WO2010010906A1 - 3相直流モータ - Google Patents

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Publication number
WO2010010906A1
WO2010010906A1 PCT/JP2009/063131 JP2009063131W WO2010010906A1 WO 2010010906 A1 WO2010010906 A1 WO 2010010906A1 JP 2009063131 W JP2009063131 W JP 2009063131W WO 2010010906 A1 WO2010010906 A1 WO 2010010906A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phase
coil
winding
segments
tooth
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/063131
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義親 川島
直樹 塩田
Original Assignee
株式会社ミツバ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ミツバ filed Critical 株式会社ミツバ
Priority to JP2010521724A priority Critical patent/JP5523318B2/ja
Publication of WO2010010906A1 publication Critical patent/WO2010010906A1/ja

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/26DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
    • H02K23/30DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings having lap or loop windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/04Connections between commutator segments and windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • H02K23/04DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation

Definitions

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the ratio of the number of permanent magnets, slots and segments may be set to 2: 3: 3.
  • 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).
  • the brush In this type of DC motor, the brush repeatedly contacts and separates from 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.
  • multipolarization 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 amount of effective magnetic flux per pole can be reduced, and as a result, the armature core forming the magnetic circuit can be reduced in size and weight.
  • the number of slots increases when the number of slots is increased while the outer diameter of the armature core is kept constant, so that the winding work becomes difficult. That is, for example, when the number of magnetic poles is increased from 4 poles to 8 poles, the number of slots increases from 6 to 12.
  • 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.
  • the present invention provides 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.
  • a yoke having an 8-pole magnetic pole, a rotary shaft rotatably provided inside the yoke, a radial shaft attached to the rotary shaft and extending radially.
  • Armature core having six teeth wound in a concentrated winding manner, six slots formed between the teeth and extending along the axial direction, and provided on the rotating shaft adjacent to the armature core
  • a commutator in which 12 segments are arranged in the circumferential direction, and provided with a short-circuit member that short-circuits every other segment of the same potential existing along the circumferential direction in the commutator,
  • the present invention relates to a three-phase DC motor that is arranged over the entire circumference of the rotating shaft.
  • each tooth When each tooth is assigned in the order of U phase, W phase, and V phase, between the adjacent segments, the ends of the windings of each phase wound around each tooth are U phase, V phase, respectively.
  • W terminals are connected in order, and each terminal unit is connected to a segment in the vicinity of the drawing position of these terminal units.
  • the windings may be wound around the teeth corresponding to the same phase so as to be continuously in series. Further, as in the third invention according to the present invention, separate windings may be wound around each tooth.
  • the number of slots can be set to six while the number of magnetic poles is set to eight.
  • the connection line is arranged so as to extend over the entire circumference of the rotating shaft, current can flow from both sides around the brush from the segment in which the brush is in sliding contact to another segment having the same potential as this segment. it can.
  • the number of parallel circuits compared to the case where windings are wound continuously in series between teeth corresponding to the same phase by winding separate windings on each tooth. Can be changed from two circuits to four circuits.
  • a fourth invention according to the present invention is a yoke having an 8-pole magnetic pole, a rotary shaft rotatably provided inside the yoke, a radial shaft attached to the rotary shaft and extending radially.
  • An armature core having six teeth on which windings are wound in a concentrated winding manner, six slots formed between the teeth and extending along the axial direction, and the armature core adjacent to the rotating shaft
  • the present invention relates to a three-phase DC motor provided with a commutator provided with 12 segments arranged in a circumferential direction. Each tooth includes two coils, a first coil and a second coil, which are formed by winding the windings in the same direction.
  • the terminal portions of the first coil and the second coil are arranged in the order of U phase, V phase, and W phase between adjacent segments. It is electrically connected so that With this configuration, the number of parallel circuits can be reduced to eight, so that the diameter of the winding can be further reduced.
  • the commutator is provided with a short-circuit member that short-circuits every other segment of the same potential that exists every other along the circumferential direction. It is arranged all around. By comprising in this way, an electric current can be supplied to all the windings connected to the segment of the same electric potential as the segment which the brush is slidably contacting.
  • a sixth invention includes a yoke having eight 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 six teeth on which windings are wound in a concentrated winding manner, six slots formed between the teeth and extending along the axial direction, and the armature core adjacent to the rotating shaft
  • a commutator in which 12 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 that exists along the circumferential direction.
  • the members are arranged over the entire circumference of the rotating shaft, and when the teeth are assigned in the order of the U phase, the W phase, and the V phase, the windings are wound around the teeth in the reverse direction, the ⁇ U phase, the ⁇ W phase, And -V phase coils are formed, and between the adjacent segments, the ends of the -U phase, -W phase, and -V phase coils are in the order of -U phase, -V phase, -W phase.
  • the present invention relates to a three-phase DC motor that is electrically connected.
  • the terminal portions of the -U-phase and -W-phase coils are connected between adjacent segments, respectively, while the terminal portions of the -V-phase coil face each other around the rotation axis. And connected to two segments equal to the potential difference between adjacent segments. With this configuration, the winding is wound around each tooth in the reverse direction, so that the winding disposed between the commutator and the armature core is crossed, that is, twisted.
  • a yoke having eight magnetic poles, a rotary shaft rotatably provided inside the yoke, and a radial shaft 6 attached to the rotary shaft and extending radially.
  • An armature core having six teeth and six slots formed between the teeth and extending in the axial direction; and a first coil formed by winding the windings around each tooth in a forward direction in a concentrated winding manner.
  • a short-circuit member that short-circuits the segments of the same potential that exist every other five along the circumferential direction, and each short-circuit member is connected to the commutator.
  • Each tooth is assigned in the circumferential direction in the order of the U phase, the W phase, and the V phase, and the first coils formed on the teeth of each phase are set as U phase, W phase, and V phase coils, respectively.
  • the number of slots can be set to six while the number of magnetic poles is set to eight.
  • the connection line is arranged so as to extend over the entire circumference of the rotating shaft, current can flow from both sides around the brush from the segment in which the brush is in sliding contact to another segment having the same potential as this segment. it can.
  • the conventional number of segments is twice the number of slots, by setting the number of segments to 4 times the number of slots, the number of segments per pole pair (N pole and S pole) can be reduced to 6 It can be made into a sheet.
  • the first coil of each phase is wound around the teeth corresponding to the same phase so as to be continuously in series, and the teeth corresponding to the same phase are wound around each phase.
  • the first coil and the terminal portion of the second coil are connected to a segment existing in the vicinity of the drawing position of these terminal portions.
  • each tooth corresponding to the same phase is formed of the first coil with the separate windings, and each tooth corresponding to the same phase is separately provided.
