(57)【要約】【課題】コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻線による巻太りを防止し、各々スロット間に高密度に巻線を巻装することで電動モータを小型、軽量化できる電動モータ用アーマチュア、電動モータおよび電動モータ用アーマチュアの巻き線方法を提供する。【解決手段】隣接するコンミテータ片１４間に電気的に接続され、回転軸５を中心にして、互いに点対称位置に各々逆方向に巻装された第一コイル７ａと第二コイル７ｂとが設けられ、第一コイル７ａの巻き始め端３０と第二コイル７ｂの巻き終わり端４０との少なくとも何れか一方が回転軸５に巻回され、第一コイル７ａは、回転軸５を中心として第一コイル７ａおよび第二コイル７ｂが接続されたコンミテータ片１４ａ，１４ｂと同じ側に配置されている。【選択図】図４
2007259638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、コイルを巻装するための複数のスロットを備え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、コンミテータ片を周方向に配置したコンミテータとからなる電動モータ用アーマチュアにおいて、隣接する前記コンミテータ片間に電気的に接続され、前記回転軸を中心にして、互いに点対称位置に存在する前記スロット間に各々逆方向に巻装された第一コイルと第二コイルとが設けられ、前記第一コイルの巻き始め端と前記第二コイルの巻き終わり端との少なくとも何れか一方が前記回転軸に巻回され、前記第一コイルは、回転軸を中心として前記コンミテータと同じ側に配置されていることを特徴とする電動モータ用アーマチュア。
【請求項２】
請求項１に記載の電動モータ用アーマチュアを用いた二極電動モータであって、前記コンミテータに摺接する第一ブラシと、前記第一ブラシから所定角度周方向に離間して設けられ、前記コンミテータと摺接する第二ブラシと、前記コンミテータと摺接し、前記第一ブラシまたは前記第二ブラシの何れか一方と共に使用される第三ブラシとを備えたことを特徴とする電動モータ。
【請求項３】
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、コイルを巻装するための複数のスロットを備え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、コンミテータ片を周方向に配置したコンミテータとからなる電動モータ用アーマチュアの巻き線方法において、任意のコンミテータ片に前記コイルの巻き始め端を電気的に接続し、前記回転軸を中心として前記任意のコンミテータ片と同じ側に存在する前記スロット間に第一コイルを巻装した後、前記回転軸を中心として点対称位置に存在する前記スロット間に第二コイルを巻装し、前記コイルの巻き終わり端を前記任意のコンミテータ片に隣接するコンミテータ片に電気的に接続し、前記巻き始め端と前記巻き終わり端の少なくとも何れか一方を前記回転軸に巻回することを特徴とする電動モータ用アーマチュアの巻き線方法。
【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電動モータ用アーマチュア、電動モータおよび電動モータ用アーマチュアの巻き線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両に搭載される電動モータとしては、ブラシ付きの電動モータが多く使用されている。この種のモータは、内周面に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おり、アーマチュアコアには軸方向に長いスロットが複数形成されている。このスロットには所定間隔をあけて巻線が巻装され、複数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々コンミテータ片に導通している。各々コンミテータ片はブラシと摺接可能になっており、ブラシを介してコイルに給電することにより磁界が形成され、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される。
【０００３】
