JP4387348B2

JP4387348B2 - 回転電機

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Publication number: JP4387348B2
Application number: JP2005305516A
Authority: JP
Inventors: 俊則田中; 晃裕大穀; 京平山本; 敬米盛
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: JP2006074995A

Description

この発明は、複数個のセグメントを有する整流子を備えた回転電機に関するものである。

図１１は従来の回転電機である電動パワーステアリング用モータ１００の側断面図である。この電動パワーステアリング用モータ１００は、円筒状のヨーク１０１と、このヨーク１０１内に固定され永久磁石で構成された極数４の磁極１０２と、ヨーク１０２内に軸受１０３により回転自在に設けられたシャフト１０４と、このシャフト１０４に固定されたアマチュア１０５と、シャフト１０４の端部に固定された整流子１０６と、この整流子１０６の表面にスプリング（図示せず）の弾性力により当接しブラシホルダ１０７により保持されたブラシ１０８とを備えている。

アマチュア１０５は、軸線方向に延びた２２個のスロット１１０を有するコア１０９と、スロット１１０に導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線１１１とを備えている。
中空円柱状の整流子１０６は、等分間隔をおいて配設された２２個の銅製のセグメント１１２と、セグメント１１２間に配設され隣接したセグメント１１２間を絶縁保持する樹脂材とを有している。
４極、重巻方式の上記電動パワーステアリング用モータ１００では、セグメント１１２に当接するブラシ１０８を介して外部から電流を巻線１１１に供給することにより、アマチュア１０５は電磁作用により、シャフト１０４とともに回転する。

図１２及び図１３は、巻線１１１、磁極１０２、整流子１０６及びブラシ１０８の取り付け位置関係を示すため、それぞれの部材が回転方向に円筒状に配置されたものを平面状に展開した巻線説明図である。
図１１の電機パワーステアリング装置用モータ１００は、２２個のティース１１３、２２個のセグメント１１２、４つの磁極１０２であるが、巻線１１１の構成要素である各巻線部１１４、及び各セグメント１１２の互いの接続関係を分かり易くするために、３６０°相当分以上（７２０°分）に渡って長めに示してある。

Ｎ,Ｓのマークのある部分が磁極１０２、最下部に＋、−のマークのある部分がブラシ１０８をそれぞれ示す。Ｎ，Ｓのマークの下側に１〜２２までの番号がついた、四角がスロット１１０を区画するティース１１３、ブラシ１０８のすぐ上に１〜２２の番号がついた四角がセグメント１１２を示す。

この例の巻線１１１は、図１４に示すように、隣接した二つのセグメント１１２間には２つの巻線部１１４が並列接続された所謂ダブル重巻きで構成されている。このうち図１２はコア１０９の径方向外側（上段）のアマチュア１０５の巻線説明図、図１３はコア１０９の径方向内側（下段）のアマチュア１０５の巻線説明図である。
このダブル重巻きの巻線１１１は、シングル重巻きと比較して導線を細くできるので巻線作業性が向上する利点がある。
なお、図１４において、点線で示された巻線部１１４は図１５に示すように、ブラシ１０８が二つのセグメント１１２に当接してセグメント間で同電位であり、この点線の巻線部１１４は電流が流れていないことを示している。
全部で２２個のセグメント１１２であるこの例では、巻線１１１の上段側及び下段側にそれぞれ２２個の巻線部１１４が配置されているが、上段と下段とにおいて同一のスロット１１０に巻線部１１４を収めるのではなく、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に示すように磁気的に対称な別のスロットに配置されている。

