JP7074557B2 - Electric motor - Google Patents
Electric motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP7074557B2 JP7074557B2 JP2018092538A JP2018092538A JP7074557B2 JP 7074557 B2 JP7074557 B2 JP 7074557B2 JP 2018092538 A JP2018092538 A JP 2018092538A JP 2018092538 A JP2018092538 A JP 2018092538A JP 7074557 B2 JP7074557 B2 JP 7074557B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- tooth
- segment
- teeth
- wound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Dc Machiner (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
本発明は、電動モータに関するものである。 The present invention relates to an electric motor.
モータの中には、車両等に搭載されるブラシ付きの3相直流モータ(以下、ブラシ付きモータという)がある。このブラシ付きモータは、内周面に永久磁石を取り付けた円筒状のヨークと、ヨークの径方向内側に回転自在に設けられたアーマチュアと、を備えている。
アーマチュアは、回転軸と、回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアと、回転軸にアーマチュアコアと隣接するように外嵌固定されたコンミテータと、を有している。
Among the motors, there is a brushed three-phase DC motor (hereinafter referred to as a brushed motor) mounted on a vehicle or the like. The brushed motor comprises a cylindrical yoke with a permanent magnet attached to its inner peripheral surface and an armature rotatably provided inside the yoke radially.
The armature has a rotation shaft, an armature core externally fixed to the rotation shaft, and a commutator externally fixed to the rotation shaft so as to be adjacent to the armature core.
アーマチュアコアは、径方向に沿って延び、放射状に配置された複数のティースを有している。周方向に隣接する各ティース間には、蟻溝状のスロットが形成される。これらスロットを介して各ティースにコイルが巻回される。
コンミテータには、複数のセグメントが周方向に沿って配置されている。これらセグメントに、コイルが接続されている。また、各セグメントには、ブラシが摺接される。ブラシは、外部電源に電気的に接続される。そして、外部電源の電力がブラシを介して各セグメントに印加されることにより、各コイルに電流が供給される。
The armature core extends radially and has multiple teeth arranged radially. A dovetail groove-shaped slot is formed between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction. A coil is wound around each tooth through these slots.
A plurality of segments are arranged along the circumferential direction in the commitator. A coil is connected to these segments. In addition, a brush is slidably contacted with each segment. The brush is electrically connected to an external power source. Then, the electric power of the external power source is applied to each segment through the brush, so that a current is supplied to each coil.
これにより、アーマチュアコアに所定の磁界が形成され、この磁界と永久磁石との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。このため、アーマチュアが回転する。
また、アーマチュアが回転することによって、ブラシが摺接するセグメントが順次変更され、コイルに供給される電流の向きが切替えられる、いわゆる整流が行われる。これにより、アーマチュアが継続的に回転する。
As a result, a predetermined magnetic field is formed in the armature core, and a magnetic attraction force or a repulsive force is generated between the magnetic field and the permanent magnet. Therefore, the armature rotates.
Further, by rotating the armature, the segment with which the brush is in sliding contact is sequentially changed, and the direction of the current supplied to the coil is switched, so-called rectification is performed. This causes the armature to rotate continuously.
ところで、モータの小型化、軽量化を図ろうとした場合の手段として、永久磁石の多極化が考えられる。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る。この結果、磁気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。
ここで、単純に多極化しようとするとスロット数が多くなるので、アーマチュアコアの外径を一定に保とうとすると、スロットが小さくなってしまう。この結果、コイルの巻回作業が困難になってしまう。このため、コイルの巻回作業を容易化しつつ、モータを小型化できるさまざまな技術が提案されている。
By the way, as a means for reducing the size and weight of the motor, it is conceivable to increase the number of permanent magnets. By increasing the number of poles, it is possible to reduce the amount of effective magnetic flux per pole of the magnetic pole. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the armature core that forms magnetism.
Here, if the number of slots is simply increased, the number of slots will increase, and if the outer diameter of the armature core is kept constant, the slots will become smaller. As a result, the coil winding work becomes difficult. Therefore, various techniques have been proposed that can reduce the size of the motor while facilitating the coil winding work.
例えば、6個のティースと、12個のセグメントを有し、ティースに周方向に1から6まで順に番号を付するとともに、セグメントに周方向に1から12まで順に番号を付したとき、コイルは、巻き始め端が7番セグメントに接続され、7番セグメントから1番セグメントに接続され、1番セグメントから1番ティースに順方向に巻回され、1番ティースから2番セグメントに接続され、2番セグメントから8番セグメントに接続され、8番セグメントから3番ティースに逆方向に巻回され、3番ティースから3番セグメントに接続され、3番セグメントから9番セグメントに接続され、9番セグメントから5番ティースに順方向に巻回され、5番ティースから10番セグメントに接続され、10番セグメントから4番セグメントに接続され、4番セグメントから1番ティースに逆方向に巻回され、1番ティースから11番セグメントに接続され、11番セグメントから5番セグメントに接続され、5番セグメントから3番ティースに順方向に巻回され、3番ティースから6番セグメントに接続され、6番セグメントから12番セグメントに接続され、12番セグメントから5番ティースに逆方向に巻回され、5番ティースから引き出された巻き終わり端が、再び7番セグメントに接続されているものがある。同電位となるセグメント同士は、均圧線(接続線)によって短絡されている。このように構成することで、コイルを形成する際に用いるフライヤの数を2つに増大し、一度に2つのコイルを形成する、いわゆるダブルフライヤ方式が採用できる。このため、コイルの巻回作業の工数を減少することができる(例えば、特許文献1参照)。
For example, when the coil has 6 teeth and 12 segments, the teeth are numbered in order from 1 to 6 in the circumferential direction, and the segments are numbered in order from 1 to 12 in the circumferential direction, the coil is , The winding start end is connected to the 7th segment, connected from the 7th segment to the 1st segment, wound forward from the 1st segment to the 1st tooth, connected to the 1st tooth to the 2nd segment, 2 The 9th segment is connected to the 8th segment, the 8th segment is wound in the opposite direction to the 3rd tooth, the 3rd tooth is connected to the 3rd segment, the 3rd segment is connected to the 9th segment, and the 9th segment is connected. Is wound forward from the 5th tooth, connected to the 10th segment from the 5th tooth, connected to the 4th segment from the 10th segment, and wound in the reverse direction from the 4th segment to the 1st tooth, 1 It is connected from the
また、例えば、各ティースは、互いに隣接するセグメント間に電気的に接続され順方向に巻装された第1コイルと、互いに隣接する他のセグメント間に電気的に接続され逆方向に巻装された第2コイルとを備えたものがある。そして、第1コイルの巻き始め端が接続されているセグメントと、第2コイルの巻き始め端が接続されているセグメントとの相対位置が、一対のブラシ同士の相対位置に対応するように設定されている。同電位となるセグメント同士は、均圧線(接続線)によって短絡されている(例えば、特許文献2参照)。 Also, for example, each tooth is electrically connected between segments adjacent to each other and wound in the forward direction, and the first coil is electrically connected between other segments adjacent to each other and wound in the opposite direction. Some are equipped with a second coil. Then, the relative position between the segment to which the winding start end of the first coil is connected and the segment to which the winding start end of the second coil is connected is set so as to correspond to the relative position between the pair of brushes. ing. The segments having the same potential are short-circuited by pressure equalizing lines (connecting lines) (see, for example, Patent Document 2).
ところで、コイルには、同じ線径であっても製造誤差による僅かな線径の違いが生じてしまうことが多い。このため、上述の特許文献1のように、ダブルフライヤ方式によってコイルを形成する場合、各ティースに巻回されたコイルの巻回数が同じであっても、別々のコイルで巻回された箇所の重量が異なってしまう可能性があった。この結果、アーマチュアの重量バランスが悪化してしまう可能性があった。
By the way, even if the coil has the same wire diameter, there is often a slight difference in wire diameter due to a manufacturing error. Therefore, as in
また、上述の特許文献2にあっては、ティースに巻回されたコイルが接続されないセグメントが存在する。このようなセグメントにブラシが摺接された場合、均圧線に流れる電流値が大きくなってしまい、均圧線が損傷する可能性があった。
Further, in the above-mentioned
図8に基づいて、より具体的に説明する。
図8は、特許文献2におけるコイル207の電気回路を示す説明図である。
図8に示すように、例えば、1番セグメント214と4番セグメント14とに各々ブラシ222が摺接されている場合、コイル207は、1番セグメント214と均圧線252を介して接続されている7番セグメント214と、4番セグメント214と均圧線252を介して接続されている1番セグメント214と、の間で電気回路が並列となるように接続されている形になる。
A more specific description will be given with reference to FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an electric circuit of the
As shown in FIG. 8, for example, when the
このため、例えば、ブラシ222に供給される電流の電流値が4[i]である場合、コイル207に供給される電流の電流値は2[i]となるものの、1番-7番セグメント214間の均圧線252に供給される電流の電流値は4[i]となる。同様に、4番-1番セグメント214間の均圧線252に供給される電流の電流値も4[i]となる。
このように、均圧線252に流れる電流値が大きくなってしまい、均圧線252が損傷する可能性があった。
Therefore, for example, when the current value of the current supplied to the
In this way, the value of the current flowing through the
そこで、本発明は、コイルの巻回作業を容易化するために、ダブルフライヤ方式を採用してもアーマチュアの重量バランスが悪化してしまうことを防止できるとともに、均圧線に流れる電流値を低減できる電動モータを提供するものである。 Therefore, the present invention can prevent the weight balance of the armature from deteriorating even if the double flyer method is adopted in order to facilitate the coil winding work, and reduce the current value flowing through the pressure equalizing wire. It provides an electric motor that can be used.
