JP2002247815A - Dc motor - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC motor by which cost can be reduced. SOLUTION: This motor comprises a stator 2 disposed with iron salient poles 4a to 4f on the inner periphery of a yoke housing 3 at prescribed intervals, coils 7a to 7h wound around teeth 6a to 6h respectively, a rotor 5 rotatably stored in the iron salient poles 4a to 4f, a commutator 8 rotating along with the rotor 5 and having segments 9 where the ends of the corresponding coils 7a to 7h are connected respectively, and brushes 11a to 11f which come into sliding contact with the segments 9 and supplies driving power to the coils 7a to 7h through the segments 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシ付きリラク
タンス型直流モータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reluctance type DC motor with a brush.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、ブラシ付き直流モータは、ヨー
クハウジング内周面に複数の永久磁石が固着され、その
永久磁石の内側においてロータが回転可能に収容されて
いる。ロータにはコイルとコンミテータが備えられてお
り、そのコンミテータにはブラシが摺接する。そして、
ブラシからコンミテータを介してコイルに電源を供給す
ることにより、ロータが回転するようになっている。2. Description of the Related Art In general, a brushed DC motor has a plurality of permanent magnets fixed to an inner peripheral surface of a yoke housing, and a rotor is rotatably accommodated inside the permanent magnets. The rotor is provided with a coil and a commutator, and a brush slides on the commutator. And
By supplying power to the coil from the brush via a commutator, the rotor rotates.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、永久磁石は
比較的高価な部材であるため、この永久磁石を用いた直
流モータはコスト高となっていた。Since a permanent magnet is a relatively expensive member, a DC motor using the permanent magnet has been expensive.

【０００４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、コストを低減できる
直流モータを提供することにある。[0004] The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a DC motor capable of reducing costs.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、円筒状のヨークハウジン
グと、そのヨークハウジングの内周面に所定間隔を隔て
て配置された鉄片突極とを有するステータと、前記鉄片
突極の内側において回転可能に収容され、放射状に延び
るティースが形成されたコアと、そのコアのティースに
それぞれ巻回された複数のコイルとを有するロータと、
前記ロータとともに回転するように設けられ、対応した
前記各コイルの端部がそれぞれ接続された複数のセグメ
ントを有するコンミテータと、前記コンミテータのセグ
メントに摺接するように設けられ、該セグメントを介し
て前記コイルに駆動電源を供給するブラシとを備えた。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to provide a cylindrical yoke housing and an iron piece disposed at a predetermined interval on an inner peripheral surface of the yoke housing. A stator having salient poles, a rotor rotatably housed inside the iron piece salient poles, a core having radially extending teeth formed thereon, and a rotor having a plurality of coils wound around the core teeth, respectively. ,
A commutator having a plurality of segments each of which is provided so as to rotate with the rotor and corresponding ends of the respective coils are provided, and provided so as to be in sliding contact with the segments of the commutator; and And a brush for supplying drive power to the motor.

【０００６】請求項２に記載の発明は、円筒状のヨーク
ハウジングと、そのヨークハウジングの内周面に所定間
隔を隔てて配置された鉄片突極とを有するステータと、
前記鉄片突極の内側において回転可能に収容され、放射
状に延びるティースが形成されたコアと、そのコアのテ
ィースにそれぞれ巻回された複数のコイルとを有し、回
転角によって磁気抵抗が変化するロータと、前記ロータ
とともに回転するように設けられ、対応した前記各コイ
ルの端部がそれぞれ接続された複数のセグメントを有す
るコンミテータと、前記コンミテータのセグメントに摺
接するように設けられ、該セグメントを介して前記コイ
ルに駆動電源を供給するブラシとを備えた。According to a second aspect of the present invention, there is provided a stator having a cylindrical yoke housing, and iron piece salient poles arranged at predetermined intervals on an inner peripheral surface of the yoke housing.
A core rotatably housed inside the iron piece salient pole and having radially extending teeth formed thereon, and a plurality of coils wound around the core teeth, respectively, wherein a magnetic resistance changes according to a rotation angle. A rotor, a commutator that is provided to rotate with the rotor, and has a plurality of segments to which respective ends of the corresponding coils are respectively connected, and is provided so as to be in sliding contact with the segments of the commutator, and through the segments. A brush for supplying drive power to the coil.

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の直流モータにおいて、前記各コイルは、対応し
た１つの前記ティースに対して集中巻きにより巻回され
ている。[0007] The invention described in claim 3 is the first or second invention.
In the direct current motor described in the above, each of the coils is wound around the corresponding one of the teeth by concentrated winding.

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の直流モータにおいて、前記各コイ
ルの両端間には、前記ブラシが前記セグメントを切り替
わる時に各コイルの両端間で発生するサージ電圧を除去
するためのサージ吸収素子が備えられている。According to a fourth aspect of the present invention, in the DC motor according to any one of the first to third aspects, both ends of each coil are provided between both ends of each coil when the brush switches the segment. A surge absorbing element is provided for removing a surge voltage generated therebetween.

