特許 6113814 直流モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6113814

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】直流モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 13/10 20060101AFI20170403BHJP

   H02K 23/38 20060101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

   H02K13/10

   H02K23/38

【請求項の数】2

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2015-219941(P2015-219941)

(22)【出願日】2015年11月9日

(62)【分割の表示】特願2012-29661(P2012-29661)の分割

【原出願日】2012年2月14日

(65)【公開番号】特開2016-26467(P2016-26467A)

(43)【公開日】2016年2月12日

【審査請求日】2015年11月9日

(31)【優先権主張番号】特願2011-75238(P2011-75238)

(32)【優先日】2011年3月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000144027

【氏名又は名称】株式会社ミツバ

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】川島 義親

(72)【発明者】

【氏名】時崎 哲平

(72)【発明者】

【氏名】塩田 直樹

(72)【発明者】

【氏名】安中 智彦

(72)【発明者】

【氏名】杉山 友康

(72)【発明者】

【氏名】小島 直希

【審査官】 マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０５８８５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２７３３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７８６８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １３／１０

Ｈ０２Ｋ ２３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

６極の磁極を有するヨークと、
前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる１０個のティースと、これらティース間に形成される１０個のスロットとを有し、前記スロットに巻線が巻装されるアーマチュアコアと、
前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、１５枚のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、
前記巻線に電流を供給するためのブラシとを備え、
前記コンミテータには、前記巻線が接続される複数のセグメントが周方向に所定の間隔をあけて配置されており、
前記ブラシは少なくとも２つ設けられており、それぞれ前記セグメントに摺接するように配置され、
各ティースに周回り方向に順に１番〜１０番まで番号を付したとき、
１番、及び２番ティースの組みに前記巻線が順方向に巻装されて形成されたＵ相小コイルと、６番、及び７番ティースの組みに前記巻線が逆方向に巻装されて形成された−Ｕ相小コイルとを有し、これらＵ相小コイル及び−Ｕ相小コイルが直列に接続されたＵ相のアーマチュアコイルと、
２番、及び３番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装されて形成された−Ｙ相小コイルと、７番、及び８番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装されて形成されたＹ相小コイルとを有し、これら−Ｙ相小コイル、及びＹ相小コイルが直列に接続されたＹ相のアーマチュアコイルと、
３番、及び４番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装されて形成されたＸ相小コイルと、８番、及び９番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｘ相小コイルとを有し、これらＸ相小コイル、及び−Ｘ相小コイルが直列に接続されたＸ相のアーマチュアコイルと、
４番、及び５番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｗ相小コイルと、９番、及び１０番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装して形成されたＷ相小コイルとを有し、これら−Ｗ相小コイル、及びＷ相小コイルが直列に接続されたＷ相のアーマチュアコイルと、
５番、及び６番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装して形成されたＶ相小コイルと、１０番、及び１番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｖ相小コイルとを有し、これらＶ相小コイル、及び−Ｖ相小コイルが直列に接続されたＶ相のアーマチュアコイルとを有し、
隣接するセグメント間には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相のアーマチュアコイルがこの順で電気的に接続されている直流モータにおいて、
前記セグメントの周方向の幅をＷ１とし、前記所定の間隔をＷ２とし、前記ブラシの周方向の幅をＷ３としたとき、
前記幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、
Ｗ１／２＋Ｗ２−Ｗ３／２≧Ｗ３／２−Ｗ２／２
を満たすように設定されていることを特徴とする直流モータ。

【請求項2】

６極の磁極を有するヨークと、
前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる１０個のティースと、これらティース間に形成される１０個のスロットとを有し、前記スロットに巻線が巻装されるアーマチュアコアと、
前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、１５枚のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、
前記巻線に電流を供給するためのブラシとを備え、
前記コンミテータには、前記巻線が接続される複数のセグメントが周方向に所定の間隔をあけて配置されており、
前記ブラシは少なくとも２つ設けられており、それぞれ前記セグメントに摺接するように配置され、
各ティースに周回り方向に順に１番〜１０番まで番号を付したとき、
１番、及び２番ティースの組みに前記巻線が順方向に巻装されて形成されたＵ相小コイルと、６番、及び７番ティースの組みに前記巻線が逆方向に巻装されて形成された−Ｕ相小コイルとを有し、これらＵ相小コイル及び−Ｕ相小コイルが直列に接続されたＵ相のアーマチュアコイルと、
２番、及び３番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装されて形成された−Ｙ相小コイルと、７番、及び８番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装されて形成されたＹ相小コイルとを有し、これら−Ｙ相小コイル、及びＹ相小コイルが直列に接続されたＹ相のアーマチュアコイルと、
３番、及び４番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装されて形成されたＸ相小コイルと、８番、及び９番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｘ相小コイルとを有し、これらＸ相小コイル、及び−Ｘ相小コイルが直列に接続されたＸ相のアーマチュアコイルと、
４番、及び５番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｗ相小コイルと、９番、及び１０番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装して形成されたＷ相小コイルとを有し、これら−Ｗ相小コイル、及びＷ相小コイルが直列に接続されたＷ相のアーマチュアコイルと、
５番、及び６番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装して形成されたＶ相小コイルと、１０番、及び１番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｖ相小コイルとを有し、これらＶ相小コイル、及び−Ｖ相小コイルが直列に接続されたＶ相のアーマチュアコイルとを有し、
隣接するセグメント間には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相のアーマチュアコイルがこの順で電気的に接続されている直流モータにおいて、
前記セグメントの周方向の角度をθ１とし、隣接する前記セグメント間の角度をθ２とし、前記ブラシの前記セグメントに接触している箇所の最大角度をθ３としたとき、
前記角度θ１，θ２、及び前記最大角度θ３は、
θ１／２＋θ２−θ３／２≧θ３／２−θ２／２
を満たすように設定されていることを特徴とする直流モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、直流モータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

直流モータとして、例えば、有底筒状のヨークの内周面に永久磁石を複数配置し、この永久磁石よりも径方向内側にアーマチュアを回転自在に設けたものがある。アーマチュアは、回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアと、複数のセグメントが配設されたコンミテータとを有している。アーマチュアコアには、径方向外側に向かって延びる複数のティースが設けられ、これらティース間に軸方向に長いスロットが複数形成されている。これらスロットを介してアーマチュアコアに巻線が巻装されている。巻線は、コンミテータのセグメントに導通している。各セグメントには、給電を行うためのブラシが摺接されており、このブラシを介して巻線に電流が供給されるようになっている。

【0003】

ここで、例えば、特許文献１では、永久磁石を４つ設けて磁極数を４極とし、アーマチュアコアに１０個のティースを形成してスロットの数を１０とし、コンミテータにセグメントを１０枚設けた所謂４極１０スロット１０セグメントの直流モータが開示されている。この直流モータに巻装される巻線は、２つのティースに跨るように、所謂分布巻き方式で巻線が巻装される。このように構成することにより、直流モータの小型化、高性能化を図ろうとしている。
また、この４極１０スロット１０セグメントの直流モータは、同電位となるセグメント、つまり、回転軸を中心にして対向する２つのセグメントが接続線（均圧線）で短絡されている。これにより、ブラシの設置個数を減少させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−３３８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、直流モータの高性能化の要望は依然として高く、さらなる高性能化が望まれている。

