(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心の周面に所定のピッチｐで形成された複数のスロットに装着される回転電機の巻線組立であって、複数の巻線組合体を含んでおり、これらの各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材と第２巻線部材とを組み合わせて構成され、上記第１巻線部材および第２の巻線部材のそれぞれは、上記ピッチｐのｎ倍（ｎは自然数）のピッチで配置されそれぞれが上記複数のスロットのひとつに挿入される複数の第１直線部と、上記ピッチｐのｎ倍のピッチで配置されそれぞれが上記各第１直線部の中間に位置して上記複数のスロットのひとつに挿入される複数の第２直線部と、この各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部とを上記スロットの一端側外方で結合する複数の第１ターン部と、上記各第１直線部とその他側でそれに隣接する各第２直線部を上記スロットの他端側外方で結合する複数の第２ターン部とを有し、これらの各第１直線部、第１ターン部、第２直線部および第２ターン部は１つの帯状部材により連続するように形成されており、上記第１巻線部材と第２巻線部材は、上記複数のスロットの中の所定のスロットでは、上記第１の巻線部材の第１直線部が内層側に、上記第２巻線部材の第２直線部が外層側に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、上記第２巻線部材の第１直線部が内層側に、上記第１巻線部材の第２直線部が外層側に位置するように、組み合わされている回転電機の巻線組立。
【請求項２】
鉄心の周面に所定のピッチｐで形成された複数のスロットに装着される回転電機の巻線組立であって、複数の巻線組合体を含んでおり、これらの各巻線組合体のそれぞれは、第１から第４の巻線部材を組み合わせて構成され、上記第１から第４の巻線部材のそれぞれは、上記ピッチｐのｎ倍（ｎは自然数）のピッチで配置されそれぞれが上記複数のスロットのひとつに挿入される複数の第１直線部と、上記ピッチｐのｎ倍のピッチで配置されそれぞれが上記各第１直線部の中間に位置して上記複数のスロットのひとつに挿入される複数の第２直線部と、この各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部とを上記スロットの一端側外方で結合する複数の第１ターン部と、上記各第１直線部とその他側でそれに隣接する各第２直線部を上記スロットの他端側外方で結合する複数の第２ターン部とを有し、これらの各第１直線部、第１ターン部、第２直線部および第２ターン部は１つの帯状部材により連続するように形成されており、上記第１巻線部材と第２巻線部材は、上記複数のスロットの中の所定のスロットでは、上記第１の巻線部材の第１直線部が第１層に、上記第２巻線部材の第２直線部が第４層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、上記第２巻線部材の第１直線部が第１層に、上記第１巻線部材の第２直線部が第４層に位置するように、組み合わされており、また上記第３巻線部材と第４巻線部材は、上記所定のスロットでは、上記第３巻線部材の第１直線部が第２層に、上記第４巻線部材の第２直線部が第３層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、上記第４巻線部材の第１直線部が第２層に、上記第３巻線部材の第２直線部が第３層に位置するように、組み合わされている回転電機の巻線組立。
【請求項３】
上記各第１ターン部および各第２ターン部は、それぞれ上記所定のスロットからターン点へ延びる傾斜部と、この所定のスロットからｎ個離れたスロットから上記ターン点へ延びる傾斜部を有し、上記ターン点が上記所定のスロットよりも、この所定のスロットからｎ個離れたスロット近くに位置するように変位されている請求項１記載の回転電機の巻線組立。
【請求項４】
上記第１および第２巻線部材は、それぞれ上記各第１直線部、第１ターン部、第２直線部、第２ターン部が、ほぼ矩形状断面を有する１つの帯状部材で連続するように形成されている請求項１記載の回転電機の巻線組立。
【請求項５】
上記第１および第２巻線部材は、それぞれ上記各第１直線部、第１ターン部、第２直線部、第２ターン部が、ほぼ円形状断面を有する１つの帯状部材で連続するように形成されている請求項１記載の回転電機の巻線組立。
【請求項６】
複数の帯状の巻線部材を、それぞれが、第１平面上に位置する複数の第１直線部と、上記第１平面と平行な第２平面上に位置する複数の第２直線部と、これらの各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部を結合する複数の第１ターン部と、上記各第１直線部とその他側でそれに隣接する第２直線部を結合する複数の第２ターン部とを持つように、互いに同軸状に巻回する巻回工程と、
上記複数のそれぞれの巻線部材の各第１直線部の第１端部を上記第１平面上で、またそれらの各第２直線部の第１端部を上記第２平面上で、互いに反対の方向に変位させ、併せてそれぞれの巻線部材の各第２直線部の第２端部を上記第２平面上で、またそれらの各第１直線部の第２端部を上記第１平面上で、互いに反対の方向に変位させ、上記第１平面上の各第１直線部と、上記第２平面上の各第２直線部とが、互いにほぼ平行するように移動させる変位工程とを含んでおり、
上記変位工程では、上記複数の巻線部材の中で２つの巻線部材を組み合わせた複数の巻線組合体が形成され、この各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材の各第１直線部の上に第２巻線部材の各第２直線部が重ねられ、また上記第１巻線部材の各第２直線部の下に上記第２巻線部材の各第１直線部が重ねられる回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項７】
上記複数の巻線組合体のそれぞれは、鉄心に所定のピッチで形成された複数のスロットに対し、所定のスロットでは、上記第１の巻線部材の第１直線部が第１層に、上記第２巻線部材の第２直線部が第２層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、上記第２巻線部材の第１直線部が第１層に、上記第１巻線部材の第２直線部が第２層に位置するように、組み合わされて挿入される請求項６記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項８】
上記変位工程の終了時に、上記複数の各巻線部材の両端部は上記複数の第１ターン部、および複数の第２ターン部の何れか一方と同じ側にまとめて配置されている請求項６または７記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項９】
上記変位工程の終了時に、上記複数の各巻線部材の両端部は上記複数の第１ターン部と同じ側、および複数の第２ターン部と同じ側に振り分けて配置されている請求項６または７記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項１０】
上記変位工程では、上記複数のそれぞれの巻線部材の各第１直線部の第１端部と、それらの各第２直線部の第１端部と、それぞれの巻線部材の各第２直線部の第２端部と、それらの各第１直線部の第２端部が、それぞれ別の可動部材で変位される請求項６または７記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項１１】
上記それぞれの可動部材として、複数のピンを有する可動部材が使用される請求項１０記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項１２】
上記それぞれの可動部材として、複数のブレードを有する可動部材が使用され、この各ブレードは各巻線部材の直線部に面接触する請求項１０記載の回転電機の巻線の製造方法。
【請求項１３】
上記第１平面上の各第１直線部が、上記第２平面上の各第２直線部に接近するように各巻線部材を押圧する押圧工程を含む請求項６または７記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項１４】
上記押圧工程が上記変位工程の前に実施される請求項１３記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項１５】
上記押圧工程が上記変位工程の後に実施される請求項１３記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項１６】
上記変位工程の後、上記各巻線組合体をスロットに挿入する前に、必要な巻線部材に引き出し導体を形成し、必要な接続を行う請求項６または７記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項１７】
上記各第１ターン部および各第２ターン部は、それぞれ上記所定のスロットからターン点へ延びる傾斜部と、この所定のスロットからｎ個離れたスロットから上記ターン点へ延びる傾斜部を有し、上記ターン点を、上記所定のスロットよりも、この所定のスロットからｎ個離れたスロット近くに位置するように変位する工程を含む請求項８記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項１８】
複数の互いにほぼ平行な帯状の巻線部材を、ある平面上で複数回折り曲げることにより、複数の直線部と複数の傾斜部を、隣接する各直線部の間にそれらと所定角度で傾斜して上記傾斜部を挟む態様で形成する折曲工程と、
上記各傾斜部の各巻線部材を、その長手方向の一半部と他半部に２等分する位置で、しかもこの他半部が上記一半部に上記所定角度で交叉して重なるようにして順次折り畳む折畳工程とを含み、
上記折畳工程では、上記複数の巻線部材の中で２つの巻線部材を組み合わせた複数の巻線組合体が形成され、この各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材の各第１直線部の上に第２巻線部材の各第２直線部が重ねられ、また上記第１巻線部材の各第２直線部の下に上記第２巻線部材の各第１直線部が重ねられる回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項１９】
上記複数の巻線組合体のそれぞれは、鉄心に所定のピッチで形成された複数のスロットに対し、所定のスロットでは、上記第１の巻線部材の第１直線部が第１層に、上記第２巻線部材の第２直線部が第２層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、上記第２巻線部材の第１直線部が第１層に、上記第１巻線部材の第２直線部が第２層に位置するように、組み合わされて挿入される請求項１８記載の回転電機の巻線組立の製造方法。
【請求項２０】
周面に沿って所定のピッチｐで形成された複数のスロットを有する固定子鉄心、および上記固定子鉄心のスロットに装着される巻線組立であって、複数の巻線組合体を含んでおり、これらの各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材と第２巻線部材とを組み合わせて構成され、上記第１巻線部材および第２の巻線部材のそれぞれは、上記ピッチｐのｎ倍（ｎは自然数）のピッチで配置されそれぞれが上記複数のスロットのひとつに挿入される複数の第１直線部と、上記ピッチｐのｎ倍のピッチで配置されそれぞれが上記各第１直線部の中間に位置して上記複数のスロットのひとつに挿入される複数の第２直線部と、この各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部とを上記スロットの一端側外方で結合する複数の第１ターン部と、上記各第１直線部とその他側でそれに隣接する各第２直線部を上記スロットの他端側外方で結合する複数の第２ターン部とを有し、これらの各第１直線部、第１ターン部、第２直線部および第２ターン部は１つの帯状部材により連続するように形成されており、上記第１巻線部材と第２巻線部材は、上記複数のスロットの中の所定のスロットでは、上記第１の巻線部材の第１直線部が内層側に、上記第２巻線部材の第２直線部が外層側に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、上記第２巻線部材の第１直線部が内層側に、上記第１巻線部材の第２直線部が外層側に位置するように、組み合わされている回転電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば乗用車、トラック等に搭載される車両用交流発電機等のような回転電機の巻線組立およびその製造方法ならびにその巻線組立を用いた回転電機の固定子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特に、車両用交流発電機の小型高出力化については、固定子巻線の鉄心のスロット内における占積率の向上、およびこの固定子巻線のスロット外における渡り部、すなわちコイルエンド部の整列化および高密度化が必要である。そして、例えば日本特許第２９２７２８８号公報等で開示されているように、種々の改良が提案されている。
【０００３】
図２７（Ａ）、（Ｂ）はこの種従来の車両用交流発電機の固定子巻線の要部をフロント側およびリヤ側からそれぞれ見た斜視図、図２８は図２７における車両用交流発電機の固定子巻線に適用される導体セグメントの構成を示す斜視図である。
図において、１は内層側導体部１ａ、外層側導体部１ｂおよびターン部１ｃでＵ字状に形成された導体セグメントで、銅の帯状部材を折り曲げることにより形成されている。そして、このように形成された導体セグメント１を、固定子鉄心２のリヤ側にターン部１ｃが揃うように複数個配置する。次いで、図２７（Ｂ）に示すようにそれぞれ内層側導体部１ａと外層側導体部１ｂが周方向に所定のスロット数間の寸法に相当するだけ離反するようにターン部１ｃを折曲させる。その後、図示はしないが外層側導体部１ｂがスロットの深さ方向の奥側に、内層側導体部１ａがスロットの深さ方向の手前側にそれぞれ位置するように挿入し、図２７（Ａ）に示すようにフロント側に延出される所定の導体セグメント１の端部同士を、例えば溶接、ろう付け等により順次接合して接合部３ａを形成し巻線３が構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用交流発電機の固定子巻線は、以上のように、Ｕ字状に形成された短尺の導体セグメント１を固定子鉄心２のスロットにリア側から挿入し、フロント側に延出する端部同士を接合することにより構成されている。したがって、多数の短尺の導体セグメント１を固定子鉄心２のスロットに挿入し、且つ端部同士をひとつひとつ接合しなければならないため、作業性が悪く量産性が低下し、又、端部同士を接合するためには治具によりその一部をクランプする必要があるので、クランプ代だけ固定子鉄心２から余分に延出させなければならないため、小型化に支障を来たす等の問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の巻線組立を提案するものである。
またこの発明は、量産性の向上および小型化を可能にする回転電機の巻線組立の製造方法を提案するものである。
さらにこの発明は、量産性の向上および小型化を可能にする回転電機の固定子を提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る回転電機の巻線組立は、鉄心の周面に所定のピッチｐで形成された複数のスロットに装着される回転電機の巻線組立であって、複数の巻線組合体を含んでおり、これらの各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材と第２巻線部材とを組み合わせて構成され、第１巻線部材および第２の巻線部材のそれぞれは、ピッチｐのｎ倍（ｎは自然数）のピッチで配置されそれぞれが複数のスロットのひとつに挿入される複数の第１直線部と、ピッチｐのｎ倍のピッチで配置されそれぞれが各第１直線部の中間に位置して複数のスロットのひとつに挿入される複数の第２直線部と、この各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部とをスロットの一端側外方で結合する複数の第１ターン部と、各第１直線部とその他側でそれに隣接する各第２直線部をスロットの他端側外方で結合する複数の第２ターン部とを有し、これらの各第１直線部、第１ターン部、第２直線部および第２ターン部は１つの帯状部材により連続するように形成されており、第１巻線部材と第２巻線部材は、複数のスロットの中の所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が内層側に、第２巻線部材の第２直線部が外層側に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が内層側に、第１巻線部材の第２直線部が外層側に位置するように、組み合わされているものである。
【０００７】
