WO2014157242A1 - 電動モータ - Google Patents

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WO2014157242A1
WO2014157242A1 PCT/JP2014/058351 JP2014058351W WO2014157242A1 WO 2014157242 A1 WO2014157242 A1 WO 2014157242A1 JP 2014058351 W JP2014058351 W JP 2014058351W WO 2014157242 A1 WO2014157242 A1 WO 2014157242A1
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WO
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winding
slot
teeth
electric motor
brush
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/058351
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English (en)
French (fr)
Inventor
義親 川島
哲平 時崎
夏海 田村
Original Assignee
株式会社ミツバ
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Publication date
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Priority to EP14774226.6A priority patent/EP2980971B1/en
Priority to JP2015508561A priority patent/JP6084684B2/ja
Priority to CN201480017844.5A priority patent/CN105052023B/zh
Publication of WO2014157242A1 publication Critical patent/WO2014157242A1/ja
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/223Rotor cores with windings and permanent magnets
    • HELECTRICITY
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    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
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    • H02K1/265Shape, form or location of the slots
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    • H02K23/18DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having displaceable main or auxiliary brushes
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    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel

Definitions

  • the present invention relates to an electric motor mounted on a vehicle, for example.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-063214 filed in Japan on March 26, 2013 and Japanese Patent Application No. 2013-270446 filed in Japan on December 26, 2013. The contents are incorporated here.
  • an electric motor for example, there is one in which a plurality of permanent magnets are arranged on the inner peripheral surface of a bottomed cylindrical yoke, and an armature is rotatably provided radially inward of the permanent magnet.
  • the armature includes an armature core that is externally fixed to a rotating shaft, and a commutator in which a plurality of segments are disposed.
  • the armature core is provided with a plurality of teeth extending radially outward, and a plurality of axially long slots are formed between the teeth. Windings are wound around the armature core through these slots. The winding is in conduction with the commutator segment. Each segment is in sliding contact with a brush for supplying power. A current is supplied to the winding through this brush.
  • the winding wound around this electric motor is wound by a so-called overlapping winding method so as to straddle two teeth. Further, in this electric motor, segments having the same potential, that is, two segments facing each other around the rotation axis are short-circuited by a pressure equalizing line. As a result, the electric motor can be miniaturized by reducing the number of brushes installed while improving the performance of the electric motor.
  • This 6-pole, 24-slot, 24-segment electric motor has three winding portions each wound a predetermined number of times on three teeth groups each consisting of four teeth, and two predetermined segments extending from the winding portions. Continuously connect intermediate connecting wires that connect the connected connecting wires and adjacent winding portions without connecting to the segments to be connected when the corresponding winding portions are individually connected to the segments. And a voltage equalizing line (short-circuit member) for connecting a predetermined segment connected to each crossover wire and a segment to which each corresponding winding portion should be connected to the same potential.
  • the number of brushes can be reduced and the electric motor can be miniaturized while increasing the performance of the electric motor by using multiple poles.
  • the present invention provides an electric motor that can be reduced in size and cost while efficiently achieving high performance.
  • an electric motor includes a yoke having six magnetic poles, a rotary shaft that is rotatably provided inside the yoke, and a radial shaft attached to the rotary shaft. Teeth extending radially and having an even number of teeth, and an armature core having an even number of slots formed between the teeth, a coil wound around the teeth by single wave winding, And a commutator provided on the rotating shaft adjacent to the armature core and having a plurality of segments to which the coil is connected arranged in the circumferential direction.
  • the coil routed between the armature core and the commutator is wound around the rotating shaft.
  • the electric motor includes a pair of brushes that are slidably contacted with the segments and that supply power to the coils.
  • the pair of brushes are opposed to each other with the rotation axis as a center.
  • the electric motor has three low-speed brushes, high-speed brushes that are slidably contacted with the segments, and supplies power to the coils, and a common brush that is commonly used for these. Has a brush.
  • the commutator in the electric motor has a cylindrical commutator body.
  • the plurality of segments are arranged on the outer peripheral surface of the commutator body.
  • the commutator in the electric motor has a disc-shaped commutator body.
  • the plurality of segments are arranged on one surface of the commutator main body opposite to the armature core.
  • the even number of slots may be composed of a wide tip end slot having a wide shape in the radially outer side and a wide bottom slot having a wide bottom portion.
  • the even number of slots may further include an intermediate width slot having a shape in which a radially outer side is narrower than the tip wide slot and a bottom is wider than the bottom wide slot.
  • the plurality of teeth have a left-right asymmetric shape having tips having a long side portion and a short side portion.
  • the teeth constituting the wide slot at the tip may be rotated at the tip, and the arrangement of the long side portion and the short side portion may be reversed.
  • the wide end slot, the wide bottom slot, and the intermediate width slot are arranged corresponding to radial positions where the coil is wound around the teeth. May be.
  • the number of the teeth and the slots is set to any one of 14, 16, and 20.
  • the voltage between segments can be reduced by adopting single wave winding as compared with the double winding method. Further, it is possible to adopt a general two-pole motor brush arrangement structure in which the brushes are arranged opposite to each other around the rotation axis. Furthermore, no equalizing wire is required, and the winding time of the winding can be shortened. And when winding a coil
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and illustration of the armature coil is omitted. It is an expanded view of the armature which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is explanatory drawing which looked at the winding state of the armature coil to the armature core which concerns on 1st Embodiment of this invention from the axial direction. It is an expanded view of the armature which concerns on the modification of 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the structure of the electric motor apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 6 and illustration of the armature coil is omitted. It is an expanded view of the armature which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is explanatory drawing which looked at the winding state of the armature coil to the armature core which concerns on 2nd Embodiment of this invention from the axial direction. It is an expanded view of the armature which concerns on the modification of 2nd Embodiment of this invention. It is a longitudinal cross-sectional view of the motor with a reduction gear which concerns on 3rd Embodiment of this invention. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 11 and illustration of the armature coil is omitted.
  • FIG. 25A It is the top view which looked at the brush holder unit which concerns on 5th Embodiment of this invention from the commutator side.
  • the brush holder unit which concerns on 5th Embodiment of this invention is shown, and it is a D arrow line view of FIG. 25A.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the electric motor 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and illustration of the armature coil 7 is omitted.
  • the electric motor 1 is a so-called DC brush motor, and is used, for example, as a fan motor for cooling an automobile radiator.
  • the electric motor 1 includes an armature 3 that is rotatably provided in a bottomed cylindrical yoke 2 and covers an opening 2 c of the yoke 2 with an end bracket 17. And the electric motor 1 is attached to the radiator of the motor vehicle with the rotating shaft 5 of the armature 3 along the horizontal direction.
  • the end portion (bottom portion) 2b of the yoke 2 is formed with a concave portion 10 substantially at the center in the radial direction.
  • a boss portion 10 a that protrudes outward in the axial direction is formed in the majority of the recess 10.
  • the boss portion 10a is formed with an insertion hole 11 through which one end (the left end in FIG. 1) of the rotary shaft 5 of the armature 3 is inserted, and for rotatably supporting one end side of the rotary shaft 5.
  • the bearing 12 is fitted inside.
  • the armature 3 includes an armature core 6 that is externally fixed to the rotating shaft 5, an armature coil 7 that is wound around the armature core 6, and a commutator 13 that is disposed on the other end side (right side in FIG. 1) of the rotating shaft 5. It is comprised by.
  • the armature core 6 is formed by laminating a plurality of metal plates in the axial direction or press-molding soft magnetic powder.
  • the armature core 6 has a substantially annular rotary shaft fixing portion 61 that is fitted and fixed to the rotary shaft 5.
  • the rotary shaft 5 is press-fitted and fixed in an insertion hole 61 a formed in the rotary shaft fixing portion 61.
  • An outer annular portion 62 formed concentrically with the rotating shaft fixing portion 61 is provided on the radially outer side of the rotating shaft fixing portion 61.
  • a plurality of spoke portions 63 are provided at equal intervals in the circumferential direction across the both 61 and 62 (for example, 10 in the first embodiment). Book) is provided. That is, the armature core 6 has a plurality of through holes 64 that penetrate in the axial direction and are substantially fan-shaped in a plan view in the axial direction by the rotating shaft fixing portion 61, the outer annular portion 62, and the spoke portion 63 (for example, in the present embodiment). 10).
  • the outer annular portion 62 is formed thicker than the rotating shaft fixing portion 61 and the spoke portion 63.
  • teeth 36 that are substantially T-shaped in an axial plan view are formed radially at equal intervals along the circumferential direction. Between adjacent teeth 36, a dovetail slot 37 is formed. The slots 37 extend along the axial direction, and 20 slots 37 are formed at equal intervals along the circumferential direction.
  • An enamel-coated winding 38 (see FIG. 3) is passed through the slot 37, and the winding 38 is wound from above an insulator (not shown) attached to the tooth 36.
  • armature coils 7 are formed on the outer periphery of the armature core 6. Details of the winding method of the winding 38 will be described later.
  • the commutator 13 disposed on the other end side of the rotating shaft 5 is exposed and disposed on the resin mold body 40 that is externally fixed to the rotating shaft 5 and formed in a substantially cylindrical shape, and the outer peripheral surface 40 a of the resin mold body 40.
  • the 20 segments 41 are formed. That is, the electric motor 1 of the first embodiment is a so-called 6-pole 20-slot 20-segment DC motor having 6 permanent magnets 4 (magnetic poles), 20 slots 37, and 20 segments 41.
  • the segments 41 are formed of plate-like metal pieces that are long in the axial direction, and are fixed in parallel at equal intervals along the circumferential direction while being insulated from each other.
  • a riser 43 is integrally formed at the end portion of the segment 41 on the armature core 6 side so as to be folded back to the outer diameter side.
  • the riser 43 is a member for connecting the armature coil 7 to the segment 41, and is configured to be wound around a winding 38 constituting the armature coil 7 and fixed by fusing. Thereby, the segment 41 and the armature coil 7 corresponding to this are electrically connected.
  • the end bracket 17 that covers the opening 2c of the yoke 2 is formed in a substantially disc shape.
  • the end bracket 17 is formed with a convex portion 15 that protrudes outward in the most part of the center.
  • the inner surface side becomes concave.
  • the inner surface side of the concave convex portion 15 functions as an accommodating concave portion 16 for accommodating a brush 22 described later.
  • a boss portion 18 is formed on the end portion (bottom portion) 15a of the convex portion 15 so as to protrude further outward due to a step at a substantially central portion in the radial direction.
  • a bearing 19 for rotatably supporting the other end side of the rotating shaft 5 is press-fitted and fixed to the boss portion 18.
  • a stay 9 is provided on the outer peripheral side of the end bracket 17 and extends outward. This stay 9 is used when the electric motor 1 is fixed.
  • the stay 9 is formed with an insertion hole 9a through which a bolt (not shown) can be inserted.
  • a holder stay 20 is attached to the storage recess 16 of the end bracket 17.
  • the holder stay 20 is made of resin and is formed in a substantially disc shape. Two brush holders 21 are fixed to the inner surface of the holder stay 20.
  • the brush holder 21 is formed in a rectangular parallelepiped box shape by brass casting or the like.
  • the brush holders 21 are arranged such that the longitudinal direction thereof is along the radial direction, and are opposed to each other around the rotation axis 5.
  • the brush holder 21 is provided with a brush 22 that is urged via a coil spring 23 so that the brush 22 can advance and retreat relative to the commutator 13. Since the tips of the brushes 22 are urged by the coil springs 23, they are in sliding contact with the segments 41 of the commutator 13.
  • the brush 22 is electrically connected to an external power source (both not shown) via a pigtail. For this reason, a voltage is applied to the armature coil 7 via the segment 41 by making sliding contact with the segment 41.
  • FIG. 3 is a development view of the armature 3, and a gap between adjacent teeth 36 corresponds to the slot 37.
  • FIG. 4 is an explanatory view of the winding state of the armature coil 7 around the armature core 6 as seen from the axial direction.
  • each segment 41, each tooth 36, and the wound armature coil 7 will be described with reference numerals.
  • the segment 41 corresponding to No. 1 is disposed close to the first tooth 36 so as to correspond to the position of the first tooth 36.
  • the armature coil 7 is formed by winding a winding 38 with a so-called single wave winding between predetermined slots 37.
  • the armature coil 7 is formed by winding the winding 38 by a double flyer system. Note that the double flyer system uses two flyers (not shown) of a winding machine used for routing the windings 38, and the two windings 38 are simultaneously point-symmetrical with respect to the rotating shaft 5. The method of winding. More specific description will be given below.
  • the winding 38 in which the winding start end 38a is wound around the riser 43 of the first segment 41 is inserted into the slot 37 between the second and third teeth 36, and the slot 37 and the fifth and sixth teeth 36 are inserted.
  • the coil 7a is formed by winding N times (N is a natural number) between the slots 37 therebetween.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 5th and 6th teeth 36 and is wound around the riser 43 of the 8th segment 41.
  • the winding 38 is inserted into the slot 37 between the 9th and 10th teeth 36, and is wound N times between this slot 37 and the slot 37 between the 12th and 13th teeth 36, and the coil 7b.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 12th and 13th teeth 36 and is wound around the riser 43 of the 15th segment 41.
  • the winding 38 is inserted into the slot 37 between the 16th and 17th teeth 36, and is wound N times between this slot 37 and the slot 37 between the 19th and 20th teeth 36, and the coil 7c. Form.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 19th to 20th teeth 36 and is wound around the riser 43 of the second segment 41.
  • the winding 38 is inserted into the slot 37 between the 3rd and 4th teeth 36, and is wound N times between the slot 37 and the slot 37 between the 6th and 7th teeth 36, and the coil 7d.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 6th and 7th teeth 36 and is wound around the riser 43 of the 9th segment 41.
  • the winding 38 is inserted into the slot 37 between the 10th to 11th teeth 36, and is wound N times between the slot 37 and the slot 37 between the 13th to 14th teeth 36, and the coil 7e. Form.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 13th and 14th teeth 36 and is wound around the riser 43 of the 16th segment 41.
  • the winding 38 is inserted into the slot 37 between the 17th and 18th teeth 36, and is wound N times between the slot 37 and the slot 37 between the 20th and 19th teeth 36, and the coil 7f.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 20th and 36th teeth 36, and hung around the riser 43 of the third segment 41.
  • the winding 38 is inserted into the slot 37 between the 4th and 5th teeth 36, and is wound N times between the slot 37 and the slot 37 between the 7th and 8th teeth 36, and the coil 7g. Form.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 7th and 8th teeth 36 and is wound around the riser 43 of the 10th segment 41.
  • the winding 38 is inserted into the slot 37 between the 11th and 12th teeth 36, and is wound N times between the slot 37 and the slot 37 between the 14th and 15th teeth 36, and the coil 7h.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 14th and 15th teeth 36, and hung around the riser 43 of the 17th segment 41.
  • the winding 38 is inserted into the slot 37 between the 18th and 19th teeth 36, and is wound N times between the slot 37 and the slot 37 between the 1-2th tooth 36 and the coil 7i. Form.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the first and second teeth 36 and is wound around the riser 43 of the fourth segment 41.
  • the winding 38 is inserted into the slot 37 between the 5th and 6th teeth 36, and is wound N times between the slot 37 and the slot 37 between the 8th and 9th teeth 36, and the coil 7j.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 8th and 9th teeth 36 and is wound around the riser 43 of the 11th segment 41.
  • the voltage v between adjacent segments is V
  • the input voltage applied from the brush is V
  • the total number of segments is K
  • the number of pole pairs of the yoke Is P, v 2 ⁇ P ⁇ V / K (2) It becomes. That is, when the double winding method is adopted, the voltage between the segments is increased by the number P of pole pairs as compared with the case where the single wave winding is adopted.
  • the number of series circuits can be increased by adopting a single wave winding as the winding structure of the armature coil 7 as compared with the double winding method.
  • the number of conductors of the winding 38 is the same in the single wave winding method and the double winding method, the number of parallel circuits can be reduced in the single wave winding method than in the double winding method. For this reason, the voltage between the segments 41 and 41 can be reduced by adopting the single wave winding. Therefore, the flow straightening can be improved and the life of the brush 22 can be extended.
  • the versatility of the electric motor 1 can be improved, and as a result, the manufacturing cost can be reduced. Further, the time for connecting the pressure equalizing line is not required as in the prior art, and the winding time of the winding 38 can be shortened accordingly. Therefore, the manufacturing cost of the electric motor 1 can be further reduced, and the electric motor 1 can be miniaturized as much as no equalizing line is required.
  • the commutator 13 includes a resin mold body 40 formed in a substantially columnar shape and a segment 41 exposed and disposed on the outer peripheral surface 40 a of the resin mold body 40. For this reason, the physique of the radial direction around the brush 22 and the brush holder 21 can be reduced in size.
  • the number of slots 37 of the armature core 6 is set to 20 and is an even number. For this reason, since the double flyer system can be adopted as the winding operation of the winding 38, the winding time can be shortened accordingly. Therefore, the manufacturing cost of the electric motor 1 can be further reduced.
  • the number of slots 37 is set to an even number, the number of segments per pole pair becomes an odd number. For this reason, it is possible to reduce cogging torque and torque ripple as in the case where the number of slots is set to an odd number.
  • the electric motor 1 in the first embodiment described above is set to 6 poles, the number of pole pairs is “3”.
  • the electric motor 1 has an even number of slots. For this reason, the relative positional relationship between the permanent magnet 4 and the slot 37 is not all the same in the circumferential direction. Furthermore, the order (number of peaks in the torque waveform) determined by the least common multiple of the number of magnetic poles and the number of slots increases. For example, when comparing a 2-pole 14-slot electric motor with a 6-pole 14-slot electric motor, the 2-pole 14-slot electric motor has a 14th order.
  • the 6-pole 14-slot electric motor has a 42nd order, and the order is three times that of a 2-pole 14-slot electric motor. For this reason, the peak of the peak of the torque waveform is lowered, and the cogging torque and the torque ripple can be reduced.
  • FIG. 5 is a development view of the armature 3 in the modification of the first embodiment described above, and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment described above.
  • symbol is attached
  • the winding 38 in which the winding start end 38 a is wound around the riser 43 of the first segment 41 is not directly inserted into the slot 37 between the second and third teeth 36, and is not attached to the rotary shaft 5. It is hung and then inserted into the slot 37 between the second and third teeth 36. And it winds N times between this slot 37 and the slot 37 between the 5-6th teeth 36, and forms the coil 7a.
  • the winding 38 drawn out from the slot 37 between the 5th and 6th teeth 36 is not directly wound around the riser 43 of the 8th segment 41, but is again wound around the rotary shaft 5, and thereafter It is hung around the riser 43 of the segment 41. Subsequently, the winding 38 is again wound around the rotary shaft 5 and then inserted into the slot 37 between the 9th to 10th teeth 36.
  • the slot 37 and the slot 37 between the 12th to 13th teeth 36 are Is wound N times to form a coil 7b.
  • the winding 38 is pulled out from the slot 37 between the 12th and 13th teeth 36, and is wound around the rotary shaft 5, and is then wound around the riser 43 of the 15th segment 41. Further, the winding 38 is again wound around the rotary shaft 5 and then inserted into the slot 37 between the 16-17th tooth 36 and the slot 37 between the slot 37 and the 19-20th tooth 36. The coil 7c is formed by winding N times in between. Then, the winding 38 is again wound around the rotating shaft 5, and thereafter, it is wound around the riser 43 of the second segment 41.
  • the winding 38 routed between the armature core 6 and the segment 41 is provided on the rotary shaft 5. Since it is wound around, the winding 38 between the armature core 6 and the segment 41 can be concentrated around the rotation axis 5. That is, compared with the case where the armature core 6 and the segment 41 are connected by the winding 38 at the shortest distance, the winding of the winding 38 between them can be suppressed. For this reason, the armature 3 can be reduced in size.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the electric motor device 200.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6, and illustration of the armature coil 207 is omitted.
  • the electric motor device 200 in the second embodiment is, for example, a rear wiper drive that is provided on a back door of a vehicle and rotates a rear wiper (not shown) that wipes the rear window glass of the vehicle. It is used for.
  • the electric motor device 200 includes an electric motor unit 201 disposed on one side (left side in FIG. 6), a transmission mechanism 270 disposed on the other side (right side in FIG. 6), and a gear case 271 that houses the transmission mechanism 270. It has.
  • the electric motor unit 201 is a so-called DC brush motor, and includes an armature 203 rotatably provided in a bottomed cylindrical yoke 202.
  • yoke On the inner wall 202a of the yoke 202, six tile-shaped permanent magnets 204 are arranged on the inner surface along the circumferential direction. These permanent magnets 204 are arranged so that the magnetic poles are in order along the circumferential direction.
  • a boss portion 210 that protrudes outward in the axial direction is formed at the substantially central portion in the radial direction at the end portion (bottom portion) 202b of the yoke 202.
  • a bearing 212 for rotatably supporting one end of the rotating shaft 205 of the armature 203 is fitted into the boss portion 210.
  • the armature 203 includes an armature core 206 fitted and fixed to the rotation shaft 205, an armature coil 207 wound around the armature core 206, and a commutator 213 disposed on the other end side (right side in FIG. 1) of the rotation shaft 205. It is comprised by.
  • the armature core 206 is formed by laminating a plurality of metal plates in the axial direction or press-molding soft magnetic powder.
  • the armature core 206 has a substantially annular core body 261 that is externally fixed to the rotary shaft 205.
  • a rotary shaft 205 is press-fitted and fixed in an insertion hole 61 a formed in the core body 261.
  • 14 teeth 236 that are substantially T-shaped in an axial plan view are formed radially at equal intervals along the circumferential direction. Between adjacent teeth 236, dovetail-shaped slots 237 are formed. The slots 237 extend along the axial direction, and 14 slots 237 are formed at equal intervals along the circumferential direction.
  • An enamel-coated winding 238 (see FIG. 8) is passed through the slot 237, and the winding 238 is wound from above an insulator (not shown) attached to the tooth 236.
  • a plurality of armature coils 207 are formed on the outer periphery of the armature core 206. Details of the winding method of the winding 238 will be described later.
  • the commutator 213 disposed on the other end side of the rotating shaft 205 is exposed and disposed on the resin mold body 240 that is externally fixed to the rotating shaft 205 and formed in a substantially cylindrical shape, and the outer peripheral surface 240 a of the resin mold body 240.
  • the segment 241 is formed of a plate-shaped metal piece that is long in the axial direction. The segments 241 are fixed in line at equal intervals along the circumferential direction while being insulated from each other.
  • a riser 243 is integrally formed at the end portion of the segment 241 on the armature core 206 side, and is bent so as to be folded back to the outer diameter side.
  • a winding 238 is wound around the riser 243 by, for example, an ⁇ winding method (see FIG. 6).
  • the electric motor unit 201 configured in this manner is fastened and fixed to the gear case 271 by bolts 272 with the opening 202c of the yoke 202 facing the gear case 271 side.
  • a brush holder housing recess 216 is formed at a location where the electric motor unit 201 is attached.
  • the electric motor unit 201 is attached to the brush holder housing recess 216 of the gear case 271 so that the commutator 213 faces.
  • a holder stay 220 is attached to the brush holder housing recess 216.
  • the holder stay 220 is made of resin and is formed in a substantially disc shape.
  • Two brush holders 221 are fixed to the inner surface of the holder stay 220.
  • the brush holder 221 is formed in a rectangular parallelepiped box shape.
  • the brush holders 221 are arranged such that the longitudinal direction thereof is along the radial direction, and are arranged to face each other around the rotation shaft 205.
  • the brush holder 221 is internally provided with a brush 222 that can be moved forward and backward with respect to the commutator 213 in a state where the brush 222 is biased via a coil spring (not shown).
  • the brush 222 is electrically connected to a connector portion 273 provided on the gear case 271 via a pigtail.
  • the connector part 273 can be fitted with a connector extending from an external power source (not shown). A voltage from an external power source (not shown) is applied to the armature coil 207 via the connector portion 273, a pigtail (not shown), the brush 222, and the segment 241.
  • the transmission mechanism 270 is connected to the worm shaft 274 housed in the gear case 271, the worm wheel 275 meshed with the worm shaft 274, the first connection plate 276 connected to the worm wheel 275, and the first connection plate 276.
