(57)【要約】【課題】３相直流モータに対し、さらなる小型化、長寿命化及び高性能化を図ることができる直流モータのアーマチュア、直流モータ及び直流モータのアーマチュア巻線方法を提供する。【解決手段】８極１０スロット２０セグメント、又は１２極１５スロット３０セグメントの何れかの直流モータのアーマチュア３であって、コンミテータに、同電位となるセグメント１４同士を短絡する接続線２５が設けられ、隣接するセグメント１４間の電位差と等しい電位差を有するセグメント１４間に巻線１２が電気的に接続されると共に、巻線１２がティース９に巻装されてアーマチュアコイル７を形成している。【選択図】図３
2008136343.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に軸支される回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータとから成り、８極１０スロット２０セグメント、又は１２極１５スロット３０セグメントの何れかの直流モータのアーマチュアであって、
前記コンミテータに、同電位となるセグメント同士を短絡する短絡部材が設けられ、隣接するセグメント間の電位差と等しい電位差を有するセグメント間に巻線が電気的に接続されると共に、該巻線が前記ティースに巻装されてコイルを形成していることを特徴とする直流モータのアーマチュア。
【請求項２】
同じ相に相当するティース同士に前記巻線が連続して巻装されていることを特徴とする請求項１に記載の直流モータのアーマチュア。
【請求項３】
前記隣接するセグメント間に前記巻線が電気的に接続され、前記ティース毎にそれぞれ別体の前記巻線が巻装されていることを特徴とする請求項１に記載の直流モータのアーマチュア。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載の直流モータのアーマチュアを用いたことを特徴とする直流モータ。
【請求項５】
複数の磁極を有するヨークに軸支される回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータとから成り、８極１０スロット２０セグメント、又は１２極１５スロット３０セグメントの何れかの直流モータのアーマチュア巻線方法であって、
同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡し、隣接するセグメント間の電位差と等しい電位差を有するセグメント間に巻線を電気的に接続し、同じ相に相当するティース同士に前記巻線を連続して巻装することを特徴とする直流モータのアーマチュア巻線方法。
【請求項６】
複数の磁極を有するヨークに軸支される回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータとから成り、８極１０スロット２０セグメント、又は１２極１５スロット３０セグメントの何れかの直流モータのアーマチュア巻線方法であって、
同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡し、巻線を前記隣接するセグメント間に電気的に接続すると共に、前記ティース毎にそれぞれ別体の前記巻線を巻装することを特徴とする直流モータのアーマチュア巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両等に搭載される直流モータのアーマチュア、直流モータ及び直流モータのアーマチュア巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等に搭載されるブラシ付きの直流モータが知られている。この直流モータは、内周面に偶数個の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。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、巻線を巻装するためのティースが周方向に沿って放射状に形成され、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。各ティースには巻線が巻装され、３相巻き構造のコイルが形成されている。各コイルは、回転軸に取り付けられた各セグメント（コンミテータ片）に導通している。各セグメントはブラシと摺接可能になっており、このブラシからセグメント端子に電圧を印加することによって各コイルに電流が給電されるようになっている。このとき、各コイルに流れる電流の位相がずれることにより、各コイルに異なる磁界が形成され、ヨークの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駆動するようになっている。
【０００３】
ところで、近年、このように構成された３相直流モータにおいては、さらなる小型化、長寿命化、及び高性能化が望まれている。そこで、磁石の多極化、及びスロット数を増加させることによってコギングトルク（モータに生じる振動）やモータのトルクむらを低減させると共に、コンミテータ（整流子）の一部をアーマチュアコアに形成した収納孔に収納することによりモータの小型化を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２０４０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、モータの極数及びスロット数が規則的（２極３スロットの極対数倍）であるため、各コイルと磁石との間に所望の磁気的吸引力や反発力を発生させようとすると、セグメント間電圧が高くなる傾向にある。このため、ブラシの耐久性向上を図るには限界があり、結果的に有効なモータの長寿命化の手段とはなり難いという課題がある。