上記の課題を解決するために、本発明に係る電動モータは、筒部を有するヨークと、前記筒部の内周面に設けられた4極の永久磁石と、前記筒部の径方向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、径方向外側に向かって放射状に延びる6個のティース、及び周方向に隣接する各前記ティース間に形成される6個のスロットを有するアーマチュアコアと、各前記ティースに、それぞれ集中巻き方式により巻回されるコイルと、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12個のセグメントを周方向に配置したコンミテータと、各前記セグメントを介して前記コイルに給電を行う複数のブラシと、を備え、N、及びAを0以上の整数とし、αを、α=0.5Aを満たすように設定したとき、前記コイルは、前記回転軸を中心にして対向する位置に存在する2つの前記ティースに、N/2+α回巻回されて形成される第1小コイルと、N/2-α回巻回されて形成される第2小コイルと、をそれぞれ別々の前記ティースに配置してなる第1コイルと、前記第1コイルが形成された2つの前記ティースに、N/2+α回巻回されて形成される第3小コイルと、N/2-α回巻回されて形成される第4小コイルと、をそれぞれ別々の前記ティースに配置してなる第2コイルと、からなり、2つの前記ティースのうち、一方の前記ティースに、前記第1小コイルと前記第4小コイルとを配置し、2つの前記ティースのうち、他方の前記ティースに、前記第2小コイルと前記第3小コイルとを配置し、各前記セグメントには、前記コイルと、所定の前記セグメント間とを接続する均圧線とが接続されており、前記ティースに周方向に1から6まで順に番号を付するとともに、前記セグメントに周回り方向に1から12まで順に番号を付したとき、前記第1コイルは、巻き始め端が7番セグメントに接続され、前記回転軸の回転方向の一方向に向かって引き回されてから1番セグメントに接続され、1番セグメントから前記一方向に向かって引き回されてから1番ティースに順方向に巻回され、1番ティースから前記一方向とは逆方向の他方向に引き回されてから4番ティースに前記順方向に巻回され、4番ティースから前記他方向に引き回されてから2番セグメントに接続され、2番セグメントから前記一方向に引き回されてから8番セグメントに接続され、8番セグメントから前記一方向に引き回されてから3番ティースに前記順方向とは逆向きの逆方向に巻回され、3番ティースから前記一方向に引き回されてから6番ティースに前記逆方向に巻回され、6番ティースから前記一方向に引き回されてから3番セグメントに接続され、3番セグメントから前記一方向に引き回されてから9番セグメントに接続され、9番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番ティースに前記順方向に巻回され、5番ティースから前記他方向に引き回されてから2番ティースに前記順方向に巻回され、2番ティースから前記一方向に引き回されてから10番セグメントに接続され、10番セグメントから前記一方向に引き回されてから4番セグメントに接続され、4番セグメントから前記一方向に引き回されてから1番ティースに前記逆方向に巻回され、1番ティースから前記一方向に引き回されてから4番ティースに前記逆方向に巻回され、4番ティースから前記一方向に引き回されてから11番セグメントに接続され、11番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番セグメントに接続され、5番セグメントから前記一方向に引き回されてから3番ティースに前記順方向に巻回され、3番ティースから前記他方向に引き回されてから6番ティースに前記順方向に巻回され、6番ティースから前記他方向に引き回されてから6番セグメントに接続され、6番セグメントから前記一方向に引き回されてから12番セグメントに接続され、12番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番ティースに前記逆方向に巻回され、5番ティースから前記一方向に引き回されてから2番ティースに前記逆方向に巻回され、2番ティースから前記一方向に引き回されてから7番セグメントに接続され、1番ティース及び4番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、2番ティース及び5番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、3番ティース及び6番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、前記第2コイルは、前記第1コイルと前記回転軸を中心に点対称に配置され、1番ティース及び4番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであり、2番ティース及び5番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであり、3番ティース及び6番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the electric motor according to the present invention has a yoke having a cylinder portion, a 4-pole permanent magnet provided on the inner peripheral surface of the cylinder portion, and a radial inside of the cylinder portion. It has a rotating shaft that is rotatably provided, six teeth that are attached to the rotating shaft and extend radially outward, and six slots that are formed between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction. An armature core, a coil wound around each of the teeth by a centralized winding method, a commutator provided adjacent to the armature core on the rotation axis and arranging 12 segments in the circumferential direction, and each of the segments. When a plurality of brushes for supplying power to the coil are provided, N and A are integers of 0 or more, and α is set to satisfy α = 0.5A, the coil rotates. A first small coil formed by N / 2 + α turns and a second small coil formed by N / 2-α turns around the two teeth existing at positions facing each other with respect to the axis. A first coil in which a coil is arranged separately in the teeth, and a third small coil formed by winding N / 2 + α turns around the two teeth in which the first coil is formed. It consists of a fourth small coil formed by N / 2-α winding and a second coil in which the fourth small coil is arranged separately in the teeth, and in one of the two teeth, the tooth is used. The first small coil and the fourth small coil are arranged, and the second small coil and the third small coil are arranged in the other of the two teeth, and the third small coil is arranged in each of the segments. Is connected to the coil and the pressure equalizing wire connecting the predetermined segments , the teeth are numbered in order from 1 to 6 in the circumferential direction, and the segments are numbered 1 in the circumferential direction. When numbered in order from to 12, the first coil is connected to the first segment after the winding start end is connected to the seventh segment, is drawn in one direction in the rotation direction of the rotation axis, and then is connected to the first segment. The No. 1 segment is wound in one direction and then wound forward to the No. 1 tooth, and the No. 1 tooth is wound in the other direction opposite to the one direction and then the No. 4 tooth. It is wound in the forward direction, routed from the 4th tooth in the other direction, and then connected to the 2nd segment, and then routed from the 2nd segment in the same direction, and then connected to the 8th segment. Route in the above one direction from the number segment After being wound, it is wound around the No. 3 tooth in the opposite direction to the forward direction, drawn from the No. 3 tooth in the one direction, and then wound around the No. 6 tooth in the opposite direction, and then the No. 6 tooth. After being routed in one direction and then connected to the third segment, routed from the third segment in the one direction and then connected to the ninth segment, and then routed from the ninth segment in the one direction. After being wound in the forward direction by the 5th tooth, wound in the other direction from the 5th tooth, wound in the forward direction by the 2nd tooth, and wound in the one direction from the 2nd tooth. It is connected to the 10th segment, routed from the 10th segment in the one direction, then connected to the 4th segment, routed from the 4th segment in the one direction, and then wound around the 1st tooth in the opposite direction. Then, it is wound in the opposite direction from the 1st tooth to the 4th tooth, wound in the opposite direction from the 1st tooth, and then connected to the 11th segment after being drawn in the 1st direction from the 4th tooth, and is connected to the 11th segment. After being routed in one direction, it is connected to the 5th segment, and after being routed in the 1st direction from the 5th segment, it is wound around the 3rd tooth in the forward direction and from the 3rd tooth in the other direction. After being routed, it is wound around the 6th tooth in the forward direction, is routed from the 6th tooth in the other direction, is connected to the 6th segment, and is routed from the 6th segment in the same direction. It is connected to the 12th segment, is wound in the one direction from the 12th segment, is wound in the opposite direction to the 5th tooth, is wound in the same direction from the 5th tooth, and then is wound in the 2nd tooth. The coil, which is wound in the opposite direction, is drawn from the No. 2 tooth in the one direction, is connected to the No. 7 segment, and is wound around either the No. 1 tooth or the No. 4 tooth, is the first small coil. The coil is the coil, the coil wound around the other is the second small coil, and the coil wound around either the second tooth or the fifth tooth is the first small coil, and the other is The wound coil is the second small coil, the coil wound around one of the third and sixth teeth is the first small coil, and the coil wound around the other. Is the second small coil, and the second coil is arranged point-symmetrically about the first coil and the rotation axis, and is wound around either the first tooth or the fourth tooth. The coil is the third small coil, the coil wound around the one is the fourth small coil, and the coil wound around the other of the second and fifth teeth is the first coil. The third small coil, the coil wound around the one is the fourth small coil, and the coil wound around the other of the third and sixth teeth is the third small coil. It is characterized in that the coil wound around the one side is the fourth small coil .
このように構成することで、ダブルフライヤ方式を用いて各ティースにコイルを巻回した場合であっても、各ティースに別々の2つのコイルが配置される。このため、ダブルフライヤ方式を採用してもアーマチュアの重量バランスが悪化してしまうことを防止できる。
また、各セグメントに、ティースに巻回されたコイルを接続することができる。このため、同電位のセグメント同士を接続した均圧線に流れる電流値が大きくなってしまうことを防止でき、均圧線の損傷を防止できる。
With this configuration, even when a coil is wound around each tooth using the double flyer method, two separate coils are arranged for each tooth. Therefore, even if the double flyer method is adopted, it is possible to prevent the weight balance of the armature from deteriorating.
Further, a coil wound around the teeth can be connected to each segment. Therefore, it is possible to prevent the current value flowing through the pressure equalizing wire connecting the segments having the same potential from becoming large, and it is possible to prevent the pressure equalizing wire from being damaged.
