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JP2010004597A - Motor with brush - Google Patents

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JP2010004597A
JP2010004597A JP2008158888A JP2008158888A JP2010004597A JP 2010004597 A JP2010004597 A JP 2010004597A JP 2008158888 A JP2008158888 A JP 2008158888A JP 2008158888 A JP2008158888 A JP 2008158888A JP 2010004597 A JP2010004597 A JP 2010004597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
segment
phase
coil
winding
brushes
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008158888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Shioda
直樹 塩田
Yoshichika Kawashima
義親 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Priority to JP2008158888A priority Critical patent/JP2010004597A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor with a brush which can easily perform winding operation, even if a motor output becomes large while prolonging the lifetime of the brush, and which can increase the output, can be reduced in size, and can vary the rotational speed, even if a coil is wound in a concentrated winding manner. <P>SOLUTION: In the motor with brush, there are formed two closed circuits H1, H2 by connecting respective first coils 33U to 33Y and second coils 34U to 34Y which are wound to the same tooth groups 46 (47) to the same segment groups 41 (42), and each of the closed circuits H1, H2 is set at a segment 14 at which the segment 14 connected with winding-starting ends 61 of the first coils 33U to 33Y and the segment 14 connected with the winding-starting ends 61 of the second coils 34U to 34Y are independent from each other, and mutually become equipotential. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、車両等に搭載されるブラシ付モータに関するものである。   The present invention relates to a brush motor mounted on a vehicle or the like.

一般に、ブラシ付きの直流モータは、内周面に永久磁石を取り付けた円筒状のヨークの内側にアーマチュアコイルが巻装されたアーマチュアが回転自在に配置された構成となっている場合が多い。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を有している。アーマチュアコアには軸方向に長いティースが複数形成され、これらティース間に軸方向に長いスロットが形成されている。各ティースにはスロットを介して巻線が巻装され、複数のコイルが形成されている。   In general, a DC motor with a brush often has a configuration in which an armature around which an armature coil is wound is rotatably arranged inside a cylindrical yoke having a permanent magnet attached to an inner peripheral surface thereof. The armature has an armature core that is externally fixed to the rotating shaft. A plurality of long teeth in the axial direction are formed on the armature core, and a long slot is formed in the axial direction between the teeth. Each tooth is wound with a winding through a slot to form a plurality of coils.

各コイルは、回転軸に取り付けられた各セグメントに導通している。各セグメントは一対のブラシと摺接可能になっており、これらブラシを介してコイルに直流電流が供給される。そして、アーマチュアコアに形成される磁界と永久磁石との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によって回転軸が回転される。この回転によってブラシが摺接するセグメントが順次変更されコイルに流れる電流の向きが切り替えられる、所謂整流が行われ、アーマチュアコアが継続的に回転する。   Each coil is electrically connected to each segment attached to the rotating shaft. Each segment can be slidably contacted with a pair of brushes, and a direct current is supplied to the coil through these brushes. Then, the rotating shaft is rotated by a magnetic attractive force or repulsive force generated between the magnetic field formed in the armature core and the permanent magnet. This rotation sequentially changes the segments in sliding contact with the brush and switches the direction of the current flowing in the coil, so-called rectification is performed, and the armature core continuously rotates.

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

ここで、各ティースに巻装されるコイルは、3相(U相、V相、W相)集中巻方式で構成されている場合が多いが、コイルを5相(U相、V相、W相、X相、Y相)集中巻法式で構造し、3相集中巻方式と比較してセグメント間電圧を低減させる技術が提案されている。このようにセグメント間電圧を低減させることで、ブラシの延命化を図っている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−136343号公報
Here, the coil wound around each tooth is often configured in a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) concentrated winding method, but the coil has five phases (U-phase, V-phase, W-phase). (Phase, X phase, Y phase), and a technique for reducing the voltage between segments compared to the three-phase concentrated winding method has been proposed. Thus, the life of a brush is extended by reducing the voltage between segments (for example, refer patent document 1).
JP 2008-136343 A

しかしながら、上述の従来技術にあっては、モータに形成される並列回路数が2回路、または4回路になるので、モータ出力を大きくしていくと巻線の線径が太くなってしまう。このため、各ティースに巻線を巻き難くなってしまうばかりか、モータが大型化してしまうという課題がある。
また、上述の従来技術のような直流モータで回転速度を可変させるべく、例えば、ブラシの数を2つから4つに変更して通電されるブラシの数を変化させてもコイルの有効導体数や通電電流が変化しないので、回転速度を可変することが困難であるという課題がある。
However, in the above-described prior art, the number of parallel circuits formed in the motor is two or four, so that when the motor output is increased, the wire diameter of the winding becomes thicker. For this reason, not only does it become difficult to wind the winding around each tooth, but there is a problem that the motor becomes large.
Further, in order to vary the rotation speed with a DC motor as in the above-described prior art, for example, even if the number of brushes to be energized is changed by changing the number of brushes from two to four, the number of effective conductors of the coil Since the energization current does not change, there is a problem that it is difficult to vary the rotation speed.

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ブラシの延命化を図りつつ、モータ出力が大きくなっても容易に巻装作業を行うことができ、高出力、小型化を図ることができるブラシ付モータを提供するものである。
また、コイルを集中巻方式で巻装した場合であっても回転速度を可変させることができるブラシ付モータを提供するものである。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can perform winding work easily even if the motor output increases while extending the life of the brush, and can achieve high output and downsizing. The present invention provides a motor with a brush that can achieve the above.
It is another object of the present invention to provide a motor with a brush that can vary the rotation speed even when the coil is wound by a concentrated winding method.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、8極の磁極を有するヨークと、前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延び、巻線が集中巻き方式にて巻装される10個のティースと、該ティース間に形成され軸線方向に沿って延びる10個のスロットとを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ20枚のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、前記セグメントに摺接し、給電を行うための4つのブラシとから成り、前記4つのブラシは、陽極側ブラシと陰極側ブラシとの組みを2つ備えて構成され、同極側同士のブラシは、前記回転軸を中心にして対向配置されると共に、異極側同士のブラシは電気角で180°周回り方向に間隔をあけて配置され、各ティースは、互いに同方向に前記巻線を巻装して形成された第一コイル、および第二コイルの2つのコイルを備え、前記セグメントを前記回転軸を中心にして互いに点対称位置に存在する10個ずつの2つのセグメント群で構成し、各セグメント群の同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡し、前記ティースを前記回転軸を中心にして互いに点対称位置に存在する5つずつの2つのティース群で構成し、同一のティース群に巻装されている第一コイル、および第二コイルをそれぞれ同一のセグメント群に接続して前記2つのティース群それぞれに閉回路を1つずつ形成し、各ティースをそれぞれU相、V相、W相、X相、Y相の順で割り当てたとき、各閉回路の隣接するセグメント間には、周回り方向にU相、X相、V相、Y相、W相の順で前記第一コイル、または前記第二コイルが接続されているブラシ付モータであって、前記各閉回路は、前記第一コイルの巻き始め端が接続されている第一巻き始めセグメントと、前記第二コイルの巻き始め端が接続されている第二巻き始めセグメントとをそれぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定し、前記第一コイルの巻き終わり端が接続されている第一巻き終わりセグメントと、前記第二コイルの巻き終わり端が接続されている第二巻き終わりセグメントとをそれぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定し、前記第一巻き始めセグメントと前記第一巻き終わりセグメントは、互いに隣接配置されていると共に、前記第二巻き始めセグメントと前記第二巻き終わりセグメントは、互いに隣接配置されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 includes a yoke having an eight-pole magnetic pole, a rotary shaft rotatably provided inside the yoke, and a radial direction attached to the rotary shaft. An armature core having 10 teeth extending radially and having windings wound in a concentrated winding manner, 10 slots formed between the teeth and extending along the axial direction, and the rotating shaft A commutator provided adjacent to the armature core and having 20 segments arranged in the circumferential direction, and four brushes for slidingly contacting the segments and supplying power, and the four brushes are arranged on the anode side. The brushes are composed of two sets of brushes and cathode side brushes, and the brushes on the same polarity side are arranged opposite to each other with the rotation axis as the center, and the brushes on the opposite pole side are in electrical angle. The teeth are arranged at intervals in the circumferential direction of 80 °, and each tooth includes two coils of a first coil and a second coil formed by winding the windings in the same direction, and the segments are Consists of two segment groups each having 10 points that are point-symmetric with respect to the rotation axis, the segments having the same potential in each segment group are short-circuited by a short-circuit member, and the teeth are connected to the rotation axis. It is composed of two groups of five teeth that are located symmetrically with respect to each other at the center, and the first coil and the second coil wound around the same group of teeth are connected to the same group of segments. When one closed circuit is formed in each of the two tooth groups and each tooth is assigned in the order of U phase, V phase, W phase, X phase, and Y phase, between adjacent segments of each closed circuit. Is , A motor with a brush to which the first coil or the second coil is connected in the order of U phase, X phase, V phase, Y phase, W phase in the circumferential direction, The first winding start segment to which the winding start end of the first coil is connected and the second winding start segment to which the winding start end of the second coil is connected are separate and have the same potential. A first winding end segment to which the winding end of the first coil is connected and a second winding end segment to which the winding end of the second coil is connected, and The first winding start segment and the first winding end segment are arranged adjacent to each other, and the second winding start segment and the second winding End segment is characterized by being adjacent to each other.