【0006】

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、さらなる高性能化を図ることができる直流モータを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、６極の磁極を有するヨークと、前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる１０個のティースと、これらティース間に形成される１０個のスロットとを有し、前記スロットに巻線が巻装されるアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、１５枚のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、前記巻線に電流を供給するためのブラシとを備え、前記コンミテータには、前記巻線が接続される複数のセグメントが周方向に所定の間隔をあけて配置されており、前記ブラシは少なくとも２つ設けられており、それぞれ前記セグメントに摺接するように配置され、各ティースに周回り方向に順に１番〜１０番まで番号を付したとき、１番、及び２番ティースの組みに前記巻線が順方向に巻装されて形成されたＵ相小コイルと、６番、及び７番ティースの組みに前記巻線が逆方向に巻装されて形成された−Ｕ相小コイルとを有し、これらＵ相小コイル及び−Ｕ相小コイルが直列に接続されたＵ相のアーマチュアコイルと、２番、及び３番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装されて形成された−Ｙ相小コイルと、７番、及び８番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装されて形成されたＹ相小コイルとを有し、これら−Ｙ相小コイル、及びＹ相小コイルが直列に接続されたＹ相のアーマチュアコイルと、３番、及び４番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装されて形成されたＸ相小コイルと、８番、及び９番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｘ相小コイルとを有し、これらＸ相小コイル、及び−Ｘ相小コイルが直列に接続されたＸ相のアーマチュアコイルと、４番、及び５番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｗ相小コイルと、９番、及び１０番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装して形成されたＷ相小コイルとを有し、これら−Ｗ相小コイル、及びＷ相小コイルが直列に接続されたＷ相のアーマチュアコイルと、５番、及び６番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装して形成されたＶ相小コイルと、１０番、及び１番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｖ相小コイルとを有し、これらＶ相小コイル、及び−Ｖ相小コイルが直列に接続されたＶ相のアーマチュアコイルとを有し、隣接するセグメント間には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相のアーマチュアコイルがこの順で電気的に接続されている直流モータにおいて、前記セグメントの周方向の幅をＷ１とし、前記所定の間隔をＷ２とし、前記ブラシの周方向の幅をＷ３としたとき、前記幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、Ｗ１／２＋Ｗ２−Ｗ３／２≧Ｗ３／２−Ｗ２／２を満たすように設定されていることを特徴とする。

【0008】

このように、スロットの数が１０、磁極数が６極、セグメントの数が１５のいわゆる６極１０スロット１５セグメントの直流モータにおいて、セグメントの周方向の幅、隣接するセグメント間の幅、及びブラシの周方向の幅を規定することにより、回転軸の回転時におけるセグメントとブラシとの接触状態のばらつきを抑制することができる。このため、ブラシからセグメントに供給される電流値のばらつきを抑制でき、モータ特性を安定させることができる。このため、直流モータを高性能化できる。
また、直流モータの体格の大型化を抑制しつつ、１極当たりの磁束量を小さくすることができる。よって、アーマチュアコア、ヨーク等の磁路が形成される部位の寸法を、従来よりも小さく設定することができ、この分小型化、軽量化、高性能化を図ることができる。
さらに、ブラシの配置角度のバリエーションとして、機械角で６０度間隔をあけて配置することができる他、磁極数が２極の場合と同様に、機械角で１８０度間隔をあけて配置することができる。このため、ブラシの周囲のレイアウト性を向上させることができる。
また、従来と比較して磁極数が増大する分、ティースのスキュー角を小さく設定することができる。このため、従来よりもアーマチュアコアを容易に製造することが可能になると共に、従来よりもアーマチュアコアへの巻線の巻装作業も容易行うことが可能になる。
そして、直流モータを６極１０スロットで構成するため、この次数を３０次とすることができる。これに対し、従来の４極１０スロットの直流モータにあっては、次数が２０次となる。すなわち、従来よりも次数を増加させることができ、コギングトルクを小さくすることができる。このため、低騒音、低振動な直流モータを提供することが可能になる。

【0009】

請求項２に記載した発明は、６極の磁極を有するヨークと、前記ヨークの内側に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる１０個のティースと、これらティース間に形成される１０個のスロットとを有し、前記スロットに巻線が巻装されるアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、１５枚のセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、前記巻線に電流を供給するためのブラシとを備え、前記コンミテータには、前記巻線が接続される複数のセグメントが周方向に所定の間隔をあけて配置されており、前記ブラシは少なくとも２つ設けられており、それぞれ前記セグメントに摺接するように配置され、各ティースに周回り方向に順に１番〜１０番まで番号を付したとき、１番、及び２番ティースの組みに前記巻線が順方向に巻装されて形成されたＵ相小コイルと、６番、及び７番ティースの組みに前記巻線が逆方向に巻装されて形成された−Ｕ相小コイルとを有し、これらＵ相小コイル及び−Ｕ相小コイルが直列に接続されたＵ相のアーマチュアコイルと、２番、及び３番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装されて形成された−Ｙ相小コイルと、７番、及び８番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装されて形成されたＹ相小コイルとを有し、これら−Ｙ相小コイル、及びＹ相小コイルが直列に接続されたＹ相のアーマチュアコイルと、３番、及び４番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装されて形成されたＸ相小コイルと、８番、及び９番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｘ相小コイルとを有し、これらＸ相小コイル、及び−Ｘ相小コイルが直列に接続されたＸ相のアーマチュアコイルと、４番、及び５番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｗ相小コイルと、９番、及び１０番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装して形成されたＷ相小コイルとを有し、これら−Ｗ相小コイル、及びＷ相小コイルが直列に接続されたＷ相のアーマチュアコイルと、５番、及び６番ティースの組みに前記巻線を順方向に巻装して形成されたＶ相小コイルと、１０番、及び１番ティースの組みに前記巻線を逆方向に巻装して形成された−Ｖ相小コイルとを有し、これらＶ相小コイル、及び−Ｖ相小コイルが直列に接続されたＶ相のアーマチュアコイルとを有し、隣接するセグメント間には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相のアーマチュアコイルがこの順で電気的に接続されている直流モータにおいて、前記セグメントの周方向の角度をθ１とし、隣接する前記セグメント間の角度をθ２とし、前記ブラシの前記セグメントに接触している箇所の最大角度をθ３としたとき、前記角度θ１，θ２、及び前記最大角度θ３は、θ１／２＋θ２−θ３／２≧θ３／２−θ２／２を満たすように設定されていることを特徴とする。

【0010】

このように、スロットの数が１０、磁極数が６極、セグメントの数が１５のいわゆる６極１０スロット１５セグメントの直流モータにおいて、セグメントの周方向の角度、隣接するセグメント間の角度、及びブラシのセグメントに接触している箇所の最大角度を規定することにより、回転軸の回転時におけるセグメントとブラシとの接触状態のばらつきを抑制することができる。このため、ブラシからセグメントに供給される電流値のばらつきを抑制でき、モータ特性を安定させることができる。このため、直流モータを高性能化できる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、セグメントの周方向の幅、隣接するセグメント間の幅、及びブラシの周方向の幅を規定することにより、回転軸の回転時におけるセグメントとブラシとの接触状態のばらつきを抑制することができる。このため、ブラシからセグメントに供給される電流値のばらつきを抑制でき、モータ特性を安定させることができる。このため、直流モータを高性能化できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態における直流モータの縦断面図である。

