DE102014113760A1 - Motor with brush - Google Patents

Abstract

Ein Bürstenmotor weist eine Drehwelle, einen Kommutator mit mehreren Segmenten, die durch mehrere in ungleichen Abständen angeordnete Unterschneidungen voneinander getrennt sind, einen Anker, mehrere Dauermagnete, eine Spannungsausgleichsleitung, eine Pluselektrodenbürste und eine Minuselektrodenbürste auf. Wenn Pz die Anzahl der Dauermagnete ist und N die Anzahl der Segmente ist, dann ist eine Beziehung N = Pz(K – 0,5) erfüllt. Pz ist eine gerade Zahl, die größer oder gleich vier ist. K ist eine Konstante und ist eine natürliche Zahl, die größer oder gleich zwei ist. Die mehreren Unterschneidungen beinhalten mindestens einen Satz von Unterschneidungen, die mit einem Unterschneidungsabstand angeordnet sind, der sich von einem Bezugswinkel θz unterscheidet. Der Bezugswinkel θz wird durch einen Vergleichsausdruck θz = (360 Grad/Pz) ± (360 Grad/2N) angegeben.A brush motor has a rotary shaft, a multi-segment commutator separated by a plurality of unevenly spaced undercuts, an armature, a plurality of permanent magnets, a voltage equalizing line, a plus electrode brush, and a minus electrode brush. If Pz is the number of permanent magnets and N is the number of segments, then a relationship N = Pz (K-0.5) is satisfied. Pz is an even number that is greater than or equal to four. K is a constant and is a natural number greater than or equal to two. The plurality of undercuts include at least one set of undercuts arranged at an undercut distance different from a reference angle θz. The reference angle θz is given by a relational expression θz = (360 degrees / Pz) ± (360 degrees / 2N).

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bürstenmotor. The present invention relates to a brush motor.

Herkömmlicherweise werden in einem Bürstenmotor durch eine Kraft, die während einer Drehung von einer Bürste an einen Kommutator angelegt wird, Nebengeräusche erzeugt, und diese Nebengeräusche werden zu einer Ursache für Lärm, Vibration und dergleichen. Insbesondere können die Geräusche dann ein Problem werden, wenn der Bürstenmotor in einem fahrzeugseitigen bzw. Bordmotor verwendet wird, der leise sein soll. Conventionally, in a brush motor, noises are generated by a force applied to a commutator from a brush during rotation, and these noises become a cause of noise, vibration, and the like. In particular, the noise may become a problem when the brush motor is used in an onboard engine that is intended to be silent.

Es wurde ein Kommutator vorgeschlagen, bei dem mehrere Segmente (Kommutatorteile), die auf einer Außenumfangsfläche des Kommutators angeordnet sind, unterschiedliche Umfangsbreiten aufweisen, so dass Unterschneidungen (Nuten), die zwischen aneinander angrenzenden Elementen ausgebildet sind, nicht mit gleichen Abständen angeordnet sind (z.B. japanisches Patent Nr. 3994010 ). A commutator has been proposed in which a plurality of segments (commutator parts) disposed on an outer circumferential surface of the commutator have different circumferential widths so that undercuts (grooves) formed between adjacent elements are not equally spaced apart (eg Japanese Patent No. 3994010 ).

In dem Motor des japanischen Patents Nr. 3994010 sind eine Pluselektrodenbürste und eine Minuselektrodenbürste so angeordnet, dass sie einander zugewandt sind. Somit laufen die Plus- und Minuselektrodenbürsten während jeder Umdrehung, die von dem Motor erzeugt wird, mehrmals gleichzeitig an aneinander angrenzenden Segmenten entlang. Da die Plus- und Minuselektrodenbürsten bei jeder Umdrehung oft gleichzeitig an den aneinander angrenzenden Segmenten entlang laufen, ist dies nachteilig für die Motoreigenschaften, es erhöht die Schwankungsbreite des Stromwerts, der zu einer Wicklung geliefert wird, und es verstärkt die Drehmomentschwankung, die Vibration und Nebengeräusche. In the engine of the Japanese Patent No. 3994010 For example, a plus electrode brush and a minus electrode brush are arranged to face each other. Thus, during each revolution generated by the motor, the plus and minus electrode brushes pass several times simultaneously along adjacent segments. Since the plus and minus electrode brushes often run along the adjacent segments at the same time each revolution, it is detrimental to the motor characteristics, increases the fluctuation width of the current value supplied to a winding, and enhances torque fluctuation, vibration, and noise ,

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Bürstenmotor zu schaffen, der in der Lage ist, den Pegel von Nebengeräuschen zu senken, die aus der Lagebeziehung einer Bürste und der Unterschneidungen von in unregelmäßigen Winkelintervallen ausgebildeten Segmenten erzeugt werden. It is an object of the present invention to provide a brush motor capable of lowering the level of background noises generated from the positional relationship of a brush and the undercuts of segments formed at irregular angular intervals.

Um das genannte Ziel zu erreichen, ist ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Bürstenmotor mit einer Drehwelle. Ein Kommutator ist an der Drehwelle fixiert. Der Kommutator beinhaltet mehrere Segmente, die durch mehrere Unterschneidungen isoliert und getrennt sind. Die mehreren Unterschneidungen sind in unregelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse der Drehwelle herum angeordnet. Ein Anker ist an der Drehwelle fixiert. Mehrere Dauermagnete sind an einer Außenseite des Ankers angeordnet. Die mehreren Dauermagnete sind in gleichen Abständen so angeordnet, dass Richtungen von Magnetpolen bei aneinander angrenzenden Dauermagneten verschieden sind. Eine Spannungsausgleichsleitung verbindet verschiedene von den Segmenten miteinander. Eine Pluselektrodenbürste und eine Minuselektrodenbürste sind an einem Außenumfang des Kommutators an Positionen angeordnet, die einander nicht zugewandt sind. Wenn Pz die Zahl der Dauermagnete ist und N die Zahl der Segmente ist, gilt eine Beziehung N = Pz(K – 0,5), wobei Pz eine gerade Zahl ist, die größer oder gleich vier ist, K eine Konstante ist und eine natürliche Zahl ist, die größer oder gleich zwei ist. Die mehreren Unterschneidungen beinhalten mindestens einen Satz von Unterschneidungen, die mit einem Unterschneidungsabstand angeordnet sind, der sich von einem Bezugswinkel θz unterscheidet, und der Bezugswinkel θz wird durch einen Vergleichsausdruck θz = (360 Grad/Pz) ± (360 Grad/2N) angegeben. In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a brush motor having a rotating shaft. A commutator is fixed to the rotary shaft. The commutator includes several segments that are isolated and separated by multiple undercuts. The plurality of undercuts are arranged at irregular angular intervals around a central axis of the rotary shaft. An anchor is fixed to the rotary shaft. Several permanent magnets are arranged on an outer side of the armature. The plurality of permanent magnets are arranged at equal intervals so that directions of magnetic poles are different for adjacent permanent magnets. A voltage equalization line connects several of the segments together. A plus electrode brush and a minus electrode brush are disposed on an outer circumference of the commutator at positions that are not facing each other. When Pz is the number of permanent magnets and N is the number of segments, there is a relationship N = Pz (K-0.5), where Pz is an even number greater than or equal to four, K is a constant, and a natural number Number is greater than or equal to two. The plurality of undercuts include at least one set of undercuts arranged at an undercut distance different from a reference angle θz, and the reference angle θz is given by a comparison expression θz = (360 degrees / Pz) ± (360 degrees / 2N).

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bürstenmotor mit einer Drehwelle. Ein Kommutator ist an der Drehwelle fixiert. Der Kommutator beinhaltet mehrere Segmente, die durch mehrere Unterschneidungen isoliert und getrennt sind. Die mehreren Unterschneidungen sind in unregelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse der Drehwelle herum angeordnet. Ein Anker ist an der Drehwelle fixiert. Mehrere Dauermagnete sind an einer Außenseite des Ankers angeordnet. Die mehreren Dauermagnete sind in gleichen Abständen so angeordnet, dass Richtungen von Magnetpolen bei aneinander angrenzenden Dauermagneten verschieden sind. Eine Spannungsausgleichsleitung verbindet verschiedene von den Segmenten miteinander. Eine Pluselektrodenbürste und eine Minuselektrodenbürste sind an einem Außenumfang des Kommutators an Positionen angeordnet, die einander nicht zugewandt sind. Wenn Pz die Zahl der Dauermagnete ist und N die Zahl der Segmente ist, gilt eine Beziehung N = Pz × K, wobei Pz eine gerade Zahl ist, die größer oder gleich vier ist, K eine Konstante ist und eine natürliche Zahl ist, die größer oder gleich zwei ist. Die mehreren Unterschneidungen beinhalten mindestens einen Satz von Unterschneidungen, die mit einem Unterschneidungsabstand angeordnet sind, der sich von einem Bezugswinkel θz unterscheidet, und der Bezugswinkel θz wird durch einen Vergleichsausdruck θz = 360 Grad/Pz angegeben. A second aspect of the present invention is a brush motor having a rotary shaft. A commutator is fixed to the rotary shaft. The commutator includes several segments that are isolated and separated by multiple undercuts. The plurality of undercuts are arranged at irregular angular intervals around a central axis of the rotary shaft. An anchor is fixed to the rotary shaft. Several permanent magnets are arranged on an outer side of the armature. The plurality of permanent magnets are arranged at equal intervals so that directions of magnetic poles are different for adjacent permanent magnets. A voltage equalization line connects several of the segments together. A plus electrode brush and a minus electrode brush are disposed on an outer circumference of the commutator at positions that are not facing each other. When Pz is the number of permanent magnets and N is the number of segments, there is a relation N = Pz × K, where Pz is an even number greater than or equal to four, K is a constant, and a natural number is larger or equal to two. The plurality of undercuts include at least one set of undercuts arranged at an undercut distance different from a reference angle θz, and the reference angle θz is indicated by a comparison expression θz = 360 degrees / Pz.

Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bürstenmotor mit einer Drehwelle. Ein Kommutator ist an der Drehwelle fixiert. Der Kommutator beinhaltet mehrere Segmente, die durch mehrere Unterschneidungen isoliert und getrennt sind. Die mehreren Unterschneidungen sind in unregelmäßigen Winkelabständen um eine Mittelachse der Drehwelle herum angeordnet. Ein Anker ist an der Drehwelle fixiert. Mehrere Dauernet. Eine Bürste ist an einem Außenumfang des Kommutators angeordnet. Die Drehwelle, der Kommutator und der Anker sind gemeinsam in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen drehbar. N ist die Zahl der Segmente und die Zahl der mehreren Unterschneidungen. Mittlere Positionen der mehreren Unterschneidungen in Umfangsrichtung sind in einer Vorwärtsdrehrichtung und einer Rückwärtsdrehrichtung von einer entsprechenden mittleren Position in Umfangsrichtung verschoben, wenn die mehreren Unterschneidungen in einem gleichen Winkel ausgebildet sind. Z1 ist der Abweichungswinkel, über den die einzelnen Unterschneidungen in der Vorwärtsdrehrichtung insgesamt verschoben sind. Z2 ist der Abweichungswinkel, über den die einzelnen Unterschneidungen in der Rückwärtsdrehrichtung insgesamt verschoben sind. Z ist die Summe der Abweichungswinkel. Z = Z1 + Z2 ist erfüllt. Wenn P die Anzahl der Polpaare der Magnetpole der Dauermagnete ist, stellt Q = (Z/N)/P einen Indexwert Q dar, und der Indexwert Q ist –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad. A third aspect of the present invention is a brush motor having a rotary shaft. A commutator is fixed to the rotary shaft. The commutator includes several segments that are isolated and separated by multiple undercuts. The plurality of undercuts are arranged at irregular angular intervals around a central axis of the rotary shaft. An anchor is at the Fixed rotating shaft. Several durations. A brush is disposed on an outer circumference of the commutator. The rotary shaft, the commutator and the armature are rotatable together in forward and backward directions. N is the number of segments and the number of multiple undercuts. Central positions of the plurality of undercuts in the circumferential direction are shifted in a forward rotational direction and a backward rotational direction from a corresponding central position in the circumferential direction when the plural undercuts are formed at an equal angle. Z1 is the deviation angle over which the individual undercuts in the forward direction of rotation are shifted overall. Z2 is the deviation angle over which the individual undercuts are shifted in the reverse direction as a whole. Z is the sum of the deviation angles. Z = Z1 + Z2 is fulfilled. When P is the number of pole pairs of the magnetic poles of the permanent magnets, Q = (Z / N) / P represents an index value Q, and the index value Q is -0.5 degrees <Q <+0.5 degrees.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Erfindung mag zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen und die begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen: The invention, together with its objects and advantages, may best be understood by reference to the following description of the presently-preferred embodiments and the accompanying drawings, in which:

1 eine Querschnittsansicht eines Bürstenmotors mit vier Polen und zehn Segmenten gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. 1 FIG. 4 is a cross-sectional view of a four pole, ten segment brush motor according to a first embodiment of the present invention. FIG.

2 eine Frontansicht der einzelnen Segmente des Motors von 1 in der axialen Richtung ist; 2 a front view of the individual segments of the engine of 1 in the axial direction;

3 ein entfaltetes Diagramm ist, das ein Wickelverfahren für den Motor von 1 zeigt; 3 an unfolded diagram is that a winding method for the engine of 1 shows;

4 eine Frontansicht jedes Segments eines Bürstenmotors mit vier Polen und zehn Segmenten mit einer gleichen Teilung, gesehen in der axialen Richtung, ist; 4 is a front view of each segment of a brush motor with four poles and ten segments with an equal pitch, seen in the axial direction;

5 ein entfaltetes Diagramm ist, das ein Wickelverfahren für den Motor von 4 zeigt; 5 an unfolded diagram is that a winding method for the engine of 4 shows;

6A ein Graph ist, der eine Anregungskraft in Bezug auf jede Frequenzkomponente n-ter Ordnung der Anregungskraft des Motors von 1 zeigt. 6A is a graph showing an excitation force with respect to each n-order frequency component of the excitation force of the motor of FIG 1 shows.

6B ein Graph ist, der eine Anregungskraft in Bezug auf jede Frequenzkomponente n-ter Ordnung des Motors von 4 zeigt; 6B is a graph showing an excitation force with respect to each n-order frequency component of the motor of FIG 4 shows;

7 eine Frontansicht der einzelnen Segmente eines Bürstenmotors mit vier Polen und zwölf Segmenten gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen in der axialen Richtung, ist; 7 Fig. 10 is a front view of the individual segments of a four-pole, twelve-segment brush motor according to a second embodiment of the present invention as viewed in the axial direction;

8 ein entfaltetes Diagramm ist, das ein Wickelverfahren für den Motor von 7 zeigt; 8th an unfolded diagram is that a winding method for the engine of 7 shows;

9 eine Frontansicht der einzelnen Segmente eines Bürstenmotors mit vier Polen und zwölf Segmenten mit einer gleichen Teilung, gesehen in der axialen Richtung, ist; 9 a front view of the individual segments of a brush motor with four poles and twelve segments with an equal pitch, seen in the axial direction, is;

10 ein entfaltetes Diagramm ist, das ein Wickelverfahren des Motors von 9 zeigt; 10 an unfolded diagram is that a winding process of the engine of 9 shows;

11 eine Frontansicht jedes Segments eines Bürstenmotors mit vier Polen und zehn Segmenten gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen in der axialen Richtung, ist; 11 Fig. 10 is a front view of each segment of a brush motor having four poles and ten segments according to a third embodiment of the present invention as viewed in the axial direction;

12A eine Frontansicht des Motors von 11, gesehen in der axialen Richtung, ist, die Unterschneidungen zeigt, die in ungleichen Winkelabständen ausgebildet sind; 12A a front view of the engine of 11 seen in the axial direction, showing the undercuts formed at unequal angular intervals;

12B ein Graph ist, der einen Winkel zeigt, über die die Unterschneidungen von den einzelnen Bezugslinien in 12A abweichen; 12B is a graph showing an angle over which the undercuts from the individual reference lines in 12A differ;

13 eine Frontansicht des herkömmlichen Motors, gesehen in der axialen Richtung, ist, einschließlich Unterschneidungen, die in gleichen Winkelabständen ausgebildet sind; 13 is a front view of the conventional motor, seen in the axial direction, including undercuts, which are formed at equal angular intervals;

14 ein Graph ist, der eine Nulllastdrehzahl in Bezug auf einen Indexwert im Motor von 11 zeigt; 14 is a graph showing a zero load speed with respect to an index value in the motor of 11 shows;

15 ein Graph ist, der einen Nulllaststrom in Bezug auf einen Indexwert im Motor von 11 zeigt; 15 is a graph showing a zero load current relative to an index value in the motor of 11 shows;

16 ein Graph ist, der einen Abweichungswinkel jeder der Unterschneidungen zeigt und der ein extremes Beispiel für die Unterschneidungen darstellt, die in einem ungleichen Winkelabstand angeordnet sind; 16 Fig. 12 is a graph showing a deviation angle of each of the undercuts and illustrating an extreme example of the undercuts arranged at an unequal angular distance;

17 eine Frontansicht in der axialen Richtung ist, die ein weiteres Beispiel für einen Bürstenmotor und die Anordnung der Bürste und der Segmente des Motors darstellt, wobei die Anzahl der Nuten durch die Anzahl der Magnetpole teilbar ist; 17 is a front view in the axial direction, which is another example of a brush motor and the arrangement of the brush and the segments of the motor, wherein the number of grooves is divisible by the number of magnetic poles;

18 ein Graph für ein anderes Beispiel eines Bürstenmotors ist, bei dem der Winkel der Abweichung von den einzelnen Bezugslinien in den Unterschneidungen der einzelnen Innenumfangsflächenregionen des Motors, bei dem die Anzahl der Polpaare drei ist; und 18 FIG. 12 is a graph for another example of a brush motor in which the angle of deviation from the individual reference lines in FIG Undercuts of the individual inner peripheral surface regions of the motor, in which the number of pole pairs is three; and

19 eine Frontansicht in der einzelnen Segmente, gesehen in der axialen Richtung, in einem anderen Beispiel für den Bürstenmotor ist; 19 Fig. 10 is a front view in the single segments, seen in the axial direction, in another example of the brush motor;

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Erste Ausführungsform First embodiment

Eine erste Ausführungsform eines Bürstenmotors wird nun mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben. A first embodiment of a brush motor will now be described with reference to FIG 1 to 6 described.

Wie in 1 dargestellt ist, weist ein Bürstenmotor 1 ein Motorgehäuse 2 auf. Das Motorgehäuse 2 weist ein zylindrisches Jochgehäuse 3, eine Endabdeckung 4 zum Verschließen einer hinteren Öffnung des Jochgehäuses 3 und eine Frontabdeckung 5 auf, die aus einem Isoliermaterial gebildet ist, zum Abdecken einer vorderen Öffnung des Jochgehäuses 3. As in 1 is shown, has a brush motor 1 a motor housing 2 on. The motor housing 2 has a cylindrical yoke housing 3 , an end cover 4 for closing a rear opening of the yoke housing 3 and a front cover 5 on, which is formed of an insulating material, for covering a front opening of the yoke housing 3 ,

Mehrere Dauermagnete 6 (vier in der vorliegenden Ausführungsform) sind in einer Umfangsrichtung an einer Innenumfangsfläche 3a des Jochgehäuses 3 angeordnet und fixiert. Die vier Dauermagnete 6 beinhalten zwei Dauermagnete 6, bei denen eine radial innere Seite auf einen N-Pol magnetisiert ist und eine radial äußere Seite auf einen S-Pol magnetisiert ist, und zwei Dauermagnete 6, bei denen die radial innere Seite auf den S-Pol magnetisiert ist und die radial äußere Seite auf den N-Pol magnetisiert ist. Die Dauermagnete sind in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Anders ausgedrückt sind die Dauermagnete 6, bei denen sich die Richtung der Magnetpole in der radialen Richtung unterscheidet, mit gleichen Abständen abwechselnd auf der Innenumfangsfläche 3a des Jochgehäuses 3 angeordnet. Somit ist der Bürstenmotor 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Motor, bei dem die Anzahl der Pole Pz vier ist (die Anzahl der Polpaare P zwei ist). Several permanent magnets 6 (Four in the present embodiment) are in a circumferential direction on an inner peripheral surface 3a of the yoke housing 3 arranged and fixed. The four permanent magnets 6 include two permanent magnets 6 in which a radially inner side is magnetized to an N pole and a radially outer side is magnetized to an S pole, and two permanent magnets 6 in which the radially inner side is magnetized to the S-pole and the radially outer side is magnetized to the N-pole. The permanent magnets are alternately arranged in the circumferential direction. In other words, the permanent magnets 6 in which the direction of the magnetic poles differs in the radial direction, at equal intervals alternately on the inner peripheral surface 3a of the yoke housing 3 arranged. Thus, the brush motor 1 In the present embodiment, a motor in which the number of poles Pz is four (the number of pole pairs P is two).

Ein Anker 7 ist im Motorgehäuse 2 angeordnet. Der Anker 7 beinhaltet eine Drehwelle 8, die auf einer Mittelachsenlinie des Jochgehäuses 3 angeordnet ist, einen Ankerkern 9, der an der Drehwelle 8 fixiert ist, eine Wicklung 10, die um den Ankerkern 9 gewickelt ist, und einen Kommutator 11, der so an der Drehwelle 8 fixiert ist, dass er an den Ankerkern 9 angrenzt. An anchor 7 is in the motor housing 2 arranged. The anchor 7 includes a rotary shaft 8th placed on a central axis line of the yoke housing 3 is arranged, an anchor core 9 who is at the rotary shaft 8th is fixed, a winding 10 around the anchor core 9 is wound, and a commutator 11 , so on the rotary shaft 8th it is fixed that he is at the anchor core 9 borders.

Die Drehwelle 8 wird in Bezug auf das Motorgehäuse 2 drehbar von Lagern 12 und 13 getragen, die an einer mittleren Position der Endabdeckung 4 bzw. einer mittleren Position der Frontabdeckung 5 angeordnet sind. Ein distales Ende der Drehwelle 8 steht von der Frontabdeckung 5 vor, so dass die Drehwelle 8 als Antriebswelle dient, die eine Drehkraft an einen (nicht dargestellten) Antriebsmechanismus anlegt. The rotary shaft 8th is in relation to the motor housing 2 rotatable from bearings 12 and 13 worn at a middle position of the end cover 4 or a middle position of the front cover 5 are arranged. A distal end of the rotary shaft 8th stands from the front cover 5 before, so that the rotary shaft 8th serves as a drive shaft which applies a rotational force to a drive mechanism (not shown).

