(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ、モータ性能を向上させ、接続線の損傷を防止できるモータを提供する。【解決手段】アーマチュアコア６のスロット５１の個数をＳｒとし、セグメント１４の個数をＳｅとしたとき、各個数Ｓｒ，Ｓｅは、Ｓｒ＝３・Ｓｅを満たすように設定されており、各ティース５０に巻回されたコイル７のうち、異相のコイル７間に跨るように接続線５２が設けられ、接続線５２の両端がそれぞれ別の相のコイル７に接続されている。【選択図】図２
2019161727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を有するヨークと、
前記ヨークに対して回転自在に設けられたアーマチュアと、
前記アーマチュアに電流を供給する複数のブラシと、
を備え、
前記アーマチュアは、
回転軸線回りに回転する回転軸と、
前記回転軸に固定され、コイルが巻回される複数のティース、及び周方向に隣接する前記ティース間に形成される複数のスロットを有するアーマチュアコアと、
前記回転軸に固定され、前記コイルが接続されるとともに前記ブラシが摺接される複数のセグメントを有するコンミテータと、
同電位となる前記セグメント同士を短絡する複数の接続線と、
を備え、
前記スロットの個数をＳｒとし、前記セグメントの個数をＳｅとしたとき、各前記個数Ｓｒ，Ｓｅは、
Ｓｒ＝３・Ｓｅ
を満たすように設定されており、
各前記ティースに巻回された前記コイルのうち、異相の前記コイル間に跨るように前記接続線が設けられ、前記接続線の両端がそれぞれ別の相の前記コイルに接続されている
ことを特徴とするモータ。
【請求項２】
同相となる前記ティースに巻回された前記コイルは、同相の各前記ティースの全てに連続して一連に巻回され、両端のみ前記セグメントに接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記スロットの個数Ｓｒを９、前記セグメントの個数Ｓｅを２７に設定し、
前記ティースに周方向に１から６まで順に番号を付するとともに、前記セグメントに周回り方向に１から１２まで順に番号を付したとき、
前記コイルは、
１番−２０番セグメント間に両端が接続されるとともに、１番、４番、７番ティースに順方向に巻回され、
５番−６番セグメント間に両端が接続されるとともに、１番、４番、７番ティースに前記順方向とは逆方向に巻回され、
２４番−２５番セグメント間に両端が接続されるとともに、１番、４番、７番ティースに前記逆方向に巻回され、
４番−２３番セグメント間に両端が接続されるとともに、２番、５番、８番ティースに前記順方向に巻回され、
８番−９番セグメント間に両端が接続されるとともに、２番、５番、８番ティースに前記逆方向に巻回され、
１９番−２７番セグメント間に両端が接続されるとともに、２番、５番、８番ティースに前記逆方向に巻回され、
７番−２６番セグメント間に両端が接続されるとともに、３番、６番、９番ティースに前記順方向に巻回され、
２番−３番セグメント間に両端が接続されるとともに、３番、６番、９番ティースに前記逆方向に巻回され、
２１番−２２番セグメント間に両端が接続されるとともに、３番、６番、９番ティースに前記逆方向に巻回されている
ことを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記ヨークは有底筒状に形成されており、
前記ヨークの開口部を閉塞するブラケットを有し、
前記ヨークの径方向の最大長さをＬｘとし、前記ヨークの底部と前記ブラケットとの間の外側の長さをＬｙとしたとき、前記最大長さＬｘと前記長さＬｙは、
Ｌｘ＞Ｌｙ
を満たすように設定されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータの中には、車両等に搭載されるブラシ付きの３相直流モータ（以下、ブラシ付きモータという）がある。このブラシ付きモータは、内周面に永久磁石を取り付けた円筒状のヨークと、ヨークの径方向内側に回転自在に設けられたアーマチュアと、を備えている。
アーマチュアは、回転軸と、回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアと、回転軸にアーマチュアコアと隣接するように外嵌固定されたコンミテータと、を有している。
【０００３】
アーマチュアコアには、径方向に沿って延び、放射状に配置された複数のティースを有している。周方向に隣接する各ティース間には、蟻溝状のスロットが形成される。これらスロットを介して各ティースにコイル（巻線）が巻回される。
コンミテータには、複数のセグメントが周方向に沿って配置されている。これらセグメントに、コイルが接続されている。また、各セグメントには、ブラシが摺接される。ブラシは、外部電源に電気的に接続される。そして、外部電源の電力がブラシを介して各セグメントに印加されることにより、各コイルに電流が供給される。
【０００４】
これにより、アーマチュアコアに所定の磁界が形成され、この磁界と永久磁石との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。このため、アーマチュアが回転する。
また、アーマチュアが回転することによって、ブラシが摺接するセグメントが順次変更され、コイルに供給される電流の向きが切替えられる、いわゆる整流が行われる。これにより、アーマチュアが継続的に回転する。
【０００５】
ここで、ブラシ付きモータのモータ性能を改善するために、さまざまな技術が提案されている。
例えば、各ティースに、コイルを以下のように巻回する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
