JP2003250255A - Dc machine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC machine which is capable of eliminating commutating fault by means of a third brush, and achieving reduction in the number of parts and costs. <P>SOLUTION: A salient-pole portion 16 which generates flux in the direction opposite to a magnet 3 is provided at the end of the magnet 3. The salient-pole portion 16 is arranged at a location where, when a third brush 8 begins to short-circuit both segments 12a, 12b during rotation of an armature 4, teeth bar rear end 10b located at five teeth 10a to which an armature coil 11 connected to the both segments 12a, 12b will be wound, is designed to overlap to the salient-pole portion 16. In addition, the salient-pole portion 16 is formed with such width that corresponds to an angle θ1 in the rotating direction where the third brush 8 short-circuits the both segments 12a, 12b. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、電機子、マグネッ
ト、ブラシ等を備えた直流機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC machine equipped with an armature, a magnet, a brush and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、自動車ワイパモータは、ブラシを
有する直流モータが採用されている。この中では、３ブ
ラシモータ、所謂第３のブラシを用いたモータがある。
この種のモータは、モータの回転速度を変える目的でそ
の第３のブラシが用いられている。その主な原理として
は、使用する磁束を減少させることによってモータの回
転速度を高くするものである。具体的には、設置位置の
異なるブラシを設けておき、電機子コイルの通電範囲を
ブラシの選択（組み合わせ）により変えることで簡単に
実現していた。2. Description of the Related Art Conventionally, a DC motor having a brush has been adopted as an automobile wiper motor. Among these, there is a three-brush motor, that is, a motor using a so-called third brush.
In this type of motor, the third brush is used for the purpose of changing the rotation speed of the motor. The main principle is to increase the rotation speed of the motor by reducing the magnetic flux used. Specifically, it has been easily realized by providing brushes at different installation positions and changing the energization range of the armature coil by selecting (combining) the brushes.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の構成
では、モータの通常運転（低速仕様）において、高速用
のブラシ（第３のブラシ）が隣り合う整流子片を跨ぐ毎
に、該ブラシ（第３のブラシ）により短絡される電機子
コイル中に発生している誘起電圧により通電方向と逆向
きに大きな電流が瞬間的に流れる。図１２において、ピ
ークＡ２，Ｂ２は、その電機子コイル中に流れるコイル
電流の瞬間変化を示している。これにより、第３のブラ
シで火花放電が発生することから、電気雑音やブラシ摩
耗を引き起こし、所謂第３のブラシによる整流障害を引
き起こす。その対策として、モータの駆動回路にコイル
（インダクター）やコンデンサ等を複数組み合わせた雑
音防止用回路を設けるようにしていた。これは、モータ
の部品点数及びコストの低減を図る上の問題点となっ
た。However, in the above configuration, in the normal operation (low speed specification) of the motor, each time the high speed brush (third brush) straddles the adjacent commutator piece, the brush ( Due to the induced voltage generated in the armature coil short-circuited by the third brush), a large current instantaneously flows in the opposite direction to the energization direction. In FIG. 12, peaks A2 and B2 indicate instantaneous changes in the coil current flowing in the armature coil. As a result, spark discharge occurs in the third brush, which causes electrical noise and brush wear, and causes so-called rectification failure by the so-called third brush. As a countermeasure against this, a noise prevention circuit in which a plurality of coils (inductors), capacitors and the like are combined is provided in a motor drive circuit. This has been a problem in reducing the number of parts and cost of the motor.

【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、所謂第３のブラシによ
る整流障害を取り除くことができ、部品点数及びコスト
の低減を図ることができる直流機を提供することにあ
る。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to eliminate the so-called third brush, which is a commutation obstacle, and to reduce the number of parts and the cost. To provide a DC machine.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数のティースを有する電機子コアに電機子コイル
を巻装し前記電機子コイルがコンミュテータに結線され
る電機子と、前記電機子を挟んで対向配置される一対の
マグネットと、前記電機子の中心軸に対して対向位置に
配置され、前記コンミュテータのセグメントに接触する
第１及び第２のブラシと、該第１及び第２のブラシの対
向位置から所定角度をなして配置され、前記セグメント
に接触する少なくとも１つの第３のブラシとを備えた直
流機において、前記一対のマグネット中の１つのマグネ
ット端部に、前記第３のブラシが隣り合う両セグメント
を短絡する期間にて当該両セグメントに結線した電機子
コイルの鎖交磁束の変化を抑えるための特極部を設け
た。According to a first aspect of the present invention, an armature in which an armature coil is wound around an armature core having a plurality of teeth, and the armature coil is connected to a commutator; A pair of magnets that are arranged to face each other with the child sandwiched therebetween; first and second brushes that are arranged at a position that faces the central axis of the armature and that come into contact with the segments of the commutator; and the first and second brushes. In a direct current machine, which is arranged at a predetermined angle from the facing position of the brushes and has at least one third brush that comes into contact with the segment. The special pole portion for suppressing the change in the interlinkage magnetic flux of the armature coil connected to both of the adjacent segments of the brush is short-circuited between the adjacent segments.

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の直流機において、前記特極部は、前記電機子が前記第
１のブラシと第２のブラシにて給電され回転する状態
で、前記第３のブラシが隣り合う両セグメントを短絡し
始めるとき、当該両セグメントに結線した電機子コイル
が巻装される複数のティースにおける回転方向逆側のテ
ィースバー後端が該特極部にさしかかるようになる場所
に設けられているとともに、第３のブラシが両セグメン
トを短絡する期間となる回転方向角度に対応する幅にて
形成されている。According to a second aspect of the present invention, in the DC machine according to the first aspect, the special pole portion is in a state in which the armature is powered by the first brush and the second brush and is rotated. When the third brush starts to short-circuit both adjacent segments, the rear end of the teeth bar on the opposite side in the direction of rotation of the plurality of teeth around which the armature coils connected to the two segments are wound is the special pole portion. The third brush is provided at a position where it comes to the start, and is formed with a width corresponding to the angle in the rotation direction, which is a period in which both segments are short-circuited.

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の直流機において、前記特極部は、前記電機子が前記第
１のブラシと第２のブラシにて給電され回転する状態
で、前記第３のブラシが隣り合う両セグメントを短絡し
始めるとき、当該両セグメントに結線した電機子コイル
が巻装される複数のティースにおける回転方向側のティ
ースバー先端が該特極部にさしかかるようになる場所に
設けられているとともに、前記第３のブラシが両セグメ
ントを短絡する期間となる回転方向角度に対応する幅に
て形成されている。According to a third aspect of the present invention, in the DC machine according to the first aspect, the special pole portion is in a state in which the armature is powered by the first brush and the second brush and rotates. When the third brush starts to short-circuit both adjacent segments, the tips of the teeth bars on the rotation direction side of the plurality of teeth around which the armature coils connected to the two segments are wound approach the special pole portion. The third brush is formed with a width corresponding to an angle in the rotation direction, which is a period in which both segments are short-circuited.

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の直流機において、前記特極部は、
隣接するマグネットと逆方向の磁束を発生する逆磁束部
である。According to a fourth aspect of the present invention, in the DC machine according to any one of the first to third aspects, the special pole portion is
It is a reverse magnetic flux portion that generates a magnetic flux in the opposite direction to the adjacent magnet.

【０００９】請求項５に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の直流機において、前記特極部は、
強磁性体からなり、前記マグネットにおける回転方向側
の端部に設けられる。According to a fifth aspect of the present invention, in the DC machine according to any one of the first to third aspects, the special pole portion is
The magnet is made of a ferromagnetic material and is provided at the end of the magnet on the rotation direction side.

