JP2005269781A - Armature and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電機子及びその巻線方法に関するものである。 The present invention relates to an armature and a winding method thereof.
ブラシ付き直流モータにおいて、高出力化に伴い、ブラシと整流子間の電流容量を低減するために、複数のブラシから駆動電源の同じ極に接続する構造が用いられている。複数のブラシから電流を供給することで、1本あたりの電流を少なくし、負荷を軽減している。この構造において、同極に接続された複数のブラシをコンミテータのセグメントに同時に接触させるのが理想とされている。 In a DC motor with a brush, a structure in which a plurality of brushes are connected to the same pole of a driving power source is used in order to reduce the current capacity between the brush and the commutator as the output increases. By supplying current from a plurality of brushes, the current per one is reduced and the load is reduced. In this structure, it is ideal that a plurality of brushes connected to the same pole simultaneously contact the commutator segment.
しかし、同じ極に接続されたブラシを同時にコンミテータのセグメントに接触させることは困難である。そのため、ブラシの接触におけるタイミングのズレが生じることによって、巻線に電流を流すタイミング、即ち電機子の励磁タイミングのずれにより巻線に生じる磁束のバランスが崩れ、火花(アーク)を増加させる。これらの要因は、さらに、モータ回転の振動、騒音増加や、ブラシ及び整流子の寿命低下を引き起こす。 However, it is difficult to bring the brushes connected to the same pole into contact with the commutator segments at the same time. For this reason, a deviation in the timing of the contact of the brush causes the balance of the magnetic flux generated in the winding due to the deviation of the timing of current flow through the winding, that is, the excitation timing of the armature, thereby increasing the spark (arc). These factors further cause motor rotation vibration, increased noise, and reduced brush and commutator life.
こられに対する対策として、従来では、均圧線を同極となるセグメント間に施す方法(例えば特許文献1)、或いは整流子内部に均圧回路を一体化する方法(例えば特許文献2)が用いられている。
しかしながら、これらの方法は、いずれも電動機のコストを上昇させる。また、均圧線を付加する場合は各セグメントの結線部に巻き付ける巻線の本数が増加するため、隣接するセグメント間の短絡や各セグメントの大型化を招く。また、巻線と均圧線を結線部に巻き付ける必要があるため、工程が増加する。均圧回路を整流子に内蔵する場合、均圧回路と各セグメントの接合加工の難易度が上昇してコスト上昇を招いたり、整流子が大型化したりするという問題がある。 However, both of these methods increase the cost of the electric motor. In addition, when a pressure equalizing wire is added, the number of windings wound around the connection portion of each segment increases, which causes a short circuit between adjacent segments and an increase in size of each segment. Moreover, since it is necessary to wind a winding and a pressure equalizing wire around a connection part, a process increases. When the pressure equalizing circuit is built in the commutator, there is a problem that the difficulty in joining the voltage equalizing circuit and each segment increases, leading to an increase in cost and the commutator becoming larger.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、振動や異音の発生を低減し、製造コストの低減を図ることができる電機子及びその巻線方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an armature and a winding method therefor that can reduce the generation of vibration and abnormal noise and reduce the manufacturing cost. There is to do.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、複数のティースを有するコアと、4極以上の複数のブラシが摺接される複数のセグメントを有する整流子と、2つの前記セグメント間に接続され少なくとも1つ以上の前記ティースを跨いで巻回された巻線部と、前記コア及び前記整流子とを貫通する回転シャフトと、を有する電機子において、前記巻線部は、前記ブラシの極数に対応する間隔の前記ティースに同じ巻数にて巻回された複数のコイル部と、前記2つのセグメントのうちの一方と1つのコイル部とを接続する第1渡り線と、前記2つのセグメントのうちの他方と他のコイル部のうちの1つとを接続する第2渡り線と、前記複数のコイル部を直列接続する第3渡り線と、を備え、前記第1渡り線と前記第2渡り線の長さを略等しくした。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
請求項2に記載の発明は、複数のティースを有するコアと、2組のブラシが摺接される複数のセグメントを有する整流子と、2つの前記セグメント間に接続され少なくとも1つ以上の前記ティースを跨いで巻回された巻線部と、前記コア及び前記整流子とを貫通する回転シャフトと、を有する電機子において、前記巻線部は、180度の間隔を有し、同じ巻数にて形成された第1コイル部及び第2コイル部と、前記2つのセグメントのうちの一方と前記第1コイル部とを接続する第1渡り線と、前記2つのセグメントのうちの他方と前記第2コイル部とを接続する第2渡り線と、前記第1コイル部と前記第2コイル部とを接続する第3渡り線と、を備え、前記第1渡り線と前記第2渡り線の長さを略等しくした。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a core having a plurality of teeth, a commutator having a plurality of segments to which two sets of brushes are slidably contacted, and at least one or more of the teeth connected between the two segments. In the armature having a winding portion wound across the core and a rotating shaft that penetrates the core and the commutator, the winding portion has an interval of 180 degrees and has the same number of turns. The formed first coil portion and second coil portion, the first crossover connecting one of the two segments and the first coil portion, the other of the two segments, and the second A second connecting wire connecting the coil portion, and a third connecting wire connecting the first coil portion and the second coil portion, and the length of the first connecting wire and the second connecting wire. Are approximately equal.
請求項3に記載の発明は、複数のティースを有するコアと、4極のブラシが摺接される複数のセグメントを有する整流子と、2つの前記セグメント間に接続され少なくとも1つ以上の前記ティースを跨いで巻回された巻線部と、前記コア及び前記整流子とを貫通する回転シャフトと、を有する電機子において、前記2つのセグメント間には第1巻線部と第2巻線部とが並列接続され、前記第1巻線部は、前記ティースに巻回された第1コイル部と、該第1コイル部を前記2つのセグメントに接続する渡り線と、を備え、前記第2巻線部は、前記第1コイル部と同じ巻数にて巻線が巻回された第2コイル部と、該第2コイル部を前記2つのセグメントに接続する渡り線と、を備え、前記第1巻線部のコイル部と前記第2巻線部のコイル部は180度の間隔を有するように形成され、前記各巻線における渡り線の長さの和を略等しくした。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a core having a plurality of teeth, a commutator having a plurality of segments to which a four-pole brush is slidably contacted, and at least one or more of the teeth connected between the two segments. An armature having a winding portion wound across the core and a rotating shaft passing through the core and the commutator, wherein the first winding portion and the second winding portion are between the two segments. Are connected in parallel, and the first winding part includes a first coil part wound around the teeth, and a crossover connecting the first coil part to the two segments. The winding portion includes a second coil portion wound with the same number of turns as the first coil portion, and a crossover connecting the second coil portion to the two segments. The coil portion of one winding portion and the coil portion of the second winding portion are 18 Is formed so as to have a spacing of degree was substantially equal to the sum of the length of the connecting wire in the winding.