【０００９】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
ステータは、ヨークハウジングの内周面に所定間隔を有
する鉄片突極を配置して構成され、ロータは、ティース
に複数のコイルがそれぞれ巻回されて構成され、鉄片突
極の内側において回転可能に収容される。コンミテータ
は、ロータとともに回転し、対応した各コイルの端部が
それぞれ接続された複数のセグメントを有し、ブラシ
は、セグメントに摺接し、該セグメントを介してコイル
に駆動電源を供給する。従って、このような構成の直流
モータは、比較的高価な部材である永久磁石の替わりに
鉄片突極を使用しているので、コストを低減することが
可能である。しかも、永久磁石は、組付け時の応力や振
動による割れ、低温減磁等の心配をする必要があるが、
永久磁石の替わりに鉄片突極を使用するこの直流モータ
はその心配をする必要がない。(Operation) According to the first aspect of the present invention,
The stator is configured by arranging salient poles having a predetermined interval on the inner peripheral surface of the yoke housing, and the rotor is configured by winding a plurality of coils around the teeth, and rotatable inside the salient poles of the iron. Will be accommodated. The commutator rotates with the rotor and has a plurality of segments to which respective ends of the respective coils are respectively connected. The brush slides on the segments and supplies driving power to the coils via the segments. Therefore, the DC motor having such a configuration uses salient iron poles instead of the permanent magnet, which is a relatively expensive member, so that the cost can be reduced. In addition, permanent magnets need to be worried about cracking due to stress and vibration during assembly, low temperature demagnetization, etc.
This DC motor using salient poles instead of permanent magnets does not need to worry about it.

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、ステータ
は、ヨークハウジングの内周面に所定間隔を有する鉄片
突極を配置して構成され、ロータは、ティースに複数の
コイルがそれぞれ巻回されて構成され、鉄片突極の内側
において回転可能に収容され、回転角によって磁気抵抗
が変化する。コンミテータは、ロータとともに回転し、
対応した各コイルの端部がそれぞれ接続された複数のセ
グメントを有し、ブラシは、セグメントに摺接し、該セ
グメントを介してコイルに駆動電源を供給する。従っ
て、このような構成の直流モータは、比較的高価な部材
である永久磁石の替わりに鉄片突極を使用しているの
で、コストを低減することが可能である。しかも、永久
磁石は、組付け時の応力や振動による割れ、低温減磁等
の心配をする必要があるが、永久磁石の替わりに鉄片突
極を使用するこの直流モータはその心配をする必要がな
い。According to the second aspect of the present invention, the stator is configured by disposing salient poles having a predetermined interval on the inner peripheral surface of the yoke housing, and the rotor has a plurality of coils wound around the teeth. It is rotatably accommodated inside the iron piece salient pole, and the magnetic resistance changes according to the rotation angle. The commutator rotates with the rotor,
The end of each corresponding coil has a plurality of segments connected to each other, and the brush slidably contacts the segment and supplies driving power to the coil via the segment. Therefore, the DC motor having such a configuration uses salient iron poles instead of the permanent magnet, which is a relatively expensive member, so that the cost can be reduced. In addition, permanent magnets need to worry about cracking due to stress and vibration during assembly, low-temperature demagnetization, etc., but this DC motor that uses iron poles instead of permanent magnets needs to worry about it. Absent.

【００１１】請求項３に記載の発明によれば、各コイル
は、対応した１つのティースに対して集中巻きにより巻
回されるので、コイル巻線の占積率を高くでき、小型で
高トルクの直流モータとすることができる。According to the third aspect of the present invention, since each coil is wound around one corresponding tooth by concentrated winding, the space factor of the coil winding can be increased, and the coil is compact and has a high torque. DC motor.

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、各コイル
の両端間にはサージ吸収素子が備えられ、該サージ吸収
素子は、ブラシがセグメントを切り替わる時に各コイル
の両端間で発生するサージ電圧を除去する。従って、こ
のサージ電圧はロータの回転に悪影響を与えるので、こ
のサージ電圧を吸収することで直流モータの効率を向上
することができる。According to the fourth aspect of the present invention, a surge absorbing element is provided between both ends of each coil, and the surge absorbing element has a surge voltage generated between both ends of each coil when the brush switches segments. Is removed. Therefore, the surge voltage has an adverse effect on the rotation of the rotor, and the efficiency of the DC motor can be improved by absorbing the surge voltage.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態の直
流モータ１を示す。本実施形態の直流モータ１は、永久
磁石を使用しないリラクタンス型直流モータである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a DC motor 1 of the present embodiment. The DC motor 1 of the present embodiment is a reluctance DC motor that does not use a permanent magnet.

【００１４】直流モータ１のステータ２は、ヨークハウ
ジング３及び６個の鉄片突極４ａ〜４ｆを備えている。
ヨークハウジング３は磁性金属材料にて円筒状に形成さ
れ、その内周面には各鉄片突極４ａ〜４ｆが固定されて
いる。鉄片突極４ａ〜４ｆは、周方向に３０°の範囲で
円弧状に形成され、周方向の中心が６０°等間隔となる
ように配置されている。そして、この鉄片突極４ａ〜４
ｆの内側には、ロータ５が回転可能に収容されている。The stator 2 of the DC motor 1 has a yoke housing 3 and six salient poles 4a to 4f.
The yoke housing 3 is formed in a cylindrical shape from a magnetic metal material, and the iron piece salient poles 4a to 4f are fixed to the inner peripheral surface thereof. The iron piece salient poles 4a to 4f are formed in an arc shape within a range of 30 ° in the circumferential direction, and are arranged such that the centers in the circumferential direction are equally spaced at 60 °. And this iron piece salient pole 4a-4
The rotor 5 is rotatably accommodated inside f.

【００１５】ロータ５は、コア（鉄心）６、コイル７ａ
〜７ｈ及びコンミテータ８を備えている。コア６は、回
転軸（図示略）に固定され、周方向に４５°等間隔に放
射状に延びる８個のティース６ａ〜６ｈを有している。
各ティース６ａ〜６ｈには、それぞれコイル７ａ〜７ｈ
が集中巻きにより巻回されている。一方、コンミテータ
８は、コア６と一体回転するように前記回転軸に固定さ
れている。コンミテータ８は、周方向に配設される２４
個のセグメント９を有している。尚、これら各セグメン
ト９には、本実施形態では、ティース６ｇとティース６
ｈとの間に位置するセグメント９から反時計回り方向
に、セグメント番号「１」〜「２４」を付すことにす
る。The rotor 5 includes a core (iron core) 6, a coil 7a
7 h and a commutator 8. The core 6 has eight teeth 6a to 6h fixed to a rotating shaft (not shown) and extending radially at equal intervals of 45 ° in the circumferential direction.
Each of the teeth 6a to 6h has a coil 7a to 7h, respectively.
Are wound by concentrated winding. On the other hand, the commutator 8 is fixed to the rotation shaft so as to rotate integrally with the core 6. The commutator 8 is arranged 24 in the circumferential direction.
Segment 9. In this embodiment, each of the segments 9 has a tooth 6g and a tooth 6g.
h, segment numbers “1” to “24” are assigned in a counterclockwise direction from the segment 9 located between the segment 9 and the segment h.