このように構成することで、コイルを5相(U相、V相、W相、X相、Y相)集中巻法式で構造しつつ、並列回路数を8回路とすることができる。このため、並列回路数が従来よりも増大する分、巻線の線径を細くすることが可能になる。
また、ティースに集中巻方式にて巻線を巻装しても回転軸を中心にして点対称となる位置に閉回路がそれぞれ形成されると共に、同極側同士のブラシが回転軸を中心にして対向配置されることにより、2つの閉回路それぞれに陽極側ブラシと陰極側ブラシとの組みを1組ずつ配置することができる。このため、4ブラシ通電時、3ブラシ通電時、および2ブラシ通電時において、電流が流れるコイルの本数を変化させることができ、それぞれトルクの大きさを変化させることが可能になる。
By configuring in this way, the number of parallel circuits can be set to 8 while the coil is structured by a 5-phase (U phase, V phase, W phase, X phase, Y phase) concentrated winding method. For this reason, it is possible to reduce the wire diameter of the winding as the number of parallel circuits is increased as compared with the prior art.
In addition, even if the windings are wound around the teeth by a concentrated winding method, closed circuits are formed at positions that are point-symmetric about the rotation axis, and the brushes on the same pole side are centered on the rotation axis. Thus, one set of the anode side brush and the cathode side brush can be arranged in each of the two closed circuits. For this reason, the number of coils through which a current flows can be changed during energization of 4 brushes, during energization of 3 brushes, and during energization of 2 brushes, and the magnitude of torque can be changed.

請求項2に記載した発明は、8極の磁極を有するヨークと、前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延び、巻線が集中巻き方式にて巻装される10個のティースと、該ティース間に形成され軸線方向に沿って延びる10個のスロットとを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ20枚のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、前記セグメントに摺接し、給電を行うための4つのブラシとから成り、前記4つのブラシは、陽極側ブラシと陰極側ブラシとの組みを2つ備えて構成され、同極側同士のブラシは、前記回転軸を中心にして対向配置されると共に、異極側同士のブラシは電気角で180°周回り方向に間隔をあけて配置され、各ティースは、互いに同方向に前記巻線を巻装して形成された第一コイル、および第二コイルの2つのコイルを備え、前記セグメントを前記回転軸を中心にして互いに点対称位置に存在する10個ずつの2つのセグメント群で構成し、各セグメント群の同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡し、前記第一コイルを一方の前記セグメント群に接続すると共に、前記第二コイルを他方の前記セグメント群に接続して2つのセグメント群毎にそれぞれ閉回路を1つずつ形成し、各ティースをそれぞれU相、V相、W相、X相、Y相の順で割り当てたとき、各閉回路の隣接するセグメント間には、周回り方向にU相、X相、V相、Y相、W相の順で前記第一コイル、または前記第二コイルが接続されているブラシ付モータであって、前記各閉回路は、前記第一コイルの巻き始め端が接続されている第一巻き始めセグメントと、前記第二コイルの巻き始め端が接続されている第二巻き始めセグメントとをそれぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定し、前記第一コイルの巻き終わり端が接続されている第一巻き終わりセグメントと、前記第二コイルの巻き終わり端が接続されている第二巻き終わりセグメントとをそれぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定し、前記第一巻き始めセグメントと前記第一巻き終わりセグメントは、互いに隣接配置されていると共に、前記第二巻き始めセグメントと前記第二巻き終わりセグメントは、互いに隣接配置されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a yoke having eight magnetic poles, a rotary shaft rotatably provided inside the yoke, a radial shaft attached to the rotary shaft and extending radially. An armature core having 10 teeth wound by the concentrated winding method, 10 slots formed between the teeth and extending along the axial direction, and provided on the rotating shaft adjacent to the armature core 20 segments are arranged in a circumferential direction, and four brushes are provided in sliding contact with the segments to supply power. The four brushes are a combination of an anode brush and a cathode brush. The brushes on the same polarity side are arranged opposite to each other with the rotation axis as the center, and the brushes on the opposite polarity side are spaced apart by an electrical angle of 180 ° in the circumferential direction. Each tooth includes two coils, a first coil and a second coil formed by winding the windings in the same direction, and the segments are pointed to each other around the rotation axis. Composed of two segment groups of 10 each existing in a symmetrical position, short-circuiting the segments having the same potential in each segment group with a short-circuit member, and connecting the first coil to one of the segment groups, The second coil is connected to the other segment group to form a closed circuit for each of the two segment groups, and the teeth are arranged in the order of U phase, V phase, W phase, X phase, Y phase, respectively. When assigned, the first coil or the second coil is connected between adjacent segments of each closed circuit in the circumferential direction in the order of U phase, X phase, V phase, Y phase, W phase. A brushed motor Each closed circuit has a first winding start segment to which the winding start end of the first coil is connected and a second winding start segment to which the winding start end of the second coil is connected. And the first winding end segment connected to the winding end of the first coil and the second winding end connected to the winding end of the second coil. The first winding start segment and the first winding end segment are arranged adjacent to each other, and the second winding start segment and the first winding segment The two winding end segments are arranged adjacent to each other.

このように構成することで、並列回路数が従来よりも増大する分、巻線の線径を細くすることが可能になる。
また、4ブラシ通電時、3ブラシ通電時、および2ブラシ通電時において、電流の流れるコイルの本数を変化させた場合であっても通電されるコイルのバランスが悪化することを防止できる。すなわち、ブラシの通電パターンを変化させることで、2つの閉回路のうち、一方の閉回路のコイルのみが通電される場合であってもこの通電されている相のコイルが一方に偏ることなく、回転軸を中心に互いに点対称位置に存在する同相のコイルにも通電される。
With this configuration, the wire diameter of the winding can be reduced by the amount that the number of parallel circuits is increased as compared with the conventional circuit.
Further, it is possible to prevent the balance of the energized coils from being deteriorated even when the number of coils through which a current flows is changed at the time of energizing four brushes, at the time of energizing three brushes, and at the time of energizing two brushes. That is, by changing the energization pattern of the brush, even when only one of the two closed circuits is energized, the coil of the energized phase is not biased to one, Current is supplied to coils in the same phase that exist in point-symmetric positions with respect to the rotation axis.

請求項1に記載した発明によれば、コイルを5相(U相、V相、W相、X相、Y相)集中巻法式で構造しつつ、並列回路数を8回路とすることができる。このため、並列回路数が従来よりも増大する分、巻線の線径を細くすることが可能になる。
ここで、従来の並列回路数のまま、ただ単に巻線の線径を細くしてしまうと、巻線の抵抗値が大きくなり、巻線に電流が流れ難くなってしまう。このため、モータ出力を大きくするためには、モータ自体が大型化してしまう。しかしながら、並列回路数を増大することで、コイル全体の抵抗値を小さくすることができるので、この分、巻線の線径を細くでき、巻線の巻装作業を容易に行うことができる。また、モータ自体を大型化することなく、モータ出力を大きくすることが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, the number of parallel circuits can be set to 8 while the coil is structured with a 5-phase (U phase, V phase, W phase, X phase, Y phase) concentrated winding method. . For this reason, it is possible to reduce the wire diameter of the winding as the number of parallel circuits is increased as compared with the prior art.
Here, if the wire diameter of the winding is simply reduced with the conventional number of parallel circuits, the resistance value of the winding increases, and it becomes difficult for current to flow through the winding. For this reason, in order to increase the motor output, the motor itself increases in size. However, since the resistance value of the entire coil can be reduced by increasing the number of parallel circuits, the wire diameter of the winding can be reduced accordingly, and the winding work can be easily performed. Further, the motor output can be increased without increasing the size of the motor itself.

また、ティースに集中巻方式にて巻線を巻装しても回転軸を中心にして点対称となる位置に閉回路がそれぞれ形成されると共に、同極側同士のブラシが回転軸を中心にして対向配置されることにより、2つの閉回路それぞれに陽極側ブラシと陰極側ブラシとの組みを1組ずつ配置することができる。このため、4ブラシ通電時、3ブラシ通電時、および2ブラシ通電時において、電流が流れるコイルの本数を変化させることができ、それぞれトルクの大きさを変化させることが可能になる。よって、コイルを集中巻方式で巻装した場合であっても、4つのブラシの通電パターンを変えることで回転速度の切替えを行うことができる。   In addition, even if the windings are wound around the teeth by a concentrated winding method, closed circuits are formed at positions that are point-symmetric about the rotation axis, and the brushes on the same pole side are centered on the rotation axis. Thus, one set of the anode side brush and the cathode side brush can be arranged in each of the two closed circuits. For this reason, the number of coils through which a current flows can be changed during energization of 4 brushes, during energization of 3 brushes, and during energization of 2 brushes, and the magnitude of torque can be changed. Therefore, even when the coil is wound by the concentrated winding method, the rotation speed can be switched by changing the energization patterns of the four brushes.

請求項2に記載した発明によれば、並列回路数が従来よりも増大する分、巻線の線径を細くすることが可能になる。このため、巻線の巻装作業を容易に行うことができると共に、モータ自体を大型化することなく、モータ出力を大きくすることが可能になる。
また、4ブラシ通電時、3ブラシ通電時、および2ブラシ通電時において、電流の流れるコイルの本数を変化させた場合であっても通電されるコイルのバランスが悪化することを防止できる。すなわち、ブラシの通電パターンを変化させることで、2つの閉回路のうち、一方の閉回路のコイルのみが通電される場合であってもこの通電されている相のコイルが一方に偏ることなく、回転軸を中心に互いに点対称位置に存在する同相のコイルにも通電される。このため、回転速度を可変させるとき、通電コイルによるアーマチュアの振れ回りを低減することが可能になると共に、回転軸を中心に対向する相の電磁気バランスの差異や抵抗差によって生じる循環電流を低減させることが可能になる。
According to the second aspect of the present invention, the wire diameter of the winding can be reduced by the amount that the number of parallel circuits is increased as compared with the prior art. For this reason, the winding work can be easily performed, and the motor output can be increased without increasing the size of the motor itself.
Further, it is possible to prevent the balance of the energized coils from being deteriorated even when the number of coils through which a current flows is changed at the time of energizing four brushes, at the time of energizing three brushes, and at the time of energizing two brushes. That is, by changing the energization pattern of the brush, even when only one of the two closed circuits is energized, the coil of the energized phase is not biased to one, Current is supplied to coils in the same phase that exist in point-symmetric positions with respect to the rotation axis. For this reason, when the rotational speed is varied, it is possible to reduce the armature swing due to the energizing coil, and to reduce the circulating current caused by the difference in the electromagnetic balance and the resistance difference between the phases facing the rotation axis. It becomes possible.