ところで、このような電動モータにおいて、例えば、一対のブラシが複数のコンミテータ片の二つに確実に接触する場合には問題ないが、一方のブラシは一つのコンミテータ片に当接し、他方のブラシは二つのコンミテータ片に跨るように当接する状態になってしまうと、等価電気回路のコイル数に差が生じ、各々コイルを流れる電流にバラツキが生じてしまい、電動モータの振動や騒音の原因となってしまう。そこで、磁気バランスのとれた電動モータとすることで振動や騒音低減する電動モータ用アーマチュアが提案されている。
【０００４】
この一例を、図１３に示すアーマチュアの展開図に基いて説明する。同図に示すように、例えば、１２個のコンミテータ片８１と１２個のティース８２にそれぞれ番号１〜１２を付した場合、巻線８３は、３番コンミテータ片８１から巻出され、１−２番ティース８２の間のスロット８４ａと６−７番ティース８２の間のスロット８４ｂとの間でｎ回巻装され、第一コイル８５を形成し、巻線８３はその後、スロット８４ａ，８４ｂと径方向に対向する、すなわち、周方向に１８０°回転した位置に存在する１２−１番ティース８２の間のスロット８４ｃと７−８番ティース８２の間のスロット８４ｄとの間でｎ回巻装され、第二コイル８６を形成している。第二コイル８６は、第一コイル８５とは逆方向の向きに巻装され、その後、４番コンミテータ片８１に接続される。同様に各巻線が各コンミテータ片８１から巻出され、対向する一対のスロット間で巻装されて各々コイルを形成し、これにより、複数のコイルがアーマチュアコアの周回りに形成される。
したがって、隣接するコンミテータ片に跨るようにしてブラシが当接したとしても、等価電気回路のコイル数に差が生ずることがなくなる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３０５８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術では、図１４に示すように、第一コイル８５と第二コイル８６は、直接コンミテータ片８１へと接続されているため、コンミテータ８８とアーマチュアコア８７との間（図１４中Ｄ部）が巻太りになってしまう。このため、例えば、自動車等の車両に取り付けられる電動モータのように配置スペースの制約から小型、軽量化の要望が高いものにあっては、モータ性能を維持したまま電動モータを小型、軽量化するのが困難であるという課題がある。
とりわけ、前述したように等価電気回路のコイル数に差が生じないように対策したものにあっては、第二コイル８６が４番コンミテータ片８１に接続される際の配索経路が不可避的に長くなり、巻太りの大きな原因となっていた。
【０００６】
そこで、この発明は、コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻線による巻太りを防止し、各々スロット間に高密度に巻線を巻装することで電動モータを小型、軽量化できる電動モータ用アーマチュア、電動モータおよび電動モータ用アーマチュアの巻き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】
【０００７】
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、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、コイルを巻装するための複数のスロットを備え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、コンミテータ片を周方向に配置したコンミテータとからなる電動モータ用アーマチュアにおいて、隣接する前記コンミテータ片間に電気的に接続され、前記回転軸を中心にして、互いに点対称位置に存在する前記スロット間に各々逆方向に巻装された第一コイルと第二コイルとが設けられ、前記第一コイルの巻き始め端と前記第二コイルの巻き終わり端との少なくとも何れか一方が前記回転軸に巻回され、前記第一コイルは、回転軸を中心として前記コンミテータと同じ側に配置されていることを特徴とする。
このように構成することで、第一コイルと第二コイルの少なくとも何れか一方において、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配索される巻線を回転軸の近傍に配索することができる。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の電動モータ用アーマチュアを用いた二極電動モータであって、前記コンミテータに摺接する第一ブラシと、前記第一ブラシから所定角度周方向に離間して設けられ、前記コンミテータと摺接する第二ブラシと、前記コンミテータと摺接し、前記第一ブラシまたは前記第二ブラシの何れか一方と共に使用される第三ブラシとを備えたことを特徴とする。