【図2】本発明の第１実施形態における直流モータの概略構成図である。

【図3】本発明の第１実施形態におけるアーマチュアの展開図である。

【図4】本発明の第２実施形態におけるアーマチュアの展開図である。

【図5】本発明の第３実施形態におけるアーマチュアの展開図である。

【図6】本発明の第４実施形態におけるアーマチュアの展開図である。

【図7】本発明の第４実施形態における第１巻装工程の説明図である。

【図8】本発明の第４実施形態における第２巻装工程の説明図である。

【図9】本発明の実施形態におけるヨークの第１変形例を示す概略構成図である。

【図10】本発明の実施形態におけるヨークの第２変形例を示す概略構成図である。

【図11】本発明の第４実施形態における第２巻装工程の変形例を示すアーマチュアの展開図である。

【図12】本発明の実施形態における異形アーマチュアコアの平面図である。

【図13】本発明の実施形態における異形アーマチュアコアへの巻線の巻装状態を示す説明図であって、（ａ）は、第４実施形態における第１巻装工程が終了した状態を示し、（ｂ）は、第４実施形態における第２巻装工程が終了した状態を示す。

【図14】従来のセグメントとブラシとが跨ぎ無し状態で接触している場合を示し、（ａ）は巻線の通電状態を示す説明図、（ｂ）はセグメントとブラシの簡略図である。

【図15】従来のセグメントとブラシとが１ブラシ短絡状態で接触している場合を示し、（ａ）は巻線の通電状態を示す説明図、（ｂ）はセグメントとブラシの簡略図である。

【図16】従来のセグメントとブラシとが１ブラシ短絡状態で接触している場合を示し、（ａ）は巻線の通電状態を示す説明図、（ｂ）はセグメントとブラシの簡略図である。

【図17】従来のブラシから従来のセグメントに供給される拘束電流の変化を示すグラフである。

【図18】本発明の実施形態におけるセグメントとブラシとの寸法関係を示す説明図である。

【図19】本発明の実施形態におけるセグメントとブラシとの他の寸法関係を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（第１実施形態）
（直流モータ）
次に、この発明の第１実施形態を図１、図２に基づいて説明する。
図１は、直流モータ１の縦断面図、図２は、直流モータ１の概略構成図である。
図１、図２に示すように、直流モータ１は、車両に搭載する電装品の駆動源となるものであって、有底円筒形状のヨーク２内にアーマチュア３を回転自在に配置した構成となっている。

【0019】

ヨーク２の筒部２ａは、断面略６角形状に形成されており、６つの平坦壁４１と、これらを連結する屈曲壁４２とで構成されている。
各平坦壁４１の内面には、それぞれセグメント型の永久磁石４が周方向に磁極が順番となるように固着されている。すなわち、永久磁石４は６つ設けられており、直流モータ１は、ヨーク２に６極の磁極が形成された状態になっている。なお、セグメント型の永久磁石４としては、例えばネオジム焼結（Ｎｄ焼結）により形成された磁石などが用いられる。

【0020】

アーマチュア３は、回転軸５に外嵌固定されたアーマチュアコア６と、アーマチュアコア６に巻装されたアーマチュアコイル７と、アーマチュアコア６の一端側に配置されたコンミテータ（整流子）１３とから構成されている。アーマチュアコア６は、リング状の金属板８を軸方向に複数枚積層したものである。金属板８の外周部には軸方向平面視Ｔ字型のティース９が周方向に沿って等間隔で、かつ放射状に１０個形成されている。

【0021】

複数枚の金属板８を回転軸５に外嵌することにより、アーマチュアコア６の外周には隣接するティース９間に蟻溝状のスロット１１が形成されている。スロット１１は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に１０個形成されている。
このスロット１１間にはエナメル被覆の巻線１２が巻装され、これによりアーマチュアコア６の外周に複数のアーマチュアコイル７が形成される。

【0022】

ここで、各ティース９は、この延在方向が軸方向に対して捩れるように形成され、最適スキュー角θを有している。最適スキュー角θは、以下のように設定される。
すなわち、直流モータ１は、磁極数が６極、スロット１１の数が１０に設定されているので、次数が３０次となる。このため、最適スキュー角θは、
θ＝３６０／３０＝１２度・・・（１）
に設定される。

【0023】

コンミテータ１３は回転軸５の一端に外嵌固定されている。コンミテータ１３の外周面には、導電材で形成されたセグメント１４が１５枚取り付けられている。セグメント１４は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。各セグメント１４のアーマチュアコア６側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ１５が一体形成されている。ライザ１５には、アーマチュアコイル７や後述の接続線（均圧線）２５を形成する巻線１２の巻き始め端３１、及び巻き終わり端３２（図３参照）とが掛け回わされ、ヒュージングによりライザ１５に固定されている。これにより、セグメント１４とこれに対応するアーマチュアコイル７、及び接続線２５とが電気的に接続される。

【0024】

回転軸５の他端側は、ヨーク２に突出形成されたボス内の軸受１６によって回転自在に支持されている。ヨーク２の開口端にはカバー１７が設けられており、このカバー１７の内側にはホルダステー１８が取り付けられている。ホルダステー１８には、周方向に所定の角度間隔をあけて２つのブラシホルダ１９が設けられている。
なお、本実施形態では、２つのブラシホルダ１９は、機械角で６０度間隔をあけて配置されている。しかしながら、直流モータ１は、ヨーク２の内周面に６つの永久磁石４が磁極が順番となるように配設されており、回転軸５を中心にして対向する磁極が異なる。このため、２つのブラシホルダ１９を、機械角で１８０度間隔をあけて配置することも可能である。

【0025】

各ブラシホルダ１９には、それぞれブラシ２１がスプリングＳを介して付勢された状態で出没自在に内装されている。これらブラシ２１の先端部は、スプリングＳによって付勢されているためコンミテータ１３に摺接しており、外部からの電源がブラシ２１を介してコンミテータ１３に供給されるようになっている。

【0026】

（巻線の巻装方法）
図３は、アーマチュア３のセグメント１４（ライザ１５）とティース９、そして、ヨーク２側に配設されている永久磁石４とを展開した図面であり、隣接するティース９の空隙がスロット１１に相当している（以下の図面についても同様）。なお、以下の図面においては、各セグメント１４、及び各ティース９に周回り方向に沿って順に番号を付けると共に、巻装された巻線１２にそれぞれ符号を付して説明する。

【0027】

ここで、同電位となるセグメント１４同士、つまり、４つ置きに存在しているセグメント１４同士は、互いに接続線２５によって短絡されている。
また、アーマチュアコア６の外周に形成されるアーマチュアコイル７は、隣接する２つのティース９，９に跨るように分布巻き方式で巻線１２が巻装されることにより形成され、Ｕ相のアーマチュアコイル７１Ｕ、Ｖ相のアーマチュアコイル７１Ｖ、Ｗ相のアーマチュアコイル７１Ｗ、Ｘ相のアーマチュアコイル７１Ｘ、Ｙ相のアーマチュアコイル７１Ｙの５相構造になっている。そして、各相のアーマチュアコイル７は、それぞれ回転軸５を中心にして対向するように２箇所に形成される。以下、より具体的に説明する。

【0028】

図３に示すように、まず、Ｕ相のアーマチュアコイル７１Ｕを形成する。この場合、まず、巻線１２の巻き始め端３１を１番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、巻線１２を１０番−１番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、１０番−１番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する２番−３番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を順方向（図２における時計回り方向）に向かってＮ回（Ｎは自然数）巻回し、Ｕ相小コイル１７１Ｕを形成する。

【0029】

Ｕ相小コイル１７１Ｕを形成した巻線１２は、２番−３番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、７番−８番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、７番−８番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する５番−６番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を逆方向（図３における反時計回り方向）に向かってＮ回巻回し、−Ｕ相小コイル１７２Ｕを形成する。