次に、この発明の第一実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。
図1に示すように、ブラシ付モータ1は、例えば、自動車のパワーウインドウモータ、ワイパモータ、およびファンモータ等に用いられる車両搭載用の直流モータであって、有底円筒形状のヨーク2内にアーマチュア3を回転自在に配置している。ヨーク2の内周面には周回り方向にセグメント型の永久磁石4が磁極を順番に変えながら8個固定されている。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a motor 1 with a brush is a direct current motor mounted on a vehicle used for, for example, a power window motor, a wiper motor, and a fan motor of an automobile, and has an armature in a bottomed cylindrical yoke 2. 3 is rotatably arranged. Eight segment-type permanent magnets 4 are fixed to the inner peripheral surface of the yoke 2 in the circumferential direction while changing the magnetic poles in order.

アーマチュア3は、回転軸5に固定されたアーマチュアコア6と、アーマチュアコア6に巻装されたアーマチュアコイル7と、アーマチュアコア6の一端側に配置されたコンミテータ13とから構成されている。アーマチュアコア6は、リング状の金属板8を軸線方向に複数枚積層したものである。金属板8の外周部には軸線方向平面視で略T字状を有するティース9が放射状に10個形成されている。各ティース9には、U相、V相、W相、X相、Y相の5相が周回り方向にこの順で割り当てられている。   The armature 3 includes an armature core 6 fixed to the rotating shaft 5, an armature coil 7 wound around the armature core 6, and a commutator 13 disposed on one end side of the armature core 6. The armature core 6 is obtained by laminating a plurality of ring-shaped metal plates 8 in the axial direction. Ten teeth 9 having a substantially T-shape in a plan view in the axial direction are radially formed on the outer peripheral portion of the metal plate 8. To each tooth 9, five phases of U phase, V phase, W phase, X phase, and Y phase are assigned in this order in the circumferential direction.

複数枚の金属板8を回転軸5に外嵌することにより、アーマチュアコア6の外周には隣接するティース9間に蟻溝状のスロット11が形成されている。スロット11は軸線方向に沿って延びており、周回り方向に沿って等間隔に12個形成されている。このスロット11間にはエナメル被覆の巻線12が巻装され、これによりアーマチュアコア6の外周に複数のアーマチュアコイル7が形成される。   By fitting a plurality of metal plates 8 to the rotating shaft 5, dovetail-shaped slots 11 are formed between adjacent teeth 9 on the outer periphery of the armature core 6. Twelve slots 11 extend along the axial direction and are formed at equal intervals along the circumferential direction. An enamel-wrapped winding 12 is wound between the slots 11, whereby a plurality of armature coils 7 are formed on the outer periphery of the armature core 6.

コンミテータ13は回転軸5の一端に外嵌固定されている。コンミテータ13の外周面には、導電材で形成されたセグメント14が20枚取り付けられている。セグメント14は軸線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回り方向に沿って等間隔に並列に固定されている。   The commutator 13 is externally fitted and fixed to one end of the rotating shaft 5. Twenty segments 14 made of a conductive material are attached to the outer peripheral surface of the commutator 13. The segments 14 are made of plate-shaped 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.

各セグメント14のアーマチュアコア6側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ15が一体形成されている。ライザ15には、アーマチュアコイル7を形成する巻線12の巻き始め端61、および巻き終わり端62(後述の図3で詳述する)が掛け回わされている。これら巻き始め端61、および巻き終わり端62は、ヒュージングによりライザ15に固定されている。これにより、セグメント14とこれに対応するアーマチュアコイル7とが電気的に接続される。また、ライザ15には、同電位となるセグメント14同士に後述する接続線25a,25bが掛け回されてヒュージングにより固定され、同電位のセグメント14同士が短絡されている。   A riser 15 is integrally formed at an end portion of each segment 14 on the armature core 6 side and is bent in a manner of being folded back to the outer diameter side. The riser 15 is wound around a winding start end 61 and a winding end end 62 (described in detail in FIG. 3 described later) of the winding 12 forming the armature coil 7. The winding start end 61 and the winding end end 62 are fixed to the riser 15 by fusing. Thereby, the segment 14 and the armature coil 7 corresponding to this are electrically connected. In addition, connecting lines 25a and 25b, which will be described later, are hung around the segments 14 having the same potential and fixed by fusing, and the segments 14 having the same potential are short-circuited.

回転軸5の他端側は、ヨーク2に突出形成されたボス内の軸受け16によって回転自在に支持されている。一方、ヨーク2の開口端にはカバー17が設けられており、このカバー17の内側にはホルダステー18が取り付けられている。ホルダステー18には周回り方向に沿ってブラシホルダ19が4箇所設けられている。
ブラシホルダ19には、それぞれブラシ21がスプリング29を介して付勢された状態で出没自在に内装されている。これらブラシ21の先端部は、スプリング29によって付勢されているためコンミテータ13に摺接しており、外部からの電源がブラシ21を介してコンミテータ13に供給されるようになっている。
The other end side of the rotating shaft 5 is rotatably supported by a bearing 16 in a boss protruding from the yoke 2. On the other hand, a cover 17 is provided at the open end of the yoke 2, and a holder stay 18 is attached to the inside of the cover 17. The holder stay 18 is provided with four brush holders 19 along the circumferential direction.
Each brush holder 19 is provided with a brush 21 that can be moved in and out in a state where the brush 21 is urged through a spring 29. The tip portions of these brushes 21 are urged by springs 29 so as to be in sliding contact with the commutator 13, and power from the outside is supplied to the commutator 13 via the brushes 21.

図2に示すように、ブラシ21は、陽極側ブラシ51a,52aと陰極側ブラシ51b,52bとの組みを2つ備えた4つのブラシ51a,51b,52a,52bで構成されている。そして、陽極側ブラシ51a,52a同士、および陰極側ブラシ51b,52b同士は互いに回転軸5を中心に対向配置されていると共に、陽極側ブラシ51a,52aと陰極側ブラシ51b,52bは周回り方向に45°間隔をあけて配置されている。すなわち、同極側同士のブラシは、機械角で180°、異極側同士のブラシは電気角で180°間隔をあけて配置されている。なお、陽極側ブラシ51a,52aと陰極側ブラシ51b,52bとの配置を互いに反対にしてもよい。   As shown in FIG. 2, the brush 21 includes four brushes 51a, 51b, 52a, and 52b including two sets of anode-side brushes 51a and 52a and cathode-side brushes 51b and 52b. The anode-side brushes 51a and 52a and the cathode-side brushes 51b and 52b are opposed to each other around the rotation shaft 5, and the anode-side brushes 51a and 52a and the cathode-side brushes 51b and 52b are in the circumferential direction. Are arranged at 45 ° intervals. That is, the brushes on the same polarity side are arranged at a mechanical angle of 180 °, and the brushes on the opposite polarity side are arranged at an electrical angle of 180 °. The arrangement of the anode side brushes 51a and 52a and the cathode side brushes 51b and 52b may be opposite to each other.

このように、永久磁石4が8個、つまり、磁極が8極、スロット11が10個、セグメント14が20枚設けられ、8極10スロット20セグメントの5相に構成されたブラシ付モータ1のアーマチュア3には、以下のように巻線12が巻装されてアーマチュアコイル7が形成されている。   As described above, the permanent magnet 4 has eight magnetic poles, that is, eight magnetic poles, ten slots 11, ten segments 14, and five motors with 8 poles, 10 slots, and 20 segments. A winding 12 is wound around the armature 3 as described below to form an armature coil 7.

図3は、アーマチュア3のセグメント14(ライザ15)とティース9を展開した図面であり、隣接するティース9間の空隙がスロット11に相当している。なお、以下の図面においては、各セグメント14、各ティース9、および巻装された巻線12にそれぞれ符号を附し、各ティース9にU相、V相、W相をこの順で割り当てて説明する。つまり、1番、6番ティース9がU相、2番、7番ティース9がV相、3番、8番ティース9がW相、4番、9番ティース9がX相、5番、10番ティース9がY相になっている。   FIG. 3 is a developed view of the segment 14 (riser 15) and the teeth 9 of the armature 3, and the gap between the adjacent teeth 9 corresponds to the slot 11. In the following drawings, each segment 14, each tooth 9, and the wound winding 12 are respectively given reference numerals, and U-phase, V-phase, and W-phase are assigned to each tooth 9 in this order. To do. That is, No. 1 and No. 6 teeth are U phase, No. 2 and No. 7 teeth are V phase, No. 3 and No. 8 teeth are W phase, No. 4 and No. 9 teeth are X phase, No. 5, 10 Number 9 is in the Y phase.