本発明に係る電動モータは、筒部を有するヨークと、前記筒部の内周面に設けられた4極の永久磁石と、前記筒部の径方向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、径方向外側に向かって放射状に延びる6個のティース、及び周方向に隣接する各前記ティース間に形成される6個のスロットを有するアーマチュアコアと、各前記ティースに、それぞれ集中巻き方式により巻回されるコイルと、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12個のセグメントを周方向に配置したコンミテータと、各前記セグメントを介して前記コイルに給電を行う複数のブラシと、を備え、N、及びAを0以上の整数とし、αを、α=0.5Aを満たすように設定したとき、前記コイルは、前記回転軸を中心にして対向する位置に存在する2つの前記ティースに、N/2+α回巻回されて形成される第1小コイルと、N/2-α回巻回されて形成される第2小コイルと、をそれぞれ別々の前記ティースに配置してなる第1コイルと、前記第1コイルが形成された2つの前記ティースに、N/2+α回巻回されて形成される第3小コイルと、N/2-α回巻回されて形成される第4小コイルと、をそれぞれ別々の前記ティースに配置してなる第2コイルと、からなり、2つの前記ティースのうち、一方の前記ティースに、前記第1小コイルと前記第4小コイルとを配置し、2つの前記ティースのうち、他方の前記ティースに、前記第2小コイルと前記第3小コイルとを配置し、各前記セグメントには、前記コイルと、所定の前記セグメント間とを接続する均圧線とが接続されており、前記ティースに周方向に1から6まで順に番号を付するとともに、前記セグメントに周回り方向に1から12まで順に番号を付したとき、前記第1コイルは、巻き始め端が7番セグメントに接続され、前記回転軸の回転方向の一方向に向かって引き回されてから1番セグメントに接続され、1番セグメントから前記一方向とは逆方向の他方向に向かって引き回されてから1番ティースに順方向に巻回され、1番ティースから前記他方向に引き回されてから4番ティースに前記順方向に巻回され、4番ティースから前記他方向に引き回されてから2番セグメントに接続され、2番セグメントから前記一方向に引き回されてから8番セグメントに接続され、8番セグメントから前記一方向に引き回されてから3番ティースに前記順方向とは逆向きの逆方向に巻回され、3番ティースから前記一方向に引き回されてから6番ティースに前記逆方向に巻回され、6番ティースから前記一方向に引き回されてから3番セグメントに接続され、3番セグメントから前記一方向に引き回されてから9番セグメントに接続され、9番セグメントから前記他方向に引き回されてから5番ティースに前記順方向に巻回され、5番ティースから前記他方向に引き回されてから2番ティースに前記順方向に巻回され、2番ティースから前記他方向に引き回されてから10番セグメントに接続され、10番セグメントから前記一方向に引き回されてから4番セグメントに接続され、4番セグメントから前記一方向に引き回されてから1番ティースに前記逆方向に巻回され、1番ティースから前記一方向に引き回されてから4番ティースに前記逆方向に巻回され、4番ティースから前記一方向に引き回されてから11番セグメントに接続され、11番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番セグメントに接続され、5番セグメントから前記他方向に引き回されてから3番ティースに前記順方向に巻回され、3番ティースから前記他方向に引き回されてから6番ティースに前記順方向に巻回され、6番ティースから前記他方向に引き回されてから6番セグメントに接続され、6番セグメントから前記一方向に引き回されてから12番セグメントに接続され、12番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番ティースに前記逆方向に巻回され、5番ティースから前記一方向に引き回されてから2番ティースに前記逆方向に巻回され、2番ティースから前記一方向に引き回されてから7番セグメントに接続され、1番ティース及び4番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、2番ティース及び5番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、3番ティース及び6番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、前記第2コイルは、前記第1コイルと前記回転軸を中心に点対称に配置され、1番ティース及び4番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであり、2番ティース及び5番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであり、3番ティース及び6番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであることを特徴とする。 The electric motor according to the present invention includes a yoke having a tubular portion, a four-pole permanent magnet provided on the inner peripheral surface of the tubular portion, and a rotating shaft rotatably provided inside the tubular portion in the radial direction. An armature core attached to the axis of rotation and having six teeth radially outwardly extending and six slots formed between each of the circumferentially adjacent teeth, and to each of the teeth. A coil wound by a centralized winding method, a commutator provided adjacent to the armature core on the rotating shaft and arranging 12 segments in the circumferential direction, and feeding power to the coil via each of the segments. When a plurality of brushes are provided, N and A are integers of 0 or more, and α is set so as to satisfy α = 0.5A, the coils are located at positions facing each other with respect to the rotation axis. The first small coil formed by N / 2 + α winding and the second small coil formed by N / 2-α winding are separately formed on the two existing teeth. A first coil arranged in the above, a third small coil formed by N / 2 + α winding around the two teeth on which the first coil is formed, and an N / 2-α rotation. The fourth small coil is formed by arranging the first small coil and the second coil separately on the teeth, and the first small coil and the first small coil are placed on one of the two teeth. Four small coils are arranged, and the second small coil and the third small coil are arranged on the other of the two teeth, and the coil and the predetermined said are arranged in each of the segments. When the pressure equalizing wire connecting the segments is connected and the teeth are numbered in order from 1 to 6 in the circumferential direction and the segments are numbered in order from 1 to 12 in the circumferential direction. , The winding start end of the first coil is connected to the 7th segment, is drawn in one direction of the rotation direction of the rotation axis, and then is connected to the 1st segment, from the 1st segment to the 1st direction. Is wound in the opposite direction in the opposite direction and then wound in the forward direction by the No. 1 tooth, and then wound in the other direction from the No. 1 tooth and then wound in the forward direction by the No. 4 tooth. The 4th tooth is routed in the other direction and then connected to the 2nd segment, the 2nd segment is routed in the 1st direction and then connected to the 8th segment, and the 8th segment is routed in the 1st direction. After being done, the 3rd teeth mentioned above It is wound in the opposite direction to the forward direction, wound in the one direction from the third tooth, then wound in the opposite direction to the sixth tooth, and wound in the one direction from the sixth tooth. Then connected to the 3rd segment, routed from the 3rd segment in the one direction, then connected to the 9th segment, routed from the 9th segment in the other direction, and then routed to the 5th tooth in the forward direction. It is wound, wound from the 5th tooth in the other direction, then wound around the 2nd tooth in the forward direction, wound from the 2nd tooth in the other direction, and then connected to the 10th segment. After being routed in the one direction from the No. segment, it is connected to the No. 4 segment, and after being routed in the one direction from the No. 4 segment, it is wound around the No. 1 tooth in the opposite direction. After being routed in a direction, it is wound around the 4th tooth in the opposite direction, is routed from the 4th tooth in the same direction, is connected to the 11th segment, and is routed from the 11th segment in the one direction. Then it is connected to the 5th segment, wound from the 5th segment in the other direction, then wound around the 3rd tooth in the forward direction, and then drawn from the 3rd tooth in the other direction, and then the 6th tooth. It is wound in the forward direction, routed from the 6th tooth in the other direction, and then connected to the 6th segment, and then routed from the 6th segment in the same direction, and then connected to the 12th segment. After being wound in the one direction from the No. segment, it is wound in the opposite direction to the No. 5 tooth, and after being wound in the one direction from the No. 5 tooth, it is wound in the opposite direction by the No. 2 tooth. The coil that is drawn from the No. 1 tooth in one direction, connected to the No. 7 segment, and wound around either the No. 1 tooth or the No. 4 tooth is the first small coil, and is wound around the other. The coil is the second small coil, the coil wound around one of the second and fifth teeth is the first small coil, and the coil wound around the other is the first coil. The second small coil, the coil wound around either the third or sixth tooth is the first small coil, and the coil wound around the other is the second small coil. The second coil is arranged point-symmetrically about the first coil and the rotation axis, and the coil wound around either the first tooth or the fourth tooth is the third small coil. a The coil wound around the one is the fourth small coil, and the coil wound around the other of the second and fifth teeth is the third small coil, and the one is the same. The coil wound around the fourth small coil is the fourth small coil, and the coil wound around the other of the third and sixth teeth is the third small coil and is wound around the one. The coil is the fourth small coil .
このように構成することで、各ティースに配置される別々の2つのコイルの比率をほぼ同じようにすることができる。このため、ダブルフライヤ方式を採用してもアーマチュアの重量バランスが悪化してしまうことをより確実に防止できる。 With this configuration, the ratio of the two separate coils arranged in each tooth can be made almost the same. Therefore, even if the double flyer method is adopted, it is possible to more reliably prevent the weight balance of the armature from deteriorating.
本発明によれば、ダブルフライヤ方式を用いて各ティースにコイルを巻回した場合であっても、各ティースに別々の2つのコイルが配置される。このため、ダブルフライヤ方式を採用してもアーマチュアの重量バランスが悪化してしまうことを防止できる。
また、各セグメントに、ティースに巻回されたコイルを接続することができる。このため、同電位のセグメント同士を接続した均圧線に流れる電流値が大きくなってしまうことを防止でき、均圧線の損傷を防止できる。
According to the present invention, even when a coil is wound around each tooth by using the double flyer method, two separate coils are arranged on each tooth. Therefore, even if the double flyer method is adopted, it is possible to prevent the weight balance of the armature from deteriorating.
Further, a coil wound around the teeth can be connected to each segment. Therefore, it is possible to prevent the current value flowing through the pressure equalizing wire connecting the segments having the same potential from becoming large, and it is possible to prevent the pressure equalizing wire from being damaged.