ここで、例えばリード部１１５Ａ，１１５Ｂがセグメント１１２のＮｏ．１２とＮｏ．１３との間に接続された巻線１１１の上段側の巻線部１１４Ａ及び下段側の巻線部１１４Ｂに注目すると、上段側の巻線部１１４Ａは、ティース１１３のＮｏ．１０とＮｏ．１１との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１５とＮｏ．１６との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、セグメント１１２のＮｏ．１２とＮｏ．１３とのほぼ真上に位置している。一方、下段側の巻線部１１４Ｂは、ティース１１３のＮｏ．２１とＮｏ．２２との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．４とＮｏ．５との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、セグメント１１２のＮｏ．１とＮｏ．２とのほぼ真上に位置している。即ち、同一のセグメント１１２のＮｏ．１２を起点とし、同一のセグメント１１２のＮｏ．１３を終点とする上段側の巻線部１１４Ａと下段側の巻線部１１４Ｂとは機械角で１８０°離れた位置にある。
このように配置することで、片側のブラシ１０８に不具合が起きた場合、あるいは固体差により微妙な特性ずれが生じた場合でも、常に同一タイミングで整流された巻線部１１４は機械的にバランスした位置に配置されており、電磁力による振動を抑えることができる。

上記構成の電機パワーステアリング装置用モータ１００では、図１３から分かるように、セグメント１１２と接続される巻線１１１の下段側の巻線部１１４の各リード部１１５Ｂが長くなり、かつ相互に交差しているので、アマチュア１０５のコイルエンド部が大きくなる他、導線を巻回して巻線１１１を製造する巻線作業性が困難となり、また巻線１１１の絶縁不良が生じやすいといった問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、機械的にバランスした位置に配置した巻線部のリード部が交差することなく、導線を巻回して巻線を製造する巻線作業性が向上し、また絶縁不良を抑制する等の回転電機を得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機は、ヨークと、このヨーク内に固定された磁極と、前記ヨーク内に回転自在に設けられたシャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻きで巻回されて形成された複数個の巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、ｎ個（ｎは前記磁極の極数及び前記スロットの数の公約数、但し２以上）の前記巻線部は前記リード部が前記セグメントにおいて並列に接続され、かつこの巻線部が機械角３６０度/ｎの間隔で離れて配置された回転電機であって、前記セグメントから視て周方向において最も近い前記巻線部の他の巻線部の各リード部は、同一の周方向に導出されており、同電位であるべき前記セグメント同士は均圧線により接続され、前記導線及び前記均圧線は同一部材で構成され、前記巻線及び前記均圧線は連続的に接続されており、前記導線はエナメル被覆の丸線である。

また、この発明に係る回転電機は、シャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻き及び波巻きで巻回されて形成された複数個の重巻きの巻線部及び波巻きの巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定されているとともに前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部のそれぞれの両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、互いに一方の前記リード部が同一の前記セグメントにおいて接続された前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部は、機械角１８０度離れて配置され、かつ波巻きの巻線部は両リード部が同一の周方向に導出されており、同電位であるべき前記セグメント同士は均圧線により接続され、前記導線及び前記均圧線は同一部材で構成され、前記巻線及び前記均圧線は連続的に接続されており、前記導線はエナメル被覆の丸線である。

この発明による回転電機によれば、機械的にバランスした位置に配置した巻線部のリード部が交差することなく、導線を巻回して巻線を製造する巻線作業性が向上し、また絶縁不良を抑制する等の効果がる。

以下、この発明の各実施の形態について説明するが、従来のものと同一または相当部分については、同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の回転電機である電機パワーステアリング装置用モータ１の断面図、図２及び図３は図１の電機パワーステアリング装置用モータ１の巻線説明図である。
この電機パワーステアリング装置用モータ１は、円筒状のヨーク１０１と、このヨーク１０１内に固定され永久磁石で構成された磁極１０２と、ヨーク１０２内に軸受１０３により回転自在に設けられたシャフト１０４と、このシャフト１０４に固定されたアマチュア２と、シャフト１０４の端部に固定された整流子１０６と、この整流子１０６の表面にスプリング（図示せず）の弾性力により当接しブラシホルダ１０７により保持されたブラシ１０８とを備えている。

アマチュア２は、軸線方向に延びた複数のスロット１１０を有するコア１０９と、スロット１１０に導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線３とを備えている。
中空円柱状の整流子１０６は、等分間隔をおいて配設された２２個の銅製のセグメント１１２と、セグメント１１２間を絶縁する樹脂材とを有している。
４極、重巻方式の上記電機パワーステアリング装置用モータ１では、セグメント１１２に当接するブラシ１０８を介して外部から電流を巻線３に供給することにより、アマチュア２は電磁作用により、シャフト１０４とともに回転する。