Der Ankerkern 9 ist an der Drehwelle 8 fixiert und beinhaltet mehrere Zähne 9a (zehn in der vorliegenden Ausführungsform), die sich radial zur radialen Außenseite um eine Mittelachse O der Drehwelle 8 erstrecken. Die zehn Zähne 9a sind mit einer vorgegebenen gleichen Teilung in der Umfangsrichtung ausgebildet. Eine radiale distale Stirnfläche jedes Zahns 9a ist dem Dauermagneten 6 zugewandt, der auf der Innenumfangsfläche 3a des Jochgehäuses 3 angeordnet ist. Da die Anzahl der Zähne 9a zehn beträgt, ist die Anzahl der Nuten, die zwischen den Zähnen 9a ausgebildet sind, zehn. Die Wicklung 10 ist um die einzelnen Zähne 9a gewickelt. The anchor core 9 is at the rotary shaft 8th fixes and contains several teeth 9a (Ten in the present embodiment) extending radially to the radially outer side about a center axis O of the rotary shaft 8th extend. The ten teeth 9a are formed with a predetermined equal pitch in the circumferential direction. A radial distal end surface of each tooth 9a is the permanent magnet 6 facing, on the inner peripheral surface 3a of the yoke housing 3 is arranged. Because the number of teeth 9a is ten, the number of grooves that is between the teeth 9a are trained, ten. The winding 10 is around the individual teeth 9a wound.

Wie in 1 und 2 dargestellt ist, grenzt der Kommutator 11 an den Ankerkern 9 an und ist an der Drehwelle 8 fixiert und in der Frontabdeckung 5 angeordnet, so dass er sich als Einheit mit der Drehwelle 8 zusammen mit dem Ankerkern 9 dreht. Mehrere Segmente SG sind an der Außenumfangsfläche des Kommutators 11 ausgebildet. Die Anzahl N der Segmente der Segmente SG der vorliegenden Ausführungsform ist zehn, um der Anzahl der Zähne 9a (der Anzahl der Nuten) zu entsprechen. Daher ist der Bürstenmotor 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Bürstenmotor, der vier Pole und zehn Segmente aufweist. Die zehn Segmente SG werden in der Reihenfolge des Uhrzeigersinns, wie sie in 2 dargestellt sind, als erste bis zehnte Segmente SG1 bis SG10 bezeichnet, um die Beschreibung zu vereinfachen. As in 1 and 2 is shown, the commutator is adjacent 11 to the anchor core 9 and is at the rotary shaft 8th fixed and in the front cover 5 arranged so that it is a unit with the rotary shaft 8th together with the anchor core 9 rotates. Multiple segments SG are on the outer peripheral surface of the commutator 11 educated. The number N of the segments of the segments SG of the present embodiment is ten by the number of teeth 9a (the number of grooves). Therefore, the brush motor 1 In the present embodiment, a brush motor having four poles and ten segments. The ten segments SG are in the order of clockwise as they are in 2 are designated as first to tenth segments SG1 to SG10 to simplify the description.

Der Uhrzeigersinn in 2 wird als Vorwärtsdrehrichtung des Motors 1 bezeichnet. Somit wird der Gegenuhrzeigersinn als Rückwärtsdrehrichtung des Motors 1 bezeichnet. Clockwise in 2 is considered as the forward direction of rotation of the motor 1 designated. Thus, the counterclockwise direction becomes the reverse direction of rotation of the motor 1 designated.

Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Fahne 11b, die zur radial äußeren Seite hin gebogen ist, einheitlich an einem Ende in einer axialen Richtung in der Nähe des Ankerkerns 9 jedes Segments SG (SG1 bis SG10) ausgebildet. Die Wicklung 10, die um den Zahn 9a gewickelt ist, wird in der Fahne 11b jedes Segments gehalten. Der gehaltene Abschnitt der Wicklung 10 ist so an einer Fahne 11b fusioniert und fixiert, dass er mit dem Segment SG, das die Fahne 11b beinhaltet, elektrisch verbunden ist. As in 1 is a flag 11b which is bent toward the radially outer side, unitarily at one end in an axial direction near the armature core 9 each segment SG (SG1 to SG10) is formed. The winding 10 that around the tooth 9a is wrapped in the flag 11b each segment held. The held section of the winding 10 it's like that on a flag 11b merged and fixed that he is using the segment SG, which is the flag 11b includes, is electrically connected.

3 ist ein entwickeltes Diagramm, das die Drahtverbindung der Wicklung 10 zwischen dem Segment SG1 bis SG10 und den Zähnen 9a zeigt. Die Wicklung 10 ist um beide angrenzenden Zähne 9a gewickelt und wird dadurch gewickelt, dass eine Schleifenwicklung ausgeführt wird, bei der das Anfangsende elektrisch mit einem Segment SG verbunden wird und ein abschließendes Ende elektrisch mit dem anderen Segment SG verbunden wird. 3 is a developed diagram showing the wire connection of the winding 10 between the segment SG1 to SG10 and the teeth 9a shows. The winding 10 is around both adjacent teeth 9a is wound and wound by performing a loop winding in which the starting end is electrically connected to a segment SG is connected and a terminal end is electrically connected to the other segment SG.

Wie in 3 dargestellt ist, verbinden fünf Spannungsausgleichsleitungen, nämlich erste bis fünfte Spannungsausgleichsleitungen WL1 bis WL5, ein Paar Segmente SG miteinander, um die Anzahl der Bürsten auf zwei zu verringern, nämlich die Plus- und die Minuselektrodenbürsten B1 und B2. Genauer verbindet die erste Spannungsausgleichsleitung WL1 das zehnte Segment SG10 und das fünfte Segment SG5. Die zweite Spannungsausgleichsleitung WL2 verbindet das erste Segment SG1 und das sechste Segment SG6. Ferner verbindet die dritte Spannungsausgleichsleitung WL3 das zweite Segment SG2 und das siebte Segment SG7. Die vierte Spannungsausgleichsleitung WL4 verbindet das dritte Segment SG3 und das achte Segment SG8. Die fünfte Spannungsausgleichsleitung WL5 verbindet das vierte Segment SG4 und das neunte Segment SG9. As in 3 5, five voltage equalizing lines, namely first to fifth voltage equalizing lines WL1 to WL5, connect a pair of SG segments with each other to reduce the number of brushes to two, namely, the plus and minus electrode brushes B1 and B2. More specifically, the first voltage equalizing line WL1 connects the tenth segment SG10 and the fifth segment SG5. The second voltage equalization line WL2 connects the first segment SG1 and the sixth segment SG6. Further, the third voltage equalizing line WL3 connects the second segment SG2 and the seventh segment SG7. The fourth voltage equalization line WL4 connects the third segment SG3 and the eighth segment SG8. The fifth voltage equalization line WL5 connects the fourth segment SG4 and the ninth segment SG9.

Wie in 2 dargestellt ist, werden die beiden Bürsten, das heißt die Plus- und die Minuselektrodenbürsten B1 und B2, gegen die ersten bis zehnten Segmente SG1 bis SG10 gedrängt, so dass sie in der Lage sind, von der radial äußeren Seite her kontaktierend zu gleiten. Die Plus- und die Minuselektrodenbürsten B1 und B2 sind an Positionen angeordnet, die über eine Teilung (einen Bürstenanordnungswinkel θb) von 90 Grad in der Umfangsrichtung beabstandet sind, so dass sie einander nicht zugewandt sind. As in 2 is shown, the two brushes, that is, the plus and minus electrode brushes B1 and B2, are urged against the first to tenth segments SG1 to SG10 so as to be capable of contacting from the radially outer side in a contacting manner. The plus and minus electrode brushes B1 and B2 are disposed at positions separated by a pitch (a brush arrangement angle θb) of 90 degrees in the circumferential direction so as not to face each other.

Genauer nimmt eine Basisplatte 15, wie in 1 dargestellt, eine solche Fläche ein und ist so ausgebildet, dass sie den Kommutator 11 an einer innenseitigen Oberfläche der Frontabdeckung 5 umgibt. Auf der Basisplatte 15 erstrecken sich zwei Bürstenhalterkästen 16 (von denen in 1 nur einer dargestellt ist), welche die Plus- bzw. die Minuselektrodenbürsten B1 und B2 aufnehmen, in Richtung auf die Mittelachse O der Drehwelle 8. Exactly takes a base plate 15 , as in 1 illustrated, such a surface and is formed so that it is the commutator 11 on an inside surface of the front cover 5 surrounds. On the base plate 15 two brush holder boxes extend 16 (of which in 1 only one is shown), which receive the plus and the minus electrode brushes B1 and B2, in the direction of the central axis O of the rotary shaft 8th ,

Die beiden Bürstenhalterkästen 16 sind so ausgebildet, dass eine in Umfangsrichtung mittlere Position gegenseitig um 90 Grad in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O der Drehwelle 8 herum beabstandet ist. In den beiden Bürstenhalterkästen 16 ist die radial innere Seite offen, und die Form der Öffnung, gesehen von der Drehwelle 8 aus, ist quadratisch. Die Pluselektrodenbürste B1 ist in einen Bürstenhalterkasten 16 eingeführt. Die Minuselektrodenbürste B2 ist in den anderen Bürstenhalterkasten 16 eingeführt. The two brush holder boxes 16 are formed so that a center position in the circumferential direction mutually by 90 degrees in the circumferential direction about the central axis O of the rotary shaft 8th is spaced around. In the two brush holder boxes 16 the radially inner side is open, and the shape of the opening, seen from the rotating shaft 8th out, is square. The plus electrode brush B1 is in a brush holder box 16 introduced. The minus electrode brush B2 is in the other brush holder box 16 introduced.

Wie in 2 dargestellt ist, sind daher die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 um 90 Grad in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O der Drehwelle 8 voneinander beabstandet, da die beiden Bürstenhalterkästen 16 mit einem Abstand von 90 Grad in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O ausgebildet sind. Das heißt, die in Umfangsrichtung mittleren Positionen der Gleitkontaktflächen der Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 sind über 90 Grad in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O der Drehwelle 8 voneinander getrennt. Anders ausgedrückt ist der Bürstenanordnungswinkel θb (= 360/(Pz × K)) 90 Grad. Pz ist die Anzahl der Pole, und K ist eine natürliche Zahl und ist in diesem Fall eins. As in 2 Therefore, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 are 90 degrees in the circumferential direction about the central axis O of the rotary shaft 8th spaced apart, since the two brush holder boxes 16 are formed at a pitch of 90 degrees in the circumferential direction about the center axis O. That is, the circumferentially middle positions of the sliding contact surfaces of the plus and minus electrode brushes B1 and B2 are over 90 degrees in the circumferential direction about the center axis O of the rotary shaft 8th separated from each other. In other words, the brush arrangement angle θb (= 360 / (Pz × K)) is 90 degrees. Pz is the number of poles, and K is a natural number and is one in this case.

Die beiden Bürstenhalterkästen 16 nehmen eine Druckschraubenfeder 19 auf, welche die entsprechenden Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 elastisch auf die radial innere Seite vorbelastet. The two brush holder boxes 16 take a compression coil spring 19 which biases the corresponding plus and minus electrode brushes B1 and B2 elastically to the radially inner side.

Infolgedessen können sich die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 jeweils zur radial inneren Seite hin bewegen, während sie entlang des Bürstenhalterkastens 16 gelenkt werden. Die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 stehen von der Öffnung an der radial inneren Seite der jeweiligen Bürstenhalterkästen 16 vor und werden in Gleitkontakt gegen die einzelnen Segmente SG des Kommutators 11 gedrängt. As a result, the plus and minus electrode brushes B1 and B2 can move toward the radially inner side, respectively, while moving along the brush holder box 16 be steered. The plus and minus electrode brushes B1 and B2 project from the opening on the radially inner side of the respective brush holder boxes 16 before and are in sliding contact against the individual segments SG of the commutator 11 crowded.

Daher wird der Strom von der Pluselektrodenbürste B1 und der Minuselektrodenbürste B2 durch die Segmente SG, die mit der Pluselektrodenbürste B1 und der Minuselektrodenbürste B2 in Gleitkontakt stehen, zu der Wicklung 10 geliefert, die um den Ankerkern 9 gewickelt ist, so dass sich der Bürstenmotor 1 in den Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtungen dreht. Therefore, the current from the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 through the segments SG in sliding contact with the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 becomes the winding 10 delivered to the anchor core 9 is wound, so that the brush motor 1 rotates in the forward and reverse directions.

Wie in 2 dargestellt ist, sind die ersten bis zehnten Segmente SG1 bis SG10 an einer Außenumfangsfläche eines zylindrischen Isolierelements 11a fixiert, das an der Drehwelle 8 fixiert ist, und die angrenzenden Segmente SG sind durch eine Unterschneidung (Nut) C isoliert. Die zehn Unterschneidungen C haben in der Umfangsrichtung (über die Unterschneidungsbreite G) den gleichen Abstand. Die zehn Unterschneidungen C werden in der Reihenfolge der Vorwärtsdrehrichtung als erste bis zehnte Unterschneidung C1 bis C10 bezeichnet, um die Beschreibung der einzelnen Unterschneidungen zu erleichtern. As in 2 is shown, the first to tenth segments SG1 to SG10 on an outer peripheral surface of a cylindrical insulating member 11a fixed, that at the rotary shaft 8th is fixed, and the adjacent segments SG are isolated by an undercut (groove) C. The ten undercuts C are the same distance in the circumferential direction (over the undercut width G). The ten undercuts C are referred to as first to tenth undercuts C1 to C10 in the order of the forward rotation direction to facilitate the description of the individual undercuts.

Die ersten bis zehnten Segmente SG1 bis SG10 werden durch Schneiden eines zylindrischen, leitfähigen Metallbasismaterials (nicht dargestellt) in einer axialen Richtung ausgebildet. Genauer wird das zylindrische, leitfähige Metallbasismaterial von außen an die Außenumfangsfläche des an der Drehwelle 8 fixierten Isolierelements 11a gepasst und daran fixiert. Das zylindrische, leitfähige Metallbasismaterial, das an der Außenumfangsfläche des Isolierelements 11a fixiert ist, wird dann entlang der axialen Richtung von zehn Regionen, die vorab in der Umfangsrichtung definiert worden sind, geschnitten. Dadurch werden die ersten bis zehnten Segmente SG1 bis GS10 ausgebildet, die gegeneinander isoliert und voneinander beabstandet sind. Die Abschnitte, die in der axialen Richtung geschnitten worden sind, werden die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10. The first to tenth segments SG1 to SG10 are formed by cutting a cylindrical conductive metal base material (not shown) in an axial direction. More specifically, the cylindrical conductive metal base material is externally bonded to the outer circumferential surface of the rotating shaft 8th fixed insulating element 11a fitted and fixed. The cylindrical conductive metal base material attached to the outer peripheral surface of the insulating 11a is then cut along the axial direction of ten regions that have been previously defined in the circumferential direction. Thereby, the first to tenth segments SG1 to GS10 are formed, which are insulated from each other and spaced from each other. The portions that have been cut in the axial direction become the first to tenth undercuts C1 to C10.

Die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 sind in der Umfangsrichtung nicht in gleichen Winkelabständen (gleichen Teilungen) um die Mittelachse O der Drehwelle 8 herum angeordnet. Das heißt, die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 sind in der Umfangsrichtung in vorgegebenen, ungleichen Winkelabständen (ungleichen Teilungen) angeordnet. The first to tenth undercuts C1 to C10 are not at equal angular intervals (equal pitches) about the central axis O of the rotary shaft in the circumferential direction 8th arranged around. That is, the first to tenth undercuts C1 to C10 are arranged in the circumferential direction at predetermined unequal angular intervals (unequal pitches).

Position, wo die Unterschneidung C ausgebildet wird Position where the undercut C is formed

Nun werden die Positionen beschrieben, wo die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 ausgebildet werden, wenn die zehn Segmente SG (SG1 bis SG10) des Kommutators 11 ausgebildet werden. Now, the positions where the first to tenth undercuts C1 to C10 are formed when the ten segments SG (SG1 to SG10) of the commutator are described will be described 11 be formed.

Zunächst zeigt 4 die Positionen, wo die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 des herkömmlichen Motors mit vier Polen und zehn Segmenten ausgebildet werden. Die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 sind in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O der Drehwelle 8 herum mit einer gleichen Teilung (= 36 Grad) ausgebildet. In diesem Fall werden Linien, die durch die in Umfangsrichtung mittleren Positionen jeder der Unterschneidungen C1 bis C10 von der Mittelachse O der Drehwelle 8 aus verlaufen, in der Reihenfolge der Vorwärtsdrehrichtung als erste bis zehnte Bezugslinien L1 bis L10 bezeichnet. First shows 4 the positions where the first to tenth undercuts C1 to C10 of the conventional four-pole, ten-segment motor are formed. The first to tenth undercuts C1 to C10 are in the circumferential direction about the center axis O of the rotary shaft 8th formed around with an equal pitch (= 36 degrees). In this case, lines passing through the circumferentially central positions of each of the undercuts C1 to C10 from the central axis O of the rotary shaft 8th are designated in the order of the forward rotational direction as first to tenth reference lines L1 to L10.

5 ist ein entwickeltes Diagramm, das eine Drahtverbindung der Wicklung 10 des in 4 dargestellten herkömmlichen Bürstenmotors mit vier Polen und zehn Segmenten zeigt. Die Wicklung 10 ist als Schleifenwicklung auf die gleiche Weise gewickelt wie in der vorliegenden Ausführungsform. 5 is a developed diagram showing a wire connection of the winding 10 of in 4 shown conventional brush motor with four poles and ten segments. The winding 10 is wound as a loop winding in the same manner as in the present embodiment.

Der Bürstenmotor 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Motor, bei dem die Anzahl der Pole Pz vier beträgt und die Anzahl der Segmente N zehn beträgt, wie bei dem herkömmlichen Bürstenmotor mit vier Polen und zehn Segmenten, der in 4 dargestellt ist, und bei dem der folgende Vergleichsausdruck wahr ist. N = Pz(K – 0,5) The brush motor 1 In the present embodiment, a motor in which the number of poles Pz is four and the number of the segments N is ten, as in the conventional brush motor with four poles and ten segments, the 4 and the following comparison expression is true. N = Pz (K - 0.5)

Hierbei ist die Anzahl der Pole Pz eine gerade Zahl, die größer oder gleich vier ist. K ist eine Konstante und ist eine natürliche Zahl, die größer oder gleich zwei ist. Here, the number of poles Pz is an even number that is greater than or equal to four. K is a constant and is a natural number greater than or equal to two.

Der Bürstenmotor, bei dem ein solcher Vergleichsausdruck wahr ist, ist ein Motor, bei dem die Anzahl der Nuten (die Anzahl der Zähne) nicht durch die Anzahl der Pole Pz geteilt werden kann. Der Bürstenmotor 1 der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor, bei dem der oben genannte Vergleichsausdruck wahr ist, wenn die Konstante drei ist. The brush motor in which such a relational expression is true is a motor in which the number of grooves (the number of teeth) can not be divided by the number of poles Pz. The brush motor 1 In the present embodiment, the motor is the one in which the above-mentioned comparison expression is true when the constant is three.

Im Falle des Bürstenmotors, bei dem N = Pz(K – 0,5) wahr ist und die Positionen von jeder der Unterschneidungen mit einer gleichen Teilung ausgebildet sind, wird eine Unterschneidung C als Bezug gesetzt und die in Umfangsrichtung mittleren Positionen der anderen Unterschneidungen C befinden sich an Positionen eines Bezugswinkels θz, der nachstehend definiert ist. θz = (360 Grad/Pz) ± (360 Grad/2N) In the case of the brush motor in which N = Pz (K-0.5) is true and the positions of each of the undercuts are formed with an equal pitch, an undercut C is set as reference and the circumferentially middle positions of the other undercuts C are at positions of a reference angle θz defined below. θz = (360 degrees / Pz) ± (360 degrees / 2N)

Wenn die Anzahl der Pole Pz vier ist und die Anzahl der Segmente N zehn ist, ist der Bezugswinkel θz = (360 Grad/4) ± (360 Grad/20) = 90 Grad ± 18 Grad. Ferner werden zwei Bezugswinkel θz, das heißt 108 Grad und 72 Grad, erhalten. Die beiden Bezugswinkel θz bedeuten, dass, betrachtet von einer Unterschneidung aus, die anderen Unterschneidungen an der Position von 108 Grad bzw. der Position von 72 Grad liegen. When the number of poles Pz is four and the number of segments N is ten, the reference angle θz = (360 degrees / 4) ± (360 degrees / 20) = 90 degrees ± 18 degrees. Further, two reference angles θz, that is, 108 degrees and 72 degrees, are obtained. The two reference angles θz mean that, viewed from an undercut, the other undercuts are at the position of 108 degrees and the position of 72 degrees, respectively.

Von den zwei Bezugswinkeln θz wird einer der Bezugswinkel θz, nämlich 72 Grad, als erster Bezugsunterschneidungsabstand θz1 bezeichnet. Der andere von den Bezugswinkeln θz, nämlich 108 Grad, als zweiter Bezugsunterschneidungsabstand θz2 bezeichnet. Of the two reference angles θz, one of the reference angles θz, namely 72 degrees, is referred to as the first reference undercut distance θz1. The other of the reference angles θz, namely 108 degrees, is referred to as the second reference undercut distance θz2.

Das heißt, wenn im Falle des Motors mit vier Polen und zehn Segmenten, der in 4 dargestellt ist, beispielsweise die erste Unterschneidung C1 als Bezug verwendet wird, dann befindet sich die dritte Unterschneidung C3 an der Position, die durch den ersten Bezugsunterschneidungsabstand θz1 von der ersten Unterschneidung C1 getrennt ist, und die vierte Unterschneidung C4 befindet sich an der Position, die durch den zweiten Bezugsunterschneidungsabstand θz2 von der ersten Unterschneidung C1 getrennt ist. That is, if in the case of the engine with four poles and ten segments, the in 4 For example, if the first undercut C1 is used as the reference, then the third undercut C3 is at the position separated by the first reference undercut distance θz1 from the first undercut C1, and the fourth undercut C4 is located at the position is separated from the first undercut C1 by the second reference undercutting distance θz2.

Die Positionen der ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 der vorliegenden Ausführungsform sind mit einer ungleichen Teilung angeordnet, wie in 2 dargestellt ist. The positions of the first to tenth undercuts C1 to C10 of the present embodiment are arranged at an unequal pitch, as in FIG 2 is shown.

Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform ist mindestens ein Satz von Unterschneidungsabständen θx1 und θx2 eingerichtet, der sich von den ersten und zweiten Bezugsunterschneidungsabständen θz1 und θz2 unterscheidet, die durch den Bezugswinkel θz (= (360 Grad/Pz) ± (360 Grad/2N) angegeben werden. That is, in the present embodiment, at least one set of Unterschneidungsabstände θx1 and θx2 set, which differs from the first and second reference Unterschneidungsabsstände θz1 and θz2, which are indicated by the reference angle θz (= (360 degrees / Pz) ± (360 degrees / 2N).

