特許 6141608 電動モータ

(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】6141608

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】電動モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 23/30 20060101AFI20170529BHJP

   H02K 23/00 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   H02K23/30

   H02K23/00 A

【請求項の数】2

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2012-189993(P2012-189993)

(22)【出願日】2012年8月30日

(65)【公開番号】特開2014-50178(P2014-50178A)

(43)【公開日】2014年3月17日

【審査請求日】2015年6月19日

(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】田村 夏海

【審査官】 服部 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０１０９０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１３０６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１１９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３２２４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４４５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０２７８８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ２３／３０

Ｈ０２Ｋ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

４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、
前記回転軸が取り付けられる貫通孔が形成されたコア本体、前記コア本体から径方向に向かって放射状に延びる６つのティース、及びこれらティース間に形成される６つのスロットを有するアーマチュアコアと、
各ティースに、それぞれ集中巻方式にて巻装されるコイルと、
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１８つのセグメントを周方向に配置したコンミテータと、
各セグメントのうち、前記回転軸を中心にして対向し同電位となるセグメント同士を接続する接続線と、
前記セグメントを介して前記コイルに給電を行う低速用ブラシ、高速用ブラシ、及びこれらに共通して用いられ、前記低速用ブラシに対して周方向に９０°間隔をあけて配設される共通ブラシの３つのブラシとを備え、
前記コア本体には、周方向に複数の空孔が形成され、
各ティースに巻装されているコイルは、順方向に巻回して形成された１つの順巻きコイルと、逆方向に巻回して形成されて２つの逆巻きコイルとを備え、
各ティースを周回り方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で割り当て、各相に巻装されている前記順巻きコイルをそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルとし、各相に巻装されている前記逆巻きコイルをそれぞれ−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相のコイルとしたとき、
隣接するセグメント間に、Ｕ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ、−Ｖ相のコイルをこの順で電気的に接続し、これらＵ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ相、−Ｖ相のコイルと共に前記接続線を一連に形成し、
且つ、前記アーマチュアコアと前記コンミテータとの間に引き回される前記コイルは、前記回転軸周りに同一方向に向かって引き回され、前記セグメントに形成されているライザに、前記コイル及び前記接続線を同一方向のα巻により巻き付け、前記セグメントと前記コイルとを接続したことを特徴とする電動モータ。

【請求項2】

４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、
前記回転軸が取り付けられる貫通孔が形成されたコア本体、前記コア本体から径方向に向かって放射状に延びる６つのティースと、及びこれらティース間に形成される６つのスロットを有するアーマチュアコアと、
各ティースに、それぞれ集中巻方式にて巻装されるコイルと、
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１８つのセグメントを周方向に配置したコンミテータと、
各セグメントのうち、前記回転軸を中心にして対向し同電位となるセグメント同士を接続する接続線と、
前記セグメントを介して前記コイルに給電を行い、周方向に９０°間隔をあけて配設される２つのブラシとを備え、
前記コア本体には、周方向に複数の空孔が形成され、
各ティースに巻装されているコイルは、順方向に巻回して形成された１つの順巻きコイルと、逆方向に巻回して形成されて２つの逆巻きコイルとを備え、
各ティースを周回り方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で割り当て、各相に巻装されている前記順巻きコイルをそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルとし、各相に巻装されている前記逆巻きコイルをそれぞれ−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相のコイルとしたとき、
隣接するセグメント間に、Ｕ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ、−Ｖ相のコイルをこの順で電気的に接続し、これらＵ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ相、−Ｖ相のコイルと共に前記接続線を一連に形成し、
且つ、前記アーマチュアコアと前記コンミテータとの間に引き回される前記コイルは、前記回転軸周りに同一方向に向かって引き回され、前記セグメントに形成されているライザに、前記コイル及び前記接続線を同一方向のα巻により巻き付け、前記セグメントと前記コイルとを接続したことを特徴とする電動モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、車両に搭載される電動モータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、自動車用のワイパーモータとして、回転速度を切替えることができる３ブラシ式モータが用いられることがある。この種のモータは、内周面に複数の磁極を備えた円筒状のヨークの内側に、アーマチュアコイルが巻装されたアーマチュアが回転自在に配置されている。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を有しており、アーマチュアコアには、軸方向に長いスロットが形成されている。このスロットには、所定間隔をあけて巻線が分布巻方式にて巻装され、複数のコイルが形成されている。各コイルは、回転軸に取り付けられたコンミテータの各セグメントに導通している。

【0003】

各セグメントは、ブラシと摺接可能になっている。ブラシは、低速用ブラシと高速用ブラシと、これらブラシに共通して用いられる共通ブラシの３つのブラシで構成されている。高速用ブラシは、低速用ブラシよりも進角された形で配置されている。そして、通常作動時は共通ブラシと低速用ブラシによって、高速作動時は共通ブラシと高速用ブラシによって電力供給されるようになっている。このように構成することによって、３ブラシ式モータは、通常作動時と高速作動時の有効導体数に差をつけることができる。つまり、高速作動時には通常作動時よりもモータが進角され、通常作動時よりも高回転で作動させることができる。

【0004】

ここで、ワイパーモータ等の車両に搭載されるモータは、車両搭載性の向上等の要求から常に小型化が求められている。このため、例えば、アーマチュアコアのスロットの個数（スロット数）を１６個に設定すると共に、磁極数を４極に設定したモータが開示されている。このモータは、磁極数に応じて４つのティースに跨る分布巻方式にてコイルが巻回されている。そして、同電位同士が短絡された１６枚のセグメントを有するコンミテータに、コイルを接続している（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−２２６８４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上述の従来技術のモータは、大きい出力を得るために、減速機（減速部）に連結されて用いられることが多い。ここで、モータの小型化を図る手段として減速機の減速比を大きくすることが考えられる。減速比を大きくすることにより、モータ自体の出力を抑えることができ、この結果、モータを小型化することができるからである。
このとき、減速比を大きくする分、モータの回転数を増加させる必要があるが、スロット数が多い場合、磁極数とスロット数との最小公倍数により決定する次数が大きくなる。
このため、モータの騒音が高音質になり、この騒音が耳障りになるという課題がある。

【0007】

また、スロットの個数が多い分、アーマチュアコアの形状が複雑になるので、アーマチュアの生産性が悪化するという課題がある。
さらに、一極対あたりのセグメント数が少ないので、セグメント間電圧が大きくなり、整流性が悪化するという課題がある。
そして、ティースに、分布巻方式にてコイルを巻回するので、コイルエンドの重なりが多くなり、コイルの線材コストが嵩むと共に、モータ性能を低下させ、電動モータが大型化してしまうという課題がある。