以下では、各ティースを周方向にＵ，Ｖ，Ｗ相の順に割り当て、ティースに周方向に１から９まで順に番号を付するとともに、セグメントに周回り方向に１から２７まで順に番号を付して説明する。
【０００６】
コイルを、例えば、その巻き始め端を１番セグメントより巻き始めた場合、まず、１番セグメントに接続した後、１番ティースに順方向に巻回する。続いて、コイルを４番ティースに巻回する。続いて、コイルの巻き終わり端を、８番セグメントに接続する。
また、４番セグメントに接続されたコイルを、１番ティースに順方向とは逆方向に巻回する。続いて、コイルを４番ティースに巻回する。その後、５番セグメントにコイルの巻き終わり端を接続する。
【０００７】
同様にして、コイルを、例えば、その巻き始め端を３番セグメントより巻き始めた場合、３番セグメントに接続した後、２，５番ティースに順方向に巻回する。続いて、コイルの巻き終わり端を、１０番セグメントに接続する。また、２，５番ティースに、逆方向にコイルを巻回する。このコイルの巻き始め端、巻き終わり端を、それぞれ６，７番セグメントに接続する。そして、これを各相に対応するセグメント間で順次行う。また、同電位となるセグメント同士を接続線（均圧線）によって短絡している。
【０００８】
このように、コイルの結線は、いわゆるデルタ結線されている。また、このようにコイルを巻回することにより、各相の順方向に巻回されているコイルの巻き始め端が接続されたセグメントと、各相の逆方向に巻回されているコイルの巻き始め端が接続されたセグメントとの相対位置を、一対のブラシ同士の相対位置と等しくすることができる。つまり、セグメントとセグメントとの間のスリットを整流の中心とすることができるため、磁極の中心及びブラシの中心と、整流の中心を容易に合致させることができる。よって、モータ性能を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１１３４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述の特許文献１のようなコイルの巻回構造を、アーマチュアの小型化、巻線作業の容易化、モータ性能の向上化等のために、１つのコイルで一筆書きの如く一連に引き回そうとすると、図４に示すように、接続線が全周に引き回されなくなる。すなわち、例えば、同電位となる１番、１０番、１９番セグメント２１４は、接続線２５２によって、１番−１０番セグメント２１４間が接続されているとともに、１０番−１９番セグメント２１４間が接続されている。これに対し、１９番−１番セグメント２１４間は、接続線２５２で接続されていない。
【００１１】
このようなコイルの巻回構造の場合、図５に示すように、電気回路を示すように展開すると、直列に結線される接続線２５２の一端がコイルに接続されるものの、他端が開放されてしまう。このため、セグメントへのブラシの摺接位置によっては、接続線２５２に供給される電流の電流値が、コイルに供給される電流の電流値の約２倍程度になってしまう可能性があった。この結果、接続線２５２に供給される電流値が大きくなってしまい、接続線２５２が損傷する可能性があった。なお、図５中、「セグ」とは、セグメントを略して称したものである。
【００１２】
そこで、本発明は、小型化を図りつつ、モータ性能を向上させ、接続線の損傷を防止できるモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明に係るモータは、複数の磁極を有するヨークと、前記ヨークに対して回転自在に設けられたアーマチュアと、前記アーマチュアに電流を供給する複数のブラシと、を備え、前記アーマチュアは、回転軸線回りに回転する回転軸と、前記回転軸に固定され、コイルが巻回される複数のティース、及び周方向に隣接する前記ティース間に形成される複数のスロットを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に固定され、前記コイルが接続されるとともに前記ブラシが摺接される複数のセグメントを有するコンミテータと、同電位となる前記セグメント同士を短絡する複数の接続線と、を備え、前記スロットの個数をＳｒとし、前記セグメントの個数をＳｅとしたとき、各前記個数Ｓｒ，Ｓｅは、
Ｓｒ＝３・Ｓｅ
を満たすように設定されており、各前記ティースに巻回された前記コイルのうち、異相の前記コイル間に跨るように前記接続線が設けられ、前記接続線の両端がそれぞれ別の相の前記コイルに接続されていることを特徴とする。
【００１４】
このように構成することで、各ティースへのコイルの巻回作業、及び各セグメントへの接続線の結線作業を、一筆書きの如く一連に１つのコイルで行うことができる。このため、モータの小型化を図りつつ、モータ性能を向上させることができる。
また、接続線は、その両端が必ずそれぞれ別の相のコイルに接続されるので、接続線の一端が開放されてしまうことがない。このため、接続線に供給される電流の電流値が、コイルに供給される電流の電流値の約２倍程度になってしまうことを防止できる。よって、接続線の損傷を防止できる。
【００１５】
本発明に係るモータは、同相となる前記ティースに巻回された前記コイルは、同相の各前記ティースの全てに連続して一連に巻回され、両端のみ前記セグメントに接続されていることを特徴とする。
【００１６】
このように構成することで、各ティースに巻回されたコイルの端末部をそれぞれ対応するセグメントに接続する場合と比較して、コイルの引き回し量を低減できる。
また、コイルの引き回し量を低減できる分、コイルの引き回しを容易にできる。
【００１７】
