特許 5722568 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】5722568

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 23/32 20060101AFI20150430BHJP

【ＦＩ】

   H02K23/32

【請求項の数】14

【外国語出願】

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2010-176753(P2010-176753)

(22)【出願日】2010年7月20日

(65)【公開番号】特開2011-24417(P2011-24417A)

(43)【公開日】2011年2月3日

【審査請求日】2013年7月19日

(31)【優先権主張番号】200910108820.1

(32)【優先日】2009年7月20日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】502458039

【氏名又は名称】ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(72)【発明者】

【氏名】ユー リ

(72)【発明者】

【氏名】バオ ティン リウ

(72)【発明者】

【氏名】ジー チェン パン

(72)【発明者】

【氏名】マオ ション ジアン

(72)【発明者】

【氏名】ヨン キアン ソン

(72)【発明者】

【氏名】ジー ドン チャイ

【審査官】 塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１８４６１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭５０−１１６９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−０２３８２１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ２３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定子及び回転子を備え、固定子は、１より大きな整数をＰとすれば、２Ｐ個の極を含み、回転子は、シャフト、シャフトに固定された回転子コア及び整流子を含み、
整流子は、Ｐより大きな偶数の整数をｍとすれば、ｍ個のセグメントを含み、各２つの隣接セグメントが巻線ユニットによって一緒に電気的に接続されて、回転子巻線がｍ個の巻線ユニットを含むようにし、それら巻線ユニットの少なくとも１つは、直列に接続されたＰ個のコイルを含み、そして
各巻線ユニットの各コイルが２つのセグメントに直接接続されており、
前記ｍ個の巻線ユニットは、
１つのコイルしか含まない１つの巻線ユニットと、
直列に接続されたＰ＋１個のコイルを各々含むＰ−１個の巻線ユニットと、
直列に接続されたＰ個のコイルを各々含むｍ−Ｐ個の巻線ユニットと、
で構成されることを特徴とするモータ。

【請求項2】

ｍは、Ｐの倍数であり、そしてｎがＰの倍数でＰより大きいとすれば、回転子コアは、ｎ個の歯を含む、請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

第１セグメントＺ_X及びそれに隣接する第２セグメントＺ_X+1に接続され且つ２つ以上のコイルを含む巻線ユニットの場合、巻線ユニットの各２つの隣接コイルは、第１セグメントＺ_X又は第２セグメントＺ_X+1と同じ極性のもとにある共有セグメントＺ_Yに直接接続される、請求項１又は２に記載のモータ。

【請求項4】

整流子の１つの周囲方向に沿って、セグメントの数で測定された第１セグメントＺ_Xから共有セグメントＺ_Yまでの距離は、セグメントの数で測定された共有セグメントＺ_Yから第２セグメントＺ_X+1までの距離より大きいか又は小さい、請求項３に記載のモータ。

【請求項5】

ｍ個の巻線ユニットの各コイルは、そのコイルピッチが極ピッチに実質的に等しい、請求項１から４のいずれかに記載のモータ。

【請求項6】

同じ巻線ユニットの全てのコイルは、同じ巻線方向を有する、請求項１から５のいずれかに記載のモータ。

【請求項7】

第１セグメントＺ_X及びそれに隣接する第２セグメントＺ_X+1に接続された第１の巻線ユニット、並びにその第２セグメントＺ_X+1及びそれに隣接する第３セグメントＺ_X+2に接続された第２の巻線ユニットの場合に、前記第１の巻線ユニットの各コイルの巻き付け方向は、前記第２の巻線ユニットの各コイルの巻き付け方向と逆である、請求項６に記載のモータ。

【請求項8】

ｍは、ｎの倍数である、請求項２に記載のモータ。

【請求項9】

Ｐ、ｍ及びｎは、次の条件、即ち
Ｐ＝２、ｍ＝３６、ｎ＝１８；
Ｐ＝２、ｍ＝５２、ｎ＝２６；及び
Ｐ＝３、ｍ＝５４、ｎ＝２７、
の１つを満足する、請求項８に記載のモータ。