  • the second coil is formed of the windings.
  • the tenth invention comprises a yoke having eight 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 six teeth on which windings are wound in a concentrated winding manner, six slots formed between the teeth and extending along the axial direction, and the armature core adjacent to the rotating shaft
  • a commutator in which 24 segments are arranged in the circumferential direction.
  • the commutator is provided with a short-circuit member that short-circuits every other segment having the same potential along the circumferential direction.
  • the member relates to a three-phase DC motor arranged over the entire circumference of the rotating shaft.
  • each tooth is assigned in the circumferential direction in the order of the U phase, the W phase, and the V phase to set two teeth for each phase, and the winding is wound around one of the two teeth in the forward direction.
  • a coil is formed, and terminal portions of coils of the U phase, -W phase, V phase, -U phase, W phase, and -V phase are electrically connected in this order between adjacent segments.
  • the slot opening width can be set large while reducing the size and weight of the armature core, and the winding work can be easily performed.
  • the current balance is improved as compared with the case where the connection line is not arranged over the entire circumference of the rotating shaft, and the motor efficiency can be stabilized.
  • the voltage between segments can be reduced, and the life of the brush can be extended.
  • a coil wound in the forward direction on one tooth and a coil wound in the reverse direction are not wound, either a coil wound in the forward direction on one tooth or a coil wound in the reverse direction. Since only one coil is wound, the number of man-hours for connecting the coil and the segment can be reduced.
  • An eleventh invention according to the present invention includes 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 winding; and a plurality of slots formed between the teeth and extending in the axial direction; and a plurality of teeth provided on the rotating shaft adjacent to the armature core.
  • a commutator in which segments are arranged in a circumferential 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, and the number of magnetic poles of the magnetic pole is P,
  • the number of slots is Sr and the number of segments is Se
  • Sr and a 3-phase direct current motor number of segments Se 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.
  • 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.
  • 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 Phase, V phase, -U phase, -U phase, W phase, -V, -V phase coils are electrically connected in this order.
  • the number of segments can be set to three times the number of slots.
  • the first coil, the second coil, and the third coil are formed on the teeth corresponding to the same phase by the separate windings.
  • the number of parallel circuits can be set to the same number as the number of magnetic poles.
  • the first coils of each phase are wound in series in series between teeth corresponding to the same phase.
  • the second coil of each phase is continuously wound in series between the teeth corresponding to the same phase, and the third coil of each phase is continuously connected in series to the teeth corresponding to the same phase. Wrap it to become.
  • 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 drawn out one by one.
  • the fourteenth invention of the present invention comprises 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 winding; and a plurality of slots formed between the teeth and extending in the axial direction; and a plurality of teeth provided on the rotating shaft adjacent to the armature core.
  • the present invention relates to a phase 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.
  • 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.
  • the number of segments is set to three times the number of slots, so that the voltage between segments can be reduced.
  • the number of parallel circuits can be set to four regardless of the number of magnetic poles.
  • the fifteenth aspect of the present invention is 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 winding; and a plurality of slots formed between the teeth and extending in the axial direction; and a plurality of teeth provided on the rotating shaft adjacent to the armature core.
  • the windings are wound around each of the three-phase teeth that are present in 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 set as a U-phase, V-phase, and W-phase coil
  • the second coil and the third coil wound around each phase are set as ⁇ U.
  • Phase, -V phase, -W phase coils, 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.
  • a yoke having six 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 adjacent to the armature core on the rotating shaft 3 provided with 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 having the same potential along the circumferential direction.
  • the present invention relates to a phase DC motor.
  • 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, or 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.
  • the number of slots can be set to six while the number of magnetic poles is set to eight. Therefore, by increasing the number of poles, the slot opening width can be set large while reducing the size and weight of the armature core, and the winding work can be easily performed.
  • the connection line is arranged so as to extend over the entire circumference of the rotating shaft, current can flow from both sides around the brush from the segment in which the brush is in sliding contact to another segment having the same potential as this segment. it can. For this reason, compared with the case where a connection line is not distribute
  • the number of parallel circuits compared to the case where windings are wound continuously in series between teeth corresponding to the same phase by winding separate windings on each tooth. Can be changed from two circuits to four circuits.
  • the number of parallel circuits is four, the winding diameter can be reduced as compared with two circuits, so that the winding operation can be performed more easily.
  • the number of parallel circuits can be made eight, the diameter of the winding can be further reduced. For this reason, it becomes possible to perform winding work more easily.
  • current can be supplied to all windings connected to the segment having the same potential as the segment in which the brush is in sliding contact. For this reason, it is not necessary to provide as many brushes as the number of magnetic poles, the number of brushes can be reduced, and the manufacturing cost of the three-phase DC motor can be reduced.
  • the winding since the winding is wound around each tooth in the reverse direction, the winding disposed between the commutator and the armature core is crossed, that is, in a twisted state. Become. For this reason, the bulkiness of the neck lower part of a commutator can be prevented.
  • the number of slots can be set to six while the number of magnetic poles is set to eight. Therefore, by increasing the number of poles, the slot opening width can be set large while reducing the size and weight of the armature core, and the winding work can be easily performed.
  • the connection line is arranged so as to extend over the entire circumference of the rotating shaft, current can flow from both sides around the brush from the segment in which the brush is in sliding contact to another segment having the same potential as this segment. it can. For this reason, compared with the case where a connection line is not distribute
  • the conventional number of segments is twice the number of slots
  • the number of segments per pole pair N pole and S pole
  • the voltage between segments can be reduced and the life of the brush can be extended.
  • the eighth aspect of the present invention it is possible to set the distance of the wiring from the slot of the terminal portion of each coil to the segment short. In addition, the number of man-hours for connecting the coil terminal portion and the segment can be reduced. For this reason, it is possible to simplify the assembly work of the three-phase DC motor and reduce the manufacturing cost.
  • the number of parallel circuits compared to the case where the first coil and the second coil are wound in series in series between the teeth corresponding to the same phase. Can be changed from two circuits to four circuits.
  • the number of parallel circuits is four, the winding diameter can be reduced as compared with two circuits, so that the winding operation can be performed more easily.
  • the slot opening width can be set large while reducing the size and weight of the armature core, and the winding work can be easily performed. .
  • the current balance is improved as compared with the case where the connection line is not arranged over the entire circumference of the rotating shaft, and the motor efficiency can be stabilized.
  • the voltage between segments can be reduced, and the life of the brush can be extended.