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(ブラシ付きモータ)
図1は、ブラシ付きモータ1の軸方向に沿う断面図である。
ブラシ付きモータ1は、例えば、車両に搭載する電装品の駆動源として用いられる。
図1に示すように、ブラシ付きモータ1は、略有底円筒形状のヨーク2内に回転自在に設けられたアーマチュア3を備え、ヨーク2の開口部2cをエンドブラケット17で閉塞してある。なお、以下の説明では、アーマチュア3の回転軸線方向を単に軸方向、アーマチュア3の回転方向を周方向、軸方向及び周方向に直交するアーマチュア3の径方向を単に径方向、と称して説明する。
(Motor with brush)
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the axial direction of the brushed
The brushed
As shown in FIG. 1, the brushed
ヨーク2の内周面には、周方向に永久磁石4が4個固定されている。つまり、磁極を4個有している。
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に巻回されたコイル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、例えばリング状の金属板8を軸方向に複数枚積層したものである。しかしながら、アーマチュアコア6を、軟磁性粉を加圧成形することにより形成してもよい。
Four
The
金属板8の外周部には、軸方向からみてT字型のティース50が径方向外側に向かって突出するように6個形成されている。各ティース50は、周方向に沿って等間隔に配置されている。複数枚の金属板8を回転軸5に外嵌することにより、アーマチュアコア6の外周には隣接するティース50間に蟻溝状のスロット51が形成されている。スロット51は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に6個形成されている。これらスロット51を通して、ティース50にコイル7が集中巻方式により巻回されている(詳細は後述する)。
Six T-shaped
コンミテータ13は、回転軸5の一端に外嵌固定されている。コンミテータ13の外周面には、導電材で形成されたセグメント14が12枚取り付けられている。このように、本実施形態のブラシ付きモータ1は、4個の永久磁石4(磁極数が4極)、6個のスロット51(6個のティース50)、及び12枚のセグメント14を有する、いわゆる4極6スロット12セグメント(倍セグメント)のモータである。
The
セグメント14は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。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、セグメント14と一体形成されている。ライザ15には、ティース50に巻回されたコイル7が掛け回わされ、例えばヒュージングにより固定されている。これにより、セグメント14とこれに対応するコイル7とが電気的に接続される。
The
また、各セグメント14のうち、所定の2個のセグメント14、つまり、同電位となる2個のセグメント14同士を短絡するように、コイル7が接続されている(図2参照、詳細は後述する)。同電位となる2個のセグメント14同士を短絡するコイル7は、均圧線(接続線)52として機能する。これら均圧線52も、所定のセグメント14のライザ15に掛け回され、例えばヒュージングにより固定されている。
Further, among the
回転軸5の他端側は、ヨーク2の底部2bに突出形成されたボス内の軸受12によって回転自在に支持されている。ヨーク2の開口部2c側端にはエンドブラケット17が設けられている。このエンドブラケット17の内側にはホルダステー20が取り付けられている。ホルダステー20には、例えば、周回り方向に90°の間隔を開けて一対のブラシホルダ21が形成されている。ブラシホルダ21には、それぞれブラシ22が各々スプリング23を介して付勢された状態で出没自在に内装されている。
The other end side of the
各ブラシ22は、ピグテール16を介して外部電源に電気的に接続されている。各ブラシ22は、正極ブラシと負極ブラシとに分類される。これらブラシ22の先端部は、スプリング23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22を介してコンミテータ13に供給される。
Each
(第1実施形態)
(コイルの巻回方法)
次に、図2、図3に基づいて、コイル7の巻回方法について説明する。
ここで、各ティース50、及び各セグメント14にコイル7を巻回するにあたり、使用される巻線装置としては、コイル7を繰り出すフライヤ(巻線装置、及びフライヤのいずれも不図示)を2つ有する巻線装置が用いられる。すなわち、各ティース50、及び各セグメント14には、ダブルフライヤ方式により2つの別々のコイルが巻回される。
そこで、説明を分かりやすくするために、図2では、2つのフライヤのうち、第1フライヤから繰り出されるコイル7について説明する。図3では、2つのフライヤのうち、第2フライヤから繰り出されるコイル7について説明する。
(First Embodiment)
(Coil winding method)
Next, a winding method of the
Here, as the winding device used for winding the
Therefore, in order to make the explanation easy to understand, in FIG. 2, the
図2、図3は、永久磁石4と、アーマチュア3のティース50、セグメント14、及びコイル7(均圧線52)と、を展開した図であり、隣接するティース50間の空隙がスロット51に相当している。
ここで、図2、図3に示すように、アーマチュア3は、3相(U相、V相、W相)構造であり、各ティース50は、周方向に沿ってU相、V相、W相の順に割り当てられている。以下の説明では、各ティース50に割り当てられた相と番号を順に付すとともに、各セグメント14に周方向に順に番号を付して説明する。なお、図2、図3では、U1(1)番のティース50の近傍に、1番のセグメント14が位置するように各セグメント14に番号を付しているが、これに限られるものではなく、1番のセグメント14の位置を任意に設定することができる。
2 and 3 are views in which the
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the
まず、図2に基づいて、第1フライヤから繰り出されるコイル7について説明する。
図2に示すように、コイル7は、巻き始め端7aが7番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。続いて、アーマチュア3(回転軸5)の回転方向一方向(図2における右方向、以下の説明では単に一方向という)に向かってコイル7が引き回される。その後、コイル7は、1番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、7,1番セグメント14間に均圧線52を形成する。
続いて、コイル7は、1番セグメント14から一方向に向かって引き回された後、U1(1)番ティース50に順方向(図2における時計回り方向)に巻回されて第1U相順コイル171Uaを形成する。
First, the
As shown in FIG. 2, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、U1(1)番ティース50から一方向とは逆方向(アーマチュア3(回転軸5)の回転方向他方向、図2における左方向、以下の説明では単に他方向という)に引き回される。その後、コイル7は、U2(4)番ティース50に順方向に巻回されて第2U相順コイル172Uaを形成する。
続いて、コイル7は、U2(4)番ティース50から他方向に引き回される。その後、コイル7は、2番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
続いて、コイル7は、2番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、8番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、2,8番セグメント14間に均圧線52を形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、8番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、W1(3)番ティース50に順方向とは逆向きの逆方向(図2における反時計回り方向)に巻回されて第1W相逆コイル171Wbを形成する。
続いて、コイル7は、W1(3)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、W2(6)番ティース50に逆方向に巻回されて第2W相逆コイル172Wbを形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、W2(6)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、3番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
続いて、コイル7は、3番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、9番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、3,9番セグメント14間に均圧線52を形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、9番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、V2(5)番ティース50に順方向に巻回されて第2V相順コイル172Vaを形成する。
続いて、コイル7は、V2(5)番ティース50から他方向に引き回される。その後、コイル7は、V1(2)番ティース50に順方向に巻回されて第1V相順コイル171Vaを形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、V1(2)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、10番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
続いて、コイル7は、10番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、4番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、10,4番セグメント14間に均圧線52を形成する。
続いて、コイル7は、4番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、U1(1)番ティース50に逆方向に巻回されて第1U相逆コイル171Ubを形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、U1(1)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、U2(4)番ティース50に逆方向に巻回されて第2U相逆コイル172Ubを形成する。
続いて、コイル7は、U2(4)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、11番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
続いて、コイル7は、11番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、5番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、11,5番セグメント14間に均圧線52を形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、5番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、W1(3)番ティース50に順方向に巻回されて第1W相順コイル171Waを形成する。
続いて、コイル7は、W1(3)番ティース50から他方向に引き回される。その後、W2(6)番ティース50に順方向に巻回されて第2W相順コイル172Waを形成する。
続いて、コイル7は、W2(6)番ティース50から他方向に引き回される。その後、コイル7は、6番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、6番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、12番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、6,12番セグメント14間に均圧線52を形成する。
続いて、コイル7は、12番セグメント14から一方向に引き回される。その後、V2(5)番ティース50に逆方向に巻回されて第2V相逆コイル172Vbを形成する。
続いて、コイル7は、V2(5)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、V1(2)番ティース50に逆方向に巻回されて第1V相逆コイル171Vbを形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、V1(2)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、巻き終わり端7bが7番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。これにより、第1フライヤから繰り出されるコイル7の巻回作業が完了する。
Subsequently, the
次に、図3に基づいて、第2フライヤから繰り出されるコイル7について説明する。
ここで、第2フライヤは、第1フライヤに対して回転軸5を中心に点対称に動作する。すなわち、図3に示すように、第2フライヤのコイル7は、第1フライヤのコイル7(図2参照)に対して、回転軸5を中心にして点対称に形成されている。このため、第2フライヤのコイル7の具体的な引き回しについての説明は、省略する。
Next, the
Here, the second flyer operates point-symmetrically with respect to the first flyer about the
第2フライヤのコイル7は、U1(1)番ティース50に、第1U相順コイル271Uaを形成するとともに、第1U相逆コイル271Ubを形成する。また、第2フライヤのコイル7は、V1(2)番ティース50に、第1V相順コイル271Vaを形成するとともに、第1V相逆コイル271Vbを形成する。また、第2フライヤのコイル7は、W1(3)番ティース50に、第1W相順コイル271Waを形成するとともに、第1W相逆コイル271Wbを形成する。
The
また、第2フライヤのコイル7は、U2(4)番ティース50に、第2U相順コイル272Uaを形成するとともに、第2U相逆コイル272Ubを形成する。また、第2フライヤのコイル7は、V2(5)番ティース50に、第2V相順コイル272Vaを形成するとともに、第2V相逆コイル272Vbを形成する。また、第2フライヤのコイル7は、W2(6)番ティース50に、第2W相順コイル272Waを形成するとともに、第2W相逆コイル272Wbを形成する。
