図２０に示すように、同電位となるセグメント１４同士は、接続線２５によって短絡されている。つまり、８つ置きのセグメント１４同士（例えば、１番セグメント１４と１０番セグメント１４）が接続線２５によってそれぞれ短絡されている。
また、各ティース９には、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相が周回り方向にこの順で割り当てられている。つまり、１番、４番ティース９がＵ相、２番、５番ティース９がＶ相、３番、６番ティース９がＷ相になっている。A winding 12 is wound around the armature 3 of the three-phase DC motor 1 having four poles, six slots, and 18 segments thus configured as follows.
As shown in FIG. 20, the segments 14 having the same potential are short-circuited by a connection line 25. That is, every eighth segment 14 (for example, the first segment 14 and the tenth segment 14) is short-circuited by the connection line 25.
Each tooth 9 is assigned with a U phase, a V phase, and a W phase in this order in the circumferential direction. In other words, the first and fourth teeth 9 are in the U phase, the second and fifth teeth 9 are in the V phase, and the third and sixth teeth 9 are in the W phase.

巻線１２は、例えばその巻き始め端６１が１番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４の近傍に存在する１−６番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、各ティース９に巻線１２をそれぞれｎ（ｎは１以上の自然数）回巻装するものとした場合、１番ティース９にｎ／３回順方向に巻装して順巻きコイル３３ａを形成する。 For example, when the winding start end 61 starts to be wound from the first segment 14, the winding 12 is first wound around the riser 15 of the first segment 14, and then the winding 12 is moved to the vicinity of the first segment 14. Pull into the slot 11 between the existing 1-6th teeth 9. When the winding 12 is wound around each tooth 9 by n (n is a natural number of 1 or more), the forward winding coil 33a is wound around the first tooth 9 by n / 3 turns in the forward direction. Form.

続いて、１−２番ティース９の間のスロット１１から巻線１２を引き出し、３−４番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、４番ティース９にｎ／３回順方向に巻装した順巻きコイル３３ｂを形成する。これら１番ティース９と４番ティース９は、互いに回転軸５を中心に点対称となる位置に存在している。 Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9 and pulled into the slot 11 between the third and fourth teeth 9. Then, the forward winding coil 33b wound around the fourth tooth 9 in the forward direction n / 3 times is formed. The first teeth 9 and the fourth teeth 9 exist at positions that are point-symmetric with respect to the rotation axis 5.

巻線１２は、順巻きコイル３３ｂを形成した後、４−５番ティース９の間のスロット１１から引き出し、４番ティース９の近傍に存在する１１番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、１１番セグメント１４に巻線１２の巻き終わり端６２が接続される。これにより、１−１１番セグメント１４，１４間には１番ティース９と４番ティース９に順方向に巻装され、かつ直列接続された一対の順巻きコイル３３ａ，３３ｂを備えるＵ相の第一コイル３３Ｕが形成される。 After the forward winding coil 33 b is formed, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 4th and 5th teeth 9 and is wound around the riser 15 of the 11th segment 14 existing in the vicinity of the 4th tooth 9. Then, the winding end 62 of the winding 12 is connected to the eleventh segment 14. As a result, the U-phase first segment 9 includes a pair of forward winding coils 33a and 33b wound in the forward direction between the 1st tooth 9 and the 4th tooth 9 between the 1-11th segments 14 and 14. One coil 33U is formed.

なお、巻き終わり端６２が接続されている１１番セグメント１４と１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４は、接続線２５により短絡されている。このため、１−１１番セグメント１４，１４間の電位差は、隣接するセグメント間の電位差と等しくなる。
つまり、巻き終わり端６２は、この引き出し位置近傍に存在するセグメント１４であって、２番セグメント１４と同電位の１１番セグメント１４に接続されていることになる。
したがって、第一コイル３３は、隣接する１−２番セグメント１４，１４間（互いに隣接するセグメント間）に電気的に接続されており、この１−２番セグメント１４，１４間にＵ相の第一コイル３３Ｕが形成されているのと等しい。The 11th segment 14 to which the winding end 62 is connected and the 2nd segment 14 adjacent to the 1st segment 14 are short-circuited by the connection line 25. For this reason, the potential difference between the 1st to 11th segments 14 and 14 is equal to the potential difference between the adjacent segments.
That is, the winding end 62 is the segment 14 that exists in the vicinity of the pulling position and is connected to the eleventh segment 14 having the same potential as the second segment 14.
Therefore, the first coil 33 is electrically connected between the adjacent first and second segments 14 and 14 (between adjacent segments), and the U-phase first segment 14 and 14 is connected between the first and second segments 14 and 14. It is equivalent to forming one coil 33U.

また、５番セグメント１４のライザ１５に巻き始め端６１が掛け回された巻線１２を１−２番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ／３回逆方向に巻装して逆巻きコイル３４ａを形成する。
続いて、１−６番ティース９の間のスロット１１から巻線１２を引き出し、４−５番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、４番ティース９にｎ／３回逆方向に巻装して逆巻きコイル３４ｂを形成する。Further, the winding 12 having the winding start end 61 wound around the riser 15 of the fifth segment 14 is drawn into the slot 11 between the first and second teeth 9. The first tooth 9 is wound n / 3 times in the reverse direction to form the reverse winding coil 34a.
Subsequently, the winding wire 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th tooth 9 and pulled into the slot 11 between the 4th-5th tooth 9. Then, the fourth coil 9 is wound n / 3 times in the reverse direction to form the reverse winding coil 34b.

巻線１２は、逆巻きコイル３４ｂを形成した後、３−４番ティース９の間のスロット１１から引き出し、５番セグメント１４に隣接する６番セグメント１４と接続線２５を介して接続されている１５番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、１５番セグメント１４に巻線１２の巻き終わり端６２が接続される。これにより、５−１５番セグメント１４，１４間には１番ティース９と４番ティース９に逆方向に巻装され、かつ直列接続された一対の逆巻きコイル３４ａ，３４ｂを備える「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕが形成される。 The winding 12 is drawn from the slot 11 between the 3rd and 4th teeth 9 after forming the reverse winding coil 34b, and is connected to the 6th segment 14 adjacent to the 5th segment 14 via the connection line 25. It is hung around the riser 15 of the number segment 14. The winding end 62 of the winding 12 is connected to the 15th segment 14. Thereby, between the 5-15th segments 14 and 14, the "-U" phase provided with a pair of reverse winding coils 34a and 34b wound around the first tooth 9 and the fourth tooth 9 in the reverse direction and connected in series. The second coil 34U is formed.

さらに、６番セグメント１４のライザ１５に巻き始め端６１が掛け回された巻線１２を１−２番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ／３回逆方向に巻装して逆巻きコイル３５ａを形成する。
続いて、１−６番ティース９の間のスロット１１から巻線１２を引き出し、４−５番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、４番ティース９にｎ／３回逆方向に巻装して逆巻きコイル３５ｂを形成する。Further, the winding 12 having the winding start end 61 wound around the riser 15 of the sixth segment 14 is drawn into the slot 11 between the first and second teeth 9. The first tooth 9 is wound n / 3 times in the reverse direction to form the reverse winding coil 35a.
Subsequently, the winding wire 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th tooth 9 and pulled into the slot 11 between the 4th-5th tooth 9. Then, the fourth tooth 9 is wound n / 3 times in the reverse direction to form the reverse winding coil 35b.

巻線１２は、逆巻きコイル３５ｂを形成した後、３−４番ティース９の間のスロット１１から引き出し、６番セグメント１４に隣接する７番セグメント１４と接続線２５を介して接続されている１６番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、１６番セグメント１４に巻線１２の巻き終わり端６２が接続される。これにより、６−１６番セグメント１４，１４間には１番ティース９と４番ティース９に逆方向に巻装され、かつ直列接続された一対の逆巻きコイル３５ａ，３５ｂを備える「−Ｕ」相の第三コイル３５Ｕが形成される。 The winding 12 is formed from the reverse winding coil 35b and then pulled out from the slot 11 between the 3rd and 4th teeth 9, and connected to the 7th segment 14 adjacent to the 6th segment 14 via the connection line 25. It is hung around the riser 15 of the number segment 14. Then, the winding end 62 of the winding 12 is connected to the 16th segment 14. As a result, the “−U” phase is provided between the 6th to 16th segments 14 and 14 and is provided with a pair of reverse winding coils 35a and 35b wound in the reverse direction around the first tooth 9 and the fourth tooth 9 and connected in series. The third coil 35U is formed.