このように構成することで、第一ブラシ、第二ブラシおよび第三ブラシを備える二極電動モータに用いられるアーマチュアにおいて、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配索される巻線の、第一コイルと第二コイルの少なくとも何れか一方を回転軸の近傍に配索することができる。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、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、コイルを巻装するための複数のスロットを備え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、コンミテータ片を周方向に配置したコンミテータとからなる電動モータ用アーマチュアの巻き線方法において、任意のコンミテータ片に前記コイルの巻き始め端を電気的に接続し、前記回転軸を中心として前記任意のコンミテータ片と同じ側に存在する前記スロット間に第一コイルを巻装した後、前記回転軸を中心として点対称位置に存在する前記スロット間に第二コイルを巻装し、前記コイルの巻き終わり端を前記任意のコンミテータ片に隣接するコンミテータ片に電気的に接続し、前記巻き始め端と前記巻き終わり端の少なくとも何れか一方を前記回転軸に巻回することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載した発明によれば、第一コイルと第二コイルの少なくとも何れか一方において、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配索される巻線を回転軸の近傍に配索することができる。このため、電動用アーマチュアにおいて、コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻線による巻太りを防止し、各々スロット間に高密度に巻線を巻装することができる。
【００１１】
請求項２に記載した発明によれば、第一ブラシ、第二ブラシおよび第三ブラシを備える二極電動モータに用いられるアーマチュアにおいて、コンミテータとアーマチュアコアとの間に配索される巻線の、第一コイルと第二コイルの少なくとも何れか一方を回転軸の近傍に配索することができる。このため、各々スロット間に高密度に巻線が巻装されたアーマチュアを用いることができる。よって、電動モータを小型、軽量化できる。
【００１２】
請求項３に記載した発明によれば、コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻線による巻太りを防止し、各々スロット間に高密度に巻線が巻装された電動用アーマチュアを製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、この発明の第一実施形態を図１〜図６に基いて説明する。
図１に示すように、電動モータ１は、自動車用ワイパ装置に用いられるもので、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一対の永久磁石４ａ，４ｂが固定されている。この永久磁石４ａ，４ｂによって、電動モータ１は二極に構成されている。
【００１４】
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（整流子）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５参照）が周方向に沿って等間隔に複数個（本実施例では１２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（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。
【００１５】
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コンミテータ片１４が複数枚（本実施例では１２枚）取り付けられている。コンミテータ片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。各コンミテータ片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が懸け回わされ、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、コンミテータ片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。