【0008】

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、高音質な騒音を防止すると共に、アーマチュアの生産性を高め、さらに整流性を向上できる電動モータを提供するものである。また、生産コストを低減させつつモータ性能を向上させることができ、小型化を図ることが可能な電動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】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明に係る電動モータは、４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、前記回転軸が取り付けられる貫通孔が形成されたコア本体、前記コア本体から径方向に向かって放射状に延びる６つのティース、及びこれらティース間に形成される６つのスロットを有するアーマチュアコアと、各ティースに、それぞれ集中巻方式にて巻装されるコイルと、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１８つのセグメントを周方向に配置したコンミテータと、各セグメントのうち、前記回転軸を中心にして対向し同電位となるセグメント同士を接続する接続線と、前記セグメントを介して前記コイルに給電を行う低速用ブラシ、高速用ブラシ、及びこれらに共通して用いられ、前記低速用ブラシに対して周方向に９０°間隔をあけて配設される共通ブラシの３つのブラシとを備え、前記コア本体には、周方向に複数の空孔が形成され、各ティースに巻装されているコイルは、順方向に巻回して形成された１つの順巻きコイルと、逆方向に巻回して形成されて２つの逆巻きコイルとを備え、各ティースを周回り方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で割り当て、各相に巻装されている前記順巻きコイルをそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルとし、各相に巻装されている前記逆巻きコイルをそれぞれ−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相のコイルとしたとき、隣接するセグメント間に、Ｕ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ、−Ｖ相のコイルをこの順で電気的に接続し、これらＵ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ相、−Ｖ相のコイルと共に前記接続線を一連に形成し、且つ、前記アーマチュアコアと前記コンミテータとの間に引き回される前記コイルは、前記回転軸周りに同一方向に向かって引き回され、前記セグメントに形成されているライザに、前記コイル及び前記接続線を同一方向のα巻により巻き付け、前記セグメントと前記コイルとを接続したことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る電動モータは、４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、前記回転軸が取り付けられる貫通孔が形成されたコア本体、前記コア本体から径方向に向かって放射状に延びる６つのティースと、及びこれらティース間に形成される６つのスロットを有するアーマチュアコアと、各ティースに、それぞれ集中巻方式にて巻装されるコイルと、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１８つのセグメントを周方向に配置したコンミテータと、各セグメントのうち、前記回転軸を中心にして対向し同電位となるセグメント同士を接続する接続線と、前記セグメントを介して前記コイルに給電を行い、周方向に９０°間隔をあけて配設される２つのブラシとを備え、前記コア本体には、周方向に複数の空孔が形成され、各ティースに巻装されているコイルは、順方向に巻回して形成された１つの順巻きコイルと、逆方向に巻回して形成されて２つの逆巻きコイルとを備え、各ティースを周回り方向にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順で割り当て、各相に巻装されている前記順巻きコイルをそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルとし、各相に巻装されている前記逆巻きコイルをそれぞれ−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相のコイルとしたとき、隣接するセグメント間に、Ｕ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ、−Ｖ相のコイルをこの順で電気的に接続し、これらＵ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ相、−Ｖ相のコイルと共に前記接続線を一連に形成し、且つ、前記アーマチュアコアと前記コンミテータとの間に引き回される前記コイルは、前記回転軸周りに同一方向に向かって引き回され、前記セグメントに形成されているライザに、前記コイル及び前記接続線を同一方向のα巻により巻き付け、前記セグメントと前記コイルとを接続したことを特徴とする。

【0011】

このように構成することで、モータ性能を悪化させることなくスロット数を減少させることができるので、モータの次数を減少することができる。このため、モータの高速回転時の高音質な騒音を防止することが可能になる。
また、スロット数を減少させることにより、この分、アーマチュアコアの形状が簡素化でき、アーマチュアの生産性を高めることができる。さらに、スロット数を減少させる分、各々スロットの大きさを大きく設定することができる。このため、各ティースへのコイルの巻回数を多く設定することができる。この結果、アーマチュアコアの小型、軽量化を図ることが可能になる。

【0012】

そして、セグメント数をスロット数の３倍以上に設定することにより、一極対あたりのセグメント数を多くすることができる。このため、セグメント間電圧を小さくすることができ、整流性を向上させることが可能になる。また、１つのセグメントあたりのコイルの有効導体数が小さくなるので、高速用ブラシによる速度可変が対応し易くなる。
また、ティースに、集中巻方式にてコイルを巻回するので、分布巻方式にてコイルを巻回する場合と比較してコイルの占積率を向上させることができると共に、コイルエンドの重なりを減少させることができる。このため、コイルの線材コストを低減させることができ、安価な電動モータを提供することが可能になる。さらに、モータ性能を同一とした場合、アーマチュアコアの小型、軸短化を図ることができる。

【0013】

また、アーマチュアコアとコンミテータとの間に引き回されるコイルが、回転軸周りに同一方向に向かって引き回されるので、コイルを引き回す巻線装置の動作方向を一定にすることができる。このため、巻線装置の負担を軽減することができ、コイルの巻線作業性を向上させることができると共に、コイルにかかるテンションにムラがなくなり、さらに占積率を向上させることができる。よって、生産コストを低減させつつモータ性能を向上させることができる。
さらに、セグメントとコイルとの接続不良を確実に防止することができる。また、コンミテータの首下のコイルの広がりを確実に抑制できるので、隣り合うライザに掛け回されたコイル同士の接触を抑制できる。このため、熱の発生を抑えることが可能になると共に、コイルの被覆が剥離して隣り合うライザに掛け回されたコイル同士が接触することによる電動モータの作動不良を防止することができる。

【0014】

本発明に係る電動モータは、各セグメントのうち、同電位となるセグメント同士を接続線により接続し、前記Ｕ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ、−Ｖ相のコイルを形成する際に、これらＵ相、−Ｗ相、−Ｗ相、Ｖ相、−Ｕ相、−Ｕ相、Ｗ相、−Ｖ、−Ｖ相のコイルと共に前記接続線を一連に形成し、この接続線を形成する際に、前記コイルを、前記アーマチュアコアと前記コンミテータとの間に引き回す際の方向と同一方向となるように引き回し、前記セグメントに形成されているライザに、前記コイルをα巻により巻き付け、前記セグメントと前記コイルとを接続したことを特徴とする。

【0015】

このように構成することで、セグメントとコイルとの接続不良を確実に防止することができる。また、コンミテータの首下のコイルの広がりを確実に抑制できるので、隣り合うライザに掛け回されたコイル同士の接触を抑制できる。このため、熱の発生を抑えることが可能になると共に、コイルの被覆が剥離して隣り合うライザに掛け回されたコイル同士が接触することによる電動モータの作動不良を防止することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、モータ性能を悪化させることなくスロット数を減少させることができるので、モータの次数を減少することができる。このため、モータの高速回転時の高音質な騒音を防止することが可能になる。
また、スロット数を減少させることにより、この分、アーマチュアコアの形状が簡素化でき、アーマチュアの生産性を高めることができる。さらに、スロット数を減少させる分、各々スロットの大きさを大きく設定することができる。このため、各ティースへのコイルの巻回数を多く設定することができる。この結果、アーマチュアコアの小型、軽量化を図ることが可能になる。

【0017】

そして、セグメント数をスロット数の３倍以上に設定することにより、一極対あたりのセグメント数を多くすることができる。このため、セグメント間電圧を小さくすることができ、整流性を向上させることが可能になる。また、１つのセグメントあたりのコイルの有効導体数が小さくなるので、高速用ブラシによる速度可変が対応し易くなる。
また、ティースに、集中巻方式にてコイルを巻回するので、分布巻方式にてコイルを巻回する場合と比較してコイルの占積率を向上させることができると共に、コイルエンドの重なりを減少させることができる。このため、コイルの線材コストを低減させることができ、安価な電動モータを提供することが可能になる。さらに、モータ性能を同一とした場合、アーマチュアコアの小型、軸短化を図ることができる。