請求項4に記載の発明は、複数のティースを有するコアと、4極のブラシが摺接される複数のセグメントを有する整流子と、2つの前記セグメント間に接続され少なくとも1つ以上の前記ティースを跨いで巻回された巻線部と、前記コア及び前記整流子とを貫通する回転シャフトと、を有する電機子の製造方法において、第1のセグメントに巻線を接続する工程と、前記電機子を第1の方向に略90度回転させ、少なくとも1つ以上の前記ティースに巻線を巻回して第1コイル部を形成する工程と、前記電機子を第1の方向に180度回転させ、少なくとも1つ以上の前記ティースに巻線を巻回して前記第1コイル部と同じ巻数の第2コイル部を形成する工程と、前記電機子を第1の方向に略90度回転させ、前記巻線を前記第1のセグメントに隣接する第2のセグメントに接続する工程と、を備えた。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a core having a plurality of teeth, a commutator having a plurality of segments to which a four-pole brush is slidably contacted, and at least one or more of the teeth connected between the two segments. A step of connecting a winding to a first segment in a method of manufacturing an armature having a winding portion wound across the core and a rotating shaft passing through the core and the commutator; A step of rotating the child approximately 90 degrees in the first direction, winding a winding around at least one of the teeth to form a first coil portion, and rotating the armature 180 degrees in the first direction. A step of winding a winding around at least one of the teeth to form a second coil part having the same number of turns as the first coil part, and rotating the armature approximately 90 degrees in a first direction, Winding the first segment With a, a step of connecting to a second segment adjacent to.
請求項5に記載の発明は、複数のティースを有するコアと、4極のブラシが摺接される複数のセグメントを有する整流子と、2つの前記セグメント間に接続され少なくとも1つ以上の前記ティースを跨いで巻回された巻線部と、前記コア及び前記整流子とを貫通する回転シャフトと、を有する電機子の製造方法において、前記2つのセグメント間には第1巻線部と第2巻線部とが並列接続され、前記第1の巻線部を形成する第1形成工程と、
前記第2の巻線部を形成する第2形成工程とを備え、前記第1形成工程は、第1のセグメントに第1の巻線を接続する工程と、前記電機子を第1の方向に略90度回転させ、少なくとも1つ以上の前記ティースに第1の巻線を巻回してコイル部を形成する工程と、前記電機子を第1の方向に270度回転させ、前記第1の巻線を前記第1のセグメントに隣接する第2のセグメントに接続する工程と、を含み、前記第2形成工程は、第1のセグメントに第2の巻線を接続する工程と、前記電機子を第1の方向に略270度回転させ、少なくとも1つ以上の前記ティースに前記第2の巻線を巻回してコイル部を形成する工程と、前記電機子を第1の方向に略90度回転させ、前記第2の巻線を前記第1のセグメントに隣接する第2のセグメントに接続する工程と、を含む。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a core having a plurality of teeth, a commutator having a plurality of segments to which a four-pole brush is slidably contacted, and at least one or more of the teeth connected between the two segments. In the method of manufacturing an armature having a winding portion wound across the core and a rotating shaft that penetrates the core and the commutator, a first winding portion and a second winding portion are disposed between the two segments. A first forming step in which a winding portion is connected in parallel to form the first winding portion;
A second forming step of forming the second winding portion, wherein the first forming step includes a step of connecting the first winding to the first segment, and the armature in the first direction. Rotating approximately 90 degrees, winding a first winding around at least one of the teeth to form a coil portion; rotating the armature 270 degrees in a first direction; and Connecting a line to a second segment adjacent to the first segment, wherein the second forming step includes connecting a second winding to the first segment; and Rotating approximately 270 degrees in the first direction and winding the second winding around at least one of the teeth to form a coil portion; and rotating the armature approximately 90 degrees in the first direction. The second winding to a second segment adjacent to the first segment. And a step to continue, the.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の回転電機の製造方法において、全ての前記セグメントに対して前記第1形成工程又は前記第2形成工程を実行した後、全ての前記セグメントに対して前記第2形成工程又は前記第1形成工程を実行する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a rotating electrical machine according to the fifth aspect, after the first forming step or the second forming step is performed on all the segments, On the other hand, the second forming step or the first forming step is executed.
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の回転電機の製造方法において、少なくとも2つのフライヤを備え、各フライヤにてそれぞれ前記巻線部を同時に形成した。
(作用)
従って、請求項1に記載の発明によれば、2つのセグメント間に接続された巻線部は、ブラシの極数に対応する間隔のティースに同じ巻数にて巻回された複数のコイル部を有している。そして、セグメントとコイル部とを接続する渡り線の長さを略等しく形成されている。このため、磁極に対応する間隔でコイル部による磁極が同時に発生し、ブラシの接触が不安定になっても磁気バンランスのずれが抑制される。また、均圧線が不要であるため、製造コストが低減される。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a rotating electrical machine according to the fifth or sixth aspect, the rotary electric machine is provided with at least two flyers, and the winding portions are simultaneously formed in the respective flyers.
(Function)
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the winding portion connected between the two segments includes a plurality of coil portions wound at the same number of turns around the teeth corresponding to the number of poles of the brush. Have. And the length of the connecting wire which connects a segment and a coil part is formed substantially equal. For this reason, even if the magnetic poles are simultaneously generated by the coil portions at intervals corresponding to the magnetic poles, the deviation of the magnetic lance is suppressed even if the brush contact becomes unstable. In addition, since a pressure equalizing line is unnecessary, the manufacturing cost is reduced.
請求項2に記載の発明によれば、2つのセグメント間に接続された巻線部は、180度の間隔にて同じ巻数にて巻回された第1コイル部と第2コイル部とを有している。そして、セグメントと第1コイル部及び第2コイル部とを接続する渡り線の長さを略等しく形成されている。このため、磁極に対応する間隔でコイル部による磁極が同時に発生し、ブラシの接触が不安定になっても磁気バンランスのずれが抑制される。また、均圧線が不要であるため、製造コストが低減される。 According to the second aspect of the present invention, the winding part connected between the two segments has the first coil part and the second coil part wound at the same number of turns at an interval of 180 degrees. doing. And the length of the connecting wire which connects a segment, a 1st coil part, and a 2nd coil part is formed substantially equal. For this reason, even if the magnetic poles are simultaneously generated by the coil portions at intervals corresponding to the magnetic poles, the deviation of the magnetic lance is suppressed even if the brush contact becomes unstable. In addition, since a pressure equalizing line is unnecessary, the manufacturing cost is reduced.
請求項3に記載の発明によれば、2つのセグメント間に並列に接続された2つの巻線部は、ブラシの極数に対応する間隔のティースに同じ巻数にて巻回されたコイル部をそれぞれ有している。そして、セグメントとコイル部とを接続する渡り線の長さを略等しく形成されている。ため、磁極に対応する間隔でコイル部による磁極が同時に発生し、ブラシの接触が不安定になっても磁気バンランスのずれが抑制される。また、均圧線が不要であるため、製造コストが低減される。 According to the third aspect of the present invention, the two winding portions connected in parallel between the two segments are the coil portions wound with the same number of turns around the teeth corresponding to the number of poles of the brush. Each has. And the length of the connecting wire which connects a segment and a coil part is formed substantially equal. For this reason, even when the magnetic poles are generated by the coil portions at intervals corresponding to the magnetic poles, and the contact of the brush becomes unstable, the deviation of the magnetic lance is suppressed. In addition, since a pressure equalizing line is unnecessary, the manufacturing cost is reduced.