  • the second connection plate 277 is formed.
  • the electric motor unit 201 side of the worm shaft 274 is rotatably supported by a bearing 280 provided in the gear case 271.
  • the end of the worm shaft 274 opposite to the electric motor unit 201 is supported by a load receiving unit 281 that receives a reaction force generated by meshing with the worm wheel 275.
  • the first connection plate 276 is a member formed in a long plate shape. One end side of the first connection plate 276 is rotatably connected to a connection shaft 279 provided on the worm wheel 275. Further, the other end side of the first connection plate 276 is rotatably connected to one end side of the second connection plate 277. An output shaft 278 is attached to the other end side of the second connection plate 277 in a state where relative rotation with the second connection plate 277 is restricted.
  • the connecting shaft 279 provided on the worm wheel 275 rotates and moves along the circumferential direction of the worm wheel 275.
  • the first connecting plate 276 and the second connecting plate 277 that are rotatably connected to each other perform a link operation by the rotational movement of the connecting shaft 279.
  • the output shaft 278 attached to the 2nd connection plate 277 rotates by this link operation
  • the output shaft 278 rotates one reciprocating motion when the worm wheel 275 to which the connecting shaft 279 is attached rotates once.
  • a rear wiper (not shown) attached to the output shaft 278 rotates.
  • FIG. 8 is a development view of the armature 203, and a gap between adjacent teeth 236 corresponds to the slot 237.
  • FIG. 9 is an explanatory view of the winding state of the armature coil 207 around the armature core 206 as seen from the axial direction. 8 and 9 correspond to FIGS. 3 and 4 of the first embodiment described above, respectively.
  • the armature coil 207 is formed by winding the winding 238 between the predetermined slots 237 by so-called single wave winding.
  • the armature coil 207 is formed by winding the winding 238 by a double flyer method. That is, there are two winding start ends 238 a of the winding 238, and each of the riser 243 of the first segment 241 and the riser 243 of the eighth segment 241 exist at point-symmetrical positions around the rotation shaft 205. It is laid around.
  • the winding procedure of the winding 238 that starts winding from the first segment 241 and the winding 238 that starts winding from the eighth segment 241 are point-symmetric with respect to the rotation axis 205, so Only the winding 238 that starts winding from the No. segment 241 will be described, and for the winding 238 that starts winding from the No. 8 segment 241, the reference numeral of the armature coil 207 formed by the winding 238 that starts winding from the No. 1 segment 241 The same reference numerals are given and the description is omitted.
  • the winding 238 in which the winding start end 238a is wound around the riser 243 of the first segment 241 is inserted into the slot 237 between the second and third teeth 236, and the slot 237 and the fourth to fifth teeth 236 are inserted.
  • the coil 207a is formed by winding N times between the slots 237.
  • the winding 238 is pulled out from the slot 237 between the 4th and 5th teeth 236 and is wound around the riser 243 of the 6th segment 241.
  • the winding 238 is inserted into the slot 237 between the 7th and 8th teeth 236, and is wound N times between the slot 237 and the slot 237 between the 9th and 10th teeth 236, and the coil 207b.
  • the winding 238 is pulled out from the slot 237 between the 9th and 10th teeth 236 and is wound around the riser 243 of the 11th segment 241.
  • the winding 238 is inserted into the slot 237 between the 12th and 13th teeth 236, and is wound N times between the slot 237 and the slot 237 between the 14th and the first teeth 236, and the coil 207c. Form.
  • the winding 238 is pulled out from the slot 237 between the 14-1 teeth 236 and is wound around the riser 243 of the 2nd segment 241.
  • the winding 238 is inserted into the slot 237 between the 3rd and 4th teeth 236, and is wound N times between the slot 237 and the slot 237 between the 5th and 6th teeth 236, and the coil 207d.
  • the winding 238 is pulled out from the slot 237 between the 5th and 6th teeth 236 and is wound around the riser 243 of the 7th segment 241.
  • the winding 238 is inserted into the slot 237 between the 8th and 9th teeth 236, and is wound N times between the slot 237 and the slot 237 between the 10th and 11th teeth 236, and the coil 207e. Form.
  • the winding 238 is pulled out from the slot 237 between the 10-11th tooth 236 and hung around the riser 243 of the 12th segment 241.
  • the winding 238 is inserted into the slot 237 between the 13th and 14th teeth 236, and is wound N times between the slot 237 and the slot 237 between the first and second teeth 236, and the coil 207f.
  • the winding 238 is pulled out from the slot 237 between the first and second teeth 236 and is wound around the riser 243 of the third segment 241.
  • the winding 238 is inserted into the slot 237 between the 4th and 5th teeth 236, and is wound N times between the slot 237 and the slot 237 between the 6th and 7th teeth 236, and the coil 207g. Form.
  • the winding 238 is pulled out from the slot 237 between the 6th and 7th teeth 236 and is wound around the riser 243 of the 8th segment 241.
  • FIG. 10 is a development view of the armature 203 in a modification of the above-described second embodiment, and corresponds to FIG. 8 of the above-described second embodiment.
  • symbol is attached
  • the winding 238 in which the winding start end 238 a is wound around the riser 243 of the first segment 241 is not directly inserted into the slot 237 between the second and third teeth 236, and is not attached to the rotating shaft 205. It is hung and then inserted into the slot 237 between the second and third teeth 236.
  • the coil 207a is formed by winding N times between the slot 237 and the slot 237 between the 4th and 5th teeth 236.
  • the winding 238 drawn out from the slot 237 between the 4th and 5th teeth 236 is not directly wound around the riser 243 of the 6th segment 241, but is again wound around the rotating shaft 205, and thereafter It is hung around the riser 243 of the segment 241. Subsequently, the winding 238 is again wound around the rotary shaft 205 and then inserted into the slot 237 between the 7th to 8th teeth 236, and the slot 237 between the slot 237 and the 9th to 10th teeth 236 Are wound N times to form a coil 207b.
  • the winding 238 is pulled out from the slot 237 between the 9th and 10th teeth 236, and is hung on the rotating shaft 205, and then hung on the riser 243 of the 10th segment 241. Further, the winding 238 is again wound around the rotary shaft 205, and then inserted into the slot 237 between the 12th to 13th teeth 236, and the slot 237 between the slot 237 and the 14th first tooth 236 is connected. The coil 207c is formed by winding N times in between. Then, the winding 238 is again wound around the rotary shaft 205, and then the riser 243 of the second segment 241 is wound around.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the motor 301 with a speed reducer.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 11, and illustration of the armature coil 309 is omitted.
  • a motor 301 with a speed reducer is used for driving a wiper of an automobile, for example, and is a speed reducing mechanism connected to an electric motor 302 and a rotating shaft 303 of the electric motor 302. 304.
  • the electric motor 302 has a bottomed cylindrical yoke 305 and an armature 306 provided rotatably in the yoke 305.
  • the cylindrical portion 353 of the yoke 305 is formed in a substantially cylindrical shape, and six segment type permanent magnets 307 are arranged on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 353.
  • a bearing housing 319 is formed on the bottom wall (end portion) 351 of the yoke 305 so as to protrude outward in the axial direction at the center in the radial direction, and a sliding bearing for rotatably supporting one end of the rotary shaft 303 therein. 318 is provided.
  • the sliding bearing 318 has a centering function of the rotating shaft 303.
  • An outer flange portion 352 is provided in the opening portion 353 a of the cylindrical portion 353.
  • Bolt holes (not shown) are formed in the outer flange portion 352.
  • a bolt (not shown) is inserted into the bolt hole and screwed into a bolt hole (not shown) formed in a gear housing 323 (described later) of the speed reduction mechanism 304, whereby the yoke 305 is fastened and fixed to the speed reduction mechanism 304.
  • the armature 306 includes an armature core 308 that is externally fixed to the rotary shaft 303, an armature coil 309 wound around the armature core 308, and a commutator 310 disposed on the other end side of the rotary shaft 303.
  • the armature core 308 is formed by laminating plates of magnetic material punched by pressing or the like in the axial direction (laminated core) or pressure-molding soft magnetic powder (dust core).
  • the core body 311 has a substantially cylindrical shape.
  • a through-hole 311a for press-fitting the rotating shaft 303 is formed at a substantially central portion of the core body 311 in the radial direction.
  • sixteen teeth 312 that are substantially T-shaped in a plan view in the axial direction are provided radially on the outer peripheral portion of the core body 311.
  • 16 dovetail slots 313 are formed between adjacent teeth 312.
  • An armature coil 309 is wound around the armature core 308 through these slots 313.
  • a substantially cylindrical commutator 310 is externally fitted and fixed to the other end side of the rotary shaft 303 from the armature core 308.
  • Sixteen segments 315 made of a conductive material are attached to the outer peripheral surface 310 a of the commutator 310.
  • the segments 315 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 in a state of being insulated from each other.
  • the electric motor 302 is a so-called 6-pole 16-slot 16 segment in which the number of permanent magnets 307 is 6 (the number of magnetic poles is 6), the number of slots 313 is 16, and the number of segments 315 is 16.
  • DC motor is a so-called 6-pole 16-slot 16 segment in which the number of permanent magnets 307 is 6 (the number of magnetic poles is 6), the number of slots 313 is 16, and the number of segments 315 is 16.
  • a riser 316 that is bent in a manner of folding back to the outer diameter side is integrally formed at the end of each segment 315 on the armature core 308 side.
  • a terminal portion of the armature coil 309 is wound around the riser 316 by, for example, an ⁇ winding method (see FIG. 11) and fixed by fusing or the like. Thereby, the segment 315 and the armature coil 309 corresponding to the segment 315 are electrically connected.
  • the commutator 310 configured as described above is in a state facing the gear housing 323 of the speed reduction mechanism 304.
  • the gear housing 323 is formed in a substantially box shape having an opening 342a on one surface, and is made of an aluminum die-cast housing body 342 that houses the gear group 341 of the speed reduction mechanism 304, and a resin made to close the opening 342a of the housing body 342.
  • the bottom plate 343 is configured.
  • a brush housing portion 322 is integrally formed on the electric motor 302 side of the housing main body 342, and a commutator 310 of the electric motor 302 faces here.
  • the brush housing portion 322 is formed in a concave shape on the electric motor 302 side of the gear housing 323.
  • a holder stay 334 is provided inside the brush storage portion 322.
  • the holder stay 334 is provided with brush holders (not shown) at three locations in the circumferential direction.
  • a brush 321 (see FIG. 13) is housed in each of the holder stays 334 so as to be able to appear and retract.
  • Each brush 321 is urged toward the commutator 310 via a spring (not shown), and the tip thereof is in sliding contact with the segment 315 of the commutator 310.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the arrangement of the brushes 321.
  • the brush 321 is commonly used for the low speed brush 321a and the high speed brush 321b connected to the anode side, and the low speed brush 321a and the high speed brush 321b and connected to the cathode side.
  • a common brush 321c a common brush 321c.
  • the low speed brush 321a and the common brush 321c are arranged to face each other with the rotation shaft 303 as a center.
  • the low speed brush 321a can be disposed at any position as long as the mechanical angle is at 120 ° intervals. That is, in FIG. 13, it is also possible to arrange the low speed brush 321a at a position 60 degrees apart from the common brush 321c by a mechanical angle (see the two-dot chain line in FIG. 13). Further, the common brush 321c can also be disposed at any location as long as the mechanical angle is at 120 ° intervals. That is, in FIG. 13, it is also possible to arrange the common brush 321c at a position that is 60 ° apart from the low speed brush 321a (see the two-dot chain line in FIG. 13).
  • the high speed brush 321b is arranged at an angle ⁇ in the circumferential direction away from a place where the low speed brush 321a can be arranged. That is, the high speed brush 321b is disposed at a position advanced by an angle ⁇ relative to the low speed brush 321a.
  • the high-speed brush 321b can also be arranged at any location as long as the mechanical angle is at 120 ° intervals. That is, the high-speed brush 321b can be disposed at a position advanced by an angle ⁇ in the circumferential direction from a position where the low-speed brush 321a can be disposed (see a two-dot chain line in FIG. 13).
  • the common brush 21c is described as the cathode side
  • the low speed brush 21a and the high speed brush 21b are described as the anode side.
  • the anode side and the cathode side may be reversed.
  • a gear group 341 is accommodated in the housing main body 342 in the gear housing 323 to which the electric motor 302 configured as described above is attached.
  • the gear group 341 includes a worm shaft 325 coupled to the rotating shaft 303 of the electric motor 302, a pair of stepped gears 326 and 326 that mesh with the worm shaft 325, and a spur gear 327 that meshes with the stepped gear 326. Has been.
  • the connecting portion 324 between the worm shaft 325 and the rotating shaft 303, that is, the other end of the rotating shaft 303 is rotatable to a rolling bearing 332 provided on the bottom wall 331 of the brush housing portion 322 formed in the housing body 342. It is supported by.
  • the worm shaft 325 includes a first screw portion 325a and a second screw portion 325b that are opposite to each other.
  • the first screw portion 325a and the second screw portion 325b are formed in one or two strips. However, the first screw portion 325a and the second screw portion 325b may be formed in three or more lines.
  • a pair of stepped gears 326 and 326 are arranged on both sides of the worm shaft 325, and a pair of stepped gears 326 and 326 are engaged with the first screw portion 325a and the second screw portion 325b, respectively.
  • the pair of stepped gears 326 is formed by integrally molding a worm wheel 328 that meshes with the worm shaft 325 and a small-diameter gear 329 that has a smaller diameter than the worm wheel 328.
  • a parallel shaft 361 is press-fitted into the center of the stepped gear 326 in the radial direction.
  • the parallel shaft 361 protrudes on the opposite side to the small-diameter gear 329, and the protruding end 361 a is rotatably supported by the housing body 342.
  • the tip of the small-diameter gear 329 present at the end opposite to the end 361 a of the parallel shaft 361 is rotatably supported by the bottom plate 343.
  • both ends of the pair of stepped gears 326 are pivotally supported by the housing main body 342 and the bottom plate 343.
  • the pair of stepped gears 326 and 326 rotate in the same direction, and transmit the rotation of the worm shaft 325 to the spar gear 327. That is, the worm shaft 325 and the pair of stepped gears 326 and 326 constitute a so-called Marshall mechanism, and the thrust force applied to the worm shaft 325 is canceled by the pair of stepped gears 326 and 326.
  • the spur gear 327 is meshed with the small diameter gear 329 of the stepped gear 326.
  • a boss portion 365 is formed to protrude toward the bottom plate 343 side.
  • the boss portion 365 is rotatably supported by the bottom plate 343.
  • An output shaft 362 is press-fitted into the boss portion 365.
  • the output shaft 362 protrudes from the bottom wall (end portion) 342 c of the housing body 342.
  • a boss portion 363 is formed to protrude outward at a portion corresponding to the output shaft 362.
  • the boss portion 363 is provided with a slide bearing 364 for rotatably supporting the output shaft 362.
  • a tapered portion 366 is formed at the portion of the output shaft 362 that protrudes from the housing main body 342 so as to gradually taper toward the tip.
  • a serration 367 is formed in the tapered portion 366.
  • an external mechanism for driving a wiper or the like and the output shaft 362 can be connected.
  • a connector 368 protrudes from the side wall 342 b of the housing main body 342 along the axial direction of the rotation shaft 303.
  • the connector 368 is connected to a control device (not shown) and supplies electric power from an external power source (not shown) to the electric motor 302.
  • a substrate 371 is disposed on the inner surface 343a of the bottom plate 343 that closes the opening 342a of the housing body 342.
  • the board 371 is provided with a terminal 372 for electrically connecting the connector 368 and the electric motor 302.
  • the substrate 371 is provided with contactors 373a and 373b.
  • the contactors 373a and 373b are sliding contacts for detecting the rotational position of the spur gear 327.
  • a contact plate (not shown) is provided in a portion where the contactors 373a and 373b of the spur gear 327 are in sliding contact.
  • the contact position between the contactors 373a and 373b and the contact plate (not shown) changes, or the output shaft 362 rotates due to contact / non-contact.
  • the position can be detected.
  • the signals detected by the contactors 373a and 373b are output to a control device (not shown) via the terminal 372, and rotation control of the electric motor 302 is performed.
  • FIG. 14 is a development view of the armature 306, and a gap between adjacent teeth 312 corresponds to the slot 313.
  • FIG. 15 is an explanatory view of the winding state of the armature coil 309 around the armature core 308 as seen from the axial direction. 14 and 15 correspond to FIGS. 3 and 4 of the first embodiment described above, respectively.
  • the armature coil 309 is formed by winding the winding 314 with a so-called single wave winding between predetermined slots 313.
  • the armature coil 309 is formed by winding the winding 314 by a double flyer method. That is, there are two winding start ends 314 a of the winding 314, and each of the riser 316 of the first segment 315 and the riser 316 of the ninth segment 315 exist at point-symmetrical positions around the rotation shaft 303. It is laid around.
  • the winding procedure of the winding 314 that starts winding from the first segment 315 and the winding 314 that starts winding from the ninth segment 315 is point-symmetric about the rotating shaft 303, so Only the winding 314 starting from the No. segment 315 will be described, and the winding 238 starting from the No. 9 segment 315 will be described with reference to the armature coil 309 formed by the winding 314 starting from the No. 1 segment 315.
  • the same reference numerals are given and the description is omitted.
  • the winding 314 in which the winding start end 314 a is wound around the riser 316 of the first segment 315 is inserted into the slot 313 between the second and third teeth 312, and the slot 313 and the fourth to fifth teeth 312.
  • the coil 309a is formed by being wound N times between the slots 313.
  • the winding 314 is pulled out from the slot 313 between the 4th and 5th teeth 312, and is wound around the riser 316 of the sixth segment 315.
  • the winding 314 is inserted into a slot 313 between the 7th and 8th teeth 312 and is wound N times between the slot 313 and the slot 313 between the 9th and 10th teeth 312, and the coil 309b.
  • the winding 314 is pulled out from the slot 313 between the 9th and 10th teeth 312 and is wound around the riser 316 of the 11th segment 315.
  • the winding 314 is inserted into the slot 313 between the 12th to 13th teeth 312 and is wound N times between the slot 313 and the slot 313 between the 14th to 15th teeth 312 and the coil 309c. Form.
  • the winding 314 is pulled out from the slot 313 between the 14th and 15th teeth 312 and is wound around the riser 316 of the 16th segment 315.
  • the winding 314 is inserted into the slot 313 between the first and second teeth 312, and is wound N times between the slot 313 and the slot 313 between the third and fourth teeth 312, and the coil 309 d.
  • the winding 314 is pulled out from the slot 313 between the 3rd and 4th teeth 312 and is wound around the riser 316 of the fifth segment 315.
  • the winding 314 is inserted into the slot 313 between the 6-7th tooth 312 and is wound N times between the slot 313 and the slot 313 between the 8-9th tooth 312 and the coil 309e. Form.
  • the winding 314 is pulled out from the slot 313 between the 8th and 9th teeth 312 and is wound around the riser 316 of the 10th segment 315.
  • the winding 314 is inserted into the slot 313 between the 11th and 12th teeth 312 and is wound N times between the slot 313 and the slot 313 between the 13th and 14th teeth 312 to obtain the coil 309f.
  • the winding 314 is pulled out from the slot 313 between the 13th and 14th teeth 312, and is wound around the riser 316 of the 15th segment 315.
  • the winding 314 is inserted into the slot 313 between the 16-1 tooth 312 and is wound N times between the slot 313 and the slot 313 between the 2-3 teeth 312 to obtain the coil 309g. Form.
  • the winding 314 is pulled out from the slot 313 between the second and third teeth 312 and is wound around the riser 316 of the fourth segment 315.
  • the winding 314 is inserted into the slot 313 between the 5th and 6th teeth 312 and is wound N times between the slot 313 and the slot 313 between the 7th and 8th teeth 312 to obtain the coil 309h.
  • the winding 314 is pulled out from the slot 313 between the 7th and 8th teeth 312, and is wound around the riser 316 of the 9th segment 315.
  • the electric motor 302 is advanced, compared with a case where a voltage is applied between the low-speed brush 321a and the common brush 321c. Operates at high speed.
  • the structure using the three brushes 321a to 321c capable of switching the rotation speed of the electric motor 302 is also provided. It becomes possible to adopt a single wave winding.
  • the three brushes 321a to 321c the low-speed brush 321a and the common brush 321c can be arranged opposite to each other with the rotation shaft 303 as the center, so that a general two-pole motor brush arrangement structure is adopted. be able to. For this reason, the versatility of the electric motor 302 can be improved, and as a result, the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 16 is a development view of the armature 306 and corresponds to FIG. 14 of the third embodiment described above.
  • symbol is attached
  • the winding 314 in which the winding start end 314 a is wound around the riser 316 of the first segment 315 is not directly inserted into the slot 313 between the second and third teeth 312, and is not attached to the rotating shaft 303. It is hung and then inserted into the slot 313 between the 2-3rd teeth 312.
  • the coil 309a is formed by winding N times between the slot 313 and the slot 313 between the 4th and 5th teeth 312.
  • the winding 314 drawn out from the slot 313 between the 4th and 5th teeth 312 is not directly wound around the riser 316 of the sixth segment 315 but is again wound around the rotating shaft 303, and then the sixth winding. It is hung around the riser 316 of the segment 315. Subsequently, the winding 314 is again wound around the rotary shaft 303 and then inserted into the slot 313 between the 7th and 8th teeth 312, and the slot 313 between the slot 313 and the 9th to 10th teeth 312. Is wound N times to form a coil 309b.
  • the winding 314 is pulled out from the slot 313 between the 9th and 10th teeth 312, hung on the rotating shaft 303, and then hung on the riser 316 of the 10th segment 315. Further, the winding 314 is again wound around the rotary shaft 303 and then inserted into the slot 313 between the 12th to 13th teeth 312, and between the slot 313 and the slot 313 between the 14th to 15th teeth 312. The coil 309c is formed by winding N times in between. Then, the winding 314 is again wound around the rotating shaft 303, and thereafter, it is wound around the riser 316 of the 16th segment 315.
  • the windings 314 arranged between the armature core 308 and the segment 315 are all wound around the rotation shaft 303 while being sequentially wound between the predetermined slots 313 and the riser 316 of the predetermined segment 315.
  • 314 is routed to form an armature coil 309 including eight coils 309a to 309h. Therefore, according to the above-described modification, in addition to the same effects as those of the above-described third embodiment, the winding of the winding 314 between the armature core 308 and the segment 315 can be suppressed. For this reason, the armature 306 can be reduced in size.
  • the number of permanent magnets 307 is six (the number of magnetic poles is six), the number of slots 313 is sixteen, and the number of segments 315 is sixteen, so-called six poles and sixteen slots 16.
  • the structure in which the three brushes 321a to 321c are arranged in the electric motor 302 of the segment has been described.
  • the structure in which the three brushes 321a to 321c are arranged can also be adopted for a 6-pole 14-slot 14-segment electric motor (for example, the electric motor unit 201 of the second embodiment described above).
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing the arrangement of the brushes 321 in the second modification of the third embodiment, and corresponds to FIG. 13 described above. As shown in the figure, even in the electric motor 302 including the commutator 310 having 14 segments 315 and the six permanent magnets 307, the low speed brush 321a and the common brush 321c are connected to the rotating shaft 303. Can be arranged opposite to each other.
  • the low speed brush 321a can be disposed at any position as long as the mechanical angle is at 120 ° intervals. That is, in FIG. 17, it is also possible to arrange the low speed brush 321a at a position 60 degrees apart from the common brush 321c by a mechanical angle (see the two-dot chain line in FIG. 17). Further, the common brush 321c can also be disposed at any location as long as the mechanical angle is at 120 ° intervals. That is, in FIG. 17, it is also possible to arrange the common brush 321c at a position that is 60 ° apart from the low-speed brush 321a (see the two-dot chain line in FIG. 17).
  • the high speed brush 321b is arranged at an angle ⁇ in the circumferential direction away from a place where the low speed brush 321a can be arranged. That is, the high speed brush 321b is disposed at a position advanced by an angle ⁇ relative to the low speed brush 321a.
  • the high-speed brush 321b can also be arranged at any location as long as the mechanical angle is at 120 ° intervals. That is, the high-speed brush 321b can be disposed at a position advanced by an angle ⁇ in the circumferential direction from a position where the low-speed brush 321a can be disposed (see a two-dot chain line in FIG. 17).
  • FIG. 18 is a plan view showing the configuration of the electric motor device 400.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a configuration of the electric motor device 400.
  • the difference between the second embodiment and the fourth embodiment is that the shape of the commutator 213 in the electric motor unit 201 of the second embodiment and the commutator 413 in the electric motor unit 401 of the fourth embodiment are different. Is in a different point. For this reason, in the following description, only a difference in shape from the above-described second embodiment will be described, and the same aspects as those in the above-described second embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • FIG. 20 is a perspective view of the armature 403 in the fourth embodiment as viewed from the armature core 406 side.
  • FIG. 21 is a perspective view of the armature 403 in the fourth embodiment as viewed from the worm shaft 274 side.
  • the commutator 413 constituting the armature 403 is a so-called disk-type commutator formed in a disk shape.
  • the commutator 413 is exposed and disposed on the resin mold body 440 that is externally fitted and fixed to the rotary shaft 205 and formed in a substantially disk shape, and the one surface 440 a opposite to the armature core 406 of the resin mold body 440.
  • a plurality of (for example, 14 in the fourth embodiment) segments 441 are configured.
  • Each segment 441 is arranged along the circumferential direction and radially around the rotation axis 205.
  • Each segment 441 is formed in a substantially fan shape when viewed from the axial direction so as to expand toward the radially outer side from the radially inner side.
  • a slit 441a for ensuring insulation between the segments 441 is formed.
  • risers 443 that are bent in a manner of being folded back toward the worm shaft 274 are integrally formed at the radially outer ends of the segments 441.
