JP4685516B2

JP4685516B2 - Rotating electric machine armature

Info

Publication number: JP4685516B2
Application number: JP2005175050A
Authority: JP
Inventors: 義親川島; 俊司熊谷
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-06-15
Also published as: JP2006352993A

Description

本発明は、電装品を構成する回転電機のアーマチュアの技術分野に属するものである。 The present invention belongs to the technical field of an armature of a rotating electrical machine that constitutes an electrical component.

一般に、この種回転電機のアーマチュアのなかには、シャフトに外嵌固定されるコアの外周に軸方向に長いスロットを複数形成し、シャフトの外周面に複数設けられた整流子片の隣接する一対に導通する巻線を、所定間隔を存して位置するスロット間に巻装する巻線作業を繰り返して、周回り方向に複数のコイルを重ね巻きして構成されたものがある。このような回転電機において、一対の整流子片に導通される巻線は、従来、任意の一箇所のスロット間に予め設定される回数を巻き回すことにより形成されている。このため、整流子片とブラシとの当接関係にズレが生じて、各ブラシ同士のあいだで隣接する整流子片に移行するタイミングがずれたような場合では、対応する各コイルへの導通タイミングがズレて励磁バランスが崩れ、振動や異音の発生の要因となるという問題があり、特に、高電圧で回転電機を駆動させた場合では、前記振動や異音の発生が顕著になり、改善が望まれている。 Generally, in an armature of this type of rotating electrical machine, a plurality of axially long slots are formed on the outer periphery of a core that is fitted and fixed to a shaft, and a plurality of commutator pieces provided on the outer peripheral surface of the shaft are electrically connected to adjacent pairs. There is a configuration in which a plurality of coils are wound in a circumferential direction by repeating a winding operation in which windings are wound between slots positioned at a predetermined interval. In such a rotating electrical machine, the windings conducted to the pair of commutator pieces are conventionally formed by winding a preset number of times between any one slot. For this reason, in the case where the contact relationship between the commutator piece and the brush is displaced and the timing of shifting to the adjacent commutator piece between the brushes is shifted, the conduction timing to each corresponding coil There is a problem that the excitation balance is lost due to misalignment, causing vibration and abnormal noise, especially when the rotating electrical machine is driven at a high voltage, and the occurrence of the vibration and abnormal noise becomes noticeable and improved. Is desired.

この改善策として、例えば四極の磁極を備えたヨークに軸承されるアーマチュアにおいて、一対の整流子片に導通する巻線を、径方向に対向する、つまり、同極に対向するスロット間に直列接続する関係で巻装するようにして、磁気バランスの崩れを低減させるようにしたものが提唱されている。
特開２００２−３０５８６１号公報 As an improvement measure, for example, in an armature supported by a yoke having a four-pole magnetic pole, windings connected to a pair of commutator pieces are connected in series in a radial direction, that is, between slots facing the same pole. It has been proposed to reduce the balance of magnetic balance by winding in such a relationship.
JP 2002-305861 A

ところで、このようにアーマチュアを構成する場合に、任意のスロット間に巻装される巻線の全巻き回数は、回転電機を構成するヨークの内径寸法、ヨークに形成される磁力の強さ、要求される回転数や回転出力（トルク）に応じて決定されるものであり、従って、回転電機の使用目的や使用環境に基づいて適宜設定されることになる。これに対し、前記従来のように、一対の整流子片に接続されるコイルを周回り方向二箇所に分けて形成する場合では、スロットに巻き回される全巻き回数をＭとしたとき、それぞれのコイルに巻装する巻き回数はＭ／２となるが、前記全巻き回数Ｍが偶数である場合であれば、二つのコイルに対し同じ巻き回数で巻装することができ、バランスのよいアーマチュアとすることができる。これに対し、Ｍを奇数としようとした場合では、両者のコイルを同じ巻き回数で巻装することができず、一対の整流子片に接続される二つのコイルのうち何れか一方を多く巻き回さなければならず、このようにした場合では、磁気バランスが低下してしまい、当初の目的が損なわれる。このように、隣接する整流子片に接続するコイルを周回り方向に複数箇所に分けて形成する場合では、任意のスロット間に巻装される巻線数を限定しなければならなくなり、設計の自由度の低下を来してしまうという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。 By the way, when configuring an armature in this way, the total number of turns of a winding wound between arbitrary slots depends on the inner diameter of the yoke constituting the rotating electrical machine, the strength of the magnetic force formed on the yoke, and the requirements. It is determined according to the number of rotations and the rotation output (torque), and accordingly is set as appropriate based on the purpose of use and the environment of use of the rotating electrical machine. On the other hand, when the coil connected to the pair of commutator pieces is divided into two places in the circumferential direction as in the conventional case, when the total number of turns wound around the slot is M, The number of turns to be wound around the coil is M / 2, but if the total number of turns M is an even number, the two coils can be wound with the same number of turns, and a well-balanced armature It can be. On the other hand, if M is an odd number, both coils cannot be wound with the same number of turns, and either one of the two coils connected to the pair of commutator pieces is wound many times. In this case, the magnetic balance is lowered and the original purpose is lost. As described above, when the coils connected to the adjacent commutator pieces are divided into a plurality of locations in the circumferential direction, the number of windings wound between arbitrary slots must be limited. There is a problem that the degree of freedom is lowered, and there is a problem to be solved by the present invention.

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、Ｐを４以上の偶数、ａを１以上の自然数としたとき、Ｐ個の磁極が形成されたヨークに軸承されるアーマチュアを、外周に周回り方向（ａ×Ｐ）個のティースが形成されたコアの任意のスロット間に巻線をＭ回巻き回す重ね巻きのコイルを巻装したものにおいて、隣接する一対の整流子片に導通するコイルは、各磁極に対向する周回り方向Ｐ箇所のスロットに正巻と逆巻とを交互に巻装したＰ個のものが直列接続されるものとし、前記スロット間の全巻き回数ＭがＰの倍数（ｎ×Ｐ）でない場合、少なくとも直列接続されるコイルのうち、同極に対向する（Ｐ／２）個のコイルの巻き回数が同数となるように設定されているものである。
請求項２の発明は、請求項１において、全巻き回数Ｍは、Ｐの倍数（ｎ×Ｐ）に、Ｐを２で除した数（Ｐ／２）を加えた数に設定され、隣接する一対の整流子片に導通するコイルは、一方の磁極に対向する（Ｐ／２）個のコイルはｎ回巻装され、他方の磁極に対向する（Ｐ／２）個のコイルは（ｎ＋１）回巻装されているものである。
請求項３の発明は、請求項１において、全巻き回数Ｍは、Ｐの倍数（ｎ×Ｐ）に、Ｐを２で除した数（Ｐ／２）を加えた数に設定され、隣接する一対の整流子片に導通するＰ個のコイルは、それぞれのスロット間にｎ回と、該スロット間の一方のスロットに巻き回す半回巻きがなされているものである。
請求項４の発明は、請求項１において、Ｐを４としたとき、全巻き回数Ｍが４の倍数（ｎ×４）に１または３を加えた数である場合、隣接する一対の整流子片に導通する４個のコイルは、一方の磁極に対向する２個のコイルは、他方の磁極に対向する２個のコイルの巻き回数に加えて、各スロット間の一方のスロットに巻き回す半回巻きがなされている回転電機のアーマチュア。
請求項５の発明は、Ｐを４の倍数、ａを１以上の自然数としたとき、Ｐ個の磁極が形成されたヨークに軸承されるアーマチュアを、外周に周回り方向（ａ×Ｐ）個のティースが形成されたコアの任意のスロット間に巻線をＭ回巻き回す重ね巻きのコイルを巻装したものにおいて、隣接する一対の整流子片に導通するコイルは、同極に対向する周回り方向（Ｐ／２）箇所のスロットに同方向に巻装した（Ｐ／２）個のものが直列接続されるものとし、前記スロット間の全巻き回数Ｍは、前記一対の整流子片に導通するコイル数の倍数（ｎ×Ｐ／２）に、該コイル数を２で除した数（（Ｐ／２）／２）を加えた数または差し引いた数に設定され、隣接する一対の整流子片に導通する各コイルは、各スロット間をｎまたは（ｎ＋１）回と、各スロット間の一方のスロットに巻き回す半回巻きがなされているものである。 The present invention was created for the purpose of solving these problems in view of the above circumstances, and the invention of claim 1 is such that P is an even number of 4 or more and a is a natural number of 1 or more. When an armature supported by a yoke having P magnetic poles is formed, a winding is wound M times between arbitrary slots of a core having circumferential (a × P) teeth formed on the outer periphery. In the case of winding a coil of windings, the coils that are electrically connected to a pair of adjacent commutator pieces are P pieces in which forward winding and reverse winding are alternately wound around P slots in the circumferential direction facing each magnetic pole. If the total number of turns M between the slots is not a multiple of P (n × P), at least (P / 2) of the coils connected in series that face the same pole. The number of coil turns is set to be the same number. Is.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the total number of turns M is set to a number obtained by adding a number obtained by dividing P by 2 (P / 2) to a multiple of P (n × P). The coil conducting to the pair of commutator pieces is wound n times with (P / 2) coils facing one magnetic pole, and (n + 1) coils facing (P / 2) the other magnetic pole. It is what is wound around.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the total number of turns M is set to a number obtained by adding a number obtained by dividing P by 2 (P / 2) to a multiple of P (n × P). The P coils that are electrically connected to the pair of commutator pieces are n times between each slot and half-turned around one slot between the slots.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pair of adjacent commutators when the total number of turns M is a multiple of 4 (n × 4) plus 1 or 3 when P is 4. The four coils that conduct to one piece are the two coils that face one magnetic pole, and the half that is wound around one slot between each slot in addition to the number of turns of the two coils that face the other magnetic pole. An armature of a rotating electric machine that has been wound around.
According to the invention of claim 5, when P is a multiple of 4 and a is a natural number of 1 or more, armatures supported by a yoke on which P magnetic poles are formed are arranged in a circumferential direction (a × P). A coil that is wound with M windings is wound between arbitrary slots of the core on which the teeth are formed, and the coil that is electrically connected to a pair of adjacent commutator pieces has a circumference facing the same pole. It is assumed that (P / 2) pieces wound in the same direction in slots in the rotational direction (P / 2) are connected in series, and the total number M of windings between the slots is determined by the pair of commutator pieces. A pair of adjacent rectifiers set to a multiple of the number of conducting coils (n × P / 2) plus a number obtained by dividing the number of coils by 2 ((P / 2) / 2) or subtracted. Each coil conducting to the child piece is n or (n + 1) times between each slot, and each slot A half turn is wound around one slot in between.