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の直流機において、前記特極部は、
隣接するマグネットよりも磁束を弱くした弱磁束部であ
る。請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか
１項に記載の直流機において、前記特極部を設けた一方
のマグネットの反対側にある他方のマグネットには、該
マグネットにおける他の部位よりも磁束を弱くした弱磁
束部が形成され、前記弱磁束部は、前記電機子コイルが
巻装される複数のティースにおける一方のティースバー
端部が前記特極部にさしかかるとき、その反対側のティ
ースバー端部がさしかかるようになる場所に設けられて
いる。According to a sixth aspect of the present invention, in the DC machine according to any one of the first to third aspects, the special pole portion is
It is a weak magnetic flux part in which the magnetic flux is weaker than the adjacent magnets. According to a seventh aspect of the present invention, in the DC machine according to any one of the first to sixth aspects, the other magnet on the opposite side of the one magnet provided with the special pole portion is the magnet in the magnet. A weak magnetic flux portion is formed in which the magnetic flux is weaker than the other portions, and the weak magnetic flux portion, when one of the teeth bar ends of the plurality of teeth around which the armature coil is wound reaches the special pole portion, It is provided at the place where the opposite end of the teeth bar comes into contact.

【００１１】（作用）請求項１〜３に記載の発明によれ
ば、一対のマグネット中の１つのマグネット端部に特極
部が設けられ、第３のブラシにより短絡される電機子コ
イルの鎖交磁束の変化量が抑えられる。この場合、電機
子が第１のブラシと第２のブラシにて給電され回転する
状態で、第３のブラシが短絡する電機子コイル内に生じ
る誘起電圧（コイル通電方向の逆向きの電圧）が低減さ
れ、第３のブラシによる整流障害が抑えられる。また、
特極部は、マグネット端部に設けられるので、特極部を
マグネット中央に設ける場合と比較して、回転駆動源と
なるマグネットの磁力の低下が抑制される。(Operation) According to the invention described in claims 1 to 3, a chain of armature coils, in which a special pole portion is provided at one magnet end of the pair of magnets and is short-circuited by the third brush. The change amount of the magnetic flux is suppressed. In this case, when the armature is powered by the first brush and the second brush and rotates, the induced voltage (voltage opposite to the coil energization direction) generated in the armature coil short-circuited by the third brush is generated. It is reduced and the commutation obstacle by the 3rd brush is suppressed. Also,
Since the special pole portion is provided at the end portion of the magnet, reduction in magnetic force of the magnet serving as the rotation drive source is suppressed as compared with the case where the special pole portion is provided at the center of the magnet.

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、特極部
は、隣接するマグネットと逆方向の磁束を発生し、その
隣接するマグネットの反対側にある他方のマグネットと
同一の極性となる。ここで、第３のブラシが隣り合う両
セグメントを短絡し始めるとき、当該両セグメントに結
線した電機子コイルが巻装される複数のティースのティ
ースバー端部（先端又は後端）は特極部にさしかかる。
一方、その特極部にさしかかる方向と反対側のティース
バー端部は、同特極部が隣接するマグネットの反対側の
マグネットに位置する。つまり、第３ブラシによる短絡
期間において、ティースバー先端と後端が位置する特極
部とマグネットとの極性が同じになる。そのため、短絡
期間における電機子コイルの鎖交磁束は、ティースバー
先端側と後端側とで相殺され、同鎖交磁束を略一定とす
ることが可能となる。よって、電機子コイル内に生じる
誘起電圧（コイル通電方向の逆向きの電圧）がより低減
される。According to the fourth aspect of the invention, the special pole portion generates a magnetic flux in the opposite direction to the adjacent magnet and has the same polarity as the other magnet on the opposite side of the adjacent magnet. Here, when the third brush starts to short-circuit both adjacent segments, the tooth bar ends (tips or rear ends) of the plurality of teeth around which the armature coils connected to the segments are wound are the special pole parts. Approach.
On the other hand, the end of the teeth bar on the side opposite to the direction toward the special pole portion is located on the magnet on the opposite side of the magnet to which the special pole portion is adjacent. That is, in the short circuit period by the third brush, the polarities of the special pole portion where the tooth bar front and rear ends are located and the magnet are the same. Therefore, the interlinkage magnetic flux of the armature coil during the short circuit period is canceled by the front end side and the rear end side of the teeth bar, and the interlinkage magnetic flux can be made substantially constant. Therefore, the induced voltage generated in the armature coil (voltage opposite to the coil energization direction) is further reduced.

【００１３】請求項５に記載の発明によれば、強磁性体
からなる特極部がマグネットにおける回転方向側の端部
に設けられる。この場合、直流機の駆動時において、特
極部は、電機子の発生する磁界により隣接するマグネッ
トの逆極性に磁化される。そのため、請求項４に記載の
発明と同様に、第３ブラシの短絡期間における電機子コ
イルの鎖交磁束は、ティースバー先端側と後端側とで相
殺され、同鎖交磁束を略一定とすることが可能となる。
よって、電機子コイル内に生じる誘起電圧（コイル通電
方向の逆向きの電圧）がより低減される。According to the fifth aspect of the invention, the special pole portion made of a ferromagnetic material is provided at the end of the magnet on the rotation direction side. In this case, when the DC machine is driven, the special pole portion is magnetized by the magnetic field generated by the armature to have the opposite polarity of the adjacent magnet. Therefore, similarly to the invention described in claim 4, the interlinkage magnetic flux of the armature coil during the short-circuit period of the third brush is canceled by the tooth bar front end side and the tooth bar end side, and the same interlinkage magnetic flux becomes substantially constant. It becomes possible to do.
Therefore, the induced voltage generated in the armature coil (voltage opposite to the coil energization direction) is further reduced.

【００１４】請求項６に記載の発明によれば、特極部
は、隣接するマグネットよりも磁束の弱い弱磁束部とな
っている。この場合、請求項４又は請求項５のように、
ティースバー先端側と後端側とで鎖交磁束を相殺するこ
とはできないが、該鎖交磁束の変化量が抑制され、電機
子コイル内に生じる誘起電圧（コイル通電方向の逆向き
の電圧）を低減できる。According to the invention described in claim 6, the special pole portion is a weak magnetic flux portion having a weaker magnetic flux than the adjacent magnets. In this case, as in claim 4 or claim 5,
It is not possible to cancel the interlinkage magnetic flux between the tip side and the rear end side of the teeth bar, but the amount of change in the interlinkage flux is suppressed, and the induced voltage generated in the armature coil (voltage opposite to the coil energization direction). Can be reduced.

【００１５】請求項７に記載の発明によれば、特極部を
設けた一方のマグネットの反対側にある他方のマグネッ
トには、他の部位よりも磁束を弱くした弱磁束部が形成
されている。この弱磁束部は、電機子コイルが巻装され
る複数のティースにおける一方のティースバー端部（先
端又は後端）が前記特極部にさしかかるとき、その反対
側となる他方のティースバー端部がさしかかるような場
所に配設されている。このようにすれば、一方のマグネ
ット端部に形成した特極部と、他方のマグネットに形成
した弱磁束部によって、電機子コイルの鎖交磁束の変化
が確実に抑えられ、電機子コイル内に生じる誘起電圧
（コイル通電方向の逆向きの電圧）がより低減される。According to the seventh aspect of the invention, a weak magnetic flux portion having a weaker magnetic flux than other portions is formed in the other magnet on the opposite side of the one magnet provided with the special pole portion. There is. This weak magnetic flux portion is the other tooth bar end portion on the opposite side when one tooth bar end portion (front end or rear end) of the plurality of teeth around which the armature coil is wound approaches the special pole portion. It is placed in such a place that it can be touched. With this configuration, the special pole portion formed on one magnet end portion and the weak magnetic flux portion formed on the other magnet reliably suppress the change in the interlinkage magnetic flux of the armature coil, and The induced voltage (voltage in the direction opposite to the coil energization direction) that occurs is further reduced.