このように、各ティース50には、第1フライヤによって形成された2本の各相コイル171Ua~172Wbと、第2フライヤによって形成された2本の各相コイル271Ua~272Wbと、の合計4本の相コイル171Ua~272Wbが形成されている。
Further, the
As described above, each
ここで、図2~図4に基づいて、各ティース50に形成された各4本の相コイル171Ua~272Wbの関係について説明する。
図4は、アーマチュアコア6に対する各相コイル171Ua~272Wbの配置説明図である。図4では、アーマチュアコア6を軸方向からみている。
Here, the relationship between each of the four phase coils 171Ua to 272Wb formed in each
FIG. 4 is an explanatory diagram of the arrangement of each phase coil 171Ua to 272Wb with respect to the
まず、第1フライヤによって、各ティース50に形成された相コイル171Ua~172Wbのうち、回転軸5を中心にして対向する位置に存在する同相の2つのティース50に形成された相コイル171Ua~172Wbを第1コイル71とする。また、第1コイル71が形成された2つのティース50のうち、一方のティース50に形成されている2つの相コイル171Ua~172Wbを第1小コイル71U~71Wとし、他方のティース50に形成されている2つの相コイル171Ua~172Wbを第2小コイル72U~72Wとする。
First, of the phase coils 171Ua to 172Wb formed on each
本第1実施形態では、U1(1)番ティース50から順に、第1小コイル71U~71W、第2小コイル72U~72Wとしている。すなわち、U1(1)番ティース50、V1(2)番ティース50、及びW1(3)番ティース50のそれぞれに形成されている相コイル171Ua~171Wbを、それぞれ第1小コイル71U~71Wとしている。また、U1(1)番ティース50、V1(2)番ティース50、及びW1(3)番ティース50に回転軸5を中心としてそれぞれ対向するU2(4)番ティース50、V2(5)番ティース50、及びW2(6)番ティース50のそれぞれに形成されている相コイル172Ua~172Wbを、それぞれ第2小コイル72U~72Wとしている。
In the first embodiment, the first
次に、第2フライヤによって、各ティース50に形成された相コイル271Ua~272Wbのうち、回転軸5を中心にして対向する位置に存在する同相の2つのティース50に形成された相コイル271Ua~272Wbを第2コイル72とする。また、第2コイル72が形成された2つのティース50のうち、一方のティース50に形成されている2つの相コイル271Ua~272Wbを第3小コイル73U~73Wとし、他方のティース50に形成されている2つの相コイル271Ua~272Wbを第4小コイル74U~74Wとする。
Next, among the phase coils 271Ua to 272Wb formed on the
ここで、第2フライヤは、第1フライヤとは点対称に動作するので、第3小コイル73U~73W、第4小コイル74U~74Wとする順番は第1フライヤとは回転軸5を中心に反対になる。つまり、U1(1)番ティース50とは回転軸5を中心にして対向する位置に存在するU2(4)番ティース50から順に、第3小コイル73U~73W、第4小コイル74U~74Wとしている。すなわち、U2(4)番ティース50、V2(5)番ティース50、及びW2(6)番ティース50のそれぞれに形成されている相コイル272Ua~272Wbを、それぞれ第3小コイル73U~73Wとしている。また、U2(4)番ティース50、V2(5)番ティース50、及びW2(6)番ティース50に回転軸5を中心としてそれぞれ対向するU1(1)番ティース50、V1(2)番ティース50、及びW1(3)番ティース50のそれぞれに形成されている相コイル271Ua~271Wbを、それぞれ第2小コイル72U~72Wとしている。
Here, since the second flyer operates point-symmetrically with the first flyer, the order of the third
このように、U1(1)番ティース50には、U相の第1小コイル71U、及び第4小コイル74Uが形成されている。V1(2)番ティース50には、V相の第1小コイル71V、及び第4小コイル74Vが形成されている。W1(3)番ティース50には、W相の第1小コイル71W、及び第4小コイル74Wが形成されている。
また、U1(1)番ティース50とは回転軸5を中心にして対向する位置に存在するU2(4)番ティース50には、U相の第2小コイル72U、及び第3小コイル73Uが形成されている。V1(2)番ティース50とは回転軸5を中心にして対向する位置に存在するV2(5)番ティース50には、V相の第2小コイル72V、及び第3小コイル73Vが形成されている。W1(3)番ティース50とは回転軸5を中心にして対向する位置に存在するW2(6)番ティース50には、W相の第2小コイル72W、及び第3小コイル73Wが形成されている。
As described above, the U1 (1)
Further, the U2 (4)
(コイルの巻回数について)
次に、各小コイル71,72(第1~第4小コイル71U~74W)の巻回数について説明する。
N、及びAを0以上の整数とし、αを、α=0.5Aを満たすように設定したとき、
第1コイル71を構成する各第1小コイル71U~71Wの巻回数M1は、それぞれ、
M1=N/2+α ・・・(1)
を満たすように設定されている。
第1コイル71を構成する各第2小コイル72U~72Wの巻回数M2は、それぞれ、
M2=N/2-α ・・・(2)
を満たすように設定されている。
(About the number of coil turns)
Next, the number of turns of each of the
When N and A are integers of 0 or more and α is set to satisfy α = 0.5A,
The number of turns M1 of each of the first
M1 = N / 2 + α ・ ・ ・ (1)
It is set to meet.
The number of turns M2 of each of the second
M2 = N / 2-α ・ ・ ・ (2)
It is set to meet.
第2コイル72を構成する各第3小コイル73U~73Wの巻回数M3は、それぞれ、
M3=N/2+α ・・・(3)
を満たすように設定されている。
第2コイル72を構成する各第4小コイル74U~74Wの巻回数M4は、それぞれ、
M4=N/2-α ・・・(4)
を満たすように設定されている。
The number of turns M3 of each of the third
M3 = N / 2 + α ・ ・ ・ (3)
It is set to meet.
The number of turns M4 of each of the fourth
M4 = N / 2-α ・ ・ ・ (4)
It is set to meet.
ここで、各小コイル71U~74Wは、それぞれ2本の各相コイル171Ua~272Wbにより構成されている。すなわち、2本の各相コイル171Ua~272Wbの巻回数の合計が、上記式(1)~(4)を満たす巻回数M1~M4となればよい。
Here, each of the
(コイルの電気回路について)
次に、図5に基づいて、上記のように巻回されたコイル7の電気回路について説明する。
図5は、コイル7の電気回路を示す説明図である。
図5に示すように、例えば、1番セグメント14と4番セグメント14とに各々ブラシ22が摺接されている場合、ブラシ22間に4つの並列回路1H~4Hが形成される。このため、例えば、ブラシ22に供給される電流値が4[i]である場合、各回路に供給される電流は、それぞれ電流値が1[i]となる。また、均圧線52に供給される電流も、電流値が1[i]となる。
(About the electric circuit of the coil)
Next, the electric circuit of the
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an electric circuit of the
As shown in FIG. 5, for example, when the
このように、上述の第1実施形態では、4極6スロット12セグメント(倍セグメント)のブラシ付きモータ1において、各ティース50に、対応する相コイル171Ua~272Wbを巻回している。そして、これら相コイル171Ua~272Wbによって構成される各小コイル71U~74Wの巻回数M1~M4を、上記式(1)~(4)を満たすように設定している。このため、ダブルフライヤ方式を用いて各ティース50にコイル7を巻回した場合であっても、各ティース7に別々の2つのコイル7が配置される。したがって、ダブルフライヤ方式を採用してもアーマチュア3の重量バランスが悪化してしまうことを防止できる。
また、各セグメント14に、ティース50に巻回されたコイル7を接続することができる。このため、同電位のセグメント14同士を接続した均圧線52に流れる電流値が大きくなってしまうことを防止でき、均圧線52の損傷を防止できる。
As described above, in the above-mentioned first embodiment, in the brushed
Further, a
(第2実施形態)
次に、図1を援用し、図6、図7に基づいて、第2実施形態のコイル7の巻回方法について説明する。なお、前述の第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
ここで、第2実施形態において、ブラシ付きモータ1は、略有底円筒形状のヨーク2内に回転自在に設けられたアーマチュア3を備え、ヨーク2の開口部2cをエンドブラケット17で閉塞してある点は前述の第1実施形態と同様である。また、第2実施形態において、各ティース50、及び各セグメント14にコイル7を巻回するにあたり、使用される巻線装置としては、コイル7を繰り出すフライヤ(巻線装置、及びフライヤのいずれも不図示)を2つ有する巻線装置が用いられ、各ティース50、及び各セグメント14には、ダブルフライヤ方式により2つの別々のコイルが巻回される点も前述の第1実施形態と同様である。
第1実施形態と第2実施形態とで異なる点は、コイル7の巻回方法である。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIG. 1, a winding method of the
Here, in the second embodiment, the brushed
The difference between the first embodiment and the second embodiment is the winding method of the
(コイルの巻回方法)
図6は、2つのフライヤのうち、第1フライヤから繰り出されるコイル7について説明する。図7では、2つのフライヤのうち、第2フライヤから繰り出されるコイル7について説明する。
図6、図7は、永久磁石4と、アーマチュア3のティース50、セグメント14、及びコイル7(均圧線52)と、を展開した図であり、隣接するティース50間の空隙がスロット51に相当している。
ここで、図6、図7に示すように、アーマチュア3は、第1実施形態と同様に、3相(U相、V相、W相)構造であり、各ティース50は、周方向に沿ってU相、V相、W相の順に割り当てられている。
(Coil winding method)
FIG. 6 describes the
6 and 7 are views in which the
Here, as shown in FIGS. 6 and 7, the
まず、図6に基づいて、第1フライヤから繰り出されるコイル7について説明する。
図6に示すように、コイル7は、巻き始め端7aが7番セグメント14のライザ15に掛け回され、一方向(図6における右方向)に向かってコイル7が引き回される。その後、コイル7は、1番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、7,1番セグメント14間に均圧線52を形成する。
続いて、コイル7は、1番セグメント14から他方向(図6における左方向)に向かって引き回された後、U1(1)番ティース50に順方向(図6における時計回り方向)に巻回されて第1U相順コイル171Uaを形成する。
First, the
As shown in FIG. 6, in the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、U1(1)番ティース50から他方向に引き回される。その後、コイル7は、U2(4)番ティース50に順方向に巻回されて第2U相順コイル172Uaを形成する。
続いて、コイル7は、U2(4)番ティース50から他方向に引き回される。その後、コイル7は、2番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
続いて、コイル7は、2番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、8番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、2,8番セグメント14間に均圧線52を形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、8番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、W1(3)番ティース50に逆方向(図6における反時計回り方向)に巻回されて第1W相逆コイル171Wbを形成する。
続いて、コイル7は、W1(3)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、W2(6)番ティース50に逆方向に巻回されて第2W相逆コイル172Wbを形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、W2(6)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、3番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
続いて、コイル7は、3番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、9番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、3,9番セグメント14間に均圧線52を形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、9番セグメント14から他方向に引き回される。その後、コイル7は、V2(5)番ティース50に順方向に巻回されて第2V相順コイル172Vaを形成する。