請求項１の発明とすることにより、磁気バランスの優れたアーマチュアを、任意のスロット間に巻装される巻線の巻き回数Ｍの自由度を損なうことなく形成することができる。
請求項２または３の発明とすることにより、磁気バランスの優れたアーマチュアを、任意のスロット間に巻装される巻線の巻き回数Ｍの選択の自由度を損なうことなく形成することができる。
請求項４の発明とすることにより、任意のスロット間に巻装される巻線の巻き回数Ｍをどのような数にしても磁気バランスの優れたアーマチュアとすることが可能となる。
請求項５の発明とすることにより、磁気バランスの優れたアーマチュアを、任意のスロット間に巻装される巻線の巻き回数Ｍの自由度を損なうことなく形成することができる。 According to the invention of claim 1, an armature with excellent magnetic balance can be formed without impairing the degree of freedom of the number M of windings of the winding wound between arbitrary slots.
According to the invention of claim 2 or 3, an armature with excellent magnetic balance can be formed without impairing the degree of freedom in selecting the number of turns M of windings wound between arbitrary slots.
According to the invention of claim 4, it is possible to obtain an armature with excellent magnetic balance regardless of the number M of windings wound between arbitrary slots.
According to the fifth aspect of the present invention, an armature with excellent magnetic balance can be formed without impairing the degree of freedom of the number M of windings wound between arbitrary slots.

つぎに、本発明の実施の形態について、図１〜３の図面に基づいて説明する。
図面において、１は車両に搭載する電装品の駆動源となる電動モータ（回転電機）であって、該電動モータ１を構成する有底筒状に形成されたモータハウジング（ヨーク）２の内周面には周回り方向に二対の永久磁石３が固定され、これによって、モータハウジング２内に四（Ｐ＝４）個の磁極が形成された四極型の電動モータ１に構成されている。４はアーマチュアであって、該アーマチュア４を構成するシャフト（アーマチュア軸）５には、リング状の板材６ａを複数枚積層することにより構成されるアーマチュアコア（コア）６が一体的に外嵌されているとともに、該アーマチュアコア６の一端部に位置してコンミテータ（整流子）７が外嵌固定されている。そして、アーマチュア４のシャフト５は、他側部（基端部）がモータハウジング２に軸受２ａを介して軸承され、モータハウジング２内において回動自在となるように内装されている。また、モータハウジング２の開口端にはカバー２ｂが設けられ、該カバー２ｂに、ブラシホルダステー８が一体的に内嵌支持されている。このブラシホルダステー８には、周回り方向四箇所に位置してブラシホルダ８ａが形成されており、これらブラシホルダ８ａに、それぞれブラシ８ｂが出没自在に内装されている。前記各ブラシ８ｂは、それぞれ突出先端部（内径側先端部）がコンミテータ７に弾圧状に当接（接触）するように構成され、これによって、外部からの電源がブラシ８ｂを介してコンミテータ７に供給されるように構成されており、これらの基本構成は従来通りとなっている。 Next, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings of FIGS.
In the drawings, reference numeral 1 denotes an electric motor (rotary electric machine) serving as a drive source for electrical components mounted on a vehicle, and an inner periphery of a motor housing (yoke) 2 formed in a bottomed cylindrical shape constituting the electric motor 1. Two pairs of permanent magnets 3 are fixed to the surface in the circumferential direction, and thereby, a four-pole electric motor 1 is formed in which four (P = 4) magnetic poles are formed in the motor housing 2. Reference numeral 4 denotes an armature, and an armature core (core) 6 formed by laminating a plurality of ring-shaped plate materials 6 a is integrally fitted on a shaft (armature shaft) 5 constituting the armature 4. In addition, a commutator (commutator) 7 is externally fitted and fixed at one end of the armature core 6. The shaft 5 of the armature 4 is mounted so that the other side portion (base end portion) is supported by the motor housing 2 via a bearing 2 a and is rotatable in the motor housing 2. A cover 2b is provided at the opening end of the motor housing 2, and a brush holder stay 8 is integrally fitted and supported by the cover 2b. The brush holder stay 8 is formed with brush holders 8a located at four places in the circumferential direction, and brushes 8b are respectively housed in the brush holders 8a so as to be able to appear and retract. Each of the brushes 8b is configured such that a protruding tip portion (inner diameter side tip portion) abuts (contacts) the commutator 7 in an elastic manner, whereby an external power source is applied to the commutator 7 via the brush 8b. These basic configurations are the same as before.

さて、前記アーマチュアコア６を構成するリング状の板材６ａは、外周部に放射状に突出するＴ字形のティース６ｂが周回り方向複数（本実施の形態では２０（２０＝５×４（ａ×Ｐ））個）形成されたものになっており、これら板材６ａの複数枚をシャフト５に回り止め状に外嵌することにより、アーマチュアコア６の外周に、隣接するティース６ｂ同士とのあいだに軸芯方向に凹設された蟻溝状のスロット６ｃが、軸方向に長く、かつ、周回り方向に複数（２０個）形成されている。
一方、前記コンミテータ７は、外周面に導電材で形成された軸方向に長い板状の整流子片７ａの複数枚（本実施の形態では２０枚）を、互いに絶縁される状態で周回り方向に並列状に固定したものとなっており、各整流子片７ａのアーマチュアコア６側を向く端部には、外径側に折返し折曲されたライザ７ｂが一体形成されている。 The ring-shaped plate member 6a constituting the armature core 6 has a plurality of T-shaped teeth 6b projecting radially on the outer peripheral portion (in this embodiment, 20 (20 = 5 × 4 (a × P )) Pieces are formed, and a plurality of these plate members 6a are fitted around the shaft 5 in a non-rotating manner so that a shaft is formed between the adjacent teeth 6b on the outer periphery of the armature core 6. The dovetail-shaped slots 6c that are recessed in the core direction are long in the axial direction, and a plurality (20 pieces) are formed in the circumferential direction.
On the other hand, the commutator 7 is configured so that a plurality of axially long plate-like commutator pieces 7a (20 in the present embodiment) formed of a conductive material on the outer peripheral surface are circumferentially insulated from each other. A riser 7b that is folded back to the outer diameter side is integrally formed at the end of each commutator piece 7a facing the armature core 6 side.

そして、前記アーマチュアコア６の任意の箇所に位置し、かつ所定間隔を存するスロット６ｃ間に、エナメル被覆の巻線９を、後述するような巻装手順により巻装することで、コア６の外周に複数のコイル１０が巻装されてアーマチュア４を構成するが、これら各コイル１０の巻き始め端部と巻き終り端部となる巻線９は、各対応する周回り方向に隣接する整流子片７ａのライザ７ｂに懸回され、これらライザ７ｂに巻回された巻き始め端部および巻き終り端部となる巻線９を整流子片７ａにフュージングすることで、整流子片７ａと巻線９との電気的な導通がなされるように設定され、このように導通することにより、ブラシ８ｂを介して整流子片７ａに外部電源が供給されることに基づいてコイル１０の励磁がなされるように構成されている。 Then, an enamel-wrapped winding 9 is wound between the slots 6c located at an arbitrary position of the armature core 6 and at a predetermined interval by a winding procedure as will be described later. A plurality of coils 10 are wound around the armature 4 to form the armature 4. The windings 9 serving as the winding start ends and the winding end ends of the coils 10 are commutator pieces adjacent to each other in the circumferential direction. The coil 9 that is wound around the riser 7b of 7a and is wound around the riser 7b and serving as a winding start end and a winding end end is fused to the commutator piece 7a, whereby the commutator piece 7a and the winding 9 In this way, the coil 10 is excited based on the fact that external power is supplied to the commutator piece 7a via the brush 8b. Configured to That.