  • a winding 238 (see FIG. 6) is wound around the riser 443 by an ⁇ winding method, for example.
  • the commutator 413 configured in this manner is opposed to the holder stay 420 on the segment 441 side.
  • the holder stay 420 is disposed in the gear case 271 (see FIG. 19).
  • the teeth 436 of the armature core 406 are so-called skewed so as to be twisted with respect to the axial direction.
  • the teeth 436 need not be skewed.
  • FIG. 22 is a side view of the holder stay 420.
  • FIG. 23 is a perspective view of the holder stay 420 as seen from the transmission mechanism 270 side.
  • the holder stay 420 is made of resin, and has a stay main body 425 formed in a substantially oval shape in plan view as viewed from the axial direction. That is, the periphery of the stay main body 425 includes a pair of arc sides 425a arranged at both ends in the longitudinal direction and a pair of flat sides 425b arranged at both ends in the short direction and connecting the pair of arc sides 425a. Yes.
  • a pair of surfaces 425c on the opposite side of the commutator 413 of the stay body 425 are provided on the inner side in the radial direction of the pair of arc sides 425a and at a position corresponding to the circumferential center of each arc side 425a along the axial direction.
  • a brush holder 421 is integrally formed.
  • the brush holder 421 is formed in a box shape so as to have an opening 421a on the other surface 425d of the stay main body 425 on the commutator 413 side.
  • Each brush holder 421 is provided with a brush 422 that is urged via a coil spring (not shown) so as to be movable forward and backward with respect to the commutator 413.
  • the brush 422 is formed in a substantially sectoral cross section so as to correspond to the shape of the segment 441. Since the tip of each brush 422 is urged by a coil spring (not shown), it is in sliding contact with the segment 441.
  • the brush 422 is electrically connected to the terminal 427 through the pigtail 426.
  • the terminal 427 is inserted into the connector part 273 of the gear case 271. Under such a configuration, when a connector extending from an external power supply (not shown) is fitted to the connector portion 273, the voltage of the external power supply is applied to the armature coil 207 via the terminal 427, the pigtail 426, the brush 422, and the segment 441. Applied.
  • the basic component configuration of the holder stay 220 of the second embodiment is different from that of the fourth embodiment. This is the same as the fourth embodiment.
  • the same effects as those of the above-described second embodiment can be achieved.
  • the resin mold body 240 is formed in a substantially cylindrical shape
  • the resin mold body 440 is formed in a substantially disk shape. Is formed. That is, the commutator 413 of the fourth embodiment is flattened as compared with the commutator 213 of the second embodiment described above. For this reason, compared with the above-mentioned 2nd Embodiment, the physique of the axial direction around the brush 422 and the brush holder 421 can be reduced in size.
  • FIG. FIG. 24 is a longitudinal sectional view of the motor 501 with a reduction gear, and corresponds to FIG.
  • the difference between the third embodiment described above and the fifth embodiment is that the shape of the commutator 310 in the electric motor 302 of the third embodiment and the commutator 510 in the electric motor 502 of the fifth embodiment are different. In a different point. For this reason, in the following description, only a difference in shape from the above-described third embodiment will be described, and the same aspects as those in the above-described third embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • the commutator 510 in the fifth embodiment is a so-called disk-type commutator formed in a disk shape.
  • the commutator 510 is the same as the above-described fourth embodiment in the following points. That is, the commutator 510 is exposed and disposed on the resin mold body 511 formed in a substantially disk shape that is externally fitted and fixed to the rotating shaft 303, and the one surface 511 a opposite to the armature core 406 of the resin mold body 511. It is the same as the fourth embodiment described above in that it is configured by a plurality of (for example, 16 in the fifth embodiment) segments 515. Therefore, detailed description of the commutator 510 is omitted. Note that the winding 314 (see FIG. 14) is also wound around the riser 516 of the commutator 510 in the fifth embodiment, for example, by the ⁇ winding method.
  • a holder stay 534 is provided on the inner side of the brush housing portion 322 that is integrally formed with the gear housing 323 of the speed reduction mechanism 304.
  • the holder stay 534 constitutes a brush holder unit 580 together with the brush holder 583.
  • FIG. 25A is a plan view of the brush holder unit 580 as seen from the commutator 510 side.
  • FIG. 25B is a view on arrow D in FIG. 25A.
  • the brush holder 583 includes a box-shaped holder cover 581 having an opening 581a on the commutator 510 side, and a holder main body 582 standing on a holder stay 534. ing.
  • the holder cover 581 has a bottom surface 581b that is substantially oval in plan view. For this reason, the side wall rising from the peripheral edge of the bottom surface 581b is disposed at both ends of the bottom surface 581b in the longitudinal direction and a pair of arc walls 581c disposed at both ends in the short direction of the bottom surface 581b, and couples the pair of arc walls 581c.
  • An opening 581e through which the rotary shaft 303 is inserted is formed on the bottom surface 581b of the holder cover 581.
  • the holder stay 534 is accommodated in the holder cover 581 configured as described above.
  • Holder stay 534 is formed in an oval shape so that the plate-like member corresponds to the shape of bottom surface 581 b of holder cover 581.
  • the holder stay 534 is formed with an opening 534a through which the rotary shaft 303 is inserted, coaxially with the opening 581e formed in the holder cover 581.
  • three holder main bodies 582 are provided on the bottom surface 581 b side of the holder cover 581 in the holder stay 534.
  • the holder body 582 is formed in a rectangular parallelepiped box shape by true casting or the like.
  • the holder main body 582 is provided so that the holder stay 534 side opens.
  • An opening 534 b is formed in the holder stay 534 at a position corresponding to the holder main body 582.
  • Each holder main body 582 stores a brush 521.
  • the tip of the brush 521 is exposed by the opening 534 b of the holder stay 534.
  • Each brush 521 is movable forward and backward toward the commutator 510 side through the opening 534b of the holder stay 534.
  • Each brush 521 is urged toward the commutator 510 via a coil spring (not shown), and the tip thereof is always in sliding contact with the segment 515.
  • each brush 521 is electrically connected to a terminal 584 provided on the holder cover 581 via a pigtail (not shown).
  • the terminal 584 is connected to the connector 368 of the housing main body 342 via the substrate 371.
  • a choke coil 585 is provided in the holder cover 581.
  • the choke coil 585 is a noise preventing element for reducing electrical noise. Under such a configuration, when a connector extending from an external power supply (not shown) is fitted to the connector 368, the voltage of the external power supply passes through the terminal 584, the brush 521, the segment 515, etc., and the armature coil 309 (see FIG. 14). ).
  • the shape of the brush 521 is substantially fan-shaped in cross section, as in the fourth embodiment described above.
  • the brush 521 is commonly used for the low-speed brush 521a and the high-speed brush 521b connected to the anode side, and the low-speed brush 521a and the high-speed brush 521b.
  • the common brush 521c is connected to the cathode side. Since the positional relationship of each brush 521 (521a, 521b, 521c) is the same as that in the third embodiment described above, description thereof is omitted.
  • the circumferential width W2 of the high speed brush 521b is set slightly smaller than the circumferential width W1 of the low speed brush 521a and the circumferential width W3 of the common brush 521c. This is due to the following reason.
  • each brush 521a, 521b, 521c is always in sliding contact with the segment 515. Therefore, even when the high-speed brush 521b is not used, when the high-speed brush 521b is in a state straddling between the adjacent segments 15 in the circumferential direction, the armature coil 309 connected between the segments 15 is Short circuit is caused by the high speed brush 521b (see FIG. 14). In this case, a short-circuit current flows through the short-circuited armature coil 309, and the motor power of the electric motor 502 is lost. In order to reduce this, the circumferential width W2 of the high speed brush 521b is set slightly smaller than the circumferential width W1 of the low speed brush 521a and the circumferential width W3 of the common brush 521c.
  • 3rd Embodiment also has the brush holder unit 580 of 5th Embodiment.
  • a brush holder unit having the same basic component configuration is provided.
  • the same effects as in the above-described third embodiment can be achieved.
  • the commutator 310 of the third embodiment described above is formed in a substantially cylindrical shape
  • the commutator 510 of the fifth embodiment is formed in a disk shape. That is, the commutator 510 of the fifth embodiment is flattened as compared with the commutator 310 of the third embodiment described above. For this reason, compared with the above-mentioned 3rd Embodiment, the physique of the axial direction around the brush 521 and the brush holder 583 (physique of the brush holder unit 580) can be reduced in size.
  • the brushes 521 are the same as those in the third embodiment described above.
  • the brushes 521 may have the positional relationship shown in FIG. That is, the low-speed brush 521a and the common brush 521c are arranged at positions that oppose each other by 180 ° in mechanical angle.
  • the high-speed brush 521b is arranged so as to advance to a position of 40 ° from the common brush 521c. This is due to the following reason.
  • FIG. 27 The concept of the arrangement of the brushes according to this modification is shown in FIG. As shown in FIG. 27, it is preferable that the low-speed brush 521a and the common brush 521c are arranged so as to face each other at a mechanical angle of 180 ° in consideration of swinging. Then, three positions (1) to (3) shown in FIG. 27 are candidates as positions for arranging the high-speed brush 521b.
  • the electrical angle of the high-speed brush advance angle is generally around 30 °, assuming that ⁇ in FIG. 27 is 20 °, In (1), the high speed brush 521b can be disposed at a mechanical angle of 20 ° from the low speed brush 521a.
  • the layout needs to be devised.
  • the high-speed brush 521b can be arranged. Since (3) is at a position of ⁇ ° (80 °) from the common brush 521c, the high-speed brush 521b can be arranged.
  • the degree of freedom of brush layout is low. That is, the movable amount within the brush arrangement range is reduced.
  • the arrangement position of the high-speed brush 521c is the same as the rotation direction of the armature as viewed from the common brush 521b.
  • FIG. 28 is a diagram showing an armature core according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is an explanatory view of the winding state of the armature coil around the armature core according to the sixth embodiment of the present invention as seen from the axial direction.
  • the armature core 606 shown in FIG. 28 is a 20-slot 20-segment armature core, as in the first embodiment of the present invention.
  • the armature core 606 according to the present embodiment is different from the armature core 6 according to the first embodiment in the arrangement of the teeth and the shape of the slot.
  • components common to those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the armature core 606 shown in FIG. 28 is formed by laminating a plurality of metal pieces in the axial direction, or press-molding soft magnetic powder.
  • the armature core 606 has a substantially annular rotary shaft fixing portion 661 that is fitted and fixed to the rotary shaft 5.
  • the rotary shaft 5 is press-fitted and fixed in the insertion hole 61 a formed in the rotary shaft fixing portion 661.
  • 20 teeth 636 are radially formed on the outer side in the radial direction of the rotating shaft fixing portion 661 along the circumferential direction. Between adjacent teeth 636, dovetail-shaped slots 637 are formed. The slot 637 extends along the axial direction, and 20 slots 637 are formed along the circumferential direction.
  • the intervals between the teeth 636 are not equal in the circumferential direction. Further, the intervals and shapes of the slots 637 are not uniform in the circumferential direction.
  • the slot 637 included in the armature core 606 includes a wide tip end slot 637A having a wide shape on the radially outer side of the armature core 606, a wide bottom portion slot 637B having a wide bottom portion, and a wide tip end slot 637A. And an intermediate width slot 637C having an intermediate shape between the bottom wide slot 637B.
  • the tip wide slot 637A the interval between adjacent teeth 636 is increased toward the radially outer side.
  • the wide end slot 637A has a shape that is narrow on the bottom side of the tooth 636 and wide on the radially outer side.
  • the bottom wide slot 637B the positions where the adjacent teeth 636 are provided on the rotary shaft fixing portion 661 are spaced apart in the circumferential direction. That is, the teeth 636 constituting the bottom wide slot 637B are provided on the rotating shaft fixing portion 661 with a gap in the circumferential direction.
  • the teeth 636 provided on the rotating shaft fixing portion 661 with a gap in the circumferential direction extend radially and radially outward.
  • the bottom wide slot 637 ⁇ / b> B has a shape with a wide interval on the bottom side of the tooth 636.
  • the distance between the adjacent teeth 636 in the radial direction is narrower than the wide tip end slot 637A and wider than the wide bottom slot 637B.
  • the interval between the positions where adjacent teeth 636 are provided on the rotation shaft fixing portion 661 is wider than the wide tip slot 637A and narrower than the wide bottom slot 637B.
  • the tooth 636 according to the present embodiment is different from the tooth 36 according to the first embodiment in the shape of the axial plan view. That is, the tooth 36 according to the first embodiment has a substantially T-shape when viewed in the axial plan view.
  • the teeth 636 according to the present embodiment have a left-right asymmetric shape in which one end is long and one is short. That is, the tip of the tooth 636 according to the present embodiment has a long side portion and a short side portion.
  • the teeth 636 have a shape in which the long side portion of the tip is arranged in the direction in which the winding 38 is wound, while the winding 38 of the winding 38 is wound in the wide tip slot 637A.
  • the teeth 636 on the side that is later in the order is configured to rotate the tip.
  • the intermediate width slot 637C is divided into two shapes, a forward-direction intermediate width slot 637CN and a reverse-direction intermediate width slot 637CR, depending on the arrangement configuration of the long side and the short side at the tip of the tooth 636.
  • the forward intermediate width slot 637CN the long sides of the tips of adjacent teeth 636 constituting the forward intermediate width slot 637CN are all arranged in the direction in which the winding 38 is wound.
  • the reverse intermediate width slot 637CR the tips of adjacent teeth 636 constituting the reverse intermediate width slot 637CR rotate, and the long side portion is arranged in the direction opposite to the direction in which the winding 38 is wound. Is done.
  • the slot 637 formed between the first tooth 636 and the second tooth 636 is formed. Is a wide tip slot 637A.
  • the 1st teeth 636 is arrange
  • the tip of the second tooth 636 is rotated at the point where the virtual circle indicated by the one-dot chain line in FIG. 28 intersects with the virtual center line extending from the center of the armature core 606 toward the second tooth 636,
  • the long side portion is formed in a shape facing the first tooth 636.
  • the third tooth 636 is provided with a bottom portion in contact with the rotation shaft fixing portion 661 at a distance from the second tooth 636 in the circumferential direction.
  • the third tooth 636 extends in a substantially straight line radially outwardly in the radial direction of the armature core 606.
  • a bottom wide slot 637B having a wide gap at the bottom is formed between the second tooth 636 and the third tooth 636.
  • the slot 637 formed between the second tooth 636 and the third tooth 636 is a bottom wide slot 637B having a wide interval at the bottom. Accordingly, the tip end portion of the third tooth 636, which is later in the winding order of the winding 38, does not rotate. That is, the long side portion at the tip of the third tooth 636 has a shape arranged toward the fourth tooth, which is the direction in which the winding 38 is wound.
  • the fourth tooth 636 is provided with a bottom portion in contact with the rotation shaft fixing portion 661 at a distance from the third tooth 636 in the circumferential direction. However, the distance between the bottom of the third tooth 636 and the bottom of the fourth tooth 636 is narrower than between the bottom of the second tooth 636 and the bottom of the third tooth 636.
  • the tip of the fourth tooth 636 extends in a direction away from the third tooth 636 toward the outer side in the radial direction. However, the distance between the tip of the third tooth 636 and the tip of the fourth tooth 636 is narrower than the distance between the first tooth 636 and the second tooth 636.
  • the long side portion of the tip of the fourth tooth 636 is disposed toward the fifth tooth 636 that is the direction in which the winding 38 is wound. In this way, the forward intermediate width slot 637CN is formed between the third tooth 636 and the fourth tooth 636.
  • a wide tip slot 637A is formed between the fourth tooth 636 and the fifth tooth 636.
  • the tip of the fifth tooth 636 is rotated at a position where the virtual circle indicated by the alternate long and short dash line and the virtual center line of the fifth tooth 636 intersect, and the long side portion is disposed toward the fourth tooth 636.
  • the sixth tooth 636 is provided with a bottom portion in contact with the rotary shaft fixing portion 661 at a distance from the fifth tooth 636 in the circumferential direction. However, the distance between the bottom of the sixth tooth 636 and the bottom of the fifth tooth 636 is narrower than between the bottom of the second tooth 636 and the bottom of the third tooth 636.
  • the tip of the sixth tooth 636 extends in a direction away from the fifth tooth 636 toward the radially outer side. However, the distance between the tip of the sixth tooth 636 and the tip of the fifth tooth 636 is narrower than the distance between the fourth tooth 636 and the fifth tooth 636.
  • the tip of the sixth tooth 636 is rotated at a position where the virtual circle indicated by the alternate long and short dash line and the virtual center line of the sixth tooth 636 intersect, and the long side portion is disposed toward the fifth tooth 636.
  • a reverse intermediate width slot 637CR is formed between the fifth tooth 636 and the sixth tooth 636.
  • the tip of the fifth tooth 636 and the tip of the sixth tooth 636 constituting the reverse intermediate width slot 637CR rotate, and the long side portion is arranged in the direction opposite to the direction in which the winding 38 is wound.
  • a bottom wide slot 637B is formed between the sixth tooth 636 and the seventh tooth 636.
  • the long side portion of the tip of the seventh tooth 636 is disposed toward the eighth tooth 636 that is the direction in which the winding 38 is wound.
  • a forward intermediate width slot 637CN is formed between the seventh tooth 636 and the eighth tooth 636.
  • the long side portion at the tip of the eighth tooth 636 is disposed toward the ninth tooth 636 that is the direction in which the winding 38 is wound.
  • a wide tip slot 637A is formed between the 8th tooth 636 and the 9th tooth 636.
  • the tip of the ninth tooth 636 is rotated at a position where the virtual circle indicated by the alternate long and short dash line and the virtual center line of the ninth tooth 636 intersect, and the long side portion is disposed toward the eighth tooth 636.
  • a bottom wide slot 637 ⁇ / b> B is formed between the ninth tooth 636 and the tenth tooth 636.
  • the long side portion at the tip of the tenth tooth 636 is disposed toward the eleventh tooth 636 that is the direction in which the winding 38 is wound.
  • a forward intermediate width slot 637CN is formed between the tenth tooth 636 and the eleventh tooth 636.
  • the long side portion at the tip of the 11th tooth 636 is disposed toward the 12th tooth 636 that is the direction in which the winding 38 is wound.
  • a wide tip slot 637A is formed between the eleventh tooth 636 and the twelfth tooth 636.
  • the tip of the twelfth tooth 636 is rotated at a position where the virtual circle indicated by the alternate long and short dash line and the virtual center line of the twelfth tooth 636 intersect, and the long side portion is disposed toward the eleventh tooth 636.
  • a bottom wide slot 637B is formed between the twelfth tooth 636 and the thirteenth tooth 636.
  • the long side portion at the tip of the 13th tooth 636 is disposed toward the 14th tooth 636 that is the direction in which the winding 38 is wound.
  • a forward intermediate width slot 637CN is formed between the 13th tooth 636 and the 14th tooth 636.
  • the long side portion at the tip of the 14th tooth 636 is disposed toward the 15th tooth 636 which is the direction in which the winding 38 is wound.
  • a wide tip slot 637A is formed between the 14th tooth 636 and the 15th tooth 636.
  • the tip of the 15th tooth 636 is rotated at a position where the virtual circle indicated by the alternate long and short dash line and the virtual center line of the 15th tooth 636 intersect, and the long side portion is disposed toward the 14th tooth 636.
  • a reverse intermediate width slot 637CR is formed between the fifteenth tooth 636 and the sixteenth tooth 636.
  • the tip of the sixteenth tooth 636 is rotated at a position where the virtual circle indicated by the alternate long and short dash line and the virtual center line of the sixteenth tooth 636 intersect, and the long side portion is disposed toward the fifteenth tooth 636.
  • a bottom wide slot 637B is formed between the 16th tooth 636 and the 17th tooth 636.
  • the long side portion of the tip of the 17th tooth 636 is disposed toward the 18th tooth 636 that is the direction in which the winding 38 is wound.
  • a forward intermediate width slot 637CN is formed between the 17th tooth 636 and the 18th tooth 636.
  • the long side portion at the tip of the 18th tooth 636 is disposed toward the 19th tooth 636 which is the direction in which the winding 38 is wound.
  • a wide tip slot 637A is formed between the 18th tooth 636 and the 19th tooth 636.
  • the tip of the nineteenth tooth 636 is rotated at a position where the virtual circle indicated by the alternate long and short dash line and the virtual center line of the nineteenth tooth 636 intersect, and the long side portion is disposed toward the eighteenth tooth 636.
  • a bottom wide slot 637B is formed between the 19th tooth 636 and the 20th tooth 636.
  • the long side portion at the tip of the 20th tooth 636 is disposed toward the 1st tooth 636 that is the direction in which the winding 38 is wound.
  • a forward intermediate width slot 637CN is formed between the 20th tooth 636 and the 1st tooth 636.
  • FIG. 29 shows a state in which the armature coil 7 is wound around the armature core 606 configured as described above.
  • the armature coil 7 wound around the armature core 606 is wound in the same order as in the first embodiment shown in FIG.
  • the arrangement configuration of the wound armature coil 7 in the armature coil 606 is different. That is, in the present embodiment, the slot 637 formed adjacent to the teeth 636 of the coil wound in the latter half (such as the coil wound around the teeth 2-4) is configured as the wide tip slot 637A, and the coil 7 Is sufficiently secured at the tip of the teeth 636.
  • a slot 637 formed adjacent to the teeth 636 of the coil near the center (such as a coil wound around the teeth 7-9) wound in the first half is configured as a wide bottom slot 637B, and the coil 7 is wound. A sufficient space is secured at the bottom of the teeth 636.
  • a slot 637 formed adjacent to the teeth 636 of a coil (such as a coil wound around the teeth 8-10) near the center in the radial direction of the teeth 636 wound in the middle is configured as an intermediate width slot 637C. A space around which the coil 7 is wound is sufficiently secured near the center in the radial direction of the tooth 636.
  • the configuration shown in FIGS. 28 and 29 changes the shape of the slot 637 in accordance with the position where the coil 7 is wound around the teeth 636, so that the space around which the coil 7 is wound is sufficient. Secured. Thereby, the space factor and the winding property of the armature coil 7 in the armature core 606 can be improved. Thereby, in this embodiment, the radial direction height of the armature coil 7 in the armature core 606 can be reduced. Thereby, copper amount can be reduced and copper loss can be reduced. In addition, the motor shaft length can be shortened. Thereby, in this embodiment, it becomes possible to reduce an electric motor in size and weight. In the present embodiment, as in the case of concentrated winding, there is no overlap between coils and the core and the coil are in direct contact with each other, but the effect of improving the heat dissipation of the coil can be obtained.
  • FIG. 30 and 31 show a first modification in which the sixth embodiment of the present invention is applied to an armature core having 14 slots and 14 segments.
  • 32 and 33 show a third modification in which the sixth embodiment of the present invention is applied to a 16-slot 16-segment armature core.
  • FIG. 30 is a view showing an armature core according to a first modification of the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 is an explanatory view of the winding state of the armature coil around the armature core according to the first modification of the sixth embodiment of the present invention as seen from the axial direction.
  • FIG. 32 is a view showing an armature core according to a second modification of the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is an explanatory view of the winding state of the armature coil around the armature core according to the second modification of the sixth embodiment of the present invention when viewed from the axial direction.
  • the sixth embodiment of the present invention can be applied to a 14-slot 14-segment armature core or a 16-slot 16-segment armature core.
  • the space factor and the winding property of the armature coil 7 in the armature core 606 can be improved as in the sixth embodiment.
  • the radial height of the armature coil in the armature core can be reduced.
  • copper amount can be reduced and copper loss can be reduced.
  • the motor shaft length can be shortened. Thereby, in this embodiment, it becomes possible to reduce an electric motor in size and weight.
  • as in the case of concentrated winding there is no overlap between coils and the core and the coil are in direct contact with each other, so that the effect of improving the heat dissipation of the coil can be obtained.
  • 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.
  • the present invention is not limited to this, and the low-speed brush 321a and the common brush 321c may be used alone.
  • the present invention is not limited to this, and it is also possible to form the armature coils 7, 207, and 309 by a so-called single flyer method performed by only one flyer.
  • the number of slots may be set to an even number that is not divisible by the number of pole pairs (“3” in the present embodiment).
  • the number of slots may be set to 20, 14, and 16 as in the above-described embodiment, it can be suitably used for a relatively small electric motor, for example, an electric motor with an output of about 250 W.
  • the electric motor 1 is used as a fan motor for cooling an automobile radiator has been described.
  • the electric motor unit 201 of the electric motor device 200 is used as a motor for driving the rear wiper.
  • the electric motor 302 of the motor 301 with a reduction gear is used for driving a wiper of an automobile has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the electric motor 1 and the electric motor unit 201 of the above-described embodiment are used for driving various devices such as a device for driving a vehicle seat and a device for driving a sunroof. , And the electric motor 302 can be employed.
  • the voltage between segments can be reduced by adopting single wave winding as compared with the double winding method. Further, it is possible to adopt a general two-pole motor brush arrangement structure in which the brushes are arranged opposite to each other around the rotation axis. Furthermore, no equalizing wire is required, and the winding time of the winding can be shortened. And when winding a coil