【００１６】
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には周方向３箇所にブラシホルダ１９が形成されている。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Ｓ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Ｓ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。
【００１７】
前述したブラシ２１は、低速用ブラシ（第一ブラシ）２１ａと、高速用ブラシ（第二ブラシ）２１ｂと、共通ブラシ（第三ブラシ）２１ｃとで構成されている。
図２に示すように、低速用ブラシ２１ａと共通ブラシ２１ｃは互いに対向するように配置され、高速用ブラシ２１ｂは低速用ブラシ２１ａから回転方向に角度α（例えば４５°）だけ周方向に離間して配置されている。そして、電動モータ１は、通常作動時は共通ブラシ２１ｃと低速用ブラシ２１ａによって、高速作動時は共通ブラシ２１ｃと高速用ブラシ２１ｂによって電力供給されるようになっている。高速作動時は、高速用ブラシ２１ｂによって電動モータ１は進角され、通常作動時よりも高回転で作動する。尚、ブラシ２１ｃ側とブラシ２１ａ，２１ｂ側の何れを陽極または陰極にしてもよい。
【００１８】
図３は、アーマチュア３の展開図、図４は、アーマチュア３の斜視図、図５は、アーマチュアコア６の平面図である。
図３〜図５に示すように、巻線１２は、例えば、その巻き始め端３０が３番コンミテータ片１４ａより巻き始められ、３番コンミテータ片１４ａのライザ１５に懸け回され、そして、回転軸５に図４中矢印Ｃ方向から見て時計回り（図３中ではＡ−Ａ’）に巻回された後、回転軸５の中心Ｏに対し、３番コンミテータと同じ側に存在する１２−１番ティース９の間のスロット１１ａと５−６番ティース９の間のスロット１１ｂとの間でｎ回巻装され、第一コイル７ａが形成される。  
【００１９】
第一コイル７ａはその後、スロット１１ａ，１１ｂと径方向に対向する、すなわち、周方向に１８０°回転した位置に存在する１１−１２番ティース９の間のスロット１１ｃと６−７番ティース９の間のスロット１１ｄの間でｎ回巻装され、第二コイル７ｂが形成される。第二コイル７ｂは、第一コイル７ａとは逆方向の向きで巻装され、その後、回転軸５に図４中矢印Ｃ方向から見て反時計回り（図３中ではＢ−Ｂ’）に巻回され、４番コンミテータ片１４ｂに巻線１２の巻き終わり端４０が接続される。
これにより、３，４番コンミテータ片１４ａ，１４ｂの間には径方向に対向し、且つ直列接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えたアーマチュアコイル７が形成される。
【００２０】
図６に示すように、コイル７ａ，７ｂは、１２番ティースと６番ティースを挟んで互いに巻線方向が逆になる状態で巻装されており、アーマチュアコイル７に通電を行うと相対する電磁力を発生する。また、各コイル７ａ，７ｂは高速用ブラシ２１ｂの中心と回転軸５の中心Ｏを通る軸線Ｍに対して対称な位置に形成され、軸線Ｍと１２番、６番ティースの中心が一致した場合には、各コイル７ａ，７ｂは軸線Ｍに対して対称に巻装されていることになる。すなわち、各コイル７ａ，７ｂは、軸線Ｍ以外の中心線（軸線Ｐ，Ｑ）も含め、中心Ｏを通る任意の中心線に対し各コイル７ａ，７ｂは均等に配置される。
【００２１】
そして、図示しないが、４番コンミテータ片１４ｂに接続された巻線１２は、続けて、回転軸５に時計回りに巻回された後、１−２番ティース９の間のスロットと６−７番ティースの間のスロットとの間でｎ回巻装され、第一コイル７ａが形成される。そして、この第一コイルはその後、これらティース間と径方向に対向する１２−１番ティース９の間のスロットと７−８番ティース９の間のスロットとの間でｎ回巻装され、再び回転軸５に反時計回りに巻回され、第二コイル７ｂが形成される。第二コイル７ｂは、その後、５番コンミテータ１４ｇに接続される。
【００２２】