本実施の形態のアーマチュア４に巻装されるコイル１０は、巻線９を、三個のスロット６ｃを飛ばしたスロット６ｃ間に順次巻装する重ね巻き方式に基づいて巻装されるが、隣接する整流子片７ａに接続する巻線９は、周回り方向４箇所、即ち、全磁極に対向する箇所のスロット６ｃ間に巻装されるように設定されており、周回り方向に四個のコイル１０が直列接続する状態で形成されている。このため、任意のスロット６ｃ間には、異なる位置の隣接する一対の整流子片７ａに接続されるコイル１０が四個形成されることになり、これら四個のコイル１０の巻線９の巻き回数の和が、スロット６ｃにおける巻線９の巻き回数Ｍに相当するように設定されている。
そして、本実施の形態では、電動モータ１は四極型であり、このため、任意のスロット６ｃ間に巻装される巻線９の全巻き回数（総数）Ｍが、磁極数Ｐ（４）の倍数に設定されるのであれば、四個の各コイル１０の巻き回数を全巻き回数Ｍを４で除した回数として巻装することにことにより、磁気バランスのよいアーマチュア４とすることができるが、全巻き回数Ｍを、磁極数Ｐの倍数ではない、即ち、全巻き回数Ｍを磁極数Ｐで除したとき４で割り切れることがなく、１または２または３の余りがでるような巻き回数としたい場合では、隣接する整流子片７ａに接続される四個のコイル１０を同じ巻き回数で巻装することはできず、磁気バランスの悪いアーマチュアとなってしまう。
これに対し、全巻き回数Ｍを磁極数４で割ったとき、余りが磁極数４を２で割った数（Ｐ／２）である「２」であるような数にしたい場合に、本実施の形態では、前記余った巻数２を同極に対向するコイル１０に巻き足すこと、即ち、一方の極（例えばＮ極）に対向するコイル１０に巻装する巻線９の回数（ｎ回）に対し、他方の極に対向するコイル１０に巻装する巻線９を一回余分の（ｎ＋１）回巻装することにより、少なくとも同極同志に対向するコイル１０の巻き回数を等しくする構成とし、これによって、アーマチュア４の磁気バランスが優れるようにしている。 The coil 10 wound around the armature 4 according to the present embodiment is wound based on a lap winding method in which the winding 9 is wound sequentially between the slots 6c obtained by skipping the three slots 6c. The winding 9 connected to the commutator piece 7a to be wound is set to be wound between the slots 6c at four places in the circumferential direction, that is, at positions facing all the magnetic poles. The coil 10 is formed in a state of being connected in series. For this reason, four coils 10 connected to a pair of adjacent commutator pieces 7a at different positions are formed between arbitrary slots 6c, and windings of the windings 9 of these four coils 10 are formed. The sum of the number of times is set so as to correspond to the number of turns M of the winding 9 in the slot 6c.
In the present embodiment, the electric motor 1 is a quadrupole type. For this reason, the total number of turns (total number) M of the windings 9 wound between the arbitrary slots 6c is the number of magnetic poles P (4). If it is set to a multiple, the armature 4 having a good magnetic balance can be obtained by winding the number of turns of each of the four coils 10 as the number of turns of the total number of turns M divided by 4. The total number of turns M is not a multiple of the number of magnetic poles P. That is, when the total number of turns M is divided by the number of magnetic poles P, the number of turns is not divisible by 4, and the remainder of 1 or 2 or 3 appears. If it is desired to do so, the four coils 10 connected to the adjacent commutator pieces 7a cannot be wound with the same number of turns, resulting in an armature with poor magnetic balance.
In contrast, when the total number of turns M is divided by the number of magnetic poles 4, the remainder is “2” which is the number of magnetic poles 4 divided by 2 (P / 2). In the embodiment, the extra 2 turns are wound around the coil 10 facing the same pole, that is, the number of windings 9 wound around the coil 10 facing one pole (for example, N pole) (n times). On the other hand, the winding 9 wound around the coil 10 facing the other pole is wound one extra (n + 1) times, so that at least the number of turns of the coil 10 facing the same pole is equalized. Thereby, the magnetic balance of the armature 4 is made excellent.

前記巻線９の巻装手順を第一の実施の形態とし、図２、３に基づいて具体的に説明する。
図２は、アーマチュア４の整流子片７ａ（ライザ７ｂ）とティース６ｂ、そして、モータハウジング２側に固着される永久磁石３とを展開した図面となっており、隣接するティース６ｂとのあいだの空隙がスロット６ｃに相当している。そして、これら図面において、各整流子片７ａ、各ティース６ｂ、巻装されたコイル１０にそれぞれ符号を附し、これらに基づいて巻装手順を説明する。 A winding procedure of the winding 9 will be specifically described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a developed view of the commutator piece 7a (riser 7b) of the armature 4 and the teeth 6b, and the permanent magnet 3 fixed to the motor housing 2 side, between the adjacent teeth 6b. The gap corresponds to the slot 6c. And in these drawings, each commutator piece 7a, each tooth 6b, and the wound coil 10 are respectively given reference numerals, and the winding procedure will be described based on them.

本実施の形態では、任意のスロット６ｃ間に巻装される巻線９の全巻き回数Ｍを４２（Ｐ＝４、ｎ＝１０）となるように設定するための構成となっている。全巻き回数Ｍは、磁極数４で割ったとき２が余りとなるため、一対の隣接する整流子片７ａに接続する周回り方向四個のコイル１０のそれぞれの巻線９の巻き回数は、一方の磁極であるＮ極に対向するもの同士には巻き回数を１０とし、他方の磁極であるＳ極に対向するもの同士には巻き回数を１１とするように設定し、このように同極に対向するコイル１０を互いに同巻き回数とすることにより、アーマチュア４の磁気バランスが優れるようにしている。 In the present embodiment, the total number of turns M of the winding 9 wound between the arbitrary slots 6c is set to be 42 (P = 4, n = 10). Since the total number of turns M is 2 when divided by the number of magnetic poles 4, the number of turns of each winding 9 of the four coils 10 in the circumferential direction connected to the pair of adjacent commutator pieces 7a is: The number of windings is set to 10 between the poles facing the N pole as one magnetic pole, and the number of windings is set to 11 between the poles facing the S pole as the other magnetic pole. By making the coils 10 facing each other the same number of turns, the magnetic balance of the armature 4 is made excellent.

つまり、巻線９を、一端が例えば３番ライザに導通するべく懸け回された状態で巻き始めた場合、該３番ライザに懸け回された巻線９は、１−２番ティースのあいだのスロット６ｃに引き込まれ、該１−２番ティースのあいだのスロット６ｃと５−６番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだにおいて、順巻の巻装方向により１０回巻き回すことにより、Ｎ極に対向する（３−１）番（第一）のコイル１０が形成（巻装）される。
続いて、５−６番ティースのコンミテータ７側に引き出された巻線９を、１０−１１番ティースに引き込み、該１０−１１番ティースのあいだのスロット６ｃと６−７番ティースとのあいだのスロット６ｃとのあいだにおいて、巻装方向を逆巻きとして１１回巻き回すことにより、（３−１）番コイルとは９０度（３６０度を磁極数４で除した角度）の角度間隔を存した周回り方向位置であり、前記Ｎ極に隣接するＳ極に対向する（３−２）番（第二）のコイル１０が形成される。 That is, when the winding 9 starts to be wound in a state where one end is suspended so as to be conducted to the third riser, for example, the winding 9 suspended around the third riser is between the first and second teeth. By being wound 10 times in the forward winding direction between the slot 6c between the 1st and 2nd teeth and the slot 6c between the 5th and 6th teeth, the N pole is drawn into the slot 6c. Opposing (3-1) number (first) coil 10 is formed (wound).
Subsequently, the winding 9 drawn to the commutator 7 side of the 5-6th tooth is drawn into the 10-11th tooth, and between the slot 6c and the 6th-7th tooth between the 10-11th tooth. Between the slot 6c, the winding direction is reversed and the winding is wound 11 times, so that the (3-1) coil has a circumferential angle of 90 degrees (360 degrees divided by the number of magnetic poles 4). The (3-2) -th (second) coil 10 is formed which is in the rotational direction and faces the S pole adjacent to the N pole.