【００１６】図１及び図２に示すように、ティース６ａ
に巻回されるコイル７ａの一端は、セグメント番号
「５」のセグメント９に接続され、該コイル７ａの他端
は、該ティース６ａと１８０°対称位置にあるティース
６ｅに巻回されるコイル７ｅの一端に繋がっている。該
コイル７ｅの他端は、セグメント番号「１７」に接続さ
れている。As shown in FIGS. 1 and 2, the teeth 6a
One end of the coil 7a wound around the coil 7e is connected to the segment 9 of the segment number "5", and the other end of the coil 7a is wound around the tooth 6e 180 ° symmetrically with the tooth 6a. Connected to one end. The other end of the coil 7e is connected to the segment number "17".

【００１７】ティース６ｂに巻回されるコイル７ｂの一
端は、セグメント番号「８」のセグメント９に接続さ
れ、該コイル７ｂの他端は、該ティース６ｂと１８０°
対称位置にあるティース６ｆに巻回されるコイル７ｆの
一端に繋がっている。該コイル７ｆの他端は、セグメン
ト番号「２０」に接続されている。One end of the coil 7b wound around the tooth 6b is connected to the segment 9 of the segment number "8", and the other end of the coil 7b is connected to the tooth 6b by 180 °.
It is connected to one end of a coil 7f wound around the tooth 6f at the symmetric position. The other end of the coil 7f is connected to the segment number "20".

【００１８】ティース６ｃに巻回されるコイル７ｃの一
端は、セグメント番号「１１」のセグメント９に接続さ
れ、該コイル７ｃの他端は、該ティース６ｃと１８０°
対称位置にあるティース６ｇに巻回されるコイル７ｇの
一端に繋がっている。該コイル７ｇの他端は、セグメン
ト番号「２３」に接続されている。One end of the coil 7c wound around the tooth 6c is connected to the segment 9 of the segment number "11", and the other end of the coil 7c is connected to the tooth 6c by 180 °.
It is connected to one end of a coil 7g wound around the tooth 6g at the symmetric position. The other end of the coil 7g is connected to the segment number "23".

【００１９】ティース６ｄに巻回されるコイル７ｄの一
端は、セグメント番号「１４」のセグメント９に接続さ
れ、該コイル７ｄの他端は、該ティース６ｄと１８０°
対称位置にあるティース６ｈに巻回されるコイル７ｈの
一端に繋がっている。該コイル７ｈの他端は、セグメン
ト番号「２」に接続されている。One end of the coil 7d wound around the tooth 6d is connected to the segment 9 of the segment number "14", and the other end of the coil 7d is connected to the tooth 6d by 180 °.
It is connected to one end of a coil 7h wound around the tooth 6h at the symmetric position. The other end of the coil 7h is connected to the segment number "2".

【００２０】つまり、本実施形態では、各ティース６ａ
〜６ｈ（コイル７ａ〜７ｈ）の周方向の中心とロータ５
の回転中心Ｏとを通る直線Ｌａ〜Ｌｈ上にその周方向の
中心が配置されるセグメント９に対してコイル７ａ〜７
ｈの端部がそれぞれ接続されている。尚、上記以外のセ
グメント番号「１，３，４，６，７，９，１０，１２，
１３，１５，１６，１８，１９，２１，２２，２４」の
セグメント９はコイルに接続されていない。That is, in this embodiment, each tooth 6a
6h (coils 7a to 7h) in the circumferential direction and the rotor 5
The coils 7a to 7h are arranged on the segments 9 whose centers in the circumferential direction are arranged on straight lines La to Lh passing through the rotation center O of
h are connected to each other. In addition, the segment numbers other than the above “1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12,
The segment 9 of "13, 15, 16, 18, 19, 21, 22, 24" is not connected to the coil.

【００２１】これら各コイル７ａ〜７ｈの両端間には、
サージ吸収素子１０が接続されている。サージ吸収素子
１０は、本実施形態では、相互のカソードを接続した２
個のダイオードを用いて構成され、各アノードがコイル
７ａ〜７ｈの各端部に接続されている。サージ吸収素子
１０は、後述するブラシ１１ａ〜１１ｆがセグメント９
を切り替わる時に各コイル７ａ〜７ｈの両端間で発生す
る逆起電力によるサージ電圧を除去するために設けられ
ている。Between both ends of each of the coils 7a to 7h,
The surge absorbing element 10 is connected. In the present embodiment, the surge absorbing element 10 has two cathodes connected to each other.
The anodes are connected to the respective ends of the coils 7a to 7h. In the surge absorbing element 10, the brushes 11a to 11f described later
Is provided in order to remove a surge voltage due to a back electromotive force generated between both ends of each of the coils 7a to 7h when switching is performed.