続いて、コイル7は、V2(5)番ティース50から他方向に引き回される。その後、コイル7は、V1(2)番ティース50に順方向に巻回されて第1V相順コイル171Vaを形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、V1(2)番ティース50から他方向に引き回される。その後、コイル7は、10番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
続いて、コイル7は、10番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、4番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、10,4番セグメント14間に均圧線52を形成する。
続いて、コイル7は、4番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、U1(1)番ティース50に逆方向に巻回されて第1U相逆コイル171Ubを形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、U1(1)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、U2(4)番ティース50に逆方向に巻回されて第2U相逆コイル172Ubを形成する。
続いて、コイル7は、U2(4)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、11番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
続いて、コイル7は、11番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、5番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、11,5番セグメント14間に均圧線52を形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、5番セグメント14から他方向に引き回される。その後、コイル7は、W1(3)番ティース50に順方向に巻回されて第1W相順コイル171Waを形成する。
続いて、コイル7は、W1(3)番ティース50から他方向に引き回される。その後、W2(6)番ティース50に順方向に巻回されて第2W相順コイル172Waを形成する。
続いて、コイル7は、W2(6)番ティース50から他方向に引き回される。その後、コイル7は、6番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、6番セグメント14から一方向に引き回される。その後、コイル7は、12番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続され、6,12番セグメント14間に均圧線52を形成する。
続いて、コイル7は、12番セグメント14から一方向に引き回される。その後、V2(5)番ティース50に逆方向に巻回されて第2V相逆コイル172Vbを形成する。
続いて、コイル7は、V2(5)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、V1(2)番ティース50に逆方向に巻回されて第1V相逆コイル171Vbを形成する。
Subsequently, the
Subsequently, the
Subsequently, the
続いて、コイル7は、V1(2)番ティース50から一方向に引き回される。その後、コイル7は、巻き終わり端7bが7番セグメント14のライザ15に掛け回されて接続される。これにより、第1フライヤから繰り出されるコイル7の巻回作業が完了する。
Subsequently, the
次に、図7に基づいて、第2フライヤから繰り出されるコイル7について説明する。
ここで、第2フライヤは、第1フライヤに対して回転軸5を中心に点対称に動作する。すなわち、図7に示すように、第2フライヤのコイル7は、第1フライヤのコイル7(図6参照)に対して、回転軸5を中心にして点対称に形成されている。このため、第2フライヤのコイル7の具体的な引き回しについての説明は、省略する。
Next, the
Here, the second flyer operates point-symmetrically with respect to the first flyer about the
第2フライヤのコイル7は、U1(1)番ティース50に、第1U相順コイル271Uaを形成するとともに、第1U相逆コイル271Ubを形成する。また、第2フライヤのコイル7は、V1(2)番ティース50に、第1V相順コイル271Vaを形成するとともに、第1V相逆コイル271Vbを形成する。また、第2フライヤのコイル7は、W1(3)番ティース50に、第1W相順コイル271Waを形成するとともに、第1W相逆コイル271Wbを形成する。
The
また、第2フライヤのコイル7は、U2(4)番ティース50に、第2U相順コイル272Uaを形成するとともに、第2U相逆コイル272Ubを形成する。また、第2フライヤのコイル7は、V2(5)番ティース50に、第2V相順コイル272Vaを形成するとともに、第2V相逆コイル272Vbを形成する。また、第2フライヤのコイル7は、W2(6)番ティース50に、第2W相順コイル272Waを形成するとともに、第2W相逆コイル272Wbを形成する。
このように、各ティース50には、第1フライヤによって形成された2本の各相コイル171Ua~172Wbと、第2フライヤによって形成された2本の各相コイル271Ua~272Wbと、の合計4本の相コイル171Ua~272Wbが形成されている。
Further, the
As described above, each
このように、上述の第2実施形態においても、前述の第1実施形態と同様に、第1フライヤによって、各ティース50に形成された相コイル171Ua~172Wbのうち、回転軸5を中心にして対向する位置に存在する同相の2つのティース50に形成された相コイル171Ua~172Wbが、第1コイル71となる。また、第1コイル71が形成された2つのティース50のうち、一方のティース50に形成されている2つの相コイル171Ua~172Wbが、第1小コイル71U~71Wとなり、他方のティース50に形成されている2つの相コイル171Ua~172Wbが、第2小コイル72U~72Wとなる。
As described above, also in the above-mentioned second embodiment, as in the above-mentioned first embodiment, of the phase coils 171Ua to 172Wb formed on each
また、上述の第2実施形態においても、前述の第1実施形態と同様に、U1(1)番ティース50から順に、第1小コイル71U~71W、第2小コイル72U~72Wとなる。すなわち、U1(1)番ティース50、V1(2)番ティース50、及びW1(3)番ティース50のそれぞれに形成されている相コイル171Ua~171Wbが、それぞれ第1小コイル71U~71Wとなる。また、U1(1)番ティース50、V1(2)番ティース50、及びW1(3)番ティース50に回転軸5を中心としてそれぞれ対向するU2(4)番ティース50、V2(5)番ティース50、及びW2(6)番ティース50のそれぞれに形成されている相コイル172Ua~172Wbが、それぞれ第2小コイル72U~72Wとなる。
Further, also in the above-mentioned second embodiment, as in the above-mentioned first embodiment, the first
また、第2フライヤによって、各ティース50に形成された相コイル271Ua~272Wbのうち、回転軸5を中心にして対向する位置に存在する同相の2つのティース50に形成された相コイル271Ua~272Wbが、第2コイル72となる。さらに、第2コイル72が形成された2つのティース50のうち、一方のティース50に形成されている2つの相コイル271Ua~272Wbが、第3小コイル73U~73Wとなり、他方のティース50に形成されている2つの相コイル271Ua~272Wbが、第4小コイル74U~74Wとなる。
Further, among the phase coils 271Ua to 272Wb formed on the
したがって、上述の第2実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第1実施形態に加え、第2実施形態のようにコイル7の巻回方法のバリエーションを増やすことができる。
Therefore, according to the above-mentioned second embodiment, the same effect as that of the above-mentioned first embodiment can be obtained. Further, in addition to the first embodiment, it is possible to increase the variation of the winding method of the
なお、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。
例えば、上述の実施形態では、ブラシ付きモータ1は、車両に搭載する電装品(例えば、パワーウインドウ)の駆動源として用いられる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、さまざまな機器の駆動用としてブラシ付きモータ1を採用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications to the above-mentioned embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the brushed
また、上述の実施形態では、U1(1)番ティース50から順に、第1小コイル71U~71W、第2小コイル72U~72Wとするとともに、U1(1)番ティース50とは回転軸5を中心にして対向する位置に存在するU2(4)番ティース50から順に、第3小コイル73U~73W、第4小コイル74U~74W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、U2(4)番ティース50から順に、第1小コイル71U~71W、第2小コイル72U~72Wとするとともに、U1(1)番ティース50から順に、第3小コイル73U~73W、第4小コイル74U~74Wとしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the first
1…ブラシ付きモータ(モータ)、2…ヨーク、3…アーマチュア、4…永久磁石、5…回転軸、6…アーマチュアコア、7…コイル、7a…巻き始め端、7b…巻き終わり端、14…セグメント、22…ブラシ、50…ティース、51…スロット、52…均圧線、71…第1コイル、72…第2コイル、71U,71V,71W…第1小コイル、72U,72V,72W…第2小コイル、73U,73V,73W…第3小コイル、74U,74V,74W…第4小コイル、171Ua,271Ua…第1U相順コイル、171Ub,271Ub…第1U相逆コイル、171Va,271Va…第1V相順コイル、171Vb,271Vb…第1V相逆コイル、171Wa,271Wa…第1W相順コイル、171Wb,271Wb…第1W相逆コイル、172Ua,272Ua…第2U相順コイル、172Ub,272Ub…第2U相逆コイル、172Va,272Va…第2V相順コイル、172Vb,272Vb…第2V相逆コイル、172Wa,272Wa…第2W相順コイル、172Wb,272Wb…第2W相逆コイル 1 ... Brushed motor (motor), 2 ... York, 3 ... Armature, 4 ... Permanent magnet, 5 ... Rotating shaft, 6 ... Armature core, 7 ... Coil, 7a ... Winding start end, 7b ... Winding end end, 14 ... Segment, 22 ... Brush, 50 ... Teeth, 51 ... Slot, 52 ... Pressure equalizing wire, 71 ... 1st coil, 72 ... 2nd coil, 71U, 71V, 71W ... 1st small coil, 72U, 72V, 72W ... First 2 small coils, 73U, 73V, 73W ... 3rd small coil, 74U, 74V, 74W ... 4th small coil, 171Ua, 271Ua ... 1st U phase forward coil, 171Ub, 271Ub ... 1st U phase reverse coil, 171Va, 271Va ... 1st V phase forward coil, 171Vb, 271Vb ... 1st V phase reverse coil, 171Wa, 271Wa ... 1st W phase forward coil, 171Wb, 271Wb ... 1st W phase reverse coil, 172Ua, 272Ua ... 2nd U phase forward coil, 172Ub, 272Ub ... 2nd U phase reverse coil, 172Va, 272Va ... 2nd V phase forward coil, 172Vb, 272Vb ... 2nd V phase reverse coil, 172Wa, 272Wa ... 2nd W phase forward coil, 172Wb, 272Wb ... 2nd W phase reverse coil
Claims (2)
前記筒部の内周面に設けられた4極の永久磁石と、
前記筒部の径方向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、径方向外側に向かって放射状に延びる6個のティース、及び周方向に隣接する各前記ティース間に形成される6個のスロットを有するアーマチュアコアと、
各前記ティースに、それぞれ集中巻き方式により巻回されるコイルと、
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12個のセグメントを周方向に配置したコンミテータと、
各前記セグメントを介して前記コイルに給電を行う複数のブラシと、を備え、
N、及びAを0以上の整数とし、αを、α=0.5Aを満たすように設定したとき、
前記コイルは、
前記回転軸を中心にして対向する位置に存在する2つの前記ティースに、N/2+α回巻回されて形成される第1小コイルと、N/2-α回巻回されて形成される第2小コイルと、をそれぞれ別々の前記ティースに配置してなる第1コイルと、
前記第1コイルが形成された2つの前記ティースに、N/2+α回巻回されて形成される第3小コイルと、N/2-α回巻回されて形成される第4小コイルと、をそれぞれ別々の前記ティースに配置してなる第2コイルと、
からなり、
2つの前記ティースのうち、一方の前記ティースに、前記第1小コイルと前記第4小コイルとを配置し、
2つの前記ティースのうち、他方の前記ティースに、前記第2小コイルと前記第3小コイルとを配置し、
各前記セグメントには、前記コイルと、所定の前記セグメント間とを接続する均圧線とが接続されており、