請求項4乃至請求項6に記載の発明によれば、均圧線を設ける工程がなく、従来と作業内容が同じであるため、製造コストが低減される。
請求項7に記載の発明によれば、同時に複数の巻線部を形成することで、製造時間を短縮することができる。
According to invention of
According to the seventh aspect of the present invention, the manufacturing time can be shortened by simultaneously forming a plurality of winding portions.
以上記述したように、本発明によれば、振動や異音の発生を低減し、製造コストの低減を図ることができる電機子及びその巻線方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an armature and a winding method thereof that can reduce the generation of vibrations and abnormal noises and reduce the manufacturing cost.
(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態を図1〜図7に従って説明する。
図1に示すように、直流モータ1はモータハウジング2を有し、該モータハウジング2内に電機子3が収容されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
モータハウジング2は有底円筒状に形成されたヨーク2aと、該ヨーク2aの開口を閉塞するエンドフレーム2bとを有し、その内周面には電機子3を囲むように複数のマグネット4が配置されている。図2に示すように、本実施形態の直流モータ1は断面略円弧状を成す4つのマグネット4を有し、それらマグネット4は隣接する磁極が異極となるようにモータハウジング2の周方向において等間隔に配置されている。つまり、マグネット4の極数は「4」となっている。図1に示すように、このヨーク2aとの底部中央とエンドフレーム2bの中央には軸受5,6がそれぞれ保持され、各軸受5,6は電機子3の回転軸7を回転可能に支持する。
The
電機子3は、回転軸7、電機子コア8、励磁コイル9及びコンミテータ(整流子)10を有し、回転軸7には電機子コア8が固定されている。電機子コア8は、図3に示すように、放射状に延びる複数のティース11を有している。周方向に隣り合うティース11間で形成される空間はスロット12を構成し、該スロット12に巻線が配置される。
The
ティース11には少なくとも1つ以上のティースを跨ぐように巻線が巻回されて励磁コイル9を構成する巻線部13が形成されている。巻線部13は、複数(図3において3つ)のティース11(スロット12)を跨いで巻回されている、つまり、巻線部13は、分布巻きにて巻回されている。
A winding
また、回転軸7には、該回転軸7と一体回転するようにコンミテータ10が固定されている。コンミテータ10は円筒状に形成され、その外周面には回転軸7の軸方向に沿って延びる複数(図2では22個)のセグメント(整流子片)14が設けられており、それらセグメントは、図2に示すようにコンミテータ10の周方向において等間隔に配置されている。図1に示すように、各セグメント14はそれぞれ結線爪15を有し、該結線爪15には巻線部13の巻き始め又は巻き終りが結線されている。従って、巻線部13は、電機子コア8に巻回されたコイル状の部分と、その部分をセグメント14に接続する部分とを有し、このセグメントに接続する部分を渡り線と呼ぶ。
Further, a
図2に示すように、コンミテータ10には、互いに所定角度を有して配置される複数(図において4個)のブラシ16a〜16dがそれぞれ摺接する。相対向する(互いに180°間隔を有して配置される)第1ブラシ16aと第3ブラシ16cは電気的に接続され、相対向する第2ブラシ16bと第4ブラシ16dは電気的に接続されている。第1ブラシ16a及び第3ブラシ16cは例えば図示しない電源のプラス端子に接続され、第2ブラシ16b及び第4ブラシ16dは例えば図示しない電源のマイナス端子に接続されている。そして、各ブラシ16a〜16dからコンミテータ10を介して巻線部13に電源が供給されると、直流モータ1(電機子3)が回転し、この回転に伴って、コンミテータ10に対する各ブラシ16a〜16dの接触する位置が順次移動することで、該モータ1の回転が継続するようになっている。
As shown in FIG. 2, a plurality of (four in the drawing) brushes 16 a to 16 d arranged at a predetermined angle with each other are in sliding contact with the
次に、電機子コア8に対する巻線部13について図3,図4を用いて説明する。
図3は、隣接する一対のセグメントに接続された巻線を示し、図4は、電機子の展開図である。尚、図3及び図4に示す電機子は、16個のセグメント14及びティース11(スロット12)を有するものである。図4に示すように、各セグメント14に対して、セグメント番号(セグメントNo)を時計回り方向に「1」〜「16」と付すことにする。更に、各ティース11にスロット番号(スロットNo)を時計回り方向に「1」〜「16」と付すことにする。
Next, the winding
FIG. 3 shows windings connected to a pair of adjacent segments, and FIG. 4 is an exploded view of the armature. The armature shown in FIGS. 3 and 4 has 16
図3には、番号「1」のセグメント14と番号「2」のセグメント14に接続された巻線部13を示している。この巻線部13は、複数のティース11aに跨って所定回数巻回された第1コイル部21と、複数のティース11bに跨って所定回数巻回された第2コイル部22とを有している。尚、第1コイル部21と第2コイル部22は、図3では単にティース11a,11bに掛けられた線として示してあるが、実際には所定回数(例えば10回)ティース11a,11bに巻回されている。
FIG. 3 shows the winding
第1コイル部21は、巻き始め部としての第1渡り線23により番号「1」のセグメント14と接続され、第2コイル部22は、巻き終り部としての第2渡り線24によりと番号「2」のセグメント14と接続されている。第1コイル部21と第2コイル部22は、第3渡り線25により接続されている。つまり、第1コイル部21と第2コイル部22は番号「1」のセグメント14と番号「2」のセグメント14の間に直列に接続されている。尚、第1渡り線23は番号「1」のセグメント14が備える結線爪15に巻き付けられて端部が固定され、第2渡り線24は番号「2」のセグメント14が備える結線爪15に巻き付けられて端部が固定されている。
The
上記した第1コイル部21と第2コイル部22は、それらの中心が180度の間隔を有するように、180度の間隔を有するティース11a,11b(又はスロット)を中心とし、複数(図において3つ)のティース11a,11bに跨って巻回されている。そして、第1コイル部21と第2コイル部22は、供給される電源によって径方向外側に同じ極性の磁極を発生するように巻回されている。つまり、番号「1」のセグメント14と番号「2」のセグメント14の間に電流を流すことにより、180度の間隔を有する2つの磁極が同時に発生する。従って、図2に示すように、同極の電源端子に接続された第1ブラシ16aと第3ブラシ16cの少なくとも一方がコンミテータ10に接触した状態であっても、電機子3には180度の間隔を有する2つの磁極が同時に発生するため、磁気バンランスが崩れない。
The
更に、第1コイル部21と第2コイル部22は、それらとセグメント14とを接続する第1渡り線23の長さと第2渡り線24の長さがほぼ等しくなるようにティース11a,11bに巻回されている。即ち、番号「1」のセグメント14と番号「2」のセグメント14に対して、それらとほぼ90度の間隔を有するティース11a,11bに巻回されている。
Further, the
また、巻線部13は、それが接続されるセグメント14に対して大きな角度を有するスロット12に巻き始め又は巻き終りの巻線が配置されている。例えば、図3において、第1コイル部21は、番号「12」のスロット12と番号「15」のスロット12に配置されている。これらスロット12は、巻き始めである第1渡り線23が結線された番号「1」のセグメント14と番号「15」のスロット12の間隔に比べて、そのセグメント14と番号「12」のスロット12の間隔の方が広い(大きな角度を有している)。