【0030】

これにより、Ｕ相小コイル１７１Ｕと−Ｕ相小コイル１７２Ｕとが直列に接続されたＵ相のアーマチュアコイル７１Ｕが形成される。
そして、Ｕ相のアーマチュアコイル７１Ｕの巻き終わり端３２を、５番−６番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４と同電位となる７番セグメント１４のライザ１５に掛け回す。これにより、隣接するセグメント１４である１番セグメント１４と２番セグメント１４との間、６番セグメント１４と７番セグメント１４との間、及び１１番セグメント１４と１２番セグメント１４との間に、Ｕ相のアーマチュアコイル７１Ｕが接続された状態になる。

【0031】

続いて、Ｖ相のアーマチュアコイル７１Ｖを形成する。この場合、まず、巻線１２の巻き始め端３１を７番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、巻線１２を４番−５番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、４番−５番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する６番−７番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を順方向に向かってＮ回巻回し、Ｖ相小コイル１７１Ｖを形成する。

【0032】

Ｖ相小コイル１７１Ｖを形成した巻線１２は、６番−７番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、１番−２番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、１番−２番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する９番−１０番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を逆方向に向かってＮ回巻回し、−Ｖ相小コイル１７２Ｖを形成する。

【0033】

これにより、Ｖ相小コイル１７１Ｖと−Ｖ相小コイル１７２Ｖとが直列に接続されたＶ相のアーマチュアコイル７１Ｖが形成される。
そして、Ｖ相のアーマチュアコイル７１Ｖの巻き終わり端３２を、９番−１０番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、７番セグメント１４に隣接する８番セグメント１４と同電位となる１３番セグメント１４のライザ１５に掛け回す。これにより、隣接するセグメント１４である２番セグメント１４と３番セグメント１４との間、７番セグメント１４と８番セグメント１４との間、及び１２番セグメント１４と１３番セグメント１４との間に、Ｖ相のアーマチュアコイル７１Ｖが接続された状態になる。

【0034】

続いて、Ｗ相のアーマチュアコイル７１Ｗを形成する。この場合、まず、巻線１２の巻き始め端３１を１３番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、巻線１２を８番−９番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、８番−９番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する１０番−１番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を順方向に向かってＮ回巻回し、Ｗ相小コイル１７１Ｗを形成する。

【0035】

Ｗ相小コイル１７１Ｗを形成した巻線１２は、１０番−１番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、５番−６番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、５番−６番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する３番−４番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を逆方向に向かってＮ回巻回し、−Ｗ相小コイル１７２Ｗを形成する。

【0036】

これにより、Ｗ相小コイル１７１Ｗと−Ｗ相小コイル１７２Ｗとが直列に接続されたＷ相のアーマチュアコイル７１Ｗが形成される。
そして、Ｗ相のアーマチュアコイル７１Ｗの巻き終わり端３２を、３番−４番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、１３番セグメント１４に隣接する１４番セグメント１４と同電位となる４番セグメント１４のライザ１５に掛け回す。これにより、隣接するセグメント１４である３番セグメント１４と４番セグメント１４との間、８番セグメント１４と９番セグメント１４との間、及び１３番セグメント１４と１４番セグメント１４との間に、Ｗ相のアーマチュアコイル７１Ｗが接続された状態になる。

【0037】

続いて、Ｘ相のアーマチュアコイル７１Ｘを形成する。この場合、まず、巻線１２の巻き始め端３１を４番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、巻線１２を２番−３番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、２番−３番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する４番−５番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を順方向に向かってＮ回巻回し、Ｘ相小コイル１７１Ｘを形成する。

【0038】

Ｘ相小コイル１７１Ｘを形成した巻線１２は、４番−５番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、９番−１０番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、９番−１０番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する７番−８番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を逆方向に向かってＮ回巻回し、−Ｘ相小コイル１７２Ｘを形成する。

【0039】

これにより、Ｘ相小コイル１７１Ｘと−Ｘ相小コイル１７２Ｘとが直列に接続されたＸ相のアーマチュアコイル７１Ｘが形成される。
そして、Ｘ相のアーマチュアコイル７１Ｘの巻き終わり端３２を、７番−８番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、４番セグメント１４に隣接する５番セグメント１４と同電位となる１０番セグメント１４のライザ１５に掛け回す。これにより、隣接するセグメント１４である４番セグメント１４と５番セグメント１４との間、９番セグメント１４と１０番セグメント１４との間、及び１４番セグメント１４と１５番セグメント１４との間に、Ｘ相のアーマチュアコイル７１Ｘが接続された状態になる。

【0040】

続いて、Ｙ相のアーマチュアコイル７１Ｙを形成する。この場合、まず、巻線１２の巻き始め端３１を１０番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、巻線１２を６番−７番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、６番−７番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する８番−９番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を順方向に向かってＮ回巻回し、Ｙ相小コイル１７１Ｙを形成する。

【0041】

Ｙ相小コイル１７１Ｙを形成した巻線１２は、８番−９番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、３番−４番ティース９，９間のスロット１１に引き込む。そして、３番−４番ティース９，９間のスロット１１と、このスロット１１から１つのスロット１１を飛ばして存在する１番−２番ティース９，９間のスロット１１との間に巻線１２を逆方向に向かってＮ回巻回し、−Ｙ相小コイル１７２Ｙを形成する。

【0042】

これにより、Ｙ相小コイル１７１Ｙと−Ｙ相小コイル１７２Ｙとが直列に接続されたＹ相のアーマチュアコイル７１Ｙが形成される。
そして、Ｙ相のアーマチュアコイル７１Ｙの巻き終わり端３２を、１番−２番ティース９，９間のスロット１１から引き出し、１０番セグメント１４に隣接する１１番セグメント１４と同電位となる１番セグメント１４のライザ１５に掛け回す。これにより、隣接するセグメント１４である５番セグメント１４と６番セグメント１４との間、１０番セグメント１４と１１番セグメント１４との間、及び１５番セグメント１４と１番セグメント１４との間に、Ｙ相のアーマチュアコイル７１Ｙが接続された状態になる。

【0043】

このような構成のもと、隣接するセグメント１４，１４間には、各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相の順に接続された状態になり、並列回路数が２回路となる閉回路を形成する。
そして、ブラシ２１を介して各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７２Ｙに順次電流が供給されると、アーマチュアコア６の所定の位置に順次磁界が発生する。すると、ヨーク２に設けられている永久磁石４との間に反発力や吸引力が発生し、アーマチュア３が回転する。

【0044】

（効果）
したがって、上述の第１実施形態によれば、スロット１１の数を１０としたまま、磁極数を、従来の４極から６極にすることができる。このため、直流モータ１の体格を従来と同じ体格に維持しつつ、１極当たりの磁束量を小さくすることができる。よって、アーマチュアコア６、ヨーク２等の磁路が形成される部位の寸法を、従来よりも小さく設定することができ、この分小型化、軽量化を図ることができる。
また、ブラシ２１の配置角度のバリエーションとして、機械角で６０度間隔をあけて配置することができる他、磁極数が２極の場合と同様に、機械角で１８０度間隔をあけて配置することができる。このため、ブラシ２１の周囲のレイアウト性を向上させることができる。

【0045】

さらに、従来と比較して磁極数が増大する分、ティース９の最適スキュー角を小さく設定することができる。つまり、特に図示しないが、例えば、従来のように４極１０スロットのモータの場合、次数が２０次となり、最適スキュー角θ’は、
θ’＝３６０／２０＝１８度・・・（２）
を満たすように、設定される。これに対し、本実施形態の直流モータ１は、6極１０スロットなので次数が３０次となり、ティース９の最適スキュー角θは式（１）を満たすように設定さる。