本発明に係るモータは、前記スロットの個数Ｓｒを９、前記セグメントの個数Ｓｅを２７に設定し、前記ティースに周方向に１から６まで順に番号を付するとともに、前記セグメントに周回り方向に１から１２まで順に番号を付したとき、前記コイルは、１番−２０番セグメント間に両端が接続されるとともに、１番、４番、７番ティースに順方向に巻回され、５番−６番セグメント間に両端が接続されるとともに、１番、４番、７番ティースに前記順方向とは逆方向に巻回され、２４番−２５番セグメント間に両端が接続されるとともに、１番、４番、７番ティースに前記逆方向に巻回され、４番−２３番セグメント間に両端が接続されるとともに、２番、５番、８番ティースに前記順方向に巻回され、８番−９番セグメント間に両端が接続されるとともに、２番、５番、８番ティースに前記逆方向に巻回され、１９番−２７番セグメント間に両端が接続されるとともに、２番、５番、８番ティースに前記逆方向に巻回され、７番−２６番セグメント間に両端が接続されるとともに、３番、６番、９番ティースに前記順方向に巻回され、２番−３番セグメント間に両端が接続されるとともに、３番、６番、９番ティースに前記逆方向に巻回され、２１番−２２番セグメント間に両端が接続されるとともに、３番、６番、９番ティースに前記逆方向に巻回されていることを特徴とする。
【００１８】
このように構成することで、スロット数が９、セグメント数が２７のいわゆる９スロット２７セグメントのモータにおいて、各ティースへのコイルの巻回作業、及び各セグメントへの接続線の結線作業を、一筆書きの如く一連に１つのコイルで行うことができる。このため、９スロット２７セグメントのモータの小型化を図りつつ、モータ性能を向上させることができる。
また、接続線の両端を、必ずそれぞれ別の相のコイルに接続することができる。このため、９スロット２７セグメントのモータにおいて、接続線に供給される電流の電流値が、コイルに供給される電流の電流値の約２倍程度になってしまうことを防止できる。よって、接続線の損傷を防止できる。
【００１９】
本発明に係るモータにおいて、前記ヨークは有底筒状に形成されており、前記ヨークの開口部を閉塞するブラケットを有し、前記ヨークの径方向の最大長さをＬｘとし、前記ヨークの底部と前記ブラケットとの間の外側の長さをＬｙとしたとき、前記最大長さＬｘと前記長さＬｙは、
Ｌｘ＞Ｌｙ
を満たすように設定されていることを特徴とする。
【００２０】
このように構成することで、小型で扁平型のモータを提供できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、各ティースへのコイルの巻回作業、及び各セグメントへの接続線の結線作業を、一筆書きの如く一連に１つのコイルで行うことができる。このため、モータの小型化を図りつつ、モータ性能を向上させることができる。
また、接続線は、その両端が必ずそれぞれ別の相のコイルに接続されるので、接続線の一端が開放されてしまうことがない。このため、接続線に供給される電流の電流値が、コイルに供給される電流の電流値の約２倍程度になってしまうことを防止できる。よって、接続線の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態におけるブラシ付きモータの軸方向に沿う断面図である。
【図２】本発明の実施形態における永久磁石、ティース、セグメント、及びコイルを展開した図である。
【図３】本発明の実施形態におけるコイルの電気回路を示す説明図である。
【図４】従来におけるティース、セグメント、コイル、及び接続線を展開した図である。
【図５】従来におけるコイルの電気回路を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（ブラシ付きモータ）
図１は、ブラシ付きモータ１の軸方向に沿う断面図である。
ブラシ付きモータ１は、例えば、車両に搭載する電装品の駆動源として用いられる。
図１に示すように、ブラシ付きモータ１は、略有底円筒形状のヨーク２内に回転自在に設けられたアーマチュア３を備え、ヨーク２の開口部２ｃをエンドブラケット１７で閉塞してある。
【００２５】
ヨーク２の周壁２ａには、外側に、ブラシ付きモータ１を固定するときに使用されるステー９が突設されている。また、周壁２ａの内側には、周方向に沿って６個の永久磁石４（図２も併せて参照）が、磁極が順番になるように並んで設けられている。さらに、ヨーク２の底部２ｂには、径方向略中央にボス部１０が形成されている。このボス部１０には、アーマチュア３の回転軸５を挿通するための挿通孔１１が形成されている。また、この挿通孔１１に、回転軸５の一端側を回転自在に支持するための軸受１２が設けられている。
【００２６】
アーマチュア３は、回転軸５の外側に固定されたアーマチュアコア６と、アーマチュアコア６に巻回されたコイル７と、回転軸５の他端側に配置されたコンミテータ１３と、を備えている。
アーマチュアコア６は、リング状の金属板８を軸方向に複数枚積層したものである。なお、アーマチュアコア６を、軟磁性粉を加圧することにより形成してもよい。
アーマチュアコア６の外周部には、軸方向からみてＴ字型のティース５０が９個放射状に形成されている。これらティース５０間に、それぞれスロット５１（図２参照）が形成される。そして、スロット５１を通して、ティース５０にコイル７が集中巻方式により巻回されている（詳細は後述する）。
【００２７】
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２７枚取り付けられている。
ここで、ブラシ付きモータ１は、スロット５１の個数をＳｒとし、セグメント１４の個数（枚数）をＳｅとしたとき、個数Ｓｒ，Ｓｅは、
Ｓｒ＝３・Ｓｅ  ・・・（１）
を満たすように設定されている。