また、コギングトルクやモータのトルクむらを低減させるには限界があり、高性能化を図り難いという課題がある。
【０００５】
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、３相直流モータに対し、さらなる小型化、長寿命化及び高性能化を図ることができる直流モータのアーマチュア、直流モータ及び直流モータのアーマチュア巻線方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、複数の磁極を有するヨークに軸支される回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータとから成り、８極１０スロット２０セグメント、又は１２極１５スロット３０セグメントの何れかの直流モータのアーマチュアであって、前記コンミテータに、同電位となるセグメント同士を短絡する短絡部材が設けられ、隣接するセグメント間の電位差と等しい電位差を有するセグメント間に巻線が電気的に接続されると共に、該巻線が前記ティースに巻装されてコイルを形成していることを特徴とする。
この場合、請求項２に記載した発明のように、同じ相に相当するティース同士に前記巻線が連続して巻装されていてもよい。
また、請求項３に記載した発明のように、前記隣接するセグメント間に前記巻線が電気的に接続され、前記ティース毎にそれぞれ別体の前記巻線が巻装されていてもよい。
【０００７】
このように構成することで、アーマチュアを５相巻き構造とすることができるため、３相巻き構造のものと比較してセグメント間電圧を低減させることができる。
また、同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡することでセグメントの個数と同じ数のブラシを設ける必要がなくなり、ブラシの設置数を低減することができる。
さらに、同電位となるセグメント同士が短絡されているため、巻線の巻き始め端と巻き終わり端とを隣接するセグメント間に接続する必要がなく、巻き始め端、巻き終わり端のそれぞれ近傍に存在するセグメントに電気的に接続することができる。このため、コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻太りを防止することができる。
【０００８】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の直流モータのアーマチュアを用いたことを特徴とする直流モータ。
【０００９】
請求項５に記載した発明は、複数の磁極を有するヨークに軸支される回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータとから成り、８極１０スロット２０セグメント、又は１２極１５スロット３０セグメントの何れかの直流モータのアーマチュア巻線方法であって、同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡し、隣接するセグメント間の電位差と等しい電位差を有するセグメント間に巻線を電気的に接続し、同じ相に相当するティース同士に前記巻線を連続して巻装することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載した発明は、複数の磁極を有するヨークに軸支される回転軸と、前記回転軸に取り付けられ径方向に向かって放射状に延びる複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ複数のセグメントを周方向に配置したコンミテータとから成り、８極１０スロット２０セグメント、又は１２極１５スロット３０セグメントの何れかの直流モータのアーマチュア巻線方法であって、同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡し、巻線を前記隣接するセグメント間に電気的に接続すると共に、前記ティース毎にそれぞれ別体の前記巻線を巻装することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アーマチュアを５相巻き構造とすることができるため、３相巻き構造のものと比較してセグメント間電圧を低減させることができる。このため、ブラシの寿命を延ばすことができ、結果的にモータの寿命を延ばすことができる。
また、５相巻き構造のモータとすることで１回転あたりの電流の変化が３相巻き構造のモータよりも小さくなるため、３相巻き構造のモータよりもモータのコギングトルクやモータのトルクむらを低減させることができる。このため、直流モータの高性能化を図ることができる。
【００１２】
そして、同電位となるセグメント同士を短絡部材で短絡することでセグメントの個数と同じ数のブラシを設ける必要がなくなり、ブラシの設置数を低減させることができる。このため、部品点数を減少させることができ、製造コストを削減することができると共に、直流モータをより小型化することが可能になる。