  • a coil wound in the forward direction on one tooth and a coil wound in the reverse direction are not wound, either a coil wound in the forward direction on one tooth or a coil wound in the reverse direction. Since only one coil is wound, the number of man-hours for connecting the coil and the segment can be reduced. For this reason, the winding work of winding can be facilitated.
  • 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.
  • the number of parallel circuits can be set to the same number as the number of magnetic poles.
  • the number of parallel circuits is two regardless of 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 diameter of the winding.
  • the winding start end and the winding end end of each winding are not drawn out for each tooth, and all the teeth corresponding to the same phase are combined together.
  • the end ends can be pulled out one by one. For this reason, the connection location of a coil
  • the fourteenth 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.
  • 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.
  • the windings between the teeth existing at a point-symmetrical position about the rotation axis are wound around Are continuously wound in series so that the magnetic balance is improved and the rotation of the rotating shaft can be reduced. For this reason, it becomes possible to provide a low-vibration, low-noise three-phase DC motor.
  • the voltage between segments can be reduced, and the discharge wear of brushes and segments can be reduced. Also, 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, or 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 work of winding can be facilitated.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a three-phase DC motor in an embodiment of the present invention. It is a top view of the armature in the embodiment of the present invention. It is an expanded view of the armature in the first embodiment of the present invention. It is operation
  • FIG. 8 It is a top view of an armature in an eighth embodiment of the present invention. It is an expanded view of the armature in 8th embodiment of this invention. It is operation
  • the three-phase DC motor 1 serves as a drive source for electrical components (for example, a radiator fan) mounted on a vehicle.
  • the configuration is freely arranged.
  • Eight permanent magnets 4 are fixed on 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.
  • the armature 3 includes an armature core 6 fixed to the rotary shaft 5, an armature coil 7 wound around the armature core 6, and a commutator 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 are radially formed on the outer peripheral portion of the metal plate 8 at regular intervals along the circumferential direction.
  • 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.
  • 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 segments 14 are made of plate-like metal pieces that are long in the axial direction, and are 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 the end of each segment 14 on the armature core 6 side, and is bent in a manner of folding back to the outer diameter side.
  • the riser 15 is wound around a winding start end 61 and a winding 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.
  • 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. .
  • 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.
  • 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, respectively.
  • 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.
  • FIG. 3 is an expanded 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 adjacent teeth 9 is a slot 11. (The same applies to the following embodiments).
  • each segment 14, each tooth 9, and the wound winding 12 will be described with reference numerals.
  • 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.
  • 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 drawn 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.
  • 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.
  • 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.
  • the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 4-5th tooth 9 and the riser 15 of the 8th segment 14 existing in the vicinity of the 4th tooth 9. It is multiplied by. Then, the winding end 62 of the winding 12 is connected to the eighth segment 14.
  • 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.
  • the 8th 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. 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.
  • 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.
  • 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 is pulled into 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.
  • the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 2-3rd teeth 9 and pulled into the slot 11 between the 4-5th teeth 9.
  • 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.
  • 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.
  • 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 teeth 9 and the fifth teeth 9 and connected in series. Is done. Then, the three-phase armature coils 7U, 7W, and 7V are formed in the armature core 6 by sequentially winding them while repeatedly forming a pair of coils 7a and 7b between the segments 14.
  • 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 ⁇ / b> W is connected between the 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).
  • 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).
  • 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 a point symmetric about the rotation axis 5. Acting on the direction, thereby rotating the rotating shaft 5 (see FIGS. 2 and 4). When the rotary 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 to switch the direction of the current flowing through the coil.
  • 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.
  • 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 a predetermined slot opening width (opening width P in FIG. 5) is reached. 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.
  • 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.
  • an electric current balance becomes good.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the winding 12 is first wound around the riser 15 of the first segment 14. Thereafter, the winding 12 is pulled 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.
  • 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.
  • 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.
  • a U-phase armature coil 7 ⁇ / b> 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.
  • 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.
  • the armature coil 7 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.
  • the diameter of the winding 12 can be reduced, so that the winding operation can be performed more easily. become.
  • 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 is drawn into the slot 11 between the 1-6th 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.
  • the winding 12 that 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 that has 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.
  • 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 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.
  • a U-phase second coil 34 ⁇ / b> U wound in the forward direction n / 2 times around the first tooth 9 is formed between the 10th and 5th segments 14 and 14. Therefore, the first tooth 9 corresponding to the U phase includes the first coil 33U of the U phase in which the winding 12 is wound n / 2 times in the same direction and the second coil 34U of the U phase.
  • An n-turn U-phase armature coil 7U having two coils is formed.
  • 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 ⁇ / b> U and the U phase second coil 34 ⁇ / b> 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.
  • a U-phase second coil 34 ⁇ / b> 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • connection line 25 for short-circuiting the segments 14 having the same potential
  • the current can be supplied to the coils 33U to 34W of the respective phases by the two brushes 21.
  • the connection line 25 is not provided, current cannot be supplied to the coils 33U to 34W of each phase 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.
  • the basic configuration is the same as that of the first embodiment.
  • all the windings 12 wound around the teeth 9 of the first to third embodiments 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.
  • 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 drawn 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).
  • 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.
  • the “ ⁇ U” phase, “ ⁇ V” phase, and “ ⁇ W” phase armature coils 7 are electrically connected in this order.
  • the winding start end 61 and the winding 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.
  • 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 rotating shaft 5 and are adjacent to each other. It is connected to two segments 14, 14 equal to the potential difference between the segments 14.
  • the “ ⁇ V” phase armature coil 7V 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.
  • the “ ⁇ V” phase armature coil 7V wound around the 6th tooth 9 in the reverse direction has its winding start end 61 connected to the 8th 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.
  • an automatic winding machine (not shown) is used.
  • 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.
  • 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).
  • 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).
  • 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).
  • 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).
  • 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.
  • the winding 12 is wound around each tooth 9 in the opposite direction, so that the commutator 13 and the armature core 6 are
  • 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.
  • a double flyer type automatic machine (not shown) is used, the winding work 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.
  • winding 12 to each teeth 9 were demonstrated by 4th embodiment from 1st embodiment.
  • 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.
  • 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.
  • FIGS. 1-10 a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • 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.
  • connecting lines 25 are respectively 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the winding 12 is drawn 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.
  • the U-phase first segment 9 includes a pair of forward winding coils 33a and 33b wound in the forward direction between the first tooth 9 and the fourth tooth 9 between the 1-14th segments 14 and 14.
  • One coil 33U is formed.
  • 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. Therefore, the potential difference between the 1-14th 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 pull-out position and is connected to the 14th segment 14 having the same potential as the 2nd segment 14. Accordingly, 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 33 is connected between the first and second segments 14 and 14. It is equivalent to forming one coil 33U.