【0046】

つまり、従来よりも最適スキュー角を小さく設定することができ、この分、従来よりもアーマチュアコア６を容易に製造することが可能になる。また、最適スキュー角が従来よりも小さいので、この分、アーマチュアコア６への巻線１２の巻装作業も容易行うことが可能になる。
さらに、次数が従来よりも大きいので、この分、コギングトルクを小さくすることができる。このため、低騒音、低振動な直流モータを提供することが可能になる。

【0047】

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図１を援用し、図４に基づいて説明する。
図４は、この第２実施形態におけるアーマチュア３のセグメント１４（ライザ１５）とティース９、そして、ヨーク２側に配設されている永久磁石４とを展開した図である。なお、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する（以下の実施形態でも同様）。

【0048】

この第２実施形態において、直流モータ１は、永久磁石４を６つ、スロット１１を１０個、セグメント１４を１５枚有した6極１０スロット１５セグメントのモータである点、アーマチュアコア６の外周に形成されるアーマチュアコイル７は、隣接する２つのティース９，９に跨るように分布巻き方式で巻線１２が巻装されることにより形成され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙの５相構造になっている点、そして、各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙは、それぞれ回転軸５を中心にして対向するように形成された各相小１７１Ｕ〜１７２Ｙからなる点、同電位となるセグメント１４同士、つまり、回転軸５の回転軸線に対向する２つのセグメント１４同士は、接続線２５によって短絡されている点等の基本的構成は、前述の第１実施形態と同様である。また、各相小コイル１７１Ｕ〜１７２Ｙが巻装されている２つのティース９，９の番号は、前述の第１実施形態と同様とする（以下の実施形態でも同様）。

【0049】

ここで、前述の第1実施形態と、この第２実施形態の相違点は、前述の第1実施形態のアーマチュアコイル７は、各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙを構成する各相小コイル１７１Ｕ〜１７２Ｙが、同相同士一連に形成されているのに対し、第2実施形態の各相小コイル１７１Ｕ〜１７２Ｙは、それぞれの巻き始め端３１、及び巻き終わり端３２が対応するセグメント１４のライザ１５に掛け回されている点にある。

【0050】

（巻線の巻装方法）
より詳しくは、図４に示すように、まず、巻線１２の巻き始め端３１を１番セグメント１４に掛け回した後、所定のスロット１１，１１間にＵ相小コイル１７１Ｕを形成し、このＵ相小コイル１７１Ｕの巻き終わり端３２を、１番セグメント１４に隣接する２番セグメント１４のライザ１５に駆け回して接続する。
この後、２番セグメント１４に、−Ｖ相小コイル１７２Ｖの巻き始め端３１を接続した形で、所定のスロット１１，１１間に−Ｖ相小コイル１７２Ｖを形成し、この−Ｖ相小コイル１７２Ｖの巻き終わり端３２を、２番セグメント１４に隣接する３番セグメント１４と同電位となる１３番セグメント１４のライザ１５に掛け回して接続する。

【0051】

続いて、１３番セグメント１４に、Ｗ相小コイル１７１Ｗの巻き始め端３１を接続した形で、所定のスロット１１，１１間にＷ相小コイル１７１Ｗを形成し、このＷ相小コイル１７１Ｗの巻き終わり端３２を、１３番セグメント１４に隣接する１４番セグメントのライザ１５に掛け回して接続する。
続いて、１４番セグメント１４に、−Ｘ相小コイル１７２Ｘの巻き始め端３１を接続した形で、所定のスロット１１，１１間に−Ｘ相小コイル１７２Ｘを形成し、この−Ｘ相小コイル１７２Ｘの巻き終わり端３２を、１４番セグメント１４に隣接する１５番セグメント１４と同電位となる１０番セグメント１４のライザ１５に掛け回して接続する。

【0052】

続いて、１０番セグメント１４に、Ｙ相小コイル１７１Ｙの巻き始め端３１を接続した形で、所定のスロット１１，１１間にＹ相小コイル１７１Ｙを形成し、このＹ相小コイル１７１Ｙの巻き終わり端３２を、１０番セグメント１４に隣接する１１番セグメントのライザ１５に掛け回して接続する。
続いて、１１番セグメント１４に、−Ｕ相小コイル１７２Ｕの巻き始め端３１を接続した形で、所定のスロット１１，１１間に−Ｕ相小コイル１７２Ｕを形成し、この−Ｕ相小コイル１７２Ｕの巻き終わり端３２を、１１番セグメント１４に隣接する１２番セグメント１４と同電位となる７番セグメント１４のライザ１５に掛け回して接続する。

【0053】

続いて、７番セグメント１４に、Ｖ相小コイル１７１Ｖの巻き始め端３１を接続した形で、所定のスロット１１，１１間にＶ相小コイル１７１Ｖを形成し、このＶ相小コイル１７１Ｖの巻き終わり端３２を、７番セグメント１４に隣接する８番セグメントのライザ１５に掛け回して接続する。
続いて、８番セグメント１４に、−Ｗ相小コイル１７２Ｗの巻き始め端３１を接続した形で、所定のスロット１１，１１間に−Ｗ相小コイル１７２Ｗを形成し、この−Ｗ相小コイル１７２Ｗの巻き終わり端３２を、８番セグメント１４に隣接する９番セグメント１４と同電位となる４番セグメント１４のライザ１５に掛け回して接続する。

【0054】

続いて、４番セグメント１４に、Ｘ相小コイル１７１Ｘの巻き始め端３１を接続した形で、所定のスロット１１，１１間にＸ相小コイル１７１Ｘを形成し、このＸ相小コイル１７１Ｖの巻き終わり端３２を、４番セグメント１４に隣接する５番セグメントのライザ１５に掛け回して接続する。
続いて、５番セグメント１４に、−Ｙ相小コイル１７２Ｙの巻き始め端３１を接続した形で、所定のスロット１１，１１間に−Ｙ相小コイル１７２Ｙを形成し、この−Ｙ相小コイル１７２Ｙの巻き終わり端３２を、５番セグメント１４に隣接する６番セグメント１４と同電位となる１番セグメント１４のライザ１５に掛け回して接続する。

【0055】

これにより、隣接するセグメント１４，１４間には、各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相の順に接続された状態になり、並列回路数が４回路となる閉回路を形成する。

【0056】

（効果）
したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、並列回路数を４つにすることができるので、前述の第１実施形態のように並列回路数が２回路の場合と比較して、巻線１２の線径を細径化することができる。このため、巻線１２の巻装作業を容易化することが可能になる。

【0057】

（第３実施形態）
（巻線の巻装方法）
次に、この発明の第３実施形態を図５に基づいて説明する。
図５は、この第３実施形態におけるアーマチュア３のセグメント１４（ライザ１５）とティース９、そして、ヨーク２側に配設されている永久磁石４とを展開した図である。
同図に示すように、前述の第１実施形態の巻線１２の巻装方法と、第３実施形態の巻線１２の巻装方法との相違点は、第１実施形態では、各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙと接続線２５とがそれぞれ別々の巻線１２により形成されているのに対し、第３実施形態では、各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙと接続線２５とが所謂一筆書きの要領で一連に形成されている点にある。

【0058】

より詳しくは、まず、巻線１２の巻き始め端３１を１番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、６番セグメント１４のライザ１５、１１番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。
さらに、再び１番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛けまわした後、所定のスロット１１，１１間に−Ｕ相小コイル１７１Ｕを形成し、次いでＵ相小コイル１７１Ｕを形成する。

【0059】

続いて、巻線１２を７番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、１２番セグメント１４のライザ１５、２番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。
さらに、再び７番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛けまわした後、所定のスロット１１，１１間に−Ｖ相小コイル１７１Ｖを形成し、次いでＶ相小コイル１７１Ｖを形成する。