同様にして、各コンミテータ片１４に接続された巻線１２は、径方向に対向し巻線方向が逆転した第一コイル７ａおよび第二コイル７ｂを形成しつつ、隣接したコンミテータ片１４間にアーマチュアコイル７を形成していく。これにより、アーマチュアコイル７は、軸線Ｍを含む任意の中心線によって分割されたＸ，Ｙ領域に均等に配分される第一コイル７ａおよび第二コイル７ｂにて形成される。このように、電動モータ１のアーマチュアコイル７は重巻方式にて巻装され、短節巻線となっている。
【００２３】
したがって、上述の第一実施形態によれば、コンミテータ片１４に接続された巻線１２は、巻き始め端３０から直接各々スロット１１間へと巻装されず、回転軸５に巻回された後、回転軸５の中心Ｏに対し、その巻線１２が接続されているコンミテータ片１４と同じ側に第一コイル７ａを、その第一コイル７ａと径方向に対向する位置に第二コイル７ｂを形成する。その後、巻線１２の巻き終わり端４０が直接コンミテータ片１４には接続されず、再び回転軸５に巻回された後、コンミテータ片１４に接続される。このため、コンミテータ１３とアーマチュアコア６との間に形成された空間Ｋにおいて、巻線１２が広がることなく、回転軸５の近傍に配索される。これにより、コンミテータ１３とアーマチュアコア６との間の空間Ｋにおいて、巻線１２による回転軸５周りの巻太りを防止することができ、各々スロット１１間に巻線１２を高密度に巻装することができる。よって、アーマチュア３を小型化、軽量化することができる。
【００２４】
また、例えば、通常動作時に、図３に示すように、２番コンミテータ片１４ｃに低速ブラシ２１ａ、８番コンミテータ片１４ｄに共通ブラシ２１ｃが接触した場合、高速用ブラシ２１ｂは、３，４番コンミテータ片１４ａ，１４ｂと接触し、各コイル７ａ，７ｂが短絡される。しかしながら、図６に示すように、各コイル７ａ，７ｂは、軸線Ｍに対して領域Ｘ，Ｙに均等に配置され、また、軸線Ｐ，Ｑ等の他の任意の中心線に対しても、それによって区画される両半分に均等に配置されている。このため、各コイル７ａ，７ｂが短絡されても、短絡された各コイル７ａ，７ｂを軸線Ｍを含む任意の中心線に対し対称に分布させることができる。よって、ブラシ２１間の電気回路が均等化し、ブラシ２１の磨耗が抑制され、製品寿命が向上する。
【００２５】
次に、この発明の第二実施形態を図１〜図６を援用し、図７、図８に基いて説明する。尚、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（以下の実施形態でも同様）。  また、以下の実施形態において、電動モータ１の基本的構造は前記第一実施形態と同様である。
この第二実施形態と第一実施形態との相違点は、第一実施形態が３番コンミテータ片１４ａからの巻線１２の巻き始め端３０が、図４中矢印Ｃ方向から見て時計回り（図３中ではＡ−Ａ’）に回転軸５に巻回されているのに対し、第二実施形態では３番コンミテータ片１４ａからの巻線１２の巻き始め端３０が、反時計回り（図７中Ａ’−Ａ）に巻回されている点である。
【００２６】
図７、図８に示すように、巻線１２は、例えば、その巻き始め端３０が３番コンミテータ片１４ａより巻き始められ、３番コンミテータ片１４ａのライザ１５に懸け回された巻線１２は、回転軸５に図８中平面視反時計回り（図７中ではＡ’−Ａ）に巻回された後、回転軸５の中心Ｏに対し、３番コンミテータと同じ側に存在する１２−１番ティース９の間のスロット１１ａと５−６番ティース９の間のスロット１１ｂとの間でｎ回巻装され、第一コイル７ａが形成される。  
【００２７】
第一コイル７ａはその後、スロット１１ａ，１１ｂと径方向に対向する、すなわち、周方向に１８０°回転した位置に存在する１１−１２番ティース９の間のスロット１１ｃと６−７番ティース９の間のスロット１１ｄの間でｎ回巻装され、第二コイル７ｂが形成される。第二コイル７ｂは、第一コイル７ａとは逆方向の向きで巻装され、その後、回転軸５に図８中平面視反時計回り（図７中ではＢ−Ｂ’）に巻回され、４番コンミテータ片１４ｂに巻線１２の巻き終わり端４０が接続される。また、他の隣接するコンミテータ片１４間の巻線１２も同様に巻装され、第一コイル７ａおよび第二コイル７ｂが形成される。
【００２８】
したがって、上述の第二実施形態によれば、第一実施形態とは逆に、コンミテータ片１４からの巻線１２の巻き始め端３０が、反時計回り（図７中Ａ’−Ａ）に巻回されていても、第一実施形態と同様に、コンミテータ１３とアーマチュアコア６との間の空間Ｋにおいて、巻線１２による回転軸５周りの巻太りを防止することができ、各々スロット１１間に巻線１２を高密度に巻装することができる。よって、アーマチュア３を小型化、軽量化することができる。