【請求項10】

固定子は、固定子コアを備え、この固定子コアは、ヨーク部分と、ヨーク部分から内方に延びる２Ｐ個の歯とを備え、Ｐ個の歯は、一次突極として働き、残りのＰ個の歯は、補助突極として働き、一次突極及び補助突極は、ヨークの周囲方向に沿って交互に配列される、請求項１から９のいずれかに記載のモータ。

【請求項11】

前記一次突極の各々には、集中界磁コイルが巻かれ、そして前記補助突極の各々には、界磁コイルが巻かれないか、又は前記一次突極の界磁コイルより巻回数の少ない集中界磁コイルが巻かれる、請求項１０に記載のモータ。

【請求項12】

前記モータは、整流子のセグメントにスライド接触する２つのブラシを備えた、請求項１から１１のいずれかに記載のモータ。

【請求項13】

固定子及び回転子を備え、固定子は、１より大きな整数をＰとすれば、２Ｐ個の極を含み、回転子は、シャフト、シャフトに固定された回転子コア及び整流子を含み、
整流子は、Ｐより大きな偶数の整数をｍとすれば、ｍ個のセグメントを含み、各２つの隣接セグメントが巻線ユニットによって一緒に電気的に接続されて、回転子巻線がｍ個の巻線ユニットを含むようにし、それら巻線ユニットの少なくとも１つは、直列に接続されたＰ個のコイルを含み、そして
各巻線ユニットの各コイルは、２つのセグメントに直接接続されており、
同じ巻線ユニットの全てのコイルは、同じ巻線方向を有し、
第１セグメントＺ_X及びそれに隣接する第２セグメントＺ_X+1に接続された第１の巻線ユニット、並びにその第２セグメントＺ_X+1及びそれに隣接する第３セグメントＺ_X+2に接続された第２の巻線ユニットの場合に、前記第１の巻線ユニットの各コイルの巻き付け方向は、前記第２の巻線ユニットの各コイルの巻き付け方向と逆であることを特徴とするコイル。

【請求項14】

固定子及び回転子を備え、固定子は、１より大きな整数をＰとすれば、２Ｐ個の極を含み、回転子は、シャフト、シャフトに固定された回転子コア及び整流子を含み、
整流子は、Ｐより大きな偶数の整数をｍとすれば、ｍ個のセグメントを含み、各２つの隣接セグメントが巻線ユニットによって一緒に電気的に接続されて、回転子巻線がｍ個の巻線ユニットを含むようにし、それら巻線ユニットの少なくとも１つは、直列に接続されたＰ個のコイルを含み、そして
各巻線ユニットの各コイルは、離間しかつ同じ極性のもとにある２つのセグメントに直接接続されており、
第１セグメントＺ_X及びそれに隣接する第２セグメントＺ_X+1に接続され且つ２つ以上のコイルを含む巻線ユニットの場合、巻線ユニットの各２つの隣接コイルは、第１セグメントＺ_X又は第２セグメントＺ_X+1と同じ極性のもとにある共有セグメントＺ_Yに直接接続されており、セグメントＺ_XとセグメントＺ_Yとの間にあるセグメントの数は、セグメントＺ_YとセグメントＺ_X+1との間にあるセグメントの数と異なることを特徴とするモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気モータに係り、より詳細には、固定子と、ブラシと、整流子を伴う回転子とを備えた多極モータに係る。ここで使用する「多極モータ」という語は、４つ以上の固定子極を有するモータを意味する。

【背景技術】

【0002】

整流子モータは、一般的に、複数の固定子極を有する固定子と、回転子シャフト、シャフトに固定された回転子コア、シャフトに固定された整流子、及び回転子コアの極の周りに巻かれて整流子のセグメントに電気的に接続された回転子巻線を有する回転子とを備えている。ブラシは、整流子を経て巻線へ電力を伝達する。ブラシの数は、一般に、固定子極の数の増加と共に増加する。例えば、２極モータは、通常、２つのブラシを有し、又、４極モータは、通常、４つのブラシを有する。ブラシの数の増加は、モータのコスト及びサイズを増加させる。