図２及び図３は、巻線３、磁極１０２、整流子１０６及びブラシ１０８の取り付け位置関係を示すため、それぞれが回転方向に円筒状に配置されたものを平面状に展開した巻線説明図である。
図１の電機パワーステアリング装置用モータ１では、２２個のティース１１３、２２個のセグメント１１２、４つの磁極１０２であるが、各巻線部４及び各セグメント１１２の互いの接続関係を分かり易くするために、３６０°相当分以上（７２０°分）に渡って長めに示してある。

Ｎ,Ｓのマークのある部分が磁極１０２、最下部に＋、−のマークのある部分がブラシ１０８をそれぞれ示す。Ｎ，Ｓのマークの下に１〜２２までの番号がついた、四角がスロット１１０を区画するティース１１３、ブラシ１０８のすぐ上に１〜２２の番号がついた四角がセグメント１１２を示す。セグメント１１２を起点とし、スロット１１０を通って磁極１０２に対向し、別のセグメント１１２に帰ってきている線群が、巻線３の構成要素である巻線部４である。

この例の巻線３は、セグメント１１２間には２つの巻線部４で接続された所謂ダブル重巻きで構成されている。そのうち、図２はコア１０９の径方向外側（上段）の巻線図、図３はコア１０９の径方向内側（下段）の巻線説明図である。
この例の場合には、セグメント１１２間の並列回路部の数が２で上段側及び下段側にそれぞれ２２個の巻線部４が配置されているが、上段側及び下段側において同一のスロット１１０に二つの巻線部４を収めるのではなく、互いに磁気的に対称なスロット１１０に配置されている。

ここで、例えば両端部がセグメント１１２のＮｏ．８とＮｏ．９との間で接続された上段側の巻線部４Ａ及び下段側の巻線部４Ｂに注目すると、上段側の巻線部４Ａは、ティース１１３のＮｏ．６とＮｏ．７との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１１とＮｏ．１２との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、セグメント１１２のＮｏ．８とＮｏ．９とのほぼ真上に位置している。一方、下段側の巻線部４Ｂは、ティース１１３のＮｏ．１７とＮｏ．１８との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．２２とＮｏ．１との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、セグメント１１２のＮｏ．１９とＮｏ．２０とのほぼ真上に位置している。即ち、同一のセグメント１１２のＮｏ．８を起点とし、同一のセグメント１１２のＮｏ．９を終点とする上段の巻線部４Ａと下段の巻線部４Ｂとは機械角で１８０°離れた位置にある。
このように配置することで、片側のブラシ１０８に不具合が起きた場合、あるいは固体差により微妙な特性ずれが生じた場合でも、常に同一タイミングで整流された巻線部４は機械的にバランスした位置に配置されており、電磁力による振動を抑えることができる。

従来例ではアマチュア１０５の下段側では巻線部１１４の両端部の各リード部１１５Ｂは互いに交差していたのに対して、この実施の形態１では、下段側の巻線部４の両端部のリード部５Ｂは同一方向に導出しており、各リード部５Ｂが重なることがない。このため、導線を巻回して巻線３を製造する巻線作業が容易となり,絶縁不良も抑制することができる。

なお、図４に示すように、巻線部４は互いに並列接続された複数個の小巻線部４０で構成してもよい。この場合には、小巻線部４０の導線を細くすることができるので、導線の巻回作業性が向上する利点がある。

また、この実施の形態では、スロット数２２、極数４、セグメント１１２間の並列回路部の数を２、つまり２つの巻線部４を並列接続したアマチュア２であるが、勿論このものに限定されない。例えば、図５に示すように、６極、スロット数２４の場合には、並列回路数を３として、３つの巻線部を機械角で１２０°間隔で配置すればよい。この場合も、１つの巻線部はリード部を介して接続されるセグメントの直近に配置し、残り２つの巻線部は、それらのリード部が重ならないように同一方向に導出すればよい。

なお、セグメント１１２間の巻線部４の数ｎは、電磁力の均一化の観点から磁極１０２の極数及びスロット１１０の数の公約数にする必要性がある。例えば、６極、スロット数２４の場合には、６、２４の公約数は１，２，３，６であり、巻線部の数を１，２，３，６にすることができるが、巻線部の数１を選んだ場合、セグメント１１２間には並列回路を形成することが出来なくなり、ｎが１の場合は除かれる。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２の電機パワーステアリング装置用モータの巻線３の下段側の巻線説明図である。なお、巻線３の上段側の巻線説明図は図２と同一である。
この実施の形態２では、同電位となるセグメント１１２同士を均圧線１１で接続した点が実施の形態１と異なる。
この実施の形態２の電機パワーステアリング装置用モータでは、均圧線１１を用いて同電位であるべきセグメント１１２同士を電気的に接続してあり、巻線３のブラシ１０８間の各回路部間に生じる誘起電圧の差により回路部を通じてブラシ１０８に流れる循環電流を防止できるほか、各回路部間の巻線部４の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランスを抑制することができる。

以下、その内容について説明する。図７はアマチュア１０の各巻線部４が各セグメント１１２に接続された電気回路図であるが、以下の説明では、ブラシ、セグメント及び巻線部の各部材には、数字にアルファベット文字を付記して説明する。

例えば、本来、第１のブラシ１０８Ａ及び第３のブラシ１０８Ｃには３個のセグメント１１２が当接し、第２のブラシ１０８Ｂ及び第４のブラシ１０８Ｄには、２個のセグメント１１２が当接すべきときに、ほんの一瞬であるが第１のブラシ１０８Ａには第１及び第２の２個のセグメント１１２ａ，１１２ｘしか当接しないことが生じる。その結果、本来第１ないし第４のブラシ１０８Ａ〜１０８Ｄ間の第１ないし第４の電気回路部１１９ａ〜１１９ｄでは、巻線部４の数がこの時点においては４個で等しくなるべきであるが、異なることが生じる。つまり、第１の回路部１１９ａでは第１の巻線部４ａないし第５の巻線部４ｅが介在し、５個の巻線部４が介在する。従って、第１の電気回路部１１９ａに流れる電流イと第３の電気回路部１１９ｃに流れる電流ロとは本来は同じ値になるべきであるが、異なる値になってしまう。その結果アマチュア１０に作用する磁気吸引力がバランスしなくなり、アマチュア１０に加振力が生じ、作動音が発生する。しかしながら、例えばセグメント１１２eと１１２pとが均圧線１１で電気的に接続されているので、第１の電気回路部１１９aのセグメント１１２ｅと第３の電気回路部１１９cのセグメント１１２ｐとは同電圧となり、磁気吸引力がバランスするため加振力は低減される。なお、図７では、２本の均圧線１１しか示されてなく、他の１０本の均圧線は省略されている。

次に、アマチュア１０の各巻線部４が各セグメント１１２に接続され、またセグメント１１２間同士が均圧線１１で接続される手順について説明するが、導線及び均圧線１１には同一部材のエナメル被覆の丸線が用いられ、巻線３及び均圧線１１は連続的に接続される。
例えば、巻線３の下段側（径方向内側）を示す図６において、セグメント１１２のＮｏ．８にリード部５Ｂで接続された重巻きの巻線部４Ｂは、ティース１１３のＮｏ．１７とＮｏ．１８との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．２２とＮｏ．１との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部５Ｂでセグメント１１２のＮｏ．９に接続される。この後、このセグメント１１２のＮｏ．９から導出された均圧線１１はセグメント１１２のＮｏ．２０に接続される。引き続き、このセグメント１１２のＮｏ．２０にリード部５Ｂで接続された巻線部４Ｂは、ティース１１３のＮｏ．７とＮｏ．８との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１２とＮｏ．１３との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部５Ｂでセグメント１１２のＮｏ．２１に接続される。この後このセグメント１１２のＮｏ．２１から導出された均圧線１１はセグメント１１２のＮｏ．１０に接続される。引き続き、セグメント１１２のＮｏ．１０にリード部５Ｂで接続された巻線部４Ｂは、ティース１１３のＮｏ．１９とＮｏ．２０との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．２とＮｏ．３との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部５Ｂを介してセグメント１１２のＮｏ．１１に接続される。こうして、各巻線部４Ｂは、スロット１１０の位置を変えながら形成されて巻線３の下段側が製造される。