本実施形態のブラシ付きモータ１は、６個の永久磁石４（磁極数が４極）、９個のスロット５１（９個のティース５０）、及び２７枚のセグメント１４を有する、いわゆる６極９スロット２７セグメント（３倍セグメント）のモータである。このため、ブラシ付きモータ１は、上記式（１）を満たしている。
【００２８】
セグメント１４は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。各セグメント１４のアーマチュアコア６側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ１５が、セグメント１４と一体形成されている。ライザ１５には、ティース５０に巻回されたコイル７が掛け回わされ、例えばヒュージングにより固定されている。これにより、セグメント１４とこれに対応するコイル７とが電気的に接続される。
【００２９】
また、各セグメント１４のうち、所定の３個のセグメント１４、つまり、同電位となる３個のセグメント１４同士を短絡するように、コイル７が接続されている（図２参照、詳細は後述する）。同電位となる２個のセグメント１４同士を短絡するコイル７は、接続線（均圧線）５２として機能する。これら接続線５２も、所定のセグメント１４のライザ１５に掛け回され、例えばヒュージングにより固定されている。
【００３０】
エンドブラケット１７は、金属製で略円板状に形成されている。エンドブラケット１７の径方向略中央には、軸方向外側に向かってボス部１８が突出形成されている。このボス部１８には、回転軸５の他端側を回転自在に支持するための軸受１９が圧入固定されている。また、エンドブラケット１７の内側（図１における下側）には、ブラシユニット６０が設けられている。ブラシユニット６０は、エンドブラケット１７の内側に固定された略円板状のホルダステー２０と、ホルダステー２０のエンドブラケット１７とは反対側の面に配置された４個のブラシホルダ２１と、これらブラシホルダ２１に収納されたブラシ２２と、を主構成としている。
【００３１】
ホルダステー２０は樹脂により形成されており、径方向中央にコンミテータ１３を挿入可能な開口部２０ａを有している。また、ホルダステー２０には、開口部２０ａの周囲に、つまり、コンミテータ１３の周囲に、ブラシホルダ２１が複数（例えば４個）設けられている。各ブラシホルダ２１は、径方向に長くなるように配置されている。このような各ブラシホルダ２１には、それぞれブラシ２２がスプリング２３を介して付勢された状態で出没自在に内装されている。このスプリング２３によって、コンミテータ１３のセグメント１４に各ブラシ２２の先端部が摺接される。
【００３２】
また、各ブラシ２２は、不図示のピグテールを介して外部電源に電気的に接続されている。各ブラシ２２は、正極ブラシと負極ブラシとに分類される。このようなブラシ２２は、電気角で９０°間隔を開けて配置されている。
【００３３】
ここで、ヨーク２の径方向の最大長さをＬｘとし、ヨーク２の底部２ｂとエンドブラケット１７との間の長さをＬｙとしたとき、最大長さＬｘと長さＬｙは、
Ｌｘ＞Ｌｙ  ・・・（２）
を満たすように設定されている。このため、ブラシ付きモータ１は、いわゆる扁平型のモータとして構成されている。
【００３４】
（コイルの巻回方法）
次に、図２に基づいて、コイル７の巻回方法について説明する。
図２は、アーマチュア３のティース５０、セグメント１４、及びコイル７（接続線５２）と、を展開した図であり、隣接するティース５０間の空隙がスロット５１に相当している。
ここで、図２に示すように、アーマチュア３は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）構造であり、各ティース５０は、周方向に沿ってＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に割り当てられている。
【００３５】
なお、以下の説明では、各ティース５０に割り当てられた相と番号を順に付すとともに、各セグメント１４に周方向に順に番号を付して説明する。また、図２では、Ｕ１（１）番のティース５０の近傍に、１番のセグメント１４が位置するように各セグメント１４に番号を付しているが、これに限られるものではなく、１番のセグメント１４の位置を任意に設定することができる。
【００３６】
まず、Ｕ相（Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３）のティース５０に巻回されるコイル７について説明する。コイル７は、Ｕ相が割り当てられているＵ１（１）番、Ｕ２（４）番、Ｕ３（７）番ティース５０に、一連に巻回されている。また、Ｕ１（１）番、Ｕ２（４）番、Ｕ３（７）ティース５０には、それぞれ３つのコイル７１Ｕａ〜７３Ｕｃ（第１Ｕ相順コイル７１Ｕａ、第２Ｕ相順コイル７２Ｕａ、第３Ｕ相順コイル７３Ｕａ、第１Ｕ相逆コイル７１Ｕｂ，７１Ｕｃ、第２Ｕ相逆コイル７２Ｕｂ，７２Ｕｃ、第３Ｕ相逆コイル７３Ｕｂ，７３Ｕｃ）が形成されている。
【００３７】
すなわち、各Ｕ相順コイル７１Ｕａ〜７３Ｕａは、Ｕ１（１）番ティース５０に集中巻き方式によって順方向（図２における時計回り方向）にコイル７が巻回され、第１Ｕ相順コイル７１Ｕａが形成される。この第１Ｕ相順コイル７１Ｕａの一端は、Ｕ１（１）番−Ｖ１（２）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側（図２における下側）に引き出され、Ｗ１（３）番−Ｕ２（４）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｕ２（４）番ティース５０に、集中巻き方式によって順方向にコイル７が巻回され、第２Ｕ相順コイル７２Ｕａが形成される。
【００３８】