【0003】

良く知られたように、ウェーブ巻線は、ブラシの数を減少する１つの方法である。しかしながら、慣習的なウェーブ巻線は、奇数の巻線スロットをもつ回転子及び奇数のセグメントをもつ整流子をモータに設ける必要がある上に、巻線スロット（回転子極）の数及びセグメントの数を固定子極の数の倍数でないようにする必要もある。それ故、ウェーブ巻線は、ある特定のモータに限定される。更に、慣習的なウェーブ巻線は、奇数のコイルであるために単一のフライヤーを使用する巻き付け機によって巻かれ、これは、二重フライヤー巻き付け機を使用する場合より長い時間を要する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

そこで、改良された多極モータ、特に、偶数のセグメントを有するモータを開発することが望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

従って、本発明は、その１つの態様において、固定子及び回転子を備え、固定子は、１より大きな整数をＰとすれば、２Ｐ個の極を含み、回転子は、シャフト、シャフトに固定された回転子コア及び整流子を含み、整流子は、Ｐより大きな偶数の整数をｍとすれば、ｍ個のセグメントを含み、各２つの隣接セグメントが巻線ユニットによって一緒に電気的に接続されて、回転子巻線がｍ個の巻線ユニットを含むようにし、それら巻線ユニットの少なくとも１つは、直列に接続されたＰ個のコイルを含み、そして各巻線ユニットの各コイルがそれに対応する２つのセグメントに直接接続されるようにしたモータを提供する。

【0006】

好ましくは、ｍは、Ｐの倍数であり、そしてｎがＰの倍数でＰより大きいとすれば、回転子コアは、ｎ個の歯を含む。

【0007】

好ましくは、ｍ個の巻線ユニットは、１つのコイルしか含まない１つの巻線ユニットと、直列に接続されたＰ＋１個のコイルを各々含むＰ−１個の巻線ユニットと、直列に接続されたＰ個のコイルを各々含むｍ−Ｐ個の巻線ユニットとで構成される。

【0008】

好ましくは、第１セグメントＺＸ及びそれに隣接する第２セグメントＺＸ＋１に接続され、２つ以上のコイルを含む巻線ユニットの場合に、巻線ユニットの各２つの隣接コイルは、第１セグメントＺＸ又は第２セグメントＺＸ＋１と同じ極性のもとにある共有セグメントＺＹに直接接続される。

【0009】

好ましくは、整流子の１つの周囲方向に沿って、セグメントの数で測定された第１セグメントＺＸから共有セグメントＺＹまでの距離は、セグメントの数で測定された共有セグメントＺＹから第２セグメントＺＸ＋１までの距離より大きいか又は小さい。

【0010】

好ましくは、ｍ個の巻線ユニットの各コイルは、そのコイルピッチが極ピッチに実質的に等しい。

【0011】

好ましくは、同じ巻線ユニットの全てのコイルは、同じ巻線方向を有する。

【0012】

好ましくは、第１セグメントＺＸ及びそれに隣接する第２セグメントＺＸ＋１に接続された第１の巻線ユニット、並びにその第２セグメントＺＸ＋１及びそれに隣接する第３セグメントＺＸ＋２に接続された第２の巻線ユニットの場合に、第１の巻線ユニットの各コイルの巻き付け方向は、第２の巻線ユニットの各コイルの巻き付け方向と逆である。

【0013】

好ましくは、ｍは、ｎの倍数である。

【0014】

好ましくは、Ｐ、ｍ及びｎは、次の条件、即ちＰ＝２、ｍ＝３６、ｎ＝１８；Ｐ＝２、ｍ＝５２、ｎ＝２６；及びＰ＝３、ｍ＝５４、ｎ＝２７、の１つを満足する。

【0015】

好ましくは、モータは、整流子のセグメントにスライド接触する２つのブラシを備えている。

【0016】

好ましくは、固定子は、固定子コアを備え、この固定子コアは、ヨーク部分と、ヨーク部分から内方に延びる２Ｐ個の歯とを備え、Ｐ個の歯は、一次突極として働き、残りのＰ個の歯は、補助突極として働き、一次突極及び補助突極は、ヨークの周囲方向に沿って交互に配列される。

【0017】

好ましくは、一次突極の各々には、集中界磁コイルが巻かれ、そして補助突極の各々には、界磁コイルが巻かれないか、又は一次突極の界磁コイルより巻回数の少ない集中界磁コイルが巻かれる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の好ましい実施形態によるモータは、偶数のセグメントを有し、それ故、回転子巻線は、二重フライヤー巻き付け機を使用して迅速に巻かれる。本発明による巻線スキームを実施することによりブラシの数を減少することができる。