【００１６】[0016]

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
直流機としての直流モータ（例えばワイパモータ）に具
体化した第１実施形態を図面に従って説明する。図１
は、本実施形態のワイパモータ１の概略構造を示す部分
断面図である。ワイパモータ１は、マグネット２，３、
電機子４、コンミテータ５及び複数のブラシ６〜８を有
している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment in which the present invention is embodied in a DC motor (for example, a wiper motor) as a DC machine will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the schematic structure of the wiper motor 1 of the present embodiment. The wiper motor 1 includes magnets 2, 3,
It has an armature 4, a commutator 5, and a plurality of brushes 6-8.

【００１７】詳述すると、本実施形態のワイパモータ１
は、２極の直流モータであって、ヨーク（モータハウジ
ング）９内において、Ｎ極及びＳ極を形成する２つのマ
グネット２，３が電機子４を挟んで対向して配置されて
いる。電機子４は、電機子コア１０とそのコア１０に巻
装される電機子コイル１１とを有し、直流電流の供給に
より回転駆動する。More specifically, the wiper motor 1 of this embodiment
Is a two-pole DC motor in which two magnets 2 and 3 forming an N-pole and an S-pole are arranged to face each other with an armature 4 sandwiched therebetween in a yoke (motor housing) 9. The armature 4 has an armature core 10 and an armature coil 11 wound around the core 10, and is rotationally driven by supplying a direct current.

【００１８】電機子コア１０には、複数のティース１０
ａが形成されており、そのうちの隣接する所定個数（実
施形態では５個）毎のティース１０ａの周囲に電機子コ
イル１１が巻き付けられている。なお、本実施形態で
は、ティース１０ａの個数は１２個であり、そのティー
ス１０ａが、電機子４の周方向に沿って３０°毎に配置
されている。従って、隣り合うティース１０ａの中心線
のなす角度、すなわち、配列ピッチあるいはモータ電機
子スロット角θは３０°（＝３６０°／１２）である。
また、図示を省略しているが、複数の電機子コイル１１
が５つのティース１０ａ毎に同様に巻き付けられてい
る。つまり、巻線の巻装方式は分布巻である。The armature core 10 includes a plurality of teeth 10
a is formed, and the armature coil 11 is wound around a predetermined number (five in the embodiment) of adjacent teeth 10a. In the present embodiment, the number of teeth 10a is 12, and the teeth 10a are arranged every 30 ° along the circumferential direction of the armature 4. Therefore, the angle formed by the center lines of the adjacent teeth 10a, that is, the array pitch or the motor armature slot angle θ is 30 ° (= 360 ° / 12).
Although not shown, a plurality of armature coils 11
Are similarly wound around every five teeth 10a. That is, the winding method of the winding is distributed winding.

【００１９】コンミテータ５は、電機子４の一端に配設
され、複数のセグメント１２を有している。本実施形態
では、１２個のセグメント１２が周方向に３０°毎に設
けられている。前記５つのティース１０ａに巻装された
電機子コイル１１は該５つのティース１０ａと略対向す
る側の２つのセグメント１２（例えばセグメント１２
ａ，１２ｂ）に結線している。The commutator 5 is arranged at one end of the armature 4 and has a plurality of segments 12. In this embodiment, twelve segments 12 are provided every 30 ° in the circumferential direction. The armature coil 11 wound around the five teeth 10a has two segments 12 (for example, the segment 12) on the side substantially facing the five teeth 10a.
a, 12b).

【００２０】また、複数のブラシ６〜８は、コンミテー
タ５に摺接するように付勢された状態で配設されてい
る。本実施形態では、３つのブラシ６〜８が配設されて
いる。その中で、第１及び第２のブラシとしての第１及
び第２ブラシ６，７は、１８０°離れた（対向する）関
係に配設され、第３のブラシとしての第３ブラシ８は、
第１ブラシ６と所定の角度δをなすように配設されてい
る。本実施形態では、角度δは第１ブラシ６から回転方
向になす鋭角となるように設定されている。さらに、ブ
ラシ６〜８は、それぞれの端子６ａ〜８ａを介して直流
電源回路１３に接続される。Further, the plurality of brushes 6 to 8 are arranged in a biased state so as to come into sliding contact with the commutator 5. In this embodiment, three brushes 6 to 8 are arranged. Among them, the first and second brushes 6 and 7 as the first and second brushes are arranged in a relationship of being 180 degrees apart (opposing), and the third brush 8 as the third brush is
It is disposed so as to form a predetermined angle δ with the first brush 6. In the present embodiment, the angle δ is set to be an acute angle formed by the first brush 6 in the rotation direction. Further, the brushes 6 to 8 are connected to the DC power supply circuit 13 via the respective terminals 6a to 8a.

【００２１】詳述すると、直流電源回路１３は、直流電
源１４と切り替えスイッチ１５を備え、ブラシ６，８
は、それぞれ端子６ａ，８ａ及び切り替えスイッチ１５
を介して直流電源１４のプラス電極に接続され、第２ブ
ラシ７は、端子７ａを介して直流電源１４のマイナス電
極に接続されている。つまり、運転状況によって切り替
えスイッチ１５を切り替えてブラシ６，７を介してモー
タ１に給電させるか又はブラシ７，８を介してモータ１
に給電させるかを選択する。More specifically, the DC power supply circuit 13 includes a DC power supply 14 and a changeover switch 15, and the brushes 6, 8 are provided.
Are terminals 6a and 8a and a selector switch 15 respectively.
The second brush 7 is connected to the positive electrode of the DC power source 14 via the terminal 7a, and is connected to the negative electrode of the DC power source 14 via the terminal 7a. That is, the changeover switch 15 is switched depending on the driving condition to supply power to the motor 1 via the brushes 6 and 7, or the motor 1 is supplied via the brushes 7 and 8.
Select whether to feed power to.

【００２２】本実施形態では、通常運転（低速仕様）の
場合、ブラシ６，７を介してモータ１に給電させるよう
切り替えスイッチ１５を切り替え、高速運転の場合、ブ
ラシ７，８を介してモータ１に給電させるよう切り替え
スイッチ１５を切り替えるようにしている。つまり、ブ
ラシ６，７は、低速回転である第１ポジションに配置さ
れ、ブラシ７，８は、高速回転である第２ポジションに
配置されている。In the present embodiment, in the normal operation (low speed specification), the changeover switch 15 is switched so that the motor 1 is supplied with power via the brushes 6 and 7, and in the high speed operation, the motor 1 is supplied via the brushes 7 and 8. The change-over switch 15 is switched so that the power is supplied to. That is, the brushes 6 and 7 are arranged in the first position which is low speed rotation, and the brushes 7 and 8 are arranged in the second position which is high speed rotation.

【００２３】そして、切り替えスイッチ１５の切り替え
によって、直流電源１４から供給される直流電流が、ブ
ラシ６，７又はブラシ７，８とコンミテータ５のセグメ
ント１２を経て電機子コイル１１に流れる。これによっ
て、電機子４が時計回り方向（図中、Ｘ矢印方向）に回
転する。When the change-over switch 15 is switched, the DC current supplied from the DC power supply 14 flows through the brushes 6 and 7 or the brushes 7 and 8 and the segment 12 of the commutator 5 to the armature coil 11. As a result, the armature 4 rotates in the clockwise direction (X arrow direction in the figure).