このように、Ｕ相に相当する１番ティース９、および４番ティース９には、巻線１２が順方向にｎ／３回巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕ、巻線１２が逆方向にｎ／３回巻装された「−Ｕ」相の第二コイル３４、および巻線１２が逆方向にｎ／３回巻装された「−Ｕ」相の第三コイル３５を備えたｎ回巻きのアーマチュアコイル７が形成される。 As described above, the first tooth 9 and the fourth tooth 9 corresponding to the U-phase are opposite to the U-phase first coil 33U and the winding 12 in which the winding 12 is wound n / 3 times in the forward direction. A "-U" phase second coil 34 wound n / 3 times in the direction and a "-U" phase third coil 35 wound about n / 3 times in the reverse direction. An n-turn armature coil 7 is formed.

同様にして、４−１４番セグメント１４，１４間に、２番ティース９と５番ティース９にそれぞれｎ／３回順方向に巻装し、かつ直列接続した一対の順巻きコイル３３ａ，３３ｂを備えるＶ相の第一コイル３３Ｖを形成する。
また、８−１８番セグメント１４，１４間に、２番ティース９と５番ティース９にそれぞれｎ／３回逆方向に巻装し、かつ直列接続した一対の逆巻きコイル３４ａ，３４ｂを備える「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｖを形成する。
さらに、９−１９番セグメント１４，１４間に、２番ティース９と５番ティース９にそれぞれｎ／３回逆方向に巻装し、かつ直列接続した一対の逆巻きコイル３５ａ，３５ｂを備える「−Ｖ」相の第三コイル３５Ｖを形成する。Similarly, a pair of forward winding coils 33a and 33b wound around the second tooth 9 and the fifth tooth 9 n / 3 times in the forward direction and connected in series between the 4th to 14th segments 14 and 14, respectively. The V-phase first coil 33V provided is formed.
In addition, a pair of reversely wound coils 34a and 34b are provided between the 8th to 18th segments 14 and 14 and wound around the second tooth 9 and the fifth tooth 9 n / 3 times in opposite directions and connected in series. A V-phase second coil 34V is formed.
Furthermore, between the 9th to 19th segments 14 and 14, a pair of reversely wound coils 35a and 35b are wound around the second tooth 9 and the fifth tooth 9 n / 3 times in the reverse direction and connected in series. A third coil 35V of the “V” phase is formed.

このようにすることで、Ｖ相に相当する２番ティース９、および５番ティース９には、巻線１２が順方向にｎ／３回ずつ巻装されたＶ相の第一コイル３３Ｖ、巻線１２が逆方向にｎ／３回ずつ巻装された「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｖ、および巻線１２が逆方向にｎ／３回ずつ巻装された「−Ｖ」相の第三コイル３５Ｖを備えたｎ回巻きのアーマチュアコイル７が形成される。 By doing in this way, the second tooth 9 and the fifth tooth 9 corresponding to the V phase have the V phase first coil 33V in which the winding 12 is wound n / 3 times in the forward direction, the winding "-V" phase second coil 34V in which wire 12 is wound n / 3 times in the reverse direction, and "-V" phase second coil 34V in which winding 12 is wound n / 3 times in the reverse direction. An n-turn armature coil 7 having three coils 35V is formed.

そして、これをＷ相に相当する３番、６番ティース９にも対応するセグメント１４間で巻線１２を巻装することにより、アーマチュアコア６には第一コイル３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ、第二コイル３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ、および第三コイル３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗを備えた３相構造のアーマチュアコイル７が形成される。
また、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されているので、各々隣接するセグメント１４間は、Ｕ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗがこの順で電気的に順次接続された構造となっている。Then, by winding the winding 12 between the segments 14 corresponding to the third and sixth teeth 9 corresponding to the W phase, the armature core 6 has the first coils 33U, 33V, 33W and the second A three-phase armature coil 7 having coils 34U, 34V, 34W and third coils 35U, 35V, 35W is formed.
Further, since the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connecting line 25, the adjacent segments 14 are respectively connected with U, “−W”, “−W”, V, “−U”, “−U”. , W, “−V”, “−V” phase coils 33U to 35W are electrically connected in this order.

ここで、２つのブラシ２１のうち、一方のブラシ２１が例えば１−２番セグメント１４，１４間に当接しているとき、他方のブラシ２１は、一方のブラシ２１と周回り方向に９０°間隔をあけた６番セグメント１４に当接している。すなわち、Ｕ相に対向するように一方のブラシ２１が存在しているとき、他方のブラシ２１は、「−Ｕ」相と「−Ｕ」相との間に存在している。
このように、隣接するセグメント１４間にＵ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗがこの順で電気的に順次接続されるということは、すなわち、２つのブラシ２１，２１の配置間隔と各相の間隔とが互いに対応するということを示す。Here, when one of the two brushes 21 is in contact with, for example, the first and second segments 14 and 14, the other brush 21 is spaced from the one brush 21 by 90 ° in the circumferential direction. It is in contact with the 6th segment 14 having a gap. That is, when one brush 21 exists so as to face the U phase, the other brush 21 exists between the “−U” phase and the “−U” phase.
Thus, between the adjacent segments 14, U, “−W”, “−W”, V, “−U”, “−U”, W, “−V”, “−V” phase coils 33U˜ That 35W is electrically connected sequentially in this order indicates that the arrangement interval of the two brushes 21 and 21 and the interval of each phase correspond to each other.

次に、図２１に基づいて、この第八実施形態の３相直流モータ１の作用について説明する。なお、以下の説明においては、２つのブラシ２１，２１の一方が１−２番セグメント１４，１４間に配置され、他方が６番セグメント１４に配置されている場合について説明する。これに加え、１−２番セグメント１４，１４間に配置されたブラシ２１を陽極側のブラシ２１とし、６番セグメント１４に配置されたブラシ２１を陰極側のブラシ２１とした場合について説明する。 Next, the operation of the three-phase DC motor 1 of the eighth embodiment will be described based on FIG. In the following description, a case where one of the two brushes 21 and 21 is disposed between the first and second segments 14 and 14 and the other is disposed in the sixth segment 14 will be described. In addition to this, a case will be described in which the brush 21 disposed between the first and second segments 14 and 14 is the anode-side brush 21 and the brush 21 disposed on the sixth segment 14 is the cathode-side brush 21.

図２１に示すように、陽極側のブラシ２１は、１−２番セグメント１４，１４間に跨って配置されているので、Ｕ相の第一コイル３３Ｕが短絡した状態になる。
一方、１番、４番ティース９に巻装されている「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕには逆方向（図４における反時計回り方向）に電流が流れる。他方、１番、４番ティース９に巻装されている「−Ｕ」相の第三コイル３５Ｕには順方向（図４における時計回り方向）に電流が流れる。このように、１番、４番ティース９に巻装され、ブラシ２１によって短絡されない２つのコイル３４Ｕ，３５Ｕには、互いに逆向きの電流が流れるので磁界が相殺され、永久磁石４との間にトルクが発生しない。As shown in FIG. 21, since the anode-side brush 21 is disposed between the first and second segments 14 and 14, the U-phase first coil 33U is short-circuited.
On the other hand, a current flows in the reverse direction (counterclockwise direction in FIG. 4) through the “−U” phase second coil 34 U wound around the first and fourth teeth 9. On the other hand, a current flows in the forward direction (clockwise direction in FIG. 4) through the “−U” phase third coil 35 U wound around the first and fourth teeth 9. In this way, currents in opposite directions flow through the two coils 34U and 35U wound around the first and fourth teeth 9 and not short-circuited by the brush 21, so that the magnetic field is canceled and between the permanent magnet 4 Torque is not generated.

これに対し、２番ティース９、および５番ティース９に巻装されているＶ相の第一コイル３３Ｖ、「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｖ、および「−Ｖ」相の第三コイル３５Ｖには、それぞれ順方向に電流が流れる。
一方、３番ティース９、および６番ティース９に巻装されているＷ相の第一コイル３３Ｗ、「−Ｗ」相の第二コイル３４Ｗ、および「−Ｗ」相の第三コイル３５Ｗには、それぞれ逆方向に電流が流れる。On the other hand, the V-phase first coil 33 V, the “−V” phase second coil 34 V, and the “−V” phase third coil 35 V wound around the second tooth 9 and the fifth tooth 9. Current flows in the forward direction.
On the other hand, the W-phase first coil 33W, the “−W” phase second coil 34W, and the “−W” phase third coil 35W wound around the third tooth 9 and the sixth tooth 9 , Current flows in opposite directions.