前記ティースに周方向に1から6まで順に番号を付するとともに、前記セグメントに周回り方向に1から12まで順に番号を付したとき、
前記第1コイルは、
巻き始め端が7番セグメントに接続され、前記回転軸の回転方向の一方向に向かって引き回されてから1番セグメントに接続され、
1番セグメントから前記一方向に向かって引き回されてから1番ティースに順方向に巻回され、
1番ティースから前記一方向とは逆方向の他方向に引き回されてから4番ティースに前記順方向に巻回され、
4番ティースから前記他方向に引き回されてから2番セグメントに接続され、
2番セグメントから前記一方向に引き回されてから8番セグメントに接続され、
8番セグメントから前記一方向に引き回されてから3番ティースに前記順方向とは逆向きの逆方向に巻回され、
3番ティースから前記一方向に引き回されてから6番ティースに前記逆方向に巻回され、
6番ティースから前記一方向に引き回されてから3番セグメントに接続され、
3番セグメントから前記一方向に引き回されてから9番セグメントに接続され、
9番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番ティースに前記順方向に巻回され、
5番ティースから前記他方向に引き回されてから2番ティースに前記順方向に巻回され、
2番ティースから前記一方向に引き回されてから10番セグメントに接続され、
10番セグメントから前記一方向に引き回されてから4番セグメントに接続され、
4番セグメントから前記一方向に引き回されてから1番ティースに前記逆方向に巻回され、
1番ティースから前記一方向に引き回されてから4番ティースに前記逆方向に巻回され、
4番ティースから前記一方向に引き回されてから11番セグメントに接続され、
11番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番セグメントに接続され、
5番セグメントから前記一方向に引き回されてから3番ティースに前記順方向に巻回され、
3番ティースから前記他方向に引き回されてから6番ティースに前記順方向に巻回され、
6番ティースから前記他方向に引き回されてから6番セグメントに接続され、
6番セグメントから前記一方向に引き回されてから12番セグメントに接続され、
12番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番ティースに前記逆方向に巻回され、
5番ティースから前記一方向に引き回されてから2番ティースに前記逆方向に巻回され、
2番ティースから前記一方向に引き回されてから7番セグメントに接続され、
1番ティース及び4番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、
2番ティース及び5番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、
3番ティース及び6番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記回転軸を中心に点対称に配置され、
1番ティース及び4番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであり、
2番ティース及び5番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであり、
3番ティース及び6番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであることを特徴とする電動モータ。 A yoke with a cylinder and
A 4-pole permanent magnet provided on the inner peripheral surface of the cylinder,
A rotating shaft rotatably provided inside the tubular portion in the radial direction,
An armature core attached to the axis of rotation and having six teeth radially outwardly extending and six slots formed between each of the circumferentially adjacent teeth.
A coil that is wound around each of the teeth by a centralized winding method,
A commutator provided on the rotation axis adjacent to the armature core and having 12 segments arranged in the circumferential direction,
A plurality of brushes, which feed the coil through each of the segments, are provided.
When N and A are integers of 0 or more and α is set to satisfy α = 0.5A,
The coil is
A first small coil formed by N / 2 + α turns and a first small coil formed by N / 2-α turns around the two teeth existing at positions facing each other with respect to the rotation axis. The first coil, which is formed by arranging two small coils in the teeth separately from each other,
A third small coil formed by N / 2 + α turns and a fourth small coil formed by N / 2-α turns around the two teeth on which the first coil is formed. A second coil, each of which is placed on the teeth separately.
Consists of
The first small coil and the fourth small coil are arranged on one of the two teeth.
The second small coil and the third small coil are arranged on the other of the two teeth.
A pressure equalizing wire connecting the coil and the predetermined segment is connected to each of the segments .
When the teeth are numbered in order from 1 to 6 in the circumferential direction and the segments are numbered in order from 1 to 12 in the circumferential direction.
The first coil is
The winding start end is connected to the 7th segment, is drawn in one direction of the rotation direction of the rotation axis, and then is connected to the 1st segment.
It is wound in one direction from the first segment and then wound in the forward direction to the first tooth.
It is wound from the 1st tooth in the other direction opposite to the one direction, and then wound around the 4th tooth in the forward direction.
It is routed from the 4th tooth in the other direction and then connected to the 2nd segment.
It is routed from the 2nd segment in the above direction and then connected to the 8th segment.
After being wound in the one direction from the 8th segment, it is wound around the 3rd tooth in the opposite direction to the forward direction.
It is wound in the same direction from the 3rd tooth and then wound in the opposite direction to the 6th tooth.
It is routed from the 6th tooth in the above direction and then connected to the 3rd segment.
It is routed from the 3rd segment in the above direction and then connected to the 9th segment.
After being routed in the one direction from the 9th segment, it is wound in the forward direction on the 5th tooth.
After being drawn from the 5th tooth in the other direction, it is wound around the 2nd tooth in the forward direction.
It is routed from the 2nd tooth in the above direction and then connected to the 10th segment.
It is routed from the 10th segment in the above direction and then connected to the 4th segment.
It is wound in the same direction from the 4th segment and then wound in the opposite direction to the 1st tooth.
It is wound from the 1st tooth in the same direction and then wound around the 4th tooth in the opposite direction.
It is routed from the 4th tooth in the above direction and then connected to the 11th segment.
It is routed from the 11th segment in the above direction and then connected to the 5th segment.
After being routed in the one direction from the 5th segment, it is wound in the forward direction on the 3rd tooth.
After being drawn from the 3rd tooth in the other direction, it is wound around the 6th tooth in the forward direction.
After being routed from the 6th tooth in the other direction, it is connected to the 6th segment.
It is routed from the 6th segment in the above direction and then connected to the 12th segment.
After being routed in the one direction from the 12th segment, it is wound in the opposite direction to the 5th tooth.
It is wound in the one direction from the 5th tooth and then wound in the opposite direction to the 2nd tooth.
It is routed from the 2nd tooth in the above direction and then connected to the 7th segment.
The coil wound around either the 1st tooth or the 4th tooth is the first small coil, and the coil wound around the other is the second small coil.
The coil wound around either the No. 2 tooth or the No. 5 tooth is the first small coil, and the coil wound around the other is the second small coil.
The coil wound around either the No. 3 tooth or the No. 6 tooth is the first small coil, and the coil wound around the other is the second small coil.
The second coil is arranged point-symmetrically about the first coil and the rotation axis.
The coil wound around the other of the No. 1 teeth and the No. 4 teeth is the third small coil, and the coil wound around the one is the fourth small coil.
The coil wound around the other of the 2nd and 5th teeth is the 3rd small coil, and the coil wound around the 1st coil is the 4th small coil.
The coil wound around the other of the 3rd and 6th teeth is the 3rd small coil, and the coil wound around the 1st coil is the 4th small coil. Electric motor.