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Abstract

 この電動モータは、磁極数が6極となるヨークと、ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延び、配置個数が偶数個に設定されているティース(36)、及びこれらティース(36)間に形成される偶数個のスロット(37)を有するアーマチュアコア(6)と、ティース(36)に、一重波巻にて巻回されたアーマチュアコイル(7)と、回転軸にアーマチュアコア(6)と隣接して設けられ、アーマチュアコイル(7)が接続される複数のセグメント(41)を周方向に配置したコンミテータ(13)とを備える。

Description

電動モータ
 この発明は、例えば、車両に搭載される電動モータに関するものである。
 本願は、2013年3月26日に、日本に出願された特願2013-063214号、及び2013年12月26日に、日本に出願された特願2013-270446に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 電動モータとして、例えば、有底筒状のヨークの内周面に永久磁石を複数配置し、この永久磁石よりも径方向内側にアーマチュアを回転自在に設けたものがある。アーマチュアは、回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアと、複数のセグメントが配設されたコンミテータとを有している。アーマチュアコアには、径方向外側に向かって延びる複数のティースが設けられ、これらティース間に軸方向に長いスロットが複数形成されている。これらスロットを介してアーマチュアコアに巻線が巻回されている。巻線は、コンミテータのセグメントに導通している。各セグメントには、給電を行うためのブラシが摺接されている。このブラシを介して巻線に電流が供給される。
 ここで、電動モータの小型化、高性能化を図るために、さまざまな技術が提案されている。例えば、永久磁石を4つ設けて磁極数を4極とし、アーマチュアコアに10個のティースを形成してスロットの個数を10個とし、コンミテータにセグメントを10枚設けたいわゆる4極10スロット10セグメントの電動モータが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
 この電動モータに巻回される巻線は、2つのティースに跨るように、いわゆる重巻方式で巻線が巻回される。また、この電動モータは、同電位となるセグメント、つまり、回転軸を中心にして対向する2つのセグメントが均圧線で短絡されている。これにより、電動モータの高性能化を図りつつ、ブラシの設置個数を減少させて電動モータを小型化できる。
 また、例えば、永久磁石を6つ設けて磁極数を6極とし、アーマチュアコアに24個のティースを形成してスロットの数を24とし、コンミテータにセグメントを24枚設けたいわゆる6極24スロット24セグメントの電動モータが開示されている(例えば、特許文献2参照)。
 この6極24スロット24セグメントの電動モータは、4本のティースからなる3つのティース群にそれぞれ所定回数巻回された3つの巻線部と、巻線部から延びて所定の2個のセグメントに結線された渡り線と、隣接する巻線部間を、該当の各巻線部が個別にセグメントに結線される場合に結線されるべき該セグメントに結線することなく接続する中間渡り線を連続的に有する主巻線部と、各渡り線の結線された所定のセグメント及び該当の各巻線部が結線されるべきセグメントを同電位に接続する均圧線(短絡部材)とを備えている。これにより、多極にして電動モータの高性能化を図りつつ、ブラシの設置個数を減少させて電動モータを小型化できる。
特開2005-33843号公報 特開2007-282451号公報
 ところで、上述の特許文献1にあっては、セグメントの枚数が10枚でありながら、セグメント間の電圧が2極5スロット5セグメントの電動モータと等価になり、電動モータを効率よく高性能化させているとはいいにくい。
 また、2つのブラシを、機械角で周方向に90°間隔をあけて配置する必要がある。このため、回転軸を中心にして対向配置するような、一般的な2極モータのブラシ配置構造を採用することができず、この分、製造コストが嵩んでしまう。
 さらに、ブラシの設置個数を減少させるために均圧線が必要になるので、この分、巻線の巻回時間がかかる製造コストが嵩んでしまう。
 そして、アーマチュアコアに巻線を巻回するにあたり、回転軸を中心にして点対称となる関係で2か所同時に巻線を巻回する、いわゆるダブルフライヤ方式を採用することができない。このため、巻線の巻回時間がさらにかかり、製造コストが嵩んでしまう。
 また、上述の特許文献2にあっては、セグメントの枚数が24枚でありながら、セグメント間の電圧が2極8スロット8セグメントの電動モータと等価になり、電動モータを効率よく高性能化させているとはいいにくい。そして、セグメント数が多い分、コンミテータを小型化しにくい。また、ブラシの設置個数を減少させるために均圧線が必要になるので、この分、巻線の巻回時間がかかる製造コストが嵩んでしまう。
 本発明は、効率よく高性能化を図りつつ、小型化、低コスト化できる電動モータを提供する。
 本発明の第1の態様によれば、電動モータは、磁極数が6極となるヨークと、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、配置個数が偶数個に設定されているティース、及びこれらティース間に形成される偶数個のスロットを有するアーマチュアコアと、前記ティースに、一重波巻にて巻回されたコイルと、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、前記コイルが接続される複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータとを備える。
 本発明の第2の態様によれば、前記アーマチュアコアと、前記コンミテータとの間に配索される前記コイルは、前記回転軸に掛け回されている。
 本発明の第3の態様によれば、電動モータは、前記セグメントに摺接し、前記コイルに給電を行うための一対のブラシを備える。これら一対のブラシは、前記回転軸を中心にして対向配置されている。
 本発明の第4の態様によれば、電動モータは、前記セグメントに摺接し、前記コイルに給電を行うための低速用ブラシ、高速用ブラシ、及びこれらに共通して用いられる共通ブラシの3つのブラシを備えている。
 本発明の第5の態様によれば、前記電動モータにおける前記コンミテータは、円柱状のコンミテータ本体を有する。このコンミテータ本体の外周面に、前記複数のセグメントが配置されている。
 本発明の第6の態様によれば、前記電動モータにおける前記コンミテータは、円板状のコンミテータ本体を有する。このコンミテータ本体の前記アーマチュアコアとは反対側の一面に、前記複数のセグメントが配置されている。
 本発明の第7の態様によれば、前記偶数個のスロットは、径方向外側が広い形状を有する先端幅広スロットと、底部が広い形状を有する底部幅広スロットとから構成されてもよい。
 本発明の第8の態様によれば、前記偶数個のスロットは、径方向外側が前記先端幅広スロットよりも狭く、底部が前記底部幅広スロットよりも広い形状を有する中間幅スロットを更に含んでもよい。
 本発明の第9の態様によれば、前記複数のティースは、先端が長辺部と短辺部とを有する左右非対称の形状を有する。前記複数のティースのうち前記先端幅広スロットを構成するティースは、先端が回転し、前記長辺部と前記短辺部との配置が反転していてもよい。
 本発明の第10の態様によれば、前記先端幅広スロットと、前記底部幅広スロットと、前記中間幅スロットは、前記コイルが前記ティースに巻回される径方向の位置に対応して配置されていてもよい。
 本発明の第11の態様によれば、前記ティース及び前記スロットの個数が、14個、16個、及び20個の何れかに設定される。
 上記した電動モータによれば、一重波巻を採用することにより、重巻方式と比較してセグメント間の電圧を低減できる。また、ブラシを、回転軸を中心にして対向配置するような、一般的な2極モータのブラシ配置構造を採用することができる。さらに、均圧線を必要とせず、巻線の巻回時間を短縮できる。そして、アーマチュアコアに巻線を巻回するにあたり、回転軸を中心にして点対称となる関係で2か所同時に巻線を巻回する、いわゆるダブルフライヤ方式を採用することができる。また、スロット数が偶数に設定されていながら、一重波巻を採用することにより、スロット数が奇数に設定されている場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、スロット数が偶数に設定されていながら、スロット数が奇数に設定されている場合のようにコギングトルクやトルクリップルを低減することが可能になる。さらに、アーマチュアコアとコンミテータとの間に配索されるコイルが、回転軸に掛け回されるので、アーマチュアコアとコンミテータとを、コイルで直接配索する場合と比較して、アーマチュアコアとコンミテータとの間のコイルの拡がりを抑えることができる。
 このように、上記した電動モータによれば、効率よく高性能化しつつ、小型化、低コスト化できる。
本発明の第1実施形態に係る電動モータの構成を示す縦断面図である。 図1のA-A線に沿う断面であって、アーマチュアコイルの図示を省略している。 本発明の第1実施形態に係るアーマチュアの展開図である。 本発明の第1実施形態に係るアーマチュアコアへのアーマチュアコイルの巻回状態を軸方向からみた説明図である。 本発明の第1実施形態の変形例に係るアーマチュアの展開図である。 本発明の第2実施形態に係る電動モータ装置の構成を示す断面図である。 図6のB-B線に沿う断面図であって、アーマチュアコイルの図示を省略している。 本発明の第2実施形態に係るアーマチュアの展開図である。 本発明の第2実施形態に係るアーマチュアコアへのアーマチュアコイルの巻回状態を軸方向からみた説明図である。 本発明の第2実施形態の変形例に係るアーマチュアの展開図である。 本発明の第3実施形態に係る減速機付モータの縦断面図である。 図11のC-C線に沿う断面図であって、アーマチュアコイルの図示を省略している。 本発明の第3実施形態に係るブラシの配置を示す説明図である。 本発明の第3実施形態に係るアーマチュアの展開図である。 本発明の第3実施形態に係るアーマチュアコアへのアーマチュアコイルの巻回状態を軸方向からみた説明図である。 本発明の第3実施形態の第1変形例に係るアーマチュアの展開図である。 本発明の第3実施形態の第2変形例に係るブラシの配置を示す説明図である。 本発明の第4実施形態に係る電動モータ装置の構成を示す平面図である。 本発明の第4実施形態に係る電動モータ装置の構成を示す断面図である。 本発明の第4実施形態に係るアーマチュアをアーマチュアコア側からみた斜視図である。 本発明の第4実施形態に係るアーマチュアをウォーム軸側からみた斜視図である。 本発明の第4実施形態に係るホルダステーの側面図である。 本発明の第4実施形態に係るホルダステーを伝達機構側からみた斜視図である。 本発明の第5実施形態に係る減速機付モータの縦断面図である。 本発明の第5実施形態に係るブラシホルダユニットをコンミテータ側からみた平面図である。 本発明の第5実施形態に係るブラシホルダユニットを示し、図25AのD矢視図である。 本発明の第5実施形態の変形例に係るブラシの配置構成を示す図である。 本発明の第5実施形態の変形例に係るブラシの配置の考え方を示す図である。 本発明の第6実施形態に係るアーマチュアコアを示す図である。 本発明の第6実施形態に係るアーマチュアコアへのアーマチュアコイルの巻回状態を軸方向からみた説明図である。 本発明の第6実施形態の第1変形例に係るアーマチュアコアを示す図である。 本発明の第6実施形態の第1変形例に係るアーマチュアコアへのアーマチュアコイルの巻回状態を軸方向からみた説明図である。 本発明の第6実施形態の第2変形例に係るアーマチュアコアを示す図である。 本発明の第6実施形態の第2変形例に係るアーマチュアコアへのアーマチュアコイルの巻回状態を軸方向からみた説明図である。
(第1実施形態)(電動モータ)
 次に、この発明の第1実施形態を図1~図4に基づいて説明する。
 図1は、電動モータ1の構成を示す縦断面図である。図2は、図1のA-A線に沿う断面であって、アーマチュアコイル7の図示を省略している。
 図1、図2に示すように、電動モータ1はいわゆるDCブラシ付モータであって、例えば、自動車のラジエータ冷却用のファンモータとして用いられる。電動モータ1は、有底円筒形状のヨーク2内に回転自在に設けられたアーマチュア3を備え、ヨーク2の開口部2cをエンドブラケット17で覆蓋している。そして、電動モータ1はアーマチュア3の回転軸5が水平方向に沿うような状態で自動車のラジエータに取り付けられている。
(ヨーク)
 ヨーク2の周壁2aには、内面に周方向に沿って瓦形状(曲率を有する矩形形状)の永久磁石4が6個配置されている。これら永久磁石4は、周方向に沿って磁極が順番となるように配置されている。
 ヨーク2のエンド部(底部)2bには、径方向略中央に凹部10が形成されている。この凹部10の大部分に、軸方向外側に向かって突出するボス部10aが形成されている。このボス部10aには、アーマチュア3の回転軸5の一端(図1における左側端)を挿通するための挿通孔11が形成されていると共に、回転軸5の一端側を回転自在に支持するための軸受12が内嵌されている。
(アーマチュア)
 アーマチュア3は、回転軸5に外嵌固定されたアーマチュアコア6と、アーマチュアコア6に巻回されたアーマチュアコイル7と、回転軸5の他端側(図1における右側)に配置されたコンミテータ13とにより構成されている。
 アーマチュアコア6は、複数の金属板を軸方向に積層したり、軟磁性粉末を加圧成形したりすることにより形成される。アーマチュアコア6は、回転軸5に外嵌固定される略円環状の回転軸固定部61を有している。回転軸固定部61に形成されている挿通孔61aに回転軸5が圧入固定されている。
 この回転軸固定部61の径方向外側には、回転軸固定部61と同心円状に形成された外側環状部62が設けられている。これら回転軸固定部61と外側環状部62との間には、両者61,62に跨り、互いを連結するスポーク部63が周方向に等間隔で複数本(例えば、本第1実施形態では10本)設けられている。すなわち、アーマチュアコア6には、回転軸固定部61、外側環状部62、及びスポーク部63によって、軸方向に貫通し、且つ軸方向平面視略扇状の貫通孔64が複数(例えば、本実施形態では10個)形成されている。尚、外側環状部62は、回転軸固定部61及びスポーク部63よりも厚肉に形成されている。
 外側環状部62の径方向外側には、軸方向平面視略T字状のティース36が周方向に沿って等間隔に20個放射状に形成されている。隣接するティース36間には、蟻溝状のスロット37が形成されている。スロット37は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に20個形成されている。そして、このスロット37にエナメル被覆の巻線38(図3参照)が通され、ティース36に装着されている不図示のインシュレータの上から巻線38が巻回されている。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。尚、巻線38の巻回方法についての詳細は、後述する。
 回転軸5の他端側に配置されたコンミテータ13は、回転軸5に外嵌固定され略円柱状に形成されている樹脂モールド体40と、この樹脂モールド体40の外周面40aに露出配設された20枚のセグメント41とにより構成されている。すなわち、第1実施形態の電動モータ1は、永久磁石4(磁極)が6個、スロット37が20個、セグメント41が20枚のいわゆる6極20スロット20セグメントの直流モータである。
 セグメント41は、軸方向に長い板状の金属片により形成され、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。これらセグメント41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43が一体成形されている。
 ライザ43はセグメント41にアーマチュアコイル7を接続させるための部材であって、アーマチュアコイル7を構成する巻線38が掛け回され、ヒュージングにより固定されるように構成されている。これにより、セグメント41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。
(エンドブラケット)
 ヨーク2の開口部2cを覆蓋しているエンドブラケット17は、略円板状に形成されている。エンドブラケット17には、中央の大部分に外側に向かって突出する凸部15が形成されている。凸部15を形成することによって、内面側が凹状になる。この凹状の凸部15の内面側は、後述するブラシ22を収納するための収納凹部16として機能する。
 凸部15のエンド部(底部)15aには、径方向略中央に、段差によってさらに外側に突出するボス部18が形成されている。このボス部18には、回転軸5の他端側を回転自在に支持するための軸受19が圧入固定されている。
 エンドブラケット17の外周部側には、外側に向かって延出するステー9が設けられている。このステー9は、電動モータ1を固定するときに使用される。ステー9には、不図示のボルトを挿通可能な挿通孔9aが形成されている。
 また、エンドブラケット17の収納凹部16には、ホルダステー20が取り付けられている。ホルダステー20は、樹脂製で略円板状に形成される。ホルダステー20には、内面にブラシホルダ21が2つ固定されている。
 ブラシホルダ21は真鋳などで直方体の箱状に形成される。ブラシホルダ21は、その長手方向が径方向に沿うように配置され、且つ互いに回転軸5を中心にして対向配置されている。
 ブラシホルダ21には、それぞれブラシ22がコイルスプリング23を介して付勢された状態でコンミテータ13に対して進退自在に内装されている。
 これらブラシ22の先端部は、コイルスプリング23によって付勢されているため、コンミテータ13のセグメント41に摺接した状態になる。ブラシ22は、ピグテールを介して外部電源(何れも不図示)に電気的に接続されている。このため、セグメント41に摺接することにより、このセグメント41を介してアーマチュアコイル7に電圧が印加される。
(アーマチュアコイルの巻回構造)
 次に、図3、図4に基づいて、アーマチュアコイル7の巻回構造について説明する。
 図3は、アーマチュア3の展開図であり、隣接するティース36間の空隙がスロット37に相当している。図4は、アーマチュアコア6へのアーマチュアコイル7の巻回状態を軸方向からみた説明図である。尚、以下の図3においては、各セグメント41、各ティース36、及び巻回されたアーマチュアコイル7にそれぞれ符号を付して説明する。また、セグメント41に付した番号のうち、1番に相当するセグメント41は、1番ティース36の位置に対応するように、この1番ティース36に近接配置されている。
 ここで、アーマチュアコイル7は、所定のスロット37間に、巻線38をいわゆる一重波巻にて巻回することにより形成される。また、アーマチュアコイル7は、巻線38をダブルフライヤ方式によって巻回されることにより形成されている。尚、ダブルフライヤ方式とは、巻線38を引き回すために用いられる巻線機のフライヤ(不図示)を2つ用い、回転軸5を中心にして点対称となる関係で2箇所同時に巻線38を巻回する方式をいう。
 以下、より具体的に説明する。
 ダブルフライヤ方式を採用する場合、巻線38の巻き始め端38aは2つ存在しており、それぞれ回転軸5を中心にして点対称位置に存在する1番セグメント41のライザ43と、11番セグメント41のライザ43とに掛け回されている。
 尚、以下の説明において、1番セグメント41から巻き始められる巻線38と、11番セグメント41から巻き始められる巻線38の引き回し手順は、回転軸5を中心にして点対称となる。このため、以下の説明では1番セグメント41から巻き始められる巻線38のみについて説明し、11番セグメント41から巻き始められる巻線38については、1番セグメント41から巻き始められる巻線38により形成されるアーマチュアコイル7の符号と同一符号を付して説明を省略する。
 まず、1番セグメント41のライザ43に巻き始め端38aが掛け回された巻線38は、2-3番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と5-6番ティース36の間のスロット37との間でN回(Nは自然数)巻回されてコイル7aを形成する。次に、5-6番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、8番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 続いて、巻線38は、9-10番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と12-13番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7bを形成する。次に、12-13番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、15番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 続いて、巻線38は、16-17番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と19-20番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7cを形成する。次に、19-20番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、2番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 続いて、巻線38は、3-4番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と6-7番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7dを形成する。次に、6-7番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、9番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 続いて、巻線38は、10-11番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と13-14番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7eを形成する。次に、13-14番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、16番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 続いて、巻線38は、17-18番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と20-1番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7fを形成する。次に、20-1番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、3番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 続いて、巻線38は、4-5番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と7-8番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7gを形成する。次に、7-8番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、10番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 続いて、巻線38は、11-12番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と14-15番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7hを形成する。次に、14-15番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、17番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 続いて、巻線38は、18-19番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と1-2番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7iを形成する。次に、1-2番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、4番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 続いて、巻線38は、5-6番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と8-9番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7jを形成する。次に、8-9番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、11番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 これにより、ダブルフライヤのうちの一方のフライヤを用いた巻線38の巻回作業が完了する。そして、これにより、10個のコイル7a~7jで構成されるアーマチュアコイル7が形成される。また、同時に、ダブルフライヤのうちの他方のフライヤを用いた巻線38の巻回作業も完了する。他方のフライヤを用いた場合も、10個のコイル7a~7jで構成されるアーマチュアコイル7が形成される。
 ここで、一方のフライヤにより巻回される巻線38の巻き終わり端38bは、他方のフライヤにより巻回される巻線38の巻き始め端38aと同じセグメント41に接続される。
 このような構成のもと、ブラシ22及びセグメント41を介してアーマチュアコイル7に給電が行われると、アーマチュアコア6に所定の磁界が発生する。そして、この磁界と、ヨーク2に設けられている永久磁石4との間に磁気的な吸引力や反発力が作用し、アーマチュア3が回転する。この回転によって、ブラシ22が摺接するセグメント41が順次変更され、アーマチュアコイル7に流れる電流の向きが切替えられる、いわゆる整流が行われ、アーマチュア3が継続的に回転する。