【0060】

続いて、巻線１２を１３番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、３番セグメント１４のライザ１５、８番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。
さらに、再び１３番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛けまわした後、所定のスロット１１，１１間に−Ｗ相小コイル１７１Ｗを形成し、次いでＷ相小コイル１７１Ｗを形成する。

【0061】

続いて、巻線１２を４番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、９番セグメント１４のライザ１５、１４番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。
さらに、再び４番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛けまわした後、所定のスロット１１，１１間に−Ｘ相小コイル１７１Ｘを形成し、次いでＸ相小コイル１７１Ｘを形成する。

【0062】

続いて、巻線１２を１０番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、１５番セグメント１４のライザ１５、５番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。
さらに、再び１０番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛けまわした後、所定のスロット１１，１１間に−Ｙ相小コイル１７１Ｙを形成し、次いでＹ相小コイル１７１Ｙを形成する。そして、最後に巻線１２の巻き終わり端３２を、１番セグメント１４のライザ１５に掛け回す。
このように巻装作業を行うことにより、隣接するセグメント１４，１４間に、各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相の順に接続された状態になり、並列回路数が２回路となる閉回路を形成する。

【0063】

（効果）
したがって、上述の第３実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。これに加え、アーマチュアコア６への巻線１２の巻装作業、及び各セグメント１４への巻線１２の接続作業を一筆書きの要領で連続で行うことができる。このため、巻線１２の巻装時間、及びセグメント１４への接続線２５の接続時間の総時間を短縮し、製造コストを低減できる。

【0064】

（第４実施形態）
（巻線の巻装方法）
次に、この発明の第４実施形態を図６〜図８に基づいて説明する。
図６は、この第４実施形態におけるアーマチュア３のセグメント１４（ライザ１５）とティース９、そして、ヨーク２側に配設されている永久磁石４とを展開した図である。
同図に示すように、この第４実施形態と前述の第２実施形態との相違点は、前述の第２実施形態では、各々スロット１１から引き出された巻線１２は、引き出されたスロット１１の近傍に位置する所定のセグメント１４に接続されているのに対し、第４実施形態では、各々スロット１１から引き出された巻線１２は、引き出されたスロット１１から離れた位置に存在する所定のセグメント１４に接続されている点にある。

【0065】

ここで、第４実施形態では、各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙを形成する巻線１２の巻装工程が、Ｕ相小コイル１７１Ｕ、Ｖ相小コイル１７１Ｖ、Ｗ相小コイル１７１Ｗ、Ｘ相小コイル１７１Ｘ、及びＹ相小コイル１７１Ｙを形成する第１巻装工程と、−Ｕ相小コイル１７２Ｕ、−Ｖ相小コイル１７２Ｖ、−Ｗ相小コイル１７２Ｗ、−Ｘ相小コイル１７２Ｘ、及び−Ｙ相小コイル１７２Ｙを形成する第２巻装工程との２つの工程により構成されている。

【0066】

より詳しく、図７、図８に基づいて説明する。
図７は、アーマチュア３の展開図であって、第１巻装工程を示している。図８は、アーマチュア３の展開図であって、第２巻装工程を示している。
図７に示すように、第１巻装工程では、まず、巻線１２の巻き始め端３１を１番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、６番セグメント１４のライザ１５、１１番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。そして、１１番セグメント１４から巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間にＵ相小コイル１７１Ｕを形成する。

【0067】

続いて、巻線１２を７番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、１２番セグメント１４のライザ１５、２番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。そして、２番セグメント１４から巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間にＶ相小コイル１７１Ｖを形成する。

【0068】

続いて、巻線１２を１３番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、３番セグメント１４のライザ１５、８番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。そして、８番セグメント１４か巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間にＷ相小コイル１７１Ｗを形成する。

【0069】

続いて、巻線１２を４番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、９番セグメント１４のライザ１５、１４番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。そして、１４番セグメント１４から巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間にＸ相小コイル１７１Ｘを形成する。

【0070】

続いて、巻線１２を１０番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、１５番セグメント１４のライザ１５、５番セグメント１４のライザ１５の順に巻線１２を掛け回す。これにより、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５が形成される。そして、５番セグメント１４から巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間にＹ相小コイル１７１Ｙを形成する。このＹ相小コイル１７１Ｙを形成した後、巻線１２の巻き終わり端３２を１番セグメント１４のライザ１５に掛け回して接続する。これにより、第１巻装工程が完了する。

【0071】

次に、第２巻装工程を行う。
図８に示すように、第２巻装工程では、まず、巻線１２の巻き始め端３１を１番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、１１番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛け回す。そして、１１番セグメント１４から巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間に−Ｙ相小コイル１７２Ｙを形成する。

【0072】

続いて、巻線１２を１０番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、５番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛け回す。そして、５番セグメント１４から巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間に−Ｘ相小コイル１７２Ｘを形成する。
続いて、巻線１２を４番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、１４番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛け回す。そして、１４番セグメント１４から巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間に−Ｗ相小コイル１７２Ｗを形成する。

【0073】

続いて、巻線１２を１３番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、８番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛け回す。そして、８番セグメント１４から巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間に−Ｖ相小コイル１７２Ｖを形成する。
続いて、巻線１２を７番セグメント１４のライザ１５に掛け回し、この後、２番セグメント１４のライザ１５に巻線１２を掛け回す。そして、２番セグメント１４から巻線１２を引き出して所定のスロット１１，１１間に−Ｕ相小コイル１７２Ｕを形成する。この−Ｕ相小コイル１７２Ｕを形成した後、巻線１２の巻き終わり端３２を１番セグメント１４のライザ１５に掛け回して接続する。これにより、第２巻装工程が完了する。

【0074】

このように巻装作業を行うことにより、隣接するセグメント１４，１４間に、各相のアーマチュアコイル７１Ｕ〜７１Ｙが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相、Ｙ相の順に接続された状態になり、並列回路数が４回路となる閉回路を形成する。

【0075】

（効果）
したがって、上述の第４実施形態では、前述の第２実施形態と同様の効果を奏することができる。これに加え、第１巻装工程（図７参照）、及び第２巻装工程（図８参照）を連続して行うことにより、アーマチュアコア６への巻線１２の巻装作業、及び各セグメント１４への巻線１２の接続作業を一筆書きの要領で連続で行うことができる。このため、並列回路数を４回路形成する巻線１２の構造であっても、巻線１２の巻装時間、及びセグメント１４への接続線２５の接続時間の総時間を短縮し、製造コストを低減できる。

【0076】

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ホルダステー１８に、２つのブラシホルダ１９が設けられ、２つのブラシ２１，２１がセグメント１４に摺接している場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、極数と同じ数である６つまでブラシ２１を増加させることが可能である。

【0077】

また、上述の実施形態では、ヨーク２の筒部２ａは、断面略６角形状に形成されており、各平坦壁４１の内面に、それぞれセグメント型の永久磁石４が周方向に磁極が順番となるように固着されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ヨーク２に磁極が６極形成されていればよい。より具体的に、以下に説明する。

【0078】

（ヨークの第１変形例）
図９は、ヨークの第１変形例を示し、図２に対応している。
同図に示すように、ヨーク５２の筒部５２ａは、略円筒状に形成されている。筒部５２ａには、内周面に内嵌可能なリング状の永久磁石５４が固着されている。
この永久磁石５４は、例えば、樹脂をバインダーとしたボンド（プラスチック）磁石が用いられる。そして、永久磁石５４には、周方向に６極の磁極が形成されている。
このように構成した場合であっても、ヨークが断面略６角形状に形成され、セグメント型の永久磁石４が用いられている場合と同様の効果を奏することができる。