また、同電位となるセグメント同士が短絡されているため、巻線の巻き始め端と巻き終わり端とを隣接するセグメント間に接続する必要がなく、巻き始め端、巻き終わり端のそれぞれ近傍に存在するセグメントに電気的に接続することができる。このため、コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻太りを防止することができる。よって、さらに直流モータの小型化を図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明によれば、請求項１に記載のアーマチュアを用いることで、３相直流モータに対し、さらなる小型化、長寿命化及び高性能化を図れる直流モータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、図２に示すように、電動モータ１は、車両に搭載する電装品（例えば、ラジエータファン）の駆動源となるものであって、有底円筒形状のモータハウジング２内にアーマチュア３を回転自在に配置した構成となっている。モータハウジング２の内周面には周方向に永久磁石４が複数個固定されている。具体的には８個の永久磁石４、つまり、磁極を８個有している。
【００１５】
アーマチュア３は、回転軸５に固定されたアーマチュアコア６と、アーマチュアコア６に巻装されたアーマチュアコイル７と、アーマチュアコア６の一端側に配置されたコンミテータ１３とから構成されている。アーマチュアコア６は、リング状の金属板８を軸方向に複数枚積層したものである。金属板８の外周部にはＴ字型のティース９（図２参照）が周方向に沿って等間隔に複数個（本実施形態では１０個）放射状に形成されている。複数枚の金属板８を回転軸５に外嵌することにより、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は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に複数個（本実施形態では１０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。
【００１６】
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が複数個（本実施形態では２０個）取り付けられている。
セグメント１４は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で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の巻き始め端部と巻き終わり端部となる巻線１２が掛け回わされ、巻線１２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。
【００１７】
また、図２に示すように、同電位となるセグメント１４（本実施形態では４つ置きのセグメント１４）に対応するライザ１５には、それぞれ接続線２５が掛け回され、接続線２５はヒュージングによりライザ１５に固定されている。接続線２５は、同電位となるセグメント１４同士を短絡するためのものであって、コンミテータ１３とアーマチュアコア６との間に配線されている。
【００１８】
図１に示すように、回転軸５の他端側は、モータハウジング２に突出形成されたボス内の軸受１６によって回転自在に支持されている。モータハウジング２の開口端にはカバー１７が設けられており、このカバー１７の内側にはホルダーステー１８が取り付けられている。ホルダーステー１８には、周回り方向に４５°の間隔を開けてブラシホルダ１９が２箇所形成されている。ブラシホルダ１９にはそれぞれブラシ２１が各々スプリング２９を介して付勢された状態で出没自在に内装されている。これらブラシ２１の先端部は、スプリング２９によって付勢されているためコンミテータ１３に摺接しており、外部からの電源がブラシ２１を介してコンミテータ１３に供給されるようになっている。
【００１９】
このように構成された、８極１０スロット２０セグメントの電動モータ１のアーマチュア３には、以下のように巻線１２が巻装されている。
図３は、アーマチュア３のセグメント１４（ライザ１５）とティース９、モータハウジング２側に固着される永久磁石４、そして、接続線２５を展開した図面であり、隣接するティース９間の空隙がスロット１１に相当している。尚、以下の図面においては、各セグメント１４、各ティース９及び巻装された巻線１２にそれぞれ符号を附して説明する。
【００２０】
同図に示すように、同電位となるセグメント１４同士は、接続線２５によって短絡されている。つまり、４つ置きのセグメント１４同士が接続線２５によってそれぞれ短絡されている。
また、各ティース９には、それぞれＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相が周回り方向にこの順で割り当てられている。つまり、１番、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。
【００２１】
巻線１２は、例えば、その巻き始め端３０が１番セグメント１４ａより巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４ａのライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４ａの近傍に存在する１−１０番ティース９の間のスロット１１ａに引き込む。そして、１番ティース９にｎ（ｎは１以上の自然数）回巻装して第一コイル７ａを形成する。
続いて、１−２番ティース９の間のスロット１１ｂから巻線１２を引き出し、５−６番ティース９の間のスロット１１ｃに引き込む。そして、６番ティース９にｎ回巻装して第二コイル７ｂを形成する。これら１番ティース９と６番ティース９は、互いに回転軸５を中心に点対称位置に存在している。