【0018】

また、アーマチュアコアとコンミテータとの間に引き回されるコイルが、回転軸周りに同一方向に向かって引き回されるので、コイルを引き回す巻線装置の動作方向を一定にすることができる。このため、巻線装置の負担を軽減することができ、コイルの巻線作業性を向上させることができると共に、コイルにかかるテンションにムラがなくなり、さらに占積率を向上させることができる。よって、生産コストを低減させつつモータ性能を向上させることができる。
さらに、セグメントとコイルとの接続不良を確実に防止することができる。また、コンミテータの首下のコイルの広がりを確実に抑制できるので、隣り合うライザに掛け回されたコイル同士の接触を抑制できる。このため、熱の発生を抑えることが可能になると共に、コイルの被覆が剥離して隣り合うライザに掛け回されたコイル同士が接触することによる電動モータの作動不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態における減速機付モータの縦断面図である。

【図2】本発明の実施形態における電動モータを軸方向からみた平面図である。

【図3】本発明の実施形態におけるブラシ収納部の平面図である。

【図4】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5】本発明の第１実施形態における各セグメントのライザへの巻線の掛け回し方法を示す説明図である。

【図6】本発明の第１実施形態におけるコンミテータのライザ部分の拡大斜視図であって、ライザに巻線がα巻により巻き付けられている状態を示す。

【図7】本発明の第１実施形態におけるコンミテータのライザ部分の拡大斜視図であって、ライザに巻線がα巻により巻き付けられていない状態を示す。

【図8】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9】本発明の第３実施形態におけるブラシ収納部の平面図である。

【図10】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。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（第１実施形態）
（減速機付モータ）
次に、この発明の第１実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動モータが適用された減速機付モータの縦断面図、図２は、電動モータを軸方向からみた平面図である。
図１、図２に示すように、減速機付モータ１は、例えば、自動車のワイパ駆動用に用いるものであって、電動モータ２と、電動モータ２の回転軸３に連結された減速機構４とを備えている。電動モータ２は、有底筒状のヨーク５と、ヨーク５内に回転自在に設けられたアーマチュア６とを有している。

【0021】

ヨーク５の筒部５３は略円筒状に形成されており、この筒部５３の内周面には、４つのセグメント型の永久磁石７が配設されている。
ヨーク５の底壁（エンド部）５１には、径方向中央に軸方向外側に向かって突出する軸受ハウジング１９が形成され、ここに回転軸３の一端を回転自在に軸支するための滑り軸受１８が設けられている。この滑り軸受１８は、回転軸３の調心機能を有している。

【0022】

筒部５３の開口部５３ａには、外フランジ部５２が設けられている。外フランジ部５２には、ボルト孔（不図示）が形成されている。このボルト孔に不図示のボルトが挿通され、減速機構４の後述するギヤハウジング２３に形成された不図示のボルト孔に螺入されることによって、ヨーク５が減速機構４に締結固定される。

【0023】

アーマチュア６は、回転軸３に外嵌固定されたアーマチュアコア８と、アーマチュアコア８に巻装されたアーマチュアコイル９と、回転軸３の他端側に配置されたコンミテータ１０とを備えている。アーマチュアコア８は、プレス加工等によって打ち抜かれた磁性材料の板材を軸方向に積層したり（積層コア）、軟磁性粉を加圧成形したり（圧粉コア）して形成されたものであって、略円柱状のコア本体１１を有している。

【0024】

コア本体１１の径方向略中央には、回転軸３を圧入するための貫通孔１１ａが形成されている。また、コア本体１１の外周部には、軸方向平面視略Ｔ字型のティース１２が放射状に６つ設けられている。コア本体１１の外周部に、ティース１２を放射状に設けることによって、隣接するティース１２間には、蟻溝状のスロット１３が６つ形成されている。
これらスロット１３を介してアーマチュアコア８にアーマチュアコイル９が巻装される。

【0025】

ここで、コア本体１１には、ティース１２の根元に対応する位置に、それぞれ軸方向に貫通する断面円形状の空孔１１ｂが周方向に沿って６つ形成されている。より具体的には、コア本体１１の貫通孔１１ａとティース１２との間には、これら貫通孔１１ａとティース１２の根元との間の径方向略中央よりもやや貫通孔１１ａ寄りに、空孔１１ｂが形成されている。この空孔１１ｂは、電動モータ２の内部での空気の対流を促進し、電動モータ２の温度上昇を抑えるためのものである。

【0026】

回転軸３のアーマチュアコア８よりも他端側には、コンミテータ１０が外嵌固定されている。このコンミテータ１０の外周面には、導電材で形成されたセグメント１５が１８枚取り付けられている。セグメント１５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。
このように、電動モータ２は、永久磁石７が４つ（磁極数が４極）、スロット１３の個数が６つ、セグメント１５の枚数が１８枚に設定された所謂４極６スロット１８セグメントの電動モータである。

【0027】

また、各セグメント１５のアーマチュアコア８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１６が一体成形されている。ライザ１６には、アーマチュアコイル９の端末部が掛け回わされ、ヒュージングなどにより固定されている。これにより、セグメント１５と、これに対応するアーマチュアコイル９とが導通される。

【0028】

また、同電位となるセグメント１５にそれぞれ対応するライザ１６には、接続線１７（図４参照）が掛け回され、この接続線１７がヒュージングによりライザ１６に固定されている。接続線１７は、同電位となるセグメント１５同士を短絡するためのものであって、コンミテータ１０とアーマチュアコア８との間に引き回される（詳細は後述する）。

【0029】

このように構成されたコンミテータ１０は、減速機構４のギヤハウジング２３に臨まされた状態になっている。ギヤハウジング２３は、一面に開口部４２ａを有する略箱状に形成され減速機構４の歯車群４１を収納するアルミダイキャスト製のハウジング本体４２と、ハウジング本体４２の開口部４２ａを閉塞する樹脂製のボトムプレート４３とで構成されている。ハウジング本体４２の電動モータ２側には、ブラシ収納部２２が一体成形され、ここに電動モータ２のコンミテータ１０が臨まされている。

【0030】

（ブラシ収納部）
図３は、ブラシ収納部の平面図である。
図３に示すように、ブラシ収納部２２は、ギヤハウジング２３の電動モータ２側に凹状に形成されたものである。ブラシ収納部２２の周壁３０は、断面略長円形に形成されており、平面壁３０ａと円弧壁３０ｂとで構成されている。

【0031】

ブラシ収納部２２の内側には、これに対応するように断面略長円形の筒状に形成されたカバー３３が設けられている。このカバー３３も平面壁３３ａと円弧壁３３ｂとを有している。さらに、カバー３３の内側には、このカバー３３に対応するように形成されたホルダステー３４が設けられている。ホルダステー３４は、ボルト３５によってハウジング本体４２の側壁４２ｂに締結固定されている。