 ここで、第1実施形態のアーマチュアコイル7の巻回構造としては、一重波巻を採用しているので、隣接するセグメント41,41間の電圧vは、ブラシ22から印加される入力電圧をVとし、セグメント41の総数をKとしたとき、
 v=2×V/K・・・(1)
 となる。
 一方、アーマチュアコイル7の巻回構造として、重巻方式を採用する場合、隣接するセグメント間の電圧vは、ブラシから印加される入力電圧をVとし、セグメントの総数をKとし、ヨークの極対数をPとしたとき、
 v=2×P×V/K・・・(2)
 となる。すなわち、重巻方式を採用した場合、一重波巻を採用する場合と比較して極対数P分だけセグメント間の電圧が高くなる。
(効果)
 したがって、上述の第1実施形態によれば、アーマチュアコイル7の巻回構造として、一重波巻を採用することにより、重巻方式と比較して直列回路数を増大させることができる。換言すれば、一重波巻方式と重巻方式とで巻線38の導体数を同じにしたとき、重巻方式よりも一重波巻方式のほうが並列回路数を減少できる。このため、一重波巻を採用することにより、セグメント41,41間の電圧を低減できる。よって、整流性を向上させることができると共に、ブラシ22の延命化を図ることができる。
 また、一重波巻の場合、各セグメント41に巻線38が接続されるので(重巻方式の場合、巻線38が接続されないセグメント41が存在する)、上述のような実施形態(第1実施形態)であっても、同電位となるセグメント41同士を短絡する均圧線を設けることなく、ブラシ22を2つ設けるだけでアーマチュアコイル7全体に所望の電流を供給することができる。そして、陽極と陰極とが機械角で60°周期で入れ替わるため、ブラシ22を、回転軸5を中心にして対向配置するような、一般的な2極モータのブラシ配置構造を採用することができる。
 このため、電動モータ1の汎用性を高めることができ、この結果、製造コストを低減できる。また、従来のように均圧線を接続する時間を必要とせず、この分、巻線38の巻回時間を短縮することができる。よって、電動モータ1の製造コストをさらに低減することができると共に、均圧線を必要としない分、電動モータ1を小型化できる。
 さらに、コンミテータ13を、略円柱状に形成されている樹脂モールド体40と、この樹脂モールド体40の外周面40aに露出配設されたセグメント41とにより構成している。このため、ブラシ22及びブラシホルダ21周辺の径方向の体格を小型化できる。
 そして、アーマチュアコア6のスロット37の個数が20個に設定されて偶数になっている。このため、巻線38の巻回作業として、ダブルフライヤ方式を採用することができるので、この分、巻回時間を短縮することができる。よって、電動モータ1の製造コストをより低減することができる。
 また、スロット37の個数が偶数に設定されているにも関わらず、一極対あたりのセグメント数が奇数になる。このため、スロット数が奇数に設定されている場合のようにコギングトルクやトルクリップルを低減することが可能になる。
 このことについて、より詳しく説明する。
 上述の第1実施形態での電動モータ1は、6極に設定されているので、極対数は「3」になる。また、電動モータ1は、スロット数が偶数である。このため、永久磁石4とスロット37との相対位置関係が周方向で全て同一にならない。さらに、磁極数とスロット数との最小公倍数により決定する次数(トルク波形の山の数)が大きくなる。例えば、2極14スロットの電動モータと6極14スロットの電動モータとを比較した場合、2極14スロットの電動モータは、次数が14次である。これに対し、6極14スロットの電動モータは、次数が42次となり、2極14スロットの電動モータと比較して次数が3倍になる。このため、トルク波形の山のピークが低下し、コギングトルクやトルクリップルを低減することが可能になる。
(第1実施形態の変形例)
 尚、上述の第1実施形態では、アーマチュアコア6に巻線38を巻回するにあたって、所定のセグメント41と所定のスロット37との間を、最短距離で配索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、所定のセグメント41と所定のスロット37との間の巻線38を、回転軸5に掛け回しながら配索してもよい。これについて、以下の図5に基づいて具体的に説明する。
 図5は、前述の第1実施形態の変形例におけるアーマチュア3の展開図であり、前述の第1実施形態の図3に対応している。尚、前述の第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
 同図に示すように、1番セグメント41のライザ43に巻き始め端38aが掛け回された巻線38は、2-3番ティース36の間のスロット37に直接挿入されず、回転軸5に掛け回され、その後に2-3番ティース36の間のスロット37に挿入される。そして、このスロット37と5-6番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7aを形成する。
 次に、5-6番ティース36の間のスロット37から引き出された巻線38は、直接8番セグメント41のライザ43に掛け回されず、再び回転軸5に掛け回され、その後に8番セグメント41のライザ43に掛け回される。
 続いて、巻線38は、再び回転軸5に掛け回された後、9-10番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と12-13番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7bを形成する。
 次に、12-13番ティース36の間のスロット37から巻線38を引き出し、回転軸5に掛け回した後、15番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 さらに、巻線38は、再び回転軸5に掛け回された後、16-17番ティース36の間のスロット37に挿入され、このスロット37と19-20番ティース36の間のスロット37との間でN回巻回されてコイル7cを形成する。そして、再び回転軸5に巻線38を掛け回し、その後に2番セグメント41のライザ43に掛け回す。
 このように、アーマチュアコア6とセグメント41との間に配索される巻線38を、全て回転軸5に掛け回しながら、所定のスロット37間、及び所定のセグメント41のライザ43に順次巻線38を引き回し、10個のコイル7a~7jで構成されるアーマチュアコイル7を形成する。
(効果)
 したがって、上述の第1実施形態の変形例によれば、前述の第1実施形態と同様の効果に加え、アーマチュアコア6とセグメント41との間に配索される巻線38が回転軸5に掛け回されるので、アーマチュアコア6とセグメント41との間の巻線38を回転軸5周りに集中配索することができる。すなわち、アーマチュアコア6とセグメント41との間を巻線38により最短距離で接続する場合と比較して、これらの間の巻線38の巻太りを抑制することができる。このため、アーマチュア3を小型化できる。
(第2実施形態)(電動モータ装置)
 次に、この発明の第2実施形態を図6~図9に基づいて説明する。
 図6は、電動モータ装置200の構成を示す断面図である。図7は、図6のB-B線に沿う断面図であって、アーマチュアコイル207の図示を省略している。
 同図に示すように、本第2実施形態における電動モータ装置200は、例えば車両のバックドアに設けられ、車両のリヤウインドガラスを払拭するリヤワイパ(何れも不図示)を回動させる、リヤワイパ駆動用に用いられるものである。
 電動モータ装置200は、一方側(図6における左側)に配置された電動モータ部201と、他方側(図6における右側)に配置された伝達機構270と、伝達機構270を収納するギヤケース271とを備えている。
 電動モータ部201は、いわゆるDCブラシ付モータであって、有底円筒形状のヨーク202内に回転自在に設けられたアーマチュア203を備えている。
(ヨーク)
 ヨーク202の周壁202aには、内面に周方向に沿って瓦状の永久磁石204が6個配置されている。これら永久磁石204は、周方向に沿って磁極が順番となるように配置されている。
 また、ヨーク202のエンド部(底部)202bには、径方向略中央に軸方向外側に向かって突出するボス部210が形成されている。このボス部210には、アーマチュア203の回転軸205の一端を回転自在に支持するための軸受212が内嵌されている。
(アーマチュア)
 アーマチュア203は、回転軸205に外嵌固定されたアーマチュアコア206と、アーマチュアコア206に巻回されたアーマチュアコイル207と、回転軸205の他端側(図1における右側)に配置されたコンミテータ213とにより構成されている。
 アーマチュアコア206は、複数の金属板を軸方向に積層したり、軟磁性粉末を加圧成形したりすることにより形成される。アーマチュアコア206は、回転軸205に外嵌固定される略円環状のコア本体261を有している。コア本体261に形成されている挿通孔61aに回転軸205が圧入固定されている。
 コア本体261の径方向外側には、軸方向平面視略T字状のティース236が周方向に沿って等間隔に14個放射状に形成されている。隣接するティース236間には、蟻溝状のスロット237が形成されている。スロット237は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に14個形成されている。
 そして、このスロット237にエナメル被覆の巻線238(図8参照)が通され、ティース236に装着されている不図示のインシュレータの上から巻線238が巻回されている。これにより、アーマチュアコア206の外周に複数のアーマチュアコイル207が形成される。尚、巻線238の巻回方法についての詳細は、後述する。
 回転軸205の他端側に配置されたコンミテータ213は、回転軸205に外嵌固定され略円柱状に形成されている樹脂モールド体240と、この樹脂モールド体240の外周面240aに露出配設された14枚のセグメント241とにより構成されている。すなわち、第2実施形態の電動モータ部201は、永久磁石204(磁極)が6個、スロット237が14個、セグメント241が14枚のいわゆる6極14スロット14セグメントの直流モータである。
 セグメント241は、軸方向に長い板状の金属片により形成される。セグメント241は、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並んで固定されている。これらセグメント241のアーマチュアコア206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243が一体成形されている。ライザ243には、巻線238が例えばα巻方式により掛け回される(図6参照)。
 このように構成された電動モータ部201は、ヨーク202の開口部202cをギヤケース271側に向けた状態で、このギヤケース271にボルト272によって締結固定されている。ギヤケース271には、電動モータ部201が取り付けられる箇所に、ブラシホルダ収納凹部216が形成されている。電動モータ部201は、ギヤケース271のブラシホルダ収納凹部216に、コンミテータ213が面する形で取り付けられている。
 また、ブラシホルダ収納凹部216には、ホルダステー220が取り付けられている。
 ホルダステー220は、樹脂製で略円板状に形成される。ホルダステー220の内面にブラシホルダ221が2つ固定されている。
 ブラシホルダ221は、直方体の箱状に形成される。ブラシホルダ221は、その長手方向が径方向に沿うように配置され、且つ互いに回転軸205を中心にして対向配置されている。ブラシホルダ221には、それぞれブラシ222が不図示のコイルスプリングを介して付勢された状態でコンミテータ213に対して進退自在に内装されている。
 これらブラシ222の先端部は、不図示のコイルスプリングによって付勢されているため、コンミテータ213のセグメント241に摺接した状態になっている。ブラシ222は、ピグテールを介してギヤケース271に設けられているコネクタ部273に電気的に接続されている。コネクタ部273は、不図示の外部電源から延びるコネクタが嵌着可能になっている。そして、コネクタ部273、不図示のピグテール、ブラシ222、及びセグメント241を介し、不図示の外部電源からの電圧がアーマチュアコイル207に印加される。
(伝達機構)
 伝達機構270は、ギヤケース271内に収納されたウォーム軸274と、ウォーム軸274に噛合されるウォームホイール275と、ウォームホイール275に接続される第1連結プレート276と、第1連結プレート276に接続される第2連結プレート277とにより構成されている。
 ウォーム軸274の電動モータ部201側は、ギヤケース271に設けられた軸受280に回転自在に支持されている。一方、ウォーム軸274の電動モータ部201とは反対側の端部は、ウォームホイール275との噛合により発生する反力を受ける荷重受部281に支持されている。
 第1連結プレート276は、長尺板状に形成された部材である。第1連結プレート276の一端側は、ウォームホイール275に設けられた連結軸279に回動自在に接続されている。また、第1連結プレート276の他端側は、第2連結プレート277の一端側と回動自在に連結されている。第2連結プレート277の他端側には、この第2連結プレート277との相対回転が規制された状態で出力軸278が取り付けられている。
 このような構成のもと、ウォームホイール275が回転すると、このウォームホイール275に設けられている連結軸279がウォームホイール275の周方向に沿って回転移動する。そして、この連結軸279の回転移動により、互いに回転自在に連結されている第1連結プレート276及び第2連結プレート277がリンク動作を行う。そして、このリンク動作により、第2連結プレート277に取り付けられた出力軸278が回動する。
 出力軸278は、連結軸279が取り付けられたウォームホイール275が一回転することにより一往復回動している。この出力軸278の回動により、出力軸278に取り付けられるリヤワイパ(不図示)が回動する。
(アーマチュアコイルの巻回構造)
 次に、図8、図9に基づいて、アーマチュアコイル207の巻回構造について説明する。
 図8は、アーマチュア203の展開図であり、隣接するティース236間の空隙がスロット237に相当している。図9は、アーマチュアコア206へのアーマチュアコイル207の巻回状態を軸方向からみた説明図である。尚、図8、図9は、それぞれ前述の第1実施形態の図3、図4に対応している。
 ここで、アーマチュアコイル207は、所定のスロット237間に、巻線238をいわゆる一重波巻にて巻回することにより形成される。また、アーマチュアコイル207は、巻線238をダブルフライヤ方式によって巻回することにより形成されている。すなわち、巻線238の巻き始め端238aは2つ存在しており、それぞれ回転軸205を中心にして点対称位置に存在する1番セグメント241のライザ243と、8番セグメント241のライザ243とに掛け回されている。
 尚、以下の説明において、1番セグメント241から巻き始められる巻線238と、8番セグメント241から巻き始められる巻線238の引き回し手順は、回転軸205を中心にして点対称となるので、1番セグメント241から巻き始められる巻線238のみについて説明し、8番セグメント241から巻き始められる巻線238については、1番セグメント241から巻き始められる巻線238により形成されるアーマチュアコイル207の符号と同一符号を付して説明を省略する。
 まず、1番セグメント241のライザ243に巻き始め端238aが掛け回された巻線238は、2-3番ティース236の間のスロット237に挿入され、このスロット237と4-5番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207aを形成する。次に、4-5番ティース236の間のスロット237から巻線238を引き出し、6番セグメント241のライザ243に掛け回す。
 続いて、巻線238は、7-8番ティース236の間のスロット237に挿入され、このスロット237と9-10番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207bを形成する。次に、9-10番ティース236の間のスロット237から巻線238を引き出し、11番セグメント241のライザ243に掛け回す。
 続いて、巻線238は、12-13番ティース236の間のスロット237に挿入され、このスロット237と14-1番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207cを形成する。次に、14-1番ティース236の間のスロット237から巻線238を引き出し、2番セグメント241のライザ243に掛け回す。
 続いて、巻線238は、3-4番ティース236の間のスロット237に挿入され、このスロット237と5-6番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207dを形成する。次に、5-6番ティース236の間のスロット237から巻線238を引き出し、7番セグメント241のライザ243に掛け回す。
 続いて、巻線238は、8-9番ティース236の間のスロット237に挿入され、このスロット237と10-11番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207eを形成する。次に、10-11番ティース236の間のスロット237から巻線238を引き出し、12番セグメント241のライザ243に掛け回す。
 続いて、巻線238は、13-14番ティース236の間のスロット237に挿入され、このスロット237と1-2番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207fを形成する。次に、1-2番ティース236の間のスロット237から巻線238を引き出し、3番セグメント241のライザ243に掛け回す。
 続いて、巻線238は、4-5番ティース236の間のスロット237に挿入され、このスロット237と6-7番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207gを形成する。次に、6-7番ティース236の間のスロット237から巻線238を引き出し、8番セグメント241のライザ243に掛け回す。
 これにより、ダブルフライヤのうちの一方のフライヤを用いた巻線238の巻回作業が完了する。そして、これにより、7個のコイル207a~207gで構成されるアーマチュアコイル207が形成される。また、同時に、ダブルフライヤのうちの他方のフライヤを用いた巻線238の巻回作業も完了する。他方のフライヤを用いた場合も、7個のコイル207a~207gで構成されるアーマチュアコイル207が形成される。
 ここで、一方のフライヤにより巻回される巻線238の巻き終わり端238bは、他方のフライヤにより巻回される巻線238の巻き始め端238aと同じセグメント241に接続される。
 したがって、上述の第2実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
(第2実施形態の変形例)
 尚、上述の第2実施形態では、アーマチュアコア206に巻線238を巻回するにあたって、所定のセグメント241と所定のスロット237との間を、最短距離で配索した場合について説明した。しかしながら、本発明の第2実施形態はこれに限られるものではなく、所定のセグメント241と所定のスロット237との間の巻線238を、回転軸205に掛け回しながら配索してもよい。これについて、以下の図10に基づいて具体的に説明する。
 図10は、前述の第2実施形態の変形例におけるアーマチュア203の展開図であり、前述の第2実施形態の図8に対応している。尚、前述の第2実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
 図10に示すように、1番セグメント241のライザ243に巻き始め端238aが掛け回された巻線238は、2-3番ティース236の間のスロット237に直接挿入されず、回転軸205に掛け回され、その後に2-3番ティース236の間のスロット237に挿入される。そして、このスロット237と4-5番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207aを形成する。
 次に、4-5番ティース236の間のスロット237から引き出された巻線238は、直接6番セグメント241のライザ243に掛け回されず、再び回転軸205に掛け回され、その後に6番セグメント241のライザ243に掛け回される。
 続いて、巻線238は、再び回転軸205に掛け回された後、7-8番ティース236の間のスロット237に挿入され、このスロット237と9-10番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207bを形成する。
 次に、9-10番ティース236の間のスロット237から巻線238を引き出し、回転軸205に掛け回した後、10番セグメント241のライザ243に掛け回す。
 さらに、巻線238は、再び回転軸205に掛け回された後、12-13番ティース236の間のスロット237に挿入され、このスロット237と14-1番ティース236の間のスロット237との間でN回巻回されてコイル207cを形成する。そして、再び回転軸205に巻線238を掛け回し、その後に2番セグメント241のライザ243に掛け回す。
 このように、アーマチュアコア206とセグメント241との間に配索される巻線238を、全て回転軸205に掛け回しながら、所定のスロット237間、及び所定のセグメント241のライザ243に順次巻線238を引き回し、7個のコイル207a~207gで構成されるアーマチュアコイル207を形成する。
 したがって、上述の変形例によれば、前述の第2実施形態と同様の効果に加え、アーマチュアコア206とセグメント241との間の巻線238の巻太りを抑制することができる。このため、アーマチュア203を小型化できる。
(第3実施形態)(減速機付モータ)
 次に、この発明の第3実施形態を図11~図15に基づいて説明する。
 図11は、減速機付モータ301の縦断面図である。図12は、図11のC-C線に沿う断面図であって、アーマチュアコイル309の図示を省略している。
 図11、図12に示すように、減速機付モータ301は、例えば、自動車のワイパ駆動用に用いられるものであって、電動モータ302と、電動モータ302の回転軸303に連結された減速機構304とを備えている。電動モータ302は、有底筒状のヨーク305と、ヨーク305内に回転自在に設けられたアーマチュア306とを有している。
 ヨーク305の筒部353は略円筒状に形成されており、この筒部353の内周面には、6個のセグメント型の永久磁石307が配設されている。
 ヨーク305の底壁(エンド部)351には、径方向中央に軸方向外側に向かって突出する軸受ハウジング319が形成され、ここに回転軸303の一端を回転自在に軸支するための滑り軸受318が設けられている。この滑り軸受318は、回転軸303の調心機能を有している。
 筒部353の開口部353aには、外フランジ部352が設けられている。外フランジ部352には、ボルト孔(不図示)が形成されている。このボルト孔に不図示のボルトが挿通され、減速機構304の後述するギヤハウジング323に形成された不図示のボルト孔に螺入されることによって、ヨーク305が減速機構304に締結固定される。
 アーマチュア306は、回転軸303に外嵌固定されたアーマチュアコア308と、アーマチュアコア308に巻回されたアーマチュアコイル309と、回転軸303の他端側に配置されたコンミテータ310とを備えている。アーマチュアコア308は、プレス加工等によって打ち抜かれた磁性材料の板材を軸方向に積層したり(積層コア)、軟磁性粉を加圧成形したり(圧粉コア)して形成されたものであって、略円柱状のコア本体311を有している。
 コア本体311の径方向略中央には、回転軸303を圧入するための貫通孔311aが形成されている。また、コア本体311の外周部には、軸方向平面視略T字型のティース312が放射状に16個設けられている。コア本体311の外周部に、ティース312を放射状に設けることによって、隣接するティース312間には、蟻溝状のスロット313が16個形成されている。これらスロット313を介してアーマチュアコア308にアーマチュアコイル309が巻回される。
 回転軸303のアーマチュアコア308よりも他端側には、略円柱状のコンミテータ310が外嵌固定されている。このコンミテータ310の外周面310aには、導電材で形成されたセグメント315が16枚取り付けられている。セグメント315は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。
 このように、電動モータ302は、永久磁石307が6個(磁極数が6極)、スロット313の個数が16個、セグメント315の枚数が16枚に設定された、いわゆる6極16スロット16セグメントの直流モータとなっている。
 また、各セグメント315のアーマチュアコア308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316が一体成形されている。ライザ316には、アーマチュアコイル309の端末部が、例えばα巻方式により掛け回わされ(図11参照)、ヒュージングなどにより固定されている。これにより、セグメント315と、これに対応するアーマチュアコイル309とが導通される。
 このように構成されたコンミテータ310は、減速機構304のギヤハウジング323に面した状態になっている。ギヤハウジング323は、一面に開口部342aを有する略箱状に形成され減速機構304の歯車群341を収納するアルミダイキャスト製のハウジング本体342と、ハウジング本体342の開口部342aを閉塞する樹脂製のボトムプレート343とにより構成されている。ハウジング本体342の電動モータ302側には、ブラシ収納部322が一体成形され、ここに電動モータ302のコンミテータ310が面している。
 ブラシ収納部322は、ギヤハウジング323の電動モータ302側に凹状に形成される。ブラシ収納部322の内側には、ホルダステー334が設けられている。
 ホルダステー334には、周方向3箇所に不図示のブラシホルダが設けられる。このホルダステー334のそれぞれにブラシ321(図13参照)が出没自在に収納されている。各ブラシ321は、不図示のスプリングを介してコンミテータ310側に向かって付勢されており、その先端がコンミテータ310のセグメント315に摺接されている。
 図13は、ブラシ321の配置を示す説明図である。
 図13に示すように、ブラシ321は、陽極側に接続されている低速用ブラシ321a、及び高速用ブラシ321bと、これら低速用ブラシ321aと高速用ブラシ321bとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ321cとにより構成されている。低速用ブラシ321aと共通ブラシ321cは、回転軸303を中心にして対向配置されている。