In 2 ist der Unterschneidungsabstand θx1 auf 70 Grad in Bezug auf den ersten Bezugsunterschneidungsabstand θz1 (= 72 Grad) eingestellt, wobei die erste Unterschneidung C1 als Bezug dient, und der Unterschneidungsabstand θx2 ist in Bezug auf den zweiten Bezugsunterschneidungsabstand θz2 (= 108 Grad) auf 110 Grad eingestellt. In 2 For example, the undercut distance θx1 is set to be 70 degrees with respect to the first reference undercut distance θz1 (= 72 degrees) with the first undercut C1 as a reference, and the undercut distance θx2 is 110 degrees with respect to the second reference undercut distance θz2 (= 108 degrees) set.

Infolgedessen ist die dritte Unterschneidung C3, die in 2 dargestellt ist, so ausgebildet, dass eine dritte Bezugslinie L3a an einer Position liegt, die im Gegenuhrzeigersinn um zwei Grad von der dritten Bezugslinie L3 der in 4 dargestellten dritten Unterschneidung C3 abweicht. Ferner ist die vierte Unterschneidung C4, die in 2 dargestellt ist, so ausgebildet, dass eine vierte Bezugslinie L4a an einer Position liegt, die im Uhrzeigersinn um zwei Grad von der vierten Bezugslinie L4 der in 4 dargestellten vierten Unterschneidung C4 abweicht. As a result, the third kernel is C3, which is in 2 is formed so formed that a third reference line L3a is located at a position counterclockwise by two degrees from the third reference line L3 of FIG 4 shown third Unterschneidung C3 differs. Further, the fourth kernel C4 is that in 2 is formed so formed that a fourth reference line L4a is located at a position clockwise by two degrees from the fourth reference line L4 of FIG 4 shown fourth Unterschneidung C4 differs.

Somit ist die Teilung zwischen der dritten Unterschneidung C3 und der vierten Unterschneidung C4, die in 2 dargestellt ist, eine ungleiche Teilung von 40 Grad, die von 36 Grad (einer gleichen Teilung) abweicht. Aufgrund der Ausbildung der ungleichen Teilung von 40 Grad sind die Teilung zwischen der zweiten Unterschneidung C2 und der dritten Unterschneidung C3 und die Teilung zwischen der vierten Unterschneidung C4 und der fünften Unterschneidung C5 eine ungleiche Teilung von 34 Grad, um die 4 Grad mit jeder der anderen Teilungen auszugleichen. Thus, the division between the third kernel C3 and the fourth kernel C4, which is shown in FIG 2 is an uneven pitch of 40 degrees that deviates from 36 degrees (an equal pitch). Due to the formation of the uneven pitch of 40 degrees, the pitch between the second kernel C2 and the third kernel C3 and the pitch between the fourth kernel C4 and the fifth kernel C5 are uneven pitch of 34 degrees, about 4 degrees with each of the others To balance divisions.

Daher sind die Umfangsbreiten der zweiten und vierten Segmente SG2 und SG4, die an den Positionen angeordnet sind, die der ungleichen Teilung von 34 Grad entsprechen, so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 36 entspricht, kurz sind. Im Gegensatz dazu ist die Umfangsbreite des dritten Segments SG3, das an der Position angeordnet ist, die der ungleichen Teilung von 40 Grad entspricht, so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 36 entspricht, lang ist. Therefore, the circumferential widths of the second and fourth segments SG2 and SG4 arranged at the positions corresponding to the unequal pitch of 34 degrees are formed to be relative to the circumferential width of the segment SG located at the position. which corresponds to the same division of 36, are short. In contrast, the circumferential width of the third segment SG3, which is located at the position corresponding to the unequal pitch of 40 degrees, is formed to be relative to the circumferential width of the segment SG located at the position equal division of 36 equals, is long.

Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform die achte Unterschneidung C8, die in 2 dargestellt ist, ebenfalls so ausgebildet, dass eine achte Bezugslinie L8a an einer Position liegt, die im Gegenuhrzeigersinn um zwei Grad von der achten Bezugslinie L8 der in 4 dargestellten achten Unterschneidung C8 abweicht. Ferner ist die neunte Unterschneidung C9, die in 2 dargestellt ist, so ausgebildet, dass eine neunte Bezugslinie L9a an einer Position liegt, die im Uhrzeigersinn um zwei Grad von der neunten Bezugslinie L3 der in 4 dargestellten neunten Unterschneidung C9 abweicht. Moreover, in the present embodiment, the eighth undercut C8, which is shown in FIG 2 is also formed so that an eighth reference line L8a is located at a position counterclockwise by two degrees from the eighth reference line L8 of FIG 4 shown eighth undercut C8 deviates. Further, the ninth kernel C9, which is in 2 is formed so that a ninth reference line L9a is located at a position clockwise by two degrees from the ninth reference line L3 of FIG 4 shown ninth Unterschneidung C9 differs.

Somit ist die Teilung zwischen der achten Unterschneidung C8 und der neunten Unterschneidung C9, die in 2 dargestellt ist, eine ungleiche Teilung von 40 Grad, die sich von 36 Grad (einer gleichen Teilung) unterscheidet. Auf die gleiche Weise sind die Teilung zwischen der siebten Unterschneidung C7 und der achten Unterschneidung C8 und die Teilung zwischen der neunten Unterschneidung C9 und der zehnten Unterschneidung C10 aufgrund der Ausbildung der ungleichen Teilung von 40 Grad mit einer ungleichen Teilung von 34 Grad ausgebildet, um die 4 Grad mit jeder der anderen Teilungen auszugleichen. Thus, the division between the eighth undercut C8 and the ninth undercut C9, which is shown in FIG 2 is shown, an unequal division of 40 degrees, which differs from 36 degrees (an equal division). In the same way, the division between the seventh undercut C7 and the eighth undercut C8 and the division between the ninth undercut C9 and the tenth undercut C10 are formed at an uneven pitch of 34 degrees due to the uneven pitch formation of 40 degrees 4 degrees with each of the other divisions.

Daher sind die Umfangsbreiten der siebten und neunten Segmente SG7 und SG9, die an den Positionen angeordnet sind, die der ungleichen Teilung von 34 Grad entsprechen, so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 36 entspricht, kurz sind. Im Gegensatz dazu ist die Umfangsbreite des achten Segments SG8, das an der Position angeordnet ist, die der ungleichen Teilung von 40 entspricht, so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 36 entspricht, lang ist. Therefore, the circumferential widths of the seventh and ninth segments SG7 and SG9 disposed at the positions corresponding to the unequal pitch of 34 degrees are formed to be relative to the circumferential width of the segment SG located at the position. which corresponds to the same division of 36, are short. In contrast, the circumferential width of the eighth segment SG8 located at the position corresponding to the unequal pitch of 40 is formed to be the same with respect to the circumferential width of the segment SG located at the position Division of 36 equals, is long.

In der vorliegenden Ausführungsform beinhalten die ersten bis fünften Unterschneidungen C1 bis C5 einen Satz von Unterschneidungen, der drei Unterschneidungen beinhaltet, von denen zwei an einer ungleichen Teilung von 34 Grad angeordnet sind und eine an einer ungleichen Teilung von 40 Grad angeordnet ist. Die Segmente SG, die unterschiedliche Umfangsbreiten aufweisen, sind entsprechend den beiden ungleichen Teilungen von 34 Grad und der einen ungleichen Teilung von 40 Grad auf der rechten Hälfte der ersten bis fünften Unterschneidungen C1 bis C5 ausgebildet. Ferner beinhalten die sechsten bis zehnten Unterschneidungen C6 bis C10 ebenfalls einen Satz von Unterschneidungen, der drei Unterschneidungen beinhaltet, von denen zwei an der ungleichen Teilung von 34 Grad angeordnet sind und eine an der ungleichen Teilung von 40 Grad angeordnet ist. Die Segmente SG, die unterschiedliche Umfangsbreiten aufweisen, sind ebenfalls entsprechend den beiden ungleichen Teilungen von 34 Grad und der einen ungleichen Teilung von 40 Grad auf der linken Hälfte der sechsten bis zehnten Unterschneidungen C6 bis C10 ausgebildet. In the present embodiment, the first through fifth undercuts C1 through C5 include a set of undercuts including three undercuts, two of which are arranged at an unequal pitch of 34 degrees and one is disposed at an uneven pitch of 40 degrees. The segments SG having different circumferential widths are formed corresponding to the two unequal pitches of 34 degrees and the unequal pitch of 40 degrees on the right half of the first to fifth undercuts C1 to C5. Further, the sixth to tenth undercuts C6 to C10 also include a set of undercuts including three undercuts, two of which are arranged at the unequal pitch of 34 degrees and one at the unequal pitch of 40 degrees. The segments SG having different circumferential widths are also formed corresponding to the two unequal pitches of 34 degrees and the unequal pitch of 40 degrees on the left half of the sixth to tenth undercuts C6 to C10.

In der vorliegenden Ausführungsform werden zwei ungleiche Teilungen von 34 Grad verwendet, um die Umfangsbreite von 4 Grad, die erzeugt wird, wenn die ungleiche Teilung 40 Grad ausgebildet wird, mit jeder der anderen Teilungen auszugleichen. Stattdessen kann die Umfangsbreite von 4 Grad beispielsweise mit einer einzigen ungleichen Teilung von 32 Grad ausgeglichen werden. Auch in diesem Fall können ein Segment SG, das einer ungleichen Teilung von 32 Grad entspricht, und ein Segment SG, das einer ungleichen Teilung von 40 Grad entspricht, auf der rechten Hälfte der ersten bis fünften Unterschneidungen C1 bis C5 ausgebildet sein. In the present embodiment, two unequal divisions of 34 degrees are used to the circumferential width of 4 degrees, which is generated when the unequal pitch is formed 40 degrees, to compensate with each of the other pitches. Instead, the 4 degree circumferential width can be balanced, for example, with a single unequal pitch of 32 degrees. Also in this case, a segment SG corresponding to an uneven pitch of 32 degrees and a segment SG corresponding to an unequal pitch of 40 degrees may be formed on the right half of the first to fifth undercuts C1 to C5.

In der vorliegenden Ausführungsform sind die Unterschneidungsabstände θx1 und θx2, die sich von den ersten und zweiten Bezugsunterschneidungsabständen θz1 und θz2 (dem Bezugswinkel θz) unterscheiden, 70 Grad bzw. 110 Grad. Anders ausgedrückt ist die dritte Unterschneidung C3 an der Stelle der dritten Bezugslinie L3a ausgebildet, die im Gegenuhrzeigersinn um zwei Grad von der dritten Bezugslinie L3 abweicht, und die vierte Unterschneidung C4 ist an der Stelle der vierten Bezugslinie L4a ausgebildet, die im Uhrzeigersinn um zwei Grad von der vierten Bezugslinie L4 abweicht. In the present embodiment, the undercut distances θx1 and θx2, which are different from the first and second reference undercutting distances θz1 and θz2 (the reference angle θz), are 70 degrees and 110 degrees, respectively. In other words, the third undercut C3 is formed at the position of the third reference line L3a which deviates counterclockwise by two degrees from the third reference line L3, and the fourth undercut C4 is formed at the position of the fourth reference line L4a which is clockwise by two degrees deviates from the fourth reference line L4.

Jedoch sind die unterschiedlichen Unterschneidungsabstände θx1 und θx2 nicht auf 70 Grad und 110 Grad beschränkt. Das heißt, dass im oben genannten Fall weder der Winkel, der im Gegenuhrzeigersinn von der dritten Bezugslinie L3 abweicht, noch der Winkel, der im Uhrzeigersinn von der vierten Bezugslinie L4 abweicht, auf zwei Grad beschränkt sind. However, the different undercutting distances θx1 and θx2 are not limited to 70 degrees and 110 degrees. That is, in the above case, neither the angle that deviates counterclockwise from the third reference line L3 nor the angle that deviates clockwise from the fourth reference line L4 is limited to two degrees.

Jedoch ist die Umfangsbreite des zweiten Segments SG2 so beschränkt, dass sie nicht kleiner sein darf als der vorab spezifizierte Wert, wenn der Abweichungswinkel zu groß ist und sich die dritte Bezugslinie L3a der zweiten Bezugslinie L2 nähert (das gleiche gilt für das vierte Segment SG4). However, the circumferential width of the second segment SG2 is limited so that it may not be smaller than the predetermined value if the deviation angle is too large and the third reference line L3a approaches the second reference line L2 (the same applies to the fourth segment SG4). ,

Das bedeutet, dass die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 die drei Segmente, das heißt das zweite Segment SG2 und die ersten und dritten Segmente SG1 und SG3, die an das zweite Segment SG2 angrenzen, nicht gleichzeitig berühren (das gleiche gilt für das vierte Segment SG4). Der Abweichungswinkel ist innerhalb eines vorgegebenen Bereichs so beschränkt, dass die Umfangsbreite des zweiten Segments SG2 so eingestellt wird, dass die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 die drei Segmente nicht gleichzeitig berühren (das gleiche gilt für das vierte Segment SG4). That is, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 do not touch the three segments, that is, the second segment SG2 and the first and third segments SG1 and SG3 adjacent to the second segment SG2 (the same applies to the fourth segment SG4). The deviation angle is restricted within a predetermined range so that the circumferential width of the second segment SG2 is set so that the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 do not touch the three segments at the same time (the same applies to the fourth segment SG4).

Nun wird die Funktionsweise des Bürstenmotors 1 beschrieben. Now, the operation of the brush motor 1 described.

In dem Bürstenmotor 1 beträgt der Bürstenanordnungswinkel θb, der von der Pluselektrodenbürste B1 und der Minuselektrodenbürste B2 gebildet wird, 90 Grad, und somit laufen die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 nicht gleichzeitig an dem angrenzenden Segment SG entlang. Das heißt, die Kontaktzeit, zu der die Pluselektrodenbürste B1 kontaktierend an dem angrenzenden Segment SG entlang läuft, und die Trennungszeit, zu der die Pluselektrodenbürste B1 davon getrennt ist, unterscheiden sich von der Kontaktzeit, zu der die Minuselektrodenbürste B2 kontaktierend an dem angrenzenden Segment SG entlang läuft, und der Trennungszeit, zu der die Minuselektrodenbürste B2 davon getrennt ist. In the brush motor 1 For example, the brush arrangement angle θb formed by the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 is 90 degrees, and thus the plus and minus electrode brushes B1 and B2 do not simultaneously run along the adjacent segment SG. That is, the contact time at which the plus electrode brush B1 makes contact with the adjacent segment SG and the separation time at which the plus electrode brush B1 is separated therefrom are different from the contact time when the minus electrode brush B2 contacted the adjacent segment SG along with the separation time at which the negative electrode brush B2 is disconnected therefrom.

Daher kann die Schwankungsbreite des Stromwerts, der zur Wicklung 10 geliefert wird, im Vergleich zu dann, wenn die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 gleichzeitig an den angrenzenden Segmente SG entlang laufen, verringert werden. Somit kann die Anregungskraft des Bürstenmotors 1 verteilt werden, und die Vibration und das Nebengeräusch können verringert werden. Therefore, the fluctuation range of the current value, the winding 10 is supplied, compared to when the Pluselektrodenbürste B1 and the minus electrode brush B2 simultaneously run along the adjacent segments SG, can be reduced. Thus, the excitation force of the brush motor 1 can be distributed, and the vibration and the background noise can be reduced.

Ferner werden in den ersten bis zwölften Segmenten SG1 bis SG12 zwei Sätze von Unterschneidungsabständen θx1 und θx2 eingestellt, die sich vom Bezugswinkel θz unterscheiden, das heißt von den ersten und zweiten Bezugsunterschneidungsabständen θz1 und θz2, die für den Bürstenmotor 1 definiert sind, der vier Pole und zehn Segmente aufweist. Further, in the first to twelfth segments SG1 to SG12, two sets of undercutting pitches θx1 and θx2 other than the reference angle θz, that is, the first and second reference undercutting pitches θz1 and θz2 corresponding to the brushing motor are set 1 are defined, which has four poles and ten segments.

Das heißt, von den ersten bis zwölften Segmenten SG1 bis SG12 sind die Umfangsbreiten der zweiten, vierten, siebten und neunten Segmente SG2, SG4, SG7 und SG9, die an den Positionen angeordnet sind, die der ungleichen Teilung von 32 Grad entsprechen, kürzer als die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 36 entspricht. Ferner sind die Umfangsbreiten der dritten und achten Segmente SG3 und SG8, die an den Positionen angeordnet sind, die der ungleichen Teilung von 40 Grad entsprechen, länger als die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 36 entspricht. That is, from the first to twelfth segments SG1 to SG12, the circumferential widths of the second, fourth, seventh and ninth segments SG2, SG4, SG7 and SG9 arranged at the positions corresponding to the unequal pitch of 32 degrees are shorter than the circumferential width of the segment SG arranged at the position corresponding to the same pitch of 36. Further, the circumferential widths of the third and eighth segments SG3 and SG8 arranged at the positions corresponding to the unequal pitch of 40 degrees are longer than the circumferential width of the segment SG located at the position being the same pitch of 36 equivalent.

Daher werden die Nebengeräusche, die von der Kraft erzeugt werden, mit der die einzelnen Segmente SG1 bis SG10 von den Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 während der Drehung beaufschlagt werden, nicht maximiert, sondern gemittelt, so dass der Nebengeräuschpegel gesenkt werden kann. Therefore, the noise generated by the force applied to the individual segments SG1 to SG10 by the plus and minus electrode brushes B1 and B2 during the rotation is not maximized, but averaged, so that the sub noise level can be lowered.

6A ist ein Graph, in dem der absolute Wert der Anregungskraft in Bezug auf die Komponente n-ter Ordnung jeder Anregungskraft in dem in 2 dargestellten Bürstenmotor 1 mit den vier Polen und zehn Segmenten, der die Unterschneidungen mit einer ungleichen Teilung aufweist, bei einer Drehzahl von 6500 UpM durch Versuche erhalten worden ist. 6B ist ein Graph, in dem der absolute Wert der Anregungskraft in Bezug auf die Komponente n-ter Ordnung jeder Anregungskraft in dem in 4 dargestellten Bürstenmotor 1 mit den vier Polen und zehn Segmenten, der die Unterschneidungen mit einer gleichen Teilung aufweist, bei einer Drehzahl von 6500 UpM durch Versuche erhalten worden ist. 6A is a graph in which the absolute value of the excitation force with respect to the n-th order component of each excitation force in the in 2 shown brush motor 1 with the four poles and ten segments, which has the undercuts with an unequal division, at one Speed of 6500 rpm has been obtained by experiments. 6B is a graph in which the absolute value of the excitation force with respect to the n-th order component of each excitation force in the in 4 shown brush motor 1 with the four poles and ten segments having the undercuts at an equal pitch, at a speed of 6500 rpm has been obtained by experiments.

Wie aus 6A und 6B hervorgeht, kann die Anregungskraft in dem Fall des Bürstenmotors 1 mit den vier Polen und zehn Segmenten, der die Unterschneidungen mit ungleicher Teilung aufweist, im Vergleich zu dem Bürstenmotor mit vier Polen und zehn Segmenten, der die Unterschneidungen aufweist, die alle eine gleiche Teilung aufweisen, stark verringert werden. How out 6A and 6B As can be seen, the excitation force in the case of the brush motor 1 with the four poles and ten segments having the unequal pitch undercuts, are greatly reduced as compared with the four-pole brush motor with ten segments having the undercuts all having an equal pitch.

Die erste Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf.

• (1) In der oben beschriebenen Ausführungsform beträgt der Bürstenanordnungswinkel θb, der von der Pluselektrodenbürste B1 und der Minuselektrodenbürste B2 gebildet wird, in dem Bürstenmotor 1 mit vier Polen und zehn Segmenten 90 Grad. Somit ist die Schwankungsbreite des Stromwerts, der zur Wicklung 10 geliefert wird, im Vergleich zu dann, wenn die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 gleichzeitig an den angrenzenden Segmenten SG entlang laufen, verringert. Infolgedessen verteilt der Bürstenmotor 1 die Anregungskraft und verringert die Vibration und die Nebengeräusche.
• (2) In der oben beschriebenen Ausführungsform beinhalten die ersten bis zwölften Segmente SG1 bis SG12 zwei Sätze von Unterschneidungsabständen θx1 und θx2, die sich vom Bezugswinkel θz unterscheiden, das heißt von den ersten und zweiten Bezugsunterschneidungsabständen θz1 und θz2, die für den Bürstenmotor 1 definiert sind, der vier Pole und zehn Segmente aufweist.

The first embodiment has the following advantages.

• (1) In the above-described embodiment, the brush arrangement angle θb formed by the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 is in the brush motor 1 with four poles and ten segments 90 degrees. Thus, the fluctuation width of the current value corresponding to the winding 10 is reduced, compared to when the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 are simultaneously running along the adjacent segments SG. As a result, the brush motor distributes 1 the stimulating power and reduces the vibration and the background noise.
• (2) In the above-described embodiment, the first to twelfth segments SG1 to SG12 include two sets of undercutting pitches θx1 and θx2 different from the reference angle θz, that is, the first and second reference undercutting pitches θz1 and θz2 applicable to the brush motor 1 are defined, which has four poles and ten segments.

Daher wird das Nebengeräusch, das von der Kraft erzeugt wird, mit der die einzelnen Segmente SG1 bis SG10 von den Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 während der Drehung beaufschlagt werden, nicht maximiert, sondern gemittelt, und der Nebengeräuschpegel wird gesenkt.

• (3) In der vorliegenden Ausführungsform werden die Spannungsausgleichsleitungen WL1 bis WL2, die verschiedene Segmente SG miteinander verbinden, so verwendet, dass die Anzahl der Pluselektrodenbürsten B1 und der Minuselektrodenbürsten B2 jeweils eins ist. Dadurch kommt es seltener zu einem Kontaktfehler, der durch eine Bürstenvibration bewirkt wird, und der gewünschte Kontakt über den ungleichen Teilungen wird auf zuverlässige Weise erhalten.

Therefore, the sub noise generated by the force applied to the individual segments SG1 to SG10 by the plus and minus electrode brushes B1 and B2 during the rotation is not maximized, but averaged, and the sub noise level is lowered.

• (3) In the present embodiment, the voltage equalizing lines WL1 to WL2 interconnecting different segments SG are used so that the numbers of the plus electrode brushes B1 and the minus electrode brushes B2 are one each. As a result, a contact failure caused by a brush vibration is less likely to occur, and the desired contact over the unequal pitches is reliably obtained.

Die erste Ausführungsform kann modifiziert werden wie nachstehend beschrieben. The first embodiment may be modified as described below.