その後、巻線３の上段側（径方向外側）が製造される。上段側では、図２において、セグメント１１２のＮｏ．８にリード部５Ａで接続された重巻きの巻線部４Ａは、ティース１１３のＮｏ．６とＮｏ．７との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１１とＮｏ．１２との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部５Ａでセグメント１１２のＮｏ．９に接続される。引き続き、セグメント１１２のＮｏ．９にリード部５Ａで接続された巻線部４Ａは、ティース１１３のＮｏ．７とＮｏ．８との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１２とＮｏ．１３との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部５Ａでセグメント１１２のＮｏ．１０に接続される。こうして、各巻線部４Ａは、接続されるセグメント１１２及び装着されるスロット１１０が一つずつ隣接したセグメント１１２及びスロット１１０に位置を変えながら形成されて巻線３の上段側が製造される。

実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３の電機パワーステアリング装置用モータの巻線２１の下段側の巻線図、図９は巻線２１の電気回路図である。なお、巻線の上段側の巻線図については図２と同一である。
この実施の形態３では、アマチュア２０の巻線２１の外径側である上段側の巻線部４Ａについては実施の形態１及び２と同様の重巻で、各巻線部４Ａは、接続されるセグメント１１２及び装着されるスロット１１０が一つずつ隣接したセグメント１１２及びスロット１１０に位置を変えながら形成されて、巻線２１の上段側が製造されている。

一方、図８に示すように、アマチュア２０の巻線２１の内径側である下段側の巻線部２２Ｂについては、所謂波巻で、かつ各巻線部２２Ｂは機械的にちょうど対向する位置（約１８０°離れた位置）に配置されている。
例えば、セグメント１１２のＮｏ．９にリード部２３Ｂで接続された波巻きの巻線部２２Ｂは、ティース１１３のＮｏ．１８とＮｏ．１９との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１とＮｏ．２との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、リード部２３Ｂでセグメント１１２のＮｏ．２１に接続されている。このセグメント１１２のＮｏ．２１にリード部２３Ｂで接続された波巻きの巻線部２２Ｂは、ティース１１３のＮｏ．８とＮｏ．９との間のスロット１１０と、ティース１１３のＮｏ．１３とＮｏ．１４との間のスロット１１０との間を導線を複数回巻回して構成され、波巻きのリード部２３Ｂでセグメント１１２のＮｏ．１１に接続される。

この実施の形態３では、セグメント１１２のＮｏ．９から出発した巻線部２２Ｂは、セグメント１１２を終点とするのではなく、これと１８０°離れたセグメント１１２につながっている。このような結線とした場合、ある回転方向については実施の形態１と同様に電磁力のバランスを取ることが可能となる。逆方向についてはバランスをとることができないため、ブラシの特性にばらつきがある場合には電磁加振力が生じる恐れがある。即ち、この実施の形態３は、回転方向が一方向に定まっている用途について、リード部２３Ｂをできるだけ短くしつつ、電磁力のバランスをとることができる。
なお、波巻きの巻線部について互いに並列接続された複数個の小巻線部で構成してもよい。また、重巻きの巻線部についても互いに並列接続された複数個の小巻線部で構成してもよい。巻線を小巻線部で構成することで、導線がそれだけ細くなり、導線の巻回作業性が向上する利点がある。

実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４の電機パワーステアリング装置用モータのアマチュア３０の巻線３１の下段側の巻線図である。なお、巻線３１の上段側は図２と同一である。
この実施の形態４では、同電位となるセグメント１１２同士を均圧線１１で接続した点が実施の形態３と異なる。
この実施の形態４の電機パワーステアリング装置用モータでは、均圧線１１を用いて同電位であるべきセグメント１１２同士を電気的に接続してあり、巻線３１のブラシ１０８間の各回路部間に生じる誘起電圧の差により電気回路部を通じてブラシ１０８に流れる循環電流を防止できるほか、各電気回路部間の巻線部３２の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランスを抑制することができる。