【００２２】前記コンミテータ８（各セグメント９）に
は、６個のブラシ１１ａ〜１１ｆが摺接する。ブラシ１
１ａ〜１１ｆは、その周方向の幅がセグメント９の周方
向の幅と略同じとなるように形成されている。ブラシ１
１ａ〜１１ｆは、周方向に６０°等間隔にブラシホルダ
（図示略）により保持されている。尚、ブラシ１１ａ〜
１１ｆは、プラス側ブラシとマイナス側ブラシとが周方
向に交互に割り当てられている。即ち、ブラシ１１ａ，
１１ｃ，１１ｅはプラス側ブラシであって、駆動電源
（図示略）のプラス側端子に接続される一方、ブラシ１
１ｂ，１１ｄ，１１ｆはマイナス側ブラシであって、駆
動電源のマイナス側端子（グランド）に接続される。Six brushes 11a to 11f are in sliding contact with the commutator 8 (each segment 9). Brush 1
1 a to 11 f are formed such that the circumferential width thereof is substantially the same as the circumferential width of the segment 9. Brush 1
1a to 11f are held at regular intervals of 60 ° in the circumferential direction by a brush holder (not shown). In addition, brush 11a ~
In 11f, a plus side brush and a minus side brush are alternately allocated in the circumferential direction. That is, the brushes 11a,
Reference numerals 11c and 11e denote positive side brushes, which are connected to a positive side terminal of a driving power supply (not shown).
Reference numerals 1b, 11d, and 11f denote negative brushes, which are connected to a negative terminal (ground) of the driving power supply.

【００２３】又、本実施形態では、ブラシ１１ｂ，１１
ｅの周方向の中心とロータ５の回転中心Ｏとを通る直線
Ｌ１が鉄片突極４ｃ，４ｆの時計回り方向の端部を通過
するように、各ブラシ１１ａ〜１１ｆが配置されてい
る。In this embodiment, the brushes 11b and 11b
The brushes 11a to 11f are arranged such that a straight line L1 passing through the center in the circumferential direction of e and the rotation center O of the rotor 5 passes through the clockwise ends of the iron piece salient poles 4c and 4f.

【００２４】次に、このように構成された直流モータ１
の動作を図２〜図５を参照しながら説明する。図２にお
いて、各ブラシ１１ａ〜１１ｆは、セグメント番号
「６」，「１０」，「１４」，「１８」，「２２」，
「２」の各セグメント９とそれぞれ一対一で接触する。
従って、この場合、コイル７ｄ，７ｈは、ブラシ１１
ｃ，１１ｆ及びセグメント番号「１４」，「２」の各セ
グメント９を介して駆動電源が供給され、励磁される。
すると、ティース６ｄ，６ｈ（コイル７ｄ，７ｈ）に
は、ステータ２の鉄片突極４ａ，４ｄに対して吸引力が
生じる。この吸引力は、ティース６ｄ，６ｈと鉄片突極
４ａ，４ｄとの磁気抵抗を最も小さくし、相互間の磁束
を通り易くするようにロータ５を回転させる回転力とな
る。つまり、この吸引力がロータ５を反時計回り方向に
回転させる回転力となる。そして、この回転力によりロ
ータ５が同方向に回転する。Next, the DC motor 1 constructed as described above
Will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, each of the brushes 11a to 11f has a segment number “6”, “10”, “14”, “18”, “22”,
Each segment 9 of “2” is in one-to-one contact.
Therefore, in this case, the coils 7d and 7h are
The drive power is supplied and excited via the segments 9 of c and 11f and the segment numbers "14" and "2".
Then, the teeth 6 d and 6 h (coils 7 d and 7 h) generate an attractive force with respect to the salient poles 4 a and 4 d of the stator 2. This attraction force is a rotational force that rotates the rotor 5 so that the magnetic resistance between the teeth 6d and 6h and the iron piece salient poles 4a and 4d is minimized and the magnetic flux between them is easily passed. That is, this suction force becomes a rotation force for rotating the rotor 5 in the counterclockwise direction. Then, the rotor 5 rotates in the same direction by this rotational force.

【００２５】図３は、ロータ５が図２の位置から反時計
回り方向に１０°回転した位置である。同図３におい
て、ブラシ１１ａは、セグメント番号「６」，「５」の
両セグメント９に跨って接触する。ブラシ１１ｂは、セ
グメント番号「１０」，「９」の両セグメント９に跨っ
て接触する。ブラシ１１ｃは、セグメント番号「１
４」，「１３」の両セグメント９に跨って接触する。ブ
ラシ１１ｄは、セグメント番号「１８」，「１７」の両
セグメント９に跨って接触する。ブラシ１１ｅは、セグ
メント番号「２２」，「２１」の両セグメント９に跨っ
て接触する。ブラシ１１ｆは、セグメント番号「２」，
「１」の両セグメント９に跨って接触する。FIG. 3 shows a position where the rotor 5 is rotated 10 ° counterclockwise from the position shown in FIG. In FIG. 3, the brush 11a contacts both segments 9 of the segment numbers "6" and "5". The brush 11b contacts both segments 9 of the segment numbers "10" and "9". The brush 11c has the segment number “1”.
4 "and" 13 ". The brush 11d contacts both segments 9 of the segment numbers "18" and "17". The brush 11e contacts both segments 9 of the segment numbers "22" and "21". The brush 11f has a segment number “2”,
A contact is made across both segments 9 of “1”.

【００２６】従って、この場合、引き続きコイル７ｄ，
７ｈは、ブラシ１１ｃ，１１ｆ及びセグメント番号「１
４」，「２」の各セグメント９を介して駆動電源が供給
され、励磁している。又、コイル７ａ，７ｅは、ブラシ
１１ａ，１１ｄ及びセグメント番号「５」，「１７」の
各セグメント９を介して駆動電源が供給され、励磁され
る。Therefore, in this case, the coils 7d,
7h indicates the brushes 11c and 11f and the segment number "1".
Driving power is supplied through the respective segments 9 of "4" and "2", and they are excited. Drive power is supplied to the coils 7a and 7e via the brushes 11a and 11d and the segments 9 of the segment numbers "5" and "17" to be excited.