また、第一実施形態と同様に、ブラシ２１間の電気回路が均等化し、ブラシ２１の磨耗が抑制され、製品寿命が向上するという効果を奏することができる。
【００２９】
次に、この発明の第三実施形態を図９、図１０に基いて説明する。
この第三実施形態においては、アーマチュアコイル７の巻線ターン数が奇数回の場合について説明する（第四実施形態においても同様）。
ここで、上述した第一実施形態および第二実施形態において、アーマチュアコイル７の巻線ターン数が偶数回の場合は、第一コイル７ａと第二コイル７ｂ共に巻線１２を同数のｎ回巻装すればよいが、巻線ターン数が奇数回の場合は、第一コイル７ａまたは第二コイル７ｂの何れか一方をｎ＋１回とする必要があり、第一コイル７ａと第二コイル７ｂとが完全な対称関係とはならず、図６で説明したような効果が減殺される場合がある。
【００３０】
図９、図１０に示すように、巻線１２は、例えば、その巻き始め端３０が３番コンミテータ片１４ａより巻き始められ、３番コンミテータ片１４ａのライザ１５に懸け回された巻線１２は、回転軸５に図１０中平面視時計回り（図９中ではＡ−Ａ‘）に巻回された後、回転軸５の中心Ｏに対し、３番コンミテータと同じ側に存在する１２−１番ティース９の間のスロット１１ａと５−６番ティース９の間のスロット１１ｂとの間でｎ回巻装され、主コイル２２ａが形成される。
【００３１】
主コイル２２ａを形成した後、スロット１１ｂから引き出された巻線１２は、再びスロット１１ａに巻装されるが、その際、巻線１２はスロット１１ｂには巻装されず、スロット１１ｄに巻装される。スロット１１ｄは６−７番ティース９の間に形成されており、スロット１１ａと径方向に対向する、すなわち、周方向に１８０°回転した位置に配置されている。これにより、主コイル２２ａの後にはスロット１１ａにのみ巻装された０．５ターン分の副コイル２３ａが形成される。主コイル２２ａと副コイル２３ａは直列に繋がっており、両者によって第一コイル７ａが形成される。
【００３２】
スロット１１ｄに巻装された巻線１２は、その後、スロット１１ｃとの間でｎターン巻装され、主コイル２２ｂが形成される。この際、スロット１１ａからスロット１１ｄに巻装された巻線１２は、主コイル２２ｂの前にスロット１１ｄのみに巻装された０．５ターン分の副コイル２３ｂを形成する。主コイル２２ｂと副コイル２３ｂとは直列に繋がっており、両者によって第二コイル７ｂが形成される。尚、スロット１１ｃは１１−１２番ティース９の間に形成されており、スロット１１ｂと径方向に対向した位置に配置されている。また、主コイル２２ｂは、第一コイル７ａとは逆方向の向きに巻装される。
【００３３】
スロット１１ｄ−１１ｃ間でｎターン巻装された後、巻線１２は、回転軸５に図１０中平面視反時計回り（図９中ではＢ−Ｂ‘）に巻回された後、４番コンミテータ片１４ｂに巻き終わり端４０が接続される。これにより、３番コンミテータ片１４ａと４番コンミテータ１４ｂとの間には径方向に対向し、且つ直列接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えたアーマチュアコイル７が形成される。また、他の隣接するコンミテータ片１４間の巻線１２も同様に巻装され、第一コイル７ａおよび第二コイル７ｂは、それぞれ主コイル２２ａ，２２ｂと副コイル２３ａ，２３ｂによって同ターン数に形成される。
【００３４】
したがって、上述の第三実施形態によれば、第一コイル７ａと第二コイル７ｂは、それぞれｎターンの主コイル２２ａ，２２ｂと０．５ターンの副コイル２３ａ，２３ｂとから形成され、全部で２ｎ＋１ターンのアーマチュアコイル７が形成される。このため、アーマチュアコイル７の巻線ターン数が奇数回の場合であっても、第一コイル７ａと第二コイル７ｂは同数ターン（ｎ＋０．５ターンずつ）巻装され、軸線Ｍに対して領域Ｘ，Ｙに均等に配置することができる。また、軸線Ｐ，Ｑ等の他の任意の中心線に対しても、それによって区画される量半部に各コイル７ａ，７ｂを均等に配置することができる。よって、アーマチュアコイル７の巻線ターン数が奇数回の場合も、偶数回の場合と同様に、耐久性向上や振れ回り力の低減の効果を奏することができる。
【００３５】