すると、２，３，５，６番ティース９にそれぞれ磁界が形成される。これらの磁界の向きは、周回り方向に順番になるので、各ティース９に形成される磁界と永久磁石４との間に磁気的な吸引力や反発力が回転軸５を中心にして点対称となる位置で同じ方向に作用する。そして、これによって回転軸５が回転する（図１９、図２１参照）。
回転軸５が回転し始めると、ブラシ２１，２１に摺接するセグメント１４が順次変更されコイルに流れる電流の向きが切り替えられる、所謂整流が行われる。
なお、図２１に示すように、同じ相同士のティース９に形成されたコイル（例えば、順巻きコイル３３ａと逆巻きコイル３３ｂ）が直列接続されているので、並列回路数は２回路になる。Then, a magnetic field is formed in each of the second, third, fifth, and sixth teeth 9. Since the directions of these magnetic fields are in order in the circumferential direction, the magnetic attractive force and repulsive force between the magnetic field formed in each tooth 9 and the permanent magnet 4 are point-symmetric about the rotating shaft 5. It acts in the same direction at the position. And thereby, the rotating shaft 5 rotates (refer FIG. 19, FIG. 21).
When the rotating shaft 5 starts to rotate, so-called rectification is performed in which the segments 14 that are in sliding contact with the brushes 21 and 21 are sequentially changed and the direction of the current flowing through the coil is switched.
In addition, as shown in FIG. 21, since the coils (for example, the forward winding coil 33a and the reverse winding coil 33b) formed in the teeth 9 of the same phase are connected in series, the number of parallel circuits is two.

したがって、上述の第八実施形態によれば、スロット１１の個数に対して３倍の数のセグメント１４を設けることができるので、従来よりもセグメント間電圧を低減でき、ブラシ２１、およびセグメント１４の放電摩耗を低減することが可能になる。
また、同じ相同士のティース９に形成された各コイル３３ａ，３３ｂが直列接続されているので、それぞれに流れる電流が接続線２５を介すことがない。このため、同じ相に相当する各ティース９に安定した電流を供給することができ、形成される磁界を安定させることが可能になる。よって、磁気バランスのよい３相直流モータ１を提供することができる。Therefore, according to the above-mentioned eighth embodiment, since the number of segments 14 can be three times as many as the number of slots 11, the voltage between segments can be reduced as compared with the conventional case, and the brush 21 and segment 14 can be reduced. It becomes possible to reduce discharge wear.
Further, since the coils 33a and 33b formed on the teeth 9 of the same phase are connected in series, the current flowing through each of the coils 33a and 33b does not pass through the connection line 25. Therefore, a stable current can be supplied to each tooth 9 corresponding to the same phase, and the formed magnetic field can be stabilized. Therefore, the three-phase DC motor 1 with good magnetic balance can be provided.

なお、この第八実施形態の各相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗの巻き始め端６１、および巻き終わり端６２のセグメント１４への接続箇所は、隣接するセグメント１４間にＵ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗがこの順で電気的に順次接続されていればよく、例えば、図２２に示すように、各々巻き始め端６１、および巻き終わり端６２のセグメント１４への接続箇所を変更してもよい。 In addition, the connection place to the segment 14 of the winding start end 61 of each phase coil 33U-35W of this 8th Embodiment and the winding end 62 is U, "-W", "- W, V, “−U”, “−U”, W, “−V”, “−V” phase coils 33U to 35W may be electrically connected in this order, for example, FIG. As shown in FIG. 22, the connection locations of the winding start end 61 and the winding end end 62 to the segment 14 may be changed.

また、３相直流モータ１は、永久磁石４の磁極数をＰ、スロット１１のスロット数をＳｒ、セグメント１４の個数をＳｅ、Ａを１以上の自然数としたとき、Ｐ＝２Ａ、Ｓｒ＝３Ａ、Ｓｅ＝９Ａを満たすように設定されていればよ。例えば、図２３に示すように、永久磁石４を６つ、スロット１１を９つ、セグメント１４を２７個有する６極９スロット２７セグメントに構成されている３相直流モータ１であってもこの第八実施形態の巻装方法を適用することができる。 Further, in the three-phase DC motor 1, when the number of magnetic poles of the permanent magnet 4 is P, the number of slots 11 is Sr, the number of segments 14 is Se, and A is a natural number of 1 or more, P = 2A, Sr = 3A As long as Se = 9A is satisfied. For example, as shown in FIG. 23, even in the case of a three-phase DC motor 1 configured as a 6-pole 9-slot 27 segment having 6 permanent magnets 4, 9 slots 11, and 27 segments 14. The winding method of the eighth embodiment can be applied.

すなわち、同じ相同士のティース９に巻線１２を直列に巻装し、隣接するセグメント１４間にＵ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗをこの順で電気的に順次接続することで、上述の第八実施形態と同様の効果を奏することができる。このことは、図２４に示すように、８極１２スロット３６セグメントの場合であっても同様である。 That is, windings 12 are wound in series on teeth 9 of the same phase, and U, “−W”, “−W”, V, “−U”, “−U”, W between adjacent segments 14. , “−V”, “−V” phase coils 33U to 35W are electrically connected sequentially in this order, and the same effects as those of the above-described eighth embodiment can be obtained. This is the same even in the case of 8 poles 12 slots 36 segments as shown in FIG.

次に、この発明の第九実施形態を図２５に基づいて説明する。
この第九実施形態において、各ティース９に、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相が周回り方向にこの順で割り当てられている点、ブラシ２１が周回り方向に電気角で１８０°の間隔を開けて配置されている点等の基本的構成は前記第八実施形態と同様である。Next, a ninth embodiment of the invention will be described with reference to FIG.
In the ninth embodiment, the U phase, the V phase, and the W phase are assigned to each tooth 9 in this order in the circumferential direction, and the brush 21 has an electrical angle interval of 180 ° in the circumferential direction. The basic configuration such as the open arrangement is the same as in the eighth embodiment.

ここで、第九実施形態の３相直流モータ１は、永久磁石４の磁極数をＰ、スロット１１のスロット数をＳｒ、セグメント１４の個数をＳｅ、Ａを１以上の自然数としたとき、Ｐ＝２Ａ、Ｓｒ＝３Ａ、Ｓｅ＝９Ａを満たすように、４極６スロット１８セグメントで構成されている。
また、セグメント１４には、同電位となるセグメント１４同士に接続線２５（図１９参照）が接続されておらず磁極数と等しい４つのブラシ２１が設けられている。Here, in the three-phase DC motor 1 of the ninth embodiment, when the number of magnetic poles of the permanent magnet 4 is P, the number of slots 11 is Sr, the number of segments 14 is Se, and A is a natural number of 1 or more, P = 2A, Sr = 3A, and Se = 9A are configured with 4 poles, 6 slots, and 18 segments.
In addition, the segment 14 is provided with four brushes 21 that are not connected to the connection line 25 (see FIG. 19) between the segments 14 having the same potential and have the same number of magnetic poles.

さらに、第九実施形態の各ティース９には、同じ相同士のティース９に形成されたコイル（例えば、上述の第八実施形態の順巻きコイル３３ａと逆巻きコイル３３ｂ）が直列接続されておらず、ティース９毎に、それぞれ別体の巻線１２で各々第一コイル３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ、第二コイル３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ、および第三コイル３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗが巻装されている。 Furthermore, the coils (for example, the forward winding coil 33a and the reverse winding coil 33b of the above-described eighth embodiment) are not connected in series to each tooth 9 of the ninth embodiment. The first coils 33U, 33V, and 33W, the second coils 34U, 34V, and 34W, and the third coils 35U, 35V, and 35W are wound around the teeth 9 by separate windings 12, respectively.