【００２２】
巻線１２は、第二コイル７ｂを形成した後、６−７番ティース９の間のスロット１１ｄから引き出し、６番ティース９の近傍に存在する１２番セグメント１４ｂのライザ１５に掛け回される。そして、１２番セグメント１４ｂに巻線１２の巻き終わり端４０が接続される。これにより、１，１２番セグメント１４ａ，１４ｂの間には１番ティース９と６番ティース９に巻装され、且つ直列接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えるアーマチュアコイル７（Ｕ相）が形成される。尚、巻き終わり端４０が接続されている１２番セグメント１４ｂと１番セグメント１４ａに隣接する２番セグメント１４ｅは、接続線２５により短絡されている。このため、１番セグメント１４ａ、１２番セグメント１４ｂ間の電位差は、隣接するセグメント（セグメント１４ａ，１４ｅ）間の電位差と等しくなる。
【００２３】
同様にして、例えば、巻線１２の巻き始め端３０が３番セグメント１４ｃより巻き始められた場合、まず、３番セグメント１４ｃのライザ１５に掛け回された後、巻線１２を３番セグメント１４ｃ近傍に存在する１−２番ティース９の間のスロット１１ｂに引き込む。そして、２番ティース９にｎ回巻装して第一コイル７ａを形成する。
続いて、２−３番ティース９の間のスロット１１ｅから巻線１２を引き出し、６−７番ティース９の間のスロット１１ｄに引き込む。そして、７番ティース９にｎ回巻装して第二コイル７ｂを形成する。これら２番ティース９と７番ティース９は、互いに回転軸５を中心に点対称位置に存在している。
【００２４】
巻線１２は、第二コイル７ｂを形成した後、７−８番ティース９の間のスロットから引き出され、７番ティース９の近傍に存在する１４番セグメント１４ｄのライザ１５に掛け回される。そして、１４番セグメント１４ｄに巻線１２の巻き終わり端４０が接続される。これにより、２，１４番セグメント１４ｃ，１４ｄの間には２番ティース９と７番ティース９に巻装され、且つ直列接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えるアーマチュアコイル７（Ｖ相）が形成される。
そして、これを順次各セグメント１４間に二つのコイル７ａ，７ｂを繰り返し形成しながら巻き進むことにより、アーマチュアコア６には５相（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相）巻き構造のアーマチュアコイル７が形成される。
【００２５】
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，Ｘ，Ｖ，Ｙ，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となっている。つまり、１−２番セグメント１４ａ，１４ｅ間にはＵ相のアーマチュアコイル７が、２−３番セグメント１４ｅ，１４ｃ間にはＸ相のアーマチュアコイル７が接続され、続けて隣接するセグメント１４間にＶ，Ｙ，Ｗ相のアーマチュアコイル７がそれぞれ接続されている。
【００２６】
したがって、上述の第一実施形態のように、５相巻き構造のモータとすることによって、回転中の電流変化の回数が多くなることで、転流ごとの電流の変化が３相巻き構造のモータよりも小さくなるため、モータのトルクむらを減少させることができる。
また、８極１０スロットで構成するため、この次数を４０次とすることができる。これに対し、３相直流モータの同磁極数（８極１２スロット）のものにあっては、次数が２４次となる。すなわち、５相巻き構造（８極１０スロット）のモータとすることで３相直流モータよりも次数を増加させることができるため、３相直流モータよりもコギングトルクを小さくすることができる。
ここで、一般的に、次数はアーマチュア１回転中のコギングトルクの山の数と等しくなる。このため、次数が多ければ多いほど、アーマチュア１回転中の山、つまり、コギングトルクを小さくすることができる。
【００２７】
図４は、縦軸をコギングトルクとし、横軸をアーマチュアの任意角度θとした場合のこの第一実施形態の電動モータ１（８極、１０スロット、８Ｐ−１０Ｓ）と、従来の３相巻き構造の電動モータ（８極、１２スロット、８Ｐ−１２Ｓ）とのコギングトルクの変化を比較したグラフである。これによれば、電動モータ１のコギングトルクが従来の電動モータのコギングトルクに対して半減していることが確認できる。
図５は、縦軸をトルクとし、横軸をアーマチュアの任意角度θとした場合のこの第一実施形態の電動モータ１（８Ｐ−１０Ｓ）と、従来の電動モータ（８Ｐ−１２Ｓ）とのトルクむらを比較したグラフである。これによれば、電動モータ１トルクむらが従来の電動モータに対して約半分に低減していることが確認できる。
【００２８】
また、５相巻き構造とすることによって、３相巻き構造のものよりもセグメント間電圧を低減させることができ、ブラシ２１の寿命を延ばすことができる。
図６は、この第一実施形態の電動モータ１（８Ｐ−１０Ｓ）と、従来の電動モータ（８Ｐ−１２Ｓ）とのブラシ２１の耐久時間を比較したグラフである。同図に示すように、電動モータ１のブラシ２１の寿命は、従来の電動モータ（８Ｐ−１２Ｓ）と比較して、約２倍に延びていることが確認できる。尚、セグメント１４の設置個数がスロット１１に対して２倍になっていることもセグメント１４間電圧を低減させており、これによって、さらにブラシ２１の寿命を延ばすことが可能となっている。
【００２９】