【００２４】前記マグネット２，３は、互いに電機子４
の中心軸に対して点対称となるように配置されており、
図１及び図２に示すように、マグネット３の端部（電機
子４の回転方向側の端部）には、特極部１６が設けられ
ている。特極部１６は、マグネット３に対して逆方向の
磁束を発生する逆磁束部となっている。つまり、本実施
形態において、マグネット３の極性はＳ極であり、特極
部１６の極性は、マグネット２と同極のＮ極である。な
お、特極部１６は、マグネット３と一体的に形成されて
おり、該マグネット３の着磁後、その着磁工程の逆向き
の磁界を加えることで着磁される。The magnets 2 and 3 are connected to each other by an armature 4
Are arranged so that they are point-symmetric with respect to the central axis of
As shown in FIGS. 1 and 2, a special pole portion 16 is provided at the end of the magnet 3 (the end on the rotation direction side of the armature 4). The special pole portion 16 is a reverse magnetic flux portion that generates a reverse magnetic flux with respect to the magnet 3. That is, in the present embodiment, the polarity of the magnet 3 is the S pole, and the polarity of the special pole portion 16 is the N pole having the same pole as the magnet 2. The special pole portion 16 is formed integrally with the magnet 3, and is magnetized by applying a magnetic field in the opposite direction of the magnetizing process after the magnet 3 is magnetized.

【００２５】図１に示すように、特極部１６は、電機子
４の回転中に第３ブラシ８が両セグメント１２ａ，１２
ｂを短絡し始めるとき、両セグメント１２ａ，１２ｂに
結線した電機子コイル１１が巻装される５つのティース
１０ａにおける回転方向逆側のティースバー後端１０ｂ
が該特極部１６にさしかかるようになる場所に設けられ
る。また、特極部１６は、第３ブラシ８が両セグメント
１２ａ，１２ｂを短絡する期間（短絡期間）となる回転
方向の角度θ１に対応する幅にて形成されている。As shown in FIG. 1, in the special pole portion 16, when the armature 4 is rotating, the third brush 8 has both segments 12a and 12b.
When short-circuiting b is started, the tooth bar rear end 10b on the opposite side in the rotational direction of the five teeth 10a around which the armature coil 11 connected to both segments 12a, 12b is wound.
Is provided at a position where it reaches the special pole portion 16. Further, the special pole portion 16 is formed with a width corresponding to an angle θ1 in the rotation direction, which is a period (short-circuit period) in which the third brush 8 short-circuits both segments 12a and 12b.

【００２６】第３ブラシ８によるセグメント１２ａ，１
２ｂの短絡期間には、セグメント１２ａ，１２ｂに結線
した電機子コイル１１が巻装される５つのティース１０
ａにおける回転方向側のティースバー先端１０ｃは、マ
グネット２の略中央部（回転方向の角度θ１に対応する
幅を有する部位）２ａを通過する。本実施形態におい
て、特極部１６における磁束密度は、ティースバー先端
１０ｃが前記短絡期間中に対向するマグネット２の所定
の部位２ａと同極で同じ強さとなるよう形成されてい
る。Segments 12a, 1 by the third brush 8
During the short-circuit period of 2b, the five teeth 10 around which the armature coil 11 connected to the segments 12a and 12b is wound.
The tooth bar tip 10c on the rotation direction side in a passes through the substantially central portion (a portion having a width corresponding to the angle θ1 in the rotation direction) 2a of the magnet 2. In the present embodiment, the magnetic flux density in the special pole portion 16 is formed so that the tooth bar tip 10c has the same pole and strength as the predetermined portion 2a of the magnet 2 facing during the short circuit period.

【００２７】この場合、両セグメント１２ａ，１２ｂの
短絡期間において、両セグメント１２ａ，１２ｂに結線
した電機子コイル１１の鎖交磁束は略一定となる。つま
り、図１の状態から電機子４が角度θ１だけ回転すると
き（短絡期間）には、ティースバー先端１０ｃ側で磁束
が加わり、ティースバー後端１０ｂ側で磁束が減少す
る。このとき、ティースバー先端１０ｃが対向するマグ
ネット２の所定部位２ａと、ティースバー後端１０ｂが
対向する特極部１６とが同極で同じ強さであるため、テ
ィースバー先端側で加算される磁束とティースバー後端
側で減算される磁束が同じとなる（相殺される）。よっ
て、短絡期間における電機子コイル１１の鎖交磁束が一
定となるため、ブラシ６，７にて給電する状態（通常運
転）では、ブラシ８により短絡される電機子コイル１１
の誘起電圧が押さえられる。In this case, the interlinkage magnetic flux of the armature coil 11 connected to both the segments 12a and 12b becomes substantially constant during the short circuit period of both the segments 12a and 12b. That is, when the armature 4 rotates from the state of FIG. 1 by the angle θ1 (short-circuit period), magnetic flux is added on the tooth bar tip 10c side and magnetic flux is reduced on the tooth bar rear end 10b side. At this time, since the predetermined portion 2a of the magnet 2 facing the tooth bar tip 10c and the special pole portion 16 facing the tooth bar rear end 10b have the same pole and the same strength, the addition is made on the tooth bar tip side. The magnetic flux and the magnetic flux subtracted on the rear end side of the teeth bar are the same (cancelled out). Therefore, the interlinkage magnetic flux of the armature coil 11 during the short-circuit period is constant, so that the armature coil 11 that is short-circuited by the brush 8 in the state where the brushes 6 and 7 supply power (normal operation)
The induced voltage of is suppressed.

【００２８】図３には、ブラシ６，７にて給電する状態
（通常運転）での電機子コイル１１に流れる電流の変化
を示している。本実施形態では、上述したように、ブラ
シ８による短絡期間において電機子コイル１１内に発生
する誘起電圧が押さえられる。そのため、電機子コイル
１１内に流れるコイル電流のピークＡ１及びピークＢ１
は、図１２に示す従来のピークＡ２、ピークＢ２と比較
して小さくなり、逆向きの激しい電流変化が抑制され
る。FIG. 3 shows changes in the current flowing through the armature coil 11 when the brushes 6 and 7 supply power (normal operation). In the present embodiment, as described above, the induced voltage generated in the armature coil 11 during the short circuit period by the brush 8 is suppressed. Therefore, the peak A1 and the peak B1 of the coil current flowing in the armature coil 11
Is smaller than the conventional peak A2 and peak B2 shown in FIG. 12, and a sharp reverse current change is suppressed.

【００２９】以上詳述したように本実施の形態は、以下
の特徴を有する。 （１）マグネット３端部に特極部１６を設け、第３ブラ
シ８により短絡される電機子コイル１１の鎖交磁束の変
化量を抑えるようにした。この場合、電機子コイル１１
内に生じる誘起電圧（コイル通電方向の逆向きの電圧）
が低減され、逆向きの電流変化を抑えることができる。
よって、第３ブラシ８での火花放電が防止され、モータ
１の電気雑音やブラシ摩耗を低減できる。As described in detail above, this embodiment has the following features. (1) The special pole portion 16 is provided at the end of the magnet 3 to suppress the amount of change in the interlinkage magnetic flux of the armature coil 11 that is short-circuited by the third brush 8. In this case, the armature coil 11
Induced voltage (voltage in the opposite direction of the coil energization direction)
Is reduced, and a reverse current change can be suppressed.
Therefore, spark discharge in the third brush 8 is prevented, and electric noise of the motor 1 and brush wear can be reduced.

【００３０】また、第３ブラシ８での火花放電が防止さ
れることから、雑音防止ための回路部品（インダクター
やコンデンサ等）が不要となり、モータ１の部品コスト
を低減することできる。Further, since the spark discharge at the third brush 8 is prevented, circuit parts (inductor, capacitor, etc.) for noise prevention are unnecessary, and the parts cost of the motor 1 can be reduced.

【００３１】さらに、特極部１６はマグネット３端部に
設けられているので、特極部１６をマグネット３中央に
設ける場合と比較して回転駆動源となるマグネット３の
磁力の低下を抑制することができる。Further, since the special pole portion 16 is provided at the end portion of the magnet 3, compared with the case where the special pole portion 16 is provided at the center of the magnet 3, a decrease in the magnetic force of the magnet 3 serving as a rotation drive source is suppressed. be able to.