具体的には、図２５に示すように、例えば、巻線１２の巻き始め端６１が１番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４近傍に存在する１−６番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ／３回順方向に巻装する。
続いて、巻線１２は１−２番ティース９の間のスロット１１から引き出され、１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、２番セグメント１４に巻き終わり端６２が接続される。これにより、１−２番セグメント１４，１４間には、１番ティース９に順方向に巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕが形成される。Specifically, as shown in FIG. 25, for example, when the winding start end 61 of the winding 12 starts to be wound from the first segment 14, first, after being wound around the riser 15 of the first segment 14, The winding 12 is drawn into the slot 11 between the 1-6th teeth 9 existing in the vicinity of the 1st segment 14. The first tooth 9 is wound n / 3 times in the forward direction.
Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9 and is wound around the riser 15 of the second segment 14 adjacent to the first segment 14. Then, the winding end 62 is connected to the second segment 14. As a result, a U-phase first coil 33 U wound around the first tooth 9 in the forward direction is formed between the first and second segments 14 and 14.

また、５番セグメント１４のライザ１５に巻き始め端６１が掛け回された巻線１２を１−２番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ／３回逆方向に巻装する。
続いて、巻線１２は１−６番ティース９の間のスロット１１から引き出され、５番セグメント１４に隣接する６番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、６番セグメント１４に巻き終わり端６２が接続される。これにより、５−６番セグメント１４，１４間には、１番ティース９に逆方向に巻装された「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕが形成される。Further, the winding 12 having the winding start end 61 wound around the riser 15 of the fifth segment 14 is drawn into the slot 11 between the first and second teeth 9. Then, the first tooth 9 is wound n / 3 times in the reverse direction.
Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th teeth 9 and is wound around the riser 15 of the 6th segment 14 adjacent to the 5th segment 14. The winding end 62 is connected to the sixth segment 14. As a result, a “−U” phase second coil 34 U wound around the first tooth 9 in the reverse direction is formed between the fifth and sixth segments 14 and 14.

さらに、６番セグメント１４のライザ１５に巻き始め端６１が掛け回された巻線１２を１−２番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、１番ティース９にｎ／３回逆方向に巻装する。
続いて、巻線１２は１−６番ティース９の間のスロット１１から引き出され、６番セグメント１４に隣接する７番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、７番セグメント１４に巻き終わり端６２が接続される。これにより、６−７番セグメント１４，１４間には、１番ティース９に逆方向に巻装された「−Ｕ」相の第三コイル３５Ｕが形成される。Further, the winding 12 having the winding start end 61 wound around the riser 15 of the sixth segment 14 is drawn into the slot 11 between the first and second teeth 9. Then, the first tooth 9 is wound n / 3 times in the reverse direction.
Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th teeth 9 and is wound around the riser 15 of the 7th segment 14 adjacent to the 6th segment 14. Then, the winding end 62 is connected to the seventh segment 14. As a result, a “−U” phase third coil 35 U wound in the reverse direction around the first tooth 9 is formed between the 6th and 7th segments 14 and 14.

したがって、Ｕ相に相当する１番ティース９には、巻線１２が順方向にｎ／３回巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕ、巻線１２が逆方向にｎ／３回巻装された「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕ、および「−Ｕ」相の第三コイル３５Ｕを備えたｎ回巻きのアーマチュアコイル７が形成される。
そして、これを各相に対応するセグメント１４間で順次行うことにより、アーマチュアコア６には第一コイル３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ、第二コイル３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ、および第三コイル３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗを備えた３相構造のアーマチュアコイル７が形成され、隣接するセグメント１４間にＵ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗがこの順で電気的に順次接続される。Accordingly, the first tooth 9 corresponding to the U-phase has a U-phase first coil 33U in which the winding 12 is wound n / 3 times in the forward direction and the winding 12 is wound n / 3 times in the reverse direction. Thus, the n-turn armature coil 7 including the second coil 34U of the "-U" phase and the third coil 35U of the "-U" phase is formed.
Then, by sequentially performing this between the segments 14 corresponding to each phase, the armature core 6 has the first coils 33U, 33V, 33W, the second coils 34U, 34V, 34W, and the third coils 35U, 35V, 35W. Is formed, and U, “−W”, “−W”, V, “−U”, “−U”, W, “−V” are formed between adjacent segments 14. , “-V” phase coils 33U to 35W are electrically connected in this order.

このように、ティース９毎に、それぞれ別体の巻線１２で各々第一コイル３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ、第二コイル３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ、および第三コイル３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗを巻装すると、前述の第八実施形態の並列回路数が２回路であったのに対し、並列回路数を磁極数と同等に設定することができる。つまり、第九実施形態の場合は、磁極数が４極であるので、並列回路数を４回路に増大することができる。
したがって、上述の第九実施形態によれば、前述した第八実施形態と同様の効果に加え、並列回路数を増やすことができるので、並列回路数が増大した分、巻線１２の線径を細くすることが可能になる。このため、巻線１２の線径が細い分だけ巻線１２の巻装作業を容易に行うことが可能になり、製造効率を高めることができる。As described above, when the first coil 33U, 33V, 33W, the second coil 34U, 34V, 34W, and the third coil 35U, 35V, 35W are wound by the separate windings 12 for each tooth 9, respectively. While the number of parallel circuits in the eighth embodiment is two, the number of parallel circuits can be set equal to the number of magnetic poles. That is, in the case of the ninth embodiment, since the number of magnetic poles is four, the number of parallel circuits can be increased to four.
Therefore, according to the above-described ninth embodiment, in addition to the same effects as those of the above-described eighth embodiment, the number of parallel circuits can be increased. It becomes possible to make it thinner. For this reason, it is possible to easily perform the winding work of the winding 12 by the amount of the wire diameter of the winding 12 being thin, and the manufacturing efficiency can be increased.

なお、この第九実施形態の各相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗの巻き始め端６１、および巻き終わり端６２のセグメント１４への接続箇所は、隣接するセグメント１４間にＵ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗがこの順で電気的に順次接続されていればよく、例えば、図２６に示すように、各々巻き始め端６１、および巻き終わり端６２のセグメント１４への接続箇所を変更してもよい。 In addition, the connection location to the segment 14 of the winding start end 61 and the winding end end 62 of the coils 33U to 35W of the respective phases of the ninth embodiment is U, “−W”, “−” between the adjacent segments 14. W, V, “−U”, “−U”, W, “−V”, “−V” phase coils 33U to 35W may be electrically connected in this order, for example, FIG. As shown in 26, the connection locations of the winding start end 61 and the winding end end 62 to the segment 14 may be changed.

また、３相直流モータ１は、永久磁石４の磁極数をＰ、スロット１１のスロット数をＳｒ、セグメント１４の個数をＳｅ、Ａを１以上の自然数としたとき、Ｐ＝２Ａ、Ｓｒ＝３Ａ、Ｓｅ＝９Ａを満たすように設定されていればよい。例えば、図２７に示すように、永久磁石４を２つ、スロット１１を３つ、セグメント１４を９つ有する２極３スロット９セグメントに構成されている３相直流モータ１であってもこの第九実施形態の巻装方法を適用することができる。 Further, in the three-phase DC motor 1, when the number of magnetic poles of the permanent magnet 4 is P, the number of slots 11 is Sr, the number of segments 14 is Se, and A is a natural number of 1 or more, P = 2A, Sr = 3A And Se = 9A may be set. For example, as shown in FIG. 27, even in the case of a three-phase DC motor 1 configured as a two-pole three-slot nine segment having two permanent magnets 4, three slots 11, and nine segments 14, The winding method of the ninth embodiment can be applied.

すなわち、ティース９毎に、それぞれ別体の巻線１２で各々第一コイル３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ、第二コイル３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ、および第三コイル３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗを巻装し、かつ隣接するセグメント１４間にＵ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗをこの順で電気的に順次接続することで、上述の第九実施形態と同様の効果を奏することができる。このことは、図２８に示すように、６極９スロット２７セグメントの場合であっても同様である。また、図２９に示すように、８極１２スロット３６セグメントの場合であっても同様である。 That is, for each tooth 9, the first coil 33U, 33V, 33W, the second coil 34U, 34V, 34W, and the third coil 35U, 35V, 35W are wound by separate windings 12, respectively, and adjacent to each other. U, “−W”, “−W”, V, “−U”, “−U”, W, “−V”, “−V” phase coils 33U to 35W in this order between the segments 14 to be operated. By electrically connecting sequentially, the same effect as the above-mentioned ninth embodiment can be obtained. This is the same even in the case of 6 poles 9 slots 27 segments as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 29, the same applies to the case of 8 poles 12 slots 36 segments.