前記筒部の内周面に設けられた4極の永久磁石と、
前記筒部の径方向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、径方向外側に向かって放射状に延びる6個のティース、及び周方向に隣接する各前記ティース間に形成される6個のスロットを有するアーマチュアコアと、
各前記ティースに、それぞれ集中巻き方式により巻回されるコイルと、
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12個のセグメントを周方向に配置したコンミテータと、
各前記セグメントを介して前記コイルに給電を行う複数のブラシと、を備え、
N、及びAを0以上の整数とし、αを、α=0.5Aを満たすように設定したとき、
前記コイルは、
前記回転軸を中心にして対向する位置に存在する2つの前記ティースに、N/2+α回巻回されて形成される第1小コイルと、N/2-α回巻回されて形成される第2小コイルと、をそれぞれ別々の前記ティースに配置してなる第1コイルと、
前記第1コイルが形成された2つの前記ティースに、N/2+α回巻回されて形成される第3小コイルと、N/2-α回巻回されて形成される第4小コイルと、をそれぞれ別々の前記ティースに配置してなる第2コイルと、
からなり、
2つの前記ティースのうち、一方の前記ティースに、前記第1小コイルと前記第4小コイルとを配置し、
2つの前記ティースのうち、他方の前記ティースに、前記第2小コイルと前記第3小コイルとを配置し、
各前記セグメントには、前記コイルと、所定の前記セグメント間とを接続する均圧線とが接続されており、
前記ティースに周方向に1から6まで順に番号を付するとともに、前記セグメントに周回り方向に1から12まで順に番号を付したとき、
前記第1コイルは、
巻き始め端が7番セグメントに接続され、前記回転軸の回転方向の一方向に向かって引き回されてから1番セグメントに接続され、
1番セグメントから前記一方向とは逆方向の他方向に向かって引き回されてから1番ティースに順方向に巻回され、
1番ティースから前記他方向に引き回されてから4番ティースに前記順方向に巻回され、
4番ティースから前記他方向に引き回されてから2番セグメントに接続され、
2番セグメントから前記一方向に引き回されてから8番セグメントに接続され、
8番セグメントから前記一方向に引き回されてから3番ティースに前記順方向とは逆向きの逆方向に巻回され、
3番ティースから前記一方向に引き回されてから6番ティースに前記逆方向に巻回され、
6番ティースから前記一方向に引き回されてから3番セグメントに接続され、
3番セグメントから前記一方向に引き回されてから9番セグメントに接続され、
9番セグメントから前記他方向に引き回されてから5番ティースに前記順方向に巻回され、
5番ティースから前記他方向に引き回されてから2番ティースに前記順方向に巻回され、
2番ティースから前記他方向に引き回されてから10番セグメントに接続され、
10番セグメントから前記一方向に引き回されてから4番セグメントに接続され、
4番セグメントから前記一方向に引き回されてから1番ティースに前記逆方向に巻回され、
1番ティースから前記一方向に引き回されてから4番ティースに前記逆方向に巻回され、
4番ティースから前記一方向に引き回されてから11番セグメントに接続され、
11番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番セグメントに接続され、
5番セグメントから前記他方向に引き回されてから3番ティースに前記順方向に巻回され、
3番ティースから前記他方向に引き回されてから6番ティースに前記順方向に巻回され、
6番ティースから前記他方向に引き回されてから6番セグメントに接続され、
6番セグメントから前記一方向に引き回されてから12番セグメントに接続され、
12番セグメントから前記一方向に引き回されてから5番ティースに前記逆方向に巻回され、
5番ティースから前記一方向に引き回されてから2番ティースに前記逆方向に巻回され、
2番ティースから前記一方向に引き回されてから7番セグメントに接続され、
1番ティース及び4番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、
2番ティース及び5番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、
3番ティース及び6番ティースのいずれか一方に巻回された前記コイルが前記第1小コイルであり、他方に巻回された前記コイルが前記第2小コイルであり、
前記第2コイルは、前記第1コイルと前記回転軸を中心に点対称に配置され、
1番ティース及び4番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであり、
2番ティース及び5番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであり、
3番ティース及び6番ティースのいずれか前記他方に巻回された前記コイルが前記第3小コイルであり、前記一方に巻回された前記コイルが前記第4小コイルであることを特徴とする電動モータ。 A yoke with a cylinder and
A 4-pole permanent magnet provided on the inner peripheral surface of the cylinder,
A rotating shaft rotatably provided inside the tubular portion in the radial direction,
An armature core attached to the axis of rotation and having six teeth radially outwardly extending and six slots formed between each of the circumferentially adjacent teeth.
A coil that is wound around each of the teeth by a centralized winding method,
A commutator provided on the rotation axis adjacent to the armature core and having 12 segments arranged in the circumferential direction,
A plurality of brushes, which feed the coil through each of the segments, are provided.
When N and A are integers of 0 or more and α is set to satisfy α = 0.5A,
The coil is
A first small coil formed by N / 2 + α turns and a first small coil formed by N / 2-α turns around the two teeth existing at positions facing each other with respect to the rotation axis. The first coil, which is formed by arranging two small coils in the teeth separately from each other,
A third small coil formed by N / 2 + α turns and a fourth small coil formed by N / 2-α turns around the two teeth on which the first coil is formed. A second coil, each of which is placed on the teeth separately.
Consists of
The first small coil and the fourth small coil are arranged on one of the two teeth.
The second small coil and the third small coil are arranged on the other of the two teeth.
A pressure equalizing wire connecting the coil and the predetermined segment is connected to each of the segments.
When the teeth are numbered in order from 1 to 6 in the circumferential direction and the segments are numbered in order from 1 to 12 in the circumferential direction.
The first coil is
The winding start end is connected to the 7th segment, is drawn in one direction of the rotation direction of the rotation axis, and then is connected to the 1st segment.
It is wound from the 1st segment in the other direction opposite to the one direction, and then wound forward to the 1st tooth.
After being drawn from the 1st tooth in the other direction, it is wound around the 4th tooth in the forward direction.
It is routed from the 4th tooth in the other direction and then connected to the 2nd segment.
It is routed from the 2nd segment in the above direction and then connected to the 8th segment.
After being wound in the one direction from the 8th segment, it is wound around the 3rd tooth in the opposite direction to the forward direction.
It is wound in the same direction from the 3rd tooth and then wound in the opposite direction to the 6th tooth.
It is routed from the 6th tooth in the above direction and then connected to the 3rd segment.
It is routed from the 3rd segment in the above direction and then connected to the 9th segment.
After being routed from the 9th segment in the other direction, it is wound around the 5th tooth in the forward direction.
After being drawn from the 5th tooth in the other direction, it is wound around the 2nd tooth in the forward direction.
After being routed from the 2nd tooth in the other direction, it is connected to the 10th segment.
It is routed from the 10th segment in the above direction and then connected to the 4th segment.
It is wound in the same direction from the 4th segment and then wound in the opposite direction to the 1st tooth.
It is wound from the 1st tooth in the same direction and then wound around the 4th tooth in the opposite direction.
It is routed from the 4th tooth in the above direction and then connected to the 11th segment.
It is routed from the 11th segment in the above direction and then connected to the 5th segment.
After being routed from the 5th segment in the other direction, it is wound around the 3rd tooth in the forward direction.
After being drawn from the 3rd tooth in the other direction, it is wound around the 6th tooth in the forward direction.
After being routed from the 6th tooth in the other direction, it is connected to the 6th segment.
It is routed from the 6th segment in the above direction and then connected to the 12th segment.
After being routed in the one direction from the 12th segment, it is wound in the opposite direction to the 5th tooth.
It is wound in the one direction from the 5th tooth and then wound in the opposite direction to the 2nd tooth.
It is routed from the 2nd tooth in the above direction and then connected to the 7th segment.
The coil wound around either the 1st tooth or the 4th tooth is the first small coil, and the coil wound around the other is the second small coil.
The coil wound around either the No. 2 tooth or the No. 5 tooth is the first small coil, and the coil wound around the other is the second small coil.
The coil wound around either the No. 3 tooth or the No. 6 tooth is the first small coil, and the coil wound around the other is the second small coil.
The second coil is arranged point-symmetrically about the first coil and the rotation axis.
The coil wound around the other of the No. 1 teeth and the No. 4 teeth is the third small coil, and the coil wound around the one is the fourth small coil.
The coil wound around the other of the 2nd and 5th teeth is the 3rd small coil, and the coil wound around the 1st coil is the 4th small coil.
The coil wound around the other of the 3rd and 6th teeth is the 3rd small coil, and the coil wound around the 1st coil is the 4th small coil. Electric motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018092538A JP7074557B2 (en) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018092538A JP7074557B2 (en) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Electric motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019198205A JP2019198205A (en) | 2019-11-14 |
JP7074557B2 true JP7074557B2 (en) | 2022-05-24 |
Family
ID=68538531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018092538A Active JP7074557B2 (en) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Electric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7074557B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023019945A (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-09 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | Generator, coil element, motor, and aircraft |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008113485A (en) | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Mitsuba Corp | Armature for dc motor, dc motor, and armature winding method for the dc motor |
WO2013058268A1 (en) | 2011-10-18 | 2013-04-25 | 株式会社ミツバ | Electric motor and method for winding electric motor winding wire |
-
2018
- 2018-05-11 JP JP2018092538A patent/JP7074557B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008113485A (en) | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Mitsuba Corp | Armature for dc motor, dc motor, and armature winding method for the dc motor |
WO2013058268A1 (en) | 2011-10-18 | 2013-04-25 | 株式会社ミツバ | Electric motor and method for winding electric motor winding wire |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019198205A (en) | 2019-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2009096426A1 (en) | Electric motor | |
JP5523318B2 (en) | 3-phase DC motor | |
JP4886458B2 (en) | Armature for electric motor, electric motor, and winding method for armature for electric motor | |
JP4395974B2 (en) | DC motor with brush | |
JP2008136343A (en) | Dc motor armature, dc motor, and winding method of dc motor armature | |
JP5231879B2 (en) | Electric motor | |
JP2010213490A (en) | Commutator and three-phase dc motor | |
JP7074557B2 (en) | Electric motor | |
JP2008099416A (en) | Armature for motor, motor, and winding method of armature for motor | |
JP2012196043A (en) | Method for winding coil of dc motor and dc motor | |
JP2008306913A (en) | Armature for electric motor and electric motor | |
JP6579967B2 (en) | motor | |
JP6928563B2 (en) | motor | |
JP5491588B2 (en) | Motor with brush | |
JP2010004597A (en) | Motor with brush | |
JP5300339B2 (en) | Motor with brush | |
WO2017006822A1 (en) | Electric motor and method for winding electric motor | |
JP5714948B2 (en) | DC motor winding method and DC motor | |
JP5546146B2 (en) | DC motor | |
JP2020058173A (en) | Armature and electric motor | |
JP5044360B2 (en) | Electric motor | |
JP6934373B2 (en) | motor | |
JP5058753B2 (en) | Electric motor | |
JP6878215B2 (en) | motor | |
JP6113814B2 (en) | DC motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210929 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211019 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220419 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220512 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7074557 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |