(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に並設された複数の磁極と、
周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、
前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、
周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、
前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、
を備えた直流モータであって、
各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有するとともに、各前記内側巻回部における磁路断面積は各前記分岐ティース部における磁路断面積の２倍よりも大きく、
複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、
前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、
前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することを特徴とする直流モータ。
【請求項２】
周方向に並設された複数の磁極と、
周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、
前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、
周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、
前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、
を備えた直流モータであって、
各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、
複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、前記内層コイルは前記外層コイルよりも巻回数が多く、更に各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、
前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、
前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することを特徴とする直流モータ。
【請求項３】
周方向に並設された複数の磁極と、
周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、
前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、
周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、
前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、
を備えた直流モータであって、
各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、
複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、各前記外層コイルを構成する導線の線径は各前記内層コイルを構成する導線の線径よりも大きく、更に各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、
前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、
前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することを特徴とする直流モータ。
【請求項４】
周方向に並設された複数の磁極と、
周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、
前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、
周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、
前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、
を備えた直流モータであって、
各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、
複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、前記内層コイルは前記外層コイルよりも巻回数が多く、且つ各前記外層コイルを構成する導線の線径は各前記内層コイルを構成する導線の線径よりも大きく、更に各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、
前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、
前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することを特徴とする直流モータ。
【請求項５】
周方向に並設された複数の磁極と、
周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、
前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、
周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、
前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、
を備えた直流モータであって、
各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、
複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、各前記内層コイルと各前記外層コイルとの抵抗値が等しく、更に各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、
前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、
前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することを特徴とする直流モータ。
【請求項６】
周方向に並設された複数の磁極と、
周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、
前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、
周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、
前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、
を備えた直流モータであって、
各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、
隣り合う前記内側巻回部間に形成される内側スロットは、隣り合う前記分岐ティース部間に形成される外側スロットよりも径方向に長く、
複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、
前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、
前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することを特徴とする直流モータ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の直流モータの製造方法であって、
前記ティースと同数配置された導線を供給する巻線治具にて、各前記内側巻回部に同時に前記内層コイルを集中巻にて巻回する内層コイル巻回工程と、
前記ティースと同数の前記巻線治具にて、隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部全てに同時に前記外層コイルを分布巻にて巻回する外層コイル巻回工程と、
を備えたことを特徴とする直流モータの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の直流モータの製造方法において、
前記内層コイル巻回工程では、前記巻線治具は、各前記内層コイルを巻回する際の回転中心を中心として（３６０／前記ティースの本数）°だけ順にずれた状態で前記内側巻回部に前記導線を巻回して前記内層コイルを形成し、
前記外層コイル巻回工程では、前記巻線治具は、各前記外層コイルを巻回する際の回転中心を中心として（３６０／前記ティースの本数）°だけ順にずれた状態で前記分岐ティース部に前記導線を巻回して前記外層コイルを形成することを特徴とする直流モータの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の直流モータの製造方法において、
前記内層コイル巻回工程及び前記外層コイル巻回工程の少なくとも一方の工程の後に、少なくとも１つの前記巻線治具にて、短絡される前記セグメント間に前記導線を渡して短絡線を形成する短絡工程を備えることを特徴とする直流モータの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の直流モータの製造方法において、
前記内層コイル巻回工程では、前記巻線治具は、前記内層コイルを巻回した後に前記内層コイルの巻き終わりの端部をそれぞれ異なる前記セグメントに接続し、
前記内層コイル巻回工程では、前記巻線治具は、前記外層コイルを巻回した後に前記外層コイルの巻き終わりの端部をそれぞれ異なる前記セグメントに接続し、
前記短絡工程は、前記内層コイル及び前記外層コイルの前記セグメントに接続された前記巻き終わりの端部のうち半数の前記巻き終わりの端部を切断し、短絡される前記セグメント同士が１本の前記短絡線にてそれぞれ接続されるようにもう半数の前記巻き終わりの端部から連続して前記導線にて前記短絡線を形成することを特徴とする直流モータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータ及び該直流モータの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、周方向に並設された複数の磁極を有する固定子と、該固定子と径方向に対向する電機子とを備えた直流モータがある。電機子は、放射状に延びる複数のティース（突極）を有する電機子コアを備え、該電機子コアには、周方向に隣り合うティース間の空間であるスロットを通るように複数の電機子コアが巻装されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された直流モータにおいては、複数の電機子コイルは、複数のティースを跨ぐように巻回される分布巻にて電機子コアに巻装されている。また、特許文献２に記載された直流モータにおいては、複数の電機子コイルは、ティース毎に集中して巻回される集中巻にて電機子コアに巻装されている。そして、一般的に、分布巻の電機子コイルを有する直流モータは、集中巻の電機子コイルを有する直流モータに比べて、電機子コアと磁極との間の磁気による加振力が小さいため、騒音及び振動の低減に有利である。一方、集中巻の電機子コイルを有する直流モータは、電機子コイルの占積率が高いため、高出力化に有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１６８１３号公報
【特許文献２】特開２００４−８８９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電機子コイルが分布巻きで電機子コアに巻装される場合、電機子コイルにおける電機子コアの軸方向の端面よりも軸方向に突出した部位であるコイルエンド部が軸方向に重なり合うため、直流モータの大型化を招いてしまう。そして、直流モータの大型化を抑制するためにコイルエンド部の軸方向高さを抑えようとすると、電機子コイルの巻数が減少されてしまい、直流モータの出力低下を招いてしまう。
【０００６】
一方、電機子コアに対し電機子コイルが集中巻にて巻装された直流モータにおいては、磁極とティース（突極）との差が少ないために磁束の変動が急激となってしまい、直流モータの駆動時に電機子コアに加振力が作用して大きな振動が発生する虞があった。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、出力を低下させることなく電機子コイルによる大型化を抑制するとともに、振動を抑制することができる直流モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、周方向に並設された複数の磁極と、周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、を備えた直流モータであって、各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有するとともに、各前記内側巻回部における磁路断面積は各前記分岐ティース部における磁路断面積の２倍よりも大きく、複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、外層コイルは、内層コイルよりも外周側でティースに巻回されているため、内層コイルと軸方向に重ならない。従って、内層コイル及び外層コイルのコイルエンド部が軸方向に大きくなることを抑制でき、ひいては本発明の直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。そして、コイルエンド部の軸方向高さを抑えるために内層コイル及び外層コイルの巻数を減少させなくてもよいため、出力を低下させることなく直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。また、分布巻の電機子コイルを備えた従来の直流モータと同等の大きさとする場合には、内層コイル及び外層コイルの巻数を増加させて占積率を高くできるため、直流モータの高出力化を図ることができる。更に、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれているため、集中巻の電機子コイルを備えた直流モータに比べて磁束の変動を緩やかにすることが可能である。従って、直流モータの駆動時に発生する振動を抑制することができる。
【００１０】
また、各ティースは、その先端部に、各ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有するため、ティースの基端部の内側巻回部に内層コイルを巻回し、周方向に隣り合うティースに跨るように周方向に隣り合う２つの分岐ティース部に外層コイルを巻回することにより、内層コイルの外周側に容易に外層コイルを形成することができるとともに、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とを容易に周方向にずらすことができる。更に、内層コイルは、ティースの基端部、即ち分岐していない内側巻回部に集中巻にて巻回されているため、ティースの基端部付近を高占積率とすることができる。
【００１１】
また更に、各ティースにおいては、内側巻回部における磁路断面積は、各分岐ティース部における磁路断面積の２倍よりも大きい。そのため、電機子コアにおいて内側巻回部のある内側での磁束量と、分岐ティース部のある外側での磁束量との差を減少させることができ、内側と外側での磁気的なアンバランスを低減させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、周方向に並設された複数の磁極と、周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、を備えた直流モータであって、各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、前記内層コイルは前記外層コイルよりも巻回数が多く、更に各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、外層コイルは、内層コイルよりも外周側でティースに巻回されているため、内層コイルと軸方向に重ならない。従って、内層コイル及び外層コイルのコイルエンド部が軸方向に大きくなることを抑制でき、ひいては本発明の直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。そして、コイルエンド部の軸方向高さを抑えるために内層コイル及び外層コイルの巻数を減少させなくてもよいため、出力を低下させることなく直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。また、分布巻の電機子コイルを備えた従来の直流モータと同等の大きさとする場合には、内層コイル及び外層コイルの巻数を増加させて占積率を高くできるため、直流モータの高出力化を図ることができる。更に、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれているため、集中巻の電機子コイルを備えた直流モータに比べて磁束の変動を緩やかにすることが可能である。従って、直流モータの駆動時に発生する振動を抑制することができる。
【００１４】
また、各ティースは、その先端部に、各ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有するため、ティースの基端部の内側巻回部に内層コイルを巻回し、周方向に隣り合うティースに跨るように周方向に隣り合う２つの分岐ティース部に外層コイルを巻回することにより、内層コイルの外周側に容易に外層コイルを形成することができるとともに、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とを容易に周方向にずらすことができる。更に、内層コイルは、ティースの基端部、即ち分岐していない内側巻回部に集中巻にて巻回されているため、ティースの基端部付近を高占積率とすることができる。
【００１５】
また更に、内側巻回部を流れる磁束は、該内側巻回部の径方向内側の端部から隣のティースへ漏れることがあるため、内層コイルの巻回数を外層コイルの巻回数よりも多くすることにより、電機子コアにおいて内側巻回部のある内側部分と分岐ティース部のある外側部分との磁束量の差を減少させることができる。その結果、電機子コアの内側と外側での磁気的なアンバランスを低減させることができる。そして、磁気的な加振力が局所的に大きくなることを抑制して、振動の発生を抑制することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、周方向に並設された複数の磁極と、周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、を備えた直流モータであって、各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、各前記外層コイルを構成する導線の線径は各前記内層コイルを構成する導線の線径よりも大きく、更に各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、外層コイルは、内層コイルよりも外周側でティースに巻回されているため、内層コイルと軸方向に重ならない。従って、内層コイル及び外層コイルのコイルエンド部が軸方向に大きくなることを抑制でき、ひいては本発明の直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。そして、コイルエンド部の軸方向高さを抑えるために内層コイル及び外層コイルの巻数を減少させなくてもよいため、出力を低下させることなく直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。また、分布巻の電機子コイルを備えた従来の直流モータと同等の大きさとする場合には、内層コイル及び外層コイルの巻数を増加させて占積率を高くできるため、直流モータの高出力化を図ることができる。更に、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれているため、集中巻の電機子コイルを備えた直流モータに比べて磁束の変動を緩やかにすることが可能である。従って、直流モータの駆動時に発生する振動を抑制することができる。
【００１８】
また、各ティースは、その先端部に、各ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有するため、ティースの基端部の内側巻回部に内層コイルを巻回し、周方向に隣り合うティースに跨るように周方向に隣り合う２つの分岐ティース部に外層コイルを巻回することにより、内層コイルの外周側に容易に外層コイルを形成することができるとともに、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とを容易に周方向にずらすことができる。更に、内層コイルは、ティースの基端部、即ち分岐していない内側巻回部に集中巻にて巻回されているため、ティースの基端部付近を高占積率とすることができる。
【００１９】
また、各内層コイルは、外層コイルよりも内周側でそれぞれ１本ずつの内側巻回部に集中巻にて巻回されており、各外層コイルは、内層コイルよりも外周側でそれぞれ２つの分岐ティース部に分布巻にて巻回されているため、外層コイルは内層コイルよりも周方向に長い。そこで、外層コイルを構成する導線の線径を、内層コイルを構成する導線の線径よりも大きくすることにより、内層コイルに比べて外層コイルの抵抗値が高くなることを抑制して、内層コイルにおける電流値と外層コイルにおける電流値の差を減少させることができる。その結果、直流モータにて発生するトルクを安定させることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、周方向に並設された複数の磁極と、周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、を備えた直流モータであって、各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、前記内層コイルは前記外層コイルよりも巻回数が多く、且つ各前記外層コイルを構成する導線の線径は各前記内層コイルを構成する導線の線径よりも大きく、更に各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することをその要旨としている。
【００２１】
同構成によれば、外層コイルは、内層コイルよりも外周側でティースに巻回されているため、内層コイルと軸方向に重ならない。従って、内層コイル及び外層コイルのコイルエンド部が軸方向に大きくなることを抑制でき、ひいては本発明の直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。そして、コイルエンド部の軸方向高さを抑えるために内層コイル及び外層コイルの巻数を減少させなくてもよいため、出力を低下させることなく直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。また、分布巻の電機子コイルを備えた従来の直流モータと同等の大きさとする場合には、内層コイル及び外層コイルの巻数を増加させて占積率を高くできるため、直流モータの高出力化を図ることができる。更に、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれているため、集中巻の電機子コイルを備えた直流モータに比べて磁束の変動を緩やかにすることが可能である。従って、直流モータの駆動時に発生する振動を抑制することができる。
【００２２】
また、各ティースは、その先端部に、各ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有するため、ティースの基端部の内側巻回部に内層コイルを巻回し、周方向に隣り合うティースに跨るように周方向に隣り合う２つの分岐ティース部に外層コイルを巻回することにより、内層コイルの外周側に容易に外層コイルを形成することができるとともに、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とを容易に周方向にずらすことができる。更に、内層コイルは、ティースの基端部、即ち分岐していない内側巻回部に集中巻にて巻回されているため、ティースの基端部付近を高占積率とすることができる。
【００２３】
また更に、内側巻回部を流れる磁束は、該内側巻回部の径方向内側の端部から隣のティースへ漏れることがあるため、内層コイルの巻回数を外層コイルの巻回数よりも多くすることにより、電機子コアにおいて内側巻回部のある内側部分と分岐ティース部のある外側部分との磁束量の差を減少させることができる。その結果、電機子コアの内側と外側での磁気的なアンバランスを低減させることができる。そして、磁気的な加振力が局所的に大きくなることを抑制して、振動の発生を抑制することができる。
【００２４】
また、各内層コイルは、外層コイルよりも内周側でそれぞれ１本ずつの内側巻回部に集中巻にて巻回されており、各外層コイルは、内層コイルよりも外周側でそれぞれ２つの分岐ティース部に分布巻にて巻回されているため、外層コイルは内層コイルよりも周方向に長い。そこで、外層コイルを構成する導線の線径を、内層コイルを構成する導線の線径よりも大きくすることにより、内層コイルに比べて外層コイルの抵抗値が高くなることを抑制して、内層コイルにおける電流値と外層コイルにおける電流値の差を減少させることができる。その結果、直流モータにて発生するトルクを安定させることができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、周方向に並設された複数の磁極と、周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、を備えた直流モータであって、各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、各前記内層コイルと各前記外層コイルとの抵抗値が等しく、更に各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することをその要旨としている。
【００２６】
同構成によれば、外層コイルは、内層コイルよりも外周側でティースに巻回されているため、内層コイルと軸方向に重ならない。従って、内層コイル及び外層コイルのコイルエンド部が軸方向に大きくなることを抑制でき、ひいては本発明の直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。そして、コイルエンド部の軸方向高さを抑えるために内層コイル及び外層コイルの巻数を減少させなくてもよいため、出力を低下させることなく直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。また、分布巻の電機子コイルを備えた従来の直流モータと同等の大きさとする場合には、内層コイル及び外層コイルの巻数を増加させて占積率を高くできるため、直流モータの高出力化を図ることができる。更に、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれているため、集中巻の電機子コイルを備えた直流モータに比べて磁束の変動を緩やかにすることが可能である。従って、直流モータの駆動時に発生する振動を抑制することができる。
【００２７】
また、各ティースは、その先端部に、各ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有するため、ティースの基端部の内側巻回部に内層コイルを巻回し、周方向に隣り合うティースに跨るように周方向に隣り合う２つの分岐ティース部に外層コイルを巻回することにより、内層コイルの外周側に容易に外層コイルを形成することができるとともに、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とを容易に周方向にずらすことができる。更に、内層コイルは、ティースの基端部、即ち分岐していない内側巻回部に集中巻にて巻回されているため、ティースの基端部付近を高占積率とすることができる。また更に、各内層コイルと各外層コイルとの抵抗値が等しいため、各内層コイルにおける電流値と各外層コイルにおける電流値とを等しくすることができ、直流モータにて発生するトルクを安定させることができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、周方向に並設された複数の磁極と、周方向に並設された複数のティースを有し前記ティースの先端が前記磁極と径方向に対向される電機子コアと、前記ティースに巻回された複数の電機子コイルと、周方向に並設された複数のセグメントを有し前記電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、前記セグメントに押圧接触される複数の給電ブラシと、を備えた直流モータであって、各前記ティースは、各前記ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有し、隣り合う前記内側巻回部間に形成される内側スロットは、隣り合う前記分岐ティース部間に形成される外側スロットよりも径方向に長く、複数の前記電機子コイルは、各前記内側巻回部にそれぞれ集中巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の内層コイルと、前記内層コイルよりも外周側で隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部にそれぞれ分布巻にて巻回されて径方向に互いに重なることなく周方向に並ぶ複数の外層コイルとであるとともに、各前記内層コイルの周方向の中心と各前記外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれており、前記分岐ティース部の総数と前記セグメントの数とが等しくなるように設定され、前記集中巻の内層コイルと前記分布巻の外層コイルの両方が電気的に接続されるセグメントを有することをその要旨としている。
【００２９】
同構成によれば、外層コイルは、内層コイルよりも外周側でティースに巻回されているため、内層コイルと軸方向に重ならない。従って、内層コイル及び外層コイルのコイルエンド部が軸方向に大きくなることを抑制でき、ひいては本発明の直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。そして、コイルエンド部の軸方向高さを抑えるために内層コイル及び外層コイルの巻数を減少させなくてもよいため、出力を低下させることなく直流モータの軸方向の大型化を抑制することができる。また、分布巻の電機子コイルを備えた従来の直流モータと同等の大きさとする場合には、内層コイル及び外層コイルの巻数を増加させて占積率を高くできるため、直流モータの高出力化を図ることができる。更に、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とが周方向にずれているため、集中巻の電機子コイルを備えた直流モータに比べて磁束の変動を緩やかにすることが可能である。従って、直流モータの駆動時に発生する振動を抑制することができる。
【００３０】
また、各ティースは、その先端部に、各ティースの基端側で径方向に延びる内側巻回部と、該内側巻回部の先端から延び周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部とを有するため、ティースの基端部の内側巻回部に内層コイルを巻回し、周方向に隣り合うティースに跨るように周方向に隣り合う２つの分岐ティース部に外層コイルを巻回することにより、内層コイルの外周側に容易に外層コイルを形成することができるとともに、各内層コイルの周方向の中心と各外層コイルの周方向の中心とを容易に周方向にずらすことができる。更に、内層コイルは、ティースの基端部、即ち分岐していない内側巻回部に集中巻にて巻回されているため、ティースの基端部付近を高占積率とすることができる。
【００３１】
また、内側スロットは、電機子コアにおいて外側スロットよりも径方向内側に位置するため、外側スロットよりも周方向に短い。そこで、内側スロットを外側スロットよりも径方向に長くすることにより、内側スロットの軸方向と直交する断面積と外側スロットの軸方向と直交する断面積との差を減少させることができる。その結果、内層コイルの巻回数が外層コイルの巻回数よりも少なくなることを抑制できるとともに、内側スロット及び外側スロットの両方のスロットにおいて高占積率化を図ることができる。そして、内層コイルによる磁束量と外層コイルによる磁束量との差を減少させて、電機子コアの内側と外側との磁気的なアンバランスを減少させることができる。
【００３２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の直流モータの製造方法であって、前記ティースと同数配置された導線を供給する巻線治具にて、各前記内側巻回部に同時に前記内層コイルを集中巻にて巻回する内層コイル巻回工程と、前記ティースと同数の前記巻線治具にて、隣り合う前記ティースの隣り合う２つの前記分岐ティース部全てに同時に前記外層コイルを分布巻にて巻回する外層コイル巻回工程と、を備えたことをその要旨としている。
【００３３】
同方法によれば、内層コイル巻回工程では、全ての内層コイルを同時に巻回するため、内層コイルを巻回する時間が短縮される。更に、外層コイル巻回工程では、全ての外層コイルを同時に巻回するため、外層コイルを巻回する時間が短縮される。これらのことから、電機子コアに電機子コイルを巻装する時間が短縮され、製造速度が向上する。
【００３４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の直流モータの製造方法において、前記内層コイル巻回工程では、前記巻線治具は、各前記内層コイルを巻回する際の回転中心を中心として（３６０／前記ティースの本数）°だけ順にずれた状態で前記内側巻回部に前記導線を巻回して前記内層コイルを形成し、前記外層コイル巻回工程では、前記巻線治具は、各前記外層コイルを巻回する際の回転中心を中心として（３６０／前記ティースの本数）°だけ順にずれた状態で前記分岐ティース部に前記導線を巻回して前記外層コイルを形成することをその要旨としている。
【００３５】
同方法によれば、全ての内層コイルを同時に巻回する際に、巻線治具同士が接触することを抑制できるとともに、全ての外層コイルを同時に巻回する際に、巻線治具同士が接触することを抑制できる。
【００４０】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の直流モータの製造方法において、前記内層コイル巻回工程及び前記外層コイル巻回工程の少なくとも一方の工程の後に、少なくとも１つの前記巻線治具にて、短絡される前記セグメント間に前記導線を渡して短絡線を形成する短絡工程を備えることをその要旨としている。
【００４１】
同方法によれば、セグメント同士を短絡する短絡線は、内層コイル及び外層コイルと同様に導線にて形成されるため、導線よりなる短絡線にてセグメント同士を容易に短絡することができる。
【００４２】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の直流モータの製造方法において、前記内層コイル巻回工程では、前記巻線治具は、前記内層コイルを巻回した後に前記内層コイルの巻き終わりの端部をそれぞれ異なる前記セグメントに接続し、前記内層コイル巻回工程では、前記巻線治具は、前記外層コイルを巻回した後に前記外層コイルの巻き終わりの端部をそれぞれ異なる前記セグメントに接続し、前記短絡工程は、前記内層コイル及び前記外層コイルの前記セグメントに接続された前記巻き終わりの端部のうち半数の前記巻き終わりの端部を切断し、短絡される前記セグメント同士が１本の前記短絡線にてそれぞれ接続されるようにもう半数の前記巻き終わりの端部から連続して前記導線にて前記短絡線を形成することをその要旨としている。
【００４３】
同方法によれば、互いに短絡されるセグメント間には、短絡線はそれぞれ１本ずつ設けられるため、互いに短絡されるセグメント間に短絡線が重複して形成されない。従って、導線を節約して製造コストを低減させることができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、出力を低下させることなく電機子コイルによる大型化を抑制するとともに、振動を抑制することが可能な直流モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１実施形態の直流モータの断面図。
【図２】第１実施形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図３】（ａ）は電機子コアの平面図、（ｂ）はティースの斜視図。
【図４】第１実施形態の直流モータにおけるコイルエンド部を示す模式図。
【図５】従来の分布巻の電機子コイルを備えた直流モータにおけるコイルエンド部を示す模式図。
【図６】従来の分布巻の電機子コイルを備えた直流モータの断面図。
【図７】従来の分布巻の電機子コイルを備えた直流モータを平面状に展開した模式図。
【図８】（ａ）は第２実施形態の直流モータの断面図、（ｂ）は電機子コアの平面図。
【図９】第２実施形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図１０】第３実施形態の直流モータの断面図。
【図１１】第３実施形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図１２】集中巻の内層コイル及び外層コイルを備えた直流モータの断面図。
【図１３】集中巻の内層コイル及び外層コイルを備えた直流モータを平面状に展開した模式図。
【図１４】第４実施形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図１５】第５実施形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図１６】第５実施形態の直流モータの概略図。
【図１７】第５実施形態の直流モータの概略図。
【図１８】従来の直流モータの概略図。
【図１９】従来の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図２０】従来の直流モータの概略図。
【図２１】スロットの総数及び磁極の数と問題点との関係を説明するための説明図。
【図２２】（ａ）は第５実施形態の直流モータにおける時間と誘起電圧との関係を示すグラフ、（ｂ）は第５実施形態の直流モータにおける時間と電機子コイルに供給される電流との関係を示すグラフ。
【図２３】（ａ）は従来の直流モータにおける時間と誘起電圧との関係を示すグラフ、（ｂ）は従来の直流モータにおける時間と電機子コイルに供給される電流との関係を示すグラフ。
【図２４】別の形態の電機子コイルの巻回方法を説明するための模式図。
【図２５】別の形態の電機子コイルの巻回方法を説明するための模式図。
【図２６】別の形態の電機子コイルの巻回方法を説明するための模式図。
【図２７】別の形態の電機子コイルの巻回方法を説明するための模式図。
【図２８】別の形態の電機子コイルの巻回方法を説明するための模式図。
【図２９】別の形態の直流モータの概略図。
【図３０】別の形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図３１】別の形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図３２】別の形態の直流モータの内層コイルの態様を説明するための説明図。
【図３３】別の形態の直流モータの外層コイルの態様を説明するための説明図。
【図３４】別の形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図３５】別の形態の直流モータの内層コイルの態様を説明するための説明図。
【図３６】別の形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図３７】別の形態の直流モータを平面状に展開した模式図。
【図３８】別の形態の直流モータの断面図。
【図３９】別の形態の直流モータの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本第１実施形態の直流モータＭ１の断面図を示す。図１に示すように、直流モータＭ１は、固定子１と、該固定子１の内側に配置された電機子２とを備えている。固定子１を構成する略円筒状のヨークハウジング３の内周面には、磁極としての４個のマグネット４ａ〜４ｄが固着されている。マグネット４ａ〜４ｄは、周方向に等角度間隔（本実施形態では９０°間隔）となるように、且つＮ極とＳ極とが周方向に交互となるように配置されている。そして、直流モータＭ１は、４個のマグネット４ａ〜４ｄを有することにより磁極の数Ｐが「４」となっている。
【００４７】
図１及び図２に示すように、前記電機子２は、回転軸１１と、該回転軸１１に固定された電機子コア１２と、同じく回転軸１１に固定された略円筒状の整流子１３とを備えている。この電機子２は、回転軸１１が前記固定子１によって軸支されることにより、固定子１に対して回転可能に支持されている。そして、電機子コア１２及び整流子１３は、共に回転軸１１に固定されることにより、回転軸１１の回転に伴って一体回転される。電機子２が固定子１の内側に配置された状態においては、電機子コア１２がマグネット４ａ〜４ｄと径方向に対向するとともに、整流子１３の外周に配置された陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５が同整流子１３に摺接可能に押圧接触される。陽極側ブラシ１４と陰極側ブラシ１５とは、周方向に隣り合うマグネット４ａ〜４ｄ間の間隔と同じ９０°の間隔を空けて配置されている。また、陽極側ブラシ１４は、Ｎ極のマグネット４ａの周方向中心と対応する位置に配置されるとともに、陰極側ブラシ１５は、Ｓ極のマグネット４ｂの周方向中心と対応する位置に配置されている。そして、電機子２には、これら陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５を介して電流が供給される。
【００４８】
図２に示すように、整流子１３は、絶縁性樹脂材料よりなる円筒状の保持部材（図示略）の外周面に並設された１０個のセグメント１６を備えている。尚、図２は、直流モータＭ１を平面状に展開した模式図である。１０個のセグメント１６は、保持部材の外周で略円筒状をなすように配置されており、径方向外側から前記陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５が押圧接触される。本実施形態では、図２において、周方向に並設された１０個のセグメント１６に対し、セグメント番号「１」〜「１０」を付すことにする。
【００４９】
また、整流子１３において、同じ極のマグネットが配置される角度間隔と同じ角度間隔で配置されたセグメント１６同士は、セグメント１６の軸方向一端に固定された短絡部材１７によって短絡（電気的に接続）されている。具体的には、固定子１において、Ｎ極の２つのマグネット４ａ，４ｃ（若しくはＳ極の２つのマグネット４ｂ，４ｄ）は、１８０°間隔で配置されている。従って、１８０°間隔を開けて配置された２つのセグメント１６（例えば、セグメント番号「１」のセグメント１６とセグメント番号「６」のセグメント１６）が短絡部材１７によって互いに短絡されて同電位とされる。そして、図２には、短絡部材１７によってセグメント１６を短絡することにより陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５が配置された状態と同じ状態になる様子を模式的に示すべく、仮想ブラシを二点鎖線にて図示している。尚、短絡部材１７は、例えば、導線を用いて所定のセグメント１６同士を短絡可能に構成したものである。また、短絡部材１７は、銅板等の導電性板材を所定形状に打ち抜いて形成したものであってもよい。
【００５０】
図１に示すように、前記電機子コア１２は、円筒状のコアバック２０と、該コアバック２０の外周面から径方向外側に向かって延びる５本のティース２１〜２５とが一体に形成されてなるとともに、コアバック２０が前記回転軸１１に外嵌されることにより同回転軸１１に対して固定されている。ここで、図２に示すように、前記整流子１３に備えられるセグメント１６の数Ｓは、電機子コア１２に備えられるティース２１〜２５の数Ｎに基づいて設定されており、本実施形態では、Ｓ＝２Ｎを満たすように設定されている。従って、本実施形態の整流子１３に備えられるセグメント１６の数Ｓは「１０」に設定されている。
【００５１】
図１に示すように、５本のティース２１〜２５は、コアバック２０に対し周方向に等角度間隔（本実施形態では７２°間隔）となる位置に一体に形成されている。そして、各ティース２１〜２５の先端部には、周方向に離間するように二股状に分岐してなる一対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂが設けられるとともに、各ティース２１〜２５は、先端部に分岐ティース部２６ａ，２６ｂが形成されることにより、軸方向から見た形状が略Ｙ字状をなしている。そして、各ティース２１〜２５において分岐ティース部２６ａ，２６ｂよりも径方向内側となる基端部側の部位は、内側巻回部２７とされている。即ち、各ティース２１〜２５において、一対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂは、内側巻回部２７の先端部から径方向外側に延びている。
【００５２】
各ティース２１〜２５に設けられた対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂは、先端に向かうに連れて周方向に遠ざかるように形成されており、隣り合う２本のティース（ティース２１〜２５のうち周方向に隣り合う２本のティース）のうち一方のティースの分岐ティース部２６ａと、該分岐ティース部２６ａと隣り合う他方のティースの分岐ティース部２６ｂとの間隔は、対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂ間の間隔よりも狭くなっている。また、図３（ａ）に示すように、各分岐ティース部２６ａ，２６ｂは、その基端側の部位がその先端側の部位に比べて内側巻回部２７に対して大きく傾斜するとともに、基端から先端までその幅Ｔ１が一定に形成されている。また、前記内側巻回部２７の幅Ｔ２は、各分岐ティース部２６ａ，２６ｂの幅Ｔ１の２倍の値よりも大きな値に設定されている。そのため、図３（ｂ）に示すように、内側巻回部２７の磁路断面積Ｓ２（即ち内側巻回部２７を流れる磁束と直交する断面の面積）は、各分岐ティース部２６ａ，２６ｂの磁路断面積Ｓ１（即ち各分岐ティース部２６ａ，２６ｂを流れる磁束と直交する断面の面積）の２倍よりも大きい。
【００５３】
更に、図１及び図３（ａ）に示すように、各ティース２１〜２５において、それぞれ対をなす分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端部には、周方向に沿って延びる板状の延設部２８が一体に形成されている。対をなす分岐ティース部２６ａ，２６ｂにそれぞれ形成された２つの延設部２８は、分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端部から互いに近づく方向に延設されている。そして、電機子コア１２に設けられた合計１０個の延設部２８は、周方向に等角度間隔に設けられるとともに、全体で略円筒状をなすように形成されている。
【００５４】
また、電機子コア１２は、周方向に隣り合うティース２１〜２５間に、内側スロット３１を有するとともに、分岐ティース部２６ａ，２６ｂ間に第１及び第２外側スロット３２ａ，３２ｂを有する。各内側スロット３１は、周方向に隣り合う内側巻回部２７間の空間である。また、第１外側スロット３２ａは、各ティース２１〜２５において対をなす分岐ティース部２６ａ，２６ｂ間の空間であり、第２外側スロット３２ｂは、隣り合うティース２１〜２５において一方のティース（例えばティース２１）の分岐ティース部２６ａと他方のティース（例えばティース２２）の分岐ティース部２６ｂとの間の空間である。そして、本実施形態の電機子コア１２は、５本のティース２１〜２５を備えることから、内側スロット３１を５個、第１外側スロット３２ａを５個、第２外側スロット３２ｂを５個備えている。また、内側スロット３１と第１外側スロット３２ａとは周方向にずれた位置に形成されており、各第１外側スロット３２ａは周方向に隣り合う内側スロット３１間に位置する。尚、本実施形態では、図２に示すように、５本のティース２１〜２５の分岐ティース部２６ａ，２６ｂに対し、周方向に順にティース番号「１」〜「１０」を付すことにする。ティース番号は、図２中では、分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端部に示した数字である。
【００５５】
図１に示すように、上記のように構成された電機子コア１２には、導線４１が巻回されることにより複数の電機子コイルが巻装されている。複数の電機子コイルは、各ティース２１〜２５の基端部側の部位である内側巻回部２７にそれぞれ巻回された５個の内層コイル４２ａ〜４２ｅと、分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回された５個の外層コイル４３ａ〜４３ｅとである。ここで、図２を参照して、電機子コア１２への内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻回の順序を詳述する。尚、図２では、内層コイル４２ａ〜４２ｅを中線で図示し、外層コイル４３ａ〜４３ｅを太線で図示している。また、図２においては、内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅを簡略化して図示しており、実際の内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻回数は、図２に図示したものとは異なる。
【００５６】
導線４１は、まず、セグメント番号「１」のセグメント１６のライザに接続され、セグメント番号「１」のセグメント１６からティース２１の内側巻回部２７に集中巻にて複数回巻回されることにより内層コイル４２ａを形成する。次いで、導線４１は、セグメント番号「２」のセグメント１６のライザにフッキングされ、ティース２１，２２の合計４つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂのうち中央の互いに隣り合う２つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ちティース番号「２」の分岐ティース部２６ｂとティース番号「３」の分岐ティース部２６ａ）に分布巻にて複数回巻回されることにより外層コイル４３ａを形成する。尚、本明細書中では、「分布巻」とは、複数のティースに跨って導線を巻回することを意味する。このとき、外層コイル４３ａは内層コイル４２ａよりも巻回数が少なくなるように形成、即ち内層コイル４２ａは外層コイル４３ａよりも巻回数が多くなるように形成されるとともに、内層コイル４２ａの巻回数を外層コイル４３ａの巻回数よりも多くすることにより、内層コイル４２ａの抵抗値と外層コイル４３ａの抵抗値とが等しくされる。また、先に巻回された内層コイル４２ａと後から巻回された外層コイル４３ａとは、径方向に互いにずれた位置に形成され、軸方向に重ならないようになっている（図１参照）。更に、同内層コイル４２ａの周方向の中心と同外層コイル４３ａの周方向の中心とは、電機子コア１２の周方向に互いにずれている。
【００５７】
以後、同様に、導線４１は、内側巻回部２７と分岐ティース部２６ａ，２６ｂとに交互に巻回されることにより、内層コイル４２ｂ〜４２ｅと外層コイル４３ｂ〜４３ｅとを交互に形成していく。そして、導線４１は、各内層コイル４２ｂ〜４２ｅ及び各外層コイル４３ｂ〜４３ｅを形成する度に、周方向に並設されたセグメント１６に順にフッキングされる。
【００５８】
即ち、導線４１は、セグメント番号「３」のセグメント１６のライザにフッキングされた後に、ティース２２の内側巻回部２７に集中巻にて複数回巻回されることにより内層コイル４２ｂを形成し、セグメント番号「４」のセグメント１６のライザにフッキングされる。次いで、導線４１は、ティース２２，２３の合計４つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂのうち中央の互いに隣り合う分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ちティース番号「４」の分岐ティース部２６ｂとティース番号「５」の分岐ティース部２６ａ）に分布巻にて複数回巻回されることにより外層コイル４３ｂを形成した後に、セグメント番号「５」のセグメント１６のライザにフッキングされる。次いで、導線４１は、ティース２３の内側巻回部２７に集中巻にて複数回巻回されることにより内層コイル４２ｃを形成した後に、セグメント番号「６」のセグメント１６にフッキングされ、ティース２３，２４の合計４つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂのうち中央の互いに隣り合う分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ちティース番号「６」の分岐ティース部２６ｂとティース番号「７」の分岐ティース部２６ａ）に分布巻にて複数回巻回されることにより外層コイル４３ｃを形成する。次いで、導線４１は、セグメント番号「７」のセグメント１６にフッキングされた後に、ティース２４の内側巻回部２７に集中巻にて複数回巻回されることにより内層コイル４２ｄを形成し、セグメント番号「８」のセグメント１６にフッキングされた後に、ティース２４，２５の合計４つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂのうち中央の互いに隣り合う分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ちティース番号「８」の分岐ティース部２６ａとティース番号「９」の分岐ティース部２６ｂ）に分布巻にて複数回巻回されることにより外層コイル４３ｄを形成する。次いで、導線４１は、セグメント番号「９」のセグメント１６にフッキングされた後に、ティース２５の内側巻回部２７に集中巻にて複数回巻回されることにより内層コイル４２ｅを形成し、セグメント番号「１０」のセグメント１６にフッキングされた後に、ティース２５，２１の合計４つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂのうち中央の互いに隣り合う分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ちティース番号「１０」の分岐ティース部２６ｂとティース番号「１」の分岐ティース部２６ａ）に分布巻にて複数回巻回されることにより外層コイル４３ｅを形成する。そして、導線４１は、セグメント番号「１」のセグメント１６にフッキングされて全ての内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻装を終了する。
【００５９】
このように、全ての内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅは、一本の導線４１にて最初から最後まで連続して形成されるとともに、内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅの電機子コア１２への巻装は図示しない１個のフライヤを用いて自動で行われる。そして、各セグメント１６のライザにフッキングされた導線４１は、ヒュージング（結線）されて各セグメント１６に電気的に接続され、これにより、各内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び各外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻き始めと巻き終わりの端部が、それぞれフッキングされたセグメント１６に電気的に接続される。本実施形態では、各セグメント１６には、何れか１つの内層コイル４２ａ〜４２ｅの端部と、何れか１つの外層コイル４３ａ〜４３ｅの端部とがそれぞれ１本ずつ接続されている。
【００６０】
ここで、図６に、分布巻にて電機子コイルが巻装された従来の直流モータＭ１０の断面図を示すとともに、図７に、直流モータＭ１０を平面状に展開した模式図を示す。図６及び図７に示すように、直流モータＭ１０は、略円筒状のヨークハウジング５１の内周面に４個のマグネット５２を固着してなる固定子５３と、該固定子５３の内側に該固定子５３に対して回転可能に配置された電機子５４とを備えている。電機子５４の回転軸５５に固定された電機子コア５６は、回転軸５５に外嵌された円筒状のコアバック５６ａと、該コアバック５６ａの外周面から径方向外側に向かって放射状に延びる１０本のティース５６ｂとが一体に形成されてなる。そして、電機子コア５６は、周方向に隣り合うティース５６ｂ間に合計１０個のスロット５６ｃを有する。この電機子コア５６には、１０個の電機子コイル５７が分布巻にて巻装されるとともに、各電機子コイル５７は、１つのスロット５６ｃを跨ぐように２本のティース５６ｂに巻回されている。また、回転軸５５には、周方向に並設された１０個のセグメント５８を有する整流子５９が固定されるとともに、各セグメント５８には、２つの電機子コイル５７の端部が１本ずつ接続されている。更に、整流子５９には、電機子コイル５７に電流を供給するための陽極側ブラシ６１及び陰極側ブラシ６２が押圧接触されている。このような分布巻の電機子コイル５７を備えた直流モータＭ１０においては、図５に示すように、電機子コイル５７のコイルエンド部５７ａが軸方向に重なり合うため、コイルエンド部５７ａが軸方向に大きくなってしまう。尚、コイルエンド部５７ａは、電機子コイル５７において、電機子コア５６の軸方向の端面よりも軸方向に突出した部位である。
【００６１】
一方、図１及び図４に示すように、本実施形態の直流モータＭ１においては、各内層コイル４２ａ〜４２ｅは、ティース２１〜２５の内側巻回部２７に集中巻にて巻回されているため、内層コイル４２ａ〜４２ｅ同士が径方向に互いに重なることがないとともに、内層コイル４２ａ〜４２ｅ同士が電機子コア１２の軸方向の両側で軸方向に重なり合うことがない。また、外層コイル４３ａ〜４３ｅは、周方向に隣り合う２本の分岐ティース部２６ａ，２６ｂにそれぞれ巻回されるが、各外層コイル４３ａ〜４３ｅは、それぞれ異なる分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回されているため、外層コイル４３ａ〜４３ｅ同士が径方向に互いに重なることがないとともに、周方向に隣り合う外層コイル４３ａ〜４３ｅ同士が電機子コア１２の軸方向の両側で軸方向に重なり合うことがない。更に、外層コイル４３ａ〜４３ｅは内層コイル４２ａ〜４２ｅよりも径方向外側でティース２１〜２５に巻回されているため、外層コイル４３ａ〜４３ｅと内層コイル４２ａ〜４２ｅとは径方向ずれており電機子コア１２の軸方向の両側で軸方向に互いに重なり合わない。これらのことから、内層コイル４２ａ〜４２ｅのコイルエンド部４５（各内層コイル４２ａ〜４２ｅにおいて電機子コア１２の軸方向の端面よりも軸方向に突出した部位）及び外層コイル４３ａ〜４３ｅのコイルエンド部４６（各外層コイル４３ａ〜４３ｅにおいて電機子コア１２の軸方向の端面よりも軸方向に突出した部位）が軸方向に重なり合わないため、従来の直流モータＭ１０の分布巻の電機子コイル５７（図５参照）よりも、コイルエンド部４５，４６を軸方向に小さくすることができる。
【００６２】
上記したように、本第１実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
（１）外層コイル４３ａ〜４３ｅは、内層コイル４２ａ〜４２ｅよりも外周側でティース２１〜２５に巻回されているため、内層コイル４２ａ〜４２ｅと軸方向に重ならない。従って、内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅのコイルエンド部４５，４６が軸方向に大きくなることを抑制でき、ひいては直流モータＭ１の軸方向の大型化を抑制することができる。そして、コイルエンド部４５，４６の軸方向高さを抑えるために内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻数を減少させなくてもよいため、占積率を低下させることなく、また、出力を低下させることなく直流モータＭ１の軸方向の大型化を抑制することができる。また、分布巻の電機子コイルを備えた従来の直流モータと同等の大きさとする場合には、内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻数を増加させて占積率を高くできるため、直流モータＭ１の高出力化を図ることができる。更に、各内層コイル４２ａ〜４２ｅの周方向の中心と各外層コイル４３ａ〜４３ｅの周方向の中心とが周方向にずれているため、集中巻の電機子コイルを備えた直流モータに比べて磁束の変動を緩やかにすることができる。従って、直流モータＭ１の駆動時に発生する振動を抑制することができる。
【００６３】
（２）各ティース２１〜２５は、その先端部に、周方向に離間するように分岐して二股状をなす一対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂを有するため、ティース２１〜２５の基端部（即ち内側巻回部２７）に内層コイル４２ａ〜４２ｅを巻回し、周方向に隣り合うティース２１〜２５に跨るように周方向に隣り合う２つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂに外層コイル４３ａ〜４３ｅを巻回することにより、内層コイル４２ａ〜４２ｅの外周側に容易に外層コイル４３ａ〜４３ｅを形成することができる。更に、各内層コイル４２ａ〜４２ｅの周方向の中心と各外層コイル４３ａ〜４３ｅの周方向の中心とを容易に周方向にずらすことができる。また、内層コイル４２ａ〜４２ｅは、ティース２１〜２５の基端部、即ち分岐していない部分（内側巻回部２７）に集中巻にて巻回されているため、ティース２１〜２５の基端部付近を高占積率とすることができる。更に、各ティース２１〜２５が、一対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂを有する略Ｙ字状をなすことにより、例えば分岐ティース部２６ａ，２６ｂを有さない１０本のティースを備えた電機子コアに内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅを巻回する場合に比べて、スロットの面積を大きく取ることができ、高占積率化を図ることができる。
【００６４】
（３）図１に示す状態において、例えばティース２１とティース２３とについて磁束の流れを比較すると、ティース２３では、分岐ティース部２６ｂの先端から流入した磁束は内側巻回部２７と分岐ティース部２６ａとに分岐して流れるが、ティース２１では、磁束は、一対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端から流入して内側巻回部２７で合流してコアバック２０に流れ込む。そこで、ティース２１において、内側巻回部２７における磁路断面積Ｓ２を、各分岐ティース部２６ａ，２６ｂにおける磁路断面積Ｓ１の２倍よりも大きい値に設定すると、図１に示す状態のティース２１の内側巻回部２７においても磁束が流れやすくなる。即ち、各ティース２１〜２５において、内側巻回部２７における磁路断面積Ｓ２を、各分岐ティース部２６ａ，２６ｂにおける磁路断面積Ｓ１の２倍よりも大きい値に設定することにより、電機子２が回転された場合に、各内側巻回部２７において磁束が流れやすくなる。これにより、電機子コア１２において内側巻回部２７のある内側での磁束量と、分岐ティース部２６ａ，２６ｂのある外側での磁束量との差を減少させることができ、内側と外側での磁気的なアンバランスを低減させることができる。その結果、直流モータＭ１の駆動時における振動の発生をより抑制することができる。
【００６５】
（４）ティース２１〜２５の基端部はコアバック２０にて連結されているため、内側巻回部２７を流れる磁束は、該内側巻回部２７の径方向内側の端部からコアバック２０を通って隣のティース２１〜２５へ漏れることがある。そこで、内層コイル４２ａ〜４２ｅの巻回数を外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻回数よりも多くすることにより、電機子コア１２において内側巻回部２７のある内側部分と分岐ティース部２６ａ，２６ｂのある外側部分との磁束量の差をより減少させることができる。その結果、電機子コア１２の内側と外側での磁気的なアンバランスをより低減させることができる。そして、磁気的な加振力が局所的に大きくなることを抑制して、振動の発生を更に抑制することができる。
【００６６】
（５）各内層コイル４２ａ〜４２ｅは、外層コイル４３ａ〜４３ｅよりも内周側でそれぞれ１本ずつの内側巻回部２７に集中巻にて巻回されており、各外層コイル４３ａ〜４３ｅは、内層コイル４２ａ〜４２ｅよりも外周側でそれぞれ２つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂに分布巻にて巻回されているため、外層コイル４３ａ〜４３ｅは内層コイル４２ａ〜４２ｅよりも周方向に長い。そこで、本実施形態のように、各内層コイル４２ａ〜４２ｅの巻回数を各外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻回数よりも多くして、各内層コイル４２ａ〜４２ｅと各外層コイル４３ａ〜４３ｅとの抵抗値を等しくすると、各内層コイル４２ａ〜４２ｅにおける電流値と各外層コイル４３ａ〜４３ｅにおける電流値とを等しくすることができ、直流モータＭ１にて発生するトルクを安定させることができる。
【００６７】
（６）整流子１３は、セグメント１６をティース２１〜２５の２倍の数だけ備え、各セグメント１６には、内層コイル４２ａ〜４２ｅの端部と外層コイル４３ａ〜４３ｅの端部がそれぞれ１本ずつ接続されることから、内層コイル４２ａ〜４２ｅと外層コイル４３ａ〜４３ｅとを交互に巻回していくことにより、１本の導線４１で全ての内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅを連続して形成することができる。従って、電機子コア１２への内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻回を容易に行うことができる。
【００６８】
（７）全ての電機子コイルが分布巻にて巻装された従来の直流モータでは、電機子コアの軸方向の端面上でコイルエンド部が重なり合うことにより、電機子コイルが軸方向に大きくなることがある。すると、電機子コイルを構成する導線の長さが長くなるため、巻線抵抗が大きくなる虞がる。しかし、本実施形態の直流モータＭ１においては、内層コイル４２ａ〜４２ｅのコイルエンド部４５及び外層コイル４３ａ〜４３ｅのコイルエンド部４６は軸方向に重なり合わないため、巻線抵抗が大きくなることを抑制できる。
【００６９】
（８）内層コイル４２ａ〜４２ｅのコイルエンド部４５及び外層コイル４３ａ〜４３ｅのコイルエンド部４６は軸方向に重なり合わないため、全ての電機子コイルが分布巻にて巻装された従来の直流モータに比べて、電機子２のバランスが良好となる。従って、直流モータＭ１の駆動時における電機子２の振動をより抑制することができる。
【００７０】
（９）各分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端部には、周方向に沿って延びる板状の延設部２８が一体に形成されている。従って、この延設部２８によって、外層コイル４３ａ〜４３ｅの径方向外側へのはみ出しが防止される。
【００７１】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。尚、本第２実施形態では、上記第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
図８（ａ）は、本第２実施形態の直流モータＭ２の断面図、図９は、直流モータＭ２を平面状に展開した模式図を示す。本第２実施形態の直流モータＭ２は、上記第１実施形態の直流モータＭ１と比較すると電機子の構成が異なる。図８（ａ）及び図９に示すように、固定子１の内側に配置された電機子８１は、回転軸１１と、該回転軸１１に固定された電機子コア８２と、同じく回転軸１１に固定された略円筒状の整流子８３とを備えている。電機子８１は、回転軸１１が固定子１によって軸支されることにより、固定子１に対して回転可能に指示されている。そして、電機子８１が固定子１の内側に配置された状態においては、電機子コア８２がマグネット４ａ〜４ｄと径方向に対向するとともに、整流子８３の外周に配置された陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５が同整流子８３に摺接可能に押圧接触される。
【００７３】
図９に示すように、整流子８３は、絶縁性樹脂材料よりなる円筒状の保持部材（図示略）の外周面に並設された１２個のセグメント１６を備えている。本実施形態では、図９において、周方向に並設された１２個のセグメント１６に対し、セグメント番号「１」〜「１２」を付すことにする。また、整流子８３において、同じ極の磁極が配置される角度間隔と同じ角度間隔で配置されたセグメント１６同士は、セグメント１６の軸方向の一端に固定された短絡部材８５によって短絡されている。即ち、固定子１においてＮ極の２つのマグネット４ａ，４ｃは、１８０°間隔で配置されているため、１８０°間隔を開けて配置された２つのセグメント１６（例えば、セグメント番号「１」のセグメント１６とセグメント番号「７」のセグメント１６）が短絡部材８５によって互いに短絡されて同電位とされる。そして、図９には、短絡部材８５によってセグメント１６を短絡することにより陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５が配置された状態と同じ状態になる様子を模式的に示すべく、仮想ブラシを二点鎖線にて図示している。
【００７４】
図８（ａ）に示すように、前記電機子コア８２は、円筒状のコアバック２０と、該コアバック２０の外周面から径方向外側に向かって延びる６本のティース９１〜９６とが一体に形成されてなる。ここで、前記整流子８３に備えられるセグメント１６の数Ｓは、上記第１実施形態と同様に電機子コア８２に備えられるティース９１〜９６の数Ｎに基づいて設定されており、Ｓ＝２Ｎを満たすように設定されている。従って、本実施形態の整流子８３に備えられるセグメント１６の数Ｓは「１２」に設定されている。
【００７５】
５本のティース９１〜９６は、コアバック２０に対し周方向に等角度間隔（本実施形態では６０°間隔）となる位置に一体に形成されるとともに、各ティース９１〜９６は、上記第１実施形態の各ティース２１〜２５と同様の形状をなしている。即ち、各ティース９１〜９６の先端部には、上記第１実施形態と同様の一対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂが設けられるとともに、各ティース９１〜９６において分岐ティース部２６ａ，２６ｂよりも径方向内側となる基端部側の部位が内側巻回部２７とされている。更に、各ティース９１〜９６において、それぞれ対をなす分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端部には延設部２８が一体に形成されている。また、電機子コア８２は、周方向に隣り合うティース９１〜９６の内側巻回部２７間に内側スロット３１を有するとともに、分岐ティース部２６ａ，２６ｂ間に第１及び第２外側スロット３２ａ，３２ｂを有する。本実施形態の電機子コア８２は、ティース９１〜９６を６本備えることから、内側スロット３１を６個、第１外側スロット３２ａを６個、第２外側スロット３２ｂを６個備えている。また、電機子コア８２において、内側スロット３１と第１外側スロット３２ａとは周方向にずれた位置に形成されており、各第１外側スロット３２ａは周方向に隣り合う内側スロット３１間に位置する。
【００７６】
また、図８（ｂ）に示すように、電機子コア８２においては、ティース９１〜９６は、内側スロット３１が第１及び第２外側スロット３２ａ，３２ｂよりも径方向に長くなるように形成されている。即ち、内側スロット３１の径方向長さをＬ１、第１外側スロット３２ａの径方向長さをＬ２、第２外側スロット３２ｂの径方向長さをＬ３とすると、電機子コア８２は、Ｌ１＞Ｌ２且つＬ１＞Ｌ３を満たすように形成されている。そのため、各ティース９１〜９６において分岐が始まる部位、即ち分岐ティース部２６ａ，２６ｂの基端は、各ティース９１〜９６の径方向の中央よりも外周側に位置する。
【００７７】
図８（ａ）に示すように、上記のように構成された電機子コア８２には、導線４１が巻回されることにより複数の電機子コイルが巻装されている。複数の電機子コイルは、各ティース９１〜９６の基端部側の部位である内側巻回部２７にそれぞれ巻回された６個の内層コイル１０２ａ〜１０２ｆと、分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回された６個の外層コイル１０３ａ〜１０３ｆとである。
【００７８】
ここで、図９を参照して、電機子コア８２への内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻回の順序を詳述する。尚、本実施形態では、図９に示すように、６本のティース９１〜９６の分岐ティース部２６ａ，２６ｂに対し、周方向に順にティース番号「１」〜「１２」を付すことにする。ティース番号は、図９中では、分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端部に示した数字である。また、図９では、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆを中線で図示し、外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを太線で図示するとともに、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを簡略化して図示している。
【００７９】
本実施形態では、１８０°間隔で配置された２つのフライヤを同時に作動させ、２本の導線４１で全ての内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを巻回する。一方のフライヤでは、導線４１は、まず、セグメント番号「１」のセグメント１６のライザに接続され、次いで、ティース９１の内側巻回部２７に集中巻にて複数回巻回されて内層コイル１０２ａを形成する。そして、導線４１は、セグメント番号「２」のセグメント１６のライザにフッキングされ、その後、内層コイル１０２ａが巻回されたティース９１の隣のティース９６の内側巻回部２７に集中巻にて複数回巻回されて内層コイル１０２ｆを形成する。次いで、導線４１は、セグメント番号「９」のセグメント１６のライザにフッキングされた後に、内層コイル１０２ｆが巻回されたティース９６の隣のティース９５の内側巻回部２７に集中巻にて複数回巻回されて内層コイル１０２ｅを形成し、その後、セグメント番号「１０」のセグメント１６にフッキングされる。次いで、導線４１は、ティース９５，９６の互いに隣り合う分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ちティース番号「１０」の分岐ティース部２６ｂとティース番号「１１」の分岐ティース部２６ａ）に分布巻にて複数回巻回されることにより外層コイル１０３ｅを形成する。このとき、外層コイル１０３ｅは、先に巻回された内層コイル１０２ａ，１０２ｅ，１０２ｆと径方向に互いにずれた位置に形成され、軸方向に重ならないよう形成される。次いで、導線４１は、セグメント番号「１１」のセグメント１６のライザにフッキングされた後に、直前に形成した外層コイル１０３ｅと周方向に隣り合う位置、即ちティース９４，９５の互いに隣り合う分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ちティース番号「８」の分岐ティース部２６ｂとティース番号「９」の分岐ティース部２６ａ）に分布巻にて複数回巻回されることにより外層コイル１０３ｄを形成する。次いで、導線４１は、セグメント番号「６」のセグメント１６のライザにフッキングされた後に、直前に形成した外層コイル１０３ｄと周方向に隣り合う位置、即ちティース９３，９４の互いに隣り合う分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ちティース番号「６」の分岐ティース部２６ｂとティース番号「７」の分岐ティース部２６ａ）に分布巻にて複数回巻回されることにより外層コイル１０３ｃを形成する。そして、導線４１は、セグメント番号「７」のセグメント１６にフッキングされ、一方のフライヤにおける電機子コイルの巻回は終了する。
【００８０】
このように、一方のフライヤでは、周方向に連続して並ぶ３本のティース９１，９６，９５の内側巻回部２７に連続して内層コイル１０２ａ，１０２ｆ，１０２ｅを巻回した後に、内層コイル１０２ａ，１０２ｆ，１０２ｅが巻回された３本のティースを含む周方向に連続して並ぶ４本のティース９６，９５，９４，９３の６つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂに対し連続して周方向に順に３つの外層コイル１０３ｅ，１０３ｄ，１０３ｃを巻回する。このとき、同フライヤは、各内層コイル１０２ａ，１０２ｆ，１０２ｅ及び各外層コイル１０３ｅ，１０３ｄ，１０３ｃを形成する度に、導線４１をセグメント１６にフッキングしている。他方のフライヤも同様に、セグメント番号「７」のセグメント１６のライザに導線４１を接続した後に周方向に連続して並ぶ３本のティース９４，９３，９２の内側巻回部２７に連続して内層コイル１０２ｄ，１０２ｃ，１０２ｂを巻回し、次いで、内層コイル１０２ｄ，１０２ｃ，１０２ｂが巻回された３本のティースを含む周方向に連続して並ぶ４本のティース９３，９２，９１，９６の６本の分岐ティース部２６ａ，２６ｂに対し連続して周方向に順に３つの外層コイル１０３ｂ，１０３ａ，１０３ｆを巻回する。尚、他方のフライヤにおいても、各内層コイル１０２ｄ，１０２ｃ，１０２ｂ及び各外層コイル１０３ｂ，１０３ａを形成する度に、導線４１を、セグメント番号「８」，「３」，「４」，「５」，「１２」のセグメント１６のライザに順にフッキングしている。そして、他方のフライヤは、セグメント番号「１」のセグメント１６に導線４１を接続すると、電機子コイルの巻回を終了する。尚、本実施形態では、各内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び各外層コイル１０３ａ〜１０３ｆは、それぞれその巻回数が等しい。
【００８１】
そして、各セグメント１６のライザにフッキングされた導線４１は、ヒュージング（結線）されて各セグメント１６に電気的に接続され、これにより、各内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び各外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻き始めと巻き終わりの端部がそれぞれフッキングされたセグメント１６に電気的に接続される。本実施形態では、各セグメント１６には、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの端部のうちの何れか２本ずつが接続されている。詳述すると、セグメント番号「１」，「４」，「７」，「１０」の４個のセグメント１６には、ティース９１〜９６のうち周方向に隣り合うティースに巻回された内層コイル及び外層コイルの端部がそれぞれ１本ずつ接続されている。また、１２個のセグメント１６からセグメント番号「１」，「４」，「７」，「１０」のセグメント１６を除いた８個のセグメント１６のうち、半数の４個のセグメント１６（本実施形態ではセグメント番号「２」，「３」，「８」，「９」のセグメント１６）には、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆのうち周方向に隣り合う２つの内層コイルの端部が２本ずつ接続されている。そして、もう半数の４個のセグメント１６（本実施形態ではセグメント番号「５」，「６」，「１１」，「１２」のセグメント１６）には、外層コイル１０３ａ〜１０３ｆのうち周方向に隣り合う２つの外層コイルの端部が２本ずつ接続されている。
【００８２】
図８（ａ）に示すように、本実施形態の直流モータＭ２においては、上記第１実施形態と同様に、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆは、ティース９１〜９６の内側巻回部２７に集中巻にて巻回されているため、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ同士が電機子コア８２の軸方向の両側で軸方向に重なり合うことがない。また、外層コイル１０３ａ〜１０３ｆは、周方向に隣り合う２本の分岐ティース部２６ａ，２６ｂにそれぞれ巻回されるが、各外層コイル１０３ａ〜１０３ｆは、それぞれ異なる分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回されているため、周方向に隣り合う外層コイル１０３ａ〜１０３ｆ同士が電機子コア８２の軸方向の両側で軸方向に重なり合うことがない。更に、外層コイル１０３ａ〜１０３ｆは内層コイル１０２ａ〜１０２ｆよりも径方向外側でティース９１〜９６に巻回されているため、外層コイル１０３ａ〜１０３ｆと内層コイル１０２ａ〜１０２ｆとは径方向ずれており電機子コア８２の軸方向の両側で軸方向に互いに重なり合わない。これらのことから、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆのコイルエンド部１０４（各内層コイル１０２ａ〜１０２ｆにおいて電機子コア８２の軸方向の端面よりも軸方向に突出した部位）及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆのコイルエンド部１０５（各外層コイル１０３ａ〜１０３ｆにおいて電機子コア８２の軸方向の端面よりも軸方向に突出した部位）が軸方向に重なり合わないため、コイルエンド部１０４，１０５を軸方向に小さくすることができる。
【００８３】
上記したように、本第２実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）〜（３），（７）〜（９）と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を有する。
（１）内側スロット３１は、電機子コア８２において第１及び第２外側スロット３２ａ，３２ｂよりも径方向内側に位置するため、第１及び第２外側スロット３２ａ，３２ｂよりも周方向に短い。そこで、内側スロット３１を第１及び第２外側スロット３２ａ，３２ｂよりも径方向に長くすることにより、内側スロット３１の軸方向と直交する断面積と第１及び第２外側スロット３２ａ，３２ｂの軸方向と直交する断面積との差を減少させることができる。その結果、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆの巻回数が外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻回数よりも少なくなることを抑制できるとともに、導線４１が挿通される内側スロット３１及び第１外側スロット３２ａの両方のスロットにおいて高占積率化を図ることができる。そして、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆによる磁束量と外層コイル１０３ａ〜１０３ｆによる磁束量との差を減少させて、電機子コア８２の内側と外側との磁気的なアンバランスを減少させることができる。その結果、直流モータＭ２において、振動の発生を抑制することができる。
【００８４】
（２）整流子８３は、セグメント１６をティース９１〜９６の２倍の１２個だけ備えている。そして、１２個のセグメントのうち４個のセグメント１６には、ティース９１〜９６のうち周方向に隣り合うティースに巻回された内層コイル及び外層コイルの端部がそれぞれ１本ずつ接続されている。更に、残りの８個のセグメント１６のうち半数の４個のセグメント１６には、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆのうち周方向に隣り合う２つの内層コイルの端部が２本ずつ接続され、もう半数の４個のセグメント１６には、外層コイル１０３ａ〜１０３ｆのうち周方向に隣り合う２つの外層コイルの端部が２本ずつ接続されている。従って、２個のフライヤを同時に用いて、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆを巻回した後に外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを巻回することにより、各フライヤにおいて１本の導線４１で連続して内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを巻回することができる。このように、２個のフライヤを同時に用いることにより、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻回に要する時間を短縮することができ、直流モータＭ２の生産性を向上させることができる。
【００８５】
（第３実施形態）
以下、本発明を具体化した第３実施形態を図面に従って説明する。尚、本第３実施形態では、上記第１及び第２実施形態と同様の構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
図１０は、本第３実施形態の直流モータＭ３の断面図、図１１は、直流モータＭ３を平面状に展開した模式図を示す。本第３実施形態の直流モータＭ３は、上記第１実施形態の直流モータＭ１及び上記第２実施形態の直流モータＭ２と比較すると、固定子に備えられるマグネット（磁極）の数及び電機子の構成が異なる。
【００８７】
図１０に示すように、固定子１３１は、ヨークハウジング３の内周面に固着された磁極としての６個のマグネット１３２ａ〜１３２ｆを有する。６個のマグネット１３２ａ〜１３２ｆは、周方向に等角度間隔（本実施形態では６０°間隔）となるように、且つＮ極とＳ極とが周方向に交互となるように配置されている。そして、直流モータＭ３は、６個のマグネット１３２ａ〜１３２ｆを有することにより磁極の数Ｐが「６」となっている。
【００８８】
図１０及び図１１に示すように、固定子１３１の内側に配置された電機子１４１は、回転軸１１と、該回転軸１１に固定された電機子コア１４２と、同じく回転軸１１に固定された略円筒状の整流子１４３とを備えている。電機子１４１は、回転軸１１が固定子１によって軸支されることにより、固定子１３１に対して回転可能に支持されている。そして、電機子１４１が固定子１３１の内側に配置された状態においては、電機子コア１４２がマグネット１３２ａ〜１３２ｆと径方向に対向するとともに、整流子１４３の外周に配置された陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５が同整流子１４３に摺接可能に押圧接触される。陽極側ブラシ１４と陰極側ブラシ１５とは、周方向に隣り合うマグネット１３２ａ〜１３２ｆ間の間隔の奇数倍の間隔を空けて配置されており、本実施形態では６０°の３倍である１８０°の間隔を空けて配置されている。また、陽極側ブラシ１４は、図１０における下側のＮ極のマグネット１３２ｄの周方向中心と対応する位置に配置されるとともに、陰極側ブラシ１５は、図１０における上側のＳ極のマグネット１３２ａの周方向中心と対応する位置に配置されている。
【００８９】
図１１に示すように、整流子１４３は、絶縁性樹脂材料よりなる円筒状の保持部材（図示略）の外周面に並設された２４個のセグメント１６を備えている。本実施形態では、図１０において、周方向に並設された２４個のセグメント１６に対し、セグメント番号「１」〜「２４」を付すことにする。また、整流子１４３において、同じ極の磁極が配置される角度間隔と同じ角度間隔で配置されたセグメント１６同士は、セグメント１６の軸方向の一端に固定された短絡部材１４５によって短絡されている。即ち、固定子１３１においてＮ極のマグネット１３２ｂ，１３２ｄ，１３２ｆは、１２０°間隔で配置されているため、１２０°間隔を開けて配置された３つのセグメント１６（例えば、セグメント番号「１」のセグメント１６とセグメント番号「９」のセグメント１６とセグメント番号「１７」のセグメント１６）が短絡部材１４５によって互いに短絡されて同電位とされる。そして、図１１には、短絡部材１４５によってセグメント１６を短絡することにより陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５が配置された状態と同じ状態になる様子を模式的に示すべく、仮想ブラシを一点鎖線にて図示している。
【００９０】
図１０に示すように、前記電機子コア１４２は、筒状のコアバック２０と、該コアバック２０の外周面から径方向外側に向かって延びる８本のティース１５１〜１５８とが一体に形成されてなる。ここで、本実施形態では、電機子コア１４２に備えられるティース１５１〜１５８の数Ｎは、磁極の数Ｐに基づいてＮ＝Ｐ±２（但し、Ｐ＝４のときＮ＝６）を満たすように設定されており、磁極の数Ｐが「６」であることに基づいて、ティース１５１〜１５８の数Ｎは「８」に設定されている。また、前記整流子１４３に備えられるセグメント１６の数Ｓは、磁極の数Ｐ及びティース１５１〜１５８の数Ｎに基づいて設定されており、「Ｓ＝Ｎ×（Ｐ／２）」を満たすように設定されている。従って、本実施形態の整流子１４３に備えられるセグメント１６の数Ｓは「２４」に設定されている。
【００９１】
８本のティース１５１〜１５８は、コアバック２０に対し周方向に等角度間隔（本実施形態では４５°間隔）となる位置に一体に形成されるとともに、各ティース１５１〜１５８は上記第１実施形態の各ティース２１〜２５と同様の形状をなしている。即ち、各ティース１５１〜１５８の先端部には、上記第１実施形態と同様の一対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂが設けられるとともに、各ティース１５１〜１５８において分岐ティース部２６ａ，２６ｂよりも径方向内側となる基端部側の部位が内側巻回部２７とされている。そして、各分岐ティース部２６ａ，２６ｂは、基端から先端までその幅Ｔ１が一定に形成されるとともに、内側巻回部２７の幅Ｔ２は、各分岐ティース部２６ａ，２６ｂの幅Ｔ１の２倍の値よりも大きな値に設定されている。更に、各ティース１５１〜１５８において、それぞれ対をなす分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端部には延設部２８が一体に形成されている。
【００９２】
また、電機子コア１４２は、周方向に隣り合うティース１５１〜１５８間に、内側スロット３１を有するとともに、分岐ティース部２６ａ，２６ｂ間に第１及び第２外側スロット３２ａ，３２ｂを有する。本実施形態の電機子コア１４２は、ティース１５１〜１５８を８本備えることから、内側スロット３１を８個、第１外側スロット３２ａを８個、第２外側スロット３２ｂを８個備えている。また、電機子コア１４２において、内側スロット３１と第１外側スロット３２ａとは周方向にずれた位置に形成されており、各第１外側スロット３２ａは周方向に隣り合う内側スロット３１間に位置する。
【００９３】
図１０及び図１１に示すように、上記のように構成された電機子コア１４２には、導線４１が巻回されることにより複数の電機子コイルが巻装されている。複数の電機子コイルは、各ティース１５１〜１５８の基端部側の部位である内側巻回部２７にそれぞれ巻回された８個の内層コイル１６２ａ〜１６２ｈと、分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回された８個の外層コイル１６３ａ〜１６３ｈとである。尚、図１１では、内層コイル１６２ａ〜１６２ｈを中線で図示し、外層コイル１６３ａ〜１６３ｈを太線で図示している。
【００９４】
電機子コア１４２には、まず、各ティース１５１〜１５８の内側巻回部２７にそれぞれ内層コイル１６２ａ〜１６２ｈが集中巻にて巻回される。その後、周方向に隣り合うティース１５１〜１５８の周方向に隣り合う２つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ち、隣り合う２つのティースにおける一方のティースの分岐ティース部２６ａと該分岐ティース部２６ａと隣り合う他方のティースの分岐ティース部２６ｂ）に、それぞれ外層コイル１６３ａ〜１６３ｈが分布巻にて巻回される。尚、全ての内層コイル１６２ａ〜１６２ｈは、その巻回方向が同じであるとともに、各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈは、各内層コイル１６２ａ〜１６２ｈと同方向に巻回される。また、先に巻回された内層コイル１６２ａ〜１６２ｈと後から巻回された外層コイル１６３ａ〜１６３ｈとは、径方向に互いにずれた位置に形成され、軸方向に重ならないようになっている。更に、各内層コイル１６２ａ〜１６２ｈの周方向の中心と各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈの周方向の中心とは、電機子コア１４２の周方向に互いにずれており、周方向に交互に且つ周方向に等角度間隔になっている。また更に、各内層コイル１６２ａ〜１６２ｈは、各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈよりも巻回数が多いとともに、各内層コイル１６２ａ〜１６２ｈの巻回数を外層コイル１６３ａ〜１６３ｈの巻回数よりも多くすることにより、各内層コイル１６２ａ〜１６２ｈの抵抗値と各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈの抵抗値とを等しくしている。
【００９５】
そして、８個の内層コイル１６２ａ〜１６２ｈの巻き始めの端部は、周方向に２つ置きの８個のセグメント１６にそれぞれ接続されるとともに、内層コイル１６２ａ〜１６２ｈの巻き終わりの端部は、各内層コイル１６２ａ〜１６２ｈから周方向に約１２０°（図１０において各ティースから時計方向に約１２０°）進んだ位置にある外層コイル１６３ａ〜１６３ｈの巻き始めの端部とそれぞれ接続される。これにより、各内層コイル１６２ａ〜１６２ｈは、周方向に約１２０°離れた位置にある各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈとそれぞれ直列に結合されている。更に、各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈの巻き終わりの端部は、各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈが巻回された２つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂのうち一方の分岐ティース部２６ａを有するティース１５１〜１５８に巻回された内層コイル１６２ａ〜１６２ｈの巻き始めの端部が接続されたセグメント１６にそれぞれ接続されている。従って、周方向に２つ置きの８個のセグメント１６（即ち、セグメント番号「２」，「５」，「８」，「１１」，「１４」，「１７」，「２０」，「２３」のセグメント１６）には、内層コイル１６２ａ〜１６２ｈの巻き始めの端部と、外層コイル１６３ａ〜１６３ｈの巻き終わりの端部とが１本ずつ接続されている。
【００９６】
そして、本実施形態の電機子１４１においては、直列に結合された内層コイルと外層コイル（例えば、内層コイル１６２ａと外層コイル１６３ｄ）は、互いの周方向の中心が、同じ磁極のマグネット間の間隔（Ｓ極のマグネット１３２ａ，１３２ｃ，１３２ｅ間（若しくはＮ極のマグネット１３２ｂ，１３２ｄ，１３２ｆ間）の間隔）である１２０°に近い間隔を有する。尚、図１０には、上側のＳ極のマグネット１３２ａの周方向の中心を通る中心線Ｘ１、右下のＳ極のマグネット１３２ｃの周方向の中心を通る中心線Ｘ２、内層コイル１６２ａの周方向の中心を通る中心線Ｙ１及び外層コイル１６３ｄの周方向の中心を通る中心線Ｙ２を図示している。
【００９７】
図１０に示すように、本実施形態の直流モータＭ３においては、上記第１実施形態と同様に、内層コイル１６２ａ〜１６２ｈは、ティース１５１〜１５８の内側巻回部２７に集中巻にて巻回されているため、内層コイル１６２ａ〜１６２ｈ同士が電機子コア１４２の軸方向の両側で軸方向に重なり合うことがない。また、外層コイル１６３ａ〜１６３ｈは、周方向に隣り合う２本の分岐ティース部２６ａ，２６ｂにそれぞれ巻回されるが、各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈは、それぞれ異なる分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回されているため、周方向に隣り合う外層コイル１６３ａ〜１６３ｈ同士が電機子コア１４２の軸方向の両側で軸方向に重なり合うことがない。更に、外層コイル１６３ａ〜１６３ｈは内層コイル１６２ａ〜１６２ｈよりも径方向外側でティース１５１〜１５８に巻回されているため、外層コイル１６３ａ〜１６３ｈと内層コイル１６２ａ〜１６２ｈとは径方向ずれており電機子コア１４２の軸方向の両側で軸方向に互いに重なり合わない。これらのことから、内層コイル１６２ａ〜１６２ｈのコイルエンド部１６４（各内層コイル１６２ａ〜１６２ｈにおいて電機子コア１４２の軸方向の端面よりも軸方向に突出した部位）と、外層コイル１６３ａ〜１６３ｈのコイルエンド部１６５（各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈにおいて電機子コア１４２の軸方向の端面よりも軸方向に突出した部位）とが軸方向に重なり合わないため、コイルエンド部１６４，１６５を軸方向に小さくすることができる。
【００９８】
ここで、図１２に、内層コイル及び外層コイルが共に集中巻とされた直流モータＭ１１の断面図を示すとともに、図１３は、直流モータＭ１１を平面状に展開した模式図を示す。尚、図１２及び図１３に示す直流モータＭ１１においては、本実施形態の直流モータＭ３と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００９９】
図１２及び図１３に示すように、この直流モータＭ１１を構成する電機子１７１の電機子コア１７２は、筒状のコアバック２０の外周面から径方向外側に向かって放射状に延びる８個のティース１８１〜１８８を備えている。各ティース１８１〜１８８の基端側の部位には、内層コイル１９１ａ〜１９１ｈがそれぞれ巻回されるとともに、各ティース１８１〜１８８の先端側の部位には、外層コイル１９２ａ〜１９２ｈがそれぞれ巻回されている。そして、８個の内層コイル１９１ａ〜１９１ｈの巻き始めの端部は、周方向に２つ置きの８個のセグメント１６にそれぞれ接続されるとともに、内層コイル１９１ａ〜１９１ｈの巻き終わりの端部は、各内層コイル１９１ａ〜１９１ｈから周方向に１２０°進んだ位置にある外層コイル１９２ａ〜１９２ｈの巻き始めの端部とそれぞれ接続されている。これにより、各内層コイル１９１ａ〜１９１ｈは、周方向に１２０°離れた位置にある各外層コイル１９２ａ〜１９２ｈとそれぞれ直列に結合されている。更に、各外層コイル１９２ａ〜１９２ｈの巻き終わりの端部は、同じティース１５１〜１５８にそれぞれ巻回された内層コイル１９１ａ〜１９１ｈの巻き始めの端部が接続されたセグメント１６にそれぞれ接続されている。従って、周方向に２つ置きの８個のセグメント１６（即ち、セグメント番号「２」，「５」，「８」，「１１」，「１４」，「１７」，「２０」，「２３」のセグメント１６）には、内層コイル１９１ａ〜１９１ｈの巻き始めの端部と、外層コイル１９２ａ〜１９２ｈの巻き終わりの端部とが１本ずつ接続されている。
【０１００】
この直流モータＭ１１では、陽極側ブラシ１４はＮ極のマグネット１３２ｄの周方向中心と対応する位置に配置されるとともに、陰極側ブラシ１５はＳ極のマグネット１３２ａの周方向中心と対応する位置に配置されており、更に、１２０°間隔を開けて配置された３つのセグメント１６同士が短絡部材１４５によって互いに短絡されて同電位とされている。従って、各内層コイル１９１ａ〜１９１ｈは、その周方向の中心と、各マグネット１３２ａ〜１３２ｆの周方向の中心とが一致する位置に配置された場合に整流される。即ち、径方向に対向する２箇所で内層コイル１９１ａ〜１９１ｈの整流が行われる。
【０１０１】
一般的に、径方向に対向する２箇所で整流を行う直流モータでは、電流変動による磁気的な加振力が整流中の２つの電機子コイルに対応した２箇所に集中しやすいことが知られている。また、整流中の電機子コイルと次に整流が行われる電機子コイルとを直列に結合すると、この磁気的な加振力を分散して電機子の振動を低減できることが知られている。そして、図１２に示す直流モータＭ１１では、整流中の内層コイル１９１ａと、該内層コイル１９１ａの次に整流が行われる外層コイル１９２ｄとが直列に結合されており、電機子１７１の振動の低減が図られている。
【０１０２】
しかし、直流モータＭ１１におけるティース１８１〜１８８の数Ｎは「８」であるため、図１２において整流中の内層コイル１９１ａが巻回されたティース１８１と、該内層コイル１９１ａと直列に結合された外層コイル１９２ｄが巻回されたティース１８４とは１３５°をなすため、各コイル１９１ａ，１９２ｄの周方向の中心を通る中心線Ｙ１１，Ｙ１２のなす角度は１３５°である。更に、内層コイル１９１ａと径方向に対向するＳ極のマグネット１３２ａと、外層コイル１９２ｄと径方向に対向するＳ極のマグネット１３２ｃとのなす角度（即ち、マグネット１３２ａ，１３２ｃの周方向の中心を通る中心線Ｘ１１，Ｘ１２のなす角度）は１２０°である。従って、整流中の内層コイル１９１ａと直列に結合され次に整流が行われる外層コイル１９２ｄの周方向の中心は、該外層コイル１９２ｄと径方向に対向するＳ極のマグネット１３２ｃの周方向の中心に対してずれてしまう。そのため、直流モータＭ１１は、振動低減効果が小さくなってしまうという問題がある。
【０１０３】
一方、図１０に示すように、本実施形態の直流モータＭ３においては、各ティース１５１〜１５８の先端部には、周方向に離間するように分岐した一対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂがそれぞれ設けられている。そして、各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈは、周方向に隣り合う２本のティースに跨るように分岐ティース部２６ａ，２６ｂにそれぞれ巻回されているため、各外層コイル１６３ａ〜１６３ｈは、各内層コイル１６２ａ〜１６２ｈに対し周方向にずれている。従って、例えば、図１０において整流中の内層コイル１６２ａと直列に接続され次に整流が行われる外層コイル１６３ｃは、ティース１５３，１５４に跨るように分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回されることにより、その周方向の中心が、ティース１５３とティース１５４との間に位置する。よって、図１２に示す直流モータＭ１１における外層コイル１９２ｄの周方向の中心に比べて、直流モータＭ３における外層コイル１６３ｃの周方向の中心は、径方向に対向するＳ極のマグネット１３２ｃの周方向の中心に近づく。その結果、本実施形態の直流モータＭ３は、直流モータＭ１１よりも電機子１４１の回転軸１１の振動低減効果が大きくなる。
【０１０４】
上記したように、本第３実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）〜（９）と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を有する。
（１）直流モータＭ３は、磁極の数ＰがＰ＝６であり、ティース１５１〜１５８の数ＮがＮ＝８であり、セグメントの数ＳがＳ＝２４である。従って、内層コイル１６２ａ〜１６２ｈ及び外層コイル１６３ａ〜１６３ｈを備えた直流モータＭ３において、直流モータＭ３の駆動時に電機子コア１４２に作用するラジアル方向の力を極めて小さくすることができ（特開２００４−８８９１６号公報、特開２００３−２５９５８２号公報参照）、直流モータＭ３における振動をより低減することができる。
【０１０５】
（２）電流変動による磁気的な加振力を４箇所に分散させることができ、整流時の電機子１４１の振動を一層低減することができる。また、ヨークハウジング３の変形モードを、２次モードよりも高次の変形モードとすることができ、ヨークハウジング３の共振を回避しやすくなる。
【０１０６】
（第４実施形態）
以下、本発明を具体化した第４実施形態を図面に従って説明する。尚、本第４実施形態では、上記第１乃至第３実施形態と同様の構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１０７】
図１４は、本第４実施形態の直流モータＭ４を平面状に展開した模式図を示す。この直流モータＭ４は、上記第３実施形態の直流モータＭ３と比較すると、電機子２０１を構成する外層コイルの構成が異なる。
【０１０８】
電機子コア１４２には、上記第３実施形態と同様に８個の内層コイル２０２ａ〜２０２ｈ及び８個の外層コイル２０３ａ〜２０３ｈが巻装されている。そして、周方向に隣り合うティースに跨るように周方向に隣り合う２つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回された各外層コイル２０３ａ〜２０３ｈは、分岐ティース部２６ａ，２６ｂの基端側に巻回された内側コイル２１１ａ〜２１１ｈと分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端側に巻回された外側コイル２１２ａ〜２１２ｈとの２つの部位から構成されている。尚、図１４では、内層コイル２０２ａ〜２０２ｈを中線で図示し、内側コイル２１１ａ〜２１１ｈを一点鎖線で図示し、外側コイル２１２ａ〜２１２ｈを太線で図示している。また、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈ、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈ及び各外側コイル２１２ａ〜２１２ｈを簡略化して図示している。
【０１０９】
図１４に示すように、電機子コア１４２には、まず、各ティース１５１〜１５８の内側巻回部２７に内層コイル２０２ａ〜２０２ｈが集中巻にてそれぞれ巻回される。尚、全ての内層コイル２０２ａ〜２０２ｈは、その巻回方向が同じである。その後、周方向に隣り合うティース１５１〜１５８の周方向に隣り合う分岐ティース部２６ａ，２６ｂ（即ち、隣り合う２つのティースにおける一方のティースの分岐ティース部２６ａと該分岐ティース部２６ａと隣り合う他方のティースの分岐ティース部２６ｂ）の基端側の部分に、内側コイル２１１ａ〜２１１ｈが分布巻にてそれぞれ巻回される。このとき、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈは、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈと逆方向に巻回される。その後、内側コイル２１１ａ〜２１１ｈが巻回された２つずつの分岐ティース部２６ａ，２６ｂの先端側の部位に、外側コイル２１２ａ〜２１２ｈが分布巻にてそれぞれ巻回される。このとき、各外側コイル２１２ａ〜２１２ｈは、内側コイル２１１ａ〜２１１ｈと同じ方向（即ち内層コイル２０２ａ〜２０２ｈと逆方向）に巻回される。尚、先に巻回された内層コイル２０２ａ〜２０２ｈと後から巻回された外層コイル２０３ａ〜２０３ｈ（即ち内側コイル２１１ａ〜２１１ｈ及び外側コイル２１２ａ〜２１２ｈ）とは、径方向に互いにずれた位置に形成され、軸方向に重ならないようになっている。更に、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈの周方向の中心と各外層コイル２０３ａ〜２０３ｈの周方向の中心とは、電機子コア１４２の周方向に互いにずれており、周方向に交互に且つ周方向に等角度間隔になっている。また、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈの電気抵抗は、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈのうち１つ内側コイルの電気抵抗と各外側コイル２１２ａ〜２１２ｈのうち１つの外側コイルの電気抵抗との和と等しくなっている。
【０１１０】
そして、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈの巻き始めの端部は、周方向に２つ置きの８個のセグメント１６にそれぞれ接続されるとともに、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈの巻き終わりの端部は、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈから、隣り合うマグネット１３２ａ〜１３２ｆ間の間隔と略等しい間隔（即ち約６０°）だけ離れた位置にある内層コイル２０２ａ〜２０２ｈの巻き始めの端部とそれぞれ接続される。また、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈの巻き終わりの端部は、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈから約６０°離れた位置にある外側コイル２１２ａ〜２１２ｈの巻き始めの端部とそれぞれ接続されている。そして、各外側コイル２１２ａ〜２１２ｈの巻き終わりの端部は、同じ分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回された各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈの巻き始めの端部が接続されたセグメント１６にそれぞれ接続されている。従って、周方向に２つ置きの８個のセグメント１６（即ち、セグメント番号「２」，「５」，「８」，「１１」，「１４」，「１７」，「２０」，「２３」のセグメント１６）には、内側コイル２１１ａ〜２１１ｈの巻き始めの端部と、外側コイル２１２ａ〜２１２ｈの巻き終わりの端部とが１本ずつ接続されている。
【０１１１】
このように、本実施形態の電機子２０１においては、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈと、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈが巻回されたティース１５１〜１５８の周方向の両側のティースのうち一方のティースに巻回された内側コイル２１１ａ〜２１１ｈと、他方のティースに巻回された外側コイル２１２ａ〜２１２ｈとの３つずつのコイルがそれぞれ直列に結合されている。そして、直列に結合された３つのコイルは、隣り合うマグネット１３２ａ〜１３２ｆの間隔と略等しい間隔（即ち約６０°）ごとに配置されている。これにより、直流モータＭ４においては、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈ、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈ及び各外側コイル２１２ａ〜２１２ｈの整流時に電機子２０１に作用する磁気的な加振力を６箇所に分散させることができる。
【０１１２】
上記したように、本第４実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）〜（３），（６）〜（９）と同様の作用効果及び上記第３実施形態の（１）と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を有する。
【０１１３】
（１）各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈは、外層コイル２０３ａ〜２０３ｈよりも内周側でそれぞれ１本ずつの内側巻回部２７に集中巻にて巻回されており、各外層コイル２０３ａ〜２０３ｈは、内層コイル２０２ａ〜２０２ｈよりも外周側でそれぞれ２つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂに分布巻にて巻回されているため、外層コイル２０３ａ〜２０３ｈは内層コイル２０２ａ〜２０２ｈよりも周方向に長い。そこで、本実施形態のように、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈと各外層コイル２０３ａ〜２０３ｈとの抵抗値を等しくすると、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈにおける電流値と各外層コイル２０３ａ〜２０３ｈにおける電流値とを等しくすることができ、直流モータＭ４にて発生するトルクを安定させることができる。
【０１１４】
（２）電流変動による磁気的な加振力を６箇所に分散させることができ、整流時の電機子２０１の振動をより一層低減することができる。また、ヨークハウジング３の変形モードを、２次モードよりも高次の変形モードとすることができ、ヨークハウジング３の共振を回避しやすくなる。
【０１１５】
（第５実施形態）
以下、本発明を具体化した第５実施形態を図面に従って説明する。尚、本第５実施形態では、上記第１乃至第４実施形態と同様の構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１１６】
図１５は、本第５実施形態の直流モータＭ９を平面状に展開した模式図を示す。本実施形態の直流モータＭ９は、上記第２実施形態の直流モータＭ２とほぼ同じ構成をなしている。詳述すると、図１６に示すように、直流モータＭ９は、固定子１と、該固定子１の内側に回転可能に配置された電機子８１とを備えている。固定子１は、ヨークハウジング３の内周面に固定された４個のマグネット４ａ〜４ｄを有することから、直流モータＭ９の磁極の数Ｐは「４」となっている。また、４個のマグネット４ａ〜４ｄは周方向に等角度間隔に設けられており、各マグネット４ａ〜４ｄの開角度θ１（回転軸１１の回転中心を中心とした各マグネット４ａ〜４ｄの周方向の範囲に該当する角度）は９０°となっている。
【０１１７】
前記電機子８１を構成する回転軸１１は、その軸方向の両端部が固定子１によって回転可能に支持されるとともに、該回転軸１１には、上記第２実施形態の直流モータＭ２に備えられた電機子コア８２と同じ電機子コア８２が一体回転可能に固定されている。この電機子コア８２は、それぞれ先端部に一対の分岐ティース部２６ａ，２６ｂを有する６本のティース９１〜９６を備えることにより、内側巻回部２７間の内側スロット３１を６個、分岐ティース部２６ａ，２６ｂ間の第１及び第２外側スロット３２ａ，３２ｂを６個ずつ備えている。また、電機子コア８２において、連続した１つの空間である内側スロット３１と第２外側スロット３２ｂとを１つの複合スロット３４とすると、電機子コア８２は、導線４１を挿通して内層コイル１０２ａ〜１０２ｆを巻回するための複合スロット３４（即ち隣り合うティース９１〜９６間の空間）を６個、導線４１を挿通して外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを形成するための第１外側スロット３２ａ（即ち各ティース９１〜９６における対をなす分岐ティース部２６ａ，２６ｂ間の空間）を６個備えている。即ち、電機子コア８２は、電機子コイル（即ち内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆ）を巻装するために実際に導線４１が挿通されるスロットを合計１２個備えており、該スロットの総数Ｍが磁極の数Ｐ（即ち「４」）の３倍となっている。
【０１１８】
図１５及び図１６に示すように、電機子コア８２に巻装された各内層コイル１０２ａ〜１０２ｆは、それぞれ各ティース９１〜９６の基端側の部位である内側巻回部２７にそれぞれ集中巻にて巻回されている。また、電機子コア８２に巻装された外層コイル１０３ａ〜１０３ｆは、周方向に隣り合う２本の分岐ティース部２６ａ，２６ｂにそれぞれ巻回されるが、各外層コイル１０３ａ〜１０３ｆは、それぞれ異なる分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回されているため、周方向に隣り合う外層コイル１０３ａ〜１０３ｆ同士が電機子コア８２の軸方向の両側で軸方向に重なり合うことがない。更に、外層コイル１０３ａ〜１０３ｆは内層コイル１０２ａ〜１０２ｆよりも径方向外側でティース９１〜９６に巻回されているため、外層コイル１０３ａ〜１０３ｆと内層コイル１０２ａ〜１０２ｆとは径方向ずれており電機子コア８２の軸方向の両側で軸方向に互いに重なり合わない。従って、各内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び各外層コイル１０３ａ〜１０３ｆのコイルピッチＰ１（回転軸１１の回転中心を中心とした各コイルの周方向の範囲に該当する角度）は６０°となる。尚、図１６には、代表として外層コイル１０３ａのみを図示している。
【０１１９】
また、図１５及び図１７に示すように、前記回転軸１１に固定され電機子８１を構成する整流子８３は、周方向に並設された１２個のセグメント１６を備えており、セグメント１６の数Ｓは磁極の数Ｐ（即ち「４」）の３倍となっている。そして、各セグメント１６には、電機子コア８２の内側巻回部２７に巻回された内層コイル１０２ａ〜１０２ｆの端部がそれぞれ１本ずつ接続されるとともに、分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回された外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの端部がそれぞれ１本ずつ接続されている。
【０１２０】
整流子８３の外周には、２個の陽極側ブラシ５０１及び２個の陰極側ブラシ５０２が配置されている。略四角柱状をなす陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とは、周方向に交互に配置されるとともに、整流子８３側の先端面が、整流子８３の外周に設けられたセグメント１６に摺接可能に押圧接触される。尚、陽極側ブラシ５０１及び陰極側ブラシ５０２においては、その先端面が整流子８３のセグメント１６に摺接する摺接部となる。
【０１２１】
各陽極側ブラシ５０１及び各陰極側ブラシ５０２は、その周方向の幅ｗ１が、セグメント１６の周方向の幅ｗ２の半分の幅に設定されている。そして、各陽極側ブラシ５０１は、Ｎ極のマグネット４ａ，４ｃの周方向の略中心と対応する位置にそれぞれ配置されるとともに、各陰極側ブラシ５０２は、Ｓ極のマグネット４ｂ，４ｄの周方向の略中心と対応する位置にそれぞれ配置されている。通常、陽極側ブラシ及び陰極側ブラシは、各ブラシの周方向の中心がマグネットの磁極中心線（マグネットの周方向の中央を通り径方向に延びる直線）上に位置する通常位置に配置される。しかし、本実施形態の直流モータＭ９においては、陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とは、マグネット４ａ〜４ｄの周方向の中心を通る磁極中心線Ｘ３〜Ｘ６上の通常位置から周方向に沿って相反する方向にシフトして配置されている。即ち、図１７において上側に配置されたＮ極のマグネット４ａに対応して配置された陽極側ブラシ５０１は、マグネット４ａの磁極中心線Ｘ３上の通常位置から時計方向にシフトして配置されるとともに、図１７において下側に配置されたＮ極のマグネット４ｃに対応して配置された陽極側ブラシ５０１は、マグネット４ｃの磁極中心線Ｘ５上の通常位置から時計方向にシフトして配置されている。そして、これら２つの陽極側ブラシ５０１における反時計方向側の端面は、それぞれ磁極中心線Ｘ３，Ｘ５上に位置している。一方、図１７において右側に配置されたＳ極のマグネット４ｂに対応して配置された陰極側ブラシ５０２は、マグネット４ｂの磁極中心線Ｘ４上の通常位置から反時計方向にシフトして配置されるとともに、図１７において左側に配置されたＳ極のマグネット４ｄに対応して配置された陰極側ブラシ５０２は、マグネット４ｄの磁極中心線Ｘ６上の通常位置から反時計方向にシフトして配置されている。そして、これら２つの陰極側ブラシ５０２における時計方向側の端面は、それぞれ磁極中心線Ｘ４，Ｘ６上に位置している。従って、これら陽極側ブラシ５０１及び陰極側ブラシ５０２を電機子８１に電流が供給されて該電機子８１が回転されると、電機子８１の回転に伴って陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とにおいて交互に整流が行われる。
【０１２２】
ここで、図１８及び図２０に、分布巻にて電機子コイルが巻装された従来の直流モータＭ１２の概略図を示すとともに、図１９に、直流モータＭ１２を平面状に展開した模式図を示す。図１８乃至図２０に示すように、直流モータＭ１２は、略円筒状のヨークハウジング６０１の内周面に４個のマグネット６０２を固着してなる固定子６０３と、該固定子６０３の内側に該固定子６０３に対して回転可能に配置された電機子６０４とを備えている。電機子６０４の回転軸６０５に固定された電機子コア６０６は、回転軸６０５に外嵌された円筒状のコアバック６０６ａと、該コアバック６０６ａの外周面から径方向外側に向かって放射状に延びる１２本のティース６０６ｂとが一体に形成されてなる。そして、電機子コア６０６は、周方向に隣り合うティース６０６ｂ間に合計１２個のスロット６０６ｃを有する。この電機子コア６０６には、１２個の電機子コイル６０７が分布巻にて巻装されている。各電機子コイル６０７は、複数のスロットを跨ぐように３本のティース６０６ｂに巻回されている。尚、図１９には、１２個の電機子コイル６０７のうち代表として２個のみを図示し、図２０には、１２個の電機子コイル６０７のうち代表として１つのみを図示している。また、回転軸６０５には、周方向に並設された１２個のセグメント６０８を有する整流子６０９が固定されるとともに、各セグメント６０８には、２つの電機子コイル６０７の端部が１本ずつ接続されている。更に、整流子６０９の周囲には、電機子コイル６０７に電流を供給するための２個の陽極側ブラシ７０１及び２個の陰極側ブラシが配置されている。陽極側ブラシ７０１及び陰極側ブラシ７０２は、その周方向の幅がセグメント６０８の周方向の幅と等しく形成されるとともに、その先端面が整流子６０９のセグメント６０８に摺接可能に押圧接触されている。そして、陽極側ブラシ７０１と陰極側ブラシ７０２とは、周方向に交互に配置されるとともに、４つのマグネット６０２の周方向の中心を通る磁極中心線（図１８において一点鎖線にて図示）上に各ブラシ７０１，７０２の周方向の中心がそれぞれ配置される通常位置に配置されている。
【０１２３】
このような従来の直流モータＭ１２は、本実施形態の直流モータＭ９と同様に、スロットの数及び電機子コイルの数が「１２」となっている。また、図２０に示すように、直流モータＭ１２におけるマグネット６０２の開角度θ２も、直流モータＭ９における各マグネット４ａ〜４ｄの開角度θ１と同様に９０°となっている。しかし、この直流モータＭ１２では、各電機子コイル６０７は、それぞれ３本のティース６０６ｂに巻回されているため、各電機子コイル６０７のコイルピッチＰ２（回転軸１１の回転中心を中心とした各コイルの周方向の範囲に該当する角度）は９０°である。即ち、本実施形態の直流モータＭ９は、分布巻にて巻装された電機子コイル６０７を備えた従来の直流モータＭ１２に比べて、コイルピッチＰ１（図１６参照）が小さくなっている。そのため、従来の直流モータＭ１２では、図２３（ａ）に示すように整流区間において誘起電圧が発生して図２３（ｂ）に示すように不足整流が生じるが、本実施形態の直流モータＭ９では、図２２（ａ）に示すように整流区間において誘起電圧の発生が抑えられ、その結果、図２２（ｂ）に示すように不足整流が生じることが抑制されて整流が良好に行われる。
【０１２４】
また、図２１に示すように、スロットの総数Ｍが磁極の数Ｐで割り切れる場合には、陽極側ブラシと陰極側ブラシとで同時に整流が行われることになるため、電流リップル（電流波形）の山数が少なく、電流リップルが大きくなる（電流波形の変動が大きくなる）傾向にあることがわかる。電流リップルが大きくなると、駆動時における直流モータの振動・騒音が大きくなってしまう。
【０１２５】
そして、本実施形態の直流モータＭ９（図２１において太線で囲んだ部位に該当）は、磁極の数Ｐが「４」であるとともに、スロットの総数Ｍが「１２」であり、スロットの総数Ｍが磁極の数Ｐで割り切れる。しかし、本実施形態の直流モータＭ９では、陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とは、マグネット４ａ〜４ｄの周方向の中心を通る磁極中心線Ｘ３〜Ｘ６上の通常位置から周方向に沿って相反する方向にシフトして配置されることにより、陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とにおいて交互に整流が行われるように構成されている。そのため、スロットの総数Ｍが磁極の数Ｐで割り切れる構成であっても、図１５及び図１９に図示した電流波形を見てわかるように、直流モータＭ９では、従来の直流モータＭ１２に比べて電流値の変化量が小さく抑えられ、電流リップルが小さくなるため、駆動時の振動・騒音の発生が抑制される。
【０１２６】
上記したように、本第５実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）〜（３），（７）〜（９）と同様の作用効果、及び上記第２実施形態の（１）と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を有する。
【０１２７】
（１）直流モータＭ９は、複合スロット３４及び第１外側スロット３２ａの合計（即ちスロットの総数Ｍ）が磁極の数Ｐで割り切れる構成であるが、陽極側ブラシ５０１による整流と陰極側ブラシ５０２による整流とが交互に行われる。従って、陽極側ブラシ７０１及び陰極側ブラシ７０２において同時に整流が行われる構成の直流モータＭ１２に比べて、駆動時における電流値の変化量を小さくすることができ、振動・磁気音を低減させることができる。
【０１２８】
尚、本発明の各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１実施形態の直流モータＭ１における内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻回方法は、第１実施形態において記載した方法に限らない。例えば、図２４乃至図２７に示すように内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅを巻回してもよい。図２４乃至図２７に示す巻回方法では、まず、内層コイル４２ａ〜４２ｅを形成する内層コイル巻回工程が行われる。内層コイル巻回工程では、電機子コア１２の周囲に導線４１を供給する図示しないノズルが、ティース２１〜２５と同数の５つ配置される。そして、図２４に示すように、５つのノズルから供給される導線４１が、周方向に１つ置きのセグメント１６に接続される。尚、図２４においては、５つのノズルによる巻き始めの位置を「○」にて図示している。その後、５つのノズルによって、５本のティース２１〜２５の内側巻回部２７に同時に内層コイル４２ａ〜４２ｅが巻回され、更に内層コイル４２ａ〜４２ｅの巻き終わりの端部が周方向に１つ置きの異なるセグメント１６にそれぞれ接続される。尚、各内層コイル４２ａ〜４２ｅの巻き終わりの端部は、それぞれその巻き始めの端部が接続されたセグメント１６と隣り合うセグメント１６に接続される。詳しくは、第１のノズルは、セグメント番号「２」のセグメント１６に導線４１を接続した後にティース２１の内側巻回部２７に内層コイル４２ａを巻回し、セグメント番号「１」のセグメント１６に内層コイル４２ａの巻き終わりの端部を接続する。また第２のノズルは、セグメント番号「４」のセグメント１６に導線４１を接続した後にティース２２の内側巻回部２７に内層コイル４２ｂを巻回し、セグメント番号「３」のセグメント１６に内層コイル４２ｂの巻き終わりの端部を接続する。また第３のノズルは、セグメント番号「６」のセグメント１６に導線４１を接続した後にティース２３の内側巻回部２７に内層コイル４２ｃを巻回し、セグメント番号「５」のセグメント１６に内層コイル４２ｃの巻き終わりの端部を接続する。また第４のノズルは、セグメント番号「８」のセグメント１６に導線４１を接続した後にティース２４の内側巻回部２７に内層コイル４２ｄを巻回し、セグメント番号「７」のセグメント１６に内層コイル４２ｄの巻き終わりの端部を接続する。また第５のノズルは、セグメント番号「１０」のセグメント１６に導線４１を接続した後にティース２５の内側巻回部２７に内層コイル４２ｅを巻回し、セグメント番号「９」のセグメント１６に内層コイル４２ｅの巻き終わりの端部を接続する。
【０１２９】
次に、図２５に示すように、第１切断工程が行われ、セグメント番号「７」のセグメント１６に接続された内層コイル４２ｄの巻き終わりの端部、及びセグメント番号「９」のセグメント１６に接続された内層コイル４２ｅの巻き終わりの端部が切断される。尚、図２５乃至図２７では、導線４１が切断された部位を「×」にて図示している。
【０１３０】
次に、第１短絡工程が行われ、第１乃至第３のノズルが、セグメント番号「１」，「３」，「５」の３つのセグメント１６にそれぞれ接続された３つの内層コイル４２ａ〜４２ｃの巻き終わりの端部から連続して導線４１にて短絡線１７ａ〜１７ｃを形成する。即ち、第１のノズルは、セグメント番号「１」のセグメント１６から１８０°離間した位置にあるセグメント番号「６」のセグメント１６まで導線４１を渡して短絡線１７ａを形成した後に導線４１を切断する。そして、第２のノズルは、セグメント番号「３」のセグメント１６から１８０°離間した位置にあるセグメント番号「８」のセグメント１６まで導線４１を渡して短絡線１７ｂを形成した後に導線４１を切断する。更に、第３のノズルは、セグメント番号「５」のセグメント１６から１８０°離間した位置にあるセグメント番号「１０」のセグメント１６まで導線４１を渡して短絡線１７ｃを形成した後に導線４１を切断する。この第１短絡工程が行われる間、第４及び第５のノズルは停止している。
【０１３１】
次に、図２６に示すように、外層コイル４３ａ〜４３ｅを形成する外層コイル巻回工程が行われる。外層コイル巻回工程では、まず、５つのノズルから供給される導線４１が、周方向に１つ置きのセグメント１６に接続される。その後、５つのノズルによって、隣り合うティース２１〜２５に跨るように隣り合う２つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂ全てに同時に外層コイル４３ａ〜４３ｅが巻回され、更に外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻き終わりの端部が周方向に５つ置きの異なるセグメント１６にそれぞれ接続される。尚、各外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻き終わりの端部は、それぞれその巻き始めの端部が接続されたセグメント１６と隣り合うセグメント１６に接続される。詳しくは、第１のノズルは、セグメント番号「２」のセグメント１６に導線４１を接続した後に外層コイル４３ａを巻回し、セグメント番号「３」のセグメント１６に外層コイル４３ａの巻き終わりの端部を接続する。また第２のノズルは、セグメント番号「４」のセグメント１６に導線４１を接続した後に外層コイル４３ｂを巻回し、セグメント番号「５」のセグメント１６に外層コイル４３ｂの巻き終わりの端部を接続する。また第３のノズルは、セグメント番号「６」のセグメント１６に導線４１を接続した後に外層コイル４３ｃを巻回し、セグメント番号「７」のセグメント１６に外層コイル４３ｃの巻き終わりの端部を接続する。また第４のノズルは、セグメント番号「８」のセグメント１６に導線４１を接続した後に外層コイル４３ｄを巻回し、セグメント番号「９」のセグメント１６に外層コイル４３ｄの巻き終わりの端部を接続する。また第５のノズルは、セグメント番号「１０」のセグメント１６に導線４１を接続した後に外層コイル４３ｅを巻回し、セグメント番号「１」のセグメント１６に外層コイル４３ｅの巻き終わりの端部を接続する。
【０１３２】
次に、第２切断工程が行われ、セグメント番号「１」のセグメント１６に接続された外層コイル４３ｅの巻き終わりの端部、セグメント番号「３」のセグメント１６に接続された外層コイル４３ａの巻き終わりの端部、及びセグメント番号「５」のセグメント１６に接続された外層コイル４３ｂの巻き終わりの端部が切断される。
【０１３３】
次に、図２７に示すように、第２短絡工程が行われ、第３及び第４のノズルが、セグメント番号「７」，「８」の２つのセグメント１６にそれぞれ接続された２つの外層コイル４３ｃ，４３ｄの巻き終わりの端部から連続して導線４１にて短絡線１７ｄ，１７ｅを形成する。即ち、第３のノズルは、セグメント番号「７」のセグメント１６から１８０°離間した位置にあるセグメント番号「２」のセグメント１６まで導線４１を渡して短絡線１７ｄを形成した後に導線４１を切断する。そして、第４のノズルは、セグメント番号「９」のセグメント１６から１８０°離間した位置にあるセグメント番号「４」のセグメント１６まで導線４１を渡して短絡線１７ｅを形成した後に導線４１を切断する。この第１短絡工程が行われる間、第１乃至第３，第５のノズルは停止している。この第２短絡工程が終了すると電機子コア１２への電機子コイルの巻回が終了する。尚、第１切断工程、第１短絡工程、第２切断工程及び第２短絡工程が短絡工程に該当する。
【０１３４】
このようにすると、内層コイル巻回工程では、全ての内層コイル４２ａ〜４２ｅを同時に巻回するため、内層コイル４２ａ〜４２ｅを巻回する時間が短縮される。更に、外層コイル巻回工程では、全ての外層コイル４３ａ〜４３ｅを同時に巻回するため、外層コイル４３ａ〜４３ｅを巻回する時間が短縮される。これらのことから、電機子コア１２に電機子コイルを巻装する時間が短縮され、製造速度が向上する。また、セグメント１６同士を短絡する短絡線１７ａ〜１７ｅは、内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅと同様に導線４１にて形成されるため、導線４１よりなる短絡線１７ａ〜１７ｅにてセグメント１６同士を容易に短絡することができる。更に、互いに短絡されるセグメント１６間には、短絡線１７ａ〜１７ｅはそれぞれ１本ずつ設けられるため、互いに短絡されるセグメント１６間に短絡線が重複して形成されない。従って、導線４１を節約して製造コストを低減させることができる。
【０１３５】
尚、第１切断工程及び第２切断工程において切断される内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅは、図２４乃至図２７に示す例に限らない。第１切断工程及び第２切断工程において、内層コイル４２ａ〜４２ｅ及び外層コイル４３ａ〜４３ｅのセグメント１６に接続された巻き終わりの端部のうち半数の巻き終わりの端部を切断し、第１及び第２短絡工程において、短絡されるセグメント１６同士が１本の短絡線１７ａ〜１７ｅにてそれぞれ接続されるようにもう半数の巻き終わりの端部から連続して導線４１にて短絡線１７ａ〜１７ｅを形成すればよい。
【０１３６】
また、図２８に示すように、内層コイル巻回工程では、第１〜第５のノズルＮ１〜Ｎ５は、各内層コイル４２ａ〜４２ｅを巻回する際の回転中心Ｏ１〜Ｏ５を中心として（３６０／ティースの本数）°だけ順にずれた状態で内側巻回部２７に導線４１を巻回して内層コイル４２ａ〜４２ｅを形成してもよい。図２８は、電機子コア１２を平面状に展開してティース２１〜２５の先端側から見た図である。即ち、５本のティース２１〜２５を有する電機子コア１２に電機子コアを巻回する場合には、第１〜第５のノズルＮ１〜Ｎ５は、７２°ずつ順にずれた状態で内層コイル４２ａ〜４２ｅを巻回してもよい。詳しくは、第１〜第５のノズルＮ１〜Ｎ５は、図２８において最も左に位置するティース２１に対して配置された第１のノズルＮ１から、ティース２２に対して配置された第２のノズルＮ２、ティース２３に対して配置された第３のノズルＮ３、ティース２４に対して配置された第４のノズルＮ４、ティース２５に対して配置された第５のノズルＮ５まで、各ノズルＮ１〜Ｎ５の内層コイル４２ａ〜４２ｅの巻回時の回転中心Ｏ１〜Ｏ５を中心として時計方向に７２°ずつ順にずれた状態で内層コイル４２ａ〜４２ｅを巻回してもよい。このようにすると、全ての内層コイル４２ａ〜４２ｅを同時に巻回する際に、ノズルＮ１〜Ｎ５同士が接触することを抑制できる。また、外層コイル巻回工程においても、第１〜第５のノズルＮ１〜Ｎ５は、各外層コイル４３ａ〜４３ｅを巻回する際の回転中心を中心として（３６０／ティースの本数）°だけ順にずれた状態で外層コイル４３ａ〜４３ｅを形成してもよい。このようにすると、全ての外層コイル４３ａ〜４３ｅを同時に巻回する際に、ノズルＮ１〜Ｎ５同士が接触することを抑制できる。
【０１３７】
・上記第２実施形態では、内側スロット３１の径方向の長さＬ１は、第１外側スロット３２ａの径方向の長さＬ２及び第２外側スロット３２ｂの径方向の長さＬ２よりも長く設定されている。しかしながら、内側スロット３１の径方向の長さＬ１は、第１外側スロット３２ａの径方向の長さＬ２及び第２外側スロット３２ｂと同等に形成されてもよい。このことは、上記第５実施形態の直流モータＭ９においても同様である。
【０１３８】
・上記第１実施形態では、各内層コイル４２ａ〜４２ｅと各外層コイル４３ａ〜４３ｅとは、抵抗値が等しくなるように形成されている。しかしながら、各内層コイル４２ａ〜４２ｅは、各外層コイル４３ａ〜４３ｅよりも巻回数を多くした場合に、各外層コイル４３ａ〜４３ｅと抵抗値が等しくならなくてもよい。このようにしても、上記第１実施形態の（４）と同様の作用効果を得ることができる。このことは、第３実施形態の直流モータＭ３及び第４実施形態の直流モータＭ４についても同様である。
【０１３９】
・上記第１実施形態の直流モータＭ１において、外層コイル４３ａ〜４３ｅを、内層コイル４２ａ〜４２ｅを構成する導線よりも線径の大きい導線４１にて巻回してもよい。各内層コイル４２ａ〜４２ｅは、外層コイル４３ａ〜４３ｅよりも内周側でそれぞれ１本ずつの内側巻回部２７に集中巻にて巻回されており、各外層コイル４３ａ〜４３ｅは、内層コイル４２ａ〜４２ｅよりも外周側でそれぞれ２つの分岐ティース部２６ａ，２６ｂに分布巻にて巻回されている。そのため、外層コイル４３ａ〜４３ｅは内層コイル４２ａ〜４２ｅよりも周方向に長い。そこで、外層コイル４３ａ〜４３ｅを構成する導線４１の線径を、内層コイル４２ａ〜４２ｅを構成する導線４１の線径よりも大きくすることにより、内層コイル４２ａ〜４２ｅに比べて外層コイル４３ａ〜４３ｅの抵抗値が高くなることを抑制して、内層コイル４２ａ〜４２ｅにおける電流値と外層コイル４３ａ〜４３ｅにおける電流値の差を減少させることができる。その結果、直流モータＭ１にて発生するトルクを安定させることができる。このことは、第２乃至第５実施形態についても同様である。
【０１４０】
・上記第１実施形態では、内層コイル４２ａ〜４２ｅの巻回数は、外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻回数よりも多いが、外層コイル４３ａ〜４３ｅの巻回数と同じであってもよい。このことは、第３実施形態の直流モータＭ３及び第４実施形態の直流モータＭ４についても同様である。また、第２実施形態の直流モータＭ２において、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆの巻回数を外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻回数よりも多くしてもよい。このようにすると、上記第１実施形態の（４）と同様の作用効果を得ることができる。このことは、第５実施形態の直流モータＭ９についても同様である。
【０１４１】
・上記第１実施形態では、各ティース２１〜２５においては、内側巻回部２７における磁路断面積Ｓ２は、各分岐ティース部２６ａ，２６ｂにおける磁路断面積Ｓ１の２倍よりも大きい。しかしながら、各ティース２１〜２５において、内側巻回部２７における磁路断面積Ｓ２は、各分岐ティース部２６ａ，２６ｂにおける磁路断面積Ｓ１の２倍の値に設定されてもよい。このようにしても、電機子コア１２において内側巻回部２７のある内側での磁束量と、分岐ティース部２６ａ，２６ｂのある外側での磁束量との差を減少させることができ、内側と外側での磁気的なアンバランスを低減させることができる。その結果、直流モータＭ１の駆動時における振動の発生をより抑制することができる。このことは、上記第２乃至第５実施形態についても同様である。
【０１４２】