また、第一実施形態および第二実施形態と同様に、コンミテータ片１４に接続された巻線１２は、巻き始め端３０から直接各々スロット１１間に巻装されずに、回転軸５に巻回された後、回転軸５の中心Ｏに対し、その巻線１２が接続されたコンミテータ片１４と同じ側に第一コイル７ａを、その第一コイル７ａと径方向に対向する位置に第二コイル７ｂを形成する。その後、巻き終わり端４０が直接コンミテータ片１４に接続されずに、再び回転軸５に巻回された後、コンミテータ片１４に接続される。このため、コンミテータ１３とアーマチュアコア６との間において、巻線１２による回転軸５周りの巻太りを防止することができ、各々スロット１１間に巻線１２を高密度に巻装することができる。よって、アーマチュア３を小型化、軽量化することができる。
【００３６】
次に、この発明の第四実施形態を図１１、図１２に基いて説明する。
この第四実施形態と第三実施形態との相違点は、第三実施形態が３番コンミテータ片１４ａからの巻線１２が、回転軸５に図１０中平面視時計回り（図９中ではＡ−Ａ‘）に巻回されているのに対し、第四実施形態では３番コンミテータ片１４ａからの巻線１２が、回転軸５に図１２中平面視反時計回り（図１１中ではＡ’−Ａ）に巻回されている点である。
図１１、図１２に示すように、巻線１２は、例えば、その巻き始め端３０が３番コンミテータ片１４ａより巻き始められ、３番コンミテータ片１４ａのライザ１５に懸け回された巻線１２は、回転軸５に図１０中平面視反時計回り（図１１中ではＡ‘−Ａ）に巻回された後、回転軸５の中心Ｏに対し、３番コンミテータと同じ側に存在する１２−１番ティース９の間のスロット１１ａと５−６番ティース９の間のスロット１１ｂとの間でｎ回巻装され、主コイル２２ａが形成される。
【００３７】
主コイル２２ａを形成した後、スロット１１ｂから引き出された巻線１２は、再びスロット１１ａに巻装されるが、その際、巻線１２はスロット１１ｂには巻装されず、スロット１１ｄに巻装される。スロット１１ｄは６−７番ティース９の間に形成されており、スロット１１ａと径方向に対向する、すなわち、周方向に１８０°回転した位置に配置されている。これにより、主コイル２２ａの後にはスロット１１ａにのみ巻装された０．５ターン分の副コイル２３ａが形成される。主コイル２２ａと副コイル２３ａは直列に繋がっており、両者によって第一コイル７ａが形成される。
【００３８】
スロット１１ｄに巻装された巻線１２は、その後、スロット１１ｃとの間でｎターン巻装され、主コイル２２ｂが形成される。この際、スロット１１ａからスロット１１ｄに巻装された巻線１２は、主コイル２２ｂの前にスロット１１ｄのみに巻装された０．５ターン分の副コイル２３ｂを形成する。主コイル２２ｂと副コイル２３ｂとは直列に繋がっており、両者によって第二コイル７ｂが形成される。尚、スロット１１ｃは１１−１２番ティース９の間に形成されており、スロット１１ｂと径方向に対向した位置に配置されている。また、主コイル２２ｂは、第一コイル７ａとは逆方向の向きに巻装される。
【００３９】
スロット１１ｄ−１１ｃ間でｎターン巻装された後、巻線１２は、回転軸５に図１２中平面視反時計回り（図１２中ではＢ−Ｂ‘）に巻回された後、４番コンミテータ片１４ｂに巻き終わり端４０が接続される。これにより、３番コンミテータ片１４ａと４番コンミテータ１４ｂとの間には径方向に対向し、且つ直列接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えたアーマチュアコイル７が形成される。また、他の隣接するコンミテータ片１４間の巻線１２も同様に巻装され、第一コイル７ａおよび第二コイル７ｂは、それぞれ主コイル２２ａ，２２ｂと副コイル２３ａ，２３ｂによって同ターン数に形成される。
【００４０】
したがって、上述の第四実施形態によれば、第三実施形態とは逆に、コンミテータ片１４からの巻線１２の巻き始め端３０が、回転軸５に図１２中平面視反時計回り（図１１中ではＡ’−Ａ）に巻回されていても、第三実施形態と同様に、アーマチュアコイル７の巻線ターン数が奇数回の場合も、偶数回の場合と同様に、耐久性向上や振れ回り力の低減の効果を奏することができる。
また、第一実施形態、第二実施形態および第三実施形態と同様に、コンミテータ１３とアーマチュアコア６との間において、巻線１２による回転軸５周りの巻太りを防止することができ、各々スロット１１間に巻線１２を高密度に巻装することができる。よって、アーマチュア３を小型化、軽量化することができる。
【００４１】