ここで、セグメント14は、回転軸5を中心にして互いに点対称位置に存在する第一セグメント群41と第二セグメント群42との2つのセグメント群41,42で構成され、各々セグメント群41,42には、同電位となるセグメント14同士を短絡する接続線25a,25bが接続されている。すなわち、1番セグメント14から10番セグメント14に至る間の10個のセグメント14で第一セグメント群41を構成すると共に、11番セグメント14から20番セグメント14に至る間の10個のセグメント14で第二セグメント群42を構成している。   Here, the segment 14 is composed of two segment groups 41 and 42, which are a first segment group 41 and a second segment group 42 that exist at point-symmetric positions with respect to the rotation axis 5, and each segment group 41, 42 is connected to connection lines 25a and 25b for short-circuiting the segments 14 having the same potential. That is, the first segment group 41 is composed of the ten segments 14 from the first segment 14 to the tenth segment 14, and the ten segments 14 from the eleventh segment 14 to the twentieth segment 14 are configured. A second segment group 42 is configured.

そして、第一セグメント群41のうち、同電位となる4つ置きのセグメント14(例えば、1番セグメント14と6番セグメント14)同士が接続線25aによって短絡されていると共に、第二セグメント群42のうち、同電位となる5つ置きのセグメント14(例えば、11番セグメント14と16番セグメント14)同士が接続線25bによって短絡されている。   And every four segments 14 (for example, the 1st segment 14 and the 6th segment 14) which become the same electric potential among the 1st segment groups 41 are short-circuited by the connection line 25a, and the 2nd segment group 42 Among them, every fifth segment 14 (for example, the 11th segment 14 and the 16th segment 14) having the same potential is short-circuited by the connection line 25b.

また、ティース9も隣接する各セグメント群41,42に対応するように回転軸5を中心にして互いに点対称位置に存在する第一ティース群46と第二ティース群47との2つのティース群46,47で構成されている。すなわち、1番ティース9から5番ティース9に至る間の5つのティース9で第一ティース群46を構成していると共に、6番ティース9から10番ティース9に至る間の5つのティース9で第二ティース群47を構成している。   The teeth 9 also correspond to the adjacent segment groups 41 and 42, and the two teeth groups 46, which are the first teeth group 46 and the second teeth group 47, which exist at point symmetry positions around the rotation axis 5. , 47. That is, the first teeth group 46 is composed of the five teeth 9 from the first tooth 9 to the fifth tooth 9, and the five teeth 9 from the sixth tooth 9 to the tenth tooth 9 are included. The 2nd teeth group 47 is comprised.

これらセグメント群41,42とティース群46,47は、それぞれ対を成して2つの閉回路を形成している。すなわち、第一セグメント群41と第一ティース群46とで第一閉回路H1を構成し、第一ティース群46の各ティース9に巻装されている巻線12は、全て第一セグメント群41の各セグメント14に接続されている。一方、第二セグメント群42と第二ティース群47とで第二閉回路H2を構成し、第二ティース群47の各ティース9に巻装されている巻線12は、全て第二セグメント群42の各セグメント14に接続されている。   The segment groups 41 and 42 and the teeth groups 46 and 47 are paired to form two closed circuits. That is, the first segment group 41 and the first tooth group 46 constitute a first closed circuit H1, and the windings 12 wound around the teeth 9 of the first tooth group 46 are all in the first segment group 41. Are connected to each segment 14. On the other hand, the second segment group 42 and the second tooth group 47 constitute a second closed circuit H2, and the windings 12 wound around the teeth 9 of the second tooth group 47 are all in the second segment group 42. Are connected to each segment 14.

より詳しく、巻線12の巻装方法について説明する。
まず、第一閉回路H1において、巻線12は、この巻き始め端61が1番セグメント14より巻き始められた場合、まず、1番セグメント14のライザ15に掛け回された後、巻線12を1番セグメント14近傍に存在する1−10番ティース9の間のスロット11に引き込む。そして、各ティース9に巻線12をそれぞれn(nは1以上の自然数)回巻装するものとした場合、1番ティース9にn/2回順方向(図3における時計回り方向)に巻装する。
続いて、巻線12は1−2番ティース9の間のスロット11から引き出され、1番セグメント14に隣接する2番セグメント14のライザ15に掛け回される。そして、2番セグメント14に巻き終わり端62が接続される。これにより、1−2番セグメント14,14間には、1番ティース9に順方向に巻装されたU相の第一コイル33Uが形成される。
In more detail, the winding method of the coil | winding 12 is demonstrated.
First, in the first closed circuit H1, when the winding start end 61 starts to be wound from the first segment 14, the winding 12 is first wound around the riser 15 of the first segment 14, and then the winding 12 Is drawn into the slot 11 between the 1-10th teeth 9 existing in the vicinity of the 1st segment 14. When each of the teeth 9 is wound n times (n is a natural number of 1 or more), the first teeth 9 are wound n / 2 times in the forward direction (clockwise direction in FIG. 3). Disguise.
Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9 and is wound around the riser 15 of the second segment 14 adjacent to the first segment 14. Then, the winding end 62 is connected to the second segment 14. As a result, a U-phase first coil 33 </ b> U wound around the first tooth 9 in the forward direction is formed between the first and second segments 14 and 14.

一方、1番セグメント14と接続線25によって短絡され、1番セグメント14と同電位になっている6番セグメント14のライザ15に掛け回された巻線12を1−10番ティース9の間のスロット11に引き込む。そして、1番ティース9にn/2回順方向に巻装する。
続いて、巻線12は1−2番ティース9の間のスロット11から引き出され、6番セグメント14に隣接し、かつ2番セグメント14と接続線25によって短絡されている7番セグメント14のライザ15に掛け回される。そして、7番セグメント14に巻き終わり端62が接続される。これにより、6−7番セグメント14,14間には、1番ティース9に順方向に巻装されたU相の第二コイル34Uが形成される。
On the other hand, the winding 12 that is short-circuited by the first segment 14 and the connection line 25 and is wound around the riser 15 of the sixth segment 14 that has the same potential as the first segment 14 is connected between the first to ninth teeth 9. Pull into slot 11. The first tooth 9 is wound n / 2 times in the forward direction.
Subsequently, the winding 12 is pulled out from the slot 11 between the first and second teeth 9, is adjacent to the sixth segment 14, and is short-circuited by the second segment 14 and the connection line 25, and the riser of the seventh segment 14. Multiplied by 15. Then, the winding end 62 is connected to the seventh segment 14. As a result, a U-phase second coil 34 </ b> U wound around the first tooth 9 in the forward direction is formed between the 6th and 7th segments 14 and 14.

したがって、U相の第一コイル33Uの巻き始め端61が接続されている1番セグメント14を第一巻き始めセグメントとし、U相の第二コイル34Uの巻き始め端61が接続されている6番セグメント14を第二巻き始めセグメントとした場合、これら第一巻き始めセグメントと第二巻き始めセグメントは、それぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定されていることになる。   Accordingly, the first segment 14 to which the winding start end 61 of the U-phase first coil 33U is connected is defined as the first winding start segment, and the winding No. 6 to which the winding start end 61 of the U-phase second coil 34U is connected. When the segment 14 is the second winding start segment, the first winding start segment and the second winding start segment are set to segments that are separate and have the same potential.

また、U相の第一コイル33Uの巻き終わり端62が接続されている2番セグメント14を第一巻き終わりセグメントとし、U相の第二コイル34Uの巻き終わり端62が接続されている7番セグメント14を第二巻き終わりセグメントとした場合、これら第一巻き終わりセグメントと第二巻き終わりセグメントは、それぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定されていることになる。
このような構成のもと、U相に相当する1番ティース9には、巻線12が順方向にn/2回巻装されたU相の第一コイル33U、およびU相の第二コイル34Uの2つのコイルを備えたn回巻きのアーマチュアコイル7が形成される。
Further, the second segment 14 connected to the winding end 62 of the U-phase first coil 33U is defined as the first winding end segment, and the seventh segment 14 connected to the winding end 62 of the U-phase second coil 34U. When the segment 14 is the second winding end segment, the first winding end segment and the second winding end segment are set to segments that are separate and have the same potential.
In such a configuration, the first tooth 9 corresponding to the U phase includes a U-phase first coil 33U in which the winding 12 is wound n / 2 times in the forward direction, and a U-phase second coil. An n-turn armature coil 7 having two coils of 34U is formed.

U相以外の他の相のティース9にも同様にして巻線12を巻装し、かつ隣接するセグメント14間に、U相、X相、V相、Y相、W相の各コイル33U〜34Yがこの順で電気的に順次接続されるように構成する。
すなわち、例えば、V相のティース9において、巻線12の巻き始め端61が3番セグメント14より巻き始められ、V相に相当する2番ティース9にn/2回順方向に巻装してV相の第一コイル33Vを形成する。その後、3番セグメント14に隣接する4番セグメント14に接続する。
一方、3番セグメント14と接続線25によって短絡され、3番セグメント14と同電位になっている8番セグメント14と、4番セグメント14と接続線25によって短絡され、4番セグメント14と同電位になっている9番セグメント14間に、2番ティース9にn/2回順方向に巻装されたV相の第二コイル34Vを形成する。
Similarly, the coil 12 is wound around the teeth 9 other than the U phase, and the U-phase, X-phase, V-phase, Y-phase, and W-phase coils 33U˜ 34Y is configured to be electrically connected sequentially in this order.
That is, for example, in the V-phase tooth 9, the winding start end 61 of the winding 12 is started from the third segment 14, and wound around the second tooth 9 corresponding to the V-phase n / 2 times in the forward direction. A V-phase first coil 33V is formed. After that, the fourth segment 14 adjacent to the third segment 14 is connected.
On the other hand, the third segment 14 and the connection line 25 are short-circuited, and the eighth segment 14 and the fourth segment 14 and the connection line 25 are short-circuited by the same potential as the third segment 14. The second coil 34V of the V phase wound around the second tooth 9 n / 2 times in the forward direction is formed between the ninth segment 14.