この第２Ｕ相順コイル７２Ｕａの一端は、Ｕ２（４）番−Ｖ２（５）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｗ２（６）番−Ｕ３（７）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｕ３（７）番ティース５０に、集中巻き方式によって順方向にコイル７が巻回され、第３Ｕ相順コイル７３Ｕａが形成される。このように形成されたＵ相順コイル７１Ｕａ〜７３Ｕａは、一端が１番セグメント１４に接続されている。また、Ｕ相順コイル７１Ｕａ〜７３Ｕａの他端は、２０番セグメント１４に接続されている。
【００３９】
続いて、各Ｕ相逆コイル７１Ｕｂ〜７３Ｕｂは、Ｕ１（１）番ティース５０に集中巻き方式によって順方向とは逆方向（図２における反時計回り方向）にコイル７が巻回され、第１Ｕ相逆コイル７１Ｕｂが形成される。この第１Ｕ相逆コイル７１Ｕｂの一端は、Ｗ３（９）番−Ｕ１（１）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｕ３（７）番−Ｖ３（８）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｕ３（７）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第３Ｕ相逆コイル７３Ｕｂが形成される。
【００４０】
この第３Ｕ相逆コイル７３Ｕｂの一端は、Ｗ２（６）番−Ｕ３（７）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｕ２（４）番−Ｖ２（５）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｕ２（４）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第２Ｕ相逆コイル７２Ｕｂが形成される。このように形成されたＵ相逆コイル７１Ｕｂ〜７３Ｕｂは、一端が５番セグメント１４に接続されている。また、Ｕ相逆コイル７１Ｕｂ〜７３Ｕｂの他端は、６番セグメント１４に接続されている。
【００４１】
続いて、各Ｕ相逆コイル７１Ｕｃ〜７３Ｕｃは、Ｕ３（７）番ティース５０に集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第３Ｕ相逆コイル７３Ｕｃが形成される。この第３Ｕ相逆コイル７３Ｕｃの一端は、Ｗ２（６）番−Ｕ３（７）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｕ２（４）番−Ｖ２（５）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｕ２（４）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第２Ｕ相逆コイル７２Ｕｃが形成される。
【００４２】
この第２Ｕ相逆コイル７２Ｕｃの一端は、Ｗ１（３）番−Ｕ２（４）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｕ１（１）番−Ｖ１（２）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｕ１（１）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第１Ｕ相逆コイル７１Ｕｃが形成される。このように形成されたＵ相逆コイル７１Ｕｃ〜７３Ｕｃは、一端が２４番セグメント１４に接続されている。また、Ｕ相逆コイル７１Ｕｃ〜７３Ｕｃの他端は、２５番セグメント１４に接続されている。
【００４３】
続いて、Ｖ相（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）のティース５０に巻回されるコイル７について説明する。コイル７は、Ｖ相が割り当てられているＶ１（２）番、Ｖ２（５）番、Ｖ３（８）番ティース５０に、一連に巻回されている。また、Ｖ１（２）番、Ｖ２（５）番、Ｖ３（８）ティース５０には、それぞれ３つのコイル７１Ｖａ〜７３Ｖｃ（第１Ｖ相順コイル７１Ｖａ、第２Ｖ相順コイル７２Ｖａ、第３Ｖ相順コイル７３Ｖａ、第１Ｖ相逆コイル７１Ｖｂ，７１Ｖｃ、第２Ｖ相逆コイル７２Ｖｂ，７２Ｖｃ、第３Ｖ相逆コイル７３Ｖｂ，７３Ｖｃ）が形成されている。
【００４４】
すなわち、各Ｖ相順コイル７１Ｖａ〜７３Ｖａは、Ｖ１（２）番ティース５０に集中巻き方式によって順方向にコイル７が巻回され、第１Ｖ相順コイル７１Ｖａが形成される。この第１Ｖ相順コイル７１Ｖａの一端は、Ｖ１（２）番−Ｗ１（３）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｕ２（４）番−Ｖ２（５）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｖ２（５）番ティース５０に、集中巻き方式によって順方向にコイル７が巻回され、第２Ｖ相順コイル７２Ｖａが形成される。
【００４５】
この第２Ｖ相順コイル７２Ｖａの一端は、Ｖ２（５）番−Ｗ２（６）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｕ３（７）番−Ｖ３（８）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｖ３（８）番ティース５０に、集中巻き方式によって順方向にコイル７が巻回され、第３Ｖ相順コイル７３Ｖａが形成される。このように形成されたＶ相順コイル７１Ｖａ〜７３Ｖａは、一端が４番セグメント１４に接続されている。また、Ｖ相順コイル７１Ｖａ〜７３Ｖａの他端は、２３番セグメント１４に接続されている。