尚、この発明は上述した実施形態に限られるものではなく、短節巻線である場合について説明したが、全節巻線としてもよい。全節巻線とする場合、例えば、図３において、３番コンミテータ片１４ａより巻き始められた巻線１２は、回転軸５に巻回された後、１２−１番ティース９の間のスロット１１ａと６−７番ティース９の間のスロット１１ｄで巻装され、第一コイル７ａを形成し、第二コイル７ｂを第一コイル７ａとは逆方向の向きに同一スロット１１ａ，１１ｄに巻装し、その後再び回転軸５に巻回され、４番コンミテータ片１４ｂに接続されている。これにより、３，４番コンミテータ片１４ａ，１４ｂの間には径方向に対向し、且つ直列接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えたアーマチュアコイル７が形成される。尚、この全節巻線は、上述した直列結線式を並列結線式に接続することも可能であるし、第二コイル７ｂをコンミテータ片１４ａ，１４ｂではなく、それらとは周方向に１８０°離間して対向配置された９番コンミテータ片１４ｅ、１０番コンミテータ片１４ｆ間に接続して同一スロット１１内に巻装される巻き方向を異にする二つの別個のアーマチュアコイルを形成してもよい。
【００４２】
また、上記の実施形態では、電動モータ１が１２個のスロット１１を有する構成となっているが、スロット数は１２個に限定されず、８以上の偶数値を適宜採用可能である。
さらに、上記実施形態では、自動車用ワイパ装置に用いられる電動モータについて説明したが、他の装置に用いてもよい。
そして、上記の実施形態では、第一コイル７ａの巻き始め端３０および第二コイル７ｂの巻き終わり端４０が共に回転軸５に巻回された場合について説明したが、上記実施形態に限らず、第一コイル７ａの巻き始め端３０または第二コイル７ｂの巻き終わり端４０の何れか一方が回転軸５に巻回された場合であってもよい。
尚、各コイル７ａ，７ｂの回転軸５への巻回し回数は一巻き以内でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【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ブラシ配置図である。
【図３】本発明の第一実施形態におけるアーマチュアの展開図である。
【図４】本発明の第一実施形態におけるアーマチュアの斜視図である。
【図５】本発明の第一実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。
【図６】図４のアーマチュアコアの横断面図である。
【図７】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。
【図８】本発明の第二実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。
【図９】本発明の第三実施形態におけるアーマチュアの展開図である。
【図１０】本発明の第三実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。
【図１１】本発明の第四実施形態におけるアーマチュアの展開図である。
【図１２】本発明の第四実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。
【図１３】従来の電動モータにおけるアーマチュアの展開図である。
【図１４】従来の電動モータにおけるアーマチュアの斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  電動モータ        
３  アーマチュア      
５  回転軸  
６  アーマチュアコア
７  アーマチュアコイル
７ａ  第一コイル
７ｂ  第二コイル
９  ティース
１１  スロット
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ  スロット
１２  巻線（コイル）
１３  コンミテータ
１４  コンミテータ片
１４ａ、１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ  コンミテータ片
２１  ブラシ
２１ａ  低速用ブラシ（第一ブラシ）
２１ｂ  高速用ブラシ（第二ブラシ）
２１ｃ  共通ブラシ（第三ブラシ）
２２ａ，２２ｂ  主コイル
２３ａ，２３ｂ  副コイル
３０  巻き始め端
４０  巻き終わり端
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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