これを順次各セグメント14間に各相のコイル33U〜34Yを形成しながら巻き進むことにより、第一閉回路H1には5相(U相、X相、V相、Y相、W相)巻き構造のアーマチュアコイル7が形成される。
また、同電位となるセグメント14同士が接続線25によって短絡されているため、結果的に隣接するセグメント14間には、U相、X相、V相、Y相、W相のアーマチュアコイル7がこの順で電気的に順次接続された構造になる。
By winding this while sequentially forming coils 33U to 34Y of each phase between the segments 14, five phases (U phase, X phase, V phase, Y phase, W phase) are wound around the first closed circuit H1. A structured armature coil 7 is formed.
In addition, since the segments 14 having the same potential are short-circuited by the connection line 25, the U-phase, X-phase, V-phase, Y-phase, and W-phase armature coils 7 are consequently formed between the adjacent segments 14. In this order, the structure is electrically connected sequentially.

つまり、1−2番セグメント14,14間にはU相の第一コイル33Uが接続され、2−3番セグメント14,14間にはX相の第一コイル33Xが接続され、3−4番セグメント14,14間にはV相の第一コイル33Vが接続され、4−5番セグメント14,14間にはY相の第一コイル33Yが接続され、5−6番セグメント14,14間にはW相の第一コイル33Vが接続される。   That is, a U-phase first coil 33U is connected between the first and second segments 14 and 14, and an X-phase first coil 33X is connected between the second and third segments 14 and 14. A V-phase first coil 33 </ b> V is connected between the segments 14 and 14, a Y-phase first coil 33 </ b> Y is connected between the 4th and 5th segments 14 and 14, and between the 5th and 6th segments 14 and 14. Is connected to the W-phase first coil 33V.

また、6−7番セグメント14,14間にはU相の第二コイル34Uが接続され、7−8番セグメント14,14間にはX相の第二コイル34Xが接続され、8−9番セグメント14,14間にはV相の第二コイル34Vが接続され、9−10番セグメント14,14間にはY相の第二コイル34Yが接続され、10−1番(11番セグメント14と同電位)セグメント14,14間にはW相の第二コイル34Vが接続される。   Further, a U-phase second coil 34U is connected between the 6th to 7th segments 14 and 14, and an X phase second coil 34X is connected between the 7th to 8th segments 14 and 14, and the 8th to 9th. A V-phase second coil 34V is connected between the segments 14 and 14, and a Y-phase second coil 34Y is connected between the 9th and 10th segments 14 and 14. (Same potential) A second coil 34V of W phase is connected between the segments 14,14.

第二閉回路H2についても同様に巻線12が巻装されている。すなわち、第二ティース群47の各ティース9に、巻線12が順方向にn/2回ずつ巻装された各相の第一コイル33U〜33Yと同じく巻線12が順方向にn/2回ずつ巻装された各相の第二コイル34U〜34Yとを備えたn回巻きのアーマチュアコイル7を形成する。そして、第二セグメント群42の各々隣接するセグメント14間に、U相、X相、V相、Y相、W相のアーマチュアコイル7がこの順で電気的に順次接続する。   Similarly, the winding 12 is wound on the second closed circuit H2. That is, the winding 12 is n / 2 in the forward direction in the same manner as the first coils 33U to 33Y of each phase in which the winding 12 is wound n / 2 times in the forward direction on each tooth 9 of the second tooth group 47. An n-turn armature coil 7 including the second coils 34U to 34Y of each phase wound by turns is formed. The U-phase, X-phase, V-phase, Y-phase, and W-phase armature coils 7 are electrically sequentially connected in this order between the adjacent segments 14 of the second segment group 42.

このように、8極10スロット20セグメントで構成されたブラシ付モータ1は、5相集中巻で4極5スロットの2つの閉回路H1,H2を有することになる。これら閉回路H1,H2は、周回り方向に並列した状態で形成されているので、アーマチュア3は、回転軸5を中心にして点対称に2つの閉回路H1,H2を配置した状態になる。
これに加え、同極側同士のブラシ21(陽極側ブラシ51a,52a、または陰極側ブラシ51b,52b)が機械角で180°、異極側同士のブラシ21が電気角で180°(機械角で45°)間隔に配置されている。このため、1つの閉回路に並列回路数が4回路となり、アーマチュア3には、集中巻方式であっても並列回路数が8回路構成されることになる。
As described above, the brushed motor 1 constituted by 8 poles, 10 slots, and 20 segments has two closed circuits H1 and H2 of 5 poles concentrated winding and 4 poles and 5 slots. Since these closed circuits H1 and H2 are formed in parallel with each other in the circumferential direction, the armature 3 is in a state in which two closed circuits H1 and H2 are arranged symmetrically with respect to the rotating shaft 5.
In addition, the brushes 21 on the same polarity side (the anode side brushes 51a and 52a or the cathode side brushes 51b and 52b) have a mechanical angle of 180 °, and the brushes 21 on the opposite side have an electrical angle of 180 ° (mechanical angle). At 45 °). Therefore, the number of parallel circuits is 4 in one closed circuit, and the number of parallel circuits is 8 in the armature 3 even in the concentrated winding method.

次に、図4〜図6に基づいて、この第一実施形態のアーマチュア3の作用について説明する。
まず、図4に示すように、例えば、陽極側ブラシ51a,52aがそれぞれ1−2番セグメント14,14間、11−12番セグメント14,14間に存在し、陰極側ブラシ51b,52bがそれぞれ4番セグメント14、14番セグメント14に存在している場合、つまり、各閉回路H1,H2上に各々1組のブラシ51a,51b,52a,52bがそれぞれ存在している場合であって、これら全てを通電させた状態について説明する。
Next, based on FIGS. 4-6, the effect | action of the armature 3 of this 1st embodiment is demonstrated.
First, as shown in FIG. 4, for example, anode brushes 51a and 52a exist between the first and second segments 14 and 14 and between the eleventh and twelfth segments 14 and 14, respectively, and the cathode brushes 51b and 52b respectively. In the case where it exists in the 4th segment 14 and the 14th segment 14, that is, in the case where each pair of brushes 51a, 51b, 52a, 52b exists on each closed circuit H1, H2, respectively, A state in which everything is energized will be described.

この場合では、各閉回路H1,H2のU相の第一コイル33U、および第二コイル34Uが各陽極側ブラシ51a,52aに短絡され、その他のV相のコイル33V,34V、W相のコイル33W,34W、X相のコイル33X,34X、およびY相のコイル33Y,34Yに電流が流れる。V相のコイル33V,34V、およびX相のコイル33X,34Xにはティース9に対して順方向(図4における時計回り)に電流が流れる一方、W相のコイル33W,34W、およびY相のコイル33Y,34Yにはティース9に対して逆方向(図4における反時計回り)に電流が流れる。   In this case, the U-phase first coil 33U and the second coil 34U of each closed circuit H1, H2 are short-circuited to the anode brushes 51a, 52a, and the other V-phase coils 33V, 34V, W-phase coils. Current flows through the 33W, 34W, the X-phase coils 33X, 34X, and the Y-phase coils 33Y, 34Y. While current flows through the V-phase coils 33V and 34V and the X-phase coils 33X and 34X in the forward direction (clockwise in FIG. 4) with respect to the teeth 9, the W-phase coils 33W and 34W and the Y-phase coils 33W and 34X A current flows through the coils 33Y and 34Y in the opposite direction (counterclockwise in FIG. 4) with respect to the tooth 9.

次に、図5に示すように、各ブラシ51a〜52bの位置が図4と同様で、かつ4つのブラシ51a〜52bのうち、3つのブラシを通電させた場合、つまり、例えば、陽極側ブラシ51a,52aと、2つのセグメント群41,42のうちの第一セグメント群41に存在している(4番セグメント14に存在している)陰極側ブラシ51bの3つのブラシに通電した場合について説明する。   Next, as shown in FIG. 5, the positions of the brushes 51 a to 52 b are the same as those in FIG. 4, and three of the four brushes 51 a to 52 b are energized. 51a and 52a, and the case where it supplies with electricity to three brushes of the cathode side brush 51b which exists in the 1st segment group 41 of the two segment groups 41 and 42 (it exists in the 4th segment 14) is demonstrated. To do.

この場合、第一閉回路H1にあっては、V相のコイル33V,34V、W相のコイル33W,34W、X相のコイル33X,34X、およびY相のコイル33Y,34Yに電流が流れる。第一閉回路H1のU相の第一コイル33U、および第二コイル34Uが各ブラシ51a〜52bに短絡されている。
一方、第二閉回路H2にあっては、第二セグメント群42に存在している陰極側ブラシ52bが通電されていないので、第二閉回路H2の各相のコイル33U〜34Wには電流が流れない。したがって、4つのブラシ51a〜52bの全てを通電させた場合(図4参照)と比較して、電流の流れるコイルが半分になる。
In this case, in the first closed circuit H1, current flows through the V-phase coils 33V and 34V, the W-phase coils 33W and 34W, the X-phase coils 33X and 34X, and the Y-phase coils 33Y and 34Y. The U-phase first coil 33U and the second coil 34U of the first closed circuit H1 are short-circuited to the brushes 51a to 52b.
On the other hand, in the second closed circuit H2, since the cathode side brush 52b existing in the second segment group 42 is not energized, current is supplied to the coils 33U to 34W of the respective phases of the second closed circuit H2. Not flowing. Therefore, compared to the case where all the four brushes 51a to 52b are energized (see FIG. 4), the coil through which the current flows is halved.