【００４６】
続いて、各Ｖ相逆コイル７１Ｖｂ〜７３Ｖｂは、Ｖ１（２）番ティース５０に集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第１Ｖ相逆コイル７１Ｖｂが形成される。この第１Ｖ相逆コイル７１Ｖｂの一端は、Ｕ１（１）番−Ｖ１（２）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｖ３（８）番−Ｗ３（９）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｖ３（８）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第３Ｖ相逆コイル７３Ｖｂが形成される。
【００４７】
この第３Ｖ相逆コイル７３Ｖｂの一端は、Ｕ３（７）番−Ｖ３（８）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｖ２（５）番−Ｗ２（６）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｖ２（５）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第２Ｖ相逆コイル７２Ｖｂが形成される。このように形成されたＶ相逆コイル７１Ｖｂ〜７３Ｖｂは、一端が８番セグメント１４に接続されている。また、Ｖ相逆コイル７１Ｖｂ〜７３Ｖｂの他端は、９番セグメント１４に接続されている。
【００４８】
続いて、各Ｖ相逆コイル７１Ｖｃ〜７３Ｖｃは、Ｖ１（２）番ティース５０に集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第１Ｖ相逆コイル７１Ｖｃが形成される。この第１Ｖ相逆コイル７１Ｖｃの一端は、Ｕ１（１）番−Ｖ１（２）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｖ３（８）番−Ｗ３（９）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｖ３（８）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第３Ｖ相逆コイル７３Ｖｃが形成される。
【００４９】
この第３Ｖ相逆コイル７３Ｖｃの一端は、Ｕ３（７）番−Ｖ３（８）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｖ２（５）番−Ｗ２（６）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｖ２（５）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第２Ｖ相逆コイル７２Ｖｃが形成される。このように形成されたＶ相逆コイル７１Ｖｃ〜７３Ｖｃは、一端が２７番セグメント１４に接続されている。また、Ｖ相逆コイル７１Ｖｃ〜７３Ｖｃの他端は、１９番セグメント１４に接続されている。
【００５０】
続いて、Ｗ相（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）のティース５０に巻回されるコイル７について説明する。コイル７は、Ｗ相が割り当てられているＷ１（３）番、Ｗ２（６）番、Ｗ３（９）番ティース５０に、一連に巻回されている。また、Ｗ１（３）番、Ｗ２（６）番、Ｗ３（９）ティース５０には、それぞれ３つのコイル７１Ｗａ〜７３Ｗｃ（第１Ｗ相順コイル７１Ｗａ、第２Ｗ相順コイル７２Ｗａ、第３Ｗ相順コイル７３Ｗａ、第１Ｗ相逆コイル７１Ｗｂ，７１Ｗｃ、第２Ｗ相逆コイル７２Ｗｂ，７２Ｗｃ、第３Ｗ相逆コイル７３Ｗｂ，７３Ｗｃ）が形成されている。
【００５１】
すなわち、各Ｗ相順コイル７１Ｗａ〜７３Ｗａは、Ｗ１（３）番ティース５０に集中巻き方式によって順方向にコイル７が巻回され、第１Ｗ相順コイル７１Ｗａが形成される。この第１Ｗ相順コイル７１Ｗａの一端は、Ｗ１（３）番−Ｕ２（４）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｖ２（５）番−Ｗ２（６）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｗ２（６）番ティース５０に、集中巻き方式によって順方向にコイル７が巻回され、第２Ｗ相順コイル７２Ｗａが形成される。
【００５２】
この第２Ｗ相順コイル７２Ｗａの一端は、Ｗ２（６）番−Ｕ３（７）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｖ３（８）番−Ｗ３（９）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｗ３（９）番ティース５０に、集中巻き方式によって順方向にコイル７が巻回され、第３Ｗ相順コイル７３Ｗａが形成される。このように形成されたＷ相順コイル７１Ｗａ〜７３Ｗａは、一端が７番セグメント１４に接続されている。また、Ｗ相順コイル７１Ｗａ〜７３Ｗａの他端は、２６番セグメント１４に接続されている。
【００５３】
続いて、各Ｗ相逆コイル７１Ｗｂ〜７３Ｗｂは、Ｗ３（９）番ティース５０に集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第３Ｗ相逆コイル７３Ｗｂが形成される。この第３Ｗ相逆コイル７３Ｗｂの一端は、Ｖ３（８）番−Ｗ３（９）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｗ２（６）番−Ｕ３（７）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｗ２（６）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第２Ｗ相逆コイル７２Ｗｂが形成される。