【0019】

以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を一例として説明する。２つ以上の図に現れる同じ構造物、要素又は部品は、一般的に、それらが現れる全ての図において同じ参照番号で示す。図示されたコンポーネント及び特徴部の寸法は、一般的に、表現の便宜上及び明瞭化のために選択されたものであって、必ずしも正しいスケールで示されていない。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態によるユニバーサルモータを示す。

【図2】ベアリングブラケットを除去した図１のユニバーサルモータの平面図である。

【図3】図１のユニバーサルモータの回転子の巻線を示す。

【図4】図１のモータの巻線スロット、回転子巻線及びセグメントの間の接続関係を示す巻線テーブルである。

【図5】図１のモータの回転子巻線、セグメント及びブラシの電気的接続関係を示す。

【図6】本発明の別の実施形態による多極モータの巻線スロット、回転子巻線及びセグメントの接続関係を示す巻線テーブルである。

【図7】本発明の更に別の実施形態による別の多極モータの回転子巻線及びセグメントの接続関係を示す巻線テーブルである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明は、４つ以上の極を有する固定子と、偶数の歯（スロット）を有する回転子と、偶数のセグメントをもつ整流子とを備えたモータを提供する。本発明の実施によりブラシの数が減少される。

【0022】

図１は、本発明の１つの好ましい実施形態によるユニバーサルモータを示し、そして図２は、整流子１２２を露呈させるためにベアリングブラケットが除去されたユニバーサルモータの平面図である。この実施形態によるユニバーサルモータは、固定子と、固定子に直面して回転可能に取り付けられた回転子とを備えた単相直列モータである。固定子は、固定子コア１０１と、固定子の軸方向一端に配置された２つのブラシ１０８、１０９とを備えている。固定子コア１０１は、モータの軸方向にラミネーションを積み重ねることにより形成され、そしてヨーク部分と、ヨーク部分から内方に延びる突極１０２〜１０５とを備え、突極１０２及び１０４は、界磁コイルが巻かれて、一次極として機能し、一方、突極１０３及び１０５は、界磁コイルが巻かれず、補助極として機能する。或いは又、補助極は、一次極より巻回数が各々少ない界磁コイルを有してもよい。一次極１０２、１０４、及び補助極１０３、１０５は、固定子コア１０１の周囲方向に交互に配列される。界磁コイルの電気的接続は、固定子により４つの極が形成されるように制御ユニット（図示せず）により制御される。換言すれば、以下、Ｐと称される、モータの極対の数は、２である。界磁コイルにより極を形成する方法は、良く知られている。

【0023】

回転子は、回転子シャフト１２１と、シャフト１２１に固定された回転子コアと、回転子コアに隣接してシャフト１２１に固定された整流子１２２と、回転子コアの歯の周りに巻かれて整流子１２２のセグメントに電気的に接続された回転子巻線とを備えている。この実施形態では、回転子コアは、１８個の歯を含み、そして整流子１２２は、３６個のセグメントを含む。セグメントの数は、極対の数の倍数である歯の数の倍数である。

【0024】

図３及び４は、回転子巻線の接続関係を示す。図３を参照すれば、最も上の行は、２つのブラシ１０８及び１０９を表し、第２の行は、整流子の３６個のセグメントＺ₁〜Ｚ₃₆を表し、第３の行は、回転子コアの１８個の歯及びこれらの歯によって形成された１８個の巻線スロットＳ₁〜Ｓ₁₈を表し、そして第４の行は、固定子の４個の極１０２〜１０５を表している。巻き付け手順において、ワイヤは、セグメントＺ₁からスタートし、次いで、巻線スロットＳ₅及びＳ₁を繰り返し通って、それら巻線スロットＳ₅とＳ₁との間の４つの歯の周りに巻かれたコイルを形成し、次いで、ワイヤは、セグメントＺ₁₉に接続される。次いで、ワイヤは、セグメントＺ₁₉からスタートし、巻線スロットＳ₁₄及びＳ₁₅を通過して、それら巻線スロットＳ₁₄とＳ₁₀との間の歯の周りに巻かれたコイルを形成し、次いで、ワイヤは、セグメントＺ₁に隣接するセグメントＺ₂に接続される。換言すれば、セグメントＺ₁は、実質的にセグメントＺ₁と同じ極性のもとにある共有セグメントＺ₁₉に接続された直列接続の２つのコイルにより、セグメントＺ₂に電気的に接続される。ここで使用する「同じ極性のもとにある２つ以上のセグメント」とは、同じ極性の極間の距離により２つ以上のセグメントが互いに分離されていることを意味する。良く知られたように、２Ｐ個の交互の極と、ｍ個のセグメントの整流子とを有するモータの場合、セグメントの数で測定された同じ極性の極間の距離は、ｍ／Ｐに等しい。簡単化のため、ｍ個のセグメントは、セグメントＺ₁、Ｚ₂、・・・Ｚ_x、Ｚ_y、・・・Ｚ_mと称され、ここで、１≦ｘ≦ｍ及び１≦ｙ≦ｍである。｜ｙ−ｘ｜がｍ／Ｐ又はｍ／Ｐの倍数に等しい場合には、セグメントＺ_x及びＺ_yが同じ極性のもとになければならない。図３及び４を更に参照すれば、好ましい実施形態によるモータは、４即ち２ｘ２の交互の極と、３６個のセグメントとを有し、そして｜ｙ−ｘ｜が１８即ち３６／２に等しい場合には、セグメントＺ_x及びＺ_yが同じ極性のもとになければならない。

【0025】

セグメントＺ₂は、直列接続された２つのコイルより成る巻線ユニットによりセグメントＺ₃に電気的に接続される。２つのコイルの一方は、巻線スロットＳ₆とＳ₁₀との間で歯の周りに巻かれ、そして他方のコイルは、巻線スロットＳ₁₅とＳ₁との間で歯の周りに巻かれる。又、２つのコイルは、セグメントＺ₂と同じ極性のもとにある共有セグメントＺ₂₀にも接続される。

【0026】

セグメントＺ₁及びＺ₂の電気的接続と同様に、セグメントＺ₃は、直列接続された２つのコイルより成る巻線ユニットによりセグメントＺ₄に電気的に接続される。２つのコイルの一方は、巻線スロットＳ₆とＳ₂との間で歯の周りに巻かれ、そして他方のコイルは、巻線スロットＳ₁₅とＳ₁₁との間で歯の周りに巻かれる。又、２つのコイルは、セグメントＺ₃と同じ極性のもとにある共有セグメントＺ₂₁にも接続される。

【0027】

セグメントＺ₂及びＺ₃の電気的接続と同様に、セグメントＺ₄は、直列接続された２つのコイルより成る巻線ユニットによりセグメントＺ₅に電気的に接続される。２つのコイルの一方は、巻線スロットＳ₇とＳ₁₁との間で歯の周りに巻かれ、そして他方のコイルは、巻線スロットＳ₁₆とＳ₂との間で歯の周りに巻かれる。又、２つのコイルは、セグメントＺ₄と同じ極性のもとにある共有セグメントＺ₂₂にも接続される。

【0028】

換言すれば、各２つの隣接セグメントが巻線ユニットにより電気的に接続される。ほとんどのケースでは、巻線ユニットは、直列に接続された２つのコイルを含む。しかしながら、セグメントＺ₁₈及びＺ₁₉は、直列に接続された３つのコイルを含む巻線ユニットにより電気的に接続され、そしてセグメントＺ₃₆及びＺ₁は、１つのコイルしか含まない巻線ユニットにより電気的に接続される。