これは、2つのブラシを通電させた場合であっても、各閉回路H1,H2上、つまり、各セグメント群41,42に各々1組のブラシ51a,51b,52a,52bがそれぞれ存在している場合であれば同じことがいえる。つまり、図5において、第一セグメント群41に存在している陽極側ブラシ51aと陰極側ブラシ51bの1組のブラシ51a,52bのみを通電させた場合であっても第一閉回路H1のV相のコイル33V,34V、およびW相のコイル33W,34Wのみに電流が流れる。   Even when two brushes are energized, one set of brushes 51a, 51b, 52a, 52b exists on each closed circuit H1, H2, that is, each segment group 41, 42. The same is true if it is. That is, in FIG. 5, even when only one set of the brushes 51a and 52b of the anode side brush 51a and the cathode side brush 51b existing in the first segment group 41 is energized, the V of the first closed circuit H1. Current flows only in the phase coils 33V and 34V and the W phase coils 33W and 34W.

しかしながら、図6に示すように、例えば、1組のブラシ51a,51bに通電し、かつこれらブラシ51a,52bが9−10番セグメント14,14間と、12番セグメント14に存在するとき、つまり、1組のブラシ51a,51bが2つの閉回路H1,H2(2つのセグメント群41,42)に跨って存在しているときは、何れのコイル33U〜34Wにも電流が流れない、無通電状態となる。   However, as shown in FIG. 6, for example, when a pair of brushes 51a and 51b is energized and these brushes 51a and 52b are present between the 9th to 10th segments 14 and 14 and the 12th segment 14, that is, When one set of brushes 51a and 51b exists over two closed circuits H1 and H2 (two segment groups 41 and 42), no current flows through any of the coils 33U to 34W. It becomes a state.

したがって、上述の第一実施形態によれば、巻線12を5相(U相、V相、W相、X相、Y相)集中巻法式で巻装してアーマチュアコイル7を形成しつつ、並列回路数を8回路とすることができる。このため、並列回路数が従来よりも増大する分、巻線12の線径を細くすることが可能になり、巻装作業を容易に行うことができる。また、ブラシ付モータ1自体を大型化することなく、モータ出力を大きくすることが可能になる。   Therefore, according to the first embodiment described above, the armature coil 7 is formed by winding the winding 12 with a five-phase (U phase, V phase, W phase, X phase, Y phase) concentrated winding method. The number of parallel circuits can be eight. For this reason, it is possible to reduce the wire diameter of the winding 12 as much as the number of parallel circuits is larger than before, and the winding work can be easily performed. Further, the motor output can be increased without increasing the size of the brushed motor 1 itself.

また、8極10スロット20セグメントの5相に構成されたブラシ付モータ1のアーマチュア3に、5相集中巻きで4極5スロットの閉回路H1,H2を2つ形成することで並列回路数を合計4回路とすることができる。
このため、4つのブラシ51a〜52bの全てを通電させたときには、例えば、V相のコイル33V,34V、W相のコイル33W,34W、X相のコイル33X,34X、およびY相のコイル33Y,34Yに電流が流れる(図4参照)。一方、4つのブラシ51a〜52bのうち、3つのブラシを通電させた場合、4つのブラシ51a〜52bの全てを通電させた場合と比較して、電流の流れるコイルが半分になる(図5参照)。このため、3ブラシ通電時のトルクを4ブラシ通電時の半分のトルクとすることができる。
In addition, the number of parallel circuits can be increased by forming two 4-pole 5-slot closed circuits H1, H2 in 5-phase concentrated winding on the armature 3 of the brushed motor 1 configured in 5 phases of 8-pole 10-slot 20 segments. A total of four circuits can be provided.
Therefore, when all of the four brushes 51a to 52b are energized, for example, the V-phase coils 33V and 34V, the W-phase coils 33W and 34W, the X-phase coils 33X and 34X, and the Y-phase coil 33Y, A current flows through 34Y (see FIG. 4). On the other hand, when three brushes are energized among the four brushes 51a to 52b, the coil through which the current flows is halved compared to the case where all the four brushes 51a to 52b are energized (see FIG. 5). ). For this reason, the torque at the time of 3 brush energization can be made into the half torque at the time of 4 brush energization.

また、2つのブラシ、つまり、1組のブラシ51a,51bのみを通電させたときは、例えば、第一閉回路H1のV相のコイル33V,34V、W相のコイル33W,34W、X相のコイル33X,34X、およびY相のコイル33Y,34Yに電流が流れる場合と、何れのコイル33U〜34Wにも電流が流れない無通電状態となる場合とがある(図6参照)。このため、無通電状態の間、アーマチュア3の回転軸5は惰性で回転することになり、この結果、2ブラシ通電時は3ブラシ通電時よりもトルクが低減される。   When only two brushes, that is, a pair of brushes 51a and 51b are energized, for example, the V-phase coils 33V and 34V, the W-phase coils 33W and 34W, and the X-phase coils of the first closed circuit H1 There are a case where a current flows through the coils 33X and 34X and the Y-phase coils 33Y and 34Y, and a case where no current flows through any of the coils 33U to 34W (see FIG. 6). For this reason, during the non-energized state, the rotating shaft 5 of the armature 3 rotates by inertia, and as a result, the torque is reduced when the two brushes are energized than when the three brushes are energized.

すなわち、4つのブラシ51a〜52bの通電パターンを変えることで電流が流れる巻線12の本数を変化させることができ、トルクの大きさを変化させることが可能になる。よって、巻線12を集中巻き方式でアーマチュアコア6に巻装した場合であっても、アーマチュア3の回転軸5の回転速度の切替えを行うことができる。   That is, by changing the energization pattern of the four brushes 51a to 52b, the number of windings 12 through which current flows can be changed, and the magnitude of torque can be changed. Therefore, even when the winding 12 is wound around the armature core 6 by the concentrated winding method, the rotation speed of the rotating shaft 5 of the armature 3 can be switched.

次に、この発明の第二実施形態を図1、図2を援用し、図7〜図10に基づいて説明する。なお、第一実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
この第二実施形態において、ブラシ付モータ1は8極10スロット20セグメントの5相に構成されたものである点、コンミテータ13に摺接する4つのブラシ51a,51b,52a,52bは同極側同士が機械角で180°、異極側同士が電気角で180°間隔をあけて配置されている点、セグメント14は、回転軸5を中心にして互いに点対称位置に存在する第一セグメント群41と第二セグメント群42との2つのセグメント群41,42で構成され、各々セグメント群41,42には、同電位となるセグメント14同士を短絡する接続線25a,25bが接続されている点、各ティース9に第一コイル33U〜33Y、および第二コイル34U〜34Yが巻装され、それぞれアーマチュアコイル7が形成されている点等の基本的構成は前記第一実施形態と同様である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 7 to 10 with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same aspect as 1st embodiment.
In this second embodiment, the brushed motor 1 is configured in five phases of eight poles, ten slots, and twenty segments, and the four brushes 51a, 51b, 52a, and 52b that are in sliding contact with the commutator 13 are on the same pole side. Are segmented at a point-symmetrical position with respect to the rotation axis 5 as a first segment group 41. And the second segment group 42, the segment groups 41, 42 are connected to connection lines 25 a, 25 b that short-circuit the segments 14 having the same potential, respectively, A basic configuration such as a point in which the first coils 33U to 33Y and the second coils 34U to 34Y are wound around the teeth 9 to form the armature coils 7, respectively. Is the same as in the first embodiment.

ここで、第二実施形態では、ティース9が回転軸5を中心にして互いに点対称位置に存在する2つのティース群により構成されていない。すなわち、10個のティース9に巻装されている第一コイル33U〜33Yは、全て第一セグメント群41に接続され、これら第一コイル33U〜33Yと第一セグメント群41とで第一閉回路H1を形成している。
一方、10個のティース9に巻装されている第二コイル34U〜34Yは、全て第二セグメント群42に接続され、これら第二コイル34U〜34Yと第二セグメント群42とで第二閉回路H2を形成している。
Here, in 2nd embodiment, the teeth 9 are not comprised by the two teeth group which exists in a point symmetrical position mutually centering on the rotating shaft 5. FIG. That is, the first coils 33U to 33Y wound around the ten teeth 9 are all connected to the first segment group 41, and the first closed loop is formed by the first coils 33U to 33Y and the first segment group 41. H1 is formed.
On the other hand, the second coils 34U to 34Y wound around the ten teeth 9 are all connected to the second segment group 42, and the second coil 34U to 34Y and the second segment group 42 constitute a second closed circuit. H2 is formed.

より詳しく説明する。図7に示すように、第一セグメント群41の1番から6番セグメント14の間には、1番から5番ティース9の各相の第一コイル33U〜33Yの巻き始め端61、および巻き終わり端62がU相、X相、V相、Y相、W相の順で接続されている。また、第一セグメント群41の6番から1番セグメントの間には、6番から10番ティース9の各相の第一コイル33U〜33Yの巻き始め端61、および巻き終わり端62がU相、X相、V相、Y相、W相の順で接続されている。
このように、第一セグメント群41に1番から10番ティース9のそれぞれに巻装されている第一コイル33U〜33Yが接続され、第一閉回路H1を形成している。
This will be described in more detail. As shown in FIG. 7, between the 1st to 6th segments 14 of the first segment group 41, the winding start ends 61 of the first coils 33U to 33Y of the respective phases of the 1st to 5th teeth 9, and the winding The end 62 is connected in the order of U phase, X phase, V phase, Y phase, and W phase. Further, between the 6th to 1st segments of the first segment group 41, the winding start end 61 and the winding end 62 of the first coils 33U to 33Y of each phase of the 6th to 10th teeth 9 are the U phase. , X phase, V phase, Y phase, and W phase are connected in this order.
As described above, the first coils 33U to 33Y wound around the first to tenth teeth 9 are connected to the first segment group 41 to form the first closed circuit H1.