【００３２】（２）本実施形態の特極部１６は、隣接す
るマグネット３と逆方向の磁束を発生する逆磁束部であ
るので、第３ブラシ８の短絡期間における電機子コイル
１１の鎖交磁束は、ティースバー先端１０ｃ側と後端１
０ｂ側とで相殺され、同鎖交磁束を略一定とすることが
可能となる。(2) Since the special pole portion 16 of this embodiment is a reverse magnetic flux portion that generates a magnetic flux in the opposite direction to the adjacent magnet 3, the interlinkage of the armature coil 11 during the short-circuiting period of the third brush 8. The magnetic flux is on the tooth bar tip 10c side and the rear end 1
The 0b side cancels each other out, and the same interlinkage magnetic flux can be made substantially constant.

【００３３】（第２実施形態）以下、本発明を具体化し
た第２実施形態を説明する。図４には、本実施形態にお
けるワイパモータ２１の概略構成を示している。なお、
第１実施形態と同じ構成であるものについては図面に同
一の符号を付すとともに、その詳細な説明を省略する。
そして、以下には第１実施形態との相違点を中心に説明
する。(Second Embodiment) The second embodiment of the present invention will be described below. FIG. 4 shows a schematic configuration of the wiper motor 21 in this embodiment. In addition,
The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted.
Then, the differences from the first embodiment will be mainly described below.

【００３４】すなわち、本実施形態において、マグネッ
ト３の端部に設けられている特極部１６ａは、強磁性体
（高透磁率材料）である、例えば軟鉄にて形成されてい
る。この特極部１６ａも、第１実施形態の特極部１６と
同じ位置に設けられている。つまり、特極部１６ａは、
第３ブラシ８が両セグメント１２ａ，１２ｂを短絡し始
めるとき、両セグメント１２ａ，１２ｂに結線した電機
子コイル１１が巻装される５つのティース１０ａにおけ
る回転方向逆側のティースバー後端１０ｂが該特極部１
６ａにさしかかるようになる場所に設けられる。また、
特極部１６ａも、第３ブラシ８による短絡期間となる回
転方向の角度θ１に対応する幅にて形成されている。That is, in this embodiment, the special pole portion 16a provided at the end of the magnet 3 is made of a ferromagnetic material (high magnetic permeability material), for example, soft iron. The special pole portion 16a is also provided at the same position as the special pole portion 16 of the first embodiment. That is, the special pole portion 16a is
When the third brush 8 starts to short-circuit both segments 12a and 12b, the tooth bar rear end 10b on the opposite side in the rotational direction of the five teeth 10a around which the armature coil 11 connected to both segments 12a and 12b is wound is the Special pole section 1
It is provided at a place where it reaches to 6a. Also,
The special pole portion 16a is also formed with a width corresponding to the angle θ1 in the rotation direction during the short circuit period by the third brush 8.

【００３５】一方、マグネット３に対向配置されるマグ
ネット２２において、ティースバー先端１０ｃが前記短
絡期間中に対向する部位２２ａは、図４及び図５に示す
ように、軸方向に沿って切り欠かれ、その厚さが他の部
位よりも薄くなっている。従って、部位２２ａにおける
磁束は、マグネット２２における他の部位の磁束よりも
弱くなっており、当該部位２２ａが弱磁束部に相当す
る。On the other hand, in the magnet 22 arranged so as to face the magnet 3, the portion 22a where the tooth bar tip 10c faces during the short circuit period is cut out along the axial direction as shown in FIGS. 4 and 5. , Its thickness is thinner than other parts. Therefore, the magnetic flux in the portion 22a is weaker than the magnetic flux in other portions of the magnet 22, and the portion 22a corresponds to the weak magnetic flux portion.

【００３６】本実施形態において、マグネット３端部の
特極部１６ａは強磁性体からなるため、モータ２１の運
転時において、電機子４の発生する磁界により磁化され
る。具体的には、特極部１６ａはマグネット３における
回転方向側の端部に位置し、電機子４においてその特極
部１６ａに対向する部位の磁界の極性はＳ極である。そ
のため、特極部１６ａは、マグネット３の極性（Ｓ極）
に対して逆極性となるＮ極に磁化される。本実施形態で
は、その特極部１６ａの磁束密度に基づいて、前記マグ
ネット２における弱磁束部２２ａの厚さ（切り欠きの深
さ）が設定されている。すなわち、ブラシ６，７を介し
て給電する通常運転時の特極部１６ａの磁束と、マグネ
ット２２における弱磁束部２２ａの磁束が概略同じとな
るよう弱磁束部２２ａの厚さが設定されている。In this embodiment, since the special pole portion 16a at the end of the magnet 3 is made of a ferromagnetic material, it is magnetized by the magnetic field generated by the armature 4 when the motor 21 is operating. Specifically, the special pole portion 16a is located at the end of the magnet 3 on the rotation direction side, and the polarity of the magnetic field of the portion of the armature 4 facing the special pole portion 16a is the S pole. Therefore, the special pole portion 16a has the polarity of the magnet 3 (S pole).
It is magnetized to the N pole which has the opposite polarity with respect to. In the present embodiment, the thickness (depth of the cutout) of the weak magnetic flux portion 22a in the magnet 2 is set based on the magnetic flux density of the special pole portion 16a. That is, the thickness of the weak magnetic flux portion 22a is set so that the magnetic flux of the special pole portion 16a during the normal operation of supplying power via the brushes 6 and 7 and the magnetic flux of the weak magnetic flux portion 22a of the magnet 22 are substantially the same. .

【００３７】このようにワイパモータ２１を構成する
と、上記第１実施形態と同様に、両セグメント１２ａ，
１２ｂの短絡期間において、両セグメント１２ａ，１２
ｂに結線した電機子コイル１１の鎖交磁束は略一定とな
り、電機子コイル１１内に発生する誘起電圧が押さえら
れる。よって、第３ブラシ８での火花放電が防止され、
モータ２１の電気雑音やブラシ摩耗を低減できる。When the wiper motor 21 is constructed as described above, both the segments 12a,
In the short circuit period of 12b, both segments 12a, 12
The interlinkage magnetic flux of the armature coil 11 connected to b becomes substantially constant, and the induced voltage generated in the armature coil 11 is suppressed. Therefore, the spark discharge in the third brush 8 is prevented,
It is possible to reduce electric noise and brush wear of the motor 21.

【００３８】（第３実施形態）以下、本発明を具体化し
た第３実施形態を説明する。図６には、本実施形態にお
けるワイパモータ３１の概略構成を示している。図６に
おいて、上記第１実施形態と同じ構成であるものについ
ては同一の符号を付している。(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described below. FIG. 6 shows a schematic configuration of the wiper motor 31 in this embodiment. In FIG. 6, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【００３９】本実施形態では、第３ブラシ８が電機子コ
イル１１を短絡する期間において、同コイル１１が巻装
される５つのティース１０ａのティースバー先端１０ｃ
及びティースバー後端１０ｂが通過する区間（図６にお
いて、角度θ１で示される回転位置の区間）に磁極を設
けないようにしている。In this embodiment, the teeth bar tips 10c of the five teeth 10a around which the armature coil 11 is short-circuited by the third brush 8 are wound.
The magnetic poles are not provided in the section through which the tooth bar rear end 10b passes (section in the rotational position indicated by the angle θ1 in FIG. 6).