【００５４】
この第２Ｗ相逆コイル７２Ｗｂの一端は、Ｖ２（５）番−Ｗ２（６）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｗ１（３）番−Ｕ２（４）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｗ１（３）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第１Ｗ相逆コイル７１Ｗｂが形成される。このように形成されたＷ相逆コイル７１Ｗｂ〜７３Ｗｂは、一端が２番セグメント１４に接続されている。また、Ｗ相逆コイル７１Ｗｂ〜７３Ｗｂの他端は、３番セグメント１４に接続されている。
【００５５】
続いて、各Ｗ相逆コイル７１Ｗｃ〜７３Ｗｃは、Ｗ２（６）番ティース５０に集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第２Ｗ相逆コイル７２Ｗｃが形成される。この第２Ｗ相逆コイル７２Ｗｃの一端は、Ｖ２（５）番−Ｗ２（６）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｗ１（３）番−Ｕ２（４）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｗ１（３）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第１Ｗ相逆コイル７１Ｗｃが形成される。
【００５６】
この第１Ｗ相逆コイル７１Ｗｃの一端は、Ｖ１（２）番−Ｗ１（３）番ティース５０の間のスロット５１からコンミテータ１３側に引き出され、Ｗ３（９）番−Ｕ１（１）番ティース５０の間のスロット５１に引き込まれる。そして、Ｗ３（９）番ティース５０に、集中巻き方式によって逆方向にコイル７が巻回され、第３Ｗ相逆コイル７３Ｗｃが形成される。このように形成されたＷ相逆コイル７１Ｗｃ〜７３Ｗｃは、一端が２１番セグメント１４に接続されている。また、Ｗ相逆コイル７１Ｗｃ〜７３Ｗｃの他端は、２２番セグメント１４に接続されている。
【００５７】
続いて、接続線５２について説明する。
接続線５２は、同電位となる８個置きのセグメント１４（同電位となる３個のセグメント１４）同士を接続し、これら同電位となるセグメント１４を短絡している。また、接続線５２は、同電位となる３個のセグメント１４のうち、１個のセグメント１４を間に挟んで両側のセグメント１４同士を接続するとともに、この接続線５２と、３個のセグメント１４のうち、間に位置するセグメント１４とを接続している。このように、同電位となるセグメント１４同士を短絡するにあたって、接続線５２を全周に渡って引き回さずに短絡している。
【００５８】
より具体的には、接続線５２によって、１番セグメント１４と１０番セグメント１４とを接続する。また、接続線５２によって、１０番セグメント１４と１９番セグメント１４とを接続する。同電位となる１番セグメント１４と１９番セグメント１４との間には、接続線５２が引き回されない。
また、接続線５２によって、２番セグメント１４と１１番セグメント１４とを接続する。さらに、接続線５２によって、１１番セグメント１４と２０番セグメント１４とを接続する。同電位となる２番セグメント１４と２０番セグメント１４との間には、接続線５２が引き回されない。
【００５９】
また、接続線５２によって、３番セグメント１４と１２番セグメント１４とを接続する。さらに、接続線５２によって、１２番セグメント１４と２１番セグメント１４とを接続する。同電位となる３番セグメント１４と２１番セグメント１４との間には、接続線５２が引き回されない。
また、接続線５２によって、４番セグメント１４と１３番セグメント１４とを接続する。さらに、接続線５２によって、１３番セグメント１４と２２番セグメント１４とを接続する。同電位となる４番セグメント１４と２２番セグメント１４との間には、接続線５２が引き回されない。
【００６０】
また、接続線５２によって、５番セグメント１４と１４番セグメント１４とを接続する。さらに、接続線５２によって、１４番セグメント１４と２３番セグメント１４とを接続する。同電位となる５番セグメント１４と２３番セグメント１４との間には、接続線５２が引き回されない。
また、接続線５２によって、６番セグメント１４と１５番セグメント１４とを接続する。さらに、接続線５２によって、１５番セグメント１４と２４番セグメント１４とを接続する。同電位となる６番セグメント１４と２４番セグメント１４との間には、接続線５２が引き回されない。
【００６１】
また、接続線５２によって、７番セグメント１４と１６番セグメント１４とを接続する。さらに、接続線５２によって、１６番セグメント１４と２５番セグメント１４とを接続する。同電位となる７番セグメント１４と２５番セグメント１４との間には、接続線５２が引き回されない。
また、接続線５２によって、８番セグメント１４と１７番セグメント１４とを接続する。さらに、接続線５２によって、１７番セグメント１４と２６番セグメント１４とを接続する。同電位となる８番セグメント１４と２６番セグメント１４との間には、接続線５２が引き回されない。
【００６２】
また、接続線５２によって、９番セグメント１４と１８番セグメント１４とを接続する。さらに、接続線５２によって、１８番セグメント１４と２７番セグメント１４とを接続する。同電位となる９番セグメント１４と２７番セグメント１４との間には、接続線５２が引き回されない。
【００６３】
次に、図３に基づいて、上記のように巻回されたコイル７の電気回路について説明する。