In der ersten Ausführung beträgt der Bürstenanordnungswinkel θb, der von der Pluselektrodenbürste B1 und der Minuselektrodenbürste B2 gebildet wird, 90 Grad. Wie in 2 dargestellt ist, kann die Pluselektrodenbürste B1, die von der durchgezogenen Linie dargestellt ist, auf abweichende Weise angeordnet sein, wie von der zweifach gestrichelten Linie dargestellt ist. In diesem Fall wird der Abweichungswinkel θy vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von θy < (360 Grad/2Pz) geändert. Anders ausgedrückt können die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 an den durch θb + θy angegebenen Positionen angeordnet sein. In the first embodiment, the brush arrangement angle θb formed by the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 is 90 degrees. As in 2 12, the positive electrode brush B1 shown by the solid line may be disposed in a different manner as shown by the double-dashed line. In this case, the deviation angle θy is preferably changed within a range of θy <(360 degrees / 2πz). In other words, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 may be arranged at the positions indicated by θb + θy.

Der Bezugswinkel θz wird mit dem folgenden Vergleichsausdruck ausgedrückt, wenn der Abweichungswinkel nur um θy verschoben wird. θz = (360 Grad/Pz) ± (360 Grad/2N) ± θy The reference angle θz is expressed by the following comparison expression when the deviation angle is shifted by only θy. θz = (360 degrees / Pz) ± (360 degrees / 2N) ± θy

In diesem Fall wird mindestens ein Satz von Unterschneidungen verwendet, der in einem Unterschneidungsabstand angeordnet ist, der sich von dem Bezugsunterschneidungsabstand unterscheidet, der aus dem oben angegebenen Vergleichsausdruck erhalten wird. Auch in diesem Fall kann die Schwankungsbreite des Stromwerts, der zur Wicklung 10 geliefert wird, verringert werden. Infolgedessen kann der Bürstenmotor 1 die Anregungskraft verteilen und kann die Vibration und die Nebengeräusche verringern. In this case, at least one set of undercuts arranged at an undercut distance different from the reference undercut distance obtained from the above-mentioned comparison expression is used. Also in this case, the fluctuation range of the current value, the winding 10 delivered will be reduced. As a result, the brush motor can 1 distribute the excitation force and can reduce the vibration and the background noise.

In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung in dem Bürstenmotor 1 ausgeführt, der vier Pole und zehn Segmente aufweist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf einen Bürstenmotor angewendet werden, bei dem es sich nicht um den Bürstenmotor 1 mit vier Polen und zehn Segmenten handelt, bei dem N = Pz(K – 0,5) erfüllt ist. K ist eine natürliche Zahl von zwei oder größer oder gleich vier. In the above-described first embodiment, the present invention is in the brush motor 1 executed, which has four poles and ten segments. However, the present invention can be applied to a brush motor which is not the brush motor 1 with four poles and ten segments satisfying N = Pz (K - 0.5). K is a natural number of two or more, or four.

Zweite Ausführungsform Second embodiment

Nun wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf 7 bis 10 beschrieben. Now, a second embodiment will be described with reference to FIG 7 to 10 described.

Der Bürstenmotor 1, der in der obigen ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist ein Motor, bei dem ein Vergleichsausdruck N = Pz (K – 0,5) wahr ist, wobei Pz die Anzahl der Pole ist und N die Anzahl der Segmente ist. The brush motor 1 which has been described in the above first embodiment is a motor in which a relational expression N = Pz (K-0.5) is true, where Pz is the number of poles and N is the number of segments.

Der Bürstenmotor 1 der zweiten Ausführungsform ist ein Motor, bei dem der folgende Vergleichsausdruck wahr ist, wobei Pz die Anzahl der Pole ist und N die Anzahl der Segmente ist. N = Pz × K The brush motor 1 of the second embodiment is a motor in which the following comparison expression is true, where Pz is the number of poles and N is the number of segments. N = Pz × K

Hierbei ist die Anzahl der Pole Pz eine gerade Zahl, die größer oder gleich vier ist. K ist eine Konstante und ist eine natürliche Zahl, die größer oder gleich zwei ist. Here, the number of poles Pz is an even number that is greater than or equal to four. K is a constant and is a natural number greater than or equal to two.

Der Bürstenmotor, bei dem ein solcher Vergleichsausdruck wahr ist, ist ein Motor, bei dem die Anzahl der Nuten (die Anzahl der Zähne) durch die Anzahl der Pole Pz geteilt werden kann. Dies ist anders als in der ersten Ausführungsform. The brush motor in which such a relational expression is true is a motor in which the number of slots (the number of teeth) can be divided by the number of poles Pz. This is different than in the first embodiment.

In der zweiten Ausführungsform wird der Bürstenmotor 1 eines sogenannten vier Polen und zwölf Segmenten, bei dem die Anzahl der Pole Pz vier ist, die Konstante K drei ist und die Anzahl der Segmente N zwölf ist, um der Kürze willen beschrieben. Die kennzeichnenden Eigenschaften der zweiten Ausführungsform bestehen darin, dass die Anzahl N der Segmente SG 12 ist (die Anzahl der Zähne 9a 12 ist) und die Positionen der 12 Unterschneidungen für die 12 Segmente SG in der Umfangsrichtung in einem vorgegebenen ungleichen Winkelabstand (einer ungleichen Teilung) ausgebildet sind. In the second embodiment, the brush motor 1 a so-called four poles and twelve segments, in which the number of poles Pz is four, the constant K is three and the number of segments N is twelve, for the sake of brevity. The characteristic features of the second embodiment are that the number N of the segments is SG 12 (the number of teeth 9a 12) and the positions of the 12 undercuts for the 12 segments SG in the circumferential direction at a predetermined unequal angular distance (unequal pitch) ) are formed.

Daher werden um der Kürze willen nur die Positionen beschrieben, wo die Unterschneidung ausgebildet wird. Therefore, for the sake of brevity, only the positions where the undercut is formed will be described.

Position, wo die Unterschneidung C ausgebildet wird Position where the undercut C is formed

Nun werden die Positionen beschrieben, wo die ersten bis zwölften Unterschneidungen C1 bis C12 ausgebildet werden, welche die zwölf Segmente SG (SG1 bis SG12) des Kommutators 11 bilden. Now, the positions where the first to twelfth undercuts C1 to C12 are formed, which are the twelve segments SG (SG1 to SG12) of the commutator, will be described 11 form.

Zunächst zeigt 9 die Position, wo die ersten bis zwölften Unterschneidungen C1 bis C12 des herkömmlichen Bürstenmotors mit vier Polen und zwölf Segmenten ausgebildet werden. Die ersten bis zwölften Unterschneidungen C1 bis C12 sind in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O der Drehwelle 8 herum mit einer gleichen Teilung (= 30 Grad) ausgebildet. In diesem Fall werden Linien, die durch die in Umfangsrichtung mittlere Position jeder der Unterschneidungen C1 bis C12 von der Mittelachse O der Drehwelle 8 aus verlaufen, in der Reihenfolge der Vorwärtsdrehrichtung als erste bis zwölfte Bezugslinien L1 bis L12 bezeichnet. First shows 9 the position where the first to twelfth undercuts C1 to C12 of the conventional brush motor having four poles and twelve segments are formed. The first to twelfth undercuts C1 to C12 are in the circumferential direction about the center axis O of the rotary shaft 8th formed around with an equal pitch (= 30 degrees). In this case, lines passing through the circumferentially middle position of each of the undercuts C1 to C12 from the central axis O of the rotary shaft 8th are designated in the order of the forward rotational direction as first to twelfth reference lines L1 to L12.

10 ist ein entwickeltes Diagramm, das eine Drahtverbindung der Wicklung 10 des in 9 dargestellten herkömmlichen Bürstenmotors mit vier Polen und zwölf Segmenten zeigt, bei dem die Wicklung 10 als Schleifenwicklung gewickelt ist. 10 is a developed diagram showing a wire connection of the winding 10 of in 9 shown conventional brush motor with four poles and twelve segments, in which the winding 10 is wound as a loop winding.

Um die Anzahl der Bürsten auf zwei Bürsten, die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2, zu reduzieren, sind sechs Spannungsausgleichsleitungen, die ersten bis sechsten Spannungsausgleichsleitungen WL1 bis WL2, zwischen die Paare aus Segmenten SG geschaltet. Genauer verbindet die erste Spannungsausgleichsleitung WL1 das zwölfte Segment SG12 und das sechste Segment SG6. Die zweite Spannungsausgleichsleitung WL2 verbindet das erste Segment SG1 und das siebte Segment SG7. Die dritte Spannungsausgleichsleitung WL3 verbindet das zweite Segment SG2 und das achte Segment SG8. Die vierte Spannungsausgleichsleitung WL4 verbindet das dritte Segment SG3 und das neunte Segment SG9. Die fünfte Spannungsausgleichsleitung WL5 verbindet das vierte Segment SG4 und das zehnte Segment SG10. Die sechste Spannungsausgleichsleitung WL6 verbindet das fünfte Segment SG5 und das elfte Segment SG11. In order to reduce the number of brushes on two brushes, the plus and minus electrode brushes B1 and B2, six voltage equalizing lines, the first to sixth voltage equalizing lines WL1 to WL2, are connected between the pairs of segments SG. More specifically, the first voltage equalizing line WL1 connects the twelfth segment SG12 and the sixth segment SG6. The second voltage equalization line WL2 connects the first segment SG1 and the seventh segment SG7. The third voltage equalization line WL3 connects the second segment SG2 and the eighth segment SG8. The fourth voltage equalization line WL4 connects the third segment SG3 and the ninth segment SG9. The fifth voltage equalization line WL5 connects the fourth segment SG4 and the tenth segment SG10. The sixth voltage equalizing line WL6 connects the fifth segment SG5 and the eleventh segment SG11.

Der in 7 dargestellte Bürstenmotor 1 der zweiten Ausführungsform ist ein Motor, der zu einem Motor gehört, bei dem die Anzahl der Pole Pz vier beträgt und die Anzahl der Segmente N zwölf beträgt, wie bei dem in 9 dargestellten Bürstenmotor mit vier Polen und zwölf Segmenten, die eine gleiche Teilung aufweisen, und bei dem der folgende Vergleichsausdruck wahr ist. N = Pz × K The in 7 shown brush motor 1 of the second embodiment is a motor belonging to a motor in which the number of poles Pz is four and the number of the segments N is twelve, as in FIG 9 shown brush motor with four poles and twelve segments having an equal pitch, and in which the following comparison expression is true. N = Pz × K

Wenn N = Pz × K erfüllt ist und die Position jeder der Unterschneidungen an einer gleichen Teilung ausgebildet ist, wird hierbei eine Unterschneidung C als Bezug verwendet und die in Umfangsrichtung mittleren Positionen der anderen Unterschneidungen C befinden sich an Positionen des Bezugswinkels θz, der nachstehend definiert ist. θz = (360 Grad/Pz) When N = Pz × K is satisfied and the position of each of the undercuts is formed at an equal pitch, an undercut C is used as the reference, and the circumferentially central positions of the other undercuts C are at positions of the reference angle θz defined below is. θz = (360 degrees / Pz)

Wenn die Anzahl der Pole Pz vier ist und die Anzahl der Segmente N zwölf ist, ist der Bezugswinkel θz 90 Grad. Bezugswinkel θz (= 90 Grad) bedeutet, dass von einer Unterschneidung aus gesehen die anderen Unterschneidungen an den Positionen von 90 Grad liegen. When the number of poles Pz is four and the number of segments N is twelve, the reference angle θz is 90 degrees. Reference angle θz (= 90 degrees) means that, as seen from an undercut, the other undercuts are at the 90 degree positions.

Das heißt, in dem Bürstenmotor mit vier Polen und zwölf Segmenten mit einer gleichen Teilung, der in 9 dargestellt ist, in dem beispielsweise die erste Unterschneidung C1 als Bezug verwendet wird, liegt die vierte Unterschneidung C4 an einer Stelle, die durch den Bezugswinkel θz von der ersten Unterschneidung C1 beabstandet ist. That is, in the brush motor with four poles and twelve segments with an equal pitch, which in 9 For example, in the case where, for example, the first undercut C1 is used as a reference, the fourth undercut C4 is located at a position spaced apart from the first undercut C1 by the reference angle θz.

Die ersten bis zwölften Unterschneidungen C1 bis C12 der zweiten Ausführungsform sind mit einer ungleichen Teilung angeordnet, wie in 7 dargestellt. The first to twelfth undercuts C1 to C12 of the second embodiment are arranged at an unequal pitch, as in FIG 7 shown.

Das heißt, in der zweiten Ausführungsform wird mindestens ein Satz von Unterschneidungsabständen θx eingestellt, die sich von dem Winkel unterscheiden, der vom Bezugswinkel θz (= 360 Grad/Pz) angegeben wird. That is, in the second embodiment, at least one set of undercutting distances θx different from the angle indicated by the reference angle θz (= 360 degrees / Pz) is set.

In 7 beträgt der Unterschneidungsabstand θx, der sich vom Bezugswinkel θz unterscheidet, der die erste Unterschneidung C1 als Bezug hat, 88 Grad. In 7 For example, the undercut distance θx different from the reference angle θz having the first undercut C1 is 88 degrees.

Infolgedessen ist die vierte Unterschneidung C4, die in 7 dargestellt ist, so ausgebildet, dass eine vierte Bezugslinie L4a an einer Position liegt, die im Gegenuhrzeigersinn um zwei Grad von der vierten Bezugslinie L4 der in 9 dargestellten vierten Unterschneidung C4 abweicht. As a result, the fourth kernel is C4, which is in 7 is formed so formed that a fourth reference line L4a is located at a position counterclockwise by two degrees from the fourth reference line L4 of FIG 9 shown fourth Unterschneidung C4 differs.

Somit wird die Teilung zwischen der dritten Unterschneidung C3 und der vierten Unterschneidung C4, die in 7 dargestellt ist, eine ungleiche Teilung von 28 Grad, die sich von 30 Grad (einer gleichen Teilung) unterscheidet. Aufgrund der Ausbildung der ungleichen Teilung von 28 Grad wird die Teilung zwischen der vierten Unterschneidung C4 und der fünften Unterschneidung C5 mit einer ungleichen Teilung von 32 Grad ausgebildet, um die zwei Grad mit jeder der anderen Teilungen auszugleichen. Thus, the division between the third kernel C3 and the fourth kernel C4, which is shown in FIG 7 is shown, an unequal division of 28 degrees, which is different from 30 degrees (an equal division). Due to the formation of the uneven pitch of 28 degrees, the pitch between the fourth undercut C4 and the fifth undercut C5 is formed with an unequal pitch of 32 degrees to balance the two degrees with each of the other pitches.

Daher ist die Umfangsbreite des dritten Segments SG3, das an der Position angeordnet ist, die der ungleichen Teilung von 28 Grad entspricht, so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 30 entspricht, kurz ist. Im Gegensatz dazu ist die Umfangsbreite des vierten Segments SG4, das an einer Position angeordnet ist, die der ungleichen Teilung von 32 Grad entspricht, so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 30 entspricht, lang ist. Therefore, the circumferential width of the third segment SG3 located at the position corresponding to the unequal pitch of 28 degrees is formed to be the same pitch with respect to the circumferential width of the segment SG located at the position of 30, short. In contrast, the circumferential width of the fourth segment SG4, which is located at a position corresponding to the unequal pitch of 32 degrees, is formed to be relative to the circumferential width of the segment SG located at the position equal division of 30 corresponds to long.

In der vorliegenden Ausführungsform ist die zehnte Unterschneidung C10, die in 7 dargestellt ist, ebenfalls so ausgebildet, dass eine zehnte Bezugslinie L10a an einer Position liegt, die im Gegenuhrzeigersinn um zwei Grad von der zehnten Bezugslinie L10 der in 9 dargestellten zehnten Unterschneidung C10 abweicht. In the present embodiment, the tenth undercut C10, which is shown in FIG 7 is also formed so that a tenth reference line L10a is located at a position counterclockwise by two degrees from the tenth reference line L10 of FIG 9 shown tenth undercut C10 is different.

Somit ist die Teilung zwischen der neunten Unterschneidung C3 und der zehnten Unterschneidung C10, die in 7 dargestellt ist, eine ungleiche Teilung von 28 Grad, die sich von 36 Grad (einer gleichen Teilung) unterscheidet. Aufgrund der Ausbildung der ungleichen Teilung von 28 Grad wird die Teilung zwischen der zehnten Unterschneidung C10 und der elften Unterschneidung C11 als ungleiche Teilung von 32 Grad ausgebildet, um die zwei Grad mit jeder der anderen Teilungen auszugleichen. Thus, the division between the ninth kernel C3 and the tenth kernel C10, which is shown in FIG 7 is shown, an unequal division of 28 degrees, which differs from 36 degrees (an equal division). Due to the formation of the uneven pitch of 28 degrees, the pitch between the tenth undercut C10 and the eleventh undercut C11 is formed as an unequal pitch of 32 degrees to balance the two degrees with each of the other pitches.

Daher wird die Umfangsbreite des neunten Segments SG9, das an der Position angeordnet ist, die der ungleichen Teilung von 28 Grad entspricht, so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 30 entspricht, kurz ist. Im Gegensatz dazu wird die Umfangsbreite des zehnten Segments SG10, das an der Position angeordnet ist, die der ungleichen Teilung von 32 Grad entspricht, so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 30 entspricht, lang ist. Therefore, the circumferential width of the ninth segment SG9, which is located at the position corresponding to the unequal pitch of 28 degrees, is formed to be the same pitch with respect to the circumferential width of the segment SG located at the position of 30, short. In contrast, the circumferential width of the tenth segment SG10, which is located at the position corresponding to the unequal pitch of 32 degrees, is formed so as to be in relation to the circumferential width of the segment SG located at the position equal division of 30 corresponds to long.

In der vorliegenden Ausführungsform beinhalten die ersten bis sechsten Unterschneidungen C1 bis C6 einen Satz von Unterschneidungen, der zwei Unterschneidungen beinhaltet, von denen eine an der ungleichen Teilung von 28 Grad angeordnet ist und eine an der ungleichen Teilung von 32 Grad angeordnet ist. Die Segmente SG, die unterschiedliche Umfangsbreiten aufweisen, sind entsprechend der einen ungleichen Teilung von 28 Grad und der einen ungleichen Teilung von 32 Grad auf der rechten Hälfte der ersten bis sechsten Unterschneidungen C1 bis C6 ausgebildet. Ferner beinhalten die siebten bis zwölften Unterschneidungen C7 bis C12 ebenfalls einen Satz von Unterschneidungen, der zwei Unterschneidungen beinhaltet, von denen eine an der ungleichen Teilung von 28 Grad angeordnet sind und eine an der ungleichen Teilung von 32 Grad angeordnet ist. Die Segmente SG, die unterschiedliche Umfangsbreiten aufweisen, sind auch entsprechend der einen ungleichen Teilung von 28 Grad und der einen ungleichen Teilung von 32 Grad auf der linken Hälfte der siebten bis zwölften Unterschneidungen C7 bis C12 ausgebildet. In the present embodiment, the first through sixth undercuts C1 through C6 include a set of undercuts including two undercuts, one arranged at the unequal pitch of 28 degrees and one at the unequal pitch of 32 degrees. The segments SG having different circumferential widths are formed corresponding to the unequal pitch of 28 degrees and the uneven pitch of 32 degrees on the right half of the first to sixth undercuts C1 to C6. Further, the seventh through twelfth undercuts C7 through C12 also include a set of undercuts including two undercuts, one arranged at the unequal pitch of 28 degrees and one at the unequal pitch of 32 degrees. The segments SG having different circumferential widths are also formed corresponding to the unequal pitch of 28 degrees and the uneven pitch of 32 degrees on the left half of the seventh to twelfth undercuts C7 to C12.

In der zweiten Ausführungsform beträgt der Unterschneidungsabstand θx, der sich vom Bezugswinkel θz unterscheidet, 88 Grad. Anders ausgedrückt ist die vierte Unterschneidung C4 an der Position der vierten Bezugslinie L4a ausgebildet, die im Gegenuhrzeigersinn um zwei Grad von der vierten Bezugslinie L4 abweicht. In the second embodiment, the undercut distance θx, which is different from the reference angle θz, is 88 degrees. In other words, the fourth undercut C4 is formed at the position of the fourth reference line L4a which deviates counterclockwise by two degrees from the fourth reference line L4.

Jedoch ist der Unterschneidungsabstand θx, der sich vom Bezugswinkel θz unterscheidet, nicht auf 88 Grad beschränkt. Das heißt, im obigen Fall ist der Winkel, der im Gegenuhrzeigersinn von der vierten Bezugslinie L4 abweicht, nicht auf zwei Grad beschränkt. However, the undercut distance θx, which is different from the reference angle θz, is not limited to 88 degrees. That is, in the above case, the angle deviating counterclockwise from the fourth reference line L4 is not limited to two degrees.

Die Umfangsbreite des dritten Segments SG3 ist so beschränkt, dass sie nicht kleiner sein darf als der vorab spezifizierte Wert, wenn der Abweichungswinkel zu groß ist und sich die vierte Bezugslinie L4a der dritten Bezugslinie L3 nähert. The circumferential width of the third segment SG3 is limited so that it can not be smaller than the previously specified value when the Deviation angle is too large and the fourth reference line L4a approaches the third reference line L3.

Das bedeutet, dass die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 die drei Segmente des dritten Segments SG3 und der zweiten und vierten Segmente SG2 und SG4, die an das dritte Segment SG3 angrenzen, nicht gleichzeitig berühren. Der Abweichungswinkel ist innerhalb eines vorgegebenen Bereichs so beschränkt, dass die Umfangsbreite des dritten Segments SG3 so eingestellt wird, dass die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 die drei Segmente nicht gleichzeitig berühren. That is, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 do not touch the three segments of the third segment SG3 and the second and fourth segments SG2 and SG4 adjoining the third segment SG3 at the same time. The deviation angle is restricted within a predetermined range so that the circumferential width of the third segment SG3 is set so that the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 do not touch the three segments at the same time.

Wie in 8 dargestellt ist, ist die Wicklung 10 des Bürstenmotors 1 der zweiten Ausführungsform auch in einer Schleifenwicklung gewickelt. As in 8th is shown, is the winding 10 of the brush motor 1 the second embodiment also wound in a loop winding.

Nun wird die Funktionsweise des Bürstenmotors 1 beschrieben. Now, the operation of the brush motor 1 described.

In dem Bürstenmotor 1 beträgt der Bürstenanordnungswinkel θb, der von der Pluselektrodenbürste B1 und der Minuselektrodenbürste B2 gebildet wird, 90 Grad. Somit laufen die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 nicht jedes Mal, wenn die Drehwelle 8 um 30 Grad gedreht wird, gleichzeitig an dem angrenzenden Segment SG entlang. Das heißt, es gibt Fälle, wo die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 gleichzeitig an dem angrenzenden Segment SG entlang laufen und wo die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 nicht gleichzeitig an dem angrenzenden Segment SG entlang laufen. Somit kommt es selten vor, dass die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 bei jeder Drehung der Drehwelle 8 gleichzeitig an dem angrenzenden Segment SG entlang laufen. In the brush motor 1 For example, the brush arrangement angle θb formed by the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 is 90 degrees. Thus, the plus and minus electrode brushes B1 and B2 do not run every time the rotary shaft 8th rotated 30 degrees, simultaneously along the adjacent segment SG along. That is, there are cases where the plus and minus electrode brushes B1 and B2 simultaneously run along the adjacent segment SG and where the plus and minus electrode brushes B1 and B2 do not run along the adjacent segment SG at the same time. Thus, it is rare for the plus and minus electrode brushes B1 and B2 to rotate every rotation of the rotary shaft 8th simultaneously run along the adjacent segment SG.