さらに、このものでは、６−７番ティースのあいだのスロット６ｃのコンミテータ７側から引き出された巻線９を、１１−１２番ティースのあいだのスロット６ｃに引き込み、該１１−１２番ティースのあいだのスロット６ｃと１５−１６番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだにおいて、巻装方向を順巻として１０回巻き回すことにより、（３−２）番コイルとは９０度の角度間隔を存した状態であり、前記Ｓ極に隣接するＮ極に対向する（３−３）番（第三）のコイル１０が形成される。続いて、１５−１６番ティースのあいだのスロット６ｃからコンミテータ７側に引き出された巻線９を、２０−１番ティースのあいだのスロット６ｃに引き込み、該２０−１番ティースのあいだのスロット６ｃと１６−１７番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだにおいて、巻装方向を逆巻として１１回巻装することにより、（３−３）番コイルとは９０度の角度間隔を存した状態であり、前記Ｎ極に隣接するＳ極に対向する（３−４）番（第四）のコイル１０が形成される。そして、１６−１７番ティースのあいだのスロット６ｃからコンミテータ７側に引き出された巻線９を、図３において反時計回り方向に引き回して４番ライザに懸け回すことにより、３番ライザ７ｂと４番ライザ７ｂとのあいだに、（３−１）、（３−２）、（３−３）、（３−４）番（第一〜第四）の各コイル１０が直列接続する状態で巻装され、しかも、互いに径方向に対向する第一、第三コイル１０同士の巻き回数が等しく、第二、第四コイル１０の巻き回数が等しい状態で巻装されるように設定されている。 Further, in this case, the winding 9 drawn out from the commutator 7 side of the slot 6c between the 6th and 7th teeth is drawn into the slot 6c between the 11th and 12th teeth, and between the 11th and 12th teeth. Between the slot 6c and the slot 6c between the 15th and 16th teeth, by winding 10 times with the winding direction as the forward winding, an angular interval of 90 degrees existed with the (3-2) coil. In this state, the (3-3) th (third) coil 10 facing the N pole adjacent to the S pole is formed. Subsequently, the winding 9 drawn out from the slot 6c between the 15th and 16th teeth to the commutator 7 side is drawn into the slot 6c between the 20th and 1st teeth, and the slot 6c between the 20th and 1st teeth. And the slot 6c between the 16th and 17th teeth by winding 11 times with the winding direction reversed, so that the (3-3) coil has an angular interval of 90 degrees. There is formed a (3-4) -th (fourth) coil 10 facing the S pole adjacent to the N pole. The windings 9 drawn from the slots 6c between the 16th and 17th teeth to the commutator 7 side are pulled counterclockwise in FIG. In the state where the coils 10 of (3-1), (3-2), (3-3), (3-4) (first to fourth) are connected in series with the number riser 7b. Furthermore, the first and third coils 10 facing each other in the radial direction are set to have the same number of turns, and the second and fourth coils 10 are set to have the same number of turns.

そして、４番ライザに懸け回された巻線９は、２−３番ティースのあいだのスロット６ｃに引き込まれ、６−７番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだに１０回巻き回すことで（４−１）番（第一）のコイル１０が形成され、続いて、（３−２）、（３−３）、（３−４）番の各コイル１０に対し周回り方向に一つのスロット６ｃ分だけ移動した状態で１１回巻き回す（４−２）番（第二）、１０回巻き回す（４−３）番（三番）、１１回巻き回す（４−４）番（第四）の各コイル１０を形成した後、５番ライザに懸け回すことにより、４番ライザと５番ライザとのあいだに、（４−１）、（４−２）、（４−３）、（４−４）番（第一〜第四）の各コイル１０が直列に接続する状態で巻装されるように設定され、このようにして、巻線９は、順次各隣接する整流子片７ａのあいだに四個のコイル１０を形成しながら巻き進むように巻装されている。 The winding 9 wound around the 4th riser is drawn into the slot 6c between the 2nd and 3rd teeth and is wound 10 times between the slot 6c between the 6th and 7th teeth ( 4-1) (first) coil 10 is formed, and then one slot in the circumferential direction for each of coils (3-2), (3-3), and (3-4). In the state where it has moved by 6c, wind 11 times (4-2) (second), 10 times (4-3) (third), 11 times (4-4) (fourth) ), The coil 10 is hung around the 5th riser, and between the 4th riser and the 5th riser, (4-1), (4-2), (4-3), ( 4-4) No. 1 (fourth) coil 10 is set to be wound in a state of being connected in series. 9 is wound to advance the take-while forming four coils 10 to between the commutator segments 7a adjacent sequentially each.

前述したように、順次巻線９を巻装することにより、各隣接する一対のライザ７ｂ同志のあいだに、周回り方行に９０度の角度間隔を存した四つの第一〜第四のコイル１０がそれぞれ形成され、各スロット６ｃ間には、それぞれ別個の隣接する一対のライザ７ｂのあいだに接続される都合四つのコイル１０が重ねて巻装された状態のアーマチュア４が形成されており、これによって、任意のスロット間には巻線９が４２回巻き回されたもの、換言すると、各スロット６ｃに４２本の巻線９が巻装されるように構成されている。
因みに、１−２番ティースのあいだのスロット６ｃと５−６番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだのスロット６ｃ間においては、３番ライザと４番ライザとのあいだに接続され順巻の巻装方向により１０回巻き回された（３−１）番コイル１０と、８番ライザと９番ライザとのあいだに接続され逆巻の巻装方向により１１回巻き回された（８−４）番コイル１０と、１３番ライザと１４番ライザとのあいだに接続され順巻の巻装方向により１０回巻き回された（１３−３）番コイル１０と、１８番ライザと１９番ライザとのあいだに接続され逆巻の巻装方向により１１回巻き回された（１８−２）番コイル１０とが巻き回されており、これによって、１−２番ティースのあいだのスロット６ｃと５−６番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだのスロット６ｃ間においては、巻線９が４２回巻き回されるように設定されている。 As described above, by winding the windings 9 sequentially, the four first to fourth coils having an angular interval of 90 degrees in the circumferential direction between each pair of adjacent risers 7b. 10 is formed, and between each slot 6c, there is formed an armature 4 in a state where four convenient coils 10 connected to each other between a pair of separate adjacent risers 7b are wound. Thus, the winding 9 is wound 42 times between arbitrary slots, in other words, 42 slots 9 are wound around each slot 6c.
Incidentally, between the slot 6c between the slot 6c between the 1st and 2nd teeth and the slot 6c between the 5th and 6th teeth, it is connected between the 3rd riser and the 4th riser and forward winding. It was connected between the coil (3-1) 10 which was wound 10 times in the mounting direction, and the riser 8 and 9 and was wound 11 times in the reverse winding direction (8-4) No. 10 coil, No. 13 riser and No. 14 riser are connected between No. 13 riser and No. 14 riser and are wound 10 times in the forward winding direction, A (18-2) coil 10 that is connected between and wound 11 times in the reverse winding direction is wound, whereby the slots 6c and 5-6 between the 1-2 teeth are wound. Slot between the teeth In between between the slots 6c of is c, is set as the winding 9 is wound 42 times.

このように、隣接する一対のライザ７ｂのあいだに直列接続されるコイル１０を、各磁極に対向する箇所に形成することにより、巻線９に電源供給がなされてコイル１０が励磁するときに、各コイル１０に発生するアーマチュア４の磁力が点対称状となって、励磁タイミングがズレても周回り方向のバランスを保持できるように構成されている。
さらに、このものにおいて、巻線９は、周回り方向に順次巻装することにより、スロット６ｃ形成部位（アーマチュアコア６）とライザ７ｂ形成部位（コンミテータ７）とのあいだを横切る巻線９の長さが短くなっていて、所謂巻き太りの防止ができるように構成されている。
そのうえ、任意のスロット間に巻装される巻線９の全巻き回数Ｍは磁極数で割り切れない４２に設定されているものでありながら、隣接する一対のライザ７ｂ間に接続されるコイル１０のうち、径方向に対向するコイル１０同志である第一と第三のコイル１０、第二と第四のコイル１０とがそれぞれ同じ巻き回数となるように巻装したので、アーマチュア４の磁気バランスが損なわれることがないように構成されている。 Thus, when the coil 10 connected in series between a pair of adjacent risers 7b is formed at a location facing each magnetic pole, when power is supplied to the winding 9 and the coil 10 is excited, The magnetic force of the armature 4 generated in each coil 10 is point-symmetric so that the balance in the circumferential direction can be maintained even when the excitation timing is deviated.
Further, in this device, the winding 9 is wound in order in the circumferential direction so that the length of the winding 9 traversing between the slot 6c forming portion (armature core 6) and the riser 7b forming portion (commutator 7) is increased. The length is shortened so that the so-called roll over can be prevented.
In addition, the total number of turns M of the winding 9 wound between arbitrary slots is set to 42 which cannot be divided by the number of magnetic poles, while the coil 10 connected between a pair of adjacent risers 7b. Of these, the first and third coils 10 and the second and fourth coils 10, which are comrades facing each other in the radial direction, are wound so as to have the same number of turns, so that the armature 4 has a magnetic balance. It is configured so as not to be damaged.