次に、この発明の第十実施形態を図３０に基づいて説明する。
ここで、第三実施形態の３相直流モータ１にあっては、永久磁石４の磁極数をＰ、スロット１１のスロット数をＳｒ、セグメント１４の個数をＳｅ、Ａを２以上の自然数としたとき、Ｐ＝４Ａ、Ｓｒ＝６Ａ、Ｓｅ＝１８Ａを満たすように磁極数Ｐ、スロット数をＳｒ、およびセグメント１４の個数をＳｅが設定されている。具体的に、第十実施形態の３相直流モータ１は、８極１２スロット３６セグメントで構成されている（以下の第十一実施形態でも同様）。
また、各ティース９に巻装された巻線１２は、回転軸５を中心にして互いに点対称に配置された２つの３相集中巻き方式の第一コイル群７１と第二コイル群７２とを形成している。Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Here, in the three-phase DC motor 1 of the third embodiment, the number of magnetic poles of the permanent magnet 4 is P, the number of slots 11 is Sr, the number of segments 14 is Se, and A is a natural number of 2 or more. At this time, the number of magnetic poles P, the number of slots Sr, and the number of segments 14 Se are set so as to satisfy P = 4A, Sr = 6A, Se = 18A. Specifically, the three-phase DC motor 1 of the tenth embodiment is composed of 8 poles, 12 slots, and 36 segments (the same applies to the following eleventh embodiment).
The winding 12 wound around each tooth 9 includes two first-phase coil group 71 and second-coil group 72 of two three-phase concentrated winding systems arranged symmetrically with respect to each other about the rotation axis 5. Forming.

より詳しくは、第一コイル群７１の巻線１２は、例えば、その巻き始め端６１が１番セグメント１４より巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回された後、１番セグメント１４の近傍に存在する１−１２番ティース９の間のスロット１１に引き込まれる。そして、１番ティース９にｎ／３回順方向に巻回して順巻きコイル３３ａを形成する。
続いて、１−２番ティース９の間のスロット１１から巻線１２を引き出し、３−４番ティース９の間のスロット１１に引き込む。そして、４番ティース９にｎ／３回順方向に巻装した順巻きコイル３３ｂを形成する。More specifically, for example, when the winding start end 61 of the first coil group 71 starts to be wound from the first segment 14, the winding 12 is first wound around the riser 15 of the first segment 14, It is drawn into the slot 11 between the 1-12th teeth 9 existing in the vicinity of the 1st segment 14. Then, the forward winding coil 33a is formed by winding the first tooth 9 n / 3 times in the forward direction.
Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9 and pulled into the slot 11 between the third and fourth teeth 9. Then, the forward winding coil 33b wound around the fourth tooth 9 in the forward direction n / 3 times is formed.

巻線１２は、順巻きコイル３３ｂを形成した後、４−５番ティース９の間のスロット１１ｄから引き出し、４番ティース９の近傍に存在する１１番セグメント１４のライザ１５に掛け回される。そして、１１番セグメント１４に巻線１２の巻き終わり端６２が接続される。これにより、１−１１番セグメント１４，１４間に、１番ティース９と４番ティース９に順方向に巻装され、かつ直列接続された一対の順巻きコイル３３ａ，３３ｂを備えるＵ相の第一コイル３３Ｕが形成される。 After the forward winding coil 33 b is formed, the winding 12 is drawn out from the slot 11 d between the 4th and 5th teeth 9 and is wound around the riser 15 of the 11th segment 14 existing in the vicinity of the 4th tooth 9. Then, the winding end 62 of the winding 12 is connected to the eleventh segment 14. As a result, the U-phase first coil 9 includes a pair of forward winding coils 33 a and 33 b wound in the forward direction between the 1st tooth 9 and the 4th tooth 9 between the 1-11th segments 14 and 14 and connected in series. One coil 33U is formed.

次に、５−１５番セグメント１４，１４間に、１番ティース９と４番ティース９にそれぞれｎ／３回逆方向に巻装し、かつ直列接続した一対の逆巻きコイル３４ａ，３４ｂを備える「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕを形成する。
また、６−１６番セグメント１４，１４間に、１番ティース９と４番ティース９にそれぞれｎ／３回逆方向に巻装し、かつ直列接続した一対の逆巻きコイル３５ａ，３５ｂを備える「−Ｕ」相の第三コイル３５Ｕを形成する。Next, a pair of reverse winding coils 34a and 34b are provided between the No. 5-15 segments 14 and 14 and wound around the No. 1 teeth 9 and No. 4 teeth 9 n / 3 times in opposite directions and connected in series. -U "phase second coil 34U is formed.
Further, between the 6th to 16th segments 14 and 14, the first tooth 9 and the fourth tooth 9 are respectively wound in the opposite direction n / 3 times and provided with a pair of reverse winding coils 35a and 35b connected in series. A U-phase third coil 35U is formed.

このように、第一コイル群７１のＵ相に相当する１番ティース９、および４番ティース９には、巻線１２が順方向にｎ／３回巻装されたＵ相の第一コイル３３Ｕと巻線１２が逆方向にｎ／３回巻装された「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕ、および第三コイル３５Ｕを備えたｎ回巻きのアーマチュアコイル７が形成される。 As described above, the first tooth 9 and the fourth tooth 9 corresponding to the U phase of the first coil group 71 have a U-phase first coil 33U in which the winding 12 is wound n / 3 times in the forward direction. The second coil 34U of the “−U” phase, in which the winding 12 is wound n / 3 times in the opposite direction, and the n-turned armature coil 7 including the third coil 35U are formed.

そして、これをＷ相に相当する３番、６番ティース９にも対応するセグメント１４間で巻線１２を巻装することにより、１番ティース９から６番ティース９に至る間には、第一コイル３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ、第二コイル３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ、および第三コイル３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗを備えた３相集中巻き方式の第一コイル群７１が形成される。
また、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されているので、１番セグメント１４から１９番セグメント１４に至る間であって、隣接するセグメント１４間には、Ｕ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗがこの順で電気的に順次接続された構造となっている。Then, by winding the winding 12 between the segments 14 corresponding to the third and sixth teeth 9 corresponding to the W phase, the first tooth 9 to the sixth tooth 9 A three-phase concentrated winding type first coil group 71 including one coil 33U, 33V, 33W, second coil 34U, 34V, 34W, and third coil 35U, 35V, 35W is formed.
In addition, since the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connection line 25, there is U, “−W” between the first segment 14 to the nineteenth segment 14 and between the adjacent segments 14. , “−W”, V, “−U”, “−U”, W, “−V”, “−V” phase coils 33U to 35W are electrically connected in this order. Yes.

一方、第一コイル群７１に対して回転軸５を中心に点対称となる位置に形成されている第二コイル群７２の巻線１２は、７番ティース９から１２番ティース９に至る各ティース９に巻装されている。
すなわち、第二コイル群７２のＵ相に相当する７番ティース９、および１０番ティース９にそれぞれＵ相の第一コイル３３Ｕ（順巻きコイル３３ａ，３３ｂ）、「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕ（逆巻きコイル３４ａ，３４ｂ）、および「−Ｕ」相の第三コイル３５Ｕ（逆巻きコイル３５ａ，３５ｂ）とを巻装し、これらに対応する１９番、２３番、２４番、２９番、３３番、および３４番セグメント１４にそれぞれの巻き始め端６１、巻き終わり端６２を接続する。On the other hand, the winding 12 of the second coil group 72 formed in a point-symmetrical position with respect to the first coil group 71 about the rotation axis 5 is each tooth from the 7th tooth 9 to the 12th tooth 9. 9 is wound.
That is, the 7th tooth 9 and the 10th tooth 9 corresponding to the U phase of the second coil group 72 are respectively connected to the U phase first coil 33U (forward winding coils 33a and 33b) and the “−U” phase second coil. 34 U (reverse winding coils 34 a and 34 b) and a “−U” phase third coil 35 U (reverse winding coils 35 a and 35 b) are wound, and corresponding numbers 19, 23, 24, 29, 33 The winding start end 61 and the winding end end 62 are connected to the No. and No. 34 segment 14, respectively.