Daher kann die Schwankungsbreite des Stromwerts, der zur Wicklung 10 geliefert wird, im Vergleich zu dann, wenn die Bürsten oft gleichzeitig entlang laufen, verringert werden. Infolgedessen kann die Anregungskraft des Bürstenmotors 1 verteilt werden, und die Vibration und das Nebengeräusch können verringert werden. Therefore, the fluctuation range of the current value, the winding 10 is delivered, compared to when the brushes often run along at the same time be reduced. As a result, the exciting force of the brush motor 1 can be distributed, and the vibration and the background noise can be reduced.

Ferner werden in den ersten bis zwölften Segmenten SG1 bis SG12 zwei Sätze von Unterscheidungsabständen θx eingestellt, die sich vom Bezugswinkel θz (= 90 Grad) unterscheiden, der im Bürstenmotor 1 mit den vier Polen und 12 Segmenten definiert ist. Further, in the first to twelfth segments SG1 to SG12, two sets of discrimination distances θx other than the reference angle θz (= 90 degrees) set in the brush motor are set 1 is defined with the four poles and 12 segments.

Das heißt, von den ersten bis zwölften Segmenten SG1 bis SG12 sind die Umfangsbreiten der dritten und neunten Segmente SG3 und SG9, die an den Positionen angeordnet sind, die der ungleichen Teilung von 28 Grad entsprechen, kürzer als die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 30 entspricht. Ferner sind die Umfangsbreiten der vierten und zehnten Segmente SG4 und SG10, die an den Positionen angeordnet sind, die der ungleichen Teilung von 32 Grad entsprechen, länger als die Umfangsbreite des Segments SG, das an der Position angeordnet ist, die der gleichen Teilung von 30 entspricht. That is, from the first to the twelfth segments SG1 to SG12, the circumferential widths of the third and ninth segments SG3 and SG9 arranged at the positions corresponding to the unequal pitch of 28 degrees are shorter than the circumferential width of the segment SG to the position is arranged, which corresponds to the same pitch of 30. Further, the circumferential widths of the fourth and tenth segments SG4 and SG10 arranged at the positions corresponding to the unequal pitch of 32 degrees are longer than the circumferential width of the segment SG located at the position being the same pitch of 30 equivalent.

Daher können Nebengeräusche, die von der Kraft erzeugt werden, mit der die einzelnen Segmente SG1 bis SG12 während der Drehung von den Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 beaufschlagt werden, nicht maximiert, sondern gemittelt, und der Nebengeräuschpegel kann gesenkt werden. Therefore, noise generated by the force applied to the individual segments SG1 to SG12 during rotation by the plus and minus electrode brushes B1 and B2 can not be maximized, but averaged, and the sub noise level can be lowered.

Die zweite Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf.

• (1) In der oben beschriebenen Ausführungsform beträgt in dem Bürstenmotor 1, der vier Pole und zwölf Segmente aufweist, der Bürstenanordnungswinkel θb, der von der Pluselektrodenbürste B1 und der Minuselektrodenbürste B2 gebildet wird, 90 Grad. Somit kommt es weniger häufig vor, dass die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 bei jeder Drehung des Bürstenmotors 1 gleichzeitig an den angrenzenden Segmenten SG entlang laufen, wodurch die Schwankungsbreite des Stromwerts, der zur Wicklung 10 geliefert wird, verringert ist. Infolgedessen verteilt der Bürstenmotor 1 die Anregungskraft und verringert die Vibration und die Nebengeräusche.
• (2) In der oben beschriebenen Ausführungsform werden zwei Sätze von Unterschneidungsabständen θx verwendet, die sich von dem Bezugsabstand θz unterscheiden, der für den Bürstenmotor 1 mit vier Polen und zwölf Segmenten definiert wird.

The second embodiment has the following advantages.

• (1) In the embodiment described above, in the brush motor 1 which has four poles and twelve segments, the brush arrangement angle θb formed by the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2, 90 degrees. Thus, it is less common for the plus and minus electrode brushes B1 and B2 to rotate with each rotation of the brush motor 1 Simultaneously run along the adjacent segments SG, whereby the fluctuation width of the current value to the winding 10 is delivered is reduced. As a result, the brush motor distributes 1 the stimulating power and reduces the vibration and the background noise.
• (2) In the embodiment described above, two sets of undercut pitches θx different from the reference pitch θz used for the brush motor are used 1 is defined with four poles and twelve segments.

Daher werden Nebengeräusche, die von der Kraft erzeugt werden, mit denen die einzelnen Segmenten SG1 bis SG12 während der Drehung von den Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 beaufschlagt werden, nicht maximiert, sondern gemittelt, und der Nebengeräuschpegel wird gesenkt.

• (3) In der vorliegenden Ausführungsform werden die Spannungsausgleichsleitungen WL1 bis WL6, die zwischen verschiedene Segmente SG geschaltet sind, so verwendet, dass jeweils eine Pluselektrodenbürsten B1 und eine Minuselektrodenbürsten B2 erhalten wird. Dadurch kommt es seltener zu Kontaktfehlern, die durch eine Bürstenvibration bewirkt werden, und der gewünschte Kontakt über den ungleichen Teilungen wird auf zuverlässige Weise erhalten.

Therefore, noise generated by the force applied to the individual segments SG1 to SG12 during rotation by the plus and minus electrode brushes B1 and B2 is not maximized, but averaged, and the sub noise level is lowered.

• (3) In the present embodiment, the voltage equalizing lines WL1 to WL6 connected between different segments SG are used so that one plus electrode brush B1 and one minus electrode brush B2 are obtained, respectively. As a result, contact errors caused by brush vibration are less likely to occur, and the desired contact over the unequal pitches is reliably obtained.

Die zweite Ausführungsform kann modifiziert werden wie nachstehend beschrieben. The second embodiment may be modified as described below.

In der zweiten Ausführung beträgt der Bürstenanordnungswinkel θb, der von der Pluselektrodenbürste B1 und der Minuselektrodenbürste B2 gebildet wird, 90 Grad. Wie in 7 dargestellt ist, kann die Pluselektrodenbürste B1, die von der durchgezogenen Linie dargestellt ist, versetzt werden, wie von der zweifach gestrichelten Linie dargestellt ist. In diesem Fall wird der Abweichungswinkel θy vorzugsweise in einem Bereich von θy < (360 Grad/2Pz) geändert. Anders ausgedrückt können die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 an den durch θb + θy angegebenen Stellen angeordnet werden. In the second embodiment, the brush arrangement angle θb formed by the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 is 90 degrees. As in 7 is shown, the plus electrode brush B1, which is shown by the solid line, can be offset, as shown by the double-dashed line. In this case, the deviation angle θy is preferably changed in a range of θy <(360 degrees / 2πz). In other words, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 can be arranged at the positions indicated by θb + θy.

Der Bezugswinkel θz wird mit dem folgenden Vergleichsausdruck ausgedrückt, wenn der Abweichungswinkel um θy abweicht. θz = (360 Grad/Pz) ± θy The reference angle θz is expressed by the following comparison expression when the deviation angle deviates by θy. θz = (360 degrees / Pz) ± θy

In diesem Fall wird mindestens ein Satz von Unterschneidungen verwendet, der in einem Unterschneidungsabstand positioniert ist, der sich von dem Bezugsunterschneidungsabstand unterscheidet, der aus dem oben angegebenen Vergleichsausdruck erhalten wird. Auch in diesem Fall kann die Schwankungsbreite des Stromwerts, der zur Wicklung 10 geliefert wird, verringert werden. Infolgedessen kann der Bürstenmotor 1 die Anregungskraft verteilen und die Vibration und die Nebengeräusche verringern. In this case, at least one set of undercuts positioned at an undercut distance different from the reference undercut distance obtained from the above-mentioned comparison expression is used. Also in this case, the fluctuation range of the current value, the winding 10 delivered will be reduced. As a result, the brush motor can 1 distribute the excitation force and reduce the vibration and noise.

In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung in dem Bürstenmotor ausgeführt, der vier Pole und zwölf Segmente aufweist. Jedoch muss die vorliegende Erfindung nicht auf den Bürstenmotor 1 mit vier Polen und zwölf Segmenten angewendet werden, und er kann auf einen Bürstenmotor angewendet werden, für den N = Pz × K gilt. K ist eine natürliche Zahl, die entweder zwei oder vier oder größer ist. In the second embodiment described above, the present invention is carried out in the brush motor having four poles and twelve segments. However, the present invention does not have to rely on the brush motor 1 with four poles and twelve segments, and it can be applied to a brush motor for which N = Pz × K. K is a natural number that is either two or four or more.

Dritte Ausführungsform Third embodiment

Nun wird eine dritte Ausführungsform mit Bezug auf 11 bis 16 beschrieben. Now, a third embodiment will be described with reference to FIG 11 to 16 described.

Der Bürstenmotor 1 gemäß der dritten Ausführungsform ist der gleiche wie der Bürstenmotor mit vier Polen und zehn Segmenten, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wird. Jedoch unterscheidet sich das Verfahren zur Ausbildung von zehn Unterschneidungen für die zehn Segmente SG von der ersten Ausführungsform. Daher wird um der Kürze willen die Position beschrieben, wo die Unterschneidungen ausgebildet werden. The brush motor 1 according to the third embodiment is the same as the brush motor with four poles and ten segments, which will be described in the first embodiment. However, the method for forming ten undercuts for the ten segments SG differs from the first embodiment. Therefore, for the sake of brevity, the position where the undercuts are formed will be described.

Wie in 11 dargestellt ist, sind die ersten bis zehnten Segmente SG1 bis SG10 an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Isolierelements 11a fixiert, das an der Drehwelle 8 fixiert ist. Die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 sind in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O der Drehwelle 8 über 90 Grad voneinander beabstandet. As in 11 is shown, the first to tenth segments SG1 to SG10 on the outer peripheral surface of the cylindrical insulating member 11a fixed, that at the rotary shaft 8th is fixed. The plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 are in the circumferential direction about the central axis O of the rotary shaft 8th spaced 90 degrees apart.

Diejenigen von den Segmenten SG1 bis SG10, die aneinander angrenzen, sind durch eine Unterschneidung (Nut) gegeneinander isoliert. Die zehn Unterschneidungen, das heißt die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10, weisen in Umfangsrichtung den gleichen Umfangsabstand (die gleiche Unterschneidungsbreite G) auf. Those of the segments SG1 to SG10 adjoining each other are isolated from each other by an undercut (groove). The ten undercuts, that is, the first to tenth undercuts C1 to C10, have the same circumferential distance (the same undercut width G) in the circumferential direction.

Die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 sind in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O der Drehwelle 8 nicht in gleichen Winkelabständen (gleichen Teilungen) angeordnet. Das heißt, die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 sind in der Umfangsrichtung in vorgegebenen, ungleichen Winkelabständen angeordnet. The first to tenth undercuts C1 to C10 are in the circumferential direction about the center axis O of the rotary shaft 8th not arranged at equal angular intervals (equal divisions). That is, the first to tenth undercuts C1 to C10 are arranged in the circumferential direction at predetermined unequal angular intervals.

Die Positionen, wo die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 ausgebildet werden, werden auf Basis der folgenden zwei Ziele eingestellt. Das erste Ziel besteht darin, die Nebengeräusche zu verringern, die durch die Kraft erzeugt werden, mit denen die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 während der Drehung die einzelnen Segmente SG beaufschlagen, die kontaktierend an den Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 entlang gleiten. Das zweite Ziel besteht darin, Änderungen der Motoreigenschaften auf Basis von Unterschieden im Teilungsmuster der Unterschneidung C (der Durchlaufzeit, zu der die Bürsten B1 und B2 vorbeikommen) während der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung zu verringern. Die Positionen, wo die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 ausgebildet werden, werden weiter unten beschrieben. The positions where the first to tenth subcuts C1 to C10 are formed are set based on the following two destinations. The first objective is to reduce the background noises generated by the force with which the plus and minus electrode brushes B1 and B2 impinge upon the individual segments SG sliding during contact, sliding against the plus and minus electrode brushes B1 and B2 , The second objective is to reduce changes in the motor characteristics based on differences in the division pattern of the undercut C (the passage time at which the brushes B1 and B2 pass) during the forward rotation and the reverse rotation. The positions where the first to tenth undercuts C1 to C10 are formed will be described later.

Da die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10, welche die gleichen Unterschneidungsbreiten G aufweisen, mit ungleichen Winkelabständen ausgebildet werden, weisen die ersten bis zehnten Segmente SG1 bis SG10 nicht alle die gleiche Umfangsbreite (Segmentbreite W) auf. Daher beinhalten die ersten bis zehnten Segmente SG1 bis SG10 das Segment SG mit der Segmentbreite W, die am kleinsten ist (minimale Segmentbreite Wmin). Since the first to tenth undercuts C1 to C10 having the same undercutting widths G are formed at unequal angular intervals, the first to tenth segments SG1 to SG10 do not all have the same circumferential width (segment width W). Therefore, the first to tenth segments SG1 to SG10 include the segment SG having the segment width W which is smallest (minimum segment width Wmin).

Somit wird die Umfangsbreite (Bürstenbreite) F der Gleitkontaktfläche, die kontaktierend an dem Segment SG der Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 entlang gleitet, mit einer konstanten Beziehung zwischen der minimalen Segmentbreite Wmin und der Unterschneidungsbreite G eingestellt, was weiter unten beschrieben wird. Die Bürstenbreiten F der Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 weisen die gleiche Breite auf. Thus, the circumferential width (brush width) F of the sliding contact surface slidingly contacting the segment SG of the plus and minus electrode brushes B1 and B2 is set with a constant relationship between the minimum segment width Wmin and the undercut width G, which will be described later. The brush widths F of the plus and minus electrode brushes B1 and B2 have the same width.

Position, wo die Unterschneidung C ausgebildet wird Position where the undercut C is formed

Nun werden die Positionen beschrieben, wo die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 ausgebildet werden, wenn die zehn Segmente SG des Kommutators 11 ausgebildet werden. Now, the positions where the first to tenth undercuts C1 to C10 are formed when the ten segments SG of the commutator are described will be described 11 be formed.

13 zeigt die Positionen der ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 des Standes der Technik. Die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 sind in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O der Drehwelle 8 mit einem Abstand (bei einer Standardteilung) mit einem gleichen Winkel (= 36 Grad) ausgebildet. In diesem Fall werden Linien, die durch die in Umfangsrichtung mittleren Positionen jeder der Unterschneidungen C1 bis C10 von der Mittelachse O der Drehwelle 8 aus verlaufen, in der Reihenfolge der Vorwärtsdrehrichtung als die ersten bis zehnten Bezugslinien L1 bis L10 bezeichnet. 13 shows the positions of the first to tenth sub-cuts C1 to C10 of the prior art. The first to tenth undercuts C1 to C10 are in the circumferential direction about the center axis O of the rotary shaft 8th formed at a distance (at a standard pitch) at an equal angle (= 36 degrees). In this case, lines passing through the circumferentially central positions of each of the undercuts C1 to C10 from the central axis O of the rotary shaft 8th are designated in the order of the forward rotational direction as the first to tenth reference lines L1 to L10.

12A zeigt die Positionen der ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 der dritten Ausführungsform. Die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 sind in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O der Drehwelle 8 mit einem ungleichen Winkelabstand ausgebildet. In diesem Fall werden Linien, die durch die in Umfangsrichtung mittleren Positionen jeder der Unterschneidungen C1 bis C10 von der Mittelachse O der Drehwelle 8 aus verlaufen, in der Reihenfolge der Vorwärtsdrehrichtung als die ersten bis zehnten Bezugslinien L1a bis L10a bezeichnet. 12A FIG. 12 shows the positions of the first to tenth undercuts C1 to C10 of the third embodiment. The first to tenth undercuts C1 to C10 are in the circumferential direction about the center axis O of the rotary shaft 8th formed with an unequal angular distance. In this case, lines passing through the circumferentially central positions of each of the undercuts C1 to C10 from the central axis O of the rotary shaft 8th are designated in the order of the forward rotation direction as the first to tenth reference lines L1a to L10a.

Wie in 12A dargestellt ist, weicht die in Umfangsrichtung mittlere Position (die erste Bezugslinie L1a) der ersten Unterschneidung C1 in der Rückwärtsdrehrichtung um ein Grad (= –1 Grad) von der ersten Bezugslinie L1 ab. As in 12A is shown, the circumferentially middle position (the first reference line L1a) of the first undercut C1 deviates in the reverse rotational direction by one degree (= -1 degrees) from the first reference line L1.

Die in Umfangsrichtung mittlere Position (die zweite Bezugslinie L2a) der zweiten Unterschneidung C2 weicht in der Rückwärtsdrehrichtung um ein Grad (= –1 Grad) von der zweiten Bezugslinie L2 ab. The circumferential center position (the second reference line L2a) of the second undercut C2 deviates in the reverse rotation direction by one degree (= -1 degrees) from the second reference line L2.

Die in Umfangsrichtung mittlere Position (die dritte Bezugslinie L3a) der dritten Unterschneidung C3 weicht in der Vorwärtsdrehrichtung um ein Grad (= +1 Grad) von der dritten Bezugslinie L3 ab. The circumferential center position (the third reference line L3a) of the third undercut C3 deviates in the forward rotational direction by one degree (= + 1 degree) from the third reference line L3.

Die in Umfangsrichtung mittlere Position (die vierte Bezugslinie L4a) der vierten Unterschneidung C4 weicht in der Rückwärtsdrehrichtung um ein Grad (= –1 Grad) von der vierten Bezugslinie L4 ab. The circumferential center position (the fourth reference line L4a) of the fourth undercut C4 deviates in the reverse rotation direction by one degree (= -1 degrees) from the fourth reference line L4.

Die in Umfangsrichtung mittlere Position (die fünfte Bezugslinie L5a) der fünften Unterschneidung C5 weicht in der Vorwärtsdrehrichtung um ein Grad (= +1 Grad) von der fünften Bezugslinie L5 ab. The circumferentially middle position (the fifth reference line L5a) of the fifth undercut C5 deviates in the forward rotational direction by one degree (= + 1 degree) from the fifth reference line L5.

Die in Umfangsrichtung mittlere Position (die sechste Bezugslinie L6a) der sechsten Unterschneidung C6 weicht in der Rückwärtsdrehrichtung um ein Grad (= –1 Grad) von der sechsten Bezugslinie L6 ab. The circumferentially middle position (the sixth reference line L6a) of the sixth undercut C6 deviates in the reverse rotational direction by one degree (= -1 degrees) from the sixth reference line L6.

Die in Umfangsrichtung mittlere Position (die siebte Bezugslinie L7a) der siebten Unterschneidung C7 weicht in der Rückwärtsdrehrichtung um ein Grad (= –1 Grad) von der siebten Bezugslinie L7 ab. The circumferential center position (the seventh reference line L7a) of the seventh undercut C7 deviates in the reverse rotational direction by one degree (= -1 degrees) from the seventh reference line L7.

Die in Umfangsrichtung mittlere Position (die achte Bezugslinie L8a) der achten Unterschneidung C8 weicht in der Vorwärtsdrehrichtung um ein Grad (= +1 Grad) von der achten Bezugslinie L8 ab. The circumferential center position (the eighth reference line L8a) of the eighth undercut C8 deviates in the forward rotational direction by one degree (= + 1 degree) from the eighth reference line L8.

Die in Umfangsrichtung mittlere Position (die neunte Bezugslinie L9a) der neunten Unterschneidung C9 weicht in der Rückwärtsdrehrichtung um ein Grad (= –1 Grad) von der neunten Bezugslinie L9 ab. The circumferential center position (the ninth reference line L9a) of the ninth undercut C9 deviates in the reverse rotational direction by one degree (= -1 degrees) from the ninth reference line L9.

Die in Umfangsrichtung mittlere Position (die zehnte Bezugslinie L10a) der zehnten Unterschneidung C10 weicht in der Vorwärtsdrehrichtung um ein Grad (= +1 Grad) von der zehnten Bezugslinie L10 ab. The circumferentially middle position (the tenth reference line L10a) of the tenth undercut C10 deviates in the forward rotational direction by one degree (= + 1 degree) from the tenth reference line L10.

Die ersten bis zehnten Unterschneidungen C1 bis C10 werden somit in ungleichen Winkelabständen ausgebildet. Infolgedessen werden Nebengeräusche, die durch die Kraft erzeugt werden, mit der die einzelnen Segmente SG, die kontaktierend an den Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 entlang gleiten, von den Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 während der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung beaufschlagt werden, nicht maximiert, sondern gemittelt. The first to tenth undercuts C1 to C10 are thus formed at unequal angular intervals. As a result, noise generated by the force with which the individual segments SG slidingly contacting the plus and minus electrode brushes B1 and B2 are applied by the plus and minus electrode brushes B1 and B2 during the forward and reverse rotation, not maximized, but averaged.

12B ist ein Graph, der den Winkel der Abweichung von den einzelnen Bezugslinien L1 bis L10 in jeder Unterschneidung C1 bis C10 zeigt. Die horizontale Achse zeigt die einzelnen Unterschneidungen C1 bis C10 an, und die vertikale Achse zeigt den Abweichungswinkel in der Vorwärtsdrehrichtung mit einem positiven Wert an und zeigt den Abweichungswinkel in der Rückwärtsdrehrichtung mit einem negativen Wert an, wenn jede Bezugslinie L1 bis L10 als null Grad angenommen wird. 12B FIG. 12 is a graph showing the angle of deviation from the individual reference lines L1 to L10 in each subsection C1 to C10. The horizontal axis indicates the individual undercuts C1 to C10, and the vertical axis indicates the deviation angle in the forward rotation direction with a positive value and indicates the deviation angle in the reverse rotation direction with a negative value when each reference line L1 to L10 is assumed to be zero degrees becomes.

Die Motoreigenschaften wurden aufgrund der Tatsache getestet, dass das Teilungsmuster (die Durchlaufzeit) der Unterschneidungen, die an der Bürste vorbeikommen, je nach der Drehrichtung verschieden ist. The motor characteristics were tested based on the fact that the pitch pattern (lead time) of the undercuts passing the brush is different depending on the direction of rotation.