【0079】

（ヨークの第２変形例）
図１０は、ヨークの第２変形例を示し、図２に対応している。
同図に示すように、ヨーク６２の筒部６２ａは、略円筒状に形成されている。筒部５２ａには、瓦状に形成された６つの永久磁石６４が周方向に等間隔で、磁極が順番になるように固着されている。この永久磁石６４としては、例えば、焼結フェライト磁石が用いられる。このように構成した場合であっても、前述の第１変形例と同様の効果を奏することができる。

【0080】

（第２巻装工程の変形例）
また、上述の第４実施形態では、第２巻装工程として、図８に示すような方法により、所定のスロット１１，１１間に、−Ｕ相小コイル１７２Ｕ、−Ｖ相小コイル１７２Ｖ、−Ｗ相小コイル１７２Ｗ、−Ｘ相小コイル１７２Ｘ、及び−Ｙ相小コイル１７２Ｙを形成する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、以下の図１０に示すような方法により、所定のスロット１１，１１間に、−Ｕ相小コイル１７２Ｕ、−Ｖ相小コイル１７２Ｖ、−Ｗ相小コイル１７２Ｗ、−Ｘ相小コイル１７２Ｘ、及び−Ｙ相小コイル１７２Ｙを形成してもよい。

【0081】

図１１は、アーマチュア３の展開図であって、第２巻装工程の変形例を示している。
ここで、第４実施形態における第２巻装工程（図８参照）と、第２巻装工程の変形例（図１１参照）との相違点は、同電位となるセグメント１４同士を接続する接続線２５の配索方法が異なる点にある。
すなわち、図８に示す第２巻装工程では、所定のスロット１１，１１間に形成される−Ｕ相小コイル１７２Ｕ、−Ｖ相小コイル１７２Ｖ、−Ｗ相小コイル１７２Ｗ、−Ｘ相小コイル１７２Ｘ、及び−Ｙ相小コイル１７２Ｙが紙面の左側に存在する相の小コイルから順に形成されているのに対し、接続線２５を形成する際の巻線１２の配索方向が紙面の右側から左側に向かう方向になっている。

【0082】

より具体的には、図８に示す第２巻装工程では、紙面の左側に存在する−Ｙ相小コイル１７２Ｙを形成し、続いて、−Ｘ相小コイル１７２Ｘ、−Ｗ相小コイル１７２Ｗ、−Ｖ相小コイル１７２Ｖ、及び−Ｕ相小コイル１７２Ｕをこの順に形成している。すなわち、図８において、アーマチュアコア６への巻線１２の巻装方向は、紙面の左側から右側に向かっているのに対し、接続線２５を形成する際の巻線１２の配索方向は、紙面の右側から左側に向かう方向になっている。

【0083】

これに対し、図１１に示すように、第２巻装工程の変形例においては、接続線２５を形成する際の巻線１２の配索方向が、アーマチュアコア６への巻線１２の巻装方向と同様に、紙面の左側から右側に向かう方向になっている。
このように、アーマチュアコア６への巻線１２の巻装方向と、接続線２５を形成する際の巻線１２の配索方向とを同じ方向に設定することにより、各セグメント１４のライザ１５に巻線１２がα巻きにより掛け回される。このため、セグメント１４に対する巻線１２の接続状態を良好なものにすることができる。

【0084】

（アーマチュアコアの変形例）
また、上述の実施形態で示したアーマチュアコア６は、各ティース９の形状が全て同一形状であるが、以下の図１２に示すような所謂異形コアであってもよい。
図１２は、アーマチュアコア６の変形例である異形アーマチュアコア９１の平面図である。
同図に示すように、異形アーマチュアコア９１のティース９２は、一対の異形ティース９３ａ，９３ｂからなるティース組み９４（図１２における２点鎖線部参照）が周方向に５組並べてなる。一対の異形ティース９３ａ，９３ｂは、それぞれ径方向外側に向かって延び、巻線１２が巻装される巻胴部９５ａ，９５ｂと、各巻胴部９５ａ，９５ｂの先端から周方向に沿って延びる外周部９６ａ，９６ｂとにより構成されている。

【0085】

各異形ティース９３ａ，９３ｂの外周部９６ａ，９６ｂは、それぞれ周方向に等間隔となるように配置されている。一方、各異形ティース９３ａ，９３ｂの巻胴部９５ａ，９５ｂは、互いに径方向外側に向かうに従って徐々に離間するように形成されている。
これにより、一対の異形ティース９３ａ，９３ｂ間には、径方向外側に向かうに従って徐々に開口部が広くなる様に、末広がりスロット９７ａが形成される。一方、隣接するティース組み９４，９４間には、径方向全体に亘って開口部がほぼ同一幅になっている直スロット９７ｂが形成される。ここで、直スロット９７ｂを形成する異形ティース９３ａ，９３ｂは、これらの巻胴部９５ａ，９５ｂが略平行に延びた状態になっている。

【0086】

ここで、異形アーマチュアコア９１に巻線１２を巻装するにあたって、ティース９２に番号を付けるが、このとき、５組みのティース組み９４のうちの１つに１番、２番の番号を付け、その他の４組みのティース組み９４に、それぞれ２番〜１０番までの番号を周回り方向に付けるようになっている。このため、１番−２番異形ティース９３ａ，９３ｂ間、３番−４番異形ティース９３ａ，９３ｂ間、５番−６番異形ティース９３ａ，９３ｂ間、７番−８番異形ティース９３ａ，９３ｂ間、及び９番−１０番異形ティース９３ａ，９３ｂ間には、末広がりスロット９７ａが形成される。一方、２番−３番異形ティース９３ｂ，９３ａ間、４番−５番異形ティース９３ｂ，９３ａ間、６番−７番異形ティース９３ｂ，９３ａ間、８番−９番異形ティース９３ｂ，９３ａ間、及び１０番−１番異形ティース９３ｂ，９３ａ間には、直スロット９７ｂが形成される。

【0087】

続いて、図１３に基づいて、上述のように形成された異形アーマチュアコア９１に、前述の第４実施形態における巻線１２の巻線方法を採用した場合について説明する。
図１３は、異形アーマチュアコア９１への巻線１２の巻装状態を示す説明図であって、（ａ）は、第４実施形態における第１巻装工程が終了した状態を示し、（ｂ）は、第４実施形態における第２巻装工程が終了した状態を示す。

【0088】

図１３（ａ）に示すように、第１巻装工程におけるＵ相小コイル１７１Ｕ、Ｖ相小コイル１７１Ｖ、Ｗ相小コイル１７１Ｗ、Ｘ相小コイル１７１Ｘ、及びＹ相小コイル１７１Ｙは、それぞれ直スロット９７ｂ，９７ｂ間、つまり、一対の異形ティース９３ａ，９３ｂに跨るように巻線１２を巻装することにより、形成される。一対の異形ティース９３ａ，９３ｂの巻胴部９５ａ，９５ｂは、互いに径方向外側に向かうに従って徐々に離間するように形成されているので、各異形ティース９３ａ，９３ｂの根元に巻線１２が寄り易い。換言すれば、各異形ティース９３ａ，９３ｂの根元に巻線１２を巻装することができる。このため、各相小コイル１７１Ｕ〜１７１Ｙの径方向外側に第２巻装工程における巻線１２の巻装スペースを十分確保することができる。