そして、Ｖ相に相当する８番、１１番ティース９にも対応するセグメント１４間で巻線１２を巻装すると共に、Ｗ相に相当する９番、１２番ティース９にも対応するセグメント１４間で巻線１２を巻装する。これにより、７番ティース９から１２番ティース９に至る間には、第一コイル３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ、第二コイル３４Ｕ，３４Ｖ，３４Ｗ、および第三コイル３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗを備えた３相集中巻き方式の第二コイル群７２が形成される。また、１９番セグメント１４から１番セグメント１４に至る間であって、隣接するセグメント１４間には、Ｕ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗがこの順で電気的に順次接続された構造となっている。 The winding 12 is wound between the segments 14 corresponding to the 8th and 11th teeth 9 corresponding to the V phase, and between the segments 14 corresponding to the 9th and 12th teeth 9 corresponding to the W phase. Wind the winding 12 with Thereby, between the 7th tooth 9 and the 12th tooth 9, the first coil 33U, 33V, 33W, the second coil 34U, 34V, 34W, and the third phase provided with the third coil 35U, 35V, 35W. A concentrated winding second coil group 72 is formed. Also, from the 19th segment 14 to the 1st segment 14, between adjacent segments 14, U, “−W”, “−W”, V, “−U”, “−U”, W, “−V”, and “−V” phase coils 33U to 35W are electrically connected in this order.

したがって、上述の第十実施形態によれば、前述した第八実施形態と同様の効果に加え、３相集中巻き方式の第一コイル群７１と第二コイル群７２とを並列にセグメント１４に接続することで、磁極数に係らず並列回路数を４回路に設定することができる。このため、並列回路数のバリエーションを増大させることができ、多種多様な３相直流モータ１を提供することが可能になる。 Therefore, according to the tenth embodiment described above, in addition to the same effects as those of the eighth embodiment described above, the three-phase concentrated winding type first coil group 71 and the second coil group 72 are connected to the segment 14 in parallel. By doing so, the number of parallel circuits can be set to four circuits regardless of the number of magnetic poles. For this reason, variations in the number of parallel circuits can be increased, and a wide variety of three-phase DC motors 1 can be provided.

次に、この発明の第十一実施形態を図３１に基づいて説明する。
ここで、この第十一実施形態では、３つ置きに存在する３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のティース９にそれぞれ巻線１２を直列に集中巻き方式にて巻装し、これを１つのコイル群としてアーマチュアコア６に２つのコイル群７１，７２を形成している。
つまり、１番、２番、３番ティース９の３相のティース９と、これらから３つのティース９を飛ばして存在する７番、８番、９番ティースの３相のティース９とにそれぞれ各相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗを形成し、これらで第一コイル群７１を形成している。Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Here, in the eleventh embodiment, windings 12 are wound in series on the three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) teeth 9 that exist every other three in a concentrated winding manner. Two coil groups 71 and 72 are formed in the armature core 6 as one coil group.
That is, each of the three-phase teeth 9 of No. 1, No. 2, and No. 3 teeth 9 and the three-phase teeth 9 of No. 7, No. 8, and No. 9 teeth that exist by skipping three teeth 9 respectively. Phase coils 33U to 35W are formed, and the first coil group 71 is formed by these.

一方、４番、５番、６番ティース９の３相のティース９と、これらから３つのティースを飛ばして存在する１０番、１１番、１２番ティース９の３相のティース９とにそれぞれ各相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗを形成し、これらで第二コイル群７２を形成している。
また、各相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗの巻き始め端６１、および巻き終わり端６２は、隣接するセグメント１４間に、Ｕ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相の順となるように接続されている。
したがって、この第十一実施形態によれば、上述の第十実施形態と同様の効果を奏することができる。On the other hand, each of the three-phase teeth 9 of the fourth, fifth, and sixth teeth 9 and the three-phase teeth 9 of the tenth, eleventh, and twelfth teeth 9 that are present by skipping three teeth from the teeth 9 respectively. Phase coils 33U to 35W are formed, and the second coil group 72 is formed by these.
Further, the winding start end 61 and the winding end end 62 of the coils 33U to 35W of the respective phases are arranged between the adjacent segments 14 with U, “−W”, “−W”, V, “−U”, “−”. They are connected in the order of “U”, W, “−V”, and “−V” phases.
Therefore, according to the eleventh embodiment, the same effects as those of the tenth embodiment described above can be achieved.

次に、この発明の第十二実施形態を図３２〜図３４に基づいて説明する。
ここで、図３２に示すように、第十二実施形態の３相直流モータ１は、永久磁石４が６つ、スロット１１が９つ、セグメント１４が２７枚設けられた６極９スロット２７セグメントに構成されている。すなわち、第十二実施形態のアーマチュアコア６は、相毎に第一ティース９ａ、第二ティース９ｂ、および第三ティース９ｃの３つのティース９ａ〜９ｃを有している。
各相のティース９ａ〜９ｃには、それぞれ３つのコイル３３Ｕ〜３５Ｗのうち、何れか１つのコイル３３Ｕ〜３５Ｗのみが巻装される。Next, a twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Here, as shown in FIG. 32, the three-phase DC motor 1 of the twelfth embodiment is a six-pole nine-slot 27 segment in which six permanent magnets 4, nine slots 11, and 27 segments 14 are provided. It is configured. That is, the armature core 6 of the twelfth embodiment has three teeth 9a to 9c of a first tooth 9a, a second tooth 9b, and a third tooth 9c for each phase.
Only one of the three coils 33U to 35W is wound around the teeth 9a to 9c of each phase.

より詳しくは、例えば、１番ティース９をＵ相の第一ティース９ａ、４番ティース９をＵ相の第二ティース９ｂ、７番ティース９をＵ相の第三ティース９ｃとしたとき、１番ティース９に「−Ｕ」相の第二コイル３４Ｕを巻装し、４番ティース９にＵ相の第一コイル３３Ｕを巻装し、７番ティース９に「−Ｕ」相の第三コイル３５Ｕを巻装する。
また、例えば、２番ティース９をＶ相の第一ティース９ａ、５番ティース９をＶ相の第二ティース９ｂ、８番ティース９をＶ相の第三ティース９ｃとしたとき、２番ティース９に「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｖを巻装し、５番ティース９に「−Ｖ」相の第三コイル３５Ｖを巻装し、８番ティース９にＶ相の第一コイル３３Ｖを巻装する。More specifically, for example, when the first tooth 9 is a U-phase first tooth 9a, the fourth tooth 9 is a U-phase second tooth 9b, and the seventh tooth 9 is a U-phase third tooth 9c, A second coil 34U of "-U" phase is wound around the teeth 9, a first coil 33U of U phase is wound around the fourth tooth 9, and a third coil 35U of "-U" phase is wound around the seventh tooth 9. Wrap.
For example, when the second tooth 9 is the V-phase first tooth 9a, the fifth tooth 9 is the V-phase second tooth 9b, and the eighth tooth 9 is the V-phase third tooth 9c, the second tooth 9 The second coil 34V of “−V” phase is wound around the third tooth 35V of the “−V” phase is wound around the fifth tooth 9, and the first coil 33V of the V phase is wound around the eighth tooth 9. Disguise.

さらに、例えば、３番ティース９をＷ相の第一ティース９ａ、６番ティース９をＷ相の第二ティース９ｂ、９番ティース９をＷ相の第三ティース９ｃとしたとき、３番ティース９に「−Ｗ」相の第二コイル３４Ｗを巻装し、６番ティース９にＷ相の第一コイル３３Ｗを巻装し、９番ティース９に「−Ｗ」相の第三コイル３５Ｗを巻装する。
そして、これら各相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗの巻き始め端６１、および巻き終わり端６２は、隣接するセグメント１４間に、Ｕ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相の順となるように接続される。Further, for example, when the third tooth 9 is a W-phase first tooth 9a, the sixth tooth 9 is a W-phase second tooth 9b, and the ninth tooth 9 is a W-phase third tooth 9c, the third tooth 9 A “−W” phase second coil 34 W is wound around the sixth tooth 9, a W phase first coil 33 W is wound around the ninth tooth 9, and a “−W” phase third coil 35 W is wound around the ninth tooth 9. Disguise.
The winding start ends 61 and the winding end ends 62 of the coils 33U to 35W of the respective phases are arranged between the adjacent segments 14 with U, “−W”, “−W”, V, “−U”, “ -U ", W," -V "," -V "phases are connected in this order.

次に、図３３に基づいて、この第十二実施形態の３相直流モータ１の作用について説明する。
なお、２つのブラシ２１，２１は、電気角で１８０°周回り方向に間隔を開けて配置されているが、ここでは、２つのブラシ２１のうち、一方のブラシ２１が例えば１−２番セグメント１４，１４間に当接（Ｕ相に対向するように配置）され、他方のブラシ２１が６番セグメント１４に当接（「−Ｕ」相と「−Ｕ」相との間に配置）されている場合について説明する。これに加え、１−２番セグメント１４，１４間に配置されたブラシ２１を陽極側のブラシ２１とし、６番セグメント１４に配置されたブラシ２１を陰極側のブラシ２１とした場合について説明する。Next, the operation of the three-phase DC motor 1 of the twelfth embodiment will be described based on FIG.
The two brushes 21 and 21 are arranged with an electrical angle of 180 ° in the circumferential direction, but here, one of the two brushes 21 is, for example, the 1-2 segment. 14, 14 (arranged so as to face the U phase), and the other brush 21 abuts on the sixth segment 14 (arranged between the “−U” phase and the “−U” phase). The case will be described. In addition to this, a case will be described in which the brush 21 disposed between the first and second segments 14 and 14 is the anode-side brush 21 and the brush 21 disposed on the sixth segment 14 is the cathode-side brush 21.

同図に示すように、陽極側のブラシ２１は、１−２番セグメント１４，１４間に跨って配置されているので、４番ティース９に巻装されているＵ相の第一コイル３３Ｕが短絡した状態になる。
一方、１番ティース９に巻装されている「−Ｕ相」の第二コイル３４Ｕには順方向（図３３における時計回り方向）に電流が流れる。他方、７番ティース９に巻装されている「−Ｕ」相の第三コイル３５Ｕには逆方向（図３３における反時計回り方向）に電流が流れる。このように、１番、７番ティース９に巻装され、ブラシ２１によって短絡されない２つのコイル３４Ｕ，３５Ｕには、互いに逆向きの電流が流れるので磁界が相殺され、永久磁石４との間にトルクが発生しない。As shown in the figure, since the anode-side brush 21 is disposed between the first and second segments 14 and 14, the U-phase first coil 33U wound around the fourth tooth 9 is provided. It becomes a short-circuited state.
On the other hand, a current flows in the forward direction (clockwise direction in FIG. 33) through the “−U phase” second coil 34 U wound around the first tooth 9. On the other hand, a current flows in the reverse direction (counterclockwise direction in FIG. 33) through the third coil 35U of the “−U” phase wound around the seventh tooth 9. In this way, currents in opposite directions flow through the two coils 34U and 35U wound around the first and seventh teeth 9 and not short-circuited by the brush 21, so that the magnetic field is canceled and between the permanent magnet 4 Torque is not generated.

これに対し、２番ティース９、５番ティース９、および８番ティース９に巻装されているＶ相の第一コイル３３Ｖ、「−Ｖ」相の第二コイル３４Ｖ、および「−Ｖ」相の第三コイル３５Ｖには、それぞれ順方向に電流が流れる。
一方、３番ティース９、６番ティース９、および９番ティース９に巻装されているＷ相の第一コイル３３Ｗ、「−Ｗ」相の第二コイル３４Ｗ、および「−Ｗ」相の第三コイル３５Ｗには、それぞれ逆方向に電流が流れる。On the other hand, the V-phase first coil 33V, the “−V” phase second coil 34V, and the “−V” phase wound around the second teeth 9, the fifth teeth 9, and the eighth teeth 9 A current flows through each of the third coils 35V in the forward direction.
On the other hand, the third tooth 9, the sixth tooth 9, and the W-phase first coil 33W, the “−W” phase second coil 34W, and the “−W” phase No. A current flows through each of the three coils 35W in the opposite direction.

すると、２，３，５，６，８，９番ティース９にそれぞれ磁界が形成される。これらの磁界の向きは、周回り方向に順番になるので、これらの磁界と永久磁石４との間に磁気的な吸引力や反発力が回転軸５を中心にして点対称となる位置で同じ方向に作用する。そして、これによって回転軸５が回転する。
回転軸５が回転し始めると、ブラシ２１，２１に摺接するセグメント１４が順次変更されコイルに流れる電流の向きが切り替えられる、所謂整流が行われる。Then, a magnetic field is formed in each of the second, third, fifth, sixth, eighth and ninth teeth 9. Since the directions of these magnetic fields are in order in the circumferential direction, the magnetic attractive force and repulsive force between these magnetic fields and the permanent magnet 4 are the same at positions where they are point-symmetric about the rotation axis 5. Acts on direction. As a result, the rotating shaft 5 rotates.
When the rotating shaft 5 starts to rotate, so-called rectification is performed in which the segments 14 that are in sliding contact with the brushes 21 and 21 are sequentially changed and the direction of the current flowing through the coil is switched.

したがって、上述の第十二実施形態によれば、前述した第八実施形態と同様の効果に加え、１つのティース９に第一コイル３３Ｕ〜３３Ｗ、第二コイル３４Ｕ〜３４Ｗ、および第三コイル３５Ｕ〜３５Ｗの３つのコイルが全て巻装されず、１つのティース９に第一コイル３３Ｕ〜３３Ｗ、第二コイル３４Ｕ〜３４Ｗ、または第三コイル３５Ｕ〜３５Ｗの何れか１つのコイルが巻装されるので、コイル３３Ｕ〜３５Ｗとセグメント１４との結線作業工数を低減させることができる。このため、巻線１２の巻装作業を容易化することができる。 Therefore, according to the above-described twelfth embodiment, in addition to the same effects as those of the above-described eighth embodiment, one tooth 9 includes the first coils 33U to 33W, the second coils 34U to 34W, and the third coil 35U. All of the three coils of ~ 35W are not wound, and any one of the first coils 33U to 33W, the second coils 34U to 34W, or the third coils 35U to 35W is wound around one tooth 9. As a result, the number of man-hours for connecting the coils 33U to 35W and the segment 14 can be reduced. For this reason, the winding operation | work of the coil | winding 12 can be made easy.

なお、この第十二実施形態では、１番、２番、３番ティース９をそれぞれ各相の第一ティース９ａとし、４番、５番、６番ティース９をそれぞれ各相の第二ティース９ｂとし、７番、８番、９番ティース９をそれぞれ各相の第三ティース９ｃとした場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、相毎の３つのティース９において、第一ティース９ａ、第二ティース９ｂ、第三ティース９ｃの割り当てはそれぞれ自由に設定することが可能である。また、各ティース９ａ〜９ｃに巻装するコイル３３Ｕ〜３５Ｗも対応する相のティース９に巻装されていれば自由に設定することが可能である。 In the twelfth embodiment, the first, second, and third teeth 9 are the first teeth 9a of the respective phases, and the fourth, fifth, and sixth teeth 9 are the second teeth 9b of the respective phases. The case where the No. 7, No. 8 and No. 9 teeth 9 are the third teeth 9c of the respective phases has been described. However, the present invention is not limited to this, and in the three teeth 9 for each phase, the assignment of the first teeth 9a, the second teeth 9b, and the third teeth 9c can be set freely. In addition, the coils 33U to 35W wound around the teeth 9a to 9c can be freely set as long as they are wound around the teeth 9 of the corresponding phases.

例えば、相毎の３つのティース９ａ〜９ｃにそれぞれ３つのコイル３３Ｕ〜３５Ｗを１つずつ巻装されていれば、図３４に示すような巻装構造にしてもよい。そして、隣接するセグメント１４間にＵ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相のコイル３３Ｕ〜３５Ｗがこの順で電気的に順次接続されていればよい。
ここで、図３４に示すように、各ティース９に巻線１２を巻装すると共に、各セグメント１４に接続線２５を接続した場合にあっては、巻装作業を一筆書きの要領で完了させることができるので、巻装作業の工数を低減させることが可能になる。For example, if three coils 33U to 35W are wound one by one on three teeth 9a to 9c for each phase, a winding structure as shown in FIG. 34 may be used. Between the adjacent segments 14, coils 33 U to 35 W of U, “−W”, “−W”, V, “−U”, “−U”, W, “−V”, “−V” phases are provided. What is necessary is just to be electrically connected sequentially in this order.
Here, as shown in FIG. 34, when the windings 12 are wound around the teeth 9 and the connection wires 25 are connected to the segments 14, the winding work is completed in the manner of a single stroke. Therefore, it is possible to reduce the man-hours for the winding work.

なお、上述の実施形態では、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されているアーマチュア３にあっては、ブラシ２１が２つ設けられている場合について説明した（例えば、図２０、図３３参照）。しかしながら、ブラシ２１の個数は２つに限られるものではなく、磁極数と同じ個数までブラシ２１を増加することができる。 In the above-described embodiment, the case where the two brushes 21 are provided in the armature 3 in which the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connection line 25 has been described (for example, FIG. 20, (See FIG. 33). However, the number of brushes 21 is not limited to two, and the number of brushes 21 can be increased to the same number as the number of magnetic poles.