  • 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.
  • the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th tooth 9 and pulled into the slot 11 between the 4th-5th teeth 9.
  • the fourth tooth 9 is wound n / 2 times in the reverse direction to form the reverse winding coil 34b.
  • the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 3rd and 4th teeth 9 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. As a result, the “ ⁇ U” phase is provided between the 4th to 11th segments 14 and 14, 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.
  • 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.
  • the other brush 21 is in contact with 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.
  • 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.
  • 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 "-W" phase second coil 34W.
  • 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 different 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.
  • the second tooth 9 and the fifth tooth 9 corresponding to the W phase are wound with the first coil 33W of the W phase in which the winding 12 is wound n / 2 times in the forward direction.
  • the n-turn armature coil 7 is formed, which includes the “ ⁇ W” phase second coil 34W in which the wire 12 is wound n / 2 times in the opposite direction.
  • the adjacent segments 14 are U, “ ⁇ W”, V, “ The coils -U “, W, and” -V "phase coils 33U to 34V are electrically connected in this order.
  • the operation of the three-phase DC motor 1 of the fifth embodiment will be described based on FIG.
  • 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.
  • the brush 21 disposed between the first and second segments 14 and 14 is referred to as an anode-side brush 21
  • 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.
  • 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 33V and the “ ⁇ V” -phase second coil 34V wound around the third tooth 9 and the sixth tooth 9 are in the forward direction (clockwise in FIG. 13). Current flows.
  • 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 rotary 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 to switch the direction of the current flowing through the coil. 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.
  • the coils for example, the forward winding coil 33a and the reverse winding coil 33b
  • 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).
  • 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).
  • an electric current balance becomes good and stabilization of motor efficiency can be aimed at.
  • 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.
  • the basic configuration is the same as that of the fifth embodiment.
  • the three-phase DC motor 1 is configured with 8 poles, 6 slots and 24 segments, and the two brushes 21 and 21 slidably contacting 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.
  • 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, and the "-U" phase and "-W” Phase, “ ⁇ V” phase second coils 34U, 34W, 34V are wound.
  • the coils for example, the forward winding coil 33a and the reverse winding coil 33b
  • the first coil 33U, 33W, 33V and the second coil 34U, 34W, 34V are wound around the winding 12 respectively.
  • 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 ⁇ / b> U wound around the first tooth 9 in the reverse direction is formed between the 4th and 5th segments 14 and 14.
  • 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.
  • the parallel circuit of the first embodiment 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.
  • 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 is connected between the segments 14 has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the 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 sequentially connected to each other. That is, as shown in FIG. 15, for example, the winding start end 61 of the second coil 34U of the “ ⁇ U” phase wound around the first tooth 9 is connected to the 22nd segment 14, while the winding end end 62 is It may be connected to the fifth segment 14.
  • the W-phase first coil 33 ⁇ / b> W is wound around the second tooth 9, while the “ ⁇ W” phase second coil 24 ⁇ / b> W is wound around the fifth tooth 9.
  • the V-phase first coil 33 ⁇ / b> V is wound around the third tooth 9, while the “ ⁇ V” -phase second coil 34 ⁇ / b> V is wound around the sixth tooth 9.
  • coils 33 U to 34 V of U, “ ⁇ W”, V, “ ⁇ U”, W, “ ⁇ V” phases are electrically connected sequentially in this order. .
  • the operation of the three-phase DC motor 1 of the seventh embodiment will be described based on FIG.
  • the brush 21 on the anode side is disposed between the first and second segments 14 and 14, while the brush 21 on the cathode side 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.
  • 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 counterclockwise (counterclockwise in FIG. 17). Current flows in the rotation direction).
  • 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).
  • 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.
  • the two coils of the first coil 33U to 33W and the second coil 34U to 34W are all added to one tooth 9. Since 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 man-hours for connecting the coils 33U to 34W and the segment 14 is reduced. Can be reduced. For this reason, the winding operation
  • 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.
  • the present invention is not limited to this.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • a plurality of permanent magnets 4 (four in this embodiment) are fixed to the inner peripheral surface of the yoke 2 at equal intervals in the circumferential direction.
  • 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.
  • the commutator 13 is provided with three times as many segments 14 as the number of slots 11.
  • 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
  • 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.
  • 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.
  • the holder stay 18 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.
  • 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.
  • the segments 14 having the same potential are short-circuited by a connection line 25. That is, every eight segments 14 (for example, the first 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 V phase, and a W phase in this order in the circumferential direction. In other words, the first and fourth teeth 9 are the U phase, the second, the fifth teeth 9 are the V phase, the third and the sixth teeth 9 are the W phase.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the U-phase first segment 9 includes a pair of forward winding coils 33a and 33b wound in the forward direction around the 1st teeth 9 and the 4th teeth 9 between the 1-11th segments 14 and 14.
  • One coil 33U is formed.
  • 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. Therefore, the potential difference between the 1-11th segments 14 and 14 is equal to the potential difference between the adjacent segments.
  • the winding end 62 is the segment 14 existing in the vicinity of the pulling position, and is connected to the eleventh segment 14 having the same potential as the second segment 14. Accordingly, 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 33 is connected between the first and second segments 14 and 14. It is equivalent to forming one coil 33U.
  • 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.
  • the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th tooth 9 and pulled into the slot 11 between the 4th-5th teeth 9.
  • the fourth coil 9 is wound n / 3 times in the reverse direction to form the reverse winding coil 34b.
  • 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. As a result, the “ ⁇ U” phase between the 5-15 segment 14 and 14 is provided with a pair of reverse winding coils 34a and 34b wound in the reverse direction around the 1st tooth 9 and the 4th tooth 9 and connected in series. The second coil 34U is formed.
  • 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.
  • the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the 1-6th tooth 9 and pulled into the slot 11 between the 4th-5th teeth 9.
  • the fourth tooth 9 is wound n / 3 times in the reverse direction to form the reverse winding coil 35b.
  • the winding 12 is formed from the reverse winding coil 35b, drawn 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.
  • the “ ⁇ U” phase includes a pair of reverse winding coils 35a and 35b wound around the first tooth 9 and the fourth tooth 9 in the reverse direction between the 6th to 16th segments 14 and 14, and connected in series.
  • the third coil 35U is formed.
  • 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.
  • An n-turn armature coil 7 is formed.
  • the V-phase first coil 33V provided is formed.
  • a pair of reverse winding coils 34a and 34b are provided between the Nos. 8-18 segments 14 and 14 and wound around the No. 2 teeth 9 and No. 5 teeth 9 n / 3 times in opposite directions and connected in series.
  • a V-phase second coil 34V is formed.