一方、第二セグメント群42の11番から16番セグメント14の間には、1番から5番ティース9の各相の第二コイル34U〜34Yの巻き始め端61、および巻き終わり端62がU相、X相、V相、Y相、W相の順で接続されている。また、第二セグメント群42の16番から11番セグメントの間には、6番から10番ティース9の各相の第二コイル34U〜34Yの巻き始め端61、および巻き終わり端62がU相、X相、V相、Y相、W相の順で接続されている。
このように、第二セグメント群42に1番から10番ティース9のそれぞれに巻装されている第二コイル34U〜34Yが接続され、第二閉回路H2を形成している(図8参照)。
On the other hand, between the 11th to 16th segments 14 of the second segment group 42, the winding start ends 61 and the winding end ends 62 of the second coils 34U to 34Y of the respective phases of the 1st to 5th teeth 9 are U. The phases, X phase, V phase, Y phase, and W phase are connected in this order. Further, between the 16th to 11th segments of the second segment group 42, the winding start ends 61 and the winding end ends 62 of the second coils 34U to 34Y of the respective phases of the 6th to 10th teeth 9 are the U phase. , X phase, V phase, Y phase, and W phase are connected in this order.
As described above, the second coils 34U to 34Y wound around the first to tenth teeth 9 are connected to the second segment group 42 to form the second closed circuit H2 (see FIG. 8). .

次に、図9、図10に基づいて、この第二実施形態のアーマチュア3の作用について説明する。
図9に示すように、例えば、陽極側ブラシ51a,52aがそれぞれ1−2番セグメント14,14間、11−12番セグメント14,14間に存在し、陰極側ブラシ51b,52bがそれぞれ4番セグメント14、14番セグメント14に存在している場合、つまり、各セグメント群41,42上に各々1組のブラシ51a,51b,52a,52bがそれぞれ存在している場合であって、これら全てを通電させた状態について説明する。
Next, based on FIG. 9, FIG. 10, the effect | action of the armature 3 of this 2nd embodiment is demonstrated.
As shown in FIG. 9, for example, anode-side brushes 51a and 52a exist between the first and second segments 14 and 14 and between the eleventh and twelfth segments 14 and 14, respectively, and the cathode-side brushes 51b and 52b each have fourth. When the segment 14 and the 14th segment 14 exist, that is, when one set of brushes 51a, 51b, 52a, and 52b exists on the segment groups 41 and 42, respectively, A state where power is supplied will be described.

この場合では、上述の第一実施形態と同様に、U相の第一コイル33U、および第二コイル34Uが各陽極側ブラシ51a,52aに短絡され、その他のV相のコイル33V,34V、W相のコイル33W,34W、X相のコイル33X,34X、およびY相のコイル33Y,34Yに電流が流れる。V相のコイル33V,34V、およびX相のコイル33X,34Xにはティース9に対して順方向(図4における時計回り)に電流が流れる一方、W相のコイル33W,34W、およびY相のコイル33Y,34Yにはティース9に対して逆方向(図4における反時計回り)に電流が流れる。   In this case, similarly to the first embodiment described above, the U-phase first coil 33U and the second coil 34U are short-circuited to the anode brushes 51a and 52a, and the other V-phase coils 33V, 34V, W Current flows through the phase coils 33W and 34W, the X phase coils 33X and 34X, and the Y phase coils 33Y and 34Y. While current flows through the V-phase coils 33V and 34V and the X-phase coils 33X and 34X in the forward direction (clockwise in FIG. 4) with respect to the teeth 9, the W-phase coils 33W and 34W and the Y-phase coils 33W and 34X A current flows through the coils 33Y and 34Y in the opposite direction (counterclockwise in FIG. 4) with respect to the tooth 9.

次に、図10に示すように、各ブラシ51a〜52bの位置が図9と同様で、かつ4つのブラシ51a〜52bのうち、3つのブラシを通電させた場合、つまり、例えば、陽極側ブラシ51a,52aと、2つのセグメント群41,42のうちの第一セグメント群41に存在している(4番セグメント14に存在している)陰極側ブラシ51bの3つのブラシに通電した場合について説明する。   Next, as shown in FIG. 10, when the positions of the brushes 51 a to 52 b are the same as those in FIG. 9 and three brushes among the four brushes 51 a to 52 b are energized, that is, for example, the anode side brush 51a and 52a, and the case where it supplies with electricity to three brushes of the cathode side brush 51b which exists in the 1st segment group 41 of the two segment groups 41 and 42 (it exists in the 4th segment 14) is demonstrated. To do.

この場合、第一セグメント群41に接続されている第一コイル33U〜33Yのうち、V相の第一コイル33V、W相の第一コイル33W、X相の第一コイル33X、およびY相の第一コイル33Yに電流が流れる。一方、第二セグメント群42に接続されている第二コイル34U〜34Yには、電流が流れない。このため、アーマチュアコイル7全体として考えた場合、2番から5番ティース9、および7番から10番ティース9に巻装されているアーマチュアコイル7には、4つのブラシ51a〜52bの全てを通電させた場合(図4参照)と比較して、半分の電流しか流れないことになる。   In this case, among the first coils 33U to 33Y connected to the first segment group 41, the V-phase first coil 33V, the W-phase first coil 33W, the X-phase first coil 33X, and the Y-phase coil A current flows through the first coil 33Y. On the other hand, no current flows through the second coils 34U to 34Y connected to the second segment group 42. For this reason, when the armature coil 7 is considered as a whole, the armature coil 7 wound around the second to fifth teeth 9 and the seventh to tenth teeth 9 is energized with all four brushes 51a to 52b. Compared to the case (see FIG. 4), only half of the current flows.

また、2つのブラシ、つまり、1組のブラシ51a,51bのみを通電させたときは、例えば、第一セグメント群41に接続されたV相の第一コイル33V、W相の第一コイル33W、X相の第一コイル33X、およびY相の第一コイル33Yに電流が流れる場合と、何れのコイル33U〜34Wにも電流が流れない無通電状態となる場合とがある。   When only two brushes, that is, a pair of brushes 51a and 51b are energized, for example, a V-phase first coil 33V connected to the first segment group 41, a W-phase first coil 33W, There are a case where a current flows through the X-phase first coil 33X and a Y-phase first coil 33Y, and a case where a current does not flow through any of the coils 33U to 34W.

したがって、上述の第二実施形態によれば、前述した第一実施形態と同様の効果に加え、4ブラシ通電時、3ブラシ通電時、および2ブラシ通電時において、電流の流れるコイル33U〜34Yの本数を変化させた場合であっても通電されるコイル33U〜34Yのバランスが悪化することを防止できる。すなわち、ブラシ21の通電パターンを変化させることで、2つの閉回路H1,H2のうち、一方の閉回路のコイルのみが通電される場合であってもこの通電されている相のコイルが上述の第一実施形態のように一方に偏ることない(図5、図10参照)。このため、回転速度を可変させるとき、通電コイルによるアーマチュア3の振れ回りを低減することが可能になると共に、回転軸5を中心に対向する相の電磁気バランスの差異や抵抗差によって生じる循環電流を低減させることが可能になる。   Therefore, according to the second embodiment described above, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, the currents of the coils 33U to 34Y through which the current flows when the four brushes are energized, the three brushes are energized, and the two brushes are energized. Even when the number is changed, it is possible to prevent the balance of the energized coils 33U to 34Y from being deteriorated. That is, by changing the energization pattern of the brush 21, even when only one of the two closed circuits H1 and H2 is energized, this energized phase coil is It is not biased to one side as in the first embodiment (see FIGS. 5 and 10). For this reason, when changing the rotation speed, it becomes possible to reduce the swing of the armature 3 due to the energizing coil, and the circulating current generated by the difference in the electromagnetic balance and the resistance difference between the phases facing the rotation shaft 5 as the center. It becomes possible to reduce.

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、アーマチュアコア6は、リング状の金属板8を軸方向に複数枚積層したものであって、金属板8の外周部には略T字状を有するティース9が形成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、アーマチュアコア6を周回り方向に分割可能な分割コア方式としてもよいし、ティース9を軸方向に対して捩れつつ傾斜するように所定のスキュー角を有するように形成してもよい。
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.
In the above-described embodiment, the armature core 6 is formed by laminating a plurality of ring-shaped metal plates 8 in the axial direction, and the teeth 9 having a substantially T-shape are formed on the outer peripheral portion of the metal plate 8. Explained the case. However, the present invention is not limited to this, and a split core system in which the armature core 6 can be divided in the circumferential direction may be used, or the teeth 9 may have a predetermined skew angle so as to be inclined while twisting with respect to the axial direction. It may be formed.