叙述の如く構成された本形態において、電動モータ１のアーマチュアコア６に巻線９を巻装するにあたり、巻線９は、任意の隣接する一対の整流子片７ａとのあいだに、各磁極に対向するスロット６ｃ間部位に位置する第一〜第四の四個のコイル１０が直列接続される状態で巻き回され、磁気バランスの優れたアーマチュア５となっている。
そのうえ、このものでは、任意のスロット６ｃに巻装される巻線９の全巻き回数Ｍが、磁極数Ｐ（４）で割り切ることのできない４２に設定されているものであるが、全巻き回数Ｍを磁極数Ｐで除した（４２を４で割った）ときの余りとなる数が磁極数を２で割った数に等しくなっていて、隣接する一対の整流子片７ａのあいだに接続されるコイル１０のうち、Ｎ極に対向する第一と第三コイル１０については１０回巻装し、Ｓ極に対向する第二と第四コイル１０については１１回巻装することにより任意のスロット６ｃ間に巻き回される全巻き回数Ｍが４２となるようにしている。このため、同極に対向するコイル１０同士の巻き回数が同数となっていて、各コイル１０に電源供給がなされて励磁したとき、アーマチュアコア６の磁気バランスが損なわれることがない。この結果、巻線９の全巻き回数Ｍが磁極数の倍数でない場合であっても、バランスを損なうことがないようにでき、もって、巻線９の全巻き回数Ｍを磁極数の倍数に限らず設定することができて、使用目的や使用環境に適した形状、出力にあわせた巻線数とすることができ、設計の自由度が高められる。 In the present embodiment configured as described, when winding the winding 9 around the armature core 6 of the electric motor 1, the winding 9 is placed between each adjacent pair of commutator pieces 7a and each magnetic pole. The first to fourth four coils 10 positioned in the portion between the opposing slots 6c are wound in a state of being connected in series to form the armature 5 with excellent magnetic balance.
Moreover, in this case, the total number of turns M of the winding 9 wound in an arbitrary slot 6c is set to 42 which cannot be divided by the number of magnetic poles P (4). The remainder when M is divided by the number of magnetic poles P (42 divided by 4) is equal to the number of magnetic poles divided by 2, and is connected between a pair of adjacent commutator pieces 7a. The first and third coils 10 facing the north pole of the coil 10 are wound 10 times, and the second and fourth coils 10 facing the south pole are wound 11 times. The total number of turns M wound between 6c is set to 42. For this reason, the number of turns of the coils 10 facing each other with the same polarity is the same, and when each coil 10 is supplied with power and excited, the magnetic balance of the armature core 6 is not impaired. As a result, even if the total number of turns M of the winding 9 is not a multiple of the number of magnetic poles, it is possible to prevent the balance from being lost, and thus the total number of turns M of the winding 9 is limited to a multiple of the number of magnetic poles. It is possible to set the number of windings according to the shape and the output suitable for the purpose and environment of use, and the degree of freedom in design is increased.

このように、磁極数Ｐが４以上の偶数、ａを１以上の自然数としたとき、全巻き回数Ｍとしては、前述したように、（ｎＰ＋Ｐ／２）に設定し、隣接する一対の整流子片のあいだに直列接続され、磁極に対向する部位に位置して形成される複数のコイルに対し、一方の磁極に対向するコイルに対して巻線をｎ回巻装するのに対し、他方の磁極に対向するコイルに対して巻線を一回余分（ｎ＋１）回巻装することにより、アーマチュアの磁気バランスを損なわないようにすることができる。この結果、任意のスロット間に巻装される巻線の全巻き回数Ｍを磁極数の倍数に限定することなく、アーマチュアの磁気バランスの優れた回転電機を構成することが可能となり、設計の自由度の向上を図れる。具体的には、例えば六極の回転電機については、全巻き回数Ｍを（６ｎ＋６／３）に設定することが可能となり、また、八極の回転電機においては、全巻き回数Ｍを（８ｎ＋８／２）で表せる数に設定することが可能となる。 Thus, when the number of magnetic poles P is an even number of 4 or more and a is a natural number of 1 or more, the total number of turns M is set to (nP + P / 2) as described above, and a pair of adjacent commutators A plurality of coils that are connected in series between the pieces and are located at a position facing the magnetic pole are wound n times around the coil facing the one magnetic pole, whereas the other coil By winding the winding once (n + 1) times around the coil facing the magnetic pole, the magnetic balance of the armature can be maintained. As a result, it is possible to configure a rotating electrical machine with an excellent armature magnetic balance without limiting the total number M of windings wound between arbitrary slots to a multiple of the number of magnetic poles. The degree of improvement can be achieved. Specifically, for example, for a six-pole rotating electric machine, the total number of turns M can be set to (6n + 6/3). For an eight-pole rotating electric machine, the total number of turns M can be set to (8n + 8 / It is possible to set the number to be expressed in 2).

一方、磁極数Ｐとする電動モータ１において、全巻き回数Ｍを（ｎＰ＋Ｐ／２）の数にする場合では、隣接する一対の整流子片に導通し、各磁極に対向するスロット間部位に巻装されるコイルのそれぞれに対し、前記スロット間を構成する一方のスロットにのみ巻線を巻き回す半回巻きをすることにより、全てのコイルの巻き回数を同じにして、磁気バランスの一層優れた回転電機を構成することができる。
この構成を図４、５に示す第二の実施の形態に基づいて説明する。ここで用いられる電動モータは、前記第一の実施の形態と同様の四極型の電動モータ１であり、該電動モータ１のアーマチュア４の詳細な説明は第一の実施の形態と同様の符号を付すことにより省略し、巻装手順について説明する。
このものにおいて、前記巻線９を、一端が例えば３番ライザに導通するべく懸け回された状態で巻き始めた場合、該３番ライザに懸け回された巻線９は、（３−１）番のコイル１０を形成するべく１−２番ティースのあいだと５−６番ティースのあいだとのスロット６ｃ間において、順巻の巻装方向により１０回巻き回し、さらに、巻線９を、１−２番ティースのあいだをコンミテータ７側から反コンミテータ７側に引き込むことにより半回巻きとし、これによって、１０．５回巻きの（３−１）番（第一）のコイル１０が形成される。そして、反コンミテータ７側に引き回されている巻線９を、（３−２）番のコイル１０形成位置となる６−７番ティースのあいだをコンミテータ７側に引き回すことにより（３−２）番のコイル１０を半回巻きとし、続けて巻線９を１０−１１番ティースのあいだのスロット６ｃと６−７番ティースとのあいだのスロット６ｃとのあいだにおいて巻装方向を逆巻きとして１０回巻き回すことにより、１０．５回の巻き回数となった（３−２）番（第二）のコイル１０が形成される。 On the other hand, in the electric motor 1 having the number of magnetic poles P, when the total number of turns M is set to the number (nP + P / 2), the coil is electrically connected to a pair of adjacent commutator pieces and wound around a portion between the slots facing each magnetic pole. For each of the coils to be mounted, the winding number of all the coils is made the same by winding the winding only in one slot constituting the slot, so that the magnetic balance is further improved. A rotating electrical machine can be configured.
This configuration will be described based on the second embodiment shown in FIGS. The electric motor used here is the same four-pole electric motor 1 as in the first embodiment, and the detailed description of the armature 4 of the electric motor 1 is denoted by the same reference numerals as in the first embodiment. A description of the winding procedure will be given.
In this case, when the winding 9 is started to be wound in a state where one end is hung so as to be electrically connected to the third riser, for example, the winding 9 hung around the third riser is (3-1) In order to form the number 10 coil, between the slots 6c between the 1st and 2nd teeth and between the 5th and 6th teeth, it is wound 10 times in the forward winding direction, and the winding 9 is The second tooth is pulled halfway from the commutator 7 side to the anticommutator 7 side, thereby forming the (3-1) th (first) coil 10 of 10.5 turns. . Then, the winding wire 9 routed to the side of the anti-commutator 7 is routed to the side of the commutator 7 between the 6th-7th teeth, which is the position where the coil 10 is formed (3-2). The number 10 coil is half-turned, and the winding 9 is subsequently turned 10 times between the slot 6c between the 10-11th tooth and the slot 6c between the 6th-7th tooth with the winding direction reversed. By winding, the (3-2) -th (second) coil 10 having the number of turns of 10.5 is formed.