【００２７】すると、引き続きティース６ｄ，６ｈ（コ
イル７ｄ，７ｈ）にはステータ２の鉄片突極４ａ，４ｄ
に対して上記のような吸引力が生じ、この吸引力がロー
タ５を反時計回り方向に回転させる回転力となる。又、
ティース６ａ，６ｅ（コイル７ａ，７ｅ）にもステータ
２の鉄片突極４ｂ，４ｅに対して上記のような吸引力が
生じ、この吸引力がロータ５を反時計回り方向に回転さ
せる回転力となる。そして、これらの回転力によりロー
タ５が同方向に回転する。Then, the iron pieces salient poles 4a, 4d of the stator 2 are continuously applied to the teeth 6d, 6h (coils 7d, 7h).
, A suction force as described above is generated, and this suction force becomes a rotational force for rotating the rotor 5 in the counterclockwise direction. or,
The teeth 6a, 6e (coils 7a, 7e) also generate the above-described attraction force on the salient poles 4b, 4e of the stator 2, and the attraction force causes the rotor 5 to rotate in a counterclockwise direction. Become. Then, the rotor 5 rotates in the same direction by these rotational forces.

【００２８】尚、図示しないが、ロータ５が図３の位置
から反時計回り方向に５°回転した位置になると、ティ
ース６ｄ，６ｈの周方向の中心と鉄片突極４ａ，４ｄの
周方向の中心とが一致、即ちティース６ｄ，６ｈと鉄片
突極４ａ，４ｄとの磁気抵抗が最も小さくなり、相互間
の磁束が通り易くなる位置となる。このとき、ブラシ１
１ｃ，１１ｆは、接触していたセグメント番号「１
４」，「２」の各セグメント９から離れ、コイル７ｄ，
７ｈへの駆動電源の供給を停止するようになっている。Although not shown, when the rotor 5 comes to a position rotated 5 ° counterclockwise from the position shown in FIG. 3, the center of the teeth 6d and 6h in the circumferential direction and the circumferential direction of the iron piece salient poles 4a and 4d. The centers coincide with each other, that is, the magnetic resistance between the teeth 6d and 6h and the iron piece salient poles 4a and 4d is minimized, and the magnetic flux between the teeth becomes easy to pass. At this time, brush 1
1c and 11f are the segment numbers "1
4 ”, away from each segment 9 of“ 2 ”, the coil 7d,
The supply of the driving power to 7h is stopped.

【００２９】図４は、ロータ５が図３の位置から反時計
回り方向に１０°回転した位置である。同図４におい
て、ブラシ１１ａは、セグメント番号「５」，「４」の
両セグメント９に跨って接触する。ブラシ１１ｂは、セ
グメント番号「９」，「８」の両セグメント９に跨って
接触する。ブラシ１１ｃは、セグメント番号「１３」，
「１２」の両セグメント９に跨って接触する。ブラシ１
１ｄは、セグメント番号「１７」，「１６」の両セグメ
ント９に跨って接触する。ブラシ１１ｅは、セグメント
番号「２１」，「２０」の両セグメント９に跨って接触
する。ブラシ１１ｆは、セグメント番号「１」，「２
４」の両セグメント９に跨って接触する。FIG. 4 shows a position where the rotor 5 is rotated 10 degrees counterclockwise from the position shown in FIG. In FIG. 4, the brush 11a contacts both segments 9 of the segment numbers "5" and "4". The brush 11b contacts both segments 9 of the segment numbers "9" and "8". The brush 11c has a segment number "13",
A contact is made across both segments 9 of “12”. Brush 1
1d contacts over both segments 9 of the segment numbers "17" and "16". The brush 11e contacts both segments 9 of the segment numbers "21" and "20". The brush 11f has segment numbers "1" and "2".
4 ".

【００３０】従って、この場合、引き続きコイル７ａ，
７ｅは、ブラシ１１ａ，１１ｄ及びセグメント番号
「５」，「１７」の各セグメント９を介して駆動電源が
供給され、励磁している。又、コイル７ｂ，７ｆは、ブ
ラシ１１ｂ，１１ｅ及びセグメント番号「８」，「２
０」の各セグメント９を介して駆動電源が供給され、励
磁される。Therefore, in this case, the coils 7a,
7e is supplied with drive power via the brushes 11a and 11d and the respective segments 9 of the segment numbers "5" and "17" to be excited. Further, the coils 7b and 7f are composed of the brushes 11b and 11e and the segment numbers "8" and "2".
Drive power is supplied via each segment 9 of “0” and is excited.

【００３１】すると、引き続きティース６ａ，６ｅ（コ
イル７ａ，７ｅ）にはステータ２の鉄片突極４ｂ，４ｅ
に対して上記のような吸引力が生じ、この吸引力がロー
タ５を反時計回り方向に回転させる回転力となる。又、
ティース６ｂ，６ｆ（コイル７ｂ，７ｆ）にもステータ
２の鉄片突極４ｃ，４ｆに対して上記のような吸引力が
生じ、この吸引力がロータ５を反時計回り方向に回転さ
せる回転力となる。そして、これらの回転力によりロー
タ５が同方向に回転する。Then, the iron pieces salient poles 4b, 4e of the stator 2 are successively applied to the teeth 6a, 6e (coils 7a, 7e).
, A suction force as described above is generated, and this suction force becomes a rotational force for rotating the rotor 5 in the counterclockwise direction. or,
The teeth 6b and 6f (coils 7b and 7f) also generate the above-described suction force on the iron salient poles 4c and 4f of the stator 2, and the suction force causes the rotor 5 to rotate in a counterclockwise direction. Become. Then, the rotor 5 rotates in the same direction by these rotational forces.