  • a pair of reverse winding 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.
  • 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 A second coil 34V of “ ⁇ V” phase in which the wire 12 is wound n / 3 times in the reverse direction, and a “ ⁇ V” phase second coil in which the winding 12 is wound n / 3 times in the reverse direction.
  • An n-turn armature coil 7 having three coils 35V is formed.
  • the armature core 6 has the first coils 33U, 33V, 33W, 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”, and “ ⁇ V” phase coils 33U to 35W are electrically connected in this order.
  • the other brush 21 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 with 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.
  • the coils 33U to the U, “ ⁇ W”, “ ⁇ W”, V, “ ⁇ U”, “ ⁇ U”, W, “ ⁇ V”, and “ ⁇ V” phases between the adjacent segments 14 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.
  • the V-phase first coil 33V, the “ ⁇ V” phase second coil 34V, and the “ ⁇ V” phase third coil 35V wound around the second tooth 9 and the fifth tooth 9 are used. Current flows in the forward direction.
  • 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.
  • the number of the segments 14 can be three times as many as the number of the slots 11, so that the voltage between the segments can be reduced as compared with the conventional case. It becomes possible to reduce discharge wear. Further, since the coils 33 a and 33 b formed on the teeth 9 of the same phase are connected in series, the current flowing through each of the coils 33 a and 33 b 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 a good magnetic balance can be provided.
  • connection positions of the winding start ends 61 and the winding end ends 62 of the coils 33U to 35W of the respective phases of the eighth embodiment to the segments 14 are U, “ ⁇ W”, “ ⁇ ” between the adjacent segments 14.
  • W, V, “ ⁇ U”, “ ⁇ U”, W, “ ⁇ V”, “ ⁇ V” phase coils 33U to 35W may be electrically connected sequentially in this order.
  • the connection locations of the winding start end 61 and the winding end end 62 to the segment 14 may be changed.
  • 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
  • A is a natural number of 1 or more
  • P 2A
  • Sr 3A
  • Se 9A
  • 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” and “ ⁇ V” phase coils 33U to 35W are electrically connected sequentially in this order, so that the same effect as in the eighth embodiment can be obtained. This is the same even in the case of 8 poles 12 slots 36 segments as shown in FIG.
  • 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.
  • 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
  • A is a natural number of 1 or more
  • P 2A
  • Sr 3A
  • 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.
  • 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.
  • 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. Then, the winding end 62 is connected to the sixth segment 14. As a result, a “ ⁇ U” phase second coil 34 ⁇ / b> U wound around the first tooth 9 in the reverse direction is formed between the fifth and sixth segments 14 and 14.
  • 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 third coil 35U of “ ⁇ U” phase wound around the first tooth 9 in the reverse direction is formed between the 6th and 7th segments 14 and 14.
  • 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.
  • the n-turn armature coil 7 including the second coil 34 U of the “ ⁇ U” phase and the third coil 35 U of the “ ⁇ U” phase is formed.
  • 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.
  • 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-mentioned 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.
  • connection positions of the winding start ends 61 and the winding end ends 62 of the coils 33U to 35W of the respective phases of the ninth embodiment to the segments 14 are U, “ ⁇ W”, “ ⁇ ” between the adjacent segments 14.
  • W, V, “ ⁇ U”, “ ⁇ U”, W, “ ⁇ V”, “ ⁇ V” phase coils 33U to 35W may be electrically connected sequentially in this order.
  • the connection locations of the winding start end 61 and the winding end end 62 to the segment 14 may be changed.
  • 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
  • A is a natural number of 1 or more
  • P 2A
  • Sr 3A
  • Se 9A
  • 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” and “ ⁇ V” phase coils 33U to 35W in this order 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.
  • 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
  • A is a natural number of 2 or more.
  • the three-phase DC motor 1 of the tenth embodiment is configured with 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 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.
  • 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.
  • 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 n / 3 times in the forward direction is formed.
  • the winding 12 is pulled out from the slot 11d 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.
  • the U-phase first segment 9 is provided with a pair of forward winding coils 33a and 33b wound in the forward direction between the 1st teeth 9 and the 4th teeth 9 between the 1-11th segments 14 and 14.
  • One coil 33U is formed.
  • 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.
  • a pair of reverse winding coils 35a and 35b are wound around the first tooth 9 and the fourth tooth 9 n / 3 times in the reverse direction and connected in series.
  • a third coil 35U of the “U” phase is formed.
  • 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 reverse direction, and the n-turned armature coil 7 including the third coil 35U are formed.
  • 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.
  • 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 coil 35U, 35V, 35W provided with the third phase.
  • a concentrated winding second coil group 72 is formed.
  • coils 33U to 35W are electrically connected in this order.
  • the three-phase concentrated winding type first coil group 71 and the second coil group 72 are connected to the segment 14 in parallel.
  • 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.
  • 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.
  • Phase coils 33U to 35W are formed, and the first coil group 71 is formed by these.
  • Phase coils 33U to 35W are formed, and the second coil group 72 is formed by these.
  • 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.
  • the three-phase DC motor 1 of the twelfth embodiment is a six-pole nine-slot 27 segment provided with six permanent magnets 4, nine slots 11, and 27 segments 14. 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 each phase of the teeth 9a to 9c.
  • first tooth 9 is a U-phase first tooth 9a
  • fourth tooth 9 is a U-phase second tooth 9b
  • 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
  • a third coil 35U of “ ⁇ U” phase is wound around the seventh tooth 9.
  • the second tooth 9 is the V-phase first tooth 9a
  • the fifth tooth 9 is the V-phase second tooth 9b
  • the eighth tooth 9 is the V-phase third tooth 9c
  • the second tooth 9 The second coil 34V of the “ ⁇ 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.
  • the third tooth 9 is a W-phase first tooth 9a
  • the sixth tooth 9 is a W-phase second tooth 9b
  • 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
  • a “ ⁇ W” phase third coil 35 W is wound around the ninth tooth 9.
  • the winding start ends 61 and 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”, “, W,” -V ",” -V "phases are connected in this order.
  • the two brushes 21 and 21 are arranged with an electrical angle of 180 ° in the circumferential direction.
  • one of the two brushes 21 is, for example, the 1-2 segment. 14 and 14 (arranged so as to oppose the U phase), and the other brush 21 is in contact with the sixth segment 14 (arranged between the “ ⁇ U” phase and the “ ⁇ U” phase).
  • the case will be described.
  • 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 in the sixth segment 14 is the cathode-side brush 21.
  • the U-phase first coil 33U wound around the fourth tooth 9 is provided. It becomes a short-circuited state.