そして、このものでは、６−７番ティースのあいだのスロット６ｃからコンミテータ７側に引き出された巻線９を、１１−１２番ティースのあいだのスロット６ｃと１５−１６番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだにおいて、巻装方向を順巻として１０回巻き回し、１５−１６番ティースのあいだからコンミテータ７側に引き出された巻線９を、さらに１１−１２番ティースのあいだのスロット６ｃに引き込んで反コンミテータ７側に巻き回すことで半回巻きとし、これによって、１０．５回巻きの（３−３）番（第三）のコイル１０が形成される。続いて、１１−１２番ティースのあいだのスロット６ｃから反コンミテータ７側に引き出された巻線９を、（３−４）番のコイル１０形成位置である１６−１７番ティースのあいだのスロット６ｃに引き込んでコンミテータ７側に引き回すことにより半回巻きとし、該コンミテータ７側に引き回された巻線を、２０−１番ティースのあいだのスロット６ｃと１６−１７番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだにおいて、巻装方向を逆巻として１０回巻装することにより、１０．５回巻きの（３−４）番（第四）のコイル１０が形成される。そして、１６−１７番ティースのあいだのスロット６ｃからコンミテータ７側に引き出された巻線９を、図５において反時計回り方向に引き回して４番ライザ７ｂに懸け回すことにより、３番、４番ライザのあいだに、（３−１）、（３−２）、（３−３）、（３−４）番（第一〜第四）の各コイル１０が直列接続する状態で巻装され、しかも、第一、第二、第三、第四コイル１０同士の巻き回数が全て１０．５回と等しい状態で巻装されるように設定されている。
因みに、第四のコイル１０を形成した巻線９は、時計回り方向に引き回して四番ライザ７ｂに懸け回すように構成することもでき、このようにした場合では、コンミテータ７側での巻線９の引き回し量が少なくなって、所謂巻き太りを防止できるという利点がある。 In this case, the winding 9 drawn out from the slot 6c between the 6th and 7th teeth to the commutator 7 side is connected to the slot 6c between the 11th and 12th teeth and the slot 6c between the 15th and 16th teeth. The winding 9 is wound 10 times with the winding direction as the forward winding, and the winding 9 drawn to the commutator 7 side is drawn into the slot 6c between the 11th and 12th teeth because it is between the 15th and 16th teeth. Thus, the coil 10 is wound halfway by being wound on the anti-commutator 7 side, and thereby, the (3-3) th (third) coil 10 having 10.5 turns is formed. Subsequently, the winding 9 drawn out from the slot 6c between the 11th and 12th teeth to the counter commutator 7 side is connected to the slot 6c between the 16th and 17th teeth at the position where the (3-4) coil 10 is formed. To the commutator 7 side to make a half turn winding, and the winding routed to the commutator 7 side is divided into a slot 6c between the 20th tooth and a slot 6c between the 16th and 17th teeth. In the meantime, by winding 10 times with the winding direction reversely wound, the (3-4) -th (fourth) coil 10 of 10.5 turns is formed. Then, the winding 9 drawn from the slot 6c between the teeth 16-17 to the commutator 7 side is turned counterclockwise in FIG. Between the risers, the coils 10 of (3-1), (3-2), (3-3), (3-4) (first to fourth) are wound in series, In addition, the number of windings between the first, second, third, and fourth coils 10 is set to be wound in a state where they are all equal to 10.5.
Incidentally, the winding 9 formed with the fourth coil 10 can be configured to be routed in the clockwise direction and hung around the fourth riser 7b. In this case, the winding on the commutator 7 side is also possible. There is an advantage that the so-called thickening of the winding can be prevented by reducing the drawing amount of 9.

そして、４番ライザに懸け回された巻線９を、前記と同様の巻き手順を繰り返して巻装し、このようにして順次巻装することにより、各隣接する一対のライザ７ｂとのあいだに、周回り方向に９０度の角度間隔を存し、かつ、それぞれが１０．５回と等しい巻き回数の四つの第一〜第四のコイル１０を形成することができる。そして、この場合でも、各スロット６ｃ間には、それぞれ別個の隣接する一対のライザ７ｂのあいだに接続される都合四つのコイル１０が重ねて巻装された状態のアーマチュア４が形成されることになり、任意のスロット間には巻線９が１０．５×４＝４２回巻き回されたものとなるように構成されている。そして、このように巻装した場合では、隣接する一対のライザ７ｂのあいだに接続されるコイル１０における巻線９の巻き回数が全て等しくなっているため、磁気バランスの一層優れたアーマチュア４を構成することができる。このように、任意のスロット６ｃに巻装される巻線９の全巻き回数Ｍが磁極数の倍数でなく、磁極数の半分に相当する余りがでるような数であっても、隣接するライザ７ｂのあいだに接続される全てのコイル１０に対して半回巻きすることにより、アーマチュア４の磁気バランスを損なうことなく巻線９を巻装することができる。 Then, the winding 9 wound around the 4th riser is wound by repeating the winding procedure similar to the above, and by sequentially winding in this way, between each pair of adjacent risers 7b. Four first to fourth coils 10 having an angular interval of 90 degrees in the circumferential direction and each having a number of turns equal to 10.5 can be formed. Even in this case, between the slots 6c, the armature 4 is formed in a state where four convenient coils 10 connected to each other between a pair of separate adjacent risers 7b are wound. Thus, the winding 9 is configured to be wound 10.5 × 4 = 42 times between arbitrary slots. And when wound in this way, since the number of turns of the winding 9 in the coil 10 connected between a pair of adjacent risers 7b is all equal, the armature 4 with further excellent magnetic balance is configured. can do. Thus, even if the total number of turns M of the winding 9 wound in an arbitrary slot 6c is not a multiple of the number of magnetic poles but a number corresponding to half of the number of magnetic poles, an adjacent riser The winding 9 can be wound without impairing the magnetic balance of the armature 4 by winding it half turn around all the coils 10 connected between 7b.

つぎに、図６の第三の実施の形態について説明する。
このものは、隣接する一対のライザ７ｂのあいだに、都合四個のコイル１０が１０．５回の巻き回数として直列接続するように巻装し、任意のスロット６ｃにおける巻線９の本数（任意のスロット６ｃ間における全巻き回数Ｍ）が、磁極数では割り切れない４２本にしたものであることは、前記第二の実施の形態と同様の構成となっている。さらに、このものでは、隣接する一対のライザ７ｂのあいだに接続される四つのコイル１０のうち、最初に巻装される第一のコイル１０については巻線９を１０．５回よりもｍ回少ない巻き回数で巻装し、続けて巻装される第二、第三、第四のコイル１０にはそれぞれ１０．５回巻装し、最後に、再び第一のコイルに巻き回して第一のコイル１０をｍ回巻き足すことにより、該第一のコイル１０を１０．５回巻きとする巻装手順となっている。このようにした場合では、コンミテータ７側に巻き回される巻線９が長く巻き回されることがなくなり、巻き太りの一層の低減を図ることができる。 Next, a third embodiment of FIG. 6 will be described.
This is wound between a pair of adjacent risers 7b so that four coils 10 are connected in series as 10.5 turns, and the number of windings 9 in any slot 6c (arbitrary The total number of turns M) between the slots 6c is 42, which is not divisible by the number of magnetic poles. This is the same configuration as in the second embodiment. Furthermore, in this, among the four coils 10 connected between the pair of adjacent risers 7b, the winding 9 is wound m times more than 10.5 times for the first coil 10 wound first. The second, third, and fourth coils 10 that are wound with a small number of turns are wound 10.5 times respectively, and finally, the first coil is wound again on the first coil. The winding procedure is to wind the first coil 10 10.5 times by adding the coil 10 m times. In such a case, the winding 9 wound around the commutator 7 side is not wound for a long time, and the further increase in winding thickness can be achieved.