【００３２】図５は、ロータ５が図４の位置から反時計
回り方向に１０°回転した位置である。同図５におい
て、各ブラシ１１ａ〜１１ｆは、セグメント番号
「４」，「８」，「１２」，「１６」，「２０」，「２
４」の各セグメント９とそれぞれ一対一で接触する。従
って、この場合、引き続きコイル７ｂ，７ｆは、ブラシ
１１ｂ，１１ｅ及びセグメント番号「８」，「２０」の
各セグメント９を介して駆動電源が供給され、励磁して
いる。すると、引き続きティース６ｂ，６ｆ（コイル７
ｂ，７ｆ）にはステータ２の鉄片突極４ｃ，４ｆに対し
て上記のような吸引力が生じ、この吸引力がロータ５を
反時計回り方向に回転させる回転力となる。そして、こ
の回転力によりロータ５が同方向に回転する。FIG. 5 shows a position where the rotor 5 is rotated 10 degrees counterclockwise from the position shown in FIG. In FIG. 5, the brushes 11a to 11f have segment numbers "4", "8", "12", "16", "20", "2".
4 "and each segment 9 is in one-to-one contact. Therefore, in this case, the coils 7b and 7f are continuously supplied with driving power via the brushes 11b and 11e and the segments 9 of the segment numbers "8" and "20", and are excited. Then, the teeth 6b and 6f (coil 7
b, 7f), the above-described suction force is generated on the iron piece salient poles 4c, 4f of the stator 2, and this suction force becomes a rotational force for rotating the rotor 5 in the counterclockwise direction. Then, the rotor 5 rotates in the same direction by this rotational force.

【００３３】又、この場合、ティース６ａ，６ｅの周方
向の中心と鉄片突極４ｂ，４ｅの周方向の中心とが一
致、即ちティース６ａ，６ｅと鉄片突極４ｂ，４ｅとの
磁気抵抗が最も小さくなり、相互間の磁束が通り易くな
る位置となる。従って、ブラシ１１ａ，１１ｄは、接触
していたセグメント番号「５」，「１７」の各セグメン
ト９から離れ、コイル７ａ，７ｅへの駆動電源の供給を
停止するようになっている。In this case, the center of the teeth 6a, 6e in the circumferential direction coincides with the center of the salient poles 4b, 4e in the circumferential direction, that is, the magnetic resistance between the teeth 6a, 6e and the salient poles 4b, 4e is reduced. It is the position where it becomes the smallest and the magnetic flux between them becomes easy to pass. Therefore, the brushes 11a and 11d are separated from the segments 9 of the segment numbers "5" and "17" with which they are in contact, and stop supplying the drive power to the coils 7a and 7e.

【００３４】そして、上記のようにロータ５（コンミテ
ータ８）の回転とともにブラシ１１ａ〜１１ｆが接触す
るセグメント９が切り替わることによって、各コイル７
ａ〜７ｈが所定のタイミングで順次励磁され、ロータ５
が反時計回り方向に回転するようになっている。As the rotor 9 (commutator 8) rotates and the segments 9 with which the brushes 11a to 11f come into contact are switched as described above, each coil 7 is switched.
a to 7h are sequentially excited at a predetermined timing, and the rotor 5
Rotates counterclockwise.

【００３５】上記したように、本実施形態の直流モータ
１は、以下に示すような特徴を有している。 （１）ステータ２は、ヨークハウジング３の内周面に所
定間隔を有する鉄片突極４ａ〜４ｆを配置して構成さ
れ、ロータ５は、ティース６ａ〜６ｈにコイル７ａ〜７
ｈがそれぞれ巻回されて構成され、鉄片突極４ａ〜４ｆ
の内側において回転可能に収容される。コンミテータ８
は、ロータ５とともに回転し、対応した各コイル７ａ〜
７ｈの端部がそれぞれ接続されたセグメント９を有し、
ブラシ１１ａ〜１１ｆは、セグメント９に摺接し、該セ
グメント９を介してコイル７ａ〜７ｈに駆動電源を供給
する。このような構成の本実施形態の直流モータ１は、
比較的高価な部材である永久磁石の替わりに鉄片突極４
ａ〜４ｆを使用しているので、コストを低減することが
できる。しかも、永久磁石は、組付け時の応力や振動に
よる割れ、低温減磁等の心配をする必要があるが、永久
磁石の替わりに鉄片突極４ａ〜４ｆを使用する本実施形
態の直流モータ１はその心配をする必要がない。従っ
て、直流モータ１の不良率の低減、耐久性・耐環境性の
向上を図ることができる。As described above, the DC motor 1 of the present embodiment has the following features. (1) The stator 2 is configured by disposing salient poles 4 a to 4 f having a predetermined interval on the inner peripheral surface of the yoke housing 3, and the rotor 5 includes coils 6 a to 7 h on teeth 6 a to 6 h.
h are wound respectively, and the iron piece salient poles 4a to 4f
It is rotatably housed inside the. Commutator 8
Are rotated together with the rotor 5, and correspond to the respective coils 7a to 7a.
7h have segments 9 connected at their ends,
The brushes 11a to 11f are in sliding contact with the segment 9, and supply driving power to the coils 7a to 7h via the segment 9. The DC motor 1 according to the present embodiment having such a configuration includes:
Instead of permanent magnets, which are relatively expensive members, salient iron poles 4
Since a to 4f are used, the cost can be reduced. In addition, the permanent magnet needs to be concerned about cracking due to stress or vibration during assembly, low-temperature demagnetization, and the like. Don't have to worry about that. Therefore, it is possible to reduce the defect rate of the DC motor 1 and improve the durability and environmental resistance.