Zuerst wird der Gesamtbetrag Z1 (im Folgenden als vorwärtsdrehungsseitiger Gesamtbetrag bezeichnet) der Abweichungswinkel von denjenigen Unterschneidung C, die einen positiven Wert annehmen, ermittelt. Ferner wird der Gesamtbetrag Z1 (im Folgenden als rückwärtsdrehungsseitiger Gesamtbetrag bezeichnet) der Abweichungswinkel von denjenigen Unterschneidung C, die einen negativen Wert annehmen, ermittelt. Dann wird eine Summe Z (= Z1 + Z2) des vorwärtsdrehungsseitigen Gesamtbetrags Z1 und des rückwärtsdrehungsseitigen Gesamtbetrags Z2 ermittelt. First, the total amount Z1 (hereinafter referred to as forward rotation side Total amount), the deviation angle of the undercut C, which assumes a positive value, determined. Further, the total amount Z1 (hereinafter referred to as backward-rotation-side total amount) is determined as the deviation angle from the undercut C which assumes a negative value. Then, a sum Z (= Z1 + Z2) of the forward turn-side total amount Z1 and the reverse turn-side total amount Z2 is determined.

Wie in 12A und 12B dargestellt ist, gibt es in der vorliegenden Ausführungsform vier Unterschneidungen C, die dritten, fünften, achten und zehnten Unterschneidungen C3, C5, C8, C10, die in der Vorwärtsdrehrichtung um einen Grad (= +1 Grad) verschoben sind. Der vorwärtsdrehungsseitige Gesamtbetrag Z1 der Abweichungswinkel der Unterschneidungen C3, C5, C8 und C10 in der Vorwärtsdrehrichtung ist +4 Grad. As in 12A and 12B In the present embodiment, there are four undercuts C, the third, fifth, eighth and tenth undercuts C3, C5, C8, C10 shifted by one degree (= + 1 degree) in the forward rotation direction. The forward turn-side total amount Z1 of the deviation angles of the undercuts C3, C5, C8, and C10 in the forward rotation direction is +4 degrees.

Dagegen gibt es sechs Unterschneidungen C, die ersten, zweiten, vierten, sechsten, siebten und neunten Unterschneidungen C1, C2, C4, C6, C7, C9, die in der Rückwärtsdrehrichtung um einen Grad (= –1 Grad) verschoben sind. Der rückwärtsdrehungsseitige Gesamtbetrag Z2 der Abweichungswinkel der Unterschneidungen C1, C2, C4, C6, C7 und C9 in der Rückwärtsdrehrichtung ist –6 Grad. On the other hand, there are six undercuts C, the first, second, fourth, sixth, seventh and ninth undercuts C1, C2, C4, C6, C7, C9 which are shifted in the reverse direction by one degree (= -1 degree). The backward-rotation-side total amount Z2 of the deviation angles of the undercuts C1, C2, C4, C6, C7, and C9 in the reverse direction is -6 degrees.

Infolgedessen ist die Summe Z (= Z1 + Z2) im Falle der vorliegenden Ausführungsform –2 Grad. As a result, in the case of the present embodiment, the sum Z (= Z1 + Z2) is -2 degrees.

Ein Indexwert Q, mit dem die Motoreigenschaften des Motors ermittelt werden können, wird definiert wie nachstehend beschrieben. Indexwert Q = (Summe Z/Anzahl der Segmente N)/Anzahl der Polpaare P An index value Q, with which the engine characteristics of the engine can be determined, is defined as described below. Index value Q = (sum Z / number of segments N) / number of pole pairs P

Durch Versuche wird der Wert des Indexwerts Q geändert, wird eine Nulllastdrehzahl in Bezug auf den Indexwert Q ermittelt und wird ein Nulllaststrom mit Bezug auf den Indexwert Q ermittelt. Through experiments, the value of the index value Q is changed, a zero load speed with respect to the index value Q is determined and a zero load current with respect to the index value Q is determined.

In diesem Fall wird der Wert des Indexwerts Q durch Ändern der Summe Z mit der Anzahl der Segmente N und Fixieren der Anzahl der Polpaare P geändert. Das heißt, wenn die Anzahl der Segmente N zehn ist und die Anzahl der Polpaare 2 ist, dann wird die Summe Z (= Z1 + Z2) geändert, um den Indexwert Q zu ändern. In this case, the value of the index value Q is changed by changing the sum Z with the number of segments N and fixing the number of pole pairs P. That is, if the number of segments N is ten and the number of pole pairs is 2, then the sum Z (= Z1 + Z2) is changed to change the index value Q.

Daher ist die Einheit des Indexwerts Q ein Winkel. Der Indexwert Q ist ein + (positiver) Wert, wenn die Summe Z in der Vorwärtsdrehrichtung ist, und der Indexwert Q ist ein – (negativer) Wert, wenn die Summe Z in der Rückwärtsdrehrichtung ist. Therefore, the unit of the index value Q is an angle. The index value Q is a + (positive) value when the sum Z is in the forward rotational direction, and the index value Q is a - (negative) value when the sum Z is in the reverse rotational direction.

14 ist ein Graph, der die Nulllastdrehzahl für den Indexwert Q, die durch Experimente ermittelt wird, darstellt, wobei die horizontale Achse den Indexwert Q darstellt und die vertikale Achse die Nulllastdrehzahl (UpM) darstellt. 14 FIG. 12 is a graph illustrating the zero load speed for the index value Q obtained by experiments, where the horizontal axis represents the index value Q and the vertical axis represents the no-load speed (rpm).

14 ist ein Graph, der durch Drehen des Bürstenmotors 1 in Vorwärtsrichtung erhalten wird. Wenn der Bürstenmotor 1 rückwärts gedreht wird, weist die Drehzahlkennlinie des Indexwerts Q eine Form auf, die symmetrisch ist zur Drehzahlkennlinie von 14, mit einer Linie, die orthogonal ist zur Position von null Grad auf der horizontalen Achse, die als Symmetrieachse dient. Das heißt, wenn die Versuche durch Drehen des Bürstenmotors 1 in Rückwärtsdrehung durchgeführt werden, dann wird das Versuchsergebnis erhalten, bei dem der Indexwert Q der horizontalen Achse von 14 positiv/negativumgekehrt ist. 14 is a graph created by rotating the brush motor 1 is received in the forward direction. When the brush motor 1 is reversed, the speed characteristic of the index value Q has a shape symmetrical with the speed characteristic of 14 , with a line that is orthogonal to the position of zero degrees on the horizontal axis, which serves as the axis of symmetry. That is, if the experiments by turning the brush motor 1 are carried out in reverse rotation, then the experimental result is obtained in which the index value Q of the horizontal axis of 14 positive / negative is reversed.

Wie aus 14 hervorgeht, nimmt die Nulllastdrehzahl relativ zum Indexwert Q zu (= (Summe Z/Anzahl der Segmente N)/Anzahl der Polpaare P). Anders ausgedrückt ist zu sehen, dass die Nulllastdrehzahl zunimmt, wenn die Summe Z vom negativen Wert zum positiven Wert größer wird. How out 14 As can be seen, the zero load speed increases relative to the index value Q (= (sum Z / number of segments N) / number of pole pairs P). In other words, it can be seen that the zero load speed increases as the sum Z increases from the negative value to the positive value.

Wenn der Bürstenmotor 1 rückwärts gedreht wird, nimmt die Nulllastdrehzahl zu, wenn die Summe Z vom positiven Wert zum negativen Wert kleiner wird. When the brush motor 1 is reversed, the zero load speed increases as the sum Z decreases from the positive value to the negative value.

In diesem Fall ist unter Berücksichtigung individueller Unterschiede, beispielsweise Herstellungsabweichungen des Dauermagneten 6 und des Ankerkerns 9, die Änderung des Kennwerts zwischen der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung mit den Nulllastdrehzahlen auf höchstens ±0,2% begrenzt, was den annehmbaren Bereich darstellt, wenn der Indexwert Q null, das heißt die Summe Z null, der zentrale Wert ist. In this case, considering individual differences, for example, manufacturing variations of the permanent magnet 6 and the anchor core 9 , the change in the characteristic between the forward rotation and the reverse rotation with the no-load speeds is limited to ± 0.2% at most, which is the acceptable range when the index value Q is zero, that is, the sum Z is zero, the central value.

Die Änderung des Kennwerts kann auf höchstens ±0.2% begrenzt werden, wenn der Indexwert Q innerhalb des Bereichs von –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad liegt, wobei null Grad der zentrale Wert ist. Anders ausgedrückt kann die Änderung des Kennwerts selbst dann auf höchstens ±0.2% begrenzt werden, wenn der Bürstenmotor 1 vorwärts oder rückwärts gedreht wird, solange der Indexwert Q innerhalb des Bereichs von –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad liegt. The change in the characteristic value can be limited to at most ± 0.2% when the index value Q is within the range of -0.5 degrees <Q <+0.5 degrees, where zero degrees is the central value. In other words, the change of the characteristic value can be limited to at most ± 0.2% even if the brush motor 1 is rotated forward or backward as long as the index value Q is within the range of -0.5 degrees <Q <+0.5 degrees.

15 ist ein Graph, der den Nulllaststrom in Bezug auf den Indexwert Q zeigt, der durch Versuche ermittelt worden ist. Die horizontale Achse zeigt den Indexwert Q und die vertikale Achse zeigt den Nulllaststrom (Ampere) an. 15 Fig. 12 is a graph showing the no-load current with respect to the index value Q obtained by experiments. The horizontal axis shows the index value Q and the vertical axis indicates the zero load current (ampere).

15 ist ein Graph, der durch Drehen des Bürstenmotors 1 in Vorwärtsrichtung erhalten wird. Wenn der Bürstenmotor 1 rückwärts gedreht wird, weist die Stromkennlinie des Indexwerts Q eine Form auf, die symmetrisch ist zur Stromkennlinie von 15, mit einer Linie, die orthogonal ist zur Position von null Grad auf der horizontalen Achse, die als Symmetrieachse dient. Das heißt, wenn die Versuche durch Drehen des Bürstenmotors 1 in Rückwärtsdrehung durchgeführt werden, dann wird das Versuchsergebnis erhalten, bei dem der Indexwert Q der horizontalen Achse von 15 positiv/negativ-umgekehrt ist. 15 is a graph created by rotating the brush motor 1 is received in the forward direction. When the brush motor 1 is reversed, the current characteristic of the index value Q has a shape symmetrical with the current characteristic of 15 , with a line that is orthogonal to the position of zero degrees on the horizontal axis, the serves as axis of symmetry. That is, if the experiments by turning the brush motor 1 are carried out in reverse rotation, then the experimental result is obtained in which the index value Q of the horizontal axis of 15 positive / negative-vice versa.

Wie aus 15 hervorgeht, nimmt der Nulllaststrom relativ zum Indexwert Q zu (= (Summe Z/Anzahl der Segmente N)/Anzahl der Polpaare P). Anders ausgedrückt ist zu sehen, dass der Nulllaststrom zur negativen Seite und zur positiven Seite hin zunimmt, wenn der Mindestwert ist, wenn die Summe Z null Grad ist. How out 15 As can be seen, the zero load current increases relative to the index value Q (= (sum Z / number of segments N) / number of pole pairs P). In other words, it can be seen that the zero load current increases toward the negative side and the positive side when the minimum value is when the sum Z is zero degrees.

Auf die gleiche Weise nimmt bei einer Drehung des Bürstenmotors 1 in Rückwärtsdrehung der Nulllaststrom zur negativen Seite und zur positiven Seite hin zu, wenn der Mindestwert ist, wenn die Summe Z null Grad ist. In the same way increases with a rotation of the brush motor 1 in reverse rotation, the zero load current goes to the negative side and to the positive side when the minimum value is when the sum Z is zero degrees.

Solange der Indexwert Q innerhalb des Bereichs von –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad liegt, wenn null Grad der zentrale Wert ist, ist die Änderung des Nulllaststroms gering (höchstens ±0.2%). Anders ausgedrückt ist selbst bei einer Drehung des Bürstenmotors 1 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung die Änderung des Kennwerts im Nulllaststrom klein, solange der Indexwert Q innerhalb des Bereichs von –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad liegt. As long as the index value Q is within the range of -0.5 degrees <Q <+0.5 degrees, when zero degrees is the central value, the change in the zero load current is small (at most ± 0.2%). In other words, even with a rotation of the brush motor 1 in the forward and reverse directions, the change of the characteristic in the no-load current becomes small as long as the index value Q is within the range of -0.5 degrees <Q <+0.5 degrees.

Daher ist die Änderung des Nulllaststroms klein, und die Änderung der Nulllastdrehzahl kann durch Einstellen des Index Q innerhalb des Bereichs von –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad auf höchstens ±0,2% begrenzt werden, auch wenn der Bürstenmotor 1 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird. Therefore, the change in the zero-load current is small, and the change in the no-load speed can be limited by setting the index Q within the range of -0.5 degrees <Q <+0.5 degrees to at most ± 0.2%, even if the brush motor 1 is rotated in the forward and backward direction.

Somit ist in dem Bürstenmotor 1 der vorliegenden Ausführungsform die Summe Z –2 Grad, die Anzahl der Segmente N ist zehn, und die Anzahl der Polpaare ist zwei. Thus, in the brush motor 1 In the present embodiment, the sum Z is -2 degrees, the number of segments N is ten, and the number of pole pairs is two.

Daher ist der Indexwert Q (= (Z/N)/P) –0,1 Grad. Infolgedessen ist die Änderung des Nulllaststroms gering und die Nulllastdrehzahl liegt bei höchstens ±0.2%, selbst wenn der Bürstenmotor 1 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird. Therefore, the index value Q (= (Z / N) / P) is -0.1 degrees. As a result, the change in the zero-load current is small and the no-load speed is at most ± 0.2% even when the brush motor 1 is rotated in the forward and backward direction.

Die zehn Unterschneidungen C (C1 bis C10) werden insgesamt für die Summe Z (= Z1 + Z2) in den obigen Bedingungen des Indexwerts Q ermittelt. The ten undercuts C (C1 to C10) are determined in total for the sum Z (= Z1 + Z2) in the above conditions of the index value Q.

Stattdessen wird die Innenumfangsfläche von 360 Grad in der Umfangsrichtung, die von vier (= 2P) Dauermagneten 6 gebildet wird, durch die Anzahl der Polpaare P (= 2) geteilt, um P (= 2) Innenumfangsflächenregionen in der Umfangsrichtung zu definieren. Die Summe Z wird für eine Gruppe von aufeinander folgenden Unterschneidungen ermittelt, die zu den einzelnen Innenumfangsflächenregionen gehören. Anders ausgedrückt wird die Summe Z der aufeinander folgenden Unterschneidungen C erhalten, die relativ zu der Innenumfangsregion angeordnet sind, die jeweils den Innenumfangsregionen zugewandt sind. Der Motor 1 ist vorzugsweise so gestaltet, dass der Indexwert Q für jede Innenumfangsregion unter Verwendung der Summe Z, die für jede Innenumfangsflächenregion ermittelt wird, bei höchstens ±0.5 Grad liegt, das heißt, in den Unterschneidungen C, die zu der Gruppe gehören, und der Anzahl der Segmente N und der Anzahl der Polpaare P des Bürstenmotors 1. Instead, the inner peripheral surface of 360 degrees in the circumferential direction, that of four (= 2P) permanent magnets 6 is divided by the number of pole pairs P (= 2) divided to define P (= 2) inner circumferential surface regions in the circumferential direction. The sum Z is determined for a group of successive undercuts belonging to the individual inner peripheral surface regions. In other words, the sum Z of the successive undercuts C, which are arranged relative to the inner peripheral region, which face the inner peripheral regions, respectively, is obtained. The motor 1 is preferably designed such that the index value Q for each inner peripheral region using the sum Z obtained for each inner peripheral surface region is at most ± 0.5 degrees, that is, in the undercuts C belonging to the group and the number of Segments N and the number of pole pairs P of the brush motor 1 ,

Das heißt, wie von der doppelt gestrichelten Linie in 12B dargestellt ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Innenumfangsfläche von 360 Grad in der Umfangsrichtung, welche die vier Dauermagnete 6 beinhaltet, durch die Anzahl der Polpaare P (= 2) in zwei Innenumfangsregionen, erste und zweite Innenumfangsregionen Da und Db von 180 Grad, in der Umfangsrichtung geteilt. Die Summen Za und Zb werden für die fünf Unterschneidungen C ermittelt, die zu der ersten Innenumfangsregion Da und der zweiten Innenumfangsregion Db gehören. Dann wird unter Verwendung der Summen Za und Zb, die für jede der ersten und zweiten Innenumfangsregionen Da und Db erhalten wird, ein Indexwert Qa (= (Za/N)/P) für die erste Innenumfangsregion Da ermittelt, und ein Indexwert Qb (= (Zb/N)/P) für die zweite Innenumfangsregion Db. That is, as indicated by the double-dashed line in 12B is illustrated, in the present embodiment, the inner peripheral surface of 360 degrees in the circumferential direction, which are the four permanent magnets 6 includes, by the number of pole pairs P (= 2) in two inner peripheral regions, first and second inner peripheral regions Da and Db of 180 degrees divided in the circumferential direction. The sums Za and Zb are determined for the five undercuts C belonging to the first inner peripheral region Da and the second inner peripheral region Db. Then, using the sums Za and Zb obtained for each of the first and second inner peripheral regions Da and Db, an index value Qa (= (Za / N) / P) for the first inner peripheral region Da is obtained, and an index value Qb (= (Zb / N) / P) for the second inner peripheral region Db.

Der Motor 1 ist vorzugsweise so gestaltet, dass die Indexwerte Qa und Qb für jede von den ersten und zweiten Innenumfangsregionen Da und Db jeweils innerhalb von ±0.5 Grad liegen. The motor 1 Preferably, the index values Qa and Qb for each of the first and second inner peripheral regions Da and Db are within ± 0.5 degrees, respectively.

Obwohl dies ein extremes Beispiel ist, ist sein Ziel der Ausschluss der Bildung der Unterschneidung C, wenn die Abweichungswinkel der fünf aufeinander folgenden Unterschneidungen C, die so angeordnet sind, dass sie der ersten Innenumfangsregion Da zugewandt sind, alle in der Vorwärtsdrehrichtung sind und die Abweichungswinkel der fünf aufeinander folgenden Unterschneidungen C, die so angeordnet sind, dass sie der zweiten Innenumfangsflächenregion Db zugewandt sind, alle in der Rückwärtsdrehrichtung sind. Although this is an extreme example, its object is to exclude the formation of the undercut C when the deviation angles of the five consecutive undercuts C arranged to face the first inner peripheral region Da are all in the forward rotational direction and the deviation angles of the five consecutive undercuts C arranged to face the second inner peripheral surface region Db are all in the reverse rotational direction.

16 zeigt ein extremes Beispiel unter Verwendung des Motors mit vier Polen und zweiundzwanzig Segmenten. Mit den 22 Unterschneidungen C als erste bis zweiundzwanzigste Unterschneidungen C1 bis C22 sind diese Unterschneidungen C auf der horizontalen Achse des Graphen von 16 dargestellt. 16 shows an extreme example using the motor with four poles and twenty-two segments. With the 22 undercuts C as the first through the twenty-second undercuts C1 to C22, these undercuts C are on the horizontal axis of the graph of FIG 16 shown.

In diesem Fall erfüllt der Indexwert Q die Bedingung –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad. Jedoch werden die Indexwerte Qa und Qb in jeder der Innenumfangsflächenregionen Da und Db kleiner als oder gleich –0,5 Grad oder größer als oder gleich +0,5 Grad. In this case, the index value Q satisfies the condition -0.5 degrees <Q <+0.5 degrees. However, the index values Qa and Qb in each of the Inner peripheral surface regions Da and Db are less than or equal to -0.5 degrees or greater than or equal to +0.5 degrees.

In einem solchen Fall unterscheidet sich die Zeit, zu der das Wechseln (Gleichrichten) des Stroms in Bürsten B1 und B2 und den Segmenten SG ausgeführt wird, an den Positionen von 360 Grad/Anzahl der Polpaare P. Somit verschiebt sich die Zeitsteuerung der magnetischen Anregungskraft des Bürstenmotors 1 und wird unausgeglichen. Dies führt zu einem unerwünschten Zustand, in dem Vibration und Geräusche erzeugt werden. In such a case, the time at which the switching (rectification) of the current in brushes B1 and B2 and the segments SG is performed differs at the positions of 360 degrees / number of pole pairs P. Thus, the timing of the magnetic excitation force shifts of the brush motor 1 and becomes unbalanced. This results in an undesirable condition in which vibration and noise are generated.

Um zu verhindern, dass es zu einer solchen Situation kommt, werden die Indexwerte Qa und Qb für die ersten und zweiten Innenumfangsregionen Da und Db vorzugsweise jeweils innerhalb von ±0.5 Grad eingestellt. In order to prevent such a situation from occurring, the index values Qa and Qb for the first and second inner peripheral regions Da and Db are preferably set within ± 0.5 degrees, respectively.

Im Falle des Bürstenmotors 1 der vorliegenden Ausführungsform wird die Innenumfangsfläche von 360 Grad in der Umfangsrichtung, die von vier Dauermagneten 6 gebildet wird, durch die Anzahl der Polpaare P (= 2) geteilt, um in zwei Innenumfangsregionen geteilt zu werden, nämlich erste und zweite Innenumfangsregionen Da und Db von jeweils 180 Grad in der Umfangsrichtung. In diesem Fall sind in den zehn Unterschneidungen C1 bis C10 die aufeinander folgenden fünf Unterschneidungen C in der Umfangsrichtung jeweils so angeordnet, dass sie den ersten und zweiten Innenumfangsflächenregionen Da und Db zugewandt sind. Anders ausgedrückt gehören die fünf aufeinander folgenden Unterschneidungen C jeweils zur ersten Innenumfangsflächenregion Da und zur zweiten Innenumfangsflächenregion Db. Die fünf Unterschneidungen C, die in der ersten Innenumfangsflächenregion Da angeordnet sind, sind radial den fünf Unterschneidungen C zugewandt, die in der zweiten Innenumfangsflächenregion Db angeordnet sind. In the case of the brush motor 1 In the present embodiment, the inner circumferential surface becomes 360 degrees in the circumferential direction, that of four permanent magnets 6 is divided by the number of pole pairs P (= 2) to be divided into two inner peripheral regions, namely, first and second inner peripheral regions Da and Db of 180 degrees in the circumferential direction, respectively. In this case, in the ten undercuts C1 to C10, the successive five undercuts C in the circumferential direction are respectively arranged to face the first and second inner peripheral surface regions Da and Db. In other words, the five consecutive undercuts C belong to the first inner peripheral surface region Da and the second inner peripheral surface region Db, respectively. The five undercuts C disposed in the first inner peripheral surface region Da radially face the five undercuts C disposed in the second inner peripheral surface region Db.

Wie von der doppelt gestrichelten Linie in 12B dargestellt ist, sind die ersten bis fünften Unterschneidungen C1 bis C5 so angeordnet, dass sie der ersten Innenumfangsflächenregion Da zugewandt sind, und die sechsten bis zehnten Unterschneidungen C6 bis C10 sind so angeordnet, dass sie der zweiten Innenumfangsflächenregion Db zugewandt ist. As from the double-dashed line in 12B 1 to 5, the first to fifth undercuts C1 to C5 are arranged to face the first inner peripheral surface region Da, and the sixth to tenth undercuts C6 to C10 are arranged to face the second inner peripheral surface region Db.