図３は、コイル７の電気回路を示す説明図である。なお、図３中、「セグ」とは、セグメント１４を略して称したものである。
図３に示すように、各コイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃ、及び接続線５２は、ループ状に直列接続される。そして、上記のように巻回されたコイル７は、各ティース５０に巻回されたコイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃのうち、異相のコイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃ間に、接続線５２が跨っている。そして、直列接続された各接続線５２の両端が、それぞれ別の相のコイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃに接続されている。
【００６４】
このような電気回路となるので、コイル７を一筆書きの如く一連に引き回しながら上記のように各コイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃ、及び接続線５２を形成することが可能である。この際、同電位とセグメント１４同士を接続するコイル７が、接続線５２として機能する。
また、所定のセグメント１４に、ブラシ２２（正極ブラシ、負極ブラシ）を摺接させた際、ブラシ２２間には、並列の電気回路が形成されることになる。
【００６５】
したがって、上述の実施形態によれば、各ティース５０へのコイル７の巻回作業、及び各セグメント１４への接続線５２の結線作業を、一筆書きの如く一連に１つのコイル７で行うことができる。このため、ブラシ付きモータ１の小型化を図りつつ、モータ性能を向上させることができる。
また、接続線５２は、その両端が必ずそれぞれ別の相のコイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃに接続されるので、従来のように接続線５２の一端が開放されてしまうことがない。このため、接続線５２に供給される電流の電流値が、コイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃに供給される電流の電流値の約２倍程度になってしまうことを防止できる。よって、接続線５２の損傷を防止できる。
【００６６】
また、同相となるティース５０に巻回されたコイル７は、同相の各ティース５０の全てに連続して一連に巻回され、両端のみセグメント１４に接続されている。このため、各ティース５０に巻回されたコイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃの端末部をそれぞれ対応するセグメント１４に接続する場合と比較して、コイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃの引き回し量を低減できる。また、コイル７１Ｕａ〜７３Ｗｃの引き回し量を低減できる分、コイル７の引き回しを容易にできる。
【００６７】
また、ブラシ付きモータ１は、ヨーク２の径方向の最大長さをＬｘとし、ヨーク２の底部２ｂとエンドブラケット１７との間の長さをＬｙとしたとき、最大長さＬｘと長さＬｙを、上記式（２）を満たすように設定している。このため、ブラシ付きモータ１を、いわゆる扁平型のモータとして構成でき、効果的にブラシ付きモータ１を小型化できる。
【００６８】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ブラシ付きモータ１は、車両に搭載する電装品の駆動源として用いられる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな機器の駆動用としてブラシ付きモータ１を採用することができる。
【００６９】
また、上述の実施形態では、ブラシ付きモータ１は、６個の永久磁石４（磁極数が４極）、９個のスロット５１（９個のティース５０）、及び２７枚のセグメント１４を有する、いわゆる６極９スロット２７セグメント（３倍セグメント）のモータである場合について説明した。さらに、ブラシ付きモータ１において、同相となるティース５０に巻回されたコイル７は、同相の各ティース５０の全てに連続して一連に巻回され、両端のみセグメント１４に接続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、ブラシ付きモータ１は、スロット５１の個数をＳｒとし、セグメント１４の個数（枚数）をＳｅとしたとき、個数Ｓｒ，Ｓｅが、上記式（１）を満たすように設定されていればよい。この際、各ティース５０に巻回されたコイル７のうち、異相のコイル７間に、接続線５２が跨るようにすればよい。そして、直列接続された各接続線５２の両端が、それぞれ別の相のコイル７に接続されていればよい。したがって、同相の各ティース５０の全てに、連続して一連にコイル７が巻回されていなくてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…ブラシ付きモータ（モータ）、２…ヨーク、２ｂ…底部、２ｃ…開口部、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…コイル、１３…コンミテータ、１４…セグメント、１７…エンドブラケット（ブラケット）、２２…ブラシ、５０…ティース、５１…スロット、５２…接続線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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