 尚、低速用ブラシ321aは、機械角120°間隔の位置であれば、何れの箇所に配置することも可能である。つまり、図13において、共通ブラシ321cに対して機械角で60°離間した位置に低速用ブラシ321aを配置することも可能である(図13における二点鎖線参照)。
 また、共通ブラシ321cも、機械角120°間隔の位置であれば、何れの箇所に配置することも可能である。つまり、図13において、低速用ブラシ321aに対して機械角で60°離間した位置に共通ブラシ321cを配置することも可能である(図13における二点鎖線参照)。
 一方、高速用ブラシ321bは、低速用ブラシ321aが配置可能な箇所から周方向に角度θだけ離間して配置されている。すなわち、高速用ブラシ321bは低速用ブラシ321aよりも角度θだけ進角した位置に配置されている。
 高速用ブラシ321bも、機械角で120°間隔の位置であれば、何れの箇所に配置することも可能である。つまり、低速用ブラシ321aが配置可能な箇所から周方向に角度θだけ進角した箇所に、それぞれ高速用ブラシ321bを配置することが可能である(図13における二点鎖線参照)。
 尚、本第3実施形態では、共通ブラシ21cを陰極側とし、低速用ブラシ21a及び高速用ブラシ21bを陽極側として説明するが、陽極側と陰極側を反対にしてもよい。
(減速機構)
 図11に戻り、このように構成された電動モータ302が取付けられているギヤハウジング323には、ハウジング本体342に歯車群341が収納されている。歯車群341は、電動モータ302の回転軸303に連結されたウォーム軸325と、ウォーム軸325に噛合う1対の段付歯車326,326と、段付歯車326に噛合うスパーギヤ327とにより構成されている。
 ウォーム軸325は、一端が回転軸303に連結されると共に、他端がハウジング本体342に回転自在に軸支されている。ウォーム軸325と回転軸303との連結部324、つまり、回転軸303の他端は、ハウジング本体342に形成されたブラシ収納部322の底壁331に設けられている転がり軸受332に、回転自在に支持されている。
 また、ウォーム軸325は、互いに逆ネジの第1ネジ部325a、及び第2ネジ部325bを有している。これら第1ネジ部325a、及び第2ネジ部325bは、1条又は2条に形成されている。しかしながら、第1ネジ部325a、及び第2ネジ部325bを、3条以上に形成してもよい。
 ウォーム軸325を挟んで両側には、1対の段付歯車326,326が配置され、第1ネジ部325a、及び第2ネジ部325bに、それぞれ1対の段付歯車326,326が噛合されている。
 1対の段付歯車326は、ウォーム軸325に噛合うウォームホイール328と、ウォームホイール328よりも小径に形成された小径歯車329とが一体成形されて構成される。段付歯車326の径方向中央には、平行軸361が圧入されている。平行軸361は、小径歯車329とは反対側に突出しており、この突出した端部361aがハウジング本体342に回転自在に軸支されている。一方、平行軸361の端部361aとは反対側端に存在する小径歯車329の先端は、ボトムプレート343に回転自在に軸支されている。
 このように、1対の段付歯車326は、ハウジング本体342とボトムプレート343とにより両端が軸支されている。そして、1対の段付歯車326,326は、それぞれ同方向に回転し、スパーギヤ327にウォーム軸325の回転を伝達する。すなわち、ウォーム軸325と、1対の段付歯車326,326とによりいわゆるマーシャル機構を構成しており、1対の段付歯車326,326によりウォーム軸325にかかるスラスト力が相殺される。
 スパーギヤ327は、段付歯車326の小径歯車329に噛合されている。スパーギヤ327の径方向中央には、ボス部365がボトムプレート343側に向かって突出形成されている。このボス部365は、ボトムプレート343に回転自在に支持されている。また、ボス部365には、出力軸362が圧入されている。出力軸362は、ハウジング本体342の底壁(エンド部)342cから突出している。ハウジング本体342の底壁342cには、出力軸362に対応する部位に、ボス部363が外方に向かって突出形成されている。このボス部363には、出力軸362を回転自在に軸支するためのすべり軸受364が設けられている。
 出力軸362のハウジング本体342から突出した部分には、先端に向かうに従って徐々に先細りとなる先細り部366が形成されている。この先細り部366には、セレーション367が形成されている。これによって、例えば、ワイパなどを駆動するための外部機構と出力軸362とを連結することができる。
 また、ハウジング本体342の側壁342bには、コネクタ368が回転軸303の軸方向に沿って突設されている。コネクタ368は、不図示の制御機器に接続され、不図示の外部電源の電力を電動モータ302に供給する。
 ハウジング本体342の開口部342aを閉塞するボトムプレート343には、内面343aに基板371が配置されている。この基板371には、コネクタ368と電動モータ302とを電気的に接続するためのターミナル372が設けられている。また、基板371には、コンタクタ373a,373bが設けられている。コンタクタ373a,373bは、スパーギヤ327の回転位置を検出するための摺動接点である。スパーギヤ327のコンタクタ373a,373bが摺接する部位には、不図示のコンタクトプレートが設けられている。
 そして、スパーギヤ327、つまり、出力軸362の回転に伴って、コンタクタ373a,373bとコンタクトプレート(不図示)との接触位置が変化したり、接触/非接触したりすることによって出力軸362の回転位置が検出できる。コンタクタ373a,373bによって検出された信号は、ターミナル372を介して不図示の制御機器に出力され、電動モータ302の回転制御が行われる。
(アーマチュアコイルの巻回構造)
 次に、図14、図15に基づいて、アーマチュアコイル309の巻回構造について説明する。
 図14は、アーマチュア306の展開図であり、隣接するティース312間の空隙がスロット313に相当している。図15は、アーマチュアコア308へのアーマチュアコイル309の巻回状態を軸方向からみた説明図である。尚、図14、図15は、それぞれ前述の第1実施形態の図3、図4に対応している。
 ここで、アーマチュアコイル309は、所定のスロット313間に、巻線314をいわゆる一重波巻にて巻回することにより形成される。また、アーマチュアコイル309は、巻線314をダブルフライヤ方式によって巻回することにより形成されている。すなわち、巻線314の巻き始め端314aは2つ存在しており、それぞれ回転軸303を中心にして点対称位置に存在する1番セグメント315のライザ316と、9番セグメント315のライザ316とに掛け回されている。
 尚、以下の説明において、1番セグメント315から巻き始められる巻線314と、9番セグメント315から巻き始められる巻線314の引き回し手順は、回転軸303を中心にして点対称となるので、1番セグメント315から巻き始められる巻線314のみについて説明し、9番セグメント315から巻き始められる巻線238については、1番セグメント315から巻き始められる巻線314により形成されるアーマチュアコイル309の符号と同一符号を付して説明を省略する。
 まず、1番セグメント315のライザ316に巻き始め端314aが掛け回された巻線314は、2-3番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と4-5番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309aを形成する。次に、4-5番ティース312の間のスロット313から巻線314を引き出し、6番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 続いて、巻線314は、7-8番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と9-10番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309bを形成する。次に、9-10番ティース312の間のスロット313から巻線314を引き出し、11番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 続いて、巻線314は、12-13番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と14-15番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309cを形成する。次に、14-15番ティース312の間のスロット313から巻線314を引き出し、16番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 続いて、巻線314は、1-2番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と3-4番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309dを形成する。次に、3-4番ティース312の間のスロット313から巻線314を引き出し、5番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 続いて、巻線314は、6-7番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と8-9番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309eを形成する。次に、8-9番ティース312の間のスロット313から巻線314を引き出し、10番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 続いて、巻線314は、11-12番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と13-14番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309fを形成する。次に、13-14番ティース312の間のスロット313から巻線314を引き出し、15番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 続いて、巻線314は、16-1番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と2-3番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309gを形成する。次に、2-3番ティース312の間のスロット313から巻線314を引き出し、4番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 続いて、巻線314は、5-6番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と7-8番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309hを形成する。次に、7-8番ティース312の間のスロット313から巻線314を引き出し、9番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 これにより、ダブルフライヤのうちの一方のフライヤを用いた巻線314の巻回作業が完了する。そして、これにより、8個のコイル309a~309hで構成されるアーマチュアコイル309が形成される。また、同時に、ダブルフライヤのうちの他方のフライヤを用いた巻線314の巻回作業も完了する。他方のフライヤを用いた場合も、8個のコイル309a~309hで構成されるアーマチュアコイル309が形成される。
 ここで、一方のフライヤにより巻回される巻線314の巻き終わり端314bは、他方のフライヤにより巻回される巻線314の巻き始め端314aと同じセグメント315に接続される。
(電動モータの作用)
 次に、低速用ブラシ321aと共通ブラシ321cとの間に電圧を印加した場合と、高速用ブラシ321bと共通ブラシ321cとの間に電圧を印加した場合との違いについて説明する。
 高速用ブラシ321bと共通ブラシ321cとの間に電圧を印加した場合、高速用ブラシ321bは、低速用ブラシ321aよりも角度θだけ進角した位置に存在しているので(図13参照)、低速用ブラシ321aと共通ブラシ321cとの間に電圧を印加する場合と比較して、通電される有効導体数が減少する。このため、高速用ブラシ321bと共通ブラシ321cとの間に電圧を印加した場合、電動モータ302が進角され、低速用ブラシ321aと共通ブラシ321cとの間に電圧を印加する場合と比較して高回転で作動する。
 したがって、上述の第3実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果に加え、電動モータ302の回転速度切替を行うことができる3つのブラシ321a~321cを用いた構造にも、一重波巻を採用することが可能になる。
 しかも、3つのブラシ321a~321cのうち、低速用ブラシ321aと共通ブラシ321cとを、回転軸303を中心にして対向配置することができるので、一般的な2極モータのブラシ配置構造を採用することができる。このため、電動モータ302の汎用性を高めることができ、この結果、製造コストを低減できる。
(第3実施形態の第1変形例)
 尚、上述の第3実施形態では、アーマチュアコア308に巻線314を巻回するにあたって、所定のセグメント315と所定のスロット313との間を、最短距離で配索した場合について説明した。しかしながら、本発明の第3実施形態はこれに限られるものではなく、所定のセグメント315と所定のスロット313との間の巻線314を、回転軸303に掛け回しながら配索してもよい。これについて、以下の図16に基づいて具体的に説明する。
 図16は、アーマチュア306の展開図であり、前述の第3実施形態の図14に対応している。尚、前述の第3実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
 図16に示すように、1番セグメント315のライザ316に巻き始め端314aが掛け回された巻線314は、2-3番ティース312の間のスロット313に直接挿入されず、回転軸303に掛け回され、その後に2-3番ティース312の間のスロット313に挿入される。そして、このスロット313と4-5番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309aを形成する。
 次に、4-5番ティース312の間のスロット313から引き出された巻線314は、直接6番セグメント315のライザ316に掛け回されず、再び回転軸303に掛け回され、その後に6番セグメント315のライザ316に掛け回される。
 続いて、巻線314は、再び回転軸303に掛け回された後、7-8番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と9-10番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309bを形成する。
 次に、9-10番ティース312の間のスロット313から巻線314を引き出し、回転軸303に掛け回した後、10番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 さらに、巻線314は、再び回転軸303に掛け回された後、12-13番ティース312の間のスロット313に挿入され、このスロット313と14-15番ティース312の間のスロット313との間でN回巻回されてコイル309cを形成する。そして、再び回転軸303に巻線314を掛け回し、その後に16番セグメント315のライザ316に掛け回す。
 このように、アーマチュアコア308とセグメント315との間に配索される巻線314を、全て回転軸303に掛け回しながら、所定のスロット313間、及び所定のセグメント315のライザ316に順次巻線314を引き回し、8個のコイル309a~309hで構成されるアーマチュアコイル309を形成する。
 したがって、上述の変形例によれば、前述の第3実施形態と同様の効果に加え、アーマチュアコア308とセグメント315との間の巻線314の巻太りを抑制することができる。このため、アーマチュア306を小型化できる。
(第3実施形態の第2変形例)
 また、上述の第3実施形態では、永久磁石307が6個(磁極数が6極)、スロット313の個数が16個、セグメント315の枚数が16枚に設定された、いわゆる6極16スロット16セグメントの電動モータ302に、3つのブラシ321a~321cを配置する構造を採用した場合について説明した。しかしながら、3つのブラシ321a~321cを配置する構造は、6極14スロット14セグメントの電動モータ(例えば、前述の第2実施形態の電動モータ部201)にも採用することができる。
 図17は、第3実施形態の第2変形例におけるブラシ321の配置を示す説明図であって、前述の図13に対応している。
 同図に示すように、14枚のセグメント315を有するコンミテータ310と、6個の永久磁石307とを備えた電動モータ302であっても、低速用ブラシ321aと共通ブラシ321cとを、回転軸303を中心にして対向配置することができる。
 尚、低速用ブラシ321aは、機械角120°間隔の位置であれば、何れの箇所に配置することも可能である。つまり、図17において、共通ブラシ321cに対して機械角で60°離間した位置に低速用ブラシ321aを配置することも可能である(図17における二点鎖線参照)。
 また、共通ブラシ321cも、機械角120°間隔の位置であれば、何れの箇所に配置することも可能である。つまり、図17において、低速用ブラシ321aに対して機械角で60°離間した位置に共通ブラシ321cを配置することも可能である(図17における二点鎖線参照)。
 一方、高速用ブラシ321bは、低速用ブラシ321aが配置可能な箇所から周方向に角度θだけ離間して配置されている。すなわち、高速用ブラシ321bは低速用ブラシ321aよりも角度θだけ進角した位置に配置されている。
 高速用ブラシ321bも、機械角で120°間隔の位置であれば、何れの箇所に配置することも可能である。つまり、低速用ブラシ321aが配置可能な箇所から周方向に角度θだけ進角した箇所に、それぞれ高速用ブラシ321bを配置することが可能である(図17における二点鎖線参照)。
(第4実施形態)(電動モータ装置)
 次に、この発明の第4実施形態を図18~図23に基づいて説明する。
 図18は、電動モータ装置400の構成を示す平面図である。図19は、電動モータ装置400の構成を示す断面図である。
 ここで、前述の第2実施形態と、第4実施形態との相違点は、第2実施形態の電動モータ部201におけるコンミテータ213と、第4実施形態の電動モータ部401におけるコンミテータ413との形状が異なる点にある。このため、以下の説明では、前述の第2実施形態と形状の異なる点についてのみ説明し、前述の第2実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明を省略する。
(アーマチュア)(コンミテータ)
 図20は、第4実施形態におけるアーマチュア403をアーマチュアコア406側からみた斜視図である。図21は、第4実施形態におけるアーマチュア403をウォーム軸274側からみた斜視図である。
 図20、図21に示すように、アーマチュア403を構成するコンミテータ413は、円板状に形成されたいわゆるディスク型コンミテータである。このコンミテータ413は、回転軸205に外嵌固定され略円板状に形成されている樹脂モールド体440と、この樹脂モールド体440のアーマチュアコア406とは反対側の一面440aに露出配設された複数(例えば、この第4実施形態では14枚)のセグメント441とにより構成されている。
 各セグメント441は、周方向に沿って、且つ回転軸205を中心に放射状となるように配置されている。そして、各セグメント441は、径方向内側から径方向外側に向かうに従って末広がりとなるように、軸方向からみて略扇状に形成されている。
 また、各々セグメント441間には、これらセグメント441間の絶縁を確保するためのスリット441aが形成されている。さらに、各セグメント441の径方向外側端には、ウォーム軸274側に折り返す形で折り曲げられたライザ443が一体成形されている。ライザ443には、巻線238(図6参照)が例えばα巻方式により掛け回される。
 このように構成されたコンミテータ413は、セグメント441側がホルダステー420に対向している。ホルダステー420は、ギヤケース271(図19参照)内に配置されている。
 尚、図20、図21において、アーマチュアコア406のティース436は、軸方向に対して捩れるように、いわゆるスキューさせてある。しかしながら、前述の第2実施形態(図6)に示すように、ティース436をスキューさせなくてもよい。
(ホルダステー)
 図22は、ホルダステー420の側面図である。図23は、ホルダステー420を、伝達機構270側からみた斜視図である。
 図22、図23に示すように、ホルダステー420は樹脂製であって、軸方向からみた平面視が略小判状に形成されたステー本体425を有している。すなわち、ステー本体425の周辺は、長手方向の両端に配置された一対の円弧辺425aと、短手方向両端に配置され、一対の円弧辺425aを連結する一対の平坦辺425bとにより構成されている。
 ステー本体425のコンミテータ413とは反対側の一面425cには、一対の円弧辺425aの径方向内側で、且つ各円弧辺425aの周方向中央に対応する位置に、軸方向に沿って立ち上がる一対のブラシホルダ421が一体成形されている。ブラシホルダ421は、ステー本体425のコンミテータ413側の他面425dに開口部421aを有するように、箱状に形成されている。ブラシホルダ421には、それぞれブラシ422が不図示のコイルスプリングを介して付勢された状態でコンミテータ413に対して進退自在に内装されている。
 ブラシ422は、セグメント441の形状に対応するように断面略扇状に形成されている。各ブラシ422の先端部は、不図示のコイルスプリングによって付勢されているため、セグメント441に摺接した状態になっている。ブラシ422は、ピグテール426を介して端子427に電気的に接続されている。端子427は、ギヤケース271のコネクタ部273に挿入されている。このような構成のもと、コネクタ部273に不図示の外部電源から延びるコネクタが嵌着されると、外部電源の電圧が端子427、ピグテール426、ブラシ422およびセグメント441を介し、アーマチュアコイル207に印加される。
 尚、前述の第2実施形態では、ホルダステー220についての説明を簡略化したが、各部の部品形状は第4実施形態と異なるものの、第2実施形態のホルダステー220の基本的な部品構成は、第4実施形態と同様である。
 したがって、上述の第4実施形態によれば、前述の第2実施形態と同様の効果を奏することができる。また、前述の第2実施形態のコンミテータ213は、樹脂モールド体240が略円柱状に形成されているのに対し、この第4実施形態のコンミテータ413は、樹脂モールド体440が略円板状に形成されている。すなわち、第4実施形態のコンミテータ413は、前述の第2実施形態のコンミテータ213と比較して偏平化されている。このため、前述の第2実施形態と比較して、ブラシ422及びブラシホルダ421周辺の軸方向の体格を小型化できる。
(第5実施形態)(減速機付モータ)
 次に、この発明の第5実施形態を図24、図25A、図25B、図26及び図27に基づいて説明する。
 図24は、減速機付モータ501の縦断面図であって、図11に対応している。
 ここで、前述の第3実施形態と、この第5実施形態との相違点は、第3実施形態の電動モータ302におけるコンミテータ310と、第5実施形態の電動モータ502におけるコンミテータ510との形状が異なる点にある。このため、以下の説明では、前述の第3実施形態と形状の異なる点についてのみ説明し、前述の第3実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明を省略する。
(コンミテータ)
 第5実施形態におけるコンミテータ510は、円板状に形成されたいわゆるディスク型コンミテータである。
 ここで、コンミテータ510は、以下の点が前述の第4実施形態と同様である。
 すなわち、コンミテータ510は、回転軸303に外嵌固定された略円板状に形成されている樹脂モールド体511と、この樹脂モールド体511のアーマチュアコア406とは反対側の一面511aに露出配設された複数(例えば、この第5実施形態では16枚)のセグメント515とにより構成されている点が、前述の第4実施形態と同様である。このため、コンミテータ510の詳細な説明は省略する。
 尚、第5実施形態におけるコンミテータ510のライザ516にも、巻線314(図14参照)が例えばα巻方式により掛け回される。
 また、減速機構304のギヤハウジング323に一体成形されているブラシ収納部322には、内側にホルダステー534が設けられている。このホルダステー534は、ブラシホルダ583と共に、ブラシホルダユニット580を構成している。
(ブラシホルダユニット)
 図25Aは、ブラシホルダユニット580をコンミテータ510側からみた平面図である。図25Bは、図25AのD矢視図である。
 図24、図25A、図25Bに示すように、ブラシホルダ583は、コンミテータ510側に開口部581aを有する箱状のホルダカバー581と、ホルダステー534に立設されているホルダ本体582とを有している。
 ホルダカバー581は、底面581bが平面視略小判状に形成されている。このため、底面581bの周縁から立ち上がる側壁は、底面581bの長手方向の両端に配置された一対の円弧壁581cと、底面581bの短手方向両端に配置され、一対の円弧壁581cを連結する一対の平坦壁581dとにより構成される。ホルダカバー581の底面581bには、回転軸303が挿通される開口部581eが形成されている。
 このように構成されたホルダカバー581内に、ホルダステー534が収容される。ホルダステー534は、板状部材をホルダカバー581の底面581bの形状に対応するように、小判状に形成される。ホルダステー534には、ホルダカバー581に形成されている開口部581eと同軸上に、回転軸303が挿通される開口部534aが形成されている。また、ホルダステー534におけるホルダカバー581の底面581b側に、ホルダ本体582が3箇所設けられている。