【００３６】（２）本実施形態の各コイル７ａ〜７ｈ
は、対応した１つのティース６ａ〜６ｈに対して集中巻
きにより巻回されるので、コイル巻線の占積率を高くす
ることができる。従って、本実施形態の直流モータ１を
小型で高トルクのモータとすることができる。(2) Each coil 7a to 7h of the present embodiment
Is wound around the corresponding one of the teeth 6a to 6h by concentrated winding, so that the space factor of the coil winding can be increased. Therefore, the DC motor 1 of the present embodiment can be a small-sized and high-torque motor.

【００３７】（３）本実施形態では、各コイル７ａ〜７
ｈの両端間に、ブラシ１１ａ〜１１ｆがセグメント９を
切り替わる時に各コイル７ａ〜７ｈの両端間で発生する
サージ電圧を除去するためのサージ吸収素子１０が備え
られる。従って、このサージ電圧はロータ５の回転に悪
影響を与えるので、このサージ電圧を吸収することで本
実施形態の直流モータ１の効率を向上することができ
る。(3) In this embodiment, each of the coils 7a to 7a
A surge absorbing element 10 for removing a surge voltage generated between both ends of each of the coils 7a to 7h when the brushes 11a to 11f switch the segment 9 is provided between both ends of the coil h. Therefore, since the surge voltage has an adverse effect on the rotation of the rotor 5, the efficiency of the DC motor 1 of the present embodiment can be improved by absorbing the surge voltage.

【００３８】（４）本実施形態では、各鉄片突極４ａ〜
４ｆとヨークハウジング３と別体で構成したので、鉄片
突極４ａ〜４ｆとヨークハウジング３とをそれぞれ容易
に形成することができる。(4) In the present embodiment, each iron piece salient pole 4a to
4F and the yoke housing 3 are formed separately, so that the iron piece salient poles 4a to 4f and the yoke housing 3 can be easily formed.

【００３９】尚、本発明の実施形態は、以下のように変
更してもよい。 ○上記実施形態では、鉄片突極４ａ〜４ｆを６個、ティ
ース６ａ〜６ｈを８個、セグメント９を２４個、ブラシ
１１ａ〜１１ｆを６個でそれぞれ構成したが、これら各
部材の個数はこれに限定されるものではなく、適宜変更
して実施してもよい。又、この場合、セグメント９を除
く各部材の配置を適宜変更して実施してもよい。The embodiment of the present invention may be modified as follows. In the above embodiment, the iron salient poles 4a to 4f are six, the teeth 6a to 6h are eight, the segment 9 is 24, and the brushes 11a to 11f are six, respectively. However, the present invention is not limited to this, and may be implemented with appropriate changes. In this case, the arrangement of each member except for the segment 9 may be changed as appropriate.

【００４０】○上記実施形態では、鉄片突極４ａ〜４ｆ
を、周方向に３０°の範囲で円弧状に形成したが、鉄片
突極４ａ〜４ｆを、この範囲より小さい円弧状に形成し
てもよい。In the above embodiment, the iron piece salient poles 4a to 4f
Is formed in an arc shape within a range of 30 ° in the circumferential direction, but the iron piece salient poles 4a to 4f may be formed in an arc shape smaller than this range.

【００４１】○上記実施形態では、鉄片突極４ａ〜４ｆ
とヨークハウジング３とを別体で構成したが、鉄片突極
４ａ〜４ｆをヨークハウジング３と一体に形成するよう
にしてもよい。このようにすれば、モータの部品点数を
少なくすることができる。In the above embodiment, the iron salient poles 4a to 4f
Although the yoke housing 3 and the yoke housing 3 are configured separately, the iron piece salient poles 4a to 4f may be formed integrally with the yoke housing 3. By doing so, the number of parts of the motor can be reduced.

【００４２】○上記実施形態では、各コイル７ａ〜７ｈ
を、対応した１つのティース６ａ〜６ｈに対して集中巻
きにより巻回したが、複数のティース６ａ〜６ｈに跨っ
て巻回する分布巻きとしてもよい。又、各コイル７ａ〜
７ｈの接続を適宜変更してもよい。In the above embodiment, each of the coils 7a to 7h
Is wound around the corresponding one of the teeth 6a to 6h by concentrated winding, but may be a distributed winding wound over a plurality of the teeth 6a to 6h. Moreover, each coil 7a ~
The connection of 7h may be appropriately changed.

【００４３】○上記実施形態では、ブラシ１１ａ〜１１
ｆの周方向の幅がセグメント９の周方向の幅と略同じと
なるように該ブラシ１１ａ〜１１ｆを形成したが、ブラ
シ１１ａ〜１１ｆの周方向の幅がセグメント９の周方向
の幅より若干小さくなるように該ブラシ１１ａ〜１１ｆ
を形成してもよい。In the above embodiment, the brushes 11a to 11a
The brushes 11a to 11f are formed such that the circumferential width of the brush f is substantially the same as the circumferential width of the segment 9, but the circumferential width of the brushes 11a to 11f is slightly larger than the circumferential width of the segment 9. The brushes 11 a to 11 f
May be formed.

【００４４】○上記実施形態では、セグメント番号
「１，３，４，６，７，９，１０，１２，１３，１５，
１６，１８，１９，２１，２２，２４」のセグメント９
はコイルに接続されていないが、これら接続しないセグ
メント９を省略して実施してもよい。In the above embodiment, the segment numbers “1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 15, 15,
16, 18, 19, 21, 22, 24 "
Are not connected to the coil, but these segments 9 that are not connected may be omitted.

【００４５】○上記実施形態では、サージ吸収素子１０
を２個のダイオードを用いて構成したが、１個のダイオ
ードとしてもよく、又、その他の素子を用いて実施して
もよい。In the above embodiment, the surge absorbing element 10
Is configured using two diodes, but may be configured as one diode, or may be implemented using other elements.