  • a current flows in the forward direction (clockwise direction in FIG. 33) through the “ ⁇ U phase” second coil 34U wound around the first tooth 9.
  • 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.
  • 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 rotary 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 to switch the direction of the current flowing through the coil.
  • 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, but 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. Therefore, it is possible to reduce the man-hours for connecting the coils 33U to 35W and the segments 14. For this reason, the winding operation
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • FIG. 34 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, there are U, “ ⁇ W”, “ ⁇ W”, V, “ ⁇ U”, “ ⁇ U”, W, “ ⁇ V”, and “ ⁇ V” phase coils 33U to 35W. What is necessary is just to be electrically connected sequentially in this order.
  • 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.
  • 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.
  • 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. However, the present invention is not limited to this. It can be applied to various products.
  • an electrical component for example, a radiator fan
  • 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. Further, according to the present invention, it is possible to provide a three-phase DC motor that can further reduce the voltage between segments and can further reduce the brush and discharge wear of the segments.

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Abstract

 8極6スロット12セグメントで構成され、接続線(25)が回転軸の全周に亘って配されている3相直流モータであって、各ティース(9)をU相、W相、V相の順で割り当てたとき、隣接するセグメント(14)間に、各ティースにそれぞれ巻装された各相の巻線(12)の巻き始め端(61)および巻き終わり端(62)がU相、V相、W相の順となるように接続される。また、上記巻き始め端、および巻き終わり端が、これら巻き始め端および巻き終わり端の引き出し位置近傍に存在するセグメントに接続されている。上記構成により、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。

Description

3相直流モータ
 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。
 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。
 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)。
 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。
 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)。
特開2004-328987号公報 特開2007-6633号公報
 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。
 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。
 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。
 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。
 本発明に係る第一の発明は、8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6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6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12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2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、各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配されている3相直流モータに関する。そして、各ティースをU相、W相、V相の順で割り当てたとき、隣接するセグメント間には、各ティースにそれぞれ巻装された各相の前記巻線の端末部がU相、V相、W相の順となるように接続されると共に、各端末部は、これら端末部の引き出し位置近傍に存在するセグメントに接続されている。
 この場合、本発明に係る第二の発明のように、同じ相に相当するティース同士に前記巻線が連続して直列になるように巻装されていてもよい。
 また、本発明に係る第三の発明のように、各ティースにそれぞれ別体の前記巻線が巻装されていてもよい。
 このように構成することで、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。
 また、接続線が回転軸の全周に亘るように配されているので、ブラシが摺接しているセグメントからこのセグメントと同電位の他のセグメントへブラシを中心にして両側から電流を流すことができる。
 さらに、各ティースにそれぞれ別体の巻線を巻装することで、同じ相に相当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ている場合と比較して並列回路数を2回路から4回路にすることができる。
 また、本発明に係る第四の発明は、8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6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6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12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た3相直流モータに関する。また、各ティースは、互いに同方向に前記巻線を巻装して形成された第一コイル、および第二コイルの2つのコイルを備える。そして、各ティースをU相、W相、V相の順で割り当てたとき、隣接するセグメント間には、前記第一コイル、および第二コイルの端末部がU相、V相、W相の順となるように電気的に接続されている。
 このように構成することで、並列回路数を8回路にすることができるので、さらに巻線を細径化することができる。
 また、本発明に係る第五の発明では、前記コンミテータに、周回り方向に沿って2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、各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配されている。
 このように構成することで、ブラシが摺接しているセグメントと同電位のセグメントに接続された全ての巻線に電流を供給することができる。
 また、本発明に係る第六の発明は、8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6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6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12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2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、各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配され、各ティースをU相、W相、V相の順で割り当てたとき、各ティースに巻線を逆方向に巻回して-U相、-W相、および-V相のコイルを形成し、隣接するセグメント間には、前記-U相、-W相、および-V相のコイルの端末部が-U相、-V相、-W相の順となるように電気的に接続されている3相直流モータに関する。また、前記-U相、および-W相のコイルの各端末部は、それぞれ隣接するセグメント間に接続される一方、前記-V相のコイルの各端末部は、前記回転軸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間の電位差に等しい2つのセグメントに接続されている。
 このように構成することで、各ティースに巻線を逆方向に巻回するので、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配される巻線がクロスした状態、つまり、捩れた状態になる。
 また、本発明に係る第七の発明は、8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る6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6つのスロットとを有するアーマチュアコアと、各ティースに前記巻線を集中巻き方式にて順方向に巻回して形成される第一コイルと、各ティースに前記巻線を集中巻き方式にて逆方向に巻回して形成される第二コイルと、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24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5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、各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配されている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、W相、V相の順で割り当て、各相の前記ティースに形成されている前記第一コイルをそれぞれU相、W相、およびV相のコイルとし、各相の前記ティースに形成されている前記第二コイルをそれぞれ-U相、-W相、および-V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、V相、-U相、W相、-V相の各コイルの端末部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。
 また、接続線が回転軸の全周に亘るように配されているので、ブラシが摺接しているセグメントからこのセグメントと同電位の他のセグメントへブラシを中心にして両側から電流を流すことができる。
 さらに、従来のセグメント数がスロット数に対して2倍であるのに対し、セグメント数をスロット数の4倍に設定することで、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。
 また、本発明に係る第八の発明では、同じ相に相当するティース同士に各相の第一コイルを連続して直列になるように巻装すると共に、同じ相に相当するティース同士に各相の第二コイルを連続して直列になるように巻装し、前記第一コイル、および前記第二コイルの端末部は、これら端末部の引き出し位置近傍に存在するセグメントに接続されている。
 このように構成することで、各コイルの端末部のスロットからセグメントに至る間における配線の距離を短く設定することができる。また、コイルの端末部とセグメントとの結線作業工数を少なく設定することができる。
 また、本発明に係る第九の発明では、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を形成すると共に、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二コイルを形成する。
 このように構成することで、同じ相に相当するティース同士に第一コイル、および第二コイルが連続して直列になるように巻装されている場合と比較して並列回路数を2回路から4回路にすることができる。