【0029】

換言すれば、２Ｐ個の交互の極と、ｍ個のセグメントＺ₁〜Ｚ_mの整流子とを含み、Ｐが１より大きな偶数の整数で、ｍがＰの倍数であるモータの場合、各２つの隣接セグメントが巻線ユニットにより接続されて、回転子巻線がｍ個の巻線ユニットをもつようにされ、ここで、
（１）セグメントＺ_m及びＺ₁に接続された巻線ユニットは、１つのコイルしか含まず、
（２）１≦ｘ、ｘ＋１≦ｍ、及びｘがｍ／Ｐの倍数である場合に、セグメントＺ_x及びＺ_x+1に接続される巻線ユニットは、直列接続されたＰ＋１個のコイルを含む。巻線ユニットの各２つの隣接コイルは、セグメントＺ_x又はＺ_x+1と同じ極性のもとにある共有セグメントに接続され、Ｐ−１個のこのような巻線ユニットがあることを理解すべきであり、そして
（３）１≦ｘ、ｘ＋１≦ｍ、及びｘがｍ／Ｐの倍数でない場合に、セグメントＺ_x及びＺ_x+1に接続される巻線ユニットは、直列接続されたＰ個のコイルを含み、巻線ユニットのＰ個のコイルの各２つの隣接セグメントは、セグメントＺ_x又はＺ_x+1と同じ極性のもとにある共有セグメントに接続される。ｍ−Ｐ個のこのような巻線ユニットがあることを理解すべきである。

【0030】

更に、コイルピッチ（以下、ｑと称する）は、モータの性能を改善すると共に、コイルのリード線を短縮するために、できるだけ極ピッチに等しくするのが好ましい。２Ｐ個の固定子極の固定子及びｎ個の歯の回転子を有するモータの場合に、極ピッチは、ｎ／２Ｐとして表現される。コイルピッチｑは、式｜ｑ−ｎ／２Ｐ｜＜１を満足するのが好ましい。図３及び図４に示す規範的なモータの場合、極ピッチは、４．５即ち１８／４に等しく、そしてコイルピッチは４である。

【0031】

更に、上述したように、セグメントＺ_x及びＺ_x+1に接続され且つ２つ以上のコイルを含む巻線ユニットの場合、各２つの隣接コイルは、セグメントＺ_x又はＺ_x+1と同じ極性のもとにある共有セグメントＺ_yに接続される。即ち、｜ｙ−ｘ｜がｍ／Ｐの倍数に等しいか、又は｜(ｘ＋１)−ｙ｜がｍ／Ｐの倍数に等しい。整流子の１つの周囲方向に沿って、セグメントＺ_xからセグメントＺ_yまでの距離は、セグメントＺ_yからセグメントＺ_X+1までの距離に等しくない。例えば、セグメントＺ₁及びＺ₂に接続された巻線ユニットは、２つのコイルを含み、そして２つのコイルは、共有セグメントＺ₁₉に接続される。セグメントＺ₁−セグメントＺ₁₉−セグメントＺ₂の周囲方向から、セグメントＺ₁とセグメントＺ₁₉との間に１７個のセグメントＺ₂〜Ｚ₁₈があり、そしてセグメントＺ₁₉とセグメントＺ₂との間に１８個のセグメントＺ₂₀〜Ｚ₃₆〜Ｚ₁がある。

【0032】

更に、同じ巻線ユニットのコイルの巻き付け方向は、同じであり、例えば、時計方向又は反時計方向に巻かれる。しかしながら、隣接する３つのセグメントに各々接続される２つの巻線ユニットの場合、第１の巻線ユニットのコイルの巻き付け方向は、第２の巻線ユニットのコイルの巻き付け方向と異なる。これは、２つの巻線ユニットが異なる極性のもとにあるからである。例えば、セグメントＺ₁及びＺ₂に接続される巻線ユニットのコイルは、時計方向に巻かれ、一方、セグメントＺ₂及びＺ₃に接続される巻線ユニットのコイルは、反時計方向に巻かれる。

【0033】

図５は、モータの回転子巻線、セグメント及びブラシの電気的接続関係を示す。図５において、小さな長方形ボックスは、整流子のセグメントを表し、例えば、数字ラベル１をもつ小さな長方形ボックスは、セグメントＺ₁を表す。波状の線は、セグメントに接続されたコイルを表し、Ｃ_-1のような負のラベルをもつコイルは、コイルが反時計方向に巻かれることを意味し、そしてＣ₁のような正のラベルをもつコイルは、コイルが時計方向に巻かれることを意味する。