【0032】

ホルダステー３４には、周方向３箇所にブラシホルダ３６が設けられている。ブラシホルダ３６には、それぞれブラシ２１が各々スプリング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１０のセグメント１５に摺接している。また、ブラシ２１は、不図示の外部電源、例えば、自動車に搭載されているバッテリに電気的に接続されている。そして、コンミテータ１０に、不図示の外部電源からの電力を給電することができるようになっている。

【0033】

ブラシ２１は、陽極側に接続されている低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂと、これら低速用ブラシ２１ａと高速用ブラシ２１ｂとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ２１ｃとで構成されている。低速用ブラシ２１ａと共通ブラシ２１ｃは、互いに電気角で１８０°、つまり、機械角で周方向に９０°間隔をあけて配設されている。一方、高速用ブラシ２１ｂは、低速用ブラシ２１ａから周方向に角度αだけ離間して配置されている。尚、本実施形態では、共通ブラシ２１ｃを陰極側とし、低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂを陽極側として説明するが、陽極側と陰極側を反対にしてもよい。

【0034】

ここで、コンミテータ１０の同電位となるセグメント１５、すなわち、回転軸３を中心にして互いに対向するセグメント１５同士は接続線１７によって短絡されているため、ブラシ２１が摺接していないセグメントにも給電することが可能になる。したがって、高速用ブラシ２１ｂは低速用ブラシ２１ａよりも角度θだけ進角した位置に存在していることになる。

【0035】

（接続線の結線構造、及びアーマチュアコイルの巻装構造）
ここで、図４に基づいて、接続線１７の結線構造、及びアーマチュアコイル９の巻装構造について詳述する。
図４は、アーマチュア６の展開図であり、隣接するティース１２間の空隙がスロット１３に相当している。尚、以下の図４においては、各セグメント１５、各ティース１２、及び巻装されたアーマチュアコイル９にそれぞれ符号を付して説明する。

【0036】

同図に示すように、各ティース１２は、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相が周回り方向にこの順で割り当てられている。つまり、１番、４番ティース１２がＵ相、２番、５番ティース１２がＶ相、３番、６番ティース１２がＷ相になっている。また、同電位となるセグメント１５同士は、接続線１７によって短絡されている。ここで、セグメント１５に付した番号のうち、１番に相当する位置は、１番ティース１２に対応する位置とする。

【0037】

そして、各ティース１２に巻装されるアーマチュアコイル９、及び接続線１７は、アーマチュアコア８やコンミテータ１０のライザ１６に、巻線１４をダブルフライヤ方式によって巻回されることにより形成されている。尚、ダブルフライヤ方式とは、回転軸３を中心にして点対称となる関係で２箇所同時に巻線１４を巻回する方式をいう。以下、より具体的に説明する。

【0038】

ここで、巻線１４の巻き始め端８１は２つ存在しており、それぞれ同電位となる１番セグメント１５のライザ１６と、１０番セグメント１５のライザ１６とに掛け回されている。そして、アーマチュアコア６とコンミテータ１０との間に引き回される巻線１４、及び接続線１７を形成するために引き回される巻線１４の引き回し方向は、回転軸３周りに全て同一方向となるように設定されている。

【0039】

尚、以下の説明において、各ティース１２にＵ相、Ｖ相、Ｗ相を順に割り当てた方向、つまり、図４における右方向を、単に右方向と称して説明する。
また、１番セグメント１５から巻き始められる巻線１４と、１０番セグメント１５から巻き始められる巻線１４の引き回し手順は、回転軸３を中心にして点対称となるので、以下の説明では、１０番セグメント１５から巻き始められる巻線１４のみについて説明する。

【0040】

１０番セグメント１５のライザ１６に巻き始め端８１が掛け回される巻線１４は、この後、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回され、１０番セグメント１５と同電位の１番セグメント１５に掛け回される。そして、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１−６番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。次に、各ティース１２に巻線１４をそれぞれＮ（Ｎは１以上の自然数）回、巻回するものとした場合、１番ティース１２にＮ／３回順方向に巻回してＵ相コイル９１ａを形成する。

【0041】

続いて、１−２番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１番セグメント１５に隣接する２番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、２番セグメント１５と同電位の１１番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、３−４番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、３番ティース１２にＮ／３回逆方向に巻回して「−Ｗ相」コイル９１ｂを形成する。

【0042】

続いて、２−３番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、２番セグメント１５に隣接する３番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、３番セグメント１５と同電位の１２番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、３−４番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、３番ティース１２にＮ／３回逆方向に巻回して「−Ｗ相」コイル９２ｂを形成する。

【0043】

続いて、２−３番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、３番セグメント１５に隣接する４番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、４番セグメント１５と同電位の１３番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、４−５番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、５番ティース１２にＮ／３回順方向に巻回してＶ相コイル９１ｃを形成する。

【0044】

続いて、５−６番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１３番セグメント１５に隣接する１４番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１４番セグメント１５と同電位の５番セグメント１５のライザ１６に巻線１４を掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１−２番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、１番ティース１２にＮ／３回逆方向に巻回して「−Ｕ相」コイル９２ａを形成する。

【0045】

続いて、１−６番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１４番セグメント１５に隣接する１５番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１５番セグメント１５と同電位の６番セグメント１５のライザ１６に巻線１４を掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１−２番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、１番ティース１２にＮ／３回逆方向に巻回して「−Ｕ相」コイル９３ａを形成する。

【0046】

続いて、１−６番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１５番セグメント１５に隣接する１６番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１６番セグメント１５と同電位の７番セグメント１５のライザ１６に巻線１４を掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、２−３番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、３番ティース１２にＮ／３回順方向に巻回してＷ相コイル９３ｂを形成する。

【0047】

続いて、３−４番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、７番セグメント１５に隣接する８番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、８番セグメント１５と同電位の１７番セグメント１５のライザ１６に巻線１４を掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、５−６番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、５番ティース１２にＮ／３回逆方向に巻回して「−Ｖ相」コイル９２ｃを形成する。

【0048】

続いて、４−５番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、８番セグメント１５に隣接する９番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、９番セグメント１５と同電位の１８番セグメント１５のライザ１６に巻線１４を掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、５−６番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、５番ティース１２にＮ／３回逆方向に巻回して「−Ｖ相」コイル９３ｃを形成する。

【0049】

その後、４−５番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、９番セグメント１５に隣接する１０番セグメント１５のライザ１６に掛け回し、この１０番セグメント１５に巻線１４の巻き終わり端８２を接続する。

【0050】

これにより、１番ティース１２には、Ｕ相コイル９１ａ、「−Ｕ相」コイル９２ａ、及び「−Ｕ相」コイル９３ａにより構成されるＮ回巻回されたＵ相のアーマチュアコイル９Ｕ１が形成される。また、３番ティース１２には、「−Ｗ相」コイル９１ｂ、「−Ｗ相」コイル９２ｂ、及びＷ相コイル９３ｂにより構成されるＮ回巻回されたＷ相のアーマチュアコイル９Ｗ１が形成される。さらに、５番ティース１２には、Ｖ相コイル９１ｃ、「−Ｖ相」コイル９２ｃ、及び「−Ｖ相」コイル９３ｃにより構成されるＮ回巻回されたＶ相のアーマチュアコイル９Ｖ１が形成される。