・上記第５実施形態の直流モータＭ９においては、陽極側ブラシ５０１及び陰極側ブラシ５０２の周方向の幅ｗ１（各ブラシにおけるセグメント１６に摺接する摺接部の周方向の幅）は、セグメント１６の周方向の幅ｗ２の半分の幅に設定されている。しかしながら、陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とは、マグネット４ａ〜４ｄの周方向の中心を通る磁極中心線Ｘ３〜Ｘ６上の通常位置から周方向に沿って相反する方向にシフトして配置され、電機子８１の回転に伴って陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とにおいて交互に整流が行われるのであれば、その周方向の幅ｗ１は、セグメント１６の周方向の幅ｗ２の半分の幅より小さい値に設定されてもよいし、セグメント１６の周方向の幅ｗ２の半分の幅より大きい値に設定されてもよい。このようにすると、上記第５実施形態と同様に、電機子８１の回転に伴って陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とにおいて交互に整流が行われるため、従来のモータよりも電流リップルが小さく抑えられ、トルクリップルが低下されることから、駆動時の振動・騒音の発生を抑制することができる。また、陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とを通常位置から周方向に沿って相反する方向にシフトして配置し、陽極側ブラシ５０１と陰極側ブラシ５０２とにおいて交互に整流が行われるようにする場合、陽極側ブラシ５０１及び陰極側ブラシ５０２におけるセグメント１６に摺接する摺接部の周方向の幅をセグメント１６の周方向の幅ｗ２の半分以下とすると、振動・騒音の発生の抑制に加えて、トルクの上昇を図ることができる。更に、陽極側ブラシ５０１及び陰極側ブラシ５０２の摺接部の周方向の幅をセグメント１６の周方向の幅ｗ２の半分とすると、振動・騒音の発生の抑制及びトルクの上昇を図ることができる上、上記のように陽極側ブラシ５０１及び陰極側ブラシ５０２が交互に整流を行う構成とした場合において供給電流を最大限に大きくすることができる。
【０１４３】
・図２９及び図３０に示すように、上記第５実施形態の直流モータＭ９において、陽極側ブラシ５０１及び陰極側ブラシ５０２の周方向の一方側に各陽極側ブラシ５０１及び各陰極側ブラシ５０２に比べて抵抗の大きい高抵抗ブラシ８０１を配置してもよい。詳述すると、各高抵抗ブラシ８０１は、各陽極側ブラシ５０１及び各陰極側ブラシ５０２の先端面（摺接部）と周方向に隣接するとともに、マグネット４ａ〜４ｄの磁極中心線Ｘ３〜Ｘ６上の通常位置から隣接する各ブラシ５０１，５０２がシフトされた方向と反対方向にシフトして配置されている。このようにすると、各陽極側ブラシ５０１及び各陰極側ブラシ５０２がセグメント１６と接触する際、及び離間する際の火花の発生を抑制することができる。
【０１４４】
・第５実施形態の直流モータＭ９のように、スロットの総数Ｍが磁極の数Ｐで割り切れる直流モータにおいて、整流中の内層コイルと次に整流が行われる外層コイルとを直列に接続した構成としてもよい。このようにすると、電機子の振動をより低減することができる。また、同構成の直流モータにおいて、陽極側ブラシと陰極側ブラシとを、マグネットの周方向の中心を通る磁極中心線上の通常位置から周方向に沿って相反する方向にシフトして配置すると、陽極側ブラシによる整流と陰極側ブラシによる整流とが交互に行われるようになるため、駆動時における電流値の変化量を小さくすることができ、振動・磁気音を更に低減させることができる。更に、各陽極側ブラシ及び各陰極側ブラシの先端面（摺接部）と隣接するとともに、隣接する各ブラシが前記通常位置からシフトされた方向と反対方向にシフトして配置された高抵抗ブラシを設けることにより、各ブラシがセグメントと接触する際、及び離間する際の火花の発生を抑制することができる。
【０１４５】
・上記第４実施形態のように、各外層コイル２０３ａ〜２０３ｈを、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈ及び各外側コイル２１２ａ〜２１２ｈの２つのコイルから構成する場合、内層コイル２０２ａ〜２０２ｈ及び外層コイル２０３ａ〜２０３ｈの接続の態様は上記第４実施形態のものに限らない。例えば、図３１に示すように内層コイル２０２ａ〜２０２ｈ及び外層コイル２０３ａ〜２０３ｈを形成してもよい。図３１に示す直流モータＭ５においては、図３２に示すように、各ティース１５１〜１５８の内側巻回部２７に巻回された各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈの巻き始めと巻き終わりの端部は、周方向に８つおきの２つのセグメント１６にそれぞれ接続されている。従って、２つおきのセグメント１６（即ち、セグメント番号「２」，「５」，「８」，「１１」，「１４」，「１７」，「２０」，「２３」のセグメント１６）には、それぞれ内層コイル２０２ａ〜２０２ｈの巻き始めと巻き終わりの端部が１本ずつ接続されている。また、図３３に示すように、内側コイル２１１ａ〜２１１ｈ及び外側コイル２１２ａ〜２１２ｈは、内層コイル２０２ａ〜２０２ｈと巻回方向が逆向きとなっている。そして、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈの巻き始めの端部は、２つおきのセグメント１６（即ち、セグメント番号「２」，「５」，「８」，「１１」，「１４」，「１７」，「２０」，「２３」のセグメント１６）に接続されるとともに、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈの巻き終わりの端部は、各内側コイル２１１ａ〜２１１ｈから周方向に１３５°離れた位置にある外側コイル２１２ａ〜２１２ｈの巻き始めの端部にそれぞれ接続されている。更に、外側コイル２１２ａ〜２１２ｈの巻き終わりの端部は、同じ分岐ティース部２６ａ，２６ｂに巻回された内側コイル２１１ａ〜２１１ｈの巻き始めの端部が接続されたセグメント１６にそれぞれ接続されている。このようにしても、上記第４実施形態と同様に、磁気的な加振力を６箇所に分散させることができる。
【０１４６】
また、例えば、図３４に示す直流モータＭ６では、内側コイル２１１ａ〜２１１ｈ及び外側コイル２１２ａ〜２１２ｈは、図３３に示す例と同様に巻回されている。そして、各内層コイル２０２ａ〜２０２ｈは、図３５に示すように、その巻き初めと巻き終わりの端部が、周方向に隣り合う２つのセグメント１６にそれぞれ接続されている。このようにしても、上記第４実施形態と同様に、磁気的な加振力を６箇所に分散させることができる。
【０１４７】
・上記第２実施形態では、２つのフライヤを用いて、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを電機子コア８２に巻装する。しかしながら、各内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び各外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの端部を、図３６に示すようにセグメント１６に接続することにより、１つのフライヤを用いて１本の導線４１で全ての内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを電機子コア８２に巻装することができる。この場合、全ての内層コイル１０２ａ〜１０２ｆを巻回した後に、外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを巻回する。詳述すると、導線４１は、セグメント番号「１」のセグメント１６に接続された後、ティース９１の内側巻回部２７に内層コイル１０２ａを巻回し、セグメント番号「２」のセグメント１６に接続される。次いで、導線４１は、ティース番号「２」の分岐ティース部２６ｂ及びティース番号「３」の外層コイル１０３ａと磁気的に等価位置にある内層コイル１０２ｆを形成する。このとき、内層コイル１０２ｆは、外層コイル１０３ｆと磁極は逆となるため、同外層コイル１０３ｆとは巻回方向が逆向きとなる。尚、図３６に図示した矢印は、各内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び各外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻回方向を示している。以後、導線４１によって、内層コイル１０２ｂ，１０２ｄ，１０２ｃ，１０２ｅが順に形成されるとともに、各内層コイル１０２ｂ，１０２ｄ，１０２ｃ，１０２ｅを形成する度に、導線４１は、セグメント番号「３」〜「７」のセグメント１６に順に接続される。そして、セグメント番号「７」のセグメント１６に接続された導線４１は、外層コイル１０３ｂ，１０３ｄ，１０３ｃ，１０３ｅ，１０３ａ，１０３ｆを順に形成するとともに、各外層コイル１０３ｂ，１０３ｄ，１０３ｃ，１０３ｅ，１０３ａ，１０３ｆを形成する度に、導線４１は、セグメント番号「８」〜「１２」，「１」のセグメント１６に順に接続される。そして、外層コイル１０３ｆの巻回後に、導線４１が、セグメント番号「１」のセグメントに接続されると全ての内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻装が終了する。従って、１２個のセグメントのうち、２個のセグメント１６には、内層コイル及び外層コイルの端部が１本ずつ接続され、残りの１０個のセグメント１６のうち半数の５個のセグメント１６には、内層コイルの端部が２本ずつ接続され、もう半数の５個のセグメント１６には、外層コイルの端部が２本ずつ接続される。このように全ての内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを１本の導線４１で連続して巻回すると、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻回にかかる時間を短くすることができ、生産性を向上させることができる。
【０１４８】
尚、上記したように１本の導線４１にて全ての内層コイル及び外層コイルを電機子コアに巻回するためには、ティースの数Ｎを磁極の数Ｐの奇数倍とする必要がある。例えば、磁極の数ＰがＰ＝４であってティースの数ＮがＮ＝１２の直流モータ、又は、磁極の数ＰがＰ＝６であってティースの数ＮがＮ＝１８の直流モータが挙げられる。
【０１４９】
・（３６０／（Ｐ／２））°間隔に位置する（Ｐ／２）個のセグメント１６同士を短絡する短絡線を介して、複数のセグメント１６のうち２個のセグメント１６に内層コイルの端部及び外層コイルの端部が１本ずつ接続され、残りのセグメント１６のうち半数のセグメント１６に２つの内層コイルの端部が１本ずつ接続され、もう半数のセグメント１６に２つの外層コイルの端部が１本ずつ接続されるように構成してもよい。図３７に示す例では、短絡線３０１〜３０６は、１８０°間隔に位置する２個のセグメント１６同士を短絡するものである。そして、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを巻回する際には、セグメント番号「１」のセグメント１６に接続された導線４１は、内層コイル１０２ａを形成した後に、セグメント番号「２」のセグメント１６にフッキングされる。その後、導線４１は、短絡線３０２を形成しつつセグメント番号「８」のセグメント１６まで導かれて同セグメント１６にフッキングされた後に、内層コイル１０２ｃを形成する。以後、導線４１は、短絡線３０１，３０３〜３０６を形成しつつ、内層コイル１０２ｃ，１０２ｂ，１０２ｄ，１０２ｆ，１０２ｅ、外層コイル１０３ｂ，１０３ｄ，１０３ｃ，１０３ｅ，１０３ａ，１０３ｆを順に連続して形成する。これにより、短絡線３０１〜３０６を介して、１２個のセグメント１６のうち２個のセグメント１６に内層コイルの端部及び外層コイルの端部が１本ずつ接続され、残りの１０個のセグメント１６のうち半数の５個のセグメント１６に２つの内層コイルの端部が１本ずつ接続され、もう半数の５個のセグメント１６に２つの外層コイルの端部が１本ずつ接続される。このようにすると、短絡線３０１〜３０６も含めて全ての内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを１本の導線４１で連続して巻回することができる。そして、短絡線３０１〜３０６も含めて全ての内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを１本の導線４１で連続して巻回すると、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻回時に連続して短絡線３０１〜３０６も形成されるため、別途短絡部材を形成して配置する場合に比べて製造工程の数が減少される。従って、直流モータの生産性が向上する。
【０１５０】
・上記第２実施形態では、２つのフライヤを用いて、内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆを電機子コア８２に巻装する。しかしながら、３つ以上のフライヤを用いて内層コイル１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの電機子コア８２への巻装を行ってもよい。この場合、整流子に備えられる複数のセグメント１６のうちｎ個（ｎは２以上の偶数）のセグメント１６には、内層コイルの端部及び外層コイルの端部が１本ずつ接続され、残りのセグメント１６のうち半数のセグメント１６には、２つの内層コイルの端部が１本ずつ接続され、もう半数のセグメント１６には、２つの外層コイルの端部が１本ずつ接続される。そして、複数のフライヤを同時に用いると、１０２ａ〜１０２ｆ及び外層コイル１０３ａ〜１０３ｆの巻回に要する時間を短縮することができ、直流モータＭ２の生産性を向上させることができる。
【０１５１】
・上記各実施形態では、電機子コア１２，８２，１４２は、何れもティースの先端部に分岐ティース部２６ａ，２６ｂを備えている。しかしながら、ティースは、分岐ティース部２６ａ，２６ｂを備えない構成とされてもよい。この場合、直流モータは、磁極の数Ｐが４以上の偶数、ティースの数ＮがＮ＝２×（Ｐ±２）（但しＰ＝４のときＮ＝１２）、セグメント１６の数ＳがＳ＝（（Ｐ／２）×Ｎ）とされる。そして、各内層コイルは、隣り合う２本ずつのティースの基端側にそれぞれ巻回される。更に、外層コイルは、隣り合う２つの内層コイルが巻回された４本のティースのうち中央の隣り合う２本のティースの先端側にそれぞれ巻回される。また、（３６０／（Ｐ／２））°間隔に位置する（Ｐ／２）個のセグメント１６同士が短絡部材にて短絡されるとともに、複数のセグメント１６のうちティースと同数の周方向に等角度間隔に配置されたセグメント１６に、内層コイル及び外層コイルの端部が１本ずつ接続される。例えば、図３８に示す直流モータＭ７の電機子コア４０１は、円筒状のコアバック２０の外周面から径方向外側に向かって放射状に延びる１６本のティース４０２を備えている。そして、周方向に隣り合う２本ずつのティース４０２の基端側には、それぞれ内層コイル４０３ａ〜４０３ｈが巻回されるとともに、隣り合う２つの内層コイルが巻回された４本のティース４０２のうち中央の隣り合う２本のティース４０２の先端側に、外層コイル４０４ａ〜４０４ｈがそれぞれ巻回されている。尚、各内層コイル４０３ａ〜４０３ｈ及び各外層コイル４０４ａ〜４０４ｈの端部は、上記第３実施形態の内層コイル１６２ａ〜１６２ｈ及び外層コイル１６３ａ〜１６３ｈと同様に整流子８３のセグメント１６に接続されている。このようにすると、磁極の数Ｐが４以上の偶数であり、ティースの数ＮがＮ＝２×（Ｐ±２）（但しＰ＝４のときＮ＝１２）であり、セグメントの数ＳがＳ＝（（Ｐ／２）×Ｎ）であるため、直流モータＭ７の駆動時に電機子コア４０１に作用するラジアル方向の力を極めて小さくすることができ、直流モータＭ７における振動をより低減することができる（特開２００４−８８９１６号公報、特開２００３−２５９５８２号公報参照）。
【０１５２】
また、この直流モータＭ７を製造する際、図２４乃至図２７に図示した方法と同様の方法で内層コイル４０３ａ〜４０３ｈ及び外層コイル４０４ａ〜４０４ｈの巻回を行ってもよい。即ち、ティース４０２の半数の８つ（即ち形成する内層コイル４０３ａ〜４０３ｈと同数）のノズルを用いて内層コイル４０３ａ〜４０３ｈを同時に巻回する内層コイル巻回工程と、８つのノズルを用いて外層コイル４０４ａ〜４０４ｈを同時に巻回する外層コイル巻回工程とを行って直流モータＭ７を製造してもよい。このようにすると、内層コイル４０３ａ〜４０３ｈ及び外層コイル４０４ａ〜４０４ｈを巻回する時間が短縮される。その結果、電機子コア４０１に電機子コイル（即ち内層コイル４０３ａ〜４０３ｈ及び外層コイル４０４ａ〜４０４ｈ）を巻装する時間が短縮され、製造速度が向上する。そして、製造された直流モータＭ７においては、外層コイル４０４ａ〜４０４ｈは、内層コイル４０３ａ〜４０３ｈよりも外周側でティースに巻回されているため、内層コイル４０３ａ〜４０３ｈと軸方向に重ならない。従って、内層コイル４０３ａ〜４０３ｈ及び外層コイル４０４ａ〜４０４ｈのコイルエンド部が軸方向に大きくなることを抑制でき、ひいては製造した直流モータＭ７の軸方向の大型化を抑制することができる。そして、コイルエンド部の軸方向高さを抑えるために内層コイル４０３ａ〜４０３ｈ及び外層コイル４０４ａ〜４０４ｈの巻数を減少させなくてもよいため、出力を低下させることなく直流モータＭ７の軸方向の大型化を抑制することができる。また、分布巻の電機子コイルを備えた従来の直流モータと同等の大きさとする場合には、内層コイル４０３ａ〜４０３ｈ及び外層コイル４０４ａ〜４０４ｈの巻数を増加させて占積率を高くできるため、直流モータＭ７の高出力化を図ることができる。更に、各内層コイル４０３ａ〜４０３ｈの周方向の中心と各外層コイル４０４ａ〜４０４ｈの周方向の中心とが周方向にずれているため、集中巻の電機子コイルを備えた直流モータに比べて磁束の変動を緩やかにすることが可能である。従って、直流モータＭ７の駆動時に発生する振動を抑制することができる。
【０１５３】
また、図２８に示す例と同様に、直流モータＭ７を製造する際の内層コイル巻回工程では、８つのノズルは、各内層コイル４０３ａ〜４０３ｈを巻回する際の回転中心を中心として（３６０／（ティースの本数／２））°だけ順にずれた状態でティース４０２の基端側に導線４１を巻回して内層コイル４０３ａ〜４０３ｈを形成してもよい。このことは、外層コイル巻回工程においても同様である。このようにすると、全ての内層コイル４０３ａ〜４０３ｈを同時に巻回する際に、ノズル同士が接触することを抑制できるとともに、全ての外層コイル４０４ａ〜４０４ｈを同時に巻回する際に、ノズル同士が接触することを抑制できる。
【０１５４】
・上記第１乃至第４実施形態では、直流モータＭ１〜Ｍ４は、陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５を１つずつ備えている。しかしながら、直流モータＭ１〜Ｍ４は、陽極側ブラシ１４及び陰極側ブラシ１５を複数個ずつ備えてもよい。
【０１５５】
・固定子１，１３１に備えられる磁極（マグネット）の数Ｐ及び電機子コア１２，８２，１４２に備えられるティースの数Ｎは、適宜変更してもよい。但し、Ｎ＝Ｐ±２とすると、より大きな振動低減効果を得ることができる（特開２００４−８８９１６号公報、特開２００３−２５９５８２号公報参照）。例えば、図３９に示す直流モータＭ８は、上記第１実施形態の固定子１を備えるとともに、上記第３実施形態の電機子１４１を備えることにより、磁極の数ＰがＰ＝４、ティースの数ＮがＮ＝８となっている。
【符号の説明】
【０１５６】
４ａ〜４ｄ，１３２ａ〜１３２ｆ…磁極としてのマグネット、１２，８２，１４２，４０１…電機子コア、１３，８３，１４３…整流子、１４，５０１…給電ブラシとしての陽極側ブラシ、１５，５０２…給電ブラシとしての陰極側ブラシ、１６…セグメント、１７ａ〜１７ｅ…短絡線、２１〜２５，９１〜９６，１５１〜１５８，４０２…ティース、２６ａ，２６ｂ…分岐ティース部、２７…内側巻回部、３１…内側スロット、３２ａ…外側スロットとしての第１外側スロット、３２ｂ…外側スロットとしての第２外側スロット、４１…導線、４２ａ〜４２ｅ，１０２ａ〜１０２ｆ，１６２ａ〜１６２ｈ，２０２ａ〜２０２ｈ，４０３ａ〜４０３ｈ…電機子コイルとしての内層コイル、４３ａ〜４３ｅ，１０３ａ〜１０３ｆ，１６３ａ〜１６３ｈ，２０３ａ〜２０３ｈ，４０４ａ〜４０４ｈ…電機子コイルとしての外層コイル、Ｎ１〜Ｎ５…巻線治具としてのノズル、Ｏ１〜Ｏ５…回転中心、Ｓ１…分岐ティース部における磁路断面積、Ｓ２…内側巻回部における磁路断面積。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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