【００４０】詳しくは、マグネット３に対向配置される
マグネット３２は、２つの分割片３２ａ，３２ｂから構
成されている。そして、ヨーク９内において、その両分
割片３２ａ，３２ｂを、角度θ１に対応する幅で離間さ
せ、該両分割片３２ａ，３２ｂ間に隙間３２ｃが形成さ
れるよう配置させている。その隙間３２ｃは、第３ブラ
シ８がセグメント１２ａ，１２ｂを短絡し始めるとき、
当該セグメント１２ａ，１２ｂに結線した電機子コイル
１１が巻装される５つのティース１０ａにおける回転方
向側のティースバー先端１０ｃが該隙間３２ｃにさしか
かるようになる位置に設けられている。その隙間３２ｃ
の角度θ１は、第３ブラシ８によるセグメント１２ａ，
１２ｂの短絡期間に対応する角度としている。More specifically, the magnet 32 arranged to face the magnet 3 is composed of two divided pieces 32a and 32b. Then, in the yoke 9, the divided pieces 32a, 32b are separated by a width corresponding to the angle θ1, and a gap 32c is formed between the divided pieces 32a, 32b. The gap 32c is such that when the third brush 8 starts short-circuiting the segments 12a and 12b,
The teeth bar tips 10c on the rotation direction side of the five teeth 10a around which the armature coils 11 connected to the segments 12a and 12b are wound are provided at positions where they approach the gap 32c. The gap 32c
Angle θ1 of the segment 12a by the third brush 8,
The angle corresponds to the short circuit period 12b.

【００４１】また、第３ブラシ８がセグメント１２ａ，
１２ｂを短絡し始めるときにおいて、前記ティースバー
後端１０ｂがマグネット３端部にさしかかるようマグネ
ット３を配置している。そして、その短絡期間にはティ
ースバー後端１０ｂがマグネット３及びマグネット３２
間に形成される空間（隙間）に位置するようにしてい
る。なお、本実施形態では、マグネット３の端部から回
転方向側に角度θ１の空間が特極部の役割を果たす。Further, the third brush 8 has the segments 12a,
The magnet 3 is arranged so that the rear end 10b of the teeth bar reaches the end of the magnet 3 when the short circuit of 12b starts. Then, during the short-circuit period, the teeth bar rear end 10b is moved to the magnet 3 and the magnet 32.
It is located in the space (gap) formed between them. In the present embodiment, the space having an angle θ1 from the end of the magnet 3 toward the rotation direction serves as a special pole portion.

【００４２】このようにワイパモータ３１を構成する
と、上記第１及び第２実施形態と同様に、両セグメント
１２ａ，１２ｂの短絡期間において、両セグメント１２
ａ，１２ｂに結線した電機子コイル１１の鎖交磁束は略
一定となり、電機子コイル１１内に発生する誘起電圧が
押さえられる。よって、第３ブラシ８での火花放電が抑
制され、モータ３１の電気雑音やブラシ摩耗を低減でき
る。When the wiper motor 31 is constructed in this manner, as in the first and second embodiments, both segments 12a and 12b are short-circuited during the short-circuiting period.
The interlinkage magnetic flux of the armature coil 11 connected to a and 12b becomes substantially constant, and the induced voltage generated in the armature coil 11 is suppressed. Therefore, spark discharge in the third brush 8 is suppressed, and electric noise of the motor 31 and brush wear can be reduced.

【００４３】また、本実施形態では、マグネット３２の
隙間３２ｃは、分断されたマグネット３２の両分割片３
２ａ，３２ｂを離間配置することによって形成される。
さらに、上記実施形態のように、マグネット３端部に逆
極性の磁極となる特極部１６や強磁性体からなる特極部
１６ａを配設する必要もない。よって、ワイパモータ３
１の製造が容易となり、コスト的にも有利なものとな
る。Further, in this embodiment, the gap 32c of the magnet 32 is divided into the divided pieces 3 of the magnet 32 which are divided.
It is formed by arranging 2a and 32b apart.
Further, unlike the above-described embodiment, it is not necessary to dispose the special pole portion 16 that is a magnetic pole of opposite polarity or the special pole portion 16a that is made of a ferromagnetic material at the end of the magnet 3. Therefore, the wiper motor 3
1 is easy to manufacture and is advantageous in terms of cost.

【００４４】（第４実施形態）以下、本発明を具体化し
た第４実施形態を説明する。図７には、本実施形態にお
けるワイパモータ４１の概略構成を示している。図７に
おいて、上記第１実施形態と同じ構成であるものについ
ては同一の符号を付すとともに、その詳細な説明を省略
する。そして、以下には第１実施形態との相違点を中心
に説明する。(Fourth Embodiment) The fourth embodiment of the present invention will be described below. FIG. 7 shows a schematic configuration of the wiper motor 41 in this embodiment. In FIG. 7, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Then, the differences from the first embodiment will be mainly described below.

【００４５】上記第１実施形態において、５つのティー
ス１０ａに巻装された電機子コイル１１は該５つのティ
ース１０ａと略対向する側の２つのセグメント１２（例
えばセグメント１２ａ，１２ｂ）に結線している。これ
に対し、本実施形態では、５つのティース１０ａに巻装
された電機子コイル１１は該５つのティース１０ａと同
一方向の略中央に位置する２つのセグメント１２（例え
ばセグメント１２ｃ，１２ｄ）に結線している。また、
第３ブラシ８は、第１ブラシ６と所定の角度δ１をなす
ように配設されている。本実施形態では、角度δ１は第
１ブラシ６から回転方向（Ｘ矢印方向）にほぼ９０°と
なるように設定されている。In the first embodiment, the armature coil 11 wound around the five teeth 10a is connected to the two segments 12 (for example, the segments 12a and 12b) on the side substantially facing the five teeth 10a. There is. On the other hand, in the present embodiment, the armature coil 11 wound around the five teeth 10a is connected to the two segments 12 (for example, the segments 12c and 12d) located substantially in the center in the same direction as the five teeth 10a. is doing. Also,
The third brush 8 is arranged so as to form a predetermined angle δ1 with the first brush 6. In this embodiment, the angle δ1 is set to be approximately 90 ° from the first brush 6 in the rotation direction (X arrow direction).

【００４６】本実施形態において、マグネット３の端部
（電機子４の回転方向側の端部）には、第１実施形態と
同様に、マグネット３に対して逆方向の磁束を発生する
特極部１６が設けられている。この特極部１６は、第３
ブラシ８が両セグメント１２ａ，１２ｂを短絡し始める
とき、両セグメント１２ａ，１２ｂに結線した電機子コ
イル１１が巻装される５つのティース１０ａにおける回
転方向側のティースバー先端１０ｃが該特極部１６にさ
しかかるようになる場所に設けられる。In the present embodiment, at the end portion of the magnet 3 (the end portion on the rotating direction side of the armature 4), a special pole for generating a magnetic flux in the opposite direction to the magnet 3 is formed, as in the first embodiment. A section 16 is provided. This special pole portion 16 is the third
When the brush 8 starts to short-circuit both the segments 12a and 12b, the tooth bar tips 10c on the rotational direction side of the five teeth 10a around which the armature coil 11 connected to the segments 12a and 12b is wound are the special pole portions 16. It will be installed in a place where it will be exposed.

【００４７】このようにワイパモータ４１を構成して
も、両セグメント１２ａ，１２ｂの短絡期間において、
両セグメント１２ａ，１２ｂに結線した電機子コイル１
１内に発生する誘起電圧（コイル通電方向の逆向きの電
圧）が押さえられる。よって、第３ブラシ８での火花放
電が防止され、モータ２１の電気雑音やブラシ摩耗を低
減できる。Even if the wiper motor 41 is configured as described above, during the short-circuit period of both the segments 12a and 12b,
Armature coil 1 connected to both segments 12a, 12b
The induced voltage (voltage opposite to the coil energization direction) generated in 1 is suppressed. Therefore, spark discharge at the third brush 8 is prevented, and electric noise of the motor 21 and brush wear can be reduced.