本発明の実施形態における電動モータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric motor in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるブラシ付モータのブラシ配置図である。It is a brush arrangement | positioning figure of the motor with a brush in embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態におけるアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature in the first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態におけるアーマチュアの作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the armature in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態におけるアーマチュアの作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the armature in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態におけるアーマチュアの作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the armature in 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態におけるアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態におけるアーマチュアの展開図である。It is an expanded view of the armature in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態におけるアーマチュアの作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the armature in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態におけるアーマチュアの作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the armature in 2nd embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ブラシ付モータ
2 ヨーク
3 アーマチュア
4 永久磁石(磁極)
5 回転軸
6 アーマチュアコア
7 アーマチュアコイル
9 ティース
11 スロット
12 巻線
13 コンミテータ
14 セグメント(第一巻き始めセグメント、第一巻き終わりセグメント、第二巻き始めセグメント、第二巻き終わりセグメント)
21 ブラシ
25a,25b 接続線(短絡部材)
33U〜33Y 第一コイル
34U〜34Y 第二コイル
41 第一セグメント群(セグメント群)
42 第二セグメント群(セグメント群)
46 第一ティース群(ティース群)
47 第二ティース群(ティース群)
51a,52a 陽極側ブラシ
51b,52b 陰極側ブラシ
61 巻き始め端
62 巻き終わり端
H1 第一閉回路(閉回路)
H2 第二閉回路(閉回路)
1 Motor with brush 2 Yoke 3 Armature 4 Permanent magnet (magnetic pole)
5 Rotating shaft 6 Armature core 7 Armature coil 9 Teeth 11 Slot 12 Winding 13 Commutator 14 Segment (first winding start segment, first winding end segment, second winding start segment, second winding end segment)
21 Brush 25a, 25b Connection line (short-circuit member)
33U to 33Y First coil 34U to 34Y Second coil 41 First segment group (segment group)
42 Second segment group (segment group)
46 First Teeth Group (Teeth Group)
47 Second Teeth Group (Teeth Group)
51a, 52a Anode-side brush 51b, 52b Cathode-side brush 61 Winding start end 62 Winding end H1 First closed circuit (closed circuit)
H2 Second closed circuit (closed circuit)

Claims (2)

8極の磁極を有するヨークと、
前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延び、巻線が集中巻き方式にて巻装される10個のティースと、該ティース間に形成され軸線方向に沿って延びる10個のスロットとを有するアーマチュアコアと、
前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ20枚のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、
前記セグメントに摺接し、給電を行うための4つのブラシとから成り、
前記4つのブラシは、陽極側ブラシと陰極側ブラシとの組みを2つ備えて構成され、
同極側同士のブラシは、前記回転軸を中心にして対向配置されると共に、異極側同士のブラシは電気角で180°周回り方向に間隔をあけて配置され、
各ティースは、互いに同方向に前記巻線を巻装して形成された第一コイル、および第二コイルの2つのコイルを備え、
前記セグメントを前記回転軸を中心にして互いに点対称位置に存在する10個ずつの2つのセグメント群で構成し、各セグメント群の同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡し、
前記ティースを前記回転軸を中心にして互いに点対称位置に存在する5つずつの2つのティース群で構成し、
同一のティース群に巻装されている第一コイル、および第二コイルをそれぞれ同一のセグメント群に接続して前記2つのティース群それぞれに閉回路を1つずつ形成し、
各ティースをそれぞれU相、V相、W相、X相、Y相の順で割り当てたとき、
各閉回路の隣接するセグメント間には、周回り方向にU相、X相、V相、Y相、W相の順で前記第一コイル、または前記第二コイルが接続されているブラシ付モータであって、
前記各閉回路は、
前記第一コイルの巻き始め端が接続されている第一巻き始めセグメントと、前記第二コイルの巻き始め端が接続されている第二巻き始めセグメントとをそれぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定し、
前記第一コイルの巻き終わり端が接続されている第一巻き終わりセグメントと、前記第二コイルの巻き終わり端が接続されている第二巻き終わりセグメントとをそれぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定し、
前記第一巻き始めセグメントと前記第一巻き終わりセグメントは、互いに隣接配置されていると共に、
前記第二巻き始めセグメントと前記第二巻き終わりセグメントは、互いに隣接配置されていることを特徴とするブラシ付モータ。
A yoke having eight magnetic poles;
A rotating shaft rotatably provided inside the yoke;
10 teeth attached to the rotating shaft and extending radially in the radial direction, and windings are wound in a concentrated winding manner, and 10 slots formed between the teeth and extending along the axial direction An armature core having,
A commutator provided adjacent to the armature core on the rotating shaft and having 20 segments arranged in a circumferential direction;
It consists of four brushes that are in sliding contact with the segment and for feeding power,
The four brushes are configured to include two sets of an anode side brush and a cathode side brush,
The brushes on the same pole side are arranged opposite to each other around the rotation axis, and the brushes on the opposite pole side are arranged at an electrical angle of 180 ° in the circumferential direction,
Each tooth includes two coils, a first coil formed by winding the winding in the same direction, and a second coil.
The segment is composed of two segment groups each having ten points that are point-symmetric with respect to the rotation axis, and the segments having the same potential in each segment group are short-circuited by a short-circuit member,
The teeth are composed of two groups of five teeth that exist in point-symmetric positions with respect to the rotation axis,
A first coil wound around the same tooth group and a second coil are connected to the same segment group to form one closed circuit for each of the two tooth groups,
When each tooth is assigned in the order of U phase, V phase, W phase, X phase, Y phase,
A brush motor in which the first coil or the second coil is connected in the order of the U phase, X phase, V phase, Y phase, and W phase between adjacent segments of each closed circuit in the circumferential direction. Because
Each closed circuit is
The first winding start segment to which the winding start end of the first coil is connected and the second winding start segment to which the winding start end of the second coil is connected are separate and have the same potential. Set to segment,
The first winding end segment to which the winding end of the first coil is connected and the second winding end segment to which the winding end of the second coil is connected are separate and have the same potential. Set to segment,
The first winding start segment and the first winding end segment are arranged adjacent to each other,
The brushed motor, wherein the second winding start segment and the second winding end segment are arranged adjacent to each other.
8極の磁極を有するヨークと、
前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延び、巻線が集中巻き方式にて巻装される10個のティースと、該ティース間に形成され軸線方向に沿って延びる10個のスロットとを有するアーマチュアコアと、
前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ20枚のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、
前記セグメントに摺接し、給電を行うための4つのブラシとから成り、
前記4つのブラシは、陽極側ブラシと陰極側ブラシとの組みを2つ備えて構成され、
同極側同士のブラシは、前記回転軸を中心にして対向配置されると共に、異極側同士のブラシは電気角で180°周回り方向に間隔をあけて配置され、
各ティースは、互いに同方向に前記巻線を巻装して形成された第一コイル、および第二コイルの2つのコイルを備え、
前記セグメントを前記回転軸を中心にして互いに点対称位置に存在する10個ずつの2つのセグメント群で構成し、各セグメント群の同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡し、
前記第一コイルを一方の前記セグメント群に接続すると共に、前記第二コイルを他方の前記セグメント群に接続して2つのセグメント群毎にそれぞれ閉回路を1つずつ形成し、
各ティースをそれぞれU相、V相、W相、X相、Y相の順で割り当てたとき、
各閉回路の隣接するセグメント間には、周回り方向にU相、X相、V相、Y相、W相の順で前記第一コイル、または前記第二コイルが接続されているブラシ付モータであって、
前記各閉回路は、
前記第一コイルの巻き始め端が接続されている第一巻き始めセグメントと、前記第二コイルの巻き始め端が接続されている第二巻き始めセグメントとをそれぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定し、
前記第一コイルの巻き終わり端が接続されている第一巻き終わりセグメントと、前記第二コイルの巻き終わり端が接続されている第二巻き終わりセグメントとをそれぞれ別個で、かつ互いに同電位となるセグメントに設定し、
前記第一巻き始めセグメントと前記第一巻き終わりセグメントは、互いに隣接配置されていると共に、
前記第二巻き始めセグメントと前記第二巻き終わりセグメントは、互いに隣接配置されていることを特徴とするブラシ付モータ。

A yoke having eight magnetic poles;
A rotating shaft rotatably provided inside the yoke;
10 teeth attached to the rotating shaft and extending radially in the radial direction, and windings are wound in a concentrated winding manner, and 10 slots formed between the teeth and extending along the axial direction An armature core having,
A commutator provided adjacent to the armature core on the rotating shaft and having 20 segments arranged in a circumferential direction;
It consists of four brushes that are in sliding contact with the segment and for feeding power,
The four brushes are configured to include two sets of an anode side brush and a cathode side brush,
The brushes on the same pole side are arranged opposite to each other around the rotation axis, and the brushes on the opposite pole side are arranged at an electrical angle of 180 ° in the circumferential direction,
Each tooth includes two coils, a first coil formed by winding the winding in the same direction, and a second coil.
The segment is composed of two segment groups each having ten points that are point-symmetric with respect to the rotation axis, and the segments having the same potential in each segment group are short-circuited by a short-circuit member,
The first coil is connected to one of the segment groups, and the second coil is connected to the other segment group to form one closed circuit for each of the two segment groups,
When each tooth is assigned in the order of U phase, V phase, W phase, X phase, Y phase,
A brush motor in which the first coil or the second coil is connected in the order of the U phase, X phase, V phase, Y phase, and W phase between adjacent segments of each closed circuit in the circumferential direction. Because
Each closed circuit is
The first winding start segment to which the winding start end of the first coil is connected and the second winding start segment to which the winding start end of the second coil is connected are separate and have the same potential. Set to segment,
The first winding end segment to which the winding end of the first coil is connected and the second winding end segment to which the winding end of the second coil is connected are separate and have the same potential. Set to segment,
The first winding start segment and the first winding end segment are arranged adjacent to each other,
The brushed motor, wherein the second winding start segment and the second winding end segment are arranged adjacent to each other.

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