In addition, the winding
同様に、第2コイル部22は、番号「7」のスロット12と番号「4」のスロット12に配置されている。これらスロット12は、巻き終りである第2渡り線24が結線された番号「2」のセグメント14と番号「4」のスロット12の間隔に比べて、そのセグメント14と番号「7」のスロット12の間隔の方が広い(大きな角度を有している)。
Similarly, the
更に、第1コイル部21と第2コイル部22とを接続する第3渡り線25は、回転軸7に巻き付くようにして、番号「15」のスロット12に配置された巻線と番号「4」のスロット12に配置された巻線とを接続している。これら番号「15」のスロット12と番号「4」のスロット12の間隔は、第1コイル部21と第2コイル部22が配置された他のスロット(番号「12」のスロット12と番号「7」のスロット12とが成す間隔に比べて広い(大きな角度を有している)。
Further, the third connecting
これら、第1渡り線23〜第3渡り線25のそれぞれと回転軸7とが成す角度は、第1渡り線23〜第3渡り線25を回転軸7に近づける。例えば第1渡り線23において、番号「15」のスロット12と番号「1」のセグメント14との間に掛け渡した渡り線と回転軸7とが成す角度に比べて、番号「12」のスロット12と番号「1」のセグメント14との間に掛け渡した第1渡り線23と回転軸7とが成す角度の方が大きい(より直角に近い)。このことは、第1渡り線23において、第1コイル部21側の第1渡り線23を電機子コア8に近づけ、セグメント14側の第1渡り線23をコンミテータ10に近づける。このため、第1渡り線23と電機子コア8、第1渡り線23とコンミテータ10との間に生じるデッドスペースを少なくする。これらは、第2渡り線24及び第3渡り線25においても同様である。
The angle formed between each of the first connecting
このため、第1コイル部21と第2コイル部22とを接続する第3渡り線25、更には次の巻線の渡り線を回転軸7に近づけることができる。つまり、小さな径で多くの渡り線を回転軸7に巻き付けることができ、その占積率を向上する。また、多くの渡り線を小さな径で回転軸7に巻き付けることができるため、渡り線がコイル部の巻回を邪魔することがなく、巻回が容易でコイル部の巻き数を大きくする(巻き数が同じであれば電機子コア8の外径を小さくする)ことができる。
For this reason, the third connecting
尚、第1渡り線23及び第2渡り線24と回転軸7とが成す角度は、結線爪15の巻付け性に影響する。図1に示すように、電機子コア8とコンミテータ10とが軸線方向において離間し、その距離がある程度ある場合には、セグメント14との間隔が短いスロット12に対して巻き始めても、セグメント14の結線爪15に巻付けた巻線部13がその結線爪15から外れることがない。しかし、軸線方向の外形寸法が短い扁平形状の直流モータでは、電機子コア8とコンミテータ10との軸線方向の距離が短いため、結線爪15の突出方向に巻き始め又は巻き終りのスロット12があると、巻線部13が結線爪15から外れてしまう。これに対し、本実施の形態による巻線部13は、セグメント14と巻き始めるスロット12とが90度以上の間隔を有している。従って、扁平型の直流モータにこの巻線を適用した場合、巻き始め及び巻き終りの巻線部13が結線爪15の突出方向に対して90度以上の傾きを持って引っ張られるため、その巻線部13が結線爪15から外れることを防ぐことができる。
Note that the angle formed by the first connecting
本実施形態の第1コイル部21と第2コイル部22は、第1渡り線23の長さと第2渡り線24の長さとがほぼ等しくなるように、等しくなるようにティース11a,11bに巻回されている。つまり、第1渡り線23が接続されたセグメント14と第1コイル部21の巻き始めが配置されたスロット12の間隔と、第2渡り線24が接続されたセグメント14と第2コイル部22の巻き終りが配置されたスロット12との間隔がほぼ同じである。従って、第1渡り線23と第2渡り線24が結線爪15に対してほぼ同じ傾きを持って引っ張られるため、巻き始め及び巻き終りにおいて巻線部13が結線爪15から外れることを防ぐことができる。
The
扁平形状の直流モータにおいて、巻線部13を結線爪15から外れないようにすることは可能である。それは、図10に示すように、巻線部の第1渡り線23aと第2渡り線24aを回転軸7巻付けるようにすればよい。しかし、図10のように巻線部を構成すると、第1渡り線23aと第2渡り線24aの長さが、図3に示す第1渡り線23と第2渡り線24の長さに比べて長くなる。従って、本実施形態のように、2つのセグメント14の間に接続した巻線部13の第1コイル部21と第2コイル部22を、それらの中心が180度の間隔を有するように巻回することで、第1渡り線23と第2渡り線24の長さを効果的に短くすることができる。更に、回転軸7に対する巻線の巻付けが必要最小限となるため、素材の使用量の増加を防ぎ、電機子コア8とコンミテータ10との間の軸線方向の距離を短くすることが可能となる。
In the flat DC motor, it is possible to prevent the winding
図5及び図6は、磁気バランスによる作用を説明するための概略図である。
図5(a)は、本実施形態の直流モータ1において、第3ブラシ16cの接触状態が不安定(第3ブラシ16cからの給電無し)であり、第1ブラシ16aから第2ブラシ16b及び第4ブラシへ電流が流れるコイル部のみを示し、図5(b)はそれらのコイルを簡略化して1つのコイルで示している。図6(a)は、従来の直流モータにおいて、第3ブラシ16cの接触状態が不安定(第3ブラシ16cからの給電無し)であり、第1ブラシ16aから第2ブラシ16b及び第4ブラシへ電流が流れるコイル部のみを示し、図6(b)はそれらのコイルを簡略化して1つのコイルで示している。尚、従来の直流モータは、本実施形態における第1コイル部と第2コイル部が同じティースに巻回されている、所謂重ね巻のモータである。
5 and 6 are schematic views for explaining the action due to the magnetic balance.
FIG. 5A shows that in the
図5(b)及び図6(b)において、第1コイル部により発生する電磁力を破線の矢印で示し、第2コイル部により発生する電磁力を実線の矢印で示す。
重ね巻の直流モータの場合、図6(b)に示すように、X軸方向の電磁力は同じ大きさで互いに逆方向に向いているが、Y軸方向の電磁力は同じ方向(−Y方向)を向いている。従って、この直流モータは電磁力のバランスが崩れており、電磁力が電機子を径方向に移動させるように働くため、回転の振動や騒音が発生する。
In FIG. 5B and FIG. 6B, the electromagnetic force generated by the first coil portion is indicated by a broken line arrow, and the electromagnetic force generated by the second coil portion is indicated by a solid line arrow.
In the case of a lap-winding DC motor, as shown in FIG. 6B, the electromagnetic forces in the X-axis direction have the same magnitude and are directed in opposite directions, but the electromagnetic forces in the Y-axis direction have the same direction (−Y Direction). Accordingly, the balance of electromagnetic force is lost in this DC motor, and the electromagnetic force works to move the armature in the radial direction, so that rotational vibration and noise are generated.