【0051】

一方、１番セグメント１５のライザ１６に巻き始め端８１が掛け回される巻線１４は、上述の１０番セグメント１５のライザ１６に巻き始め端８１が掛け回された巻線１４と同時に、且つ回転軸３を中心にして点対称に引き回される。
そして、２番ティース１２には、Ｖ相コイル９１ｄ、「−Ｖ相」コイル９２ｄ、及び「−Ｖ相」コイル９３ｄにより構成されるＮ回巻回されたＶ相のアーマチュアコイル９Ｖ２が形成される。また、４番ティース１２には、Ｕ相コイル９１ｅ、「−Ｕ相」コイル９２ｅ、及び「−Ｕ相」コイル９３ｅにより構成されるＮ回巻回されたＵ相のアーマチュアコイル９Ｕ２が形成される。さらに、６番ティース１２には、「−Ｗ相」コイル９１ｆ、「−Ｗ相」コイル９２ｆ、及びＷ相コイル９３ｆにより構成されるＮ回巻回されたＷ相のアーマチュアコイル９Ｗ２が形成される。

【0052】

このように、アーマチュアコイル９は、１番、４番ティース１２に形成されているＵ相のアーマチュアコイル９Ｕ１，９Ｕ２と、２番、５番ティース１２に形成されているＶ相のアーマチュアコイル９Ｖ１，９Ｖ２と、３番、６番ティース１２に形成されているＷ相のアーマチュアコイル９Ｗ１，９Ｗ２とにより構成され、並列回路数が４つとなる。
そして、隣接するセグメント１５間には、各相コイル９１ａ〜９３ｆがＵ，「−Ｗ」，「−Ｗ」，Ｖ，「−Ｕ」，「−Ｕ」，Ｗ，「−Ｖ」，「−Ｖ」相の順で電気的に順次接続されている。

【0053】

ここで、図２に詳示するように、各ティース１２には巻線１４が集中巻方式により巻回されているので、隣接するティース１２間に跨る巻線１４の渡り線が無くなる。すなわち、アーマチュアコア８の軸方向端部に存在するアーマチュアコイル９のコイルエンド９ａの重なりが、分布巻方式にて巻線１４を巻回する場合と比較して減少される。このため、アーマチュアコア８のコア本体１１の軸方向端部が巻線１４で覆われることなく、コア本体１１に形成されている空孔１１ｂが露出する。

【0054】

また、アーマチュアコア８とセグメント１５のライザ１６との間の巻線１４が、回転軸３に掛け回されるように引き回されているので、コンミテータ１０の首下の巻太りが抑えられる。
さらに、アーマチュアコア６とコンミテータ１０との間に引き回される巻線１４、及び接続線１７を形成するために引き回される巻線１４の引き回し方向が、回転軸３周りに全て同一方向（図４における右方向）となるように設定されているので、各セグメント１５のライザ１６に、巻線１４がα巻により巻き付けられる。

【0055】

α巻について、図５に基づいて詳述する。
図５は、各セグメントのライザへの巻線の掛け回し方法を示す説明図である。
同図に示すように、アーマチュアコア６とコンミテータ１０との間に引き回される巻線１４、及び接続線１７を形成するために引き回される巻線１４の引き回し方向が、回転軸３周りに全て同一方向（図４における右方向）となるように設定されていることから、各セグメント１５のライザ１６に掛け回される巻線１４は、常に左方向からライザ１６に掛け回され、右方向へと引き出される。このため、図５のＡ部に示すように、ライザ１６に巻線１４がα巻により巻き付けられる。

【0056】

（減速機構）
図１に示すように、このような電動モータ２が取付けられているギヤハウジング２３には、ハウジング本体４２に歯車群４１が収納されている。歯車群４１は、電動モータ２の回転軸３に連結されたウォーム軸２５と、ウォーム軸２５に噛合う１対の段付歯車２６，２６と、段付歯車２６に噛合うスパーギヤ２７とで構成されている。

【0057】

ウォーム軸２５は、一端が回転軸３に連結されると共に、他端がハウジング本体４２に回転自在に軸支されている。ウォーム軸２５と回転軸３との連結部２４、つまり、回転軸３の他端は、ハウジング本体４２に形成されたブラシ収納部２２の底壁３１に設けられている転がり軸受３２に、回転自在に支持されている。
また、ウォーム軸２５は、互いに逆ネジの第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂを有している。これら第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂは、１条又は２条に形成されている。しかしながら、第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂを、３条以上に形成してもよい。

【0058】

ウォーム軸２５を挟んで両側には、１対の段付歯車２６，２６が配置され、第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂに、それぞれ１対の段付歯車２６，２６が噛合されている。
１対の段付歯車２６は、ウォーム軸２５に噛合うウォームホイール２８と、ウォームホイール２８よりも小径に形成された小径歯車２９とが一体成形されたものである。段付歯車２６の径方向中央には、アイドラー軸６１が圧入されている。アイドラー軸６１は、小径歯車２９とは反対側に突出しており、この突出した端部６１ａがハウジング本体４２に回転自在に軸支されている。一方、アイドラー軸６１の端部６１ａとは反対側端に存在する小径歯車２９の先端は、ボトムプレート４３に回転自在に軸支されている。

【0059】

このように、１対の段付歯車２６は、ハウジング本体４２とボトムプレート４３とで両端が軸支されている。そして、１対の段付歯車２６，２６は、それぞれ同方向に回転し、スパーギヤ２７にウォーム軸２５の回転を伝達する。すなわち、ウォーム軸２５と、１対の段付歯車２６，２６とにより所謂マーシャル機構を構成しており、１対の段付歯車２６，２６によりウォーム軸２５にかかるスラスト力が相殺されるようになっている。

【0060】

スパーギヤ２７は、段付歯車２６の小径歯車２９に噛合っている。スパーギヤ２７の径方向中央には、ボス部６５がボトムプレート４３側に向かって突出形成されている。このボス部６５は、ボトムプレート４３に回転自在に支持されている。また、ボス部６５には、出力軸６２が圧入されている。出力軸６２は、ハウジング本体４２の底壁（エンド部）４２ｃから突出している。ハウジング本体４２の底壁４２ｃには、出力軸６２に対応する部位に、ボス部６３が外方に向かって突出形成されている。このボス部６３には、出力軸６２を回転自在に軸支するためのすべり軸受６４が設けられている。

【0061】

出力軸６２のハウジング本体４２から突出した部分には、先端に向かうに従って徐々に先細りとなる先細り部６６が形成されている。この先細り部６６には、セレーション６７が形成されている。これによって、例えば、ワイパなどを駆動するための外部機構と出力軸６２とを連結することができるようになっている。
また、ハウジング本体４２の側壁４２ｂには、コネクタ６８が回転軸３の軸方向に沿って突設されている。コネクタ６８は、不図示の制御機器に接続され、不図示の外部電源の電力を電動モータ２に供給する。