【００４６】上記各実施形態から把握できる請求項以外
の技術的思想を効果とともに以下に記載する。 （イ） 請求項１〜４のいずれか１項に記載の直流モー
タにおいて、前記鉄片突極は、前記ヨークハウジングと
別体で構成されていることを特徴とする直流モータ。こ
のようにすれば、鉄片突極とヨークハウジングとをそれ
ぞれ容易に形成することができる。The technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiments are described below together with the effects. (A) The DC motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the salient poles of the iron piece are formed separately from the yoke housing. With this configuration, the salient pole piece and the yoke housing can be easily formed.

【００４７】[0047]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
コストを低減できる直流モータを提供することができ
る。As described in detail above, according to the present invention,
A DC motor that can reduce costs can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本実施形態の直流モータの概略構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a DC motor according to an embodiment.

【図２】 直流モータの動作を説明するための模式図で
ある。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of a DC motor.

【図３】 直流モータの動作を説明するための模式図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the DC motor.

【図４】 直流モータの動作を説明するための模式図で
ある。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the DC motor.

【図５】 直流モータの動作を説明するための模式図で
ある。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of the DC motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２…ステータ、３…ヨークハウジング、４ａ〜４ｆ…鉄
片突極、５…ロータ、６…コア、６ａ〜６ｈ…ティー
ス、７ａ〜７ｈ…コイル、８…コンミテータ、９…セグ
メント、１０…サージ吸収素子、１１ａ〜１１ｆ…ブラ
シ。2 ... stator, 3 ... yoke housing, 4a-4f ... iron piece salient pole, 5 ... rotor, 6 ... core, 6a-6h ... teeth, 7a-7h ... coil, 8 ... commutator, 9 ... segment, 10 ... surge absorbing element , 11a-11f ... brush.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江川 要 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 Ｆターム(参考） 5H002 AA00 AB04 AE00 5H603 BB01 BB04 BB12 CA02 CA04 CC05 CC11 CC17 CD21 CE01 5H605 AA07 BB05 BB09 CC01 CC05 CC07 EA06 EA21 5H619 AA00 BB01 BB15 BB24 PP01 PP02 PP06 PP11 PP19 PP21 PP32  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Egawa required 390 Umeda, Kosai-shi, Shizuoka Asmo F-term (reference) 5H002 AA00 AB04 AE00 5H603 BB01 BB04 BB12 CA02 CA04 CC05 CC11 CC17 CD21 CE01 5H605 AA07 BB05 BB09 CC01 CC05 CC07 EA06 EA21 5H619 AA00 BB01 BB15 BB24 PP01 PP02 PP06 PP11 PP19 PP21 PP32

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 円筒状のヨークハウジングと、そのヨー
クハウジングの内周面に所定間隔を隔てて配置された鉄
片突極とを有するステータと、 前記鉄片突極の内側において回転可能に収容され、放射
状に延びるティースが形成されたコアと、そのコアのテ
ィースにそれぞれ巻回された複数のコイルとを有するロ
ータと、 前記ロータとともに回転するように設けられ、対応した
前記各コイルの端部がそれぞれ接続された複数のセグメ
ントを有するコンミテータと、 前記コンミテータのセグメントに摺接するように設けら
れ、該セグメントを介して前記コイルに駆動電源を供給
するブラシとを備えたことを特徴とする直流モータ。A stator having a cylindrical yoke housing, and iron piece salient poles arranged at predetermined intervals on an inner peripheral surface of the yoke housing; and a rotatably housed inside the iron piece salient poles, A rotor having teeth formed in radially extending teeth, a rotor having a plurality of coils wound around the teeth of the core, respectively, provided so as to rotate with the rotor, and corresponding ends of the respective coils A DC motor, comprising: a commutator having a plurality of connected segments; and a brush provided to be in sliding contact with the segments of the commutator and supplying drive power to the coil via the segments. 【請求項２】 円筒状のヨークハウジングと、そのヨー
クハウジングの内周面に所定間隔を隔てて配置された鉄
片突極とを有するステータと、 前記鉄片突極の内側において回転可能に収容され、放射
状に延びるティースが形成されたコアと、そのコアのテ
ィースにそれぞれ巻回された複数のコイルとを有し、回
転角によって磁気抵抗が変化するロータと、 前記ロータとともに回転するように設けられ、対応した
前記各コイルの端部がそれぞれ接続された複数のセグメ
ントを有するコンミテータと、 前記コンミテータのセグメントに摺接するように設けら
れ、該セグメントを介して前記コイルに駆動電源を供給
するブラシとを備えたことを特徴とする直流モータ。2. A stator having a cylindrical yoke housing, and iron piece salient poles arranged at predetermined intervals on an inner peripheral surface of the yoke housing; and a rotatably housed inside the iron piece salient poles; A core having radially extending teeth formed thereon, and a plurality of coils wound around the core teeth, a rotor whose magnetic resistance changes according to a rotation angle, provided to rotate with the rotor, A commutator having a plurality of segments to which respective ends of the corresponding coils are respectively connected; and a brush provided so as to be in sliding contact with the segments of the commutator, and for supplying drive power to the coils via the segments. DC motor characterized in that: 【請求項３】 請求項１又は２に記載の直流モータにお
いて、 前記各コイルは、対応した１つの前記ティースに対して
集中巻きにより巻回されていることを特徴とする直流モ
ータ。3. The DC motor according to claim 1, wherein each of the coils is wound around the corresponding one of the teeth by concentrated winding. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の直
流モータにおいて、 前記各コイルの両端間には、前記ブラシが前記セグメン
トを切り替わる時に各コイルの両端間で発生するサージ
電圧を除去するためのサージ吸収素子が備えられている
ことを特徴とする直流モータ。4. The DC motor according to claim 1, wherein a surge voltage generated between both ends of each coil when the brush switches the segment is applied between both ends of each coil. A DC motor comprising a surge absorbing element for removing the DC motor.