In diesem Fall wird der Indexwert Qa (= Za/N)/P) unter Verwendung der ersten bis fünften Unterschneidungen C1 bis C5 in der ersten Innenumfangsflächenregion Da erhalten. In this case, the index value Qa (= Za / N) / P) is obtained by using the first to fifth undercuts C1 to C5 in the first inner peripheral surface region Da.

In diesem Fall gibt es zwei Unterschneidungen C, wie in 12B dargestellt ist, nämlich die dritten und fünften Unterschneidungen C3 und C5, bei denen der Abweichungswinkel um einen Grad (= +1 Grad) in der Vorwärtsdrehrichtung abweicht, in der ersten Innenumfangsflächenregion Da. Der vorwärtsdrehungsseitige Gesamtbetrag Z1a des Abweichungswinkels der Unterschneidungen C3, C5 in der Vorwärtsdrehrichtung ist +2 Grad. In this case, there are two undercuts C, as in 12B that is, the third and fifth undercuts C3 and C5 in which the deviation angle deviates by one degree (= + 1 degree) in the forward rotation direction, in the first inner peripheral surface region Da. The forward turn-side total amount Z1a of the deviation angle of the undercuts C3, C5 in the forward rotation direction is +2 degrees.

Im Gegensatz dazu gibt es drei Unterschneidungen C, das heißt die ersten, zweiten und vierten Unterschneidungen C1, C2 und C4, bei denen der Abweichungswinkel um einen Grad (= –1 Grad) in der Rückwärtsdrehrichtung abweicht. Der rückwärtsdrehungsseitige Gesamtbetrag Z2a des Abweichungswinkels der Unterschneidungen C1, C2, C4 in der Rückwärtsdrehrichtung ist –3 Grad. Infolgedessen ist die Summe Za (= Z1a + Z2a) in der ersten Innenumfangsflächenregion Da –1 Grad. In contrast, there are three undercuts C, that is, the first, second and fourth undercuts C1, C2 and C4, in which the deviation angle deviates by one degree (= -1 degrees) in the reverse direction. The reverse turn-side total amount Z2a of the deviation angle of the undercuts C1, C2, C4 in the reverse direction is -3 degrees. As a result, the sum Za (= Z1a + Z2a) in the first inner peripheral surface region Da is -1 degrees.

Der Index Qa = ((Za/N)/P) in der ersten Innenumfangsflächenregion Da ist –0,05 Grad. The index Qa = ((Za / N) / P) in the first inner peripheral surface region Da is -0.05 degrees.

Der Indexwert Qb (= Zb/N)/P) wird unter Verwendung der sechsten bis zehnten Unterschneidungen C6 bis C10 in der zweiten Innenumfangsflächenregion Db erhalten. The index value Qb (= Zb / N) / P) is obtained by using the sixth to tenth undercuts C6 to C10 in the second inner peripheral surface region Db.

In diesem Fall gibt es zwei Unterschneidungen C, wie in 12B dargestellt ist, nämlich die achten und die zehnten Unterschneidungen C8 und C10, bei denen der Abweichungswinkel um einen Grad (= +1 Grad) in der Vorwärtsdrehrichtung abweicht, in der zweiten Innenumfangsflächenregion Da. Der vorwärtsdrehungsseitige Gesamtbetrag Z1b des Abweichungswinkels der Unterschneidungen C8 und C10 in der Vorwärtsdrehrichtung ist +2 Grad. In this case, there are two undercuts C, as in 12B that is, the eighth and tenth undercuts C8 and C10 in which the deviation angle deviates by one degree (= + 1 degree) in the forward rotational direction, in the second inner peripheral surface region Da. The forward turn-side total amount Z1b of the deviation angle of the undercuts C8 and C10 in the forward rotation direction is +2 degrees.

Dagegen gibt es drei Unterschneidungen C, das heißt die sechsten, siebten und neunten Unterschneidungen C6, C7 und C9, bei denen der Abweichungswinkel um einen Grad (= –1 Grad) in der Rückwärtsdrehrichtung abweicht. Der rückwärtsdrehungsseitige Gesamtbetrag Z2b des Abweichungswinkels der Unterschneidungen C6, C7 und C9 in der Rückwärtsdrehrichtung ist –3 Grad. Infolgedessen ist die Summe Zb (= Z1b + Z2b) in der zweiten Innenumfangsflächenregion Db –1 Grad. On the other hand, there are three undercuts C, that is, the sixth, seventh, and ninth undercuts C6, C7, and C9 in which the deviation angle deviates by one degree (= -1 degrees) in the reverse direction. The backward turn-side total amount Z2b of the deviation angle of the undercuts C6, C7, and C9 in the reverse direction is -3 degrees. As a result, the sum Zb (= Z1b + Z2b) in the second inner peripheral surface region Db is -1 degrees.

Der Index Qb = ((Zb/N)/P) in der zweiten Innenumfangsflächenregion Db ist –0,05 Grad. The index Qb = ((Zb / N) / P) in the second inner peripheral surface region Db is -0.05 degrees.

Daher verringert der Bürstenmotor 1 der vorliegenden Ausführungsform die Entstehung von Vibration und Geräuschen, die durch eine Ungleichmäßigkeit bewirkt würden, die aus einer Abweichung der Zeitsteuerung der magnetischen Anregungskraft des Bürstenmotors 1 durch die Zeit, zu der das Wechseln (Gleichrichten) des Stroms, das in den Bürsten B1 und B2 und den Segmenten SG ausgeführt wird, entstehen würde. Therefore, the brush motor decreases 1 In the present embodiment, the generation of vibration and noise caused by unevenness resulting from a deviation of the timing of the magnetic excitation force of the brush motor 1 by the time when the switching (rectification) of the current carried out in the brushes B1 and B2 and the segments SG would arise.

Einstellen der Bürstenbreite F, der minimalen Segmentbreite Wmin und der Unterschneidungsbreite G Adjusting the brush width F, the minimum segment width Wmin and the undercut width G

Da die Unterschneidungen C1 bis C10 in ungleichen Winkelabständen angeordnet sind, kann es jedoch zu den folgenden Problemen kommen. However, since the undercuts C1 to C10 are arranged at unequal angular intervals, the following problems may occur.

Das erste Problem besteht darin, dass die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2, die um 90 Grad voneinander beabstandet sind, gleichzeitig an der Unterschneidung C entlang laufen, wodurch sie die Motoreigenschaften negativ beeinflussen. The first problem is that the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2, which are spaced apart by 90 degrees, simultaneously run along the undercut C, thereby adversely affecting the motor characteristics.

Das zweite Problem besteht darin, dass die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2, die um 90 Grad voneinander beabstandet sind, drei Segmente gleichzeitig berühren, nämlich das Segment SG mit der minimalen Segmentbreite Wmin und die Segmente SG, die an das Segment SG angrenzen, wodurch sie die Motoreigenschaften negativ beeinflussen. The second problem is that the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2, which are spaced 90 degrees apart, contact three segments simultaneously, namely the segment SG having the minimum segment width Wmin and the segments SG adjacent to the segment SG they negatively affect the engine characteristics.

Das erste Problem stellt sich ein, wenn die Anzahl der Nuten des Motors nicht durch die Anzahl der Magnetpole teilbar ist, das heißt, wenn die Nuten nicht auf jeden Magnetpol gleichmäßig verteilt werden können. Der Motor, bei dem die Nuten nicht in gleichen Zahlen auf jeden Magnetpol verteilt werden können, hat die überlegene Wirkung im Hinblick auf die Verringerung der Drehmomentschwankung oder die Verstärkung der Gleichrichtwirkung. The first problem arises when the number of slots of the motor is not divisible by the number of magnetic poles, that is, when the slots can not be uniformly distributed to each magnetic pole. The motor, in which the grooves can not be distributed in equal numbers to each magnetic pole, has the superior effect of reducing torque fluctuation or amplifying the rectifying effect.

Im Gegensatz dazu kommt es zu dem zweiten Problem, wenn die Anzahl der Nuten des Motors durch die Anzahl der Magnetpole teilbar ist, anders ausgedrückt, bei dem Motor, bei dem die Nuten gleichmäßig auf jeden Magnetpol verteilt werden können. Der Motor, bei dem die Nuten gleichmäßig auf jeden Magnetpol verteilt werden können, hat die überlegene Wirkung im Hinblick auf die Ausgabe eines hohen Drehmoments. In contrast, the second problem arises when the number of slots of the motor is divisible by the number of magnetic poles, in other words, in the motor in which the slots can be uniformly distributed to each magnetic pole. The motor, in which the grooves can be evenly distributed to each magnetic pole, has the superior effect of outputting high torque.

Der Bürstenmotor 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Motor, bei dem die Anzahl der Nuten zehn ist und die Anzahl der Magnetpole Pz vier ist (die Anzahl der Polpaare P vier ist (= 2P). Wenn die Anzahl der Nuten durch die Anzahl der Magnetpole geteilt wird, wird der Wert 2,5 erhalten. Somit können die Nuten nicht gleichmäßig auf die einzelnen Magnetpole verteilt werden. Dies kann das erste Problem bewirken. The brush motor 1 In the present embodiment, a motor in which the number of slots is ten and the number of magnetic poles Pz is four (the number of pole pairs P four is (= 2P).) When the number of slots is divided by the number of magnetic poles Thus, the grooves can not be evenly distributed to the individual magnetic poles, which can cause the first problem.

In der vorliegenden Ausführungsform wird die Bürstenbreite F so eingestellt, dass sie die folgenden Bedingungen für die Beziehung der minimalen Segmentbreite Wmin und der Unterschneidungsbreite G erfüllt, so dass das erste Problem nicht auftritt. (Wmin + 2 × G)/2 > 0,8 × F In the present embodiment, the brush width F is set to satisfy the following conditions for the relation of the minimum segment width Wmin and the undercut width G, so that the first problem does not occur. (Wmin + 2 × G) / 2> 0.8 × F

Die Bürstenbreite F ist das 0,8-Fache. Die Bürstenbreite F wird angesichts der tatsächlichen Umfangsrichtungskontaktbreite der Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 des Bürstenmotors 1, der sich vorwärts und rückwärts dreht, auf das 0,8-Fache eingestellt. The brush width F is 0.8 times. The brush width F becomes in consideration of the actual circumferential direction contact width of the plus and minus electrode brushes B1 and B2 of the brush motor 1 , which turns back and forth, set to 0.8 times.

Ferner sind die Segmente SG mit der minimalen Segmentbreite Wmin vier Segmente, das heißt die dritten, fünften, achten und zehnten Segmente SG3, SG5, SG8 und SG10, wie in 11 und 12 dargestellt ist. Further, the segments SG having the minimum segment width Wmin are four segments, that is, the third, fifth, eighth, and tenth segments SG3, SG5, SG8, and SG10, as in FIG 11 and 12 is shown.

Wenn die Bürstenbreite F auf eine Breite eingestellt wird, welche die obige Bedingung erfüllt, laufen die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste Bq nicht gleichzeitig an der Unterschneidung C entlang, und die Motoreigenschaften werden somit nicht negativ beeinflusst. When the brush width F is set to a width satisfying the above condition, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush Bq do not run along the undercut C at the same time, and thus the motor characteristics are not adversely affected.

Nun wird die Funktionsweise des Bürstenmotors 1 beschrieben. Now, the operation of the brush motor 1 described.

Da jede von den Unterschneidungen C1 bis C10, die zwischen aneinander angrenzenden von den zehn Segmenten SG ausgebildet werden, in ungleichmäßigen Winkelabständen ausgebildet werden, werden Nebengeräusche, die durch die Kraft bewirkt werden, die während der Drehung von den Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 her empfangen werden, nicht maximiert, sondern gemittelt. Dadurch wird der Nebengeräuschpegel gesenkt. Since each of the undercuts C1 to C10 formed between adjacent ones of the ten segments SG is formed at uneven angular intervals, noise caused by the force generated during the rotation of the plus and minus electrode brushes B1 and B2 received, not maximized, but averaged. This lowers the noise level.

Ferner ist in dem Bürstenmotor 1, bei dem die Anzahl der Segmente N zehn ist und die Anzahl der Polpaare P zwei ist, der Motor 1 so gestaltet, dass die Summe Z (= Z1 + Z2) –2 Grad ist und der Indexwert Q (= (Z/N)/P) –0,1 Grad ist. Somit liegt der Indexwert Q im Bereich von –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad, die Änderung des Nulllaststroms ist klein (höchstens ±0,2%), und die Änderung in der Nulllastdrehzahl liegt bei höchstens ±0,2%, wenn der Bürstenmotor 1 vorwärts und rückwärts gedreht wird. Further, in the brush motor 1 in which the number of segments N is ten and the number of pole pairs P is two, the motor 1 designed so that the sum Z (= Z1 + Z2) is -2 degrees and the index value Q (= (Z / N) / P) is -0.1 degrees. Thus, the index value Q is in the range of -0.5 degrees <Q <+0.5 degrees, the change in the zero load current is small (at most ± 0.2%), and the change in the no load speed is at most ± 0.2 %, if the brush motor 1 is rotated forward and backward.

Ferner wird die Innenumfangsfläche von 360 Grad in der Umfangsrichtung, die von den vier Dauermagneten 6 gebildet wird, durch die Anzahl der Polpaare P (= 2) in die zwei Innenumfangsregionen Da und Db von 180 Grad in der Umfangsrichtung geteilt. Die während der Drehung aufeinander folgenden fünf Unterschneidungen C sind so angeordnet, dass sie den beiden Innenumfangsflächenregionen Da und Db zugewandt sind. Die Summen Z der fünf Unterschneidungen C, die den beiden Innenumfangsregionen Da und Db zugewandt sind, sind auf höchstens ±0,5 eingestellt. Further, the inner circumferential surface becomes 360 degrees in the circumferential direction, that of the four permanent magnets 6 is divided by the number of pole pairs P (= 2) into the two inner peripheral regions Da and Db of 180 degrees in the circumferential direction. The five undercuts C consecutive during the rotation are arranged to face the two inner circumferential surface regions Da and Db. The sums Z of the five undercuts C, which face the two inner peripheral regions Da and Db, are set to not more than ± 0.5.

Somit weicht die Zeitsteuerung der magnetischen Anregungskraft des Bürstenmotors 1 nicht auf Basis der Zeit ab, zu der das Wechseln (Gleichrichten) des Stroms in den Bürsten B1 und B2 und den Segmenten SG ausgeführt wird. Dadurch werden die Vibration und die Geräusche verringert, die durch die Unausgewogenheit der Zeitsteuerung der magnetischen Anregungskraft des Bürstenmotors 1 erzeugt werden. Thus, the timing of the magnetic excitation force of the brush motor deviates 1 not based on the time at which the switching (rectification) of the current in the brushes B1 and B2 and the segments SG is carried out. This reduces the vibration and noise caused by the imbalance in the timing of the magnetic excitation force of the brush motor 1 be generated.

Darüber hinaus ist der Bürstenmotor 1 ein Motor, bei dem die Anzahl der Nuten zehn ist und die Anzahl der Magnetpole vier ist (= 2P) und die Nuten nicht gleichmäßig auf jeden Magnetpol verteilt werden können. Somit wird die Bürstenbreite F so eingestellt, dass sie in der Beziehung mit der minimalen Segmentbreite Wmin und der Unterschneidungsbreite G (Wmin + 2 × G)/2 > 0,8 × F erfüllt. Infolgedessen laufen die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 nicht gleichzeitig an der Unterschneidung C entlang. In addition, the brush motor 1 a motor in which the number of slots is ten and the number of magnetic poles is four (= 2P), and the slots can not be evenly distributed to each magnetic pole. Thus, the brush width F is set to satisfy in relation to the minimum segment width Wmin and the undercut width G (Wmin + 2 × G) / 2> 0.8 × F. As a result, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 do not run along the undercut C at the same time.

Die dritte Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf.

• (1) In der vorliegenden Ausführungsform werden die Unterschneidungen C1 bis C10, die in den zehn Segmenten, das heißt in den ersten bis zehnten Segmenten SG1 bis SG10 ausgebildet werden, in ungleichen Winkelabständen ausgebildet. Dadurch wird der Nebengeräuschpegel der Nebengeräusche, die durch die Kraft erzeugt werden, die während der Drehung von den Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 her empfangen wird, gesenkt.
• (2) In dem Bürstenmotor 1 der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der Segmente N zehn, und die Anzahl der Polpaare P ist zwei, die Summe Z (= Z1 + Z2) ist –2 Grad und der Indexwert Q ist –0.1, was im Bereich von –0.5 Grad < Q < +0,5 Grad liegt. Wenn der Bürstenmotor 1 vorwärts und rückwärts gedreht wird, ist daher die Änderung des Nulllaststroms gering (höchstens ±0,2%) und die Änderung der Nulllastdrehzahl liegt bei höchstens ±0,2%.
• (3) In der vorliegenden Ausführungsform wird die Innenumfangsfläche von 360 Grad in der Umfangsrichtung, die von vier Dauermagneten 6 gebildet wird, durch die Anzahl der Polpaare P (= 2) in die zwei Innenumfangsregionen Da und Db von 180 Grad in der Umfangsrichtung geteilt. Da die Summe Za der fünf Unterschneidungen C, die der Innenumfangsflächenregion Da zugewandt sind, auf –1 Grad eingestellt ist und die Summe Zb auf +1 Grad eingestellt ist, sind die jeweiligen Indexwerte Qa und Qb in einem Bereich von höchstens ±0,5 Grad eingestellt. Daher weicht die Zeitsteuerung der magnetischen Anregungskraft des Bürstenmotors 1 auf Basis der Zeit, zu der das Wechseln (Gleichrichten) des Stroms in den Bürsten B1 und B2 und des Segments Sg ausgeführt wird, nicht ab. Dadurch werden die Vibration und die Geräusche verringert, die durch die Unausgewogenheit der Zeitsteuerung der magnetischen Anregungskraft des Bürstenmotors 1 erzeugt werden.
• (4) In der vorliegenden Ausführungsform ist der Bürstenmotor 1 ein Motor, bei dem die Anzahl der Nuten zehn ist und die Anzahl der Magnetpole vier ist (= 2P) und die Nuten nicht gleichzeitig auf jeden Magnetpol verteilt werden können. Die Bürstenbreite F ist so eingestellt, dass sie in der Beziehung mit der minimalen Segmentbreite Wmin und der Unterschneidungsbreite G (Wmin + 2 × G)/2 > 0,8 × F erfüllt. Somit laufen die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2 nicht gleichzeitig an der Unterschneidung C entlang. Daher werden die Motoreigenschaften nicht nachteilig beeinflusst, wenn die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 gleichzeitig an den angrenzenden Segmenten SG entlang laufen.

The third embodiment has the following advantages.

• (1) In the present embodiment, the undercuts C1 to C10 formed in the ten segments, that is, in the first to tenth segments SG1 to SG10 are formed at unequal angular intervals. Thereby, the sub noise level of the sub noise generated by the force received during rotation from the plus and minus electrode brushes B1 and B2 is lowered.
• (2) In the brush motor 1 In the present embodiment, the number of segments N is ten, and the number of pole pairs P is two, the sum Z (= Z1 + Z2) is -2 degrees, and the index value Q is -0.1, which is in the range of -0.5 degrees <Q <+0.5 degrees. When the brush motor 1 Therefore, the change in the zero-load current is small (at most ± 0.2%) and the change in the zero-load speed is at most ± 0.2%.
• (3) In the present embodiment, the inner peripheral surface becomes 360 degrees in the circumferential direction, that of four permanent magnets 6 is divided by the number of pole pairs P (= 2) into the two inner peripheral regions Da and Db of 180 degrees in the circumferential direction. Since the sum Za of the five undercuts C facing the inner peripheral surface region Da is set to -1 degrees and the sum Zb is set to +1 degrees, the respective index values Qa and Qb are in a range of at most ± 0.5 degrees set. Therefore, the timing of the magnetic excitation force of the brush motor deviates 1 based on the time at which the switching (rectification) of the current in the brushes B1 and B2 and the segment Sg is performed, does not stop. This reduces the vibration and noise caused by the imbalance in the timing of the magnetic excitation force of the brush motor 1 be generated.
• (4) In the present embodiment, the brush motor 1 a motor in which the number of slots is ten and the number of magnetic poles is four (= 2P) and the slots can not be distributed to each magnetic pole at the same time. The brush width F is set to satisfy in relation to the minimum segment width Wmin and the undercut width G (Wmin + 2 × G) / 2> 0.8 × F. Thus, the plus and minus electrode brushes B1 and B2 do not run along the undercut C at the same time. Therefore, the motor characteristics are not adversely affected when the plus-electrode brush B1 and the minus-electrode brush B2 simultaneously run along the adjacent segments SG.

Die dritte Ausführungsform kann modifiziert werden wie nachstehend beschrieben. The third embodiment may be modified as described below.

In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform ist die Anzahl der Nuten nicht durch die Anzahl der Magnetpole im Motor teilbar (Motor, bei dem die Nuten nicht gleichmäßig auf jeden Magnetpol verteilt werden können), die Bürstenbreite F ist so eingestellt, dass in der Beziehung mit der minimalen Segmentbreite Wmin und der Unterschneidungsbreite G (Wmin + 2 × G)/2 > 0,8 × F erfüllt ist. In the third embodiment described above, the number of slots is not divisible by the number of magnetic poles in the motor (motor in which the slots can not be uniformly distributed to each magnetic pole), the brush width F is set to be in the relationship with the minimum segment width Wmin and undercutting width G (Wmin + 2 × G) / 2> 0.8 × F is satisfied.

In dieser Hinsicht kann die Bürste F wie nachstehend beschrieben eingestellt werden, wenn die Anzahl der Nuten durch die Anzahl der Magnetpole in einem Motor geteilt werden kann (Motor, in dem die Nuten gleichmäßig auf jeden Magnetpol verteilt werden können). In this regard, the brush F can be adjusted as described below, when the number of grooves can be divided by the number of magnetic poles in a motor (motor in which the grooves can be evenly distributed to each magnetic pole).