 ホルダ本体582は、真鋳などで直方体の箱状に形成される。ホルダ本体582は、ホルダステー534側が開口するように設けられている。ホルダステー534には、ホルダ本体582に対応する位置に、開口部534bが形成されている。各ホルダ本体582には、それぞれブラシ521が収納されている。ブラシ521の先端は、ホルダステー534の開口部534bによって、露出した状態になっている。そして、各ブラシ521は、ホルダステー534の開口部534bを介してコンミテータ510側に向かって進退自在になっている。また、各ブラシ521は、不図示のコイルスプリングを介してコンミテータ510側に向かって付勢された状態になっており、その先端が常にセグメント515に摺接している。
 さらに、各ブラシ521は、不図示のピグテールを介し、ホルダカバー581に設けられている端子584に電気的に接続されている。端子584は、ハウジング本体342のコネクタ368に、基板371を介して接続されている。この他に、ホルダカバー581内には、チョークコイル585が設けられている。チョークコイル585は、電気的なノイズを低減するための雑防素子である。
 このような構成のもと、コネクタ368に不図示の外部電源から延びるコネクタが嵌着されると、外部電源の電圧が端子584、ブラシ521、セグメント515等を介し、アーマチュアコイル309(図14参照)に印加される。
 尚、ブラシ521の形状は、前述の第4実施形態と同様に、断面略扇状に形成されている。また、ブラシ521は、前述の第3実施形態と同様に、陽極側に接続されている低速用ブラシ521a、及び高速用ブラシ521bと、これら低速用ブラシ521aと高速用ブラシ521bとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ521cとにより構成されている。各ブラシ521(521a,521b,521c)の位置関係は、前述の第3実施形態と同様であるので、説明を省略する。
 高速用ブラシ521bの周方向の幅W2は、低速用ブラシ521aの周方向の幅W1および共通ブラシ521cの周方向の幅W3よりも若干小さく設定されている。これは、以下の理由による。
 すなわち、各ブラシ521a,521b,521cは、常にセグメント515に摺接している。このため、高速用ブラシ521bを使用しない場合であっても、この高速用ブラシ521bが周方向に隣接するセグメント15間に跨る状態のとき、このセグメント間15に接続されているアーマチュアコイル309が、高速用ブラシ521bによって短絡されてしまう(図14参照)。この場合、短絡されているアーマチュアコイル309に短絡電流が流れ、電動モータ502のモータ動力が損失してしまう。これを低減するために、高速用ブラシ521bの周方向の幅W2は、低速用ブラシ521aの周方向の幅W1および共通ブラシ521cの周方向の幅W3よりも若干小さく設定されている。
 尚、前述の第3実施形態では、ブラシホルダユニットについての説明を省略したが、各部の部品形状は第5施形態と異なるものの、第3実施形態にも、第5実施形態のブラシホルダユニット580と基本的な部品構成が同様のブラシホルダユニットが設けられている。
 したがって、上述の第5実施形態によれば、前述の第3実施形態と同様の効果を奏することができる。また、前述の第3実施形態のコンミテータ310は、略円柱状に形成されているのに対し、第5実施形態のコンミテータ510は、円板状に形成されている。すなわち、第5実施形態のコンミテータ510は、前述の第3実施形態のコンミテータ310と比較して偏平化されている。このため、前述の第3実施形態と比較して、ブラシ521及びブラシホルダ583周辺の軸方向の体格(ブラシホルダユニット580の体格)を小型化できる。
 本実施形態において、各ブラシ521(521a、521b、521c)は、前述の第3実施形態と同様であるとした。しかしながら、本実施形態の変形例として、各ブラシ521(521a、521b、521c)を、図26に示す位置関係としてもよい。すなわち、低速用ブラシ521aと、共通ブラシ521cとは、機械角で180°対向する位置に配置されている。高速用ブラシ521bは、共通ブラシ521cから40°の位置に進角して配置されている。これは、以下の理由による。
 本変形例に係るブラシの配置の考え方を図27に示す。図27に示すように、低速用ブラシ521aと共通ブラシ521cとは、振れ回りを考慮すると、機械角で180°で対向するように配置することが好ましい。そうすると、高速用ブラシ521bを配置する位置としては、図27に示す(1)~(3)の3箇所が候補となる。ここで、一般的に高速用ブラシ進角の電気角は30°前後であるため、図27におけるθを20°と仮定すると、
 (1)は低速用ブラシ521aから機械角で20°の位置は、高速用ブラシ521bを配置することは可能である。しかし、(1)の位置は低速用ブラシ521aと近すぎるため、レイアウトに工夫が必要となる。
 (2)は、共通ブラシ521cからα°(40°)の位置になるため、高速用ブラシ521bを配置することは可能である。
 (3)は、共通ブラシ521cからβ°(80°)の位置になるため、高速用ブラシ521bを配置することは可能である。
 ここで、(3)は、共通ブラシ521cからの位置が最も遠くなってしまうため、ブラシのレイアウトの自由度が低い。すなわち、ブラシ配置範囲内での可動量が少なくなってしまう。このため、6極3ブラシ構造において、低速用ブラシ521aと共通ブラシ521cが180°対向に配置されている場合、高速用ブラシ521cの配置位置は、共通ブラシ521bからみて、アーマチュアの回転方向と同じ方向でいちばん近い箇所、すなわち、図27において(2)の位置に配置することが、レイアウト自由度の高さから好ましい。
(第6実施形態)(アーマチュアコア)
 本発明の第6実施形態を、図28、図29に基づいて説明する。
 図28は、本発明の第6実施形態に係るアーマチュアコアを示す図である。図29は、本発明の第6実施形態に係るアーマチュアコアへのアーマチュアコイルの巻回状態を軸方向からみた説明図である。
 図28に示すアーマチュアコア606は、本発明の第1実施形態と同様に、20スロット20セグメントのアーマチュアコアである。本実施形態に係るアーマチュアコア606は、ティースの配置と、スロットの形状が第1実施形態に係るアーマチュアコア6と異なる。
 以下の説明では、前述の第1実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。
 図28に示すアーマチュアコア606は、複数の金属片を軸方向に積層したり、軟磁性粉末を加圧成形したりすることにより形成される。アーマチュアコア606は、回転軸5に外嵌固定される略円環状の回転軸固定部661を有している。回転軸固定部661に形成されている挿通孔61aに、回転軸5が圧入固定される。
 回転軸固定部661の径方向外側には、ティース636が周方向に沿って20個放射状に形成されている。隣接するティース636間には、蟻溝状のスロット637が形成されている。スロット637は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って20個形成されている。ここで、図28に示すように、本実施形態に係るアーマチュアコア606では、ティース636の間隔は、周方向に等間隔とはなっていない。また、スロット637の間隔及び形状は、周方向に均等とはなっていない。
 すなわち、本実施形態に係るアーマチュアコア606が有するスロット637は、アーマチュアコア606の径方向外側が広い形状を有する先端幅広スロット637Aと、底部が広い形状を有する底部幅広スロット637Bと、先端幅広スロット637Aと底部幅広スロット637Bとの中間形状を有する中間幅スロット637Cとを有する。
 先端幅広スロット637Aにおいては、隣接するティース636が、径方向外側ほど間隔が拡がっている。これにより、先端幅広スロット637Aは、ティース636の底部側で幅が狭く、径方向外側で間隔が広い形状となる。
 一方、底部幅広スロット637Bにおいては、隣接するティース636が回転軸固定部661に設けられる位置が周方向に間隔を有する。すなわち、底部幅広スロット637Bを構成するティース636は、周方向に間隔を有して回転軸固定部661に設けられる。周方向に間隔を有して回転軸固定部661に設けられたティース636は、径方向外側に向かって放射状に直線状に延びる。これにより、底部幅広スロット637Bは、ティース636の底部側で間隔が広い形状となる。
 中間幅スロット637Cにおいては、隣接するティース636の径方向外側の間隔が、先端幅広スロット637Aよりも狭く、底部幅広スロット637Bよりも広い。そして、隣接するティース636が回転軸固定部661に設けられる位置の間隔が、先端幅広スロット637Aよりも広く、底部幅広スロット637Bよりも狭い。この形状により、中間幅スロット637Cは、ティース636の径方向の中間位置に広い空間を確保できる。
 本実施形態に係るティース636は、軸方向平面視の形状が、第1実施形態に係るティース36と異なっている。すなわち、第1実施形態に係るティース36は、軸方向平面視略T字状の形状を有している。一方、本実施形態に係るティース636は、図28に示すように、先端部の一方が長く、一方が短い、左右非対称の形状を有する。すなわち、本実施形態に係るティース636は、先端部が、長辺部と短辺部とを有している。
 アーマチュアコア606において、ティース636は、巻線38が巻回される方向に向かって先端の長辺部が配置される形状を原則とし、一方で、先端幅広スロット637Aにおいて、巻線38の巻回の順番が後になる側のティース636で、先端部が回転する形状に構成される。
 そして、前記した中間幅スロット637Cは、ティース636の先端の長辺部と短辺部の配置構成により、順向き中間幅スロット637CNと、逆向き中間幅スロット637CRとの2つの形状に分けられる。順向き中間幅スロット637CNにおいては、順向き中間幅スロット637CNを構成する隣接したティース636先端の長辺部は、いずれも巻線38が巻回される方向に向かって配置される。一方、逆向き中間幅スロット637CRにおいては、逆向き中間幅スロット637CRを構成する隣接したティース636先端は回転し、巻線38が巻回される方向と逆の方向に向かって長辺部が配置される。
 具体的に、図28に示すアーマチュアコア606において、セグメント41に対応してティース636に1から20までの番号を付するとすると、1番ティース636と2番ティース636の間に形成されるスロット637は、先端幅広スロット637Aとなっている。そして、1番ティース636は、先端の長辺部が巻線38が巻回される方向である2番ティース636側に配置されている。一方、2番ティース636は、図28中一点鎖線で示した仮想円と、アーマチュアコア606の中心部から2番ティース636に向かって延ばした仮想中心線とが交わる点において先端部が回転され、長辺部が1番ティース636を向く形状に形成される。
 3番ティース636は、回転軸固定部661に接する底部が、2番ティース636から周方向に間隔を空けて設けられる。そして、3番ティース636は、アーマチュアコア606の径方向外側に向かって放射状に略直線状に延びている。これにより、2番ティース636と3番ティース636との間には、底部で間隔が広い底部幅広スロット637Bが形成される。
 2番ティース636と3番ティース636との間に形成されるスロット637は、底部で間隔が広い底部幅広スロット637Bである。従って、巻線38が巻回される順番が後になる3番ティース636の先端部は回転しない。すなわち、3番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である4番ティースに向かって配置される形状となっている。
 4番ティース636は、回転軸固定部661に接する底部が、3番ティース636から周方向に間隔を空けて設けられる。しかし、3番ティース636の底部と4番ティース636の底部の間隔は、2番ティース636の底部と3番ティース636の底部の間よりも狭い。4番ティース636の先端は、径方向外側ほど3番ティース636から離れる方向に延びている。しかし、3番ティース636の先端と4番ティース636の先端の間隔は、1番ティース636と2番ティース636の間隔よりも狭い。そして、4番ティース636先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である5番ティース636に向かって配置される。
 このようにして、3番ティース636と4番ティース636との間には、順向き中間幅スロット637CNが形成される。
 4番ティース636と5番ティース636との間には、先端幅広スロット637Aが形成される。5番ティース636の先端は、一点鎖線で示す仮想円と、5番ティース636の仮想中心線とが交わる位置において回転され、長辺部が4番ティース636に向かって配置される。
 6番ティース636は、回転軸固定部661に接する底部が、5番ティース636から周方向に間隔を空けて設けられる。しかし、6番ティース636の底部と5番ティース636の底部の間隔は、2番ティース636の底部と3番ティース636の底部の間よりも狭い。6番ティース636の先端は、径方向外側ほど5番ティース636から離れる方向に延びている。しかし、6番ティース636の先端と5番ティース636の先端の間隔は、4番ティース636と5番ティース636の間隔よりも狭い。そして、6番ティース636先端は、一点鎖線で示す仮想円と、6番ティース636の仮想中心線とが交わる位置において回転され、長辺部が5番ティース636に向かって配置される。
 このようにして、5番ティース636と6番ティース636との間には、逆向き中間幅スロット637CRが形成される。逆向き中間幅スロット637CRを構成する5番ティース636の先端と6番ティース636の先端はいずれも回転し、巻線38が巻回される方向と逆の方向に向かって長辺部が配置される。
 以下同様に、6番ティース636と7番ティース636との間には、底部幅広スロット637Bが形成される。7番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である8番ティース636に向かって配置される。
 7番ティース636と8番ティース636との間には、順向き中間幅スロット637CNが形成される。8番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である9番ティース636に向かって配置される。
 8番ティース636と9番ティース636との間には、先端幅広スロット637Aが形成される。9番ティース636の先端は、一点鎖線で示す仮想円と、9番ティース636の仮想中心線とが交わる位置において回転され、長辺部が8番ティース636に向かって配置される。
 9番ティース636と10番ティース636との間には、底部幅広スロット637Bが形成される。10番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である11番ティース636に向かって配置される。
 10番ティース636と11番ティース636との間には、順向き中間幅スロット637CNが形成される。11番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である12番ティース636に向かって配置される。
 11番ティース636と12番ティース636との間には、先端幅広スロット637Aが形成される。12番ティース636の先端は、一点鎖線で示す仮想円と、12番ティース636の仮想中心線とが交わる位置において回転され、長辺部が11番ティース636に向かって配置される。
 12番ティース636と13番ティース636との間には、底部幅広スロット637Bが形成される。13番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である14番ティース636に向かって配置される。
 13番ティース636と14番ティース636との間には、順向き中間幅スロット637CNが形成される。14番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である15番ティース636に向かって配置される。
 14番ティース636と15番ティース636との間には、先端幅広スロット637Aが形成される。15番ティース636の先端は、一点鎖線で示す仮想円と、15番ティース636の仮想中心線とが交わる位置において回転され、長辺部が14番ティース636に向かって配置される。
 15番ティース636と16番ティース636との間には、逆向き中間幅スロット637CRが形成される。16番ティース636の先端は、一点鎖線で示す仮想円と、16番ティース636の仮想中心線とが交わる位置において回転され、長辺部が15番ティース636に向かって配置される。
 16番ティース636と17番ティース636との間には、底部幅広スロット637Bが形成される。17番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である18番ティース636に向かって配置される。
 17番ティース636と18番ティース636との間には、順向き中間幅スロット637CNが形成される。18番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である19番ティース636に向かって配置される。
 18番ティース636と19番ティース636との間には、先端幅広スロット637Aが形成される。19番ティース636の先端は、一点鎖線で示す仮想円と、19番ティース636の仮想中心線とが交わる位置において回転され、長辺部が18番ティース636に向かって配置される。
 19番ティース636と20番ティース636との間には、底部幅広スロット637Bが形成される。20番ティース636の先端の長辺部は、巻線38が巻回される方向である1番ティース636に向かって配置される。
 20番ティース636と1番ティース636との間には、順向き中間幅スロット637CNが形成される。
 このように構成されたアーマチュアコア606に、アーマチュアコイル7が巻回された状態を図29に示す。
 図29に示すように、アーマチュアコア606に巻回されるアーマチュアコイル7は、図4に示す第1実施形態と同じ順番で巻回される。しかし、本実施形態においては、巻回されたアーマチュアコイル7の、アーマチュアコイル606における配置構成が異なる。
 すなわち、本実施形態においては、後半に巻かれるコイル(ティース2-4に巻かれているコイル等)のティース636に隣接して形成されるスロット637を先端幅広スロット637Aに構成して、コイル7が巻回される空間をティース636の先端に十分に確保している。また、前半に巻かれる中心寄りのコイル(ティース7-9に巻かれているコイル等)のティース636に隣接して形成されるスロット637を底部幅広スロット637Bに構成して、コイル7が巻回される空間をティース636の底部に十分に確保している。また、中間に巻かれるティース636の径方向中央付近のコイル(ティース8-10に巻かれているコイル等)のティース636に隣接して形成されるスロット637を中間幅スロット637Cに構成して、コイル7が巻回される空間をティース636の径方向中央付近に十分に確保している。
 本実施形態においては、図28、図29に示す構成により、ティース636にコイル7が巻回される位置に応じて、スロット637の形状を変化させ、コイル7が巻回される空間を十分に確保している。これにより、アーマチュアコア606におけるアーマチュアコイル7の占積率、及び巻線性を向上することができる。
 これにより、本実施形態においては、アーマチュアコア606におけるアーマチュアコイル7の径方向高さを低減することが出来る。これにより、銅量を低減して銅損を低減することができる。また、モータ軸長を短くすることが出来る。これにより、本実施形態においては、電動モータを小型・軽量化することが可能となる。
 また、本実施形態においては、分布巻ながら、集中巻と同様に、コイル同士の重なりが無く、コアとコイルが直接接触するため、コイルの熱引きが改善されるという効果が得られる。
(第6実施形態の変形例)
 図28及び図29においては、本発明の第6実施形態を、20スロット20セグメントのアーマチュアコア606に基づいて説明した。しかし、本発明の第6実施形態は、例えば、第2実施形態で説明した14スロット14セグメントのアーマチュアコア、あるいは、第3実施形態で説明した16スロット16セグメントのアーマチュアコアに適用することも可能である。
 本発明の第6実施形態を14スロット14セグメントのアーマチュアコアに適用した第1変形例を、図30及び図31に示す。また、本発明の第6実施形態を16スロット16セグメントのアーマチュアコアに適用した第3変形例を、図32及び図33に示す。
 図30は、本発明の第6実施形態の第1変形例に係るアーマチュアコアを示す図である。図31は、本発明の第6実施形態の第1変形例に係るアーマチュアコアへのアーマチュアコイルの巻回状態を軸方向からみた説明図である。
 図32は、本発明の第6実施形態の第2変形例に係るアーマチュアコアを示す図である。図33は、本発明の第6実施形態の第2変形例に係るアーマチュアコアへのアーマチュアコイルの巻回状態を軸方向からみた説明図である。
 このように、本発明の第6実施形態は、14スロット14セグメントのアーマチュアコア、もしくは、16スロット16セグメントのアーマチュアコアに適用することができる。
 そして、これら変形例においても、第6実施形態と同様に、アーマチュアコア606におけるアーマチュアコイル7の占積率、及び巻線性を向上することができる。これにより、これら変形例においても、アーマチュアコアにおけるアーマチュアコイルの径方向高さを低減することが出来る。これにより、銅量を低減して銅損を低減することができる。また、モータ軸長を短くすることが出来る。これにより、本実施形態においては、電動モータを小型・軽量化することが可能となる。
 また、これら変形例においても、分布巻ながら、集中巻と同様に、コイル同士の重なりが無く、コアとコイルが直接接触するため、コイルの熱引きが改善されるという効果が得られる。
 尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
 例えば、上述の第3実施形態では、3つのブラシ321a~321cを用いた場合ついて説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、低速用ブラシ321aと共通ブラシ321cのみで構成してもよい。
 また、上述の実施形態では、それぞれダブルフライヤ方式によりアーマチュアコイル7,207,309を形成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、1つのフライヤのみで行ういわゆるシングルフライヤ方式にてアーマチュアコイル7,207,309を形成することも可能である。
 さらに、上述の第1実施形態では、6極20スロット20セグメントの電動モータ1におけるアーマチュアコイル7の巻回構造に、一重波巻を採用した場合について説明した。
 また、上述の第2実施形態では、6極14スロット14セグメントの電動モータ部201におけるアーマチュアコイル207の巻回構造に、一重波巻を採用した場合について説明した。そして、上述の第3実施形態では、6極16スロット16セグメントの電動モータ302におけるアーマチュアコイル309の巻回構造に、一重波巻を採用した場合について説明した。しかしながら、スロット数は、これらに限られるものではなく、偶数個で、且つ一重波巻が可能であればよい。すなわち、スロット数は、極対数(本実施形態では「3」)で割り切れない偶数に設定されていればよい。但し、上述の実施形態のように、スロット数を、20,14,16に設定することにより、比較的小型な電動モータ、例えば、出力が250W程度の電動モータに好適に用いることができる。
 また、上述の第1実施形態では、例えば、自動車のラジエータ冷却用のファンモータとして電動モータ1を用いた場合について説明した。さらに、上述の第2実施形態では、例えば、リヤワイパ駆動用のモータとして電動モータ装置200の電動モータ部201を用いた場合について説明した。そして、上述の第3実施形態では、例えば、自動車のワイパ駆動用に減速機付モータ301の電動モータ302を用い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、自動車のシートを駆動させるための装置、サンルーフを駆動させるための装置等のさまざまな装置の駆動用として、上述の実施形態の電動モータ1、電動モータ部201、及び電動モータ302を採用することができる。
 上記した電動モータによれば、一重波巻を採用することにより、重巻方式と比較してセグメント間の電圧を低減できる。また、ブラシを、回転軸を中心にして対向配置するような、一般的な2極モータのブラシ配置構造を採用することができる。さらに、均圧線を必要とせず、巻線の巻回時間を短縮できる。そして、アーマチュアコアに巻線を巻回するにあたり、回転軸を中心にして点対称となる関係で2か所同時に巻線を巻回する、いわゆるダブルフライヤ方式を採用することができる。また、スロット数が偶数に設定されていながら、一重波巻を採用することにより、スロット数が奇数に設定されている場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、スロット数が偶数に設定されていながら、スロット数が奇数に設定されている場合のようにコギングトルクやトルクリップルを低減することが可能になる。さらに、アーマチュアコアとコンミテータとの間に配索されるコイルが、回転軸に掛け回されるので、アーマチュアコアとコンミテータとを、コイルで直接配索する場合と比較して、アーマチュアコアとコンミテータとの間のコイルの拡がりを抑えることができる。
 このように、上記した電動モータによれば、効率よく高性能化しつつ、小型化、低コスト化できる。
 1,302,502  電動モータ
 2,202,305  ヨーク
 4,204,307  永久磁石(磁極)
 5,205,303  回転軸
 6,206,308,406,606,606A、606B  アーマチュアコア
 7,207,309  アーマチュアコイル(コイル)
 7a~7j,207a~207g,309a~309h  コイル
 13,213,310,413,510  コンミテータ
 22,222,321,521  ブラシ
 36,236,312,436,636  ティース
 37,237,313,637  スロット
 637A  先端幅広スロット
 637B  底部幅広スロット
 637C  中間幅スロット
 637CN  順向き中間幅スロット
 637CR  逆向き中間幅スロット
 38,238,314  巻線
 40a,240a,310a  外周面
 41,241,315,441,515  セグメント
 200,400  電動モータ装置
 201,401  電動モータ部(電動モータ)
 301,501  減速機付モータ 321a,521a  低速用ブラシ
 321b,521b  高速用ブラシ
 321c,521c  共通ブラシ 440a,511a  一面