また、上述の第一実施形態によれば、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、同じ相（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相）に対応するセグメント１４全てにブラシ２１を設ける必要がなく、ブラシ２１の設置数を低減することができる。このため、部品点数を減少させることで製造コストを削減することができると共に、直流モータをより小型化することが可能になる。
さらに、巻線１２の巻き始め端３０と巻き終わり端４０とを隣接するセグメント１４間に接続する必要がなく、巻き始め端３０、巻き終わり端４０のそれぞれ近傍に存在するセグメント１４に接続することができる。このため、コンミテータ１３とアーマチュアコア６との間の巻太りを防止することができる。よって、さらに電動モータ１を小型化することが可能になる。
【００３０】
尚、この第一実施形態においては、同じ相同士のティース９にそれぞれ形成された一対のコイル７ａ，７ｂを直列接続してアーマチュアコイル７を形成している構造の場合について説明したが、図７に示すように、巻線１２を隣接するセグメント１４間に接続し、ティース９毎に巻線１２を巻装した構造としてもよい。
この場合、巻線１２は、例えば、その巻き始め端３０が１番セグメント１４ａより巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４ａのライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４ａ近傍に存在する１−１０番ティース９の間のスロット１１ａに引き込む。そして、１番ティース９にｎ回巻装する。
【００３１】
続いて、巻線１２は１−２番ティース９の間のスロット１１ｂから引き出され、１番セグメント１４ａに隣接する２番セグメント１４ｅのライザ１５に掛け回される。そして、２番セグメント１４ｅに巻き終わり端４０が接続される。これにより、１，２番セグメント１４ａ，１４ｅの間には１番ティース９に巻装されたＵ相のアーマチュアコイル７が形成される。そして、これを順次隣接するセグメント１４間にティース９毎に巻装されたアーマチュアコイル７を繰り返し形成しながら巻き進むことにより、アーマチュアコア６には５相（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相）巻き構造のアーマチュアコイル７が形成される。
【００３２】
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，Ｘ，Ｖ，Ｙ，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となっている。さらに、接続線２５によって、ブラシ２１からセグメント１４に電圧が印加されアーマチュアコイル７に電流が給電された場合、そのブラシ２１が当接しているセグメント１４に相当する相のアーマチュアコイル７全てに電流が給電されるようになっている。
【００３３】
このように、ティース９毎にアーマチュアコイル７を形成すると、同じ相同士のティース９にそれぞれ形成された一対のコイル７ａ，７ｂを直列接続してアーマチュアコイル７を形成する場合の並列回路数（モータの並列回路数が２）と比較して、並列回路数を増加させることができる（モータの並列回路数が４）。このため、巻線１２の線径を細くすることが可能になる。
【００３４】
次に、この発明の第二実施形態を図１を援用し、図８、図９に基づいて説明する。
この第二実施形態においては、永久磁石４（磁極）が１２個、スロット１１が１５個、セグメント１４が３０個設けられた１２極１５スロット３０セグメントの電動モータ１について説明する。尚、この第二実施形態においては、周回り方向に３０°の間隔を開けてブラシホルダ１９が２箇所形成されている。
図８に示すように、巻線１２は、例えば、その巻き始め端３０が１番セグメント１４ａより巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４ａのライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４ａ近傍に存在する１−１５番ティース９の間のスロット１１ａに引き込む。そして、１番ティース９にｎ回巻装して第一コイル７ａを形成する。
【００３５】
続いて、１−２番ティース９の間のスロット１１ｂから巻線１２を引き出し、５−６番ティース９の間のスロット１１ｃに引き込む。そして、６番ティース９にｎ回巻装して第二コイル７ｂを形成する。さらに、６−７番ティース９の間のスロット１１ｄから巻線１２を引き出し、１０−１１番ティース９の間のスロット１１ｇに引き込む。そして、１１番ティース９にｎ回巻装して第三コイル７ｃを形成する。これら１番ティース９、６番ティース９及び１１番ティース９はそれぞれ１２０°間隔に存在している。
【００３６】
巻線１２は、第三コイル７ｃを形成した後、１１−１２番ティース９の間のスロット１１ｈから引き出され、１１番ティース９の近傍に存在する２２番セグメント１４ｆのライザ１５に掛け回される。そして、２２番セグメント１４ｆに巻線１２の巻き終わり端４０が接続される。これにより、１，２２番セグメント１４ａ，１４ｆの間には１番ティース９、６番ティース９及び１１番ティース９に巻装され、且つ直列接続されたコイル７ａ，７ｂ，７ｃを備えるＵ相のアーマチュアコイル７が形成される。