【００４８】なお、上記以外に次の形態にて具体化でき
る。 ○上記第１実施形態において、マグネット３端部の特極
部１６は、マグネット３の逆方向の磁束を発生するもの
であったが、これに限定されるものではなく、マグネッ
ト３よりも磁束を弱くした弱磁束部としてもよい。具体
的には、図８に示すように、マグネット５１の端部を薄
く切り欠くことにより特極部（弱磁束部）１６ｂを形成
してもよいし、図９に示すように、マグネット５２の端
部における着磁を弱くすることで特極部（弱磁束部）１
６ｃを形成してもよい。この場合、第１実施形態のよう
に、電機子コイル１１の鎖交磁束を略一定とすることは
できないが、その鎖交磁束の変化量を抑えることができ
るので、電機子コイル１１内に発生する誘起電圧を抑え
ることができる。In addition to the above, the present invention can be embodied in the following forms. In the first embodiment, the special pole portion 16 at the end of the magnet 3 generates the magnetic flux in the opposite direction of the magnet 3, but the invention is not limited to this, and the magnetic flux is generated more than the magnet 3. The weak magnetic flux portion may be weakened. Specifically, as shown in FIG. 8, the special pole portion (weak magnetic flux portion) 16b may be formed by thinly notching the end portion of the magnet 51, or as shown in FIG. Special pole part (weak magnetic flux part) by weakening the magnetization at the end 1
6c may be formed. In this case, unlike the first embodiment, the interlinkage magnetic flux of the armature coil 11 cannot be made substantially constant, but since the change amount of the interlinkage magnetic flux can be suppressed, it is generated in the armature coil 11. The induced voltage that occurs can be suppressed.

【００４９】勿論、上記第４実施形態における特極部１
６を図８の特極部１６ｂや図９の特極部１６ｃに代えて
具体化してもよい。この場合も、電機子コイル１１内に
発生する誘起電圧を抑えることができる。Of course, the special pole portion 1 in the fourth embodiment described above.
6 may be embodied in place of the special pole portion 16b of FIG. 8 and the special pole portion 16c of FIG. Also in this case, the induced voltage generated in the armature coil 11 can be suppressed.

【００５０】○上記第２実施形態では、マグネット２２
における内周面を切り欠いて弱磁束部２２ａを形成して
いたが、それに限定するものではない。例えば、図１０
のマグネット５３のように、軸方向端部から中央部分ま
で延びる切り欠き部５３ａに他の部位よりも磁束が弱い
弱磁束部５４を設けてもよい。また、図１１に示すよう
に、マグネット５５を貫通する貫通孔５５ａに他の部位
よりも磁束が弱い弱磁束部５６を形成してもよい。な
お、マグネット５３の弱磁束部５４及びマグネット５５
の弱磁束部５６は、磁性材料を異ならせることにより形
成する。In the second embodiment, the magnet 22 is used.
Although the weak magnetic flux portion 22a is formed by cutting out the inner peripheral surface of the above, the invention is not limited to this. For example, in FIG.
Like the magnet 53, the weak magnetic flux portion 54 having a weaker magnetic flux than other portions may be provided in the cutout portion 53a extending from the axial end portion to the central portion. Further, as shown in FIG. 11, a weak magnetic flux portion 56 having a weaker magnetic flux than other portions may be formed in the through hole 55a penetrating the magnet 55. The weak magnetic flux portion 54 of the magnet 53 and the magnet 55
The weak magnetic flux portion 56 is formed by using different magnetic materials.

【００５１】○本発明をティースが１２個以外の複数個
設けられたモータに具体化してもよい。また、同一電機
子コイルが巻装されるティースを５個以外のｎ個とした
モータに具体化してもよい。さらに、第３ブラシ８を複
数個設けたモータに具体化してもよい。The present invention may be embodied in a motor provided with a plurality of teeth other than twelve. Further, the same armature coil may be wound around the motor with n teeth other than five. Further, it may be embodied as a motor provided with a plurality of third brushes 8.

【００５２】○上記各実施形態では、直流機としてワイ
パモータ１に具体化したが、その他の直流モータに具体
化してもよし、直流発電機に具体化してもよい。上記実
施形態から把握できる技術思想をその効果とともに記載
する。In each of the above embodiments, the wiper motor 1 is embodied as a DC machine, but it may be embodied as another DC motor or a DC generator. The technical idea that can be understood from the above-described embodiment will be described along with its effects.

【００５３】（イ）複数のティースを有する電機子コア
に電機子コイルを巻装し前記電機子コイルがコンミュテ
ータに結線される電機子と、前記電機子を挟んで対向配
置される一対のマグネットと、前記電機子の中心軸に対
して対向位置に配置され、前記コンミュテータのセグメ
ントに接触する第１及び第２のブラシと、該第１及び第
２のブラシの対向位置から所定角度をなして配置され、
前記セグメントに接触する少なくとも１つの第３のブラ
シとを備えた直流機において、前記一対のマグネット中
の一方のマグネットは、分断した分割片からなり、その
分割片は、該分割片間に所定角度間隔を有する隙間を形
成するように離間配置され、前記第３ブラシが隣り合う
両セグメントを短絡する短絡期間にて、当該両セグメン
トに結線した電機子コイルが巻装される複数のティース
における一方のティースバー端部が該隙間に位置するよ
うにし、他方のティースバー端部が前記一対のマグネッ
ト間に形成される隙間に位置するようにしたことを特徴
とする直流機。このようにしても、電機子コイルの鎖交
磁束の変化が確実に抑えられ、電機子コイル内に生じる
誘起電圧（コイル通電方向の逆向きの電圧）を低減でき
る。(A) An armature in which an armature coil is wound around an armature core having a plurality of teeth, and the armature coil is connected to a commutator; and a pair of magnets arranged to face each other with the armature interposed therebetween. , The first and second brushes arranged at a position facing the central axis of the armature and contacting the segment of the commutator, and arranged at a predetermined angle from the facing position of the first and second brushes Is
In a DC machine including at least one third brush that contacts the segment, one magnet of the pair of magnets is composed of divided pieces, and the divided pieces have a predetermined angle between the divided pieces. One of a plurality of teeth in which armature coils connected to both segments are wound in a short-circuit period in which the third brush short-circuits both adjacent segments so as to form a gap having a gap. A DC machine, characterized in that an end of the teeth bar is located in the gap, and an end of the other teeth bar is located in a gap formed between the pair of magnets. Even in this case, the change in the interlinkage magnetic flux of the armature coil can be reliably suppressed, and the induced voltage (voltage opposite to the coil energization direction) generated in the armature coil can be reduced.

【００５４】[0054]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
第３のブラシによる整流障害を取り除くことができ、直
流機のコスト低減を図ることができる。As described in detail above, according to the present invention,
The rectification obstacle due to the third brush can be removed, and the cost of the DC machine can be reduced.

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

【図１】 第１実施形態における直流モータの概略構成
を示す部分断面図。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a DC motor according to a first embodiment.

【図２】 特極部を設けたマグネットの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a magnet provided with a special pole portion.

【図３】 電機子コイル内に流れるコイル電流の変化を
示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing changes in coil current flowing in the armature coil.

【図４】 第２実施形態における直流モータの概略構成
を示す部分断面図。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a DC motor according to a second embodiment.

【図５】 弱磁束部を設けたマグネットの斜視図。FIG. 5 is a perspective view of a magnet provided with a weak magnetic flux portion.

【図６】 第３実施形態における直流モータの概略構成
を示す部分断面図。FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a DC motor according to a third embodiment.

【図７】 第４実施形態における直流モータの概略構成
を示す部分断面図。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a DC motor according to a fourth embodiment.

【図８】 別例のマグネットの特極部を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory view showing a special pole portion of a magnet of another example.

【図９】 別例のマグネットの特極部を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory view showing a special pole portion of a magnet of another example.