Claims (11)

  1.  磁極数が6極となるヨークと、
     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、配置個数が偶数個に設定されているティース、及びこれらティース間に形成される偶数個のスロットを有するアーマチュアコアと、
     前記ティースに、一重波巻にて巻回されたコイルと、
     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、前記コイルが接続される複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータと
     を備える電動モータ。
  2.  前記アーマチュアコアと、前記コンミテータとの間に配索される前記コイルは、前記回転軸に掛け回されている請求項1に記載の電動モータ。
  3.  前記セグメントに摺接し、前記コイルに給電を行うための一対のブラシを更に備え、
     これら一対のブラシは、前記回転軸を中心にして対向配置されている請求項1又は請求項2に記載の電動モータ。
  4.  前記セグメントに摺接し、前記コイルに給電を行うための低速用ブラシ、高速用ブラシ、及びこれらに共通して用いられる共通ブラシの3つのブラシを更に備えている請求項1又は請求項2に記載の電動モータ。
  5.  前記コンミテータは、円柱状のコンミテータ本体を有し、このコンミテータ本体の外周面に、前記複数のセグメントが配置されている請求項1~請求項4の何れか1項に記載の電動モータ。
  6.  前記コンミテータは、円板状のコンミテータ本体を有し、このコンミテータ本体の前記アーマチュアコアとは反対側の一面に、前記複数のセグメントが配置されている請求項1~請求項4の何れか1項に記載の電動モータ。
  7.  前記偶数個のスロットは、径方向外側が広い形状を有する先端幅広スロットと、底部が広い形状を有する底部幅広スロットとを含む、請求項1~請求項6の何れか1項に記載の電動モータ。
  8.  前記偶数個のスロットは、径方向外側が前記先端幅広スロットよりも狭く、底部が前記底部幅広スロットよりも広い形状を有する中間幅スロットを更に含む、請求項7に記載の電動モータ。
  9.  前記複数のティースは、先端が長辺部と短辺部とを有する左右非対称の形状を有し、前記複数のティースのうち前記先端幅広スロットを構成するティースは、先端が回転し、前記長辺部と前記短辺部との配置が反転している請求項7又は請求項8に記載の電動モータ。
  10.  前記先端幅広スロットと、前記底部幅広スロットと、前記中間幅スロットは、前記コイルが前記ティースに巻回される径方向の位置に対応して配置されている、請求項8又は請求項9に記載の電動モータ。
  11.  前記ティース及び前記スロットの個数が、14個、16個、及び20個の何れかに設定される請求項1~請求項10の何れか1項に記載の電動モータ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019062722A (ja) * 2017-09-22 2019-04-18 第一傳動科技股▲ふん▼有限公司 戻り速度切り換え可能なアクチュエータ
WO2019097593A1 (ja) * 2017-11-15 2019-05-23 マーレエレクトリックドライブズジャパン株式会社 電動機

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10075031B2 (en) * 2013-03-26 2018-09-11 Mitsuba Corporation Electric motor
FR3067560B1 (fr) * 2017-06-12 2021-09-03 Safran Electronics & Defense Dispositif de refroidissement de baies avioniques a liquide caloporteur
US20200240430A1 (en) * 2017-10-03 2020-07-30 Mitsubishi Electric Corporation Propeller fan and axial flow blower

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033843A (ja) 2003-05-15 2005-02-03 Aichi Steel Works Ltd Dcブラシモータ装置及びその永久磁石
JP2006523430A (ja) * 2003-04-16 2006-10-12 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 電動モータを備えた燃料ポンプ
JP2007282451A (ja) 2006-04-11 2007-10-25 Asmo Co Ltd 回転電機の電機子及びその製造方法
JP2010213490A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Mitsuba Corp コンミテータ、および3相直流モータ
JP2011114997A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Nsk Ltd 回転電機及びこれを利用した電動パワーステアリング装置用モータ
JP2011130613A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Mitsuba Corp 電動モータ
JP2011130640A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Asmo Co Ltd 直流モータ
JP2012130163A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Mitsuba Corp コアプレート、アーマチュアコア、アーマチュア、および電動モータ
JP2014036533A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Hitachi Automotive Systems Ltd ブラシ付き直流モータ及びそれを用いた車両用ブレーキシステム

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1642057A (en) * 1925-08-14 1927-09-13 Vincent G Apple Armature
GB533706A (en) * 1939-06-12 1941-02-19 Benno Schwarz Means for improving the commutation of commutator motors
US3651356A (en) * 1970-06-12 1972-03-21 Cav Ltd Wave winding for dynamo electric machine
US3705459A (en) * 1971-06-24 1972-12-12 Globe Tool Eng Co Wave winding of armatures
USRE27893E (en) * 1972-04-18 1974-01-22 Armature winding and commutator connection
US4437029A (en) * 1981-10-16 1984-03-13 Itsuki Ban Direct current motor
JPH03112350A (ja) * 1989-09-21 1991-05-13 Mitsubishi Electric Corp スタータ装置
JPH04265653A (ja) * 1991-02-18 1992-09-21 Mitsubishi Electric Corp 直流電動機の電機子
US5202599A (en) * 1992-05-08 1993-04-13 Kao Wen Chung Electric motor
DE4338913C2 (de) * 1993-11-15 1997-06-05 Vacontec Verfahren zum Herstellen eines Ankers für einen Elektromotor
JPH11164533A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Asmo Co Ltd 電動機、電機子及びその巻線方法
US6300704B1 (en) * 1998-05-28 2001-10-09 Robert Bosch Gmbh Rotor for an electric motor and process for manufacturing the rotor
JP3278402B2 (ja) * 1998-08-07 2002-04-30 三菱電機株式会社 回転電機
JP3450732B2 (ja) * 1999-01-08 2003-09-29 三菱電機株式会社 回転電機
US6694599B1 (en) * 1999-07-30 2004-02-24 Siemens Vdo Automotive, Inc. Method of connecting commutator bars in a cross-linked commutator having additional parallel paths
JP3775189B2 (ja) * 1999-12-28 2006-05-17 国産電機株式会社 内燃機関用スタータジェネレータ
JP3469164B2 (ja) * 2000-05-02 2003-11-25 三菱電機株式会社 回転電機
US6580237B2 (en) * 2000-12-25 2003-06-17 Asmo Co., Ltd Direct-current motor and manufacturing method of the same
JP3954504B2 (ja) * 2003-01-23 2007-08-08 アスモ株式会社 モータ
JP3873046B2 (ja) * 2003-09-19 2007-01-24 三菱電機株式会社 直流回転機およびその製造方法
US7557484B2 (en) * 2004-02-10 2009-07-07 Mitsuba Corporation Electric motor
JP4623094B2 (ja) * 2004-11-26 2011-02-02 パナソニック株式会社 整流子電動機の製造方法
JP2006180678A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Minebea-Matsushita Motor Corp 回転子とその巻線方法
DE102004062813A1 (de) * 2004-12-27 2006-07-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung der Läuferwicklung einer elektrischen Maschine sowie elektrische Maschine mit einer nach dem Verfahren hergestellten Läuferwicklung
JP4613091B2 (ja) * 2005-04-27 2011-01-12 株式会社マキタ モータおよびモータの製造方法
JP4685516B2 (ja) * 2005-06-15 2011-05-18 株式会社ミツバ 回転電機のアーマチュア
JP2007151268A (ja) 2005-11-25 2007-06-14 Asmo Co Ltd 直流モータ
JP5032264B2 (ja) * 2006-10-23 2012-09-26 アスモ株式会社 直流モータ
US8080916B2 (en) * 2006-11-22 2011-12-20 Mitsuba Corporation Direct current motor
JP4473280B2 (ja) * 2007-02-19 2010-06-02 アスモ株式会社 整流子及び直流モータ
JP2009022120A (ja) * 2007-07-12 2009-01-29 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置の電動モータ
JP5241329B2 (ja) * 2008-05-30 2013-07-17 タカタ株式会社 電動機の巻線方法、電動機及びそれを備えたシートベルト装置
JP5414318B2 (ja) * 2008-06-30 2014-02-12 株式会社ミツバ 電動モータ
CN102132474B (zh) 2008-11-21 2013-11-13 阿斯莫有限公司 电机及电刷配置方法
JP5399091B2 (ja) 2008-12-26 2014-01-29 株式会社ミツバ 直流モータ
JP2010273532A (ja) * 2009-04-21 2010-12-02 Asmo Co Ltd 直流モータ
CN102403858B (zh) * 2010-09-17 2016-01-06 德昌电机(深圳)有限公司 一种永磁直流有刷电机
DE102011111352B4 (de) * 2011-08-29 2015-11-26 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Elektromotor mit eisenloser Wicklung
GB201117798D0 (en) * 2011-10-14 2011-11-30 Deregallera Holdings Ltd Apparatus for use as a motor or generator
ITTO20120068A1 (it) * 2012-01-27 2013-07-28 Gate Srl Macchina elettrica in corrente continua a collettore
CN104321958B (zh) * 2012-05-25 2018-02-06 株式会社美姿把 电动机
CN107026551B (zh) * 2012-08-30 2020-03-13 株式会社美姿把 电动马达
US10075031B2 (en) * 2013-03-26 2018-09-11 Mitsuba Corporation Electric motor
JP6205260B2 (ja) * 2013-12-10 2017-09-27 アスモ株式会社 アーマチャ及びモータ
JP2018152924A (ja) * 2015-08-03 2018-09-27 ヤマハ発動機株式会社 鞍乗型車両用スタータモータ、エンジン始動装置、及び鞍乗型車両

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006523430A (ja) * 2003-04-16 2006-10-12 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 電動モータを備えた燃料ポンプ
JP2005033843A (ja) 2003-05-15 2005-02-03 Aichi Steel Works Ltd Dcブラシモータ装置及びその永久磁石
JP2007282451A (ja) 2006-04-11 2007-10-25 Asmo Co Ltd 回転電機の電機子及びその製造方法
JP2010213490A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Mitsuba Corp コンミテータ、および3相直流モータ
JP2011114997A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Nsk Ltd 回転電機及びこれを利用した電動パワーステアリング装置用モータ
JP2011130613A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Mitsuba Corp 電動モータ
JP2011130640A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Asmo Co Ltd 直流モータ
JP2012130163A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Mitsuba Corp コアプレート、アーマチュアコア、アーマチュア、および電動モータ
JP2014036533A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Hitachi Automotive Systems Ltd ブラシ付き直流モータ及びそれを用いた車両用ブレーキシステム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2980971A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019062722A (ja) * 2017-09-22 2019-04-18 第一傳動科技股▲ふん▼有限公司 戻り速度切り換え可能なアクチュエータ
US10605341B2 (en) 2017-09-22 2020-03-31 Timotion Technology Co., Ltd. Actuator with switchable releasing speed
WO2019097593A1 (ja) * 2017-11-15 2019-05-23 マーレエレクトリックドライブズジャパン株式会社 電動機

Also Published As

Publication number Publication date
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