 また、本発明に係る第十の発明は、8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6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6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24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5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、各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配されている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、W相、V相の順で割り当てて相毎に2つのティースを設定し、前記2つのティースのうちの一方に、前記巻線を順方向に巻回してU相、W相、およびV相のコイルを形成し、前記2つのティースのうちの他方に、前記巻線を逆方向に巻回して-U相、-W相、および-V相のコイルを形成し、隣接するセグメント間に、U相、-W相、V相、-U相、W相、-V相の各コイルの端末部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、アーマチュアコアの小型化、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、巻線の巻装作業を容易に行うことが可能になる。また、接続線が回転軸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。さらに、セグメント間電圧を低減することができ、ブラシの延命化を図ることが可能になる。
 そして、1つのティースに順方向に巻回したコイルと逆方向に巻回したコイルとが巻装されず、1つのティースに順方向に巻回したコイル、または逆方向に巻回したコイルの何れか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。
 また、本発明に係る第十一の発明は、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。
 また、本発明に係る第十二の発明では、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。
 また、本発明に係る第十三の発明では、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。
 また、本発明に係る第十四の発明は、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。
 また、本発明に係る第十五の発明は、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。
 また、本発明に係る第十六の発明は、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。
 本発明に係る第一ないし第三の発明によれば、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、巻線の巻装作業を容易に行うことが可能になる。
 また、接続線が回転軸の全周に亘るように配されているので、ブラシが摺接しているセグメントからこのセグメントと同電位の他のセグメントへブラシを中心にして両側から電流を流すことができる。このため、接続線が回転軸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。
 さらに、各ティースにそれぞれ別体の巻線を巻装することで、同じ相に相当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ている場合と比較して並列回路数を2回路から4回路にすることができる。並列回路数が4回路の場合、2回路と比較して巻線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。
 本発明に係る第四の発明によれば、並列回路数を8回路にすることができるので、さらに巻線を細径化することができる。このため、より巻装作業を容易に行うことが可能になる。
 本発明に係る第五の発明によれば、ブラシが摺接しているセグメントと同電位のセグメントに接続された全ての巻線に電流を供給することができる。このため、ブラシを磁極の数だけ設ける必要がなく、ブラシの数を低減することができ、3相直流モータの製造コストを低減することが可能になる。
 本発明に係る第六の発明によれば、各ティースに巻線を逆方向に巻回するので、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配される巻線がクロスした状態、つまり、捩れた状態になる。このため、コンミテータの首下部分の嵩張りが防止できる。
 本発明に係る第七の発明によれば、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、巻線の巻装作業を容易に行うことが可能になる。
 また、接続線が回転軸の全周に亘るように配されているので、ブラシが摺接しているセグメントからこのセグメントと同電位の他のセグメントへブラシを中心にして両側から電流を流すことができる。このため、接続線が回転軸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。
 さらに、従来のセグメント数がスロット数に対して2倍であるのに対し、セグメント数をスロット数の4倍に設定することで、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。このため、セグメント間電圧を低減することができ、ブラシの延命化を図ることが可能になる。
 本発明に係る第八の発明によれば、各コイルの端末部のスロットからセグメントに至る間の配線の距離を短く設定することができる。また、コイルの端末部とセグメントとの結線作業工数を少なく設定することができる。このため、3相直流モータの組み立て作業の簡素化、製造コストの低減化を図ることが可能になる。
 本発明に係る第九の発明によれば、同じ相に相当するティース同士に第一コイル、および第二コイルが連続して直列になるように巻装されている場合と比較して並列回路数を2回路から4回路にすることができる。並列回路数が4回路の場合、2回路と比較して巻線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。
 本発明に係る第十の発明によれば、アーマチュアコアの小型化、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、巻線の巻装作業を容易に行うことが可能になる。また、接続線が回転軸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。さらに、セグメント間電圧を低減することができ、ブラシの延命化を図ることが可能になる。
 そして、1つのティースに順方向に巻回したコイルと逆方向に巻回したコイルとが巻装されず、1つのティースに順方向に巻回したコイル、または逆方向に巻回したコイルの何れか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。
 本発明に係る第十一の発明によれば、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。
 本発明に係る第十二の発明によれば、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。
 本発明に係る第十三の発明によれば、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。
 本発明に係る第十四の発明によれば、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。
 本発明に係る第十五の発明によれば、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。
 本発明に係る第十六の発明によれば、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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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)。
 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)。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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)。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 1 3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)、33U U相の第一コイル、33V V相の第一コイル、33W W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)

Claims (16)

  1.  8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6つのティースと、このティース間に形成され軸方向に沿って延びる6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12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2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、
     各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配されている3相直流モータであって、
     各ティースをU相、W相、V相の順で割り当てたとき、
     隣接するセグメント間には、各ティースにそれぞれ巻装された各相の前記巻線の端末部がU相、V相、W相の順となるように接続されると共に、
     各端末部は、これら端末部の引き出し位置近傍に存在するセグメントに接続されている3相直流モータ。
  2.  同じ相に相当するティース同士に前記巻線が連続して直列になるように巻装されている請求項1に記載の3相直流モータ。
  3.  各ティースにそれぞれ別体の前記巻線が巻装されている請求項1記載の3相直流モータ。
  4.  8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6つのティースと、このティース間に形成され軸方向に沿って延びる6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12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た3相直流モータであって、
     各ティースは、互いに同方向に前記巻線を巻装して形成された第一コイル、および第二コイルの2つのコイルを備え、
     各ティースをU相、W相、V相の順で割り当てたとき、
     隣接するセグメント間には、前記第一コイル、および第二コイルの端末部がU相、V相、W相の順となるように電気的に接続されている3相直流モータ。
  5.  前記コンミテータに、周回り方向に沿って2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、
     各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配されている請求項4に記載の3相直流モータ。
  6.  8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6つのティースと、このティース間に形成され軸方向に沿って延びる6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12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2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、
     各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配され、
     各ティースをU相、W相、V相の順で割り当てたとき、
     各ティースに巻線を逆方向に巻回して-U相、-W相、および-V相のコイルを形成し、
     隣接するセグメント間には、前記-U相、-W相、および-V相のコイルの端末部が-U相、-V相、-W相の順となるように電気的に接続されている3相直流モータであって、
     前記-U相、および-W相のコイルの各端末部は、それぞれ隣接するセグメント間に接続され、
     前記-V相のコイルの各端末部は、前記回転軸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間の電位差に等しい2つのセグメントに接続されている3相直流モータ。
  7.  8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る6つのティースと、このティース間に形成され軸方向に沿って延びる6つのスロットとを有するアーマチュアコアと、
     各ティースに前記巻線を集中巻き方式にて順方向に巻回して形成される第一コイルと、
     各ティースに前記巻線を集中巻き方式にて逆方向に巻回して形成される第二コイルと、
     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24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5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、