【0034】

図５のモータは、ｍ個の巻線ユニットを備えている。上述したように、各巻線ユニットは、１個、Ｐ個、又はＰ＋１個のコイルを備え、そしてｍ個の巻線ユニットは全体でｍ・Ｐ個のコイルを備えている。ｍ・Ｐ個のコイルは、２つの並列の岐路を形成し、これは、両方とも、ブラシ１０８及び１０９に接続される。ブラシ１０８及び１０９は、機械的に約９０°離間される。図５に示すように、各ブラシは、整流中に３つのセグメントを短絡する。例えば、セグメントＺ₁、Ｚ₂及びＺ₃は、ブラシ１０８により短絡され、従って、コイルＣ₂、Ｃ₁₁、Ｃ_-7及びＣ_-16がブラシ１０８により短絡される。セグメントＺ₁₀、Ｚ₁₁及びＺ₁₂は、ブラシ１０９により短絡され、従って、コイルＣ_-11、Ｃ_-2、Ｃ₇及びＣ₁₆がブラシ１０９により短絡される。より多くのブラシが使用される場合には、より多くのコイルが短絡されることが明らかである。換言すれば、好ましい実施形態によるモータは、少ない数のブラシを使用し、従って、少ない数のコイルが短絡され、モータの性能が改善される。更に、ｍ・Ｐ個のコイルは、２つの平行な岐路しか形成せず、モータは、高い電圧に生き残ることができる。

【0035】

図６は、本発明の別の実施形態による回転子巻線、巻線スロット、及びセグメントの接続関係を示す巻線テーブルである。このモータは、２つのブラシ、４つの極（２Ｐ＝４）をもつ固定子、２６個の歯（ｎ＝２６）をもつ回転子、５２個のセグメント（ｍ＝５２）をもつ整流子を備えている。簡単化のために、５２個のセグメントは、各々、セグメントＺ₁からＺ₅₂と命名される。巻線構成は、次の特徴を有する。
（１）各２つの隣接セグメントが、直列接続された１つのコイル又は２つ以上のコイルを含む巻線ユニットにより電気的に接続され、そして各コイルの両端がそれに対応するセグメントに直接接続される。
（２）１≦ｘ、ｘ＋１≦ｍ、及びｘがｍ／Ｐの倍数でない場合に、セグメントＺ_x及びＺ_x+1に接続される巻線ユニットは、直列接続されたＰ個のコイルを含み、巻線ユニットの各２つの隣接コイルは、セグメントＺ_x又はＺ_x+1と同じ極性のもとにある共有セグメントに接続され、このような巻線ユニットの数は、ｍ−Ｐである。
（３）セグメントＺ_m及びセグメントＺ₁に接続される巻線ユニットは、１つのコイルしか含まない。
（４）１≦ｘ、ｘ＋１≦ｍ、及びｘがｍ／Ｐの倍数である場合に、セグメントＺ_x及びＺ_x+1に接続される巻線ユニットは、直列接続されたＰ＋１個のコイルを含み、巻線ユニットの各２つの隣接コイルは、セグメントＺ_x又はＺ_x+1と同じ極性のもとにある共有セグメントに接続され、このような巻線ユニットの数は、Ｐ−１である。
（５）各コイルは、そのコイルピッチが１つの極ピッチにほぼ等しく、極ピッチは、ｍ／２Ｐとして表現される。

【0036】

図７は、本発明の更に別の実施形態による別の巻線テーブルである。このモータは、６個の極（２Ｐ＝６）をもつ固定子、２個のブラシ、２７個の歯（ｎ＝２７）の回転子コアをもつ回転子、及び５４個のセグメント（ｍ＝５４）の整流子を備えている。簡単化のために、５４個のセグメントは、各々、セグメントＺ₁からＺ₅₄と命名される。図７に示す巻線構成も、図６に示す巻線構成と同様の特徴を有する。

【0037】

本発明による巻線構成は、ユニバーサルモータ又は永久磁石直流（ＰＭＤＣ）モータにおいて実施することができる、そしてモータは、食品調理機、電動ジューサ、送風機、研磨機、クリーナー、等に使用されるのが好ましい。

【0038】

本発明の説明及び特許請求の範囲において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」及び「有する(have)」並びにその変化は、各々、ここに述べたアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用され、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。

【0039】

本発明は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるものとする。

【符号の説明】

【0040】

１０１：固定子コア
１０２〜１０５：突極
１０８、１０９：ブラシ
１２１：回転子シャフト
１２２：整流子
Ｚ₁〜Ｚ₃₆：整流子のセグメント
Ｓ₁〜Ｓ₁₈：巻線スロット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】