【0089】

このような状態で、図１３（ｂ）に示すように、第２巻装工程における−Ｕ相小コイル１７２Ｕ、−Ｖ相小コイル１７２Ｖ、−Ｗ相小コイル１７２Ｗ、−Ｘ相小コイル１７２Ｘ、及び−Ｙ相小コイル１７２Ｙを、それぞれ末広がりスロット９７ａ，９７ａ間に巻装する。ここで、末広がりスロット９７ａ，９７ａ間に存在する異形ティース９３ａ，９３ｂ、つまり、直スロット９７ｂを形成する異形ティース９３ａ，９３ｂは、これらの巻胴部９５ａ，９５ｂが略平行に延びた状態になっている。このため、各相小コイル１７２Ｕ〜１７２Ｙを形成する際、これら相小コイル１７２Ｕ〜１７２Ｙが径方向内側に寄っていくことがない。

【0090】

したがって、この異形アーマチュアコア９１を採用することにより、前述の第４実施形態において、第１巻装工程における各相小コイル１７１Ｕ〜１７１Ｙと、第２巻装工程における各相小コイル１７２Ｕ〜１７２Ｙが重なってしまうことを抑制できる。このため、異形アーマチュアコア９１の軸方向端部における巻線１２の高さを低く抑えることができ、線材コストの低減、巻線１２の銅損の低減、及び異形アーマチュアコア９１の軸長を低減させることが可能になる。さらに、巻線１２の重なりが抑えられる分、異形アーマチュアコア９１に巻線１２が直接接触する量が多くなり、巻線１２の放熱性、つまり、巻線１２の熱引きを向上させることができる。

【0091】

（セグメントとブラシの寸法関係）
次に、セグメント１４とブラシ２１の寸法関係について、図１４〜図１８に基づいて説明する。
ここで、従来においては、セグメント１４とブラシ２１との接触状態が３つの状態に変化する。すなわち、２つのブラシ２１が、それぞれ１つずつセグメント１４に接触している状態（以下、跨ぎ無し状態という）、２つのブラシ２１のうち、１つのブラシ２１が２つのセグメント１４に跨るように接触している状態（以下、１ブラシ短絡状態という）、２つのブラシ２１が、それぞれ２つのセグメント１４に跨るように接触している状態（以下、２ブラシ短絡状態という）の３つに、セグメント１４とブラシ２１との接触状態が変化する。以下、各状態についてより具体的に説明する。

【0092】

図１４は、従来のセグメント１１４とブラシ１２１とが跨ぎ無し状態で接触している場合を示し、（ａ）は巻線１２の通電状態を示す説明図、（ｂ）はセグメント１１４とブラシ１２１の簡略図である。
図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように、跨ぎ無し状態にあっては、隣接するセグメント１１４，１１４間が全て短絡されないので、全ての巻線１２に電流が供給される。

【0093】

図１５は、従来のセグメント１１４とブラシ１２１とが１ブラシ短絡状態で接触している場合を示し、（ａ）は巻線１２の通電状態を示す説明図、（ｂ）はセグメント１１４とブラシ１２１の簡略図である。
図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すように、１ブラシ短絡状態にあっては、２つのブラシ１２１のうち、１つのブラシ１２１より、隣接するセグメント１１４，１１４間が短絡される１箇所がある。このため、その短絡されたセグメント１１４，１１４に接続されている巻線１２に電流が供給されない。

【0094】

図１６は、従来のセグメント１１４とブラシ１２１とが１ブラシ短絡状態で接触している場合を示し、（ａ）は巻線１２の通電状態を示す説明図、（ｂ）はセグメント１１４とブラシ１２１の簡略図である。
図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示すように、２ブラシ短絡状態にあっては、２つのブラシ１２１により、隣接するセグメント１１４，１１４間が短絡される２箇所がある。このため、各短絡されたセグメント１１４，１１４に接続されている巻線１２に電流が供給されない。

【0095】

図１７は、縦軸を拘束電流［Ａ］とし、横軸を時間［ｓ］としたときの、従来のブラシ１２１から従来のセグメント１１４に供給される拘束電流の変化を示す。
同図に示すように、セグメント１１４とブラシ１２１との接触状態が３つの状態に変化することにより、電流が供給される巻線１２の量が大きく変化するので、ブラシ１２１からセグメント１１４に供給される拘束電流の差が大きくなる。このため、モータ特性のばらつきが大きくなってしまう。
そこで、本実施形態においては、セグメント１４とブラシ２１の寸法を以下の関係を満たすように設定した。

【0096】

図１８は、セグメント１４とブラシ２１との寸法関係を示す説明図である。
同図に示すように、セグメント１４の周方向の幅をＷ１とし、隣接するセグメント１４，１４間のスリット幅をＷ２とし、ブラシ２１の周方向の幅をＷ３としたとき、各幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、
Ｗ１／２＋Ｗ２−Ｗ３／２≧Ｗ３／２−Ｗ２／２・・・（３）
を満たすように設定されている。尚、Ｗ１／２＋Ｗ２−Ｗ３／２は、図１８におけるＸの寸法であり、Ｗ３／２−Ｗ２／２は、図１８におけるＹの寸法である。

【0097】

各幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が式（３）を満たすことにより、セグメント１４とブラシ２１とが２ブラシ短絡状態で接触することが防止される。このため、２ブラシ短絡状態が防止できる分、ブラシ１２１からセグメント１１４に供給される拘束電流の差が小さくなり、モータ特性のばらつきを抑えることが可能になる。

【0098】

尚、２ブラシ短絡状態を防止するために、セグメント１４の周方向の幅Ｗ１、スリット幅Ｗ２、及びブラシ２１の周方向の幅Ｗ３を規定した場合について説明したが、以下の図１９に示すように、セグメント１４、及びブラシ２１の寸法を規定してもよい。

【0099】

図１９は、セグメント１４とブラシ２１との寸法関係を示す説明図である。
すなわち、同図に示すように、セグメント１４の周方向の角度をθ１とし、隣接するセグメント１４，１４間のスリットの角度をθ２とし、ブラシ２１のセグメント１４に接触している箇所の最大角度をθ３としたとき、角度θ１，θ２、及び最大角度θ３を、
θ１／２＋θ２−θ３／２≧θ３／２−θ２／２・・・（４）
を満たすように設定してもよい。
このように設定しても、セグメント１４とブラシ２１とが２ブラシ短絡状態で接触することを防止でき、モータ特性のばらつきを抑えることが可能になる。

【符号の説明】

【0100】

１ 直流モータ
２，５２，６２ ヨーク
３ アーマチュア
４ 永久磁石（磁極）
５ 回転軸
６ アーマチュアコア
７ アーマチュアコイル
９，９２ ティース
１２ 巻線
１３ コンミテータ
１４ セグメント
２１ ブラシ
２５ 接続線
７１Ｕ Ｕ相のアーマチュアコイル
７１Ｖ Ｖ相のアーマチュアコイル
７１Ｗ Ｗ相のアーマチュアコイル
７１Ｘ Ｘ相のアーマチュアコイル
７１Ｙ Ｙ相のアーマチュアコイル
９１ 異形アーマチュアコア（アーマチュアコア）
９３ａ，９４ａ 異形ティース（ティース）
９４ ティース組み（ティースの組み）
９５ａ，９５ｂ 巻胴部
９６ａ，９６ｂ 外周部
１７１Ｕ Ｕ相小コイル
１７１Ｖ Ｖ相小コイル
１７１Ｗ Ｗ相小コイル
１７１Ｘ Ｘ相小コイル
１７１Ｙ Ｙ相小コイル
１７２Ｕ −Ｕ相小コイル
１７２Ｖ −Ｖ相小コイル
１７２Ｗ −Ｗ相小コイル
１７２Ｘ −Ｘ相小コイル
１７２Ｙ −Ｙ相小コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】