【0062】

ハウジング本体４２の開口部４２ａを閉塞するボトムプレート４３には、内面４３ａに基板７１が配置されている。この基板７１には、コネクタ６８と電動モータ２とを電気的に接続するためのターミナル７２が設けられている。また、基板７１には、コンタクタ７３ａ，７３ｂが設けられている。コンタクタ７３ａ，７３ｂは、スパーギヤ２７の回転位置を検出するための摺動接点である。スパーギヤ２７のコンタクタ７３ａ，７３ｂが摺接する部位には、不図示のコンタクトプレートが設けられている。

【0063】

そして、スパーギヤ２７、つまり、出力軸６２の回転に伴って、コンタクタ７３ａ，７３ｂとコンタクトプレート（不図示）との接触位置が変化したり、接触／非接触したりすることによって出力軸６２の回転位置が検出できるようになっている。コンタクタ７３ａ，７３ｂによって検出された信号は、ターミナル７２を介して不図示の制御機器に出力され、電動モータ２の回転制御が行われる。

【0064】

（電動モータの作用）
次に、図４に基づいて、電動モータ２の作用について説明する。
例えば、図４に示すように、１−２番セグメント１５間に低速用ブラシ２１ａが配置され、６番セグメント１５に共通ブラシ２１ｃが配置された状態であって、これら低速用ブラシ２１ａと共通ブラシ２１ｃとの間に電圧を印加した場合について説明する。
この場合、１−２番セグメント１５，１５間に跨って低速用ブラシ２１ａが配置されているので、Ｕ相の順巻きコイル９１ａ，９１ｅが短絡した状態になる。

【0065】

一方、１番ティース１２、及び４番ティース１２に巻回されている「−Ｕ」相コイル９２ａ，９２ｅには逆方向（図４における反時計回り方向）に電流が流れる。他方、１番ティース１２、及び４番ティース１２に巻回されている「−Ｕ」相コイル９３ａ，９３ｅには順方向（図４における時計回り方向）に電流が流れる。このように、１番ティース１２、及び４番ティース１２に巻回され、ブラシ２１ａ，２１ｃによって短絡されない「−Ｕ」相コイル９２ａ，９２ｅ、及び「−Ｕ」相コイル９３ａ，９３ｅには、互いに逆向きの電流が流れるので磁界が相殺され、永久磁石７との間にトルクが発生しない。

【0066】

これに対し、２番ティース１２、及び５番ティース１２に巻回されているＶ相コイル９１ｃ，９１ｄ、「−Ｖ相」コイル９２ｃ，９２ｄ、及び「−Ｖ相」コイル９３ｃ，９３ｄには、それぞれ順方向に電流が流れる。
一方、３番ティース１２、及び６番ティース１２に巻回されている「−Ｗ相」コイル９１ｂ，９１ｆ、「−Ｗ相」コイル９２ｂ，９２ｆ、及びＷ相コイル９３ｂ，９３ｆには、それぞれ逆方向に電流が流れる。

【0067】

すると、２，３，５，６番ティース１２にそれぞれ磁界が形成される。これらの磁界の向きは、周回り方向に順番になるので、各ティース１２に形成される磁界と永久磁石７との間に磁気的な吸引力や反発力が回転軸３を中心にして点対称位置で同じ方向に作用する。そして、これによって回転軸３が回転する。
回転軸３が回転し始めると、ブラシ２１ａ，２１ｃに摺接するセグメント１５が順次変更されコイルに流れる電流の向きが切り替えられる、所謂整流が行われる。これにより、回転軸３が回転し続ける。

【0068】

これに対し、高速用ブラシ２１ｂと共通ブラシ２１ｃとの間に電圧を印加した場合、高速用ブラシ２１ｂは、低速用ブラシ２１ａよりも角度θだけ進角した位置に存在しているので（図３、図４参照）、低速用ブラシ２１ａと共通ブラシ２１ｃとの間に電圧を印加する場合と比較して、通電される有効導体数が減少する。このため、高速用ブラシ２１ｂと共通ブラシ２１ｃとの間に電圧を印加した場合、電動モータ２が進角され、低速用ブラシ２１ａと共通ブラシ２１ｃとの間に電圧を印加する場合と比較して高回転で作動する。

【0069】

（効果）
したがって、上述の第１実施形態によれば、ヨーク５に永久磁石７を４つ設け、アーマチュアコア８にスロット１３を６つ形成し、コンミテータ１０にセグメント１５を１８枚設け、磁極数とスロット数との最小公倍数により決定する次数を１２次とすることができる。これに対し、従来の電動モータは、磁極数が４極、スロット数が１６に設定されているので、次数が３２次となる。このため、モータ性能を悪化させることなく、従来と比較して次数を減少させることができるので、電動モータ２の高速回転時の高音質な騒音を防止することができる。

【0070】

また、従来のスロット数が１６であるのに対し、アーマチュアコア８のスロット数を６に設定しているので、スロット数を減少した分、アーマチュアコア８の形状を簡素化でき、アーマチュア６の生産性を高めることができる。
さらに、スロット数を減少させる分、各々スロット１３の大きさを大きく設定することができる。このため、各ティース１２への巻線１４の巻回数を多く設定することができ、この結果、アーマチュアコア８の小型、軽量化を図ることが可能になる。

【0071】

そして、セグメント数がスロット数の３倍に設定されているので、一極対あたりのセグメント数が従来よりも多くなる。このため、セグメント１５間の電圧を小さくすることができ、従来よりも整流性を向上させることができる。また、１つのセグメント１５あたりのアーマチュアコイル９の有効導体数が小さくなるので、高速用ブラシ２１ｂによる速度可変が対応し易くなる。
また、各ティース１２には巻線１４が集中巻方式により巻回されているので、隣接するティース１２間に跨る巻線１４の渡り線を無くすことができる。この分、アーマチュアコイル９の線材コストを低減させることができ、安価な電動モータ２を提供することが可能になる。

【0072】

さらに、各ティース１２に、集中巻方式にて巻線１４を巻回するので、従来のように、分布巻方式にて巻線１４を巻回する場合と比較して巻線１４の占積率を向上させることができると共に、コイルエンド９ａの重なりを減少させることができる。このため、銅損を低減できるので、電動モータ２の高効率化を図ることができる。そして、モータ性能を同一とした場合、アーマチュアコア８の小型、軸短化を図ることができる。

【0073】

そして、巻線１４の渡り線を無くすことにより、アーマチュアコア８のコア本体１１の軸方向端部が巻線１４で覆われることがない。このため、コア本体１１に形成されている空孔１１ｂを確実に露出させることができ、電動モータ２の内部での空気の対流を促進することができる。このため、電動モータ２の温度上昇を抑制でき、モータ効率を向上させることが可能になる。

【0074】

また、アーマチュアコア６とコンミテータ１０との間に引き回される巻線１４が、全て回転軸３周りに同一方向（図４における右方向）に向かって引き回されるので、巻線１４を引き回す不図示の巻線装置の動作方向を一定にすることができる。このため、不図示の巻線装置の負担を軽減することができ、巻線１４の巻線作業性を向上させることができると共に、巻線１４にかかるテンションにムラがなくなり、さらに占積率を向上させることができる。よって、生産コストを低減させつつ電動モータ２のモータ性能を向上させることができる。