【図１０】 別例の弱磁束部を設けたマグネットの斜視
図。FIG. 10 is a perspective view of a magnet provided with another weak magnetic flux portion.

【図１１】 別例の弱磁束部を設けたマグネットの斜視
図。FIG. 11 is a perspective view of a magnet provided with another weak magnetic flux portion.

【図１２】 従来の電機子コイル内に流れるコイル電流
の変化を示すグラフ。FIG. 12 is a graph showing changes in coil current flowing in a conventional armature coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…直流機としてのワイパモータ、２，３…マグネッ
ト、４…電機子、５…コンミテータ、６…第１のブラシ
としての第１ブラシ、７…第２のブラシとしての第２ブ
ラシ、８…第３のブラシとしての第３ブラシ、１０…電
機子コア、１０ａ…ティース、１０ｂ…ティースバー後
端、１０ｃ…ティースバー先端、１１…電機子コイル、
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…セグメント、
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…特極部、２１…直流機
としてのワイパモータ、２２…マグネット、２２ａ…弱
磁束部、３１…直流機としてのワイパモータ、３２…マ
グネット、４１…直流機としてのワイパモータ、５１…
マグネット、５２…マグネット、５３…マグネット、５
４…弱磁束部、５５…マグネット、５６…弱磁束部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wiper motor as a DC machine, 2, 3 ... Magnet, 4 ... Armature, 5 ... Commutator, 6 ... 1st brush as a 1st brush, 7 ... 2nd brush as a 2nd brush, 8 ... A third brush as a brush of No. 3, 10 ... Armature core, 10a ... Teeth, 10b ... Teeth bar rear end, 10c ... Teeth bar tip, 11 ... Armature coil,
12, 12a, 12b, 12c, 12d ... Segment,
16, 16a, 16b, 16c ... Special pole portion, 21 ... Wiper motor as DC machine, 22 ... Magnet, 22a ... Weak magnetic flux section, 31 ... Wiper motor as DC machine, 32 ... Magnet, 41 ... Wiper motor as DC machine, 51 ...
Magnet, 52 ... Magnet, 53 ... Magnet, 5
4 ... Weak magnetic flux part, 55 ... Magnet, 56 ... Weak magnetic flux part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H613 AA03 BB04 BB14 BB35 GA02 5H622 AA03 CA02 CA05 CB04 5H623 AA03 BB07 GG11 GG13 GG16 JJ01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 5H613 AA03 BB04 BB14 BB35 GA02                 5H622 AA03 CA02 CA05 CB04                 5H623 AA03 BB07 GG11 GG13 GG16                       JJ01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 複数のティースを有する電機子コアに電
機子コイルを巻装し前記電機子コイルがコンミュテータ
に結線される電機子と、前記電機子を挟んで対向配置さ
れる一対のマグネットと、前記電機子の中心軸に対して
対向位置に配置され、前記コンミュテータのセグメント
に接触する第１及び第２のブラシと、該第１及び第２の
ブラシの対向位置から所定角度をなして配置され、前記
セグメントに接触する少なくとも１つの第３のブラシと
を備えた直流機において、 前記一対のマグネット中の１つのマグネット端部に、前
記第３のブラシが隣り合う両セグメントを短絡する期間
にて当該両セグメントに結線した電機子コイルの鎖交磁
束の変化を抑えるための特極部を設けたことを特徴とす
る直流機。1. An armature in which an armature coil is wound around an armature core having a plurality of teeth, and the armature coil is connected to a commutator; and a pair of magnets arranged to face each other with the armature interposed therebetween. The first and second brushes, which are arranged at a position opposed to the central axis of the armature and are in contact with the segments of the commutator, and the first and second brushes are arranged at a predetermined angle from the opposed position. A DC machine comprising at least one third brush in contact with the segment, wherein one magnet end of the pair of magnets short-circuits both adjacent segments of the third brush. A direct current machine comprising a special pole portion for suppressing a change in interlinkage magnetic flux of an armature coil connected to the both segments. 【請求項２】 請求項１に記載の直流機において、 前記特極部は、前記電機子が前記第１のブラシと第２の
ブラシにて給電され回転する状態で、前記第３のブラシ
が隣り合う両セグメントを短絡し始めるとき、当該両セ
グメントに結線した電機子コイルが巻装される複数のテ
ィースにおける回転方向逆側のティースバー後端が該特
極部にさしかかるようになる場所に設けられているとと
もに、第３のブラシが両セグメントを短絡する期間とな
る回転方向角度に対応する幅にて形成されていることを
特徴とする直流機。2. The DC machine according to claim 1, wherein the special pole portion is configured such that the third brush is in a state in which the armature is powered by the first brush and the second brush and is rotated. Provided at a place where the rear end of the teeth bar on the opposite side in the direction of rotation of the plurality of teeth around which the armature coils connected to the two adjacent segments start is short-circuited when starting to short-circuit both adjacent segments. The DC machine is characterized in that the third brush is formed with a width corresponding to an angle in the rotation direction that is a period in which both segments are short-circuited. 【請求項３】 請求項１に記載の直流機において、 前記特極部は、前記電機子が前記第１のブラシと第２の
ブラシにて給電され回転する状態で、前記第３のブラシ
が隣り合う両セグメントを短絡し始めるとき、当該両セ
グメントに結線した電機子コイルが巻装される複数のテ
ィースにおける回転方向側のティースバー先端が該特極
部にさしかかるようになる場所に設けられているととも
に、前記第３のブラシが両セグメントを短絡する期間と
なる回転方向角度に対応する幅にて形成されていること
を特徴とする直流機。3. The DC machine according to claim 1, wherein, in the special pole portion, the third brush is in a state in which the armature is powered by the first brush and the second brush and is rotated. When short-circuiting both adjacent segments, the teeth bar tips on the rotation direction side of the plurality of teeth around which the armature coils connected to the both segments are wound are provided at a position where they come to the special pole portion. In addition, the DC brush is characterized in that the third brush is formed with a width corresponding to an angle in a rotation direction that is a period in which both segments are short-circuited. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の直
流機において、 前記特極部は、隣接するマグネットと逆方向の磁束を発
生する逆磁束部であることを特徴とする直流機。4. The direct current machine according to claim 1, wherein the special pole portion is a reverse magnetic flux portion that generates a magnetic flux in a direction opposite to that of an adjacent magnet. Machine. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の直
流機において、 前記特極部は、強磁性体からなり、前記マグネットにお
ける回転方向側の端部に設けられることを特徴とする直
流機。5. The DC machine according to claim 1, wherein the special pole portion is made of a ferromagnetic material, and is provided at an end portion of the magnet on a rotation direction side. DC machine to do. 【請求項６】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の直
流機において、 前記特極部は、隣接するマグネットよりも磁束を弱くし
た弱磁束部であることを特徴とする直流機。6. The DC machine according to claim 1, wherein the special pole section is a weak magnetic flux section having a weaker magnetic flux than an adjacent magnet. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の直
流機において、 前記特極部を設けた一方のマグネットの反対側にある他
方のマグネットには、該マグネットにおける他の部位よ
りも磁束を弱くした弱磁束部が形成され、 前記弱磁束部は、前記電機子コイルが巻装される複数の
ティースにおける一方のティースバー端部が前記特極部
にさしかかるとき、その反対側のティースバー端部がさ
しかかるようになる場所に設けられていることを特徴と
する直流機。7. The DC machine according to claim 1, wherein the other magnet on the opposite side of the one magnet provided with the special pole portion is provided with a portion other than the other portion of the magnet. A weak magnetic flux portion is also formed by weakening the magnetic flux, and the weak magnetic flux portion, when one of the teeth bar ends of the plurality of teeth around which the armature coil is wound reaches the special pole portion, A DC machine characterized in that it is provided at a place where the ends of the teeth bars come into contact with each other.