一方、本実施形態の直流モータ1の場合、図5(b)に示すように、第1コイル部に発生する電磁力と、第2コイル部に発生する電磁力は、同じ大きさで互いに逆方向に向いている。従って、直流モータ1は、電磁力のバランスがよく、電機子を径方向に移動させるような力が発生しないため、ブラシの接触タイミングのずれによる回転の振動や騒音は発生しない。
On the other hand, in the case of the
次に、電機子3に巻線部13を形成する方法について図3を用いて説明する。
先ず、巻線部13の巻線を番号「1」のセグメント14に設けられた結線爪15に結線する。次に、電機子3を所定の第1の方向(図3において時計方向)に略90度回転させ、巻線をティース11に所定回数巻回させて第1コイル部21を形成する。
Next, a method for forming the winding
First, the winding of the winding
次に、電機子3を第1の方向に180度回転させ、巻線をティース11に所定回数巻回させて第2コイル部22を形成する。次に、電機子3を第1の方向に略90度回転させ、巻線を番号「2」のセグメント14に設けられた結線爪15に結線する。これにより1つの巻線部13が形成される。
Next, the
同様にして全てのセグメント14に対して同様の作業を順次繰返し、最初の結線爪15に巻線を結線して電機子コア8への巻装作業を終了する。これにより、複数の巻線部13からなる励磁コイル9が形成される。
Similarly, the same operation is sequentially repeated for all the
図7(a)〜(d)は、一対のセグメント間の巻線を複数のコイル部として異なるティースに巻回した場合の作用を説明するための概略図である。尚、図7では、作用を解りやすくするために、上記形態に比べてティースの数を少なくしてある。 FIGS. 7A to 7D are schematic views for explaining the operation when windings between a pair of segments are wound around different teeth as a plurality of coil portions. In FIG. 7, the number of teeth is reduced compared to the above-described form in order to make the operation easy to understand.
図7(c)に示すように、所定巻数のコイル部31を形成した場合、そのコイル部31はスロット12を塞いでいる。従って、図7(d)に示すように、次に形成するコイル部32は、スロット12の最深部(径方向内側)まで巻回することができない。これにより、巻線の占積率が悪い。
As shown in FIG. 7C, when the
これに対し、図7(a)に示すように、図7(c)のコイル部31の巻数のそれぞれ1/2の巻数の第1コイル部33aと第2コイル部33bを異なるティースに巻回すると、これらコイル部33a,33bは、スロットを塞いでいない。従って、次の第1コイル部34aと第2コイル部34bは、スロットの最深部(径方向内側)に巻回される。更に、これらコイル部33a,33b,34a,34bは、は、スロットを塞いでいない。従って、次の第1コイル部と第2コイル部は、スロットの最深部(径方向内側)に巻回される。
On the other hand, as shown in FIG. 7A, the
このように、図7(a)〜(d)に示す電機子コア8における各スロットの体積は同じであるが、コイル部を分割して複数のティースに巻回することで、占積率を向上させることができる。
Thus, the volume of each slot in the
尚、複数、例えば2つのフライヤを用いて2つの巻線部を同時に形成する場合、1つのフライヤによる巻線は図7(a)の状態に巻回されるが、もう1つのフライヤによる巻線は先の巻線と同じティース(スロット)に巻回されるため、2つの巻線部形成された状態は図7(c)と同じ状態である。このため、巻線がスロットを塞ぐため、占積率が向上しない。つまり、本実施の形態の巻線部13は、1つのフライヤ(シングルフライヤ)を備えた巻線機にて実施することで、占積率を向上させ、コイルエンドを低くすることができる。
When two winding parts are formed simultaneously using a plurality of, for example, two flyers, the winding by one flyer is wound in the state of FIG. 7A, but the winding by another flyer is wound. Is wound around the same tooth (slot) as the previous winding, so that the two winding portions are formed as shown in FIG. For this reason, since the winding blocks the slot, the space factor is not improved. That is, the winding
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)2つのセグメント14の間に接続した巻線部13の第1コイル部21と第2コイル部22を、それらの中心が180度の間隔を有するように、複数のティース11a,11bに跨って巻回した。そして、第1コイル部21と第2コイル部22は、供給される電源によって径方向外側に同じ極性の磁極を発生するように巻回した。従って、上記2つセグメント14の間に電流を流すことにより、180度の間隔を有する2つの磁極が同時に発生する。この結果、同極の電源端子に接続された2つのブラシの一方がコンミテータ10に接触した状態であっても、電機子には180度の間隔を有する2つの磁極が同時に発生するため、磁気バンランスの崩れを抑えることができる。このため、火花(アーク)の発生を抑え、回転軸7の振動低減や、騒音を低下することができる。更には、火花の発生を抑えることで、ブラシ及び整流子の寿命低下を抑えることができる。また、均圧線を必要としないので、モータのコストを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)2つのセグメント14に対して巻線部13を形成する作業は、一般的に直流モータを形成する作業であるため、特別な作業を追加する必要がなく、また、均圧線を設ける工程が無くなるので、製造コストを低減することができる。
(2) Since the operation of forming the winding
(3)2つのセグメント14の間に接続した巻線部13の第1コイル部21と第2コイル部22を、それらの中心が180度の間隔を有するように巻回した。従って、第1渡り線23と第2渡り線24の長さを効果的に短くすることができる。更に、回転軸7に対する巻線の巻付けが必要最小限となるため、素材の使用量の増加を防ぎ、電機子コア8とコンミテータ10との間の軸線方向の距離を短くすることが可能となる。
(3) The
(第2の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施の形態を図8〜図9に従って説明する。
尚、本実施の形態は、電機子コアに対する巻線が第1の実施の形態と異なるため、第1の実施の形態と同じ構成部材については説明及び図面を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
In addition, since this embodiment differs in the winding with respect to an armature core from 1st Embodiment, description and drawing are abbreviate | omitted about the same component as 1st Embodiment.
