JP4387348B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
Claims (5)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005305516A JP4387348B2 (ja) | 2005-10-20 | 2005-10-20 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005305516A JP4387348B2 (ja) | 2005-10-20 | 2005-10-20 | 回転電機 |
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JP2000393089A Division JP3763453B2 (ja) | 2000-12-25 | 2000-12-25 | 回転電機 |
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JP2006074995A JP2006074995A (ja) | 2006-03-16 |
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Family
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP4387348B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101526204B1 (ko) * | 2013-08-26 | 2015-06-04 | 효성전기주식회사 | 분포권으로 이루어진 모터의 코일 권선방법 |
-
2005
- 2005-10-20 JP JP2005305516A patent/JP4387348B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101526204B1 (ko) * | 2013-08-26 | 2015-06-04 | 효성전기주식회사 | 분포권으로 이루어진 모터의 코일 권선방법 |
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