Als Beispiel zeigt 17 einen Motor, der zwölf Segmente SG, zwölf Nuten und vier Magnetpole aufweist. In diesem Fall ist die Anzahl der Nuten (= 12) durch die Anzahl der Magnetpole (= 4) teilbar, und die Nuten können gleichmäßig auf jeden Magnetpol verteilt werden. Im Falle des Bürstenmotors 1 können die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 drei Segmente, das heißt das Segment mit der minimalen Segmentbreite Wmin und zwei Segmente SG, die an das Segment angrenzen, nicht gleichzeitig berühren As an example shows 17 a motor having twelve segments SG, twelve slots and four magnetic poles. In this case, the number of slots (= 12) is divisible by the number of magnetic poles (= 4), and the slots can be evenly distributed to each magnetic pole. In the case of the brush motor 1 For example, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 can not simultaneously touch three segments, that is, the segment with the minimum segment width Wmin and two segments SG adjacent to the segment

In diesem Fall wird die Bürstenbreite F so eingestellt, dass in der Beziehung mit der minimalen Segmentbreite Wmin und der Unterschneidungsbreite G die folgende Beziehung erfüllt ist. (Wmin + 2 × G) > 0,8 × F In this case, the brush width F is set so that, in the relationship with the minimum segment width Wmin and the undercut width G, the following relationship is satisfied. (Wmin + 2 × G)> 0.8 × F

Somit berühren die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2 die drei Segmente SG, nämlich das Segment SG mit der minimalen Segmentbreite Wmin und die beiden Segmente SG, die an das Segment SG angrenzen, nicht gleichzeitig. Somit werden die Motoreigenschaften durch den gleichzeitigen Kontakt nicht negativ beeinflusst. Thus, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 do not simultaneously touch the three segments SG, namely the segment SG having the minimum segment width Wmin and the two segments SG adjacent to the segment SG. Thus, the motor characteristics are not adversely affected by the simultaneous contact.

In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung in dem Bürstenmotor 1 ausgeführt, bei dem die Anzahl der Polpaare P zwei ist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung beispielsweise auf einen Bürstenmotor mit sechs Polen und einundzwanzig Segmenten (21 Nuten) angewendet werden, bei dem die Anzahl der Polpaare P drei ist. In the above-described third embodiment, the present invention is in the brush motor 1 executed, in which the number of pole pairs P is two. However, for example, the present invention can be applied to a brush motor having six poles and twenty-one segments (21 slots) in which the number of pole pairs P is three.

Wie in dem Graphen von 18 dargestellt ist, wird in diesem Fall die Innenumfangsfläche von 360 Grad in der Umfangsrichtung, die von sechs Dauermagneten 6 gebildet wird, durch die Anzahl der Polpaare P (= 3) in drei Innenumfangsregionen geteilt, nämlich die ersten bis dritten Innenumfangsflächenregionen Da, Db und Dc von 120 Grad in der Umfangsrichtung. Die 21 Unterschneidungen C werden als erste bis einundzwanzigste Unterschneidungen C1 bis C21 bezeichnet, und die Unterschneidungen C sind auf der horizontalen Achse des Graphen von 18 dargestellt. As in the graph of 18 is shown, in this case, the inner peripheral surface of 360 degrees in the circumferential direction, that of six permanent magnets 6 is divided into three inner peripheral regions by the number of pole pairs P (= 3), namely, the first to third inner peripheral surface regions Da, Db, and Dc of 120 degrees in the circumferential direction. The 21 undercuts C are referred to as first to twenty-first undercuts C1 to C21, and the undercuts C are on the horizontal axis of the graph of 18 shown.

Die Summen Da, Db und Dc wurden für die sieben aufeinander folgenden Unterschneidungen C ermittelt, die jeweils den Innenumfangsregionen Da, Db und Dc zugewandt sind. Dann wurde ein Indexwert Qa (= (Za/N)/P) für die erste Innenumfangsflächenregion Da ermittelt. Ein Indexwert Qb (= (Zb/N)/P) für die zweite Innenumfangsflächenregion Db wurde ermittelt. Ein Indexwert Qc (= (Zc/N)/P) für die dritte Innenumfangsflächenregion Dc wurde ermittelt. The sums Da, Db and Dc were found for the seven consecutive undercuts C facing the inner peripheral regions Da, Db and Dc, respectively. Then, an index value Qa (= (Za / N) / P) was obtained for the first inner peripheral surface region Da. An index value Qb (= (Zb / N) / P) for the second inner peripheral surface region Db was determined. An index value Qc (= (Zc / N) / P) for the third inner peripheral surface region Dc was determined.

Der Motor 1 ist so gestaltet, dass die Indexwerte Qa und Qb für jede von den ersten bis dritten Innenumfangsflächenregionen Da, Db und Dc jeweils innerhalb von ±0,5 Grad liegen. The motor 1 is designed so that the index values Qa and Qb for each of the first to third inner peripheral surface regions Da, Db and Dc are within ± 0.5 degrees, respectively.

Der Bürstenmotor 1 ist ein Motor, bei dem die Anzahl der Nuten nicht durch die Anzahl der Magnetpole teilbar ist und die Bürstenbreite F somit so eingestellt werden muss, dass in der Beziehung mit der minimalen Segmentbreite Wmin und der Unterschneidungsbreite G (Wmin + 2 × G)/2 > 0,8 × F erfüllt ist. The brush motor 1 is a motor in which the number of grooves is not divisible by the number of magnetic poles, and the brush width F thus needs to be set so that in relation to the minimum segment width Wmin and the undercut width G (Wmin + 2 × G) / 2 > 0.8 × F is satisfied.

In den ersten bis dritten Ausführungsformen werden die Pluselektrodenbürste B1 und die Minuselektrodenbürste B2, wie in 1 dargestellt ist, durch die Druckschraubenfeder 19, die im Bürstenhalterkasten 16 angeordnet ist, zur radial inneren Seite hin gedrängt. Stattdessen können die Plus- und Minuselektrodenbürsten B1 und B2, wie in 19 dargestellt ist, unter Verwendung erster und zweiter Torsionsfedern SP1 bzw. SP2 angeschoben werden. In diesem Fall ist die erste Torsionsfeder SP1 in eine tragende Säule R1 eingeführt, die von der Basisplatte 15 vorsteht, die in der Umfangsrichtung der Pluselektrodenbürste B1 im Uhrzeigersinn angeordnet ist, und wird dort gestützt. Wenn die Drehung eines Endes der ersten Torsionsfeder SP1 im Uhrzeigersinn mit einem Eingriffsstift T1 gehemmt wird, wird die hintere Oberfläche der Pluselektrodenbürste B1 mit dem anderen Ende der ersten Torsionsfeder SP1 zur radial inneren Seite gedrängt. In the first to third embodiments, the plus electrode brush B1 and the minus electrode brush B2 become as shown in FIG 1 is shown by the compression coil spring 19 in the brush holder box 16 is arranged, urged towards the radially inner side. Instead, the plus and minus electrode brushes B1 and B2, as in FIG 19 is shown, are pushed using first and second torsion springs SP1 and SP2. In this case, the first torsion spring SP1 is inserted in a supporting column R1, which is separated from the base plate 15 is projected in the circumferential direction of the positive electrode brush B1 clockwise, and is supported there. When the rotation of one end of the first torsion spring SP1 is inhibited clockwise with an engaging pin T1, the rear surface of the positive electrode brush B1 is urged to the radially inner side with the other end of the first torsion spring SP1.

Die zweite Torsionsfeder SP2 ist in eine tragende Säule R2 eingeführt, die von der Basisplatte 15 vorsteht, die in der Umfangsrichtung der Minuselektrodenbürste B2 im Gegenuhrzeigersinn angeordnet ist, und wird dort gestützt. Wenn die Drehung eines Endes der zweiten Torsionsfeder SP2 im Gegenuhrzeigersinn mit einem Eingriffsstift T2 gehemmt wird, wird die hintere Oberfläche der Pluselektrodenbürste B1 mit dem anderen Ende der zweiten Torsionsfeder SP2 zur radial inneren Seite gedrängt. The second torsion spring SP2 is inserted into a supporting column R2, which is separated from the base plate 15 protruded in the circumferential direction of the negative electrode brush B2 is arranged counterclockwise, and is supported there. When the rotation of one end of the second torsion spring SP2 is inhibited counterclockwise with an engagement pin T2, the rear surface of the plus electrode brush B1 is urged to the radially inner side with the other end of the second torsion spring SP2.

In diesem Fall sind die erste Torsionsfeder SP1 und die zweite Torsionsfeder SP2 in Bezug auf eine Mittellinie, die in der Umfangsrichtung durch die Mitte zwischen den Federn SP1 und SP2 verläuft, symmetrisch angeordnet. Wenn der Kommutator 11 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird daher die Richtung der radialen Mittelachse der Minuselektrodenbürste B2 durch den Druck, der von der zweiten Torsionsfeder SP2 ausgeübt wird, im Uhrzeigersinn versetzt. Daher kann der Druck, mit dem die Minuselektrodenbürste B2 in Kontakt mit den einzelnen Segmenten SG gleitet, verringert werden und die Bürstenvibration kann verringert werden. Wenn der Kommutator 11 dagegen entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Richtung der radialen Mittelachse der Pluselektrodenbürste B1 durch den Druck, der von der ersten Torsionsfeder SP1 ausgeübt wird, im Gegenuhrzeigersinn versetzt. Daher kann der Druck, mit dem die Pluselektrodenbürste B1 kontaktierend an den einzelnen Segmenten SG entlang gleitet, verringert werden und die Bürstenvibration kann verringert werden. In this case, the first torsion spring SP1 and the second torsion spring SP2 are symmetrically arranged with respect to a center line extending in the circumferential direction through the center between the springs SP1 and SP2. If the commutator 11 is rotated clockwise, therefore, the direction of the radial center axis of the negative electrode brush B2 by the pressure exerted by the second torsion spring SP2, offset clockwise. Therefore, the pressure with which the minus electrode brush B2 slides in contact with the individual segments SG can be reduced, and the brush vibration can be reduced. If the commutator 11 On the other hand, in the counterclockwise direction, the direction of the radial center axis of the plus electrode brush B1 is counterclockwise offset by the pressure exerted by the first torsion spring SP1. Therefore, the pressure with which the plus electrode brush B1 slidingly slides along the individual segments SG can be reduced, and the brush vibration can be reduced.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• JP 3994010 [0003, 0004] JP 3994010 [0003, 0004]

Claims (10)

Bürstenmotor, umfassend: eine Drehwelle; einen Kommutator, der an der Drehwelle fixiert ist, wobei der Kommutator mehrere Segmente aufweist, die durch mehrere Unterschneidungen voneinander isoliert und getrennt sind, und wobei die mehreren Unterschneidungen mit ungleichen Winkelabständen um eine Mittelachse der Drehwelle herum angeordnet sind; einen Anker, der an der Drehwelle fixiert ist; mehrere Dauermagnete, die an einer Außenseite des Ankers angeordnet sind, wobei die mehreren Dauermagnete in gleichmäßigen Abständen so angeordnet sind, dass sich Richtungen von Magnetpolen in aneinander angrenzenden von den Dauermagneten unterscheiden; eine Spannungsausgleichsleitung, die verschiedene von den Segmenten miteinander verbindet; und eine Pluselektrodenbürste und eine Minuselektrodenbürste, die an einem Außenumfang des Kommutators an Positionen angeordnet sind, die einander nicht zugewandt sind; wobei, wenn Pz die Anzahl der Dauermagnete ist und N die Anzahl der Segmente ist, eine Beziehung N = Pz(K – 0,5) erfüllt ist, wobei Pz eine gerade Zahl ist, die größer oder gleich vier ist, K eine Konstante ist und eine natürliche Zahl ist, die größer oder gleich zwei ist, und die mehreren Unterschneidungen mindestens einen Satz von Unterschneidungen beinhalten, die mit einem Unterschneidungsabstand angeordnet sind, der sich von einem Bezugswinkel θz unterscheidet, und der Bezugswinkel θz durch einen Vergleichsausdruck θz = (360 Grad/Pz) ± (360 Grad/2N) angegeben wird.  Brush motor comprising: a rotary shaft; a commutator fixed to the rotary shaft, the commutator having a plurality of segments isolated and separated from each other by a plurality of undercuts, and wherein the plurality of undercuts are arranged at unequal angular intervals around a central axis of the rotary shaft; an armature fixed to the rotary shaft; a plurality of permanent magnets disposed on an outer side of the armature, wherein the plurality of permanent magnets are arranged at regular intervals so that directions of magnetic poles in adjacent ones differ from the permanent magnets; a voltage equalization line interconnecting various ones of the segments; and a plus electrode brush and a minus electrode brush disposed on an outer periphery of the commutator at positions that are not facing each other; wherein, when Pz is the number of permanent magnets and N is the number of segments, a relationship N = Pz (K-0.5) is satisfied, where Pz is an even number greater than or equal to four, K is a constant and is a natural number greater than or equal to two, and the plurality of undercuts includes at least one set of undercuts arranged at an undercut distance different from a reference angle θz, and the reference angle θz is given by a relational expression θz = (360 degrees / Pz) ± (360 degrees / 2N). Bürstenmotor nach Anspruch 1, wobei wenn θb ein Bürstenanordnungswinkel ist und θy ein Abweichungswinkel ist, die Pluselektrodenbürste und die Minuselektrodenbürste an Positionen angeordnet sind, die durch θb + θy angegeben werden, θb = 360 Grad/(Pz × K) erfüllt ist, wobei K eine Konstante und eine natürliche Zahl ist, θy < 360 Grad/2Pz erfüllt ist, und der Bezugswinkel θz durch einen Vergleichsausdruck θz = (360 Grad/Pz) ± (360/2N) ± θy angegeben wird.  A brush motor according to claim 1, wherein when θb is a brush arrangement angle and θy is a deviation angle, the plus electrode brush and the minus electrode brush are disposed at positions indicated by θb + θy θb = 360 degrees / (Pz × K), where K is a constant and a natural number, θy <360 degrees / 2Pz is satisfied, and the reference angle θz is given by a relational expression θz = (360 degrees / Pz) ± (360 / 2N) ± θy. Bürstenmotor, umfassend: eine Drehwelle; einen Kommutator, der an der Drehwelle fixiert ist, wobei der Kommutator mehrere Segmente aufweist, die durch mehrere Unterschneidungen voneinander isoliert und getrennt sind, wobei die mehreren Unterschneidungen mit ungleichen Winkelabständen um eine Mittelachse der Drehwelle herum angeordnet sind; einen Anker, der an der Drehwelle fixiert ist; mehrere Dauermagnete, die an einer Außenseite des Ankers angeordnet sind, wobei die mehreren Dauermagnete in gleichmäßigen Abständen so angeordnet sind, dass sich Richtungen von Magnetpolen in aneinander angrenzenden von den Dauermagneten unterscheiden; eine Spannungsausgleichsleitung, die verschiedene von den Segmenten miteinander verbindet; und eine Pluselektrodenbürste und eine Minuselektrodenbürste, die an einem Außenumfang des Kommutators an Positionen angeordnet sind, die einander nicht zugewandt sind; wobei, wenn Pz die Anzahl von Dauermagneten ist und N die Anzahl von Segmenten ist, eine Beziehung N = Pz × K erfüllt ist, wobei Pz eine gerade Zahl ist, die größer oder gleich vier ist, und K eine Konstante ist und eine natürliche Zahl ist, die größer oder gleich zwei ist, die mehreren Unterschneidungen mindestens einen Satz von Unterschneidungen beinhalten, die mit einem Unterschneidungsabstand angeordnet sind, der sich von einem Bezugswinkel θz unterscheidet, und der Bezugswinkel θz durch einen Vergleichsausdruck θz = (360 Grad/Pz) angegeben wird.  Brush motor comprising: a rotary shaft; a commutator fixed to the rotary shaft, the commutator having a plurality of segments isolated and separated from each other by a plurality of undercuts, the plurality of undercuts being arranged at unequal angular intervals about a central axis of the rotary shaft; an armature fixed to the rotary shaft; a plurality of permanent magnets disposed on an outer side of the armature, wherein the plurality of permanent magnets are arranged at regular intervals so that directions of magnetic poles in adjacent ones differ from the permanent magnets; a voltage equalization line interconnecting various ones of the segments; and a plus electrode brush and a minus electrode brush disposed on an outer periphery of the commutator at positions that are not facing each other; wherein, when Pz is the number of permanent magnets and N is the number of segments, a relationship N = Pz × K is satisfied, where Pz is an even number greater than or equal to four, and K is a constant and is a natural number greater than or equal to two, the plurality of undercuts includes at least one set of undercuts arranged at an undercut distance different from a reference angle θz, and the reference angle θz is given by a comparison expression θz = (360 degrees / Pz). Bürstenmotor nach Anspruch 3, wobei wenn θb ein Bürstenanordnungswinkel ist und θy ein Abweichungswinkel ist, die Pluselektrodenbürste und die Minuselektrodenbürste an Positionen angeordnet sind, die durch θb + θy angegeben werden, θb = 360 Grad/(Pz × K) erfüllt ist, wobei K eine Konstante und eine natürliche Zahl ist, θy < 360 Grad/2Pz erfüllt ist; und der Bezugswinkel θz durch einen Vergleichsausdruck θz = (360 Grad/Pz) ± θy angegeben wird.  A brush motor according to claim 3, wherein when θb is a brush arrangement angle and θy is a deviation angle, the plus electrode brush and the minus electrode brush are disposed at positions indicated by θb + θy θb = 360 degrees / (Pz × K), where K is a constant and a natural number, θy <360 degrees / 2Pz is satisfied; and the reference angle θz is given by a relational expression θz = (360 degrees / Pz) ± θy. Bürstenmotor, umfassend: eine Drehwelle; einen Kommutator, der an der Drehwelle fixiert ist, wobei der Kommutator mehrere Segmente aufweist, die durch mehrere Unterschneidungen voneinander isoliert und getrennt sind, wobei die mehreren Unterschneidungen mit ungleichen Winkelabständen um eine Mittelachse der Drehwelle herum angeordnet sind; einen Anker, der an der Drehwelle fixiert ist; mehrere Dauermagnete, die an einer radialen Außenseite des Ankers angeordnet sind; und eine Bürste, die an einem Außenumfang des Kommutators angeordnet ist, wobei die Drehwelle, der Kommutator und der Anker gemeinsam in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen drehbar sind; N die Zahl der Segmente und die Zahl der mehreren Unterschneidungen ist, mittlere Positionen der mehreren Unterschneidungen in Umfangsrichtung in einer Vorwärtsdrehrichtung und einer Rückwärtsdrehrichtung von einer entsprechenden mittleren Position in Umfangsrichtung abweichen, wenn die mehreren Unterschneidungen in einem gleichen Winkel ausgebildet sind, Z1 der Gesamt-Abweichungswinkel der einzelnen Unterschneidungen ist, die in der Vorwärtsdrehrichtung abweichen, Z2 der Gesamt-Abweichungswinkel der einzelnen Unterschneidungen ist, die in der Rückwärtsdrehrichtung abweichen, Z die Summe der Abweichungswinkel ist, Z = Z1 + Z2 erfüllt ist, wenn P die Anzahl der Polpaare der Magnetpole der Dauermagnete ist, Q = (Z/N)/P einen Indexwert Q darstellt und der Indexwert Q –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad ist. A brush motor comprising: a rotary shaft; a commutator fixed to the rotary shaft, the commutator having a plurality of segments isolated and separated from each other by a plurality of undercuts, the plurality of undercuts being arranged at unequal angular intervals about a central axis of the rotary shaft; an armature fixed to the rotary shaft; a plurality of permanent magnets disposed on a radially outer side of the armature; and a brush disposed on an outer circumference of the commutator, wherein the rotating shaft, the commutator and the armature are rotatable together in forward and backward directions; N is the number of segments and the number of the plurality of undercuts, mean positions of the plurality of undercuts in the circumferential direction in a forward rotational direction and a reverse rotational direction of one deviate in the circumferential direction when the plurality of undercuts are formed at an equal angle, Z1 is the total deviation angle of the individual undercuts that deviate in the forward rotation direction, Z2 is the total deviation angle of the individual undercuts that deviate in the reverse direction, Z is the sum of the deviation angles, Z = Z1 + Z2 is satisfied, if P is the number of pole pairs of the magnetic poles of the permanent magnets, Q = (Z / N) / P represents an index value Q and the index value Q is -0.5 degrees < Q <+0.5 degrees. Bürstenmotor nach Anspruch 5, wobei die mehreren Unterschneidungen durch die Anzahl der Polpaare geteilt werden, und eine Summe der Abweichungswinkel der Unterschneidungen, die zu den einzelnen Gruppen gehören, für jede geteilte Gruppe erhalten wird, und der Indexwert Q für jede Gruppe –0,5 Grad < Q < +0,5 Grad ist.  A brush motor according to claim 5, wherein the plurality of undercuts are divided by the number of pole pairs, and a sum of the deviation angles of the undercuts belonging to each group is obtained for each divided group, and the index value Q for each group is -0.5 degrees <Q <+ 0.5 degrees. Bürstenmotor nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Anker mehrere Nuten aufweist, die Anzahl der Nuten eine Zahl ist, die nicht durch die Anzahl der mehreren Magnetpole teilbar ist, und (Wmin + 2 × G)/2 > 0,8 × F erfüllt ist, wenn F eine Umfangsbreite der Bürste ist, wobei die mehreren Segmente jeweils eine Segmentbreite aufweisen, die eine Umfangsbreite ist, Wmin eine minimale Segmentbreite in den mehreren Segmenten ist und G eine Umfangsbreite der einzelnen Unterschneidungen ist.  A brush motor according to claim 5 or 6, wherein the anchor has several grooves, the number of grooves is a number that is not divisible by the number of the plurality of magnetic poles, and (Wmin + 2 × G) / 2> 0.8 × F is satisfied when F is a circumferential width of the brush, the plurality of segments each having a segment width which is a circumferential width, Wmin is a minimum segment width in the plurality of segments, and G is a circumferential width of the individual undercuts. Bürstenmotor nach Anspruch 7, wobei die Anzahl der Polpaare zwei ist und die Anzahl der Segmente und die Anzahl der Nuten jeweils zehn sind.  A brush motor according to claim 7, wherein the number of pole pairs is two and the number of segments and the number of grooves are ten each. Bürstenmotor nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Anker mehrere Nuten aufweist, die Anzahl der Nuten eine Zahl ist, die durch die Anzahl der mehreren Magnetpole teilbar ist, und (Wmin + 2 × G)/ > 0,8 × F erfüllt ist, wenn F eine Umfangsbreite der Bürste ist, wobei die mehreren Segmente jeweils eine Segmentbreite aufweisen, die eine Umfangsbreite ist, Wmin eine minimale Segmentbreite in den mehreren Segmenten ist und G eine Umfangsbreite der einzelnen Unterschneidungen ist.  A brush motor according to claim 5 or 6, wherein the anchor has several grooves, the number of grooves is a number divisible by the number of the plurality of magnetic poles, and (Wmin + 2 × G) /> 0.8 × F is satisfied when F is a circumferential width of the brush, the plurality of segments each having a segment width which is a circumferential width, Wmin is a minimum segment width in the plurality of segments, and G is a circumferential width of the individual undercuts. Bürstenmotor nach Anspruch 9, wobei die Anzahl der Polpaare zwei ist und die Anzahl der Segmente und die Anzahl der Nuten jeweils zwölf sind.  A brush motor according to claim 9, wherein the number of pole pairs is two, and the number of segments and the number of grooves are twelve each.

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