     各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配されている3相直流モータであって、
     各ティースを周回り方向にU相、W相、V相の順で割り当て、各相の前記ティースに形成されている前記第一コイルをそれぞれU相、W相、およびV相のコイルとし、各相の前記ティースに形成されている前記第二コイルをそれぞれ-U相、-W相、および-V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、V相、-U相、W相、-V相の各コイルの端末部がこの順で電気的に接続されている3相直流モータ。
  8.  同じ相に相当するティース同士に各相の第一コイルを連続して直列になるように巻装すると共に、同じ相に相当するティース同士に各相の第二コイルを連続して直列になるように巻装し、
     前記第一コイル、および前記第二コイルの端末部は、これら端末部の引き出し位置近傍に存在するセグメントに接続されている請求項7記載の3相直流モータ。
  9.  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を形成すると共に、
     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二コイルを形成する請求項7に記載の3相直流モータ。
  10.  8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6つのティースと、このティース間に形成され軸方向に沿って延びる6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24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5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、
     各短絡部材は、前記回転軸の全周に亘って配されている3相直流モータであって、
     各ティースを周回り方向にU相、W相、V相の順で割り当てて相毎に2つのティースを設定し、
     前記2つのティースのうちの一方に、前記巻線を順方向に巻回してU相、W相、およびV相のコイルを形成し、
     前記2つのティースのうちの他方に、前記巻線を逆方向に巻回して-U相、-W相、および-V相のコイルを形成し、
     隣接するセグメント間に、U相、-W相、V相、-U相、W相、-V相の各コイルの端末部がこの順で電気的に接続されている3相直流モータ。
  11.  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相直流モータであって、
     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、
     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相のコイルがこの順で電気的に接続されている3相直流モータ。
  12.  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請求項11に記載の3相直流モータ。
  13.  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が連続して直列になるように巻装され、
     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が連続して直列になるように巻装され、
     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が連続して直列になるように巻装されている請求項11に記載の3相直流モータ。
  14.  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相直流モータであって、
     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、
     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相のコイルがこの順で電気的に接続されている3相直流モータ。
  15.  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相直流モータであって、
     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、
     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相のコイルがこの順で電気的に接続されている3相直流モータ。
  16.  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相直流モータであって、
     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相のコイルがこの順で電気的に接続されている3相直流モータ。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015409A1 (ja) * 2011-07-27 2013-01-31 株式会社ミツバ 電動モータ
WO2014034554A1 (ja) * 2012-08-30 2014-03-06 株式会社ミツバ 電動モータ
JP2014050178A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Mitsuba Corp 電動モータ
JP2014096859A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Mitsuba Corp 電動モータ
WO2019049607A1 (ja) * 2017-09-08 2019-03-14 株式会社ミツバ モータ
JP2019161727A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 株式会社ミツバ モータ
IT201900024652A1 (it) * 2019-12-19 2021-06-19 Cebi Motors S P A Motore elettrico a corrente continua, particolarmente per applicazioni nel settore automobilistico
EP3739735A4 (en) * 2018-01-10 2021-10-13 Mitsuba Corporation MOTOR
WO2022003190A1 (fr) 2020-07-03 2022-01-06 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine électrique synchrone équipée d'un commutateur mécanique

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003079121A (ja) * 2001-08-31 2003-03-14 Star Engineering Co Ltd 多極直列波巻回転電機
JP2006109562A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Moric Co Ltd ブラシ付きスロットレスモータ
JP2007202391A (ja) * 2005-12-28 2007-08-09 Mitsuba Corp 速度切り替え式モータ
JP2008113485A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Mitsuba Corp 直流モータのアーマチュア、直流モータ及び直流モータのアーマチュア巻線方法
JP2008136343A (ja) * 2006-10-30 2008-06-12 Mitsuba Corp 直流モータのアーマチュア、直流モータ及び直流モータのアーマチュア巻線方法
JP2008148428A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Mitsuba Corp 直流モータのアーマチュア、直流モータ及び直流モータのアーマチュア巻線方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006025444A1 (ja) * 2004-08-31 2006-03-09 Asmo Co., Ltd. モータ
US8080916B2 (en) * 2006-11-22 2011-12-20 Mitsuba Corporation Direct current motor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003079121A (ja) * 2001-08-31 2003-03-14 Star Engineering Co Ltd 多極直列波巻回転電機
JP2006109562A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Moric Co Ltd ブラシ付きスロットレスモータ
JP2007202391A (ja) * 2005-12-28 2007-08-09 Mitsuba Corp 速度切り替え式モータ
JP2008113485A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Mitsuba Corp 直流モータのアーマチュア、直流モータ及び直流モータのアーマチュア巻線方法
JP2008136343A (ja) * 2006-10-30 2008-06-12 Mitsuba Corp 直流モータのアーマチュア、直流モータ及び直流モータのアーマチュア巻線方法
JP2008148428A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Mitsuba Corp 直流モータのアーマチュア、直流モータ及び直流モータのアーマチュア巻線方法

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9496771B2 (en) 2011-07-27 2016-11-15 Mitsuba Corporation Electric motor
WO2013015409A1 (ja) * 2011-07-27 2013-01-31 株式会社ミツバ 電動モータ
CN103703661A (zh) * 2011-07-27 2014-04-02 株式会社美姿把 电动机
JP2013048538A (ja) * 2011-07-27 2013-03-07 Mitsuba Corp 電動モータ
CN107026551B (zh) * 2012-08-30 2020-03-13 株式会社美姿把 电动马达
JP2014050178A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Mitsuba Corp 電動モータ
CN104584402A (zh) * 2012-08-30 2015-04-29 株式会社美姿把 电动马达
US20150244224A1 (en) * 2012-08-30 2015-08-27 Mitsuba Corporation Electric motor
WO2014034554A1 (ja) * 2012-08-30 2014-03-06 株式会社ミツバ 電動モータ
CN107026551A (zh) * 2012-08-30 2017-08-08 株式会社美姿把 电动马达
US10734858B2 (en) 2012-08-30 2020-08-04 Mitsuba Corporation Electric motor
JP2014096859A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Mitsuba Corp 電動モータ
WO2019049607A1 (ja) * 2017-09-08 2019-03-14 株式会社ミツバ モータ
JP2019050664A (ja) * 2017-09-08 2019-03-28 株式会社ミツバ モータ
EP3739735A4 (en) * 2018-01-10 2021-10-13 Mitsuba Corporation MOTOR
JP2019161727A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 株式会社ミツバ モータ
IT201900024652A1 (it) * 2019-12-19 2021-06-19 Cebi Motors S P A Motore elettrico a corrente continua, particolarmente per applicazioni nel settore automobilistico
WO2022003190A1 (fr) 2020-07-03 2022-01-06 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine électrique synchrone équipée d'un commutateur mécanique
FR3112251A1 (fr) * 2020-07-03 2022-01-07 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine électrique synchrone équipée d’un commutateur mécanique

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JP5523318B2 (ja) 2014-06-18

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