そして、これを順次各セグメント１４間に３つのコイル７ａ，７ｂ，７ｃを繰り返し形成しながら巻き進むことにより、アーマチュアコア６には５相（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相）巻き構造のアーマチュアコイル７が形成される。
【００３７】
したがって、上述の第二実施形態によれば、１２極１５スロット３０セグメントの電動モータ１であっても、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、永久磁石４（極数）とスロット１１を増加させることによって、第一実施形態よりもコギングトルクや電動モータ１のトルクむらを低減させることができる。
【００３８】
尚、この第二実施形態においては、同じ相同士のティース９にそれぞれ形成された３つのコイル７ａ，７ｂ，７ｃを直列接続してアーマチュアコイル７を形成する構造の場合について説明したが、図９に示すように、巻線１２を隣接するセグメント１４間に接続し、ティース９毎に巻線１２を巻装してアーマチュアコイル７を形成する構造としてもよい。
【００３９】
この場合、同じ相同士のティース９にそれぞれ形成された３つのコイル７ａ，７ｂ，７ｃを直列接続してアーマチュアコイル７を形成する場合の並列回路数（モータの並列回路数が２）と比較して、並列回路数を増加させることができる（モータの並列回路数が６）。したがって、巻線１２の線径を細くすることが可能になる。
【００４０】
尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、同電位となるセグメント１４同士が接続線２５によって短絡されている場合において、ホルダーステー１８にブラシホルダ１９が２箇所形成され、このブラシホルダ１９にそれぞれブラシ２１が各々スプリング２９を介して付勢された状態で出没自在に内装されている場合について説明した。しかしながら、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場合であってもブラシホルダ１９（ブラシ２１）の設置箇所は２箇所に限られるものではなく、各アーマチュアコイル７に供給する電流密度の大きさによって増設することも可能である。
【００４１】
さらに、上述の実施形態では、巻線１２の巻き始め端３０と巻き終わり端４０とが、それぞれ巻装されるティース９の近傍に位置し、且つそのティース９の相（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相）に相当するセグメント１４に接続されている場合について説明したが、これに限られるものではなく。巻き始め端３０及び巻き終わり端４０は、その巻線１２が巻装されているティース９の相に相当するセグメント１４に接続されていればよい。
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Ｔ字型のティース９が周方向に沿って等間隔に複数個放射状に形成されている場合について説明したが、アーマチュアコア６の形状はこれに限られるものではなく、周方向に分割可能な分割コア方式であってもよいし、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しているものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】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。
【図２】本発明の実施形態における電動モータの横断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態におけるアーマチュアコイルの巻装状態を示すアーマチュアの展開図である。
【図４】本発明の第一実施形態におけるコギングトルクの変化を示すグラフである。
【図５】本発明の第一実施形態におけるトルクの変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第一実施形態におけるブラシの耐久時間を示すグラフである。
【図７】本発明の第一実施形態におけるアーマチュアコイルの巻装状態を示すアーマチュアの展開図である。
【図８】本発明の第二実施形態におけるアーマチュアコイルの巻装状態を示すアーマチュアの展開図である。
【図９】本発明の第二実施形態におけるアーマチュアコイルの巻装状態を示すアーマチュアの展開図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  電動モータ
２  モータハウジング（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
７  アーマチュアコイル
７ａ  第一コイル（コイル）
７ｂ  第二コイル（コイル）
７ｃ  第三コイル（コイル）
９  ティース
１１  スロット
１２  巻線
１３  コンミテータ
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ  セグメント
２５  接続線（短絡部材）
【図１】
2008136343.tif 000003
【図２】
2008136343.tif 000004
【図３】
2008136343.tif 000005
【図４】
2008136343.tif 000006
【図５】
2008136343.tif 000007
【図６】
2008136343.tif 000008
【図７】
2008136343.tif 000009
【図８】
2008136343.tif 000010
【図９】
2008136343.tif 000011