なお、この実施の形態４でも、実施の形態２と同様に、導線及び均圧線１１には同一部材のエナメル被覆の丸線を用い、巻線３１及び均圧線１１を連続的に接続するようにしてもよい。また、巻線を製造する場合、巻線機の一つのノズルで巻線を製造してもよいし、複数のノズルを用いて同時に導線を巻回して巻線を製造してもよい。また、均圧線１１については、必要に応じて適宜削減してもよい。また、上記各実施の形態１〜４において、巻線の上段側の巻線部と下段側の巻線部との配置を反対にしてもよい。また、電機パワーステアリング装置用モータ以外の回転電機にもこの発明が適用できるのは勿論である。

以上説明したように、この発明に係る回転電機によれば、ヨークと、このヨーク内に固定された磁極と、前記ヨーク内に回転自在に設けられたシャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻きで巻回されて形成された複数個の巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、ｎ個（ｎは前記磁極の極数及び前記スロットの数の公約数、但し２以上）の前記巻線部は前記リード部が前記セグメントにおいて並列に接続され、かつこの巻線部が機械角３６０度/ｎの間隔で離れて配置された回転電機であって、前記セグメントから視て周方向において最も近い前記巻線部の他の巻線部の各リード部は、同一の周方向に導出されているので、機械的にバランスした位置に配置した巻線部のリード部が交差することなく、巻線作業性が向上し、また絶縁不良が抑制される。
また、同電位であるべきセグメント同士が均圧線で接続されているので、巻線のブラシ間の各電気回路部間に生じる誘起電圧の差により電気回路部を通じてブラシに流れる循環電流を防止できるほか、各電気回路部間の巻線部の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランスを抑制することができ、静音化を実現できる。特に、負荷電流が変動しても回転電機音の変化が小さいので、例えば電動パワーステアリング用モータのように負荷状態が頻繁に変化するものには有効である。
また、導線及び均圧線は同一部材で構成され、巻線及び均圧線は連続的に接続されているので、回転電機の製造効率が大幅に向上する。
また、導線はエナメル被覆の丸線であるので、コアに導線を巻回して巻線を製造する工程を機械化することが簡単になり、アマチュアの量産化が可能となり、回転電機の製造コストが低減される。

また、この発明に係る回転電機によれば、シャフトと、このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻き及び波巻きで巻回されて形成された複数個の重巻きの巻線部及び波巻きの巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、前記シャフトに固定されているとともに前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部のそれぞれの両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、互いに一方の前記リード部が同一の前記セグメントにおいて接続された前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部は、機械角１８０度離れて配置され、かつ波巻きの巻線部は両リード部が同一の周方向に導出されているので、機械的にバランスした位置に配置した波巻きの巻線部のリード部が交差することなく、巻線作業性が向上し、また絶縁不良が抑制される。
また、同電位であるべきセグメント同士が均圧線で接続されているので、巻線のブラシ間の各電気回路部間に生じる誘起電圧の差により電気回路部を通じてブラシに流れる循環電流を防止できるほか、各電気回路部間の巻線部の数の差により生じる磁気吸引力のアンバランスを抑制することができ、静音化を実現できる。特に、負荷電流が変動しても回転電機音の変化が小さいので、例えば電動パワーステアリング用モータのように負荷状態が頻繁に変化するものには有効である。
また、導線及び均圧線は同一部材で構成され、巻線及び均圧線は連続的に接続されているので、回転電機の製造効率が大幅に向上する。
また、導線はエナメル被覆の丸線であるので、コアに導線を巻回して巻線を製造する工程を機械化することが簡単になり、アマチュアの量産化が可能となり、回転電機の製造コストが低減される。

また、この発明に係る回転電機によれば、巻線部は互いに並列接続された複数個の小巻線部で構成されている場合には、コアに巻回される小巻線部の導線がそれだけ細くなり巻線作業性が向上し、回転電機を小型化することができる。

また、この発明に係る回転電機によれば、スロット及びセグメントの数が２２個、極数が４で、セグメント間には２個の巻線部が並列に接続されている場合には、セグメント間の２個の巻線部を対向した位置に配置することができる。