ところで、四極型の電動モータでは、任意のスロット間に巻装される巻線９の全巻き回数Ｍは、磁極数四で割り切れる数、前記第一、第二、第三の実施の形態のもののように２余りがでる数、さらには、１余りがでる数、３余りがでる数とがある。そして、図７に示す第四の実施の形態は、全巻き回数Ｍを、１余りがでる数、即ち、全巻き回数Ｍが磁極数の倍数に１を加えた数に設定した場合についての巻装手順が示されている。
このものでは、ｎを１０として全巻き回数Ｍが４１になるように巻装されるものである。この場合に、隣接する一対のライザ７ｂのあいだに接続される第一、第二、第三、第四の四個のコイル１０のうち、一方の磁極に対向する一対のコイル１０同士の巻き回数を同じにすればアーマチュアの磁気バランスを良好にできることから、本実施の形態では、Ｎ極に対向する第一、第三のコイル１０に対して半回巻きを追加して巻き回数を１０．５回とし、Ｓ極に対向する第二、第四のコイル１０を巻き回数を１０回とすることにより、任意のスロット６ｃ間に巻装される巻線９の全巻き回数Ｍを４１（１０．５×２＋１０×２＝４１）とするように構成されている。
具体的には、巻線９を、一端が３番ライザに導通するべく懸け回された状態で巻き始めた場合、該３番ライザに懸け回された巻線９は、（３−１）番のコイル１０を形成するべく１−２番ティースのあいだと５−６番ティースのあいだとのスロット６ｃ間において、順巻の巻装方向により１０回巻き回し、さらに、巻線９を、１−２番ティースのあいだをコンミテータ７側から反コンミテータ７側に引き込むことにより半回巻きをし、これによって、１０．５回巻きの（３−１）番（第一）のコイル１０が形成される。そして、反コンミテータ７側に引き回されている巻線９を、（３−２）番のコイル１０形成位置となる６−７番ティースと１０−１１番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだのスロット６ｃ間において、巻装方向を逆巻きとして１０回巻き回すことにより、（３−２）番（第二）のコイル１０が形成される。 By the way, in the four-pole electric motor, the total number M of windings 9 wound between arbitrary slots is the number divisible by the number of magnetic poles four, the ones of the first, second and third embodiments. Thus, there are two numbers, two numbers, one number, and three numbers. In the fourth embodiment shown in FIG. 7, the total number of turns M is set to a number that can be left by one, that is, the total number of turns M is set to a multiple of the number of magnetic poles plus one. The charging procedure is shown.
This is wound so that n is 10 and the total number of turns M is 41. In this case, of the first, second, third and fourth four coils 10 connected between the pair of adjacent risers 7b, the number of turns of the pair of coils 10 facing one magnetic pole. Since the armature magnetic balance can be improved if the same is used, in the present embodiment, a half turn is added to the first and third coils 10 facing the N pole to reduce the number of turns to 10.5. And the total number of turns M of the winding 9 wound between the arbitrary slots 6c is 41 (10.10). 5 × 2 + 10 × 2 = 41).
Specifically, when the winding 9 starts to be wound in a state in which one end is suspended so as to be electrically connected to the third riser, the winding 9 suspended around the third riser has the number (3-1). In order to form the coil 10, between the slots 6 c between the 1st and 2nd teeth and between the 5th and 6th teeth, the coil 9 is wound 10 times in the forward winding direction. Half-winding is performed by drawing the second tooth from the commutator 7 side to the anti-commutator 7 side, whereby the (3-1) -th coil (3-1) (first) coil 10 is formed. . And the winding 9 routed to the anti-commutator 7 side is between the slot 6c between the 6-7th tooth and the 10-11th tooth, which is the position where the (10-2) th coil 10 is formed. Between the slots 6c, the (10-3) th (second) coil 10 is formed by winding the winding direction 10 times in the reverse direction.

そして、１１−１２番ティースのあいだのスロット６ｃから反コンミテータ７側に引き出された巻線９を、（３−３）番のコイル１０形成位置となる１５−１６番ティースのあいだからコンミテータ７側に引き回すことにより（３−３）番のコイル１０を半回巻きとし、さらに、１１−１２番ティースのあいだのスロット６ｃと１５−１６番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだのスロット間において、巻装方向を順巻として１０回巻き回し、これによって、１０．５回巻きの（３−３）番（第三）のコイル１０が形成される。続いて、１５−１６番ティースのあいだのスロット６ｃからコンミテータ７側に引き出された巻線９を、２０−１番ティースのあいだのスロット６ｃと１６−１７番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだのスロット６ｃ間に巻装方向を逆巻として１０回巻装することにより、１０回巻きの（３−４）番（第四）のコイル１０が形成される。そして、１６−１７番ティースのあいだのスロット６ｃから引き出された巻線９を４番ライザ７ｂに懸け回すことにより、３番、４番ライザのあいだに、（３−１）、（３−２）、（３−３）、（３−４）番（第一〜第四）の各コイル１０が直列接続する状態で巻装されるように構成されている。このとき、Ｎ極に対向する第一、第三のコイル１０については巻き回数が１０．５となり、第二、第四のコイル１０については巻き回数が１０回となったコイル１０が巻装されるように設定されている。
そして、このように、全巻き回数Ｍを磁極数である４で割ったとき１余る数とした場合でも、第一〜第四のコイル１０のうち、同極に対向するコイル１０同士の巻き回数を同数とすることができて、アーマチュアの磁気バランスが損なわれないように巻装することができる。
尚、半回巻きを加えるコイル１０は、Ｎ極、Ｓ極の何れの極に対向する構成としてもよく、要は、同極に対向するコイル同士に半回巻きをすることにより、バランスの良いものになる。 And since the winding 9 drawn out from the slot 6c between the 11th and 12th teeth to the non-commutator 7 side is between the 15th and 16th teeth, which is the position where the coil 10 is formed (3-3), the commutator 7 side The coil (3-3) No. 10 is wound halfway, and between the slot 6c between the 11-12th tooth and the slot 6c between the 15-16th tooth, The winding direction is the forward winding, and the winding 10 is wound 10 times, thereby forming the (3-3) number (third) coil 10 of 10.5 windings. Subsequently, the winding 9 drawn out from the slot 6c between the 15th and 16th teeth to the commutator 7 side is placed between the slot 6c between the 20th and the 16th teeth and the slot 6c between the 16th and 17th teeth. By winding 10 times between the slots 6c with the winding direction reversed, a (3-4) th (fourth) coil 10 of 10 turns is formed. Then, by winding the winding 9 drawn out from the slot 6c between the 16th and 17th teeth around the fourth riser 7b, between the third and fourth risers, (3-1), (3-2) ), (3-3), (3-4) (first to fourth) coils 10 are wound in a state of being connected in series. At this time, the number of turns of the first and third coils 10 facing the N pole is 10.5, and the number of turns of the second and fourth coils 10 is 10 times. Is set to
Thus, even when the total number of turns M is divided by 4 which is the number of magnetic poles, the number of turns of the coils 10 facing each other out of the first to fourth coils 10 is one. Can be wound so that the magnetic balance of the armature is not impaired.
Note that the coil 10 to which the half turn is applied may be configured to face either the north pole or the south pole. In short, the coil 10 facing the same pole is wound half turn to provide a good balance. Become a thing.

また、全巻き回数Ｍが磁極数の倍数に３を加えた数、例えば、４３に設定したい場合、一方の磁極に対向するコイル１０に１１回巻装し、他方の磁極に対向するコイル１０に１０．５回巻装することにより、任意のスロット６ｃ間に巻装される巻線９の全巻き回数Ｍを４３（１１×２＋１０．５×２＝４３）とすることができる。そして、このように、全巻き回数Ｍを磁極数である４で割ったとき３余る数とした場合でも、第一〜第四のコイル１０のうち、同極に対向するコイル１０同士の巻き回数を同数とすることができて、アーマチュアの磁気バランスが損なわれないようにすることができる。
尚、半回巻きをするコイル１０は、Ｎ極、Ｓ極、何れに対向する箇所のコイル１０であってもよく、要は、同極に対向するコイル同士に半回巻きをすることにより、バランスの良いものになることは、前記第四の実施の形態と同様である。 If the total number of turns M is set to a multiple of the number of magnetic poles plus 3, for example 43, the coil 10 facing one magnetic pole is wound 11 times, and the coil 10 facing the other magnetic pole is wound. By winding 10.5 times, the total number M of windings 9 wound between the arbitrary slots 6c can be 43 (11 × 2 + 10.5 × 2 = 43). In this way, even when the total number of turns M is divided by 4 which is the number of magnetic poles, the number of turns of the coils 10 facing each other out of the first to fourth coils 10 is three. Can be made the same number so that the magnetic balance of the armature is not compromised.
In addition, the coil 10 that performs the half turn may be the coil 10 at a position facing either the N pole or the S pole. In short, by winding the coil facing the same pole half a turn, It becomes the same as that of the said 4th Embodiment to become a thing with a good balance.

このような手順で巻線９を巻装することにより、四極型の電動モータでは、隣接する一対のライザのあいだに四個のコイルを形成する場合に、任意のスロットに巻装される巻線の全巻き回数Ｍは、何れの数であってもアーマチュアの磁気バランスを損なうことがないように巻装することができ、設計の自由度を大幅に改善することが可能となる。 By winding the winding 9 in such a procedure, in the case of a four-pole electric motor, when four coils are formed between a pair of adjacent risers, the winding wound in an arbitrary slot The total number of turns M can be wound so as not to impair the armature's magnetic balance, and the degree of freedom in design can be greatly improved.