また、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
さらに、上述の実施形態では、３相直流モータ１は、車両に搭載する電装品（例えば、ラジエータファン）の駆動源となるものである場合について説明したが、これに限られるものではなく、さまざまな製品に適用することが可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the three-phase DC motor 1 is a drive source of an electrical component (for example, a radiator fan) mounted on a vehicle has been described. Can be applied to various products.

以上説明した通り、本発明によれば、磁極数を多極化しつつ、巻線の巻装作業を容易に行うことが可能な３相直流モータを提供することができる。また、本発明によれば、さらにセグメント間電圧を低減でき、ブラシ、およびセグメントの放電摩耗をより低減することが可能な３相直流モータを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a three-phase DC motor capable of easily performing winding work while increasing the number of magnetic poles. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a three-phase DC motor capable of further reducing the voltage between segments and further reducing the brush and the discharge wear of the segments.

１３相直流モータ、２ヨーク、３アーマチュア、４永久磁石（磁極、）５回転軸、６アーマチュアコア、７，７Ｕ，７Ｖ，７Ｗ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、１２巻線、１３コンミテータ、１４セグメント、２５接続線（短絡部材）、３３ＵＵ相の第一コイル、３３ＶＶ相の第一コイル、３３ＷＷ相の第一コイル、３４Ｕ −Ｕ相の第二コイル、３４Ｖ −Ｖ相の第二コイル、３４Ｗ −Ｗ相の第二コイル、３５Ｕ −Ｕ相の第三コイル、３５Ｖ −Ｖ相の第三コイル、３５Ｗ −Ｗ相の第三コイル、６１巻き始め端（端末部）、６２巻き終わり端（端末部） 1 3-phase DC motor, 2 yoke, 3 armature, 4 permanent magnet (magnetic pole), 5 rotating shaft, 6 armature core, 7, 7U, 7V, 7W armature coil, 7a first coil, 7b second coil, 9 teeth, 11 slots, 12 windings, 13 commutators, 14 segments, 25 connecting wires (short-circuit members), 33U U-phase first coil, 33V V-phase first coil, 33W W-phase first coil, 34U-U phase Second coil, 34V-V phase second coil, 34W-W phase second coil, 35U-U phase third coil, 35V-V phase third coil, 35W-W phase third coil, 61 Winding end (terminal part), 62 Winding end (terminal part)

Claims

A yoke having a plurality of magnetic poles;
A rotating shaft rotatably provided inside the yoke;
An armature core attached to the rotary shaft and extending radially in the radial direction and having a plurality of teeth for winding a winding; and a plurality of slots formed between the teeth and extending along the axial direction;
A commutator provided adjacent to the armature core on the rotating shaft and having a plurality of segments arranged in a circumferential direction;
A short-circuit member that short-circuits the segments having the same potential among the plurality of segments,
When A is a natural number of 1 or more, the number of magnetic poles of the magnetic pole is P, the number of slots of the slot is Sr, and the number of segments is Se,
P = 2A, Sr = 3A, and Se = 9A
A three-phase DC motor in which the number of magnetic poles P, the number of slots Sr, and the number of segments Se are set so as to satisfy
Each tooth has a first coil formed by winding the winding in the forward direction using a concentrated winding method, and a second coil formed by winding the winding in the reverse direction using a concentrated winding method. , And a third coil,
Each tooth is assigned in the circumferential direction in the order of U phase, V phase, and W phase, and the first coil wound around each phase is used as a U phase, V phase, and W phase coil. When the second coil and the third coil that are mounted are -U phase, -V phase, and -W phase coils, respectively,
Between adjacent segments, coils of U phase, -W phase, -W phase, V phase, -U phase, -U phase, W phase, -V, -V phase are electrically connected in this order. 3-phase DC motor.

The teeth corresponding to the same phase, the first coil in the windings of the separate each, said second coil, and the three-phase DC motor according to claim 1 to form the third coil.

When A is a natural number of 2 or more,
The teeth corresponding to the same phase are wound so that the first coil of each phase is continuously in series,
The teeth corresponding to the same phase are wound so that the second coil of each phase is continuously in series,
The three-phase DC motor according to claim 1 , wherein the third coils of each phase are wound around teeth corresponding to the same phase in series.

A yoke having a plurality of magnetic poles;
A rotating shaft rotatably provided inside the yoke;
An armature core attached to the rotary shaft and extending radially in the radial direction and having a plurality of teeth for winding a winding; and a plurality of slots formed between the teeth and extending along the axial direction;
A commutator provided adjacent to the armature core on the rotating shaft and having a plurality of segments arranged in a circumferential direction;
A short-circuit member that short-circuits the segments having the same potential among the plurality of segments,
When A is a natural number of 2 or more, the number of magnetic poles of the magnetic pole is P, the number of slots is Sr, and the number of segments is Se,
P = 4A, Sr = 6A, and Se = 18A
The number of magnetic poles P, the number of slots Sr, and the number of segments Se are set so as to satisfy
The winding wound around each tooth is a three-phase DC motor forming two three-phase concentrated winding coil groups arranged symmetrically about the rotation axis,
Each coil group includes a first coil in which the winding is wound in the forward direction, a second coil in which the winding is wound in the reverse direction, and a third coil,
Each tooth is assigned in the circumferential direction in the order of U phase, V phase, and W phase, and the first coil wound around each phase is used as a U phase, V phase, and W phase coil. When the second coil and the third coil that are mounted are -U phase, -V phase, and -W phase coils, respectively,
Between adjacent segments, coils of U phase, -W phase, -W phase, V phase, -U phase, -U phase, W phase, -V phase, -V phase are electrically connected in this order. A three-phase DC motor.

A yoke having a plurality of magnetic poles;
A rotating shaft rotatably provided inside the yoke;
An armature core attached to the rotary shaft and extending radially in the radial direction and having a plurality of teeth for winding a winding; and a plurality of slots formed between the teeth and extending along the axial direction;
A commutator provided adjacent to the armature core on the rotating shaft and having a plurality of segments arranged in a circumferential direction;
A short-circuit member that short-circuits the segments having the same potential among the plurality of segments,
When A is a natural number of 2 or more, the number of magnetic poles of the magnetic pole is P, the number of slots is Sr, and the number of segments is Se,
P = 4A, Sr = 6A, and Se = 18A
The number of magnetic poles P, the number of slots Sr, and the number of segments Se are set so as to satisfy
A three-phase DC motor in which each tooth is assigned in the circumferential direction in the order of U phase, V phase, and W phase,
Each of the three-phase teeth that are present in every third phase is wound in a concentrated winding manner so that the windings are continuously in series, and this is used as one coil group for two coil groups on the armature core. Form the
Each coil group includes a first coil in which the winding is wound in the forward direction, a second coil in which the winding is wound in the reverse direction, and a third coil,
The first coil wound around each phase is a U-phase, V-phase, and W-phase coil, the second coil wound around each phase, and the third coil are each a -U-phase, When using -V phase and -W phase coils,
Between adjacent segments, coils of U phase, -W phase, -W phase, V phase, -U phase, -U phase, W phase, -V phase, -V phase are electrically connected in this order. A three-phase DC motor.

A yoke having six magnetic poles;
A rotating shaft rotatably provided inside the yoke;
There are nine teeth that are attached to the rotating shaft and extend radially in the radial direction, and the winding is wound in a concentrated winding manner, and nine slots that are formed between the teeth and extend along the axial direction. Armature core,
A commutator provided on the rotating shaft adjacent to the armature core and having 27 segments arranged in a circumferential direction;
The commutator is a three-phase DC motor provided with a short-circuit member that short-circuits the same-potential segments existing every eight along the circumferential direction,
Assign each tooth in the circumferential direction in the order of U phase, V phase, W phase and set three teeth for each phase, the first tooth, the second tooth, and the third tooth,
On the first tooth, the winding is wound in the forward direction to form U-phase, V-phase, and W-phase coils,
On the second tooth and the third tooth, the windings are wound in opposite directions to form coils of -U phase, -V phase, and -W phase, respectively.
Between adjacent segments, coils of U phase, -W phase, -W phase, V phase, -U phase, -U phase, W phase, -V, -V phase are electrically connected in this order. 3-phase DC motor.