また、この発明に係る回転電機によれば、回転電機が電動パワーステアリング用モータである場合には、低騒音、低コスト及び高信頼性の電動パワーステアリング用モータが得られる。

この発明の実施の形態１の電機パワーステアリング装置用モータの断面図である。図１の電機パワーステアリング装置用モータの巻線の上段側の巻線説明図である。図１の電機パワーステアリング装置用モータの巻線の下段側の巻線説明図である。並列接続された巻線部の変形例である。並列接続された巻線部のさらに変形例である。この発明の実施の形態２の電機パワーステアリング装置用モータの巻線の下段側の巻線説明図である。図６の電機パワーステアリング装置用モータの電気回路図である。この発明の実施の形態３の電機パワーステアリング装置用モータの巻線の下段側の巻線説明図である。図８の電機パワーステアリング装置用モータの電気回路図である。この発明の実施の形態４の電機パワーステアリング装置用モータの巻線の下段側の巻線説明図である。従来の電機パワーステアリング装置用モータの断面図である。図１１の電機パワーステアリング装置用モータの巻線の上段側の巻線説明図である。図１１の電機パワーステアリング装置用モータの巻線の下段側の巻線説明図である。図１１の電機パワーステアリング装置用モータの電気回路図である。図１１のブラシとセグメントとの関係を示す図である。図１１の巻線部の位置関係を示す説明図である。

符号の説明

１電機パワーステアリング装置用モータ、２，１０，２０，３０アマチュア、３，２１，３１巻線、４，４Ａ，４Ｂ，２２Ｂ巻線部、５，５Ａ，５Ｂ，２３Ｂリード部、１１均圧線、４０小巻線部、１０１ヨーク、１０２磁極、１０４シャフト、１０６整流子、１０８ブラシ、１０９コア、１１０スロット、１１２セグメント。

Claims

ヨークと、
このヨーク内に固定された磁極と、
前記ヨーク内に回転自在に設けられたシャフトと、
このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻きで巻回されて形成された複数個の巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、
前記シャフトに固定されているとともに前記巻線部の両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、
前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、
ｎ個（ｎは前記磁極の極数及び前記スロットの数の公約数、但し２以上）の前記巻線部は前記リード部が前記セグメントにおいて並列に接続され、かつこの巻線部が機械角３６０度/ｎの間隔で離れて配置された回転電機であって、
前記セグメントから視て周方向において最も近い前記巻線部の他の巻線部の各リード部は、同一の周方向に導出されており、
同電位であるべき前記セグメント同士は均圧線により接続され、
前記導線及び前記均圧線は同一部材で構成され、前記巻線及び前記均圧線は連続的に接続されており、
前記導線はエナメル被覆の丸線である
回転電機。
シャフトと、
このシャフトに固定されたコアの外周面に軸線方向に延びて形成された複数個のスロット間に導線が重巻き及び波巻きで巻回されて形成された複数個の重巻きの巻線部及び波巻きの巻線部で構成された巻線を有するアマチュアと、
前記シャフトに固定されているとともに前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部のそれぞれの両端部のリード部が電気的に接続された複数個のセグメントを有する整流子と、
前記セグメントの表面に当接した複数個のブラシとを備え、
互いに一方の前記リード部が同一の前記セグメントにおいて接続された前記重巻きの巻線部及び前記波巻きの巻線部は、機械角１８０度離れて配置され、
かつ波巻きの巻線部は両リード部が同一の周方向に導出されており、
同電位であるべき前記セグメント同士は均圧線により接続され、
前記導線及び前記均圧線は同一部材で構成され、前記巻線及び前記均圧線は連続的に接続されており、
前記導線はエナメル被覆の丸線である
回転電機。
巻線部は互いに並列接続された複数個の小巻線部で構成されている請求項１または請求項２に記載の回転電機。
スロット及びセグメントの数が２２個、極数が４で、セグメント間には２個の巻線部が並列に接続されている請求項１に記載の回転電機。
回転電機は電動パワーステアリング用モータである請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の回転電機。