さらには、極数Ｐを四の倍数とした回転電機において、隣接する一対の整流子片に導通するコイルを、同極に対向する周回り方向（Ｐ／２）箇所のスロットに同方向に巻装した（Ｐ／２）個のものとした場合では、任意のスロット間に巻装される巻線回数Ｍは、隣接する一対の整流子片に導通するコイル数（Ｐ／２）の倍数（ｎ×Ｐ／２）に、該コイル数（Ｐ／２）を２で除した数（（Ｐ／２）／２）を加えた数または差し引いた数に設定することができ、この場合では、隣接する一対の整流子片に導通する各コイルは、各スロット間をｎまたは（ｎ＋１）回の巻き回数に加えて、各スロット間の一方のスロットに巻き回す半回巻きがなされている。
この具体例を、図８に第五の実施の形態として示す。このものは、四極型の電動モータであり、隣接する一対のライザ７ｂに導通する二個のコイル１０は、Ｎ極に対向するよう径方向対向状に形成されている。そして、このものにおいて、任意のスロット６ｃ間に巻装される巻線９の数が４１（Ｐ＝４、ｎ＝２０に設定）になるように巻装されたものである。このものにおいて、巻線９を、一端が３番ライザに導通するべく懸け回された状態で巻き始めた場合、該３番ライザに懸け回された巻線９は、（３−１）番のコイル１０を形成するべく１−２番ティースのあいだと５−６番ティースのあいだとのスロット６ｃ間において、順巻の巻装方向により１０回巻き回し、さらに、巻線９を、１−２番ティースのあいだをコンミテータ７側から反コンミテータ７側に引き込むことにより半回巻きとして１０．５回巻きの（３−１）番（第一）のコイル１０が形成される。そして、反コンミテータ７側に引き回されている巻線９を、（３−２）番のコイル１０の形成部位である１５−１６番ティースのあいだからコンミテータ７側に引き回すことにより（３−２）番のコイル１０を半回巻きし、さらに、１１−１２番ティースのあいだのスロット６ｃと１５−１６番ティースのあいだのスロット６ｃとのあいだのスロット間において、巻装方向を順巻として１０回巻き回して１０．５回巻きの（３−２）番（第二）のコイル１０が形成される。そして、１５−１６番ティースのあいだのスロット６ｃから引き出された巻線９を４番ライザ７ｂに懸け回すことにより、３番、４番ライザのあいだに、互いに巻き回数が１０．５と等しい（３−１）、（３−２）番（第一、第二）の各コイル１０が直列接続する状態で巻装されるように設定されている。そして、このような手順で順次巻き進むことにより、任意のスロット６ｃ間に巻き回数が４１となるアーマチュアを構成することができ、このように、巻き回数Ｍが隣接整流子間に導通されるコイル数（２）で割り切れない場合であっても、磁気バランスのよいアーマチュアを構成することができ、もって、任意のスロットに巻装される巻線の全巻き回数Ｍの設定をするにあたり、該設定の自由度を大幅に改善することが可能となる。 Furthermore, in a rotating electrical machine in which the number of poles P is a multiple of four, a coil conducting to a pair of adjacent commutator pieces is wound in the same direction around a slot in a circumferential direction (P / 2) facing the same pole. In the case of (P / 2) mounted, the number of windings M wound between arbitrary slots is a multiple of the number of coils (P / 2) conducted to a pair of adjacent commutator pieces (P / 2) n × P / 2) can be set to the number obtained by dividing the number of coils (P / 2) by 2 ((P / 2) / 2) or subtracted. In this case, Each coil connected to a pair of adjacent commutator pieces is half-turned to be wound around one slot between the slots in addition to n or (n + 1) turns between the slots.
A specific example of this is shown in FIG. 8 as a fifth embodiment. This is a four-pole electric motor, and two coils 10 that are electrically connected to a pair of adjacent risers 7b are formed in a radially opposed shape so as to face the N pole. And in this thing, it wound so that the number of the windings 9 wound between arbitrary slots 6c might be 41 (P = 4, set to n = 20). In this case, when the winding 9 starts to be wound in a state where one end is suspended so as to be electrically connected to the third riser, the winding 9 suspended around the third riser has the number (3-1). In order to form the coil 10, it is wound 10 times in the forward winding direction between the slots 6c between the first and second teeth and between the fifth and sixth teeth. By pulling the teeth between the counter commutator 7 side and the counter commutator 7 side, the (10-1) th (first) coil 10 of 10.5 turns is formed as a half turn. Then, since the winding 9 routed to the anti-commutator 7 side is between the 15th and 16th teeth, which is the formation site of the (3-2) -th coil 10, it is routed to the commutator 7 side (3-2). No. 10) coil 10 is wound half turn, and between the slots 6c between the 11th and 12th teeth and the slot 6c between the 15th and 16th teeth, the winding direction is 10 No. (3-2) (second) coil 10 of 10.5 turns is formed. Then, by winding the winding 9 drawn out from the slot 6c between the 15th and 16th teeth around the 4th riser 7b, the number of windings is equal to 10.5 between the 3rd and 4th risers ( The coils 3-1) and (3-2) (first and second) are set to be wound in a state of being connected in series. Then, by sequentially proceeding with winding in such a procedure, an armature having a winding count of 41 between arbitrary slots 6c can be configured, and thus the coil in which the winding count M is conducted between adjacent commutators. Even when it is not divisible by the number (2), an armature with a good magnetic balance can be configured. Therefore, when setting the total number M of windings wound in an arbitrary slot, the setting is performed. The degree of freedom can be greatly improved.

電動モータの一部断面側面図である。It is a partial cross section side view of an electric motor. アーマチュアのコイル巻装状態を説明する展開図である。It is an expanded view explaining the coil winding state of an armature. アーマチュアのコイル巻装状態を説明する正面図である。It is a front view explaining the coil winding state of an armature. 第二の実施の形態におけるアーマチュアのコイル巻装状態を説明する展開図である。It is an expanded view explaining the coil winding state of the armature in 2nd embodiment. 第二の実施の形態におけるアーマチュアのコイル巻装状態を説明する正面図である。It is a front view explaining the coil winding state of the armature in 2nd embodiment. 第三の実施の形態におけるアーマチュアのコイル巻装状態を説明する展開図である。It is an expanded view explaining the coil winding state of the armature in 3rd embodiment. 第四の実施の形態におけるアーマチュアのコイル巻装状態を説明する展開図である。It is an expanded view explaining the coil winding state of the armature in 4th embodiment. 第五の実施の形態におけるアーマチュアのコイル巻装状態を説明する展開図である。It is an expanded view explaining the coil winding state of the armature in 5th embodiment.

Explanation of symbols

１電動モータ
３永久磁石
４アーマチュア
６アーマチュアコア
６ｃスロット
７コンミテータ
７ａ整流子片
７ｂライザ
９巻線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric motor 3 Permanent magnet 4 Armature 6 Armature core 6c Slot 7 Commutator 7a Commutator piece 7b Riser 9 Winding

Claims

When P is an even number of 4 or more and a is a natural number of 1 or more, an armature supported by a yoke having P magnetic poles is formed, and (a × P) teeth are formed on the outer periphery. In the case of winding a lap coil that winds the winding M times between arbitrary slots of the core, the coil that conducts to a pair of adjacent commutator pieces is a slot in the circumferential direction P facing each magnetic pole. When P windings in which forward winding and reverse winding are alternately wound around are connected in series, and the total number of windings M between the slots is not a multiple of P (n × P), they are at least connected in series. An armature of a rotating electrical machine that is set so that the number of turns of (P / 2) coils facing the same pole among the coils is the same.

In claim 1, the total number of turns M is set to a multiple of P (n × P) plus a number obtained by dividing P by 2 (P / 2), and is connected to a pair of adjacent commutator pieces. The (P / 2) coils facing one magnetic pole are wound n times, and the (P / 2) coils facing the other magnetic pole are wound (n + 1) times. Electric armature.

In claim 1, the total number of turns M is set to a multiple of P (n × P) plus a number obtained by dividing P by 2 (P / 2), and is connected to a pair of adjacent commutator pieces. The P coils are armatures of a rotating electrical machine in which n turns are made between each slot and half turn is wound around one slot between the slots.

In claim 1, when P is set to 4, when the total number of turns M is a multiple of 4 (n × 4) plus 1 or 3, four conductive elements are connected to a pair of adjacent commutator pieces. The coil is rotated so that the two coils facing one magnetic pole are wound in one turn between each slot in addition to the number of windings of the two coils facing the other magnetic pole. Electric armature.

When P is a multiple of 4 and a is a natural number of 1 or more, an armature supported by a yoke having P magnetic poles is formed, and a core having circumferential (a × P) teeth formed on the outer periphery. In the case of winding a lap coil that winds the winding M times between arbitrary slots, the coil that conducts to a pair of adjacent commutator pieces is in the circumferential direction (P / 2) facing the same pole. It is assumed that (P / 2) pieces wound in the same direction on the slots in the same direction are connected in series, and the total number of turns M between the slots is a multiple of the number of coils conducting to the pair of commutator pieces ( Each coil which is set to a number obtained by adding or subtracting the number of coils divided by 2 ((P / 2) / 2) to n × P / 2) and conducting to a pair of adjacent commutator pieces N or (n + 1) times between each slot and one slot between each slot An armature of a rotating electric machine that is wound halfway around.