図8(a)(b)は、隣接する一対のセグメントに接続された巻線部を示し、図9(a)(b)は、電機子の展開図である。尚、図8及び図9に示す電機子は、16個のセグメント14及びティース11(スロット12)を有するものである。図9に示すように、各セグメント14に対して、セグメント番号(セグメントNo)を時計回り方向に「1」〜「16」と付すことにする。更に、各ティース11にスロット番号(スロットNo)を時計回り方向に「1」〜「16」と付すことにする。
8A and 8B show winding portions connected to a pair of adjacent segments, and FIGS. 9A and 9B are development views of the armature. The armature shown in FIGS. 8 and 9 has 16
図8(a)には、番号「1」のセグメント14と番号「2」のセグメント14に接続された第1巻線部41を示し、図8(b)には、番号「1」のセグメント14と番号「2」のセグメント14に接続された第2巻線部51を示している。
FIG. 8A shows the first winding
第1巻線部41は複数のティース11aに跨って所定回数巻回されたコイル部42を有している。第2巻線部51は複数のティース11bに跨って所定回数巻回されたコイル部52を有している。尚、第1巻線部41のコイル部42を第1コイル部42、第2巻線部51のコイル部52を第2コイル部52として説明する。また、第1コイル部42と第2コイル部52は、図8では単にティース11a,11bに掛けられた線として示してあるが、実際には所定回数(例えば10回)ティース11a,11bに巻回されている。
The first winding
第1コイル部42は、巻き始め部としての第1渡り線43により番号「1」のセグメント14と接続され、巻き終り部としての第2渡り線44によりと番号「2」のセグメント14と接続されている。第2コイル部52は、巻き始め部としての第3渡り線53により番号「1」のセグメント14と接続され、巻き終り部としての第4渡り線54によりと番号「2」のセグメント14と接続されている。つまり、第1コイル部42と第2コイル部52は番号「1」のセグメント14と番号「2」のセグメント14の間に並列に接続されている。
The
従って、第1コイル部42と第2コイル部52には、番号「1」又は番号「2」のセグメントに供給される電流の1/2がそれぞれ流れる。このため、本実施の形態における第1巻線部41と第2巻線部51の断面積は、第1の実施の形態における巻線の断面積の1/2に設定されている。このように細い断面積の第1巻線部41と第2巻線部51は、巻線間の隙間が第1の実施の形態におけるそれよりも小さくなるため、同じ容積のスロットに対する占積率がたかくなり、ほぼ2倍の巻数のコイル部を形成することができる。従って、第1巻線部41及び第2巻線部51に流れる電流は1/2になるが、各コイル部42,52の巻数が多くなることで、同程度の磁束を発生させることができる。このため、本実施の形態の直流モータは、第1の実施の形態の直流モータ1と同程度の特性を得ることができる。
Accordingly, ½ of the current supplied to the segment with the number “1” or the number “2” flows through the
上記した第1コイル部42と第2コイル部52は、それらの中心が180度の間隔を有するように、180度の間隔を有するティース11a,11b(又はスロット)を中心とし、複数(図において3つ)のティース11a,11bに跨って巻回されている。そして、第1コイル部42と第2コイル部52は、供給される電源によって径方向外側に同じ極性の磁極を発生するように巻回されている。つまり、番号「1」のセグメント14と番号「2」のセグメント14の間に電流を流すことにより、180度の間隔を有する2つの磁極が同時に発生する。従って、図2に示すように、同極の電源端子に接続された第1ブラシ16aと第3ブラシ16cの少なくとも一方がコンミテータ10に接触した状態であっても、電機子には180度の間隔を有する2つの磁極が同時に発生するため、磁気バンランスが崩れない。
The
更に、第1コイル部42と第2コイル部52は、それらとセグメント14とを接続する第1渡り線43の長さと第4渡り線54の長さ、第2渡り線44の長さと第3渡り線53の長さ、がほぼ等しくなるようにティース11a,11bに巻回されている。即ち、番号「1」のセグメント14と番号「2」のセグメント14に対して、それらとほぼ90度の間隔を有するティース11a,11bに巻回されている。
Furthermore, the
そして、第1巻線部41及び第2巻線部51は、それが接続されるセグメント14に対して大きな角度を有するスロット12に巻き始め又は巻き終りの巻線が配置されている。例えば、図8(a)において、第1コイル部42は、番号「12」のスロット12と番号「15」のスロット12に配置されている。これらスロット12は、巻き始めである第1渡り線43が結線された番号「1」のセグメント14と番号「15」のスロット12の間隔に比べて、そのセグメント14と番号「12」のスロット12の間隔の方が広い(大きな角度を有している)。第2渡り線44は、番号「15」のスロット12から回転軸7に巻付けるようにして番号「2」のセグメント14に接続されているため、スロット12からセグメント14に直接向かう場合に比べてそのセグメント14とスロット12との間隔が広い。
The first winding
同様に、第2コイル部52は、番号「7」のスロット12と番号「4」のスロット12に配置されている。これらスロット12は、巻き終りである第3渡り線53が結線された番号「2」のセグメント14と番号「4」のスロット12の間隔に比べて、そのセグメント14と番号「7」のスロット12の間隔の方が広い(大きな角度を有している)。そして、第4渡り線54は、番号「15」のスロット12から回転軸7に巻付けるようにして番号「2」のセグメント14に接続されているため、スロット12からセグメント14に直接向かう場合に比べてそのセグメント14とスロット12との間隔が広い。
Similarly, the
これら、第1渡り線43,第2渡り線44,第3渡り線53及び第4渡り線54のそれぞれと回転軸7とが成す角度は、第1渡り線43,第2渡り線44,第3渡り線53及び第4渡り線54を回転軸7に近づける。例えば第1渡り線43において、番号「15」のスロット12と番号「1」のセグメント14との間に掛け渡した渡り線と回転軸7とが成す角度に比べて、番号「12」のスロット12と番号「1」のセグメント14との間に掛け渡した第1渡り線43と回転軸7とが成す角度の方が大きい(より直角に近い)。このことは、第1渡り線43において、第1コイル部42側の第1渡り線43を電機子コア8に近づけ、セグメント14側の第1渡り線43をコンミテータ10に近づける。このため、第1渡り線43と電機子コア8、第1渡り線43とコンミテータ10との間に生じるデッドスペースを少なくする。これらは、第2渡り線44,第3渡り線53及び第4渡り線54においても同様である。
The angle formed between the first connecting
このため、小さな径で多くの渡り線を回転軸7に巻き付けることができ、その占積率を向上する。また、多くの渡り線を小さな径で回転軸7に巻き付けることができるため、渡り線がコイル部の巻回を邪魔することがなく、巻回が容易でコイル部の巻き数を大きくする(巻き数が同じであれば電機子コア8の外径を小さくする)ことができる。
For this reason, many connecting wires can be wound around the
第1の実施の形態と同様に、本実施の形態において、扁平形状の直流モータに対して第1巻線部41及び第2巻線部51を結線爪15から外れないようにすることは可能である。それは、図11(a)に示すように、第1渡り線43aと第2渡り線44aを回転軸7巻付け、図11(b)に示すように、第3渡り線53aと第2渡り線54aを回転軸7巻付けるようにすればよい。この場合、図11(a)に示す第1渡り線43aと第2渡り線44aの長さは図8(a)に示す第1渡り線43と第2渡り線44の長さと実効的に同じである。しかし、図11(b)に示す第3渡り線53aと第4渡り線54aの長さが、図8(b)に示す第3渡り線53と第4渡り線54の長さに比べて長くなる。従って、本実施形態のように、2つのセグメント14の間に接続した第1巻線部41のコイル部42を、それを接続するセグメント14と反時計方向に90度の間隔を有するように巻回し、第2巻線部51のコイル部52を、それを接続するセグメント14と反時計方向に270度の間隔を有するように巻回することで、第1渡り線43,第2渡り線44,第3渡り線53及び第4渡り線54の長さを効果的に短くすることができる。更に、回転軸7に対する巻線の巻付けが必要最小限となるため、素材の使用量の増加を防ぎ、電機子コア8とコンミテータ10との間の軸線方向の距離を短くすることが可能となる。
Similar to the first embodiment, in the present embodiment, it is possible to prevent the first winding
次に、第1巻線部41と第2巻線部51を形成する方法について図3を用いて説明する。
第1巻線部41と第2巻線部51はそれぞれの形成工程にて形成される。
Next, a method of forming the first winding
The first winding
第1巻線部41を形成する工程(第1形成工程)は、以下の通りである。
先ず、第1巻線部41の巻線を番号「1」のセグメント14に設けられた結線爪15に結線する。次に、電機子3を所定の第1の方向(図3において時計方向)に略90度回転させ、巻線をティース11に所定回数巻回させて第1コイル部42を形成する。次に、電機子3を第1の方向に略270度回転させ、巻線を番号「2」のセグメント14に設けられた結線爪15に結線する。これにより1つの第1巻線部41が形成される。
The step of forming the first winding part 41 (first forming step) is as follows.