【0075】

さらに、アーマチュアコア６とコンミテータ１０との間に引き回される巻線１４に加え、接続線１７を形成するために引き回される巻線１４の引き回し方向も同一方向（図４における右方向）に設定されており、セグメント１５のライザ１６に、巻線１４がα巻により巻き付けられている。このため、セグメント１５と巻線１４との接続不良を確実に防止することができる。また、コンミテータ１０の首下の巻線１４の広がりを確実に抑制できるので、隣り合うライザ１６に掛け回された巻線１４同士の接触を抑制し、熱の発生を抑えることが可能になる。

【0076】

これら巻線１４の接続不良、及び熱の発生の抑制について、図６、図７に基づいて詳述する。
図６は、コンミテータのライザ部分の拡大斜視図であって、ライザに巻線がα巻により巻き付けられている状態を示す。図７は、コンミテータのライザ部分の拡大斜視図であって、ライザに巻線がα巻により巻き付けられていない状態を示す。
図６に示すように、各ライザ１６に巻線１４がα巻により巻き付けられることにより、巻線１４が各ライザ１６の周囲を囲繞するように掛け回される。これに対し、ライザ１６に巻線１４がα巻により巻き付けられていない場合、換言すればライザ１６に巻線１４がＵ巻状に巻き付けられている場合、巻線１４がライザ１６に引っ掛かっているだけの状態になる。このため、各ライザ１６に巻線１４がα巻により巻き付けられることにより、セグメント１５と巻線１４との接続不良を確実に防止することができる。

【0077】

また、図６に示すように、各ライザ１６に巻線１４がα巻により巻き付けられることにより、コンミテータ１０の首下で巻線１４が交差した状態になり、コンミテータ１０の首下における巻線１４の広がりが抑制される。これに対し、ライザ１６に巻線１４がα巻により巻き付けられていない場合、コンミテータ１０の首下で巻線１４が交差することなく、この分、巻線１４が広がってしまう。このように、コンミテータ１０の首下で巻線１４が広がると、隣り合うライザ１６に掛け回された巻線１４同士が接触してしまい、熱の発生が促進されてしまう。このため、各ライザ１６に巻線１４がα巻により巻き付けられることにより、熱の発生を抑えることが可能になる。

【0078】

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、図１、図２を援用し、図８に基づいて説明する。
図８は、第２実施形態におけるアーマチュアの展開図であり、図４に対応している。尚、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（以下の実施形態についても同様）。
この第２実施形態において、減速機付モータ１は、例えば、自動車のワイパ駆動用に用いるものであって、電動モータ２と、電動モータ２の回転軸３に連結された減速機構４とを備えている点、電動モータ２は、有底筒状のヨーク５と、ヨーク５内に回転自在に設けられたアーマチュア６とを有している点、電動モータ２は、ヨーク５に配設された永久磁石７が４つ、アーマチュアコア８に形成されているスロット１３の個数が６つ、コンミテータ１０に設けられているセグメント１５の枚数が１８枚に設定された所謂４極６スロット１８セグメントの電動モータである点、各ティース１２は、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相が周回り方向にこの順で割り当てられている点、同電位となるセグメント１５同士は、接続線１７によって短絡されている点、各ティース１２に巻装されるアーマチュアコイル９、及び接続線１７は、アーマチュアコア８やコンミテータ１０のライザ１６に、巻線１４をダブルフライヤ方式によって巻回されることにより形成されている点、アーマチュアコア６とコンミテータ１０との間に引き回される巻線１４、及び接続線１７を形成するために引き回される巻線１４の引き回し方向は、回転軸３周りに全て同一方向となるように設定されている点等の基本的構成は、上述した第１実施形態と同様である（以下の実施形態についても同様）。

【0079】

ここで、この第２実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第１実施形態の各ティース１２に形成されているアーマチュアコイル９Ｕ１〜９Ｗ２は、各相コイル９１ａ〜９３ｆが形成される毎に巻線１４が所定のセグメント１５に接続されるが、第２実施形態の各ティース１２に形成されているアーマチュアコイル９Ｕ１〜９Ｗ２は、同相で、且つ同じ方向に巻回される各相コイル９１ａ〜９３ｆが、対応する２つのティース１２に連続して形成される点にある。

【0080】

（接続線の結線構造、及びアーマチュアコイルの巻装構造）
以下、接続線１７の結線構造、及びアーマチュアコイル９Ｕ１〜９Ｗ２の巻装構造について詳述する。
尚、巻線１４の巻き始め箇所は、前述の第１実施形態と同様に、１番セグメント１５、及び１０番セグメント１５として説明する。また、１番セグメント１５から巻き始められる巻線１４と、１０番セグメント１５から巻き始められる巻線１４の引き回し手順は、回転軸３を中心にして点対称となるので、以下の説明では、１０番セグメント１５から巻き始められる巻線１４のみについて説明する。

【0081】

１０番セグメント１５のライザ１６に巻き始め端８１が掛け回される巻線１４は、この後、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回され、１０番セグメント１５と同電位の１番セグメント１５に掛け回される。そして、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１−６番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。次に、各ティース１２に巻線１４をそれぞれＮ（Ｎは１以上の自然数）回、巻回するものとした場合、１番ティース１２にＮ／６回順方向に巻回してＵ相コイル９１ａを形成する。

【0082】

続いて、１−２番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を右方向に向かって引き回し、３−４番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、４番ティース１２にＮ／６回順方向に巻回してＵ相コイル９１ｅを形成する。次に、４−５番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１０番セグメント１５に隣接する１１番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。

【0083】

次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１１番セグメント１５と同電位の２番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１−６番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、６番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｗ相」コイル９１ｆを形成する。

【0084】

続いて、５−６番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を右方向に向かって引き回し、３−４番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、３番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｗ相」コイル９１ｂを形成する。次に、２−３番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、２番セグメント１５に隣接する３番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。

【0085】

次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、３番セグメント１５と同電位の１２番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、３−４番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、３番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｗ相」コイル９２ｂを形成する。

【0086】

続いて、２−３番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を右方向に向かって引き回し、１−６番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、６番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｗ相」コイル９２ｆを形成する。次に、５−６番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１２番セグメント１５に隣接する１３番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。

【0087】

次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１３番セグメント１５と同電位の４番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１−２番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、２番ティース１２にＮ／６回順方向に巻回してＶ相コイル９１ｄを形成する。

【0088】

続いて、２−３番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を右方向に向かって引き回し、４−５番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、５番ティース１２にＮ／６回順方向に巻回してＶ相コイル９１ｃを形成する。次に、５−６番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１３番セグメント１５に隣接する１４番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。

【0089】

次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１４番セグメント１５と同電位の５番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１−２番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、１番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｕ相」コイル９２ａを形成する。

【0090】

続いて、１−６番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を右方向に向かって引き回し、４−５番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、４番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｕ相」コイル９２ｅを形成する。次に、３−４番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、５番セグメント１５に隣接する６番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。

【0091】

次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、６番セグメント１５と同電位の１５番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、４−５番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、４番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｕ相」コイル９３ｅを形成する。

【0092】

続いて、３−４番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を右方向に向かって引き回し、１−２番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、１番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｕ相」コイル９３ａを形成する。次に、１−６番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１５番セグメント１５に隣接する１６番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。