First, the winding of the first winding
第2巻線部51を形成する工程(第2形成工程)は、以下の通りである。
先ず、第2巻線部51の巻線を番号「1」のセグメント14に設けられた結線爪15に結線する。次に、電機子3を所定の第1の方向(図3において時計方向)に略270度回転させ、巻線をティース11に所定回数巻回させて第1コイル部42を形成する。次に、電機子3を第1の方向に略90度回転させ、巻線を番号「2」のセグメント14に設けられた結線爪15に結線する。これにより1つの第2巻線部51が形成される。
The step of forming the second winding part 51 (second forming step) is as follows.
First, the winding of the second winding
上記第1形成工程と第2形成工程を全てのセグメント14に対して同様の作業を順次繰返し、最初の結線爪15に巻線を結線して電機子への巻装作業を終了する。これにより、複数の第1巻線部41及び第2巻線部51からなる励磁コイルが形成される。
The first forming step and the second forming step are sequentially repeated for all the
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)2つのセグメント14の間に第1巻線部41と第2巻線部51とを並列に接続し、第1巻線部41の第1コイル部42と第2巻線部51の第2コイル部52を、それらの中心が180度の間隔を有するように、複数のティース11a,11bに跨って巻回した。そして、第1コイル部42と第2コイル部52は、供給される電源によって径方向外側に同じ極性の磁極を発生するように巻回した。従って、上記2つセグメント14の間に電流を流すことにより、180度の間隔を有する2つの磁極が同時に発生する。この結果、同極の電源端子に接続された2つのブラシの一方がコンミテータ10に接触した状態であっても、電機子には180度の間隔を有する2つの磁極が同時に発生するため、磁気バンランスの崩れを抑えることができる。このため、火花(アーク)の発生を抑え、回転軸7の振動低減や、騒音を低下することができる。更には、火花の発生を抑えることで、ブラシ及び整流子の寿命低下を抑えることができる。また、均圧線を必要としないので、モータのコストを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The first winding
(2)2つのセグメント14に対して第1巻線部41と第2巻線部51を形成する作業は、一般的に直流モータを形成する作業であるため、特別な作業を追加する必要がなく、また、均圧線を設ける工程が無くなるので、製造コストを低減することができる。
(2) Since the operation of forming the first winding
(3)2つのセグメント14の間に接続した第1巻線部41のコイル部42を、それを接続するセグメント14と反時計方向に90度の間隔を有するように巻回し、第2巻線部51のコイル部52を、それを接続するセグメント14と反時計方向に270度の間隔を有するように巻回した。従って、第1巻線部41の第1渡り線43及び第2渡り線44と、第2巻線部51の第3渡り線53及び第4渡り線54の長さを効果的に短くすることができる。更に、回転軸7に対する巻線の巻付けが必要最小限となるため、素材の使用量の増加を防ぎ、電機子コア8とコンミテータ10との間の軸線方向の距離を短くすることが可能となる。
(3) The
尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施の形態では、1つのフライヤを使用して巻線を巻回する場合について説明したが、複数のフライヤを使用して巻線を巻回してもよい。例えば、2つのフライヤを使用する場合、1つのフライヤから繰り出される巻線を番号「1」のセグメントに設けられた結線爪に結線するときに、他のフライヤから繰り出される巻線を上記セグメントと180度の間隔を有するセグメント(16セグメントの場合は番号「9」のセグメント)に結線する。そして、上記と同じ工程にて第1コイル部と第2コイル部をそれぞれ形成する。この時、各セグメントに接続された第2コイル部は、互いに他のセグメントに接続された第1コイル部の外側(上層)に巻回される。即ち、番号「1」のセグメントに接続された第2コイル部は、番号「9」のセグメントに接続された第1コイル部の外側(上層)に巻回され、番号「9」のセグメントに接続された第2コイル部は、番号「9」のセグメントに接続された第1コイル部の外側(上層)に巻回される。このように巻線を巻回しても上記実施の形態と同様の効果が得られるとともに、巻回工程の時間が短縮され、生産性が向上する。
In addition, you may implement each said embodiment in the following aspects.
In the above embodiment, the case where the winding is wound using one flyer has been described, but the winding may be wound using a plurality of flyers. For example, when two flyers are used, when the windings fed out from one flyer are connected to the connection claws provided in the segment of the number “1”, the windings fed out from the other flyers are connected to the segments 180. The segments are connected to the segments having the interval of degrees (the segment of number “9” in the case of 16 segments). And a 1st coil part and a 2nd coil part are each formed in the same process as the above. At this time, the 2nd coil part connected to each segment is wound around the outside (upper layer) of the 1st coil part mutually connected to the other segment. That is, the second coil portion connected to the segment with the number “1” is wound around the outer side (upper layer) of the first coil portion connected to the segment with the number “9” and connected to the segment with the number “9”. The second coil portion thus wound is wound around the outer side (upper layer) of the first coil portion connected to the segment of number “9”. Even if the winding is wound in this way, the same effect as in the above embodiment can be obtained, and the time for the winding process can be shortened to improve the productivity.
・上記実施の形態では、1つのフライヤを使用して巻線を巻回する場合について説明したが、第1の実施の形態と同様に複数のフライヤを使用して巻線を巻回してもよく、このように巻線を巻回しても上記実施の形態と同様の効果が得られるとともに、巻回工程の時間が短縮され、生産性が向上する。 In the above embodiment, the case where the winding is wound using one flyer has been described. However, the winding may be wound using a plurality of flyers as in the first embodiment. Even if the winding is wound in this way, the same effect as that of the above embodiment can be obtained, and the time of the winding process can be shortened and the productivity can be improved.
・上記実施の形態において、上記第1形成工程と第2形成工程の順序は、限定されない。例えば、第2形成工程の次に第1形成工程を実行する、第1形成工程と第2形成工程を交互に繰り返し実行する、全てのセグメント14に対して第1形成工程(又は第2形成工程)を実行した後に第2形成工程(又は第1形成工程)を実行する。
-In the said embodiment, the order of the said 1st formation process and a 2nd formation process is not limited. For example, the first forming process (or the second forming process) is performed on all the
3…電機子、11,11a,11b…ティース、13…巻線部、14…セグメント、16a〜16d…ブラシ、21,42…第1コイル部、22,52…第2コイル部、23,24,25…渡り線、41…第1巻線部、43,44…渡り線、51…第2巻線部、53,54…渡り線。 3 ... Armature, 11, 11a, 11b ... Teeth, 13 ... Winding part, 14 ... Segment, 16a-16d ... Brush, 21, 42 ... First coil part, 22, 52 ... Second coil part, 23, 24 , 25 ... crossover wire, 41 ... first winding portion, 43, 44 ... crossover wire, 51 ... second winding portion, 53, 54 ... crossover wire.
Claims (7)
前記巻線部は、
前記ブラシの極数に対応する間隔の前記ティースに同じ巻数にて巻回された複数のコイル部と、
前記2つのセグメントのうちの一方と1つのコイル部とを接続する第1渡り線と、
前記2つのセグメントのうちの他方と他のコイル部のうちの1つとを接続する第2渡り線と、
前記複数のコイル部を直列接続する第3渡り線と、を備え、
前記第1渡り線と前記第2渡り線の長さを略等しくしたことを特徴とする電機子。 A core having a plurality of teeth, a commutator having a plurality of segments to which a plurality of brushes having four or more poles are slidably contacted, and connected between two segments and wound around at least one or more of the teeth. In an armature having a winding part, and a rotating shaft that penetrates the core and the commutator,
The winding portion is
A plurality of coil portions wound at the same number of turns on the teeth at intervals corresponding to the number of poles of the brush;
A first crossover connecting one of the two segments and one coil part;
A second jumper connecting the other of the two segments and one of the other coil portions;
A third crossover connecting the plurality of coil portions in series,
The length of the said 1st crossover wire and the said 2nd crossover wire was made substantially equal, The armature characterized by the above-mentioned.
前記巻線部は、
180度の間隔を有し、同じ巻数にて形成された第1コイル部及び第2コイル部と、
前記2つのセグメントのうちの一方と前記第1コイル部とを接続する第1渡り線と、
前記2つのセグメントのうちの他方と前記第2コイル部とを接続する第2渡り線と、
前記第1コイル部と前記第2コイル部とを接続する第3渡り線と、を備え、
前記第1渡り線と前記第2渡り線の長さを略等しくしたことを特徴とする電機子。 A core having a plurality of teeth, a commutator having a plurality of segments to which two sets of brushes are slidably contacted, and a winding connected between the two segments and wound across at least one or more of the teeth In an armature having a portion and a rotating shaft that penetrates the core and the commutator,
The winding portion is
A first coil portion and a second coil portion having a 180 degree interval and formed with the same number of turns;
A first crossover connecting one of the two segments and the first coil portion;
A second crossover connecting the other of the two segments and the second coil portion;
A third connecting wire connecting the first coil part and the second coil part,
The length of the said 1st crossover wire and the said 2nd crossover wire was made substantially equal, The armature characterized by the above-mentioned.
前記2つのセグメント間には第1巻線部と第2巻線部とが並列接続され、
前記第1巻線部は、前記ティースに巻回された第1コイル部と、該第1コイル部を前記2つのセグメントに接続する渡り線と、を備え、
前記第2巻線部は、前記第1コイル部と同じ巻数にて巻線が巻回された第2コイル部と、該第2コイル部を前記2つのセグメントに接続する渡り線と、を備え、
前記第1巻線部のコイル部と前記第2巻線部のコイル部は180度の間隔を有するように形成され、
前記各巻線における渡り線の長さの和を略等しくしたことを特徴とする電機子。 A core having a plurality of teeth, a commutator having a plurality of segments to which a four-pole brush is slidably contacted, and a winding wound between the two segments and straddling at least one or more of the teeth In an armature having a portion and a rotating shaft that penetrates the core and the commutator,
A first winding part and a second winding part are connected in parallel between the two segments,
The first winding portion includes a first coil portion wound around the teeth, and a connecting wire connecting the first coil portion to the two segments,
The second winding portion includes a second coil portion in which a winding is wound with the same number of turns as the first coil portion, and a jumper wire that connects the second coil portion to the two segments. ,
The coil part of the first winding part and the coil part of the second winding part are formed to have an interval of 180 degrees,
The armature characterized in that the sum of the lengths of the jumper wires in each of the windings is made substantially equal.
第1のセグメントに巻線を接続する工程と、
前記電機子を第1の方向に略90度回転させ、少なくとも1つ以上の前記ティースに巻線を巻回して第1コイル部を形成する工程と、
前記電機子を第1の方向に180度回転させ、少なくとも1つ以上の前記ティースに巻線を巻回して前記第1コイル部と同じ巻数の第2コイル部を形成する工程と、
前記電機子を第1の方向に略90度回転させ、前記巻線を前記第1のセグメントに隣接する第2のセグメントに接続する工程と、
を備えた電機子の製造方法。 A core having a plurality of teeth, a commutator having a plurality of segments to which a four-pole brush is slidably contacted, and a winding wound between the two segments and straddling at least one or more of the teeth And a rotating shaft that penetrates the core and the commutator,
Connecting a winding to the first segment;
Rotating the armature approximately 90 degrees in a first direction and winding a winding around at least one of the teeth to form a first coil portion;
Rotating the armature 180 degrees in a first direction and winding a winding around at least one of the teeth to form a second coil portion having the same number of turns as the first coil portion;
Rotating the armature approximately 90 degrees in a first direction and connecting the winding to a second segment adjacent to the first segment;
A method of manufacturing an armature comprising:
前記2つのセグメント間には第1巻線部と第2巻線部とが並列接続され、
前記第1の巻線部を形成する第1形成工程と、
前記第2の巻線部を形成する第2形成工程とを備え、
前記第1形成工程は、
第1のセグメントに第1の巻線を接続する工程と、
前記電機子を第1の方向に略90度回転させ、少なくとも1つ以上の前記ティースに第1の巻線を巻回してコイル部を形成する工程と、
前記電機子を第1の方向に270度回転させ、前記第1の巻線を前記第1のセグメントに隣接する第2のセグメントに接続する工程と、を含み、
前記第2形成工程は、
第1のセグメントに第2の巻線を接続する工程と、
前記電機子を第1の方向に略270度回転させ、少なくとも1つ以上の前記ティースに前記第2の巻線を巻回してコイル部を形成する工程と、
前記電機子を第1の方向に略90度回転させ、前記第2の巻線を前記第1のセグメントに隣接する第2のセグメントに接続する工程と、を含む、
ことを特徴とする電機子の製造方法。 A core having a plurality of teeth, a commutator having a plurality of segments to which a four-pole brush is slidably contacted, and a winding wound between the two segments and straddling at least one or more of the teeth And a rotating shaft that penetrates the core and the commutator,
A first winding part and a second winding part are connected in parallel between the two segments,
A first forming step of forming the first winding portion;
A second forming step of forming the second winding portion,
The first forming step includes
Connecting the first winding to the first segment;
Rotating the armature approximately 90 degrees in a first direction and winding a first winding around at least one of the teeth to form a coil portion;
Rotating the armature in a first direction 270 degrees and connecting the first winding to a second segment adjacent to the first segment;
The second forming step includes
Connecting a second winding to the first segment;
Rotating the armature approximately 270 degrees in a first direction and winding the second winding around at least one of the teeth to form a coil portion;
Rotating the armature approximately 90 degrees in a first direction and connecting the second winding to a second segment adjacent to the first segment;
An armature manufacturing method characterized by the above.
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-
2004
- 2004-03-18 JP JP2004078422A patent/JP2005269781A/en active Pending
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