【0093】

次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１６番セグメント１５と同電位の７番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、２−３番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、３番ティース１２にＮ／６回順方向に巻回してＷ相コイル９３ｂを形成する。

【0094】

続いて、３−４番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を右方向に向かって引き回し、５−６番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、６番ティース１２にＮ／６回順方向に巻回してＷ相コイル９３ｆを形成する。次に、１−６番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、７番セグメント１５に隣接する８番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。

【0095】

次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、８番セグメント１５と同電位の１７番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、５−６番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、５番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｖ相」コイル９２ｃを形成する。

【0096】

続いて、４−５番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を右方向に向かって引き回し、２−３番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、２番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｗ相」コイル９２ｄを形成する。次に、１−２番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１７番セグメント１５に隣接する１８番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。

【0097】

次に、巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、１８番セグメント１５と同電位の９番セグメント１５のライザ１６に掛け回す。再び、巻線１４をコンミテータ１０からアーマチュアコア８に向かって引き回す際、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、２−３番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、２番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｖ相」コイル９３ｄを形成する。

【0098】

続いて、１−２番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を右方向に向かって引き回し、５−６番ティース１２の間のスロット１３に引き込む。そして、５番ティース１２にＮ／６回逆方向に巻回して「−Ｖ相」コイル９３ｃを形成する。次に、４−５番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出し、この巻線１４を、回転軸３に掛け回すようにしながら右方向に向かって引き回し、９番セグメント１５に隣接する１０番セグメント１５のライザ１６に掛け回し、この１０番セグメント１５に巻線１４の巻き終わり端８２を接続する。

【0099】

これにより、１番ティース１２には、Ｕ相コイル９１ａ、「−Ｕ相」コイル９２ａ、及び「−Ｕ相」コイル９３ａにより構成されるＮ／２回巻回されたＵ相のアーマチュアコイル９Ｕ１が形成される。また、３番ティース１２には、「−Ｗ相」コイル９１ｂ、「−Ｗ相」コイル９２ｂ、及びＷ相コイル９３ｂにより構成されるＮ／２回巻回されたＷ相のアーマチュアコイル９Ｗ１が形成される。さらに、５番ティース１２には、Ｖ相コイル９１ｃ、「−Ｖ相」コイル９２ｃ、及び「−Ｖ相」コイル９３ｃにより構成されるＮ／２回巻回されたＶ相のアーマチュアコイル９Ｖ１が形成される。
そして、同相で、且つ同じ方向に巻回される各相コイル９１ａ〜９３ｆが、対応する２つのティース１２に連続して形成される。

【0100】

一方、１番セグメント１５のライザ１６に巻き始め端８１が掛け回される巻線１４は、上述の１０番セグメント１５のライザ１６に巻き始め端８１が掛け回された巻線１４と同時に、且つ回転軸３を中心にして点対称に引き回される。そして、Ｎ／２回巻回された各相のアーマチュアコイル９Ｕ１〜９Ｗ２が形成される。
これにより、アーマチュアコイル９は、１番、４番ティース１２に形成されているＵ相のアーマチュアコイル９Ｕ１，９Ｕ２と、２番、５番ティース１２に形成されているＶ相のアーマチュアコイル９Ｖ１，９Ｖ２と、３番、６番ティース１２に形成されているＷ相のアーマチュアコイル９Ｗ１，９Ｗ２とにより構成され、並列回路数は４つとなる。

【0101】

ここで、各相のアーマチュアコイル９Ｕ１〜９Ｗ２の巻線１４の巻回数Ｎが奇数である場合、１番セグメント１５、及び１０番セグメント１５から巻き始められる巻装工程のうちの一方の巻回数を１ターン多くし、他方の巻回数を１ターン少なくすればよい。
したがって、上述の第２実施形態では、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。

【0102】

（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を、図９、図１０に基づいて説明する。
図９は、第３実施形態におけるブラシ収納部の平面図であり、図３に対応している。また、図１０は、第３実施形態におけるアーマチュアの展開図であり、図４に対応している。
図９、図１０に示すように、この第３実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第１実施形態では、ブラシ２１は、陽極側に接続されている低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂと、これら低速用ブラシ２１ａと高速用ブラシ２１ｂとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ２１ｃとの３つのブラシ２１で構成されているのに対し、第３実施形態では、ブラシ１２１は、陽極側に接続されている陽極側ブラシ１２１ａと、陰極側に接続されている陰極側ブラシ１２１ｂとの２つのブラシ１２１で構成されている点にある。

【0103】

陽極側ブラシ１２１ａと陰極側ブラシ１２１ｂは、互いに電気角で１８０°、つまり、機械角で周方向に９０°間隔をあけて配設されている。
このように構成した減速機付モータ１を、例えば、自動車のワイパ駆動用に用いる場合、２つの減速機付モータ１を用いてワイパブレードを往復動させる。これにより、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、ワイパブレードを下反転位置と上反転位置との間における往復払拭範囲を調整したり、ワイパブレードの未使用時のワイパの収納位置を、ワイパ使用時のワイパの下反転位置よりも車体の内部に設定し、自動車全体の美観性を向上させたりすることも可能になる。

【0104】

尚、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、上述の第２実施形態では、所謂ダブルフライヤ方式により、各ティース１２に巻線１４をＮ／６回ずつ巻回しながら各相コイル９１ａ〜９３ｆを形成した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、所謂シングルフライヤ方式を採用し、各ティース１２に巻線１４をＮ／３回ずつ巻回しながら各相コイル９１ａ〜９３ｆを形成してもよい。すなわち、各相コイル９１ａ〜９３ｆを、各ティース１２に一度に形成してもよい。このように構成する場合、並列回路数は２つとなる。

【符号の説明】

【0105】

１ 減速機付モータ
２ 電動モータ
３ 回転軸
５ ヨーク
７ 永久磁石（磁極）
８ アーマチュアコア
９ アーマチュアコイル（コイル）
１０ コンミテータ
１１ コア本体
１１ａ 貫通孔
１１ｂ 空孔
１２ ティース
１３ スロット
１４ 巻線（コイル）
１５ セグメント
１６ ライザ
１７ 接続線
２１ ブラシ
２１ａ 低速用ブラシ
２１ｂ 高速用ブラシ
２１ｃ 共通ブラシ
９１ａ，９１ｅ Ｕ相コイル（Ｕ相のコイル）
９２ａ，９３ａ，９２ｅ，９３ｅ −Ｕ相コイル（−Ｕ相のコイル）
９１ｂ，９２ｂ，９１ｆ，９２ｆ −Ｗ相コイル（−Ｗ相のコイル）
９３ｂ，９３ｆ Ｗ相コイル（Ｗ相のコイル）
９１ｃ，９１ｄ Ｖ相コイル（Ｖ相のコイル）
９２ｃ，９３ｃ，９２ｄ，９３ｄ −Ｖ相コイル（−Ｖ相のコイル）
９Ｕ１，９Ｕ２ Ｕ相のアーマチュアコイル
９Ｖ１，９Ｖ２ Ｖ相のアーマチュアコイル
９Ｗ１，９Ｗ２ Ｗ相のアーマチュアコイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】