この発明の請求項２に係る回転電機の巻線組立は、鉄心の周面に所定のピッチｐで形成された複数のスロットに装着される回転電機の巻線組立であって、複数の巻線組合体を含んでおり、これらの各巻線組合体のそれぞれは、第１から第４の巻線部材を組み合わせて構成され、第１から第４の巻線部材のそれぞれは、ピッチｐのｎ倍（ｎは自然数）のピッチで配置されそれぞれが複数のスロットのひとつに挿入される複数の第１直線部と、ピッチｐのｎ倍のピッチで配置されそれぞれが各第１直線部の中間に位置して複数のスロットのひとつに挿入される複数の第２直線部と、この各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部とをスロットの一端側外方で結合する複数の第１ターン部と、各第１直線部とその他側でそれに隣接する各第２直線部をスロットの他端側外方で結合する複数の第２ターン部とを有し、これらの各第１直線部、第１ターン部、第２直線部および第２ターン部は１つの帯状部材により連続するように形成されており、第１巻線部材と第２巻線部材は、複数のスロットの中の所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が第１層に、第２巻線部材の第２直線部が第４層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が第１層に、第１巻線部材の第２直線部が第４層に位置するように、組み合わされており、また第３巻線部材と第４巻線部材は、所定のスロットでは、第３巻線部材の第１直線部が第２層に、第４巻線部材の第２直線部が第３層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第４巻線部材の第１直線部が第２層に、第３巻線部材の第２直線部が第３層に位置するように、組み合わされているものである。
【０００８】
この発明の請求項３に係る回転電機の巻線組立は、請求項１において、各第１ターン部および各第２ターン部は、それぞれ所定のスロットからターン点へ延びる傾斜部と、この所定のスロットからｎ個離れたスロットからターン点へ延びる傾斜部を有し、ターン点が所定のスロットよりも、この所定のスロットからｎ個離れたスロット近くに位置するように変位されているものである。
【０００９】
この発明の請求項４に係る回転電機の巻線組立は、請求項１において、第１および第２巻線部材は、それぞれ各第１直線部、第１ターン部、第２直線部、第２ターン部が、ほぼ矩形状断面を有する１つの帯状部材で連続するように形成されているものである。
【００１０】
この発明の請求項５に係る回転電機の巻線組立は、請求項１において、第１および第２巻線部材は、それぞれ各第１直線部、第１ターン部、第２直線部、第２ターン部が、ほぼ円形状断面を有する１つの帯状部材で連続するように形成されているものである。
【００１１】
この発明の請求項６に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、複数の帯状の巻線部材を、それぞれが、第１平面上に位置する複数の第１直線部と、第１平面と平行な第２平面上に位置する複数の第２直線部と、これらの各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部を結合する複数の第１ターン部と、各第１直線部とその他側でそれに隣接する第２直線部を結合する複数の第２ターン部とを持つように、互いに同軸状に巻回する巻回工程と、
複数のそれぞれの巻線部材の各第１直線部の第１端部を第１平面上で、またそれらの各第２直線部の第１端部を第２平面上で、互いに反対の方向に変位させ、併せてそれぞれの巻線部材の各第２直線部の第２端部を第２平面上で、またそれらの各第１直線部の第２端部を第１平面上で、互いに反対の方向に変位させ、第１平面上の各第１直線部と、第２平面上の各第２直線部とが、互いにほぼ平行するように移動させる変位工程とを含んでおり、
変位工程では、複数の巻線部材の中で２つの巻線部材を組み合わせた複数の巻線組合体が形成され、この各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材の各第１直線部の上に第２巻線部材の各第２直線部が重ねられ、また第１巻線部材の各第２直線部の下に第２巻線部材の各第１直線部が重ねられるようにしたものである。
【００１２】
この発明の請求項７に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項６において、複数の巻線組合体のそれぞれは、鉄心に所定のピッチで形成された複数のスロットに対し、所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が第１層に、第２巻線部材の第２直線部が第２層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が第１層に、第１巻線部材の第２直線部が第２層に位置するように、組み合わされて挿入されるようにしたものである。
【００１３】
この発明の請求項８に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項６または７において、変位工程の終了時に、複数の各巻線部材の両端部は複数の第１ターン部、および複数の第２ターン部の何れか一方と同じ側にまとめて配置されるようにしたものである。
【００１４】
この発明の請求項９に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項６または７において、変位工程の終了時に、複数の各巻線部材の両端部は複数の第１ターン部と同じ側、および複数の第２ターン部と同じ側に振り分けて配置されるようにしたものである。
【００１５】
この発明の請求項１０に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項６または７において、変位工程では、複数のそれぞれの巻線部材の各第１直線部の第１端部と、それらの各第２直線部の第１端部と、それぞれの巻線部材の各第２直線部の第２端部と、それらの各第１直線部の第２端部が、それぞれ別の可動部材で変位されるようにしたものである。
【００１６】
この発明の請求項１１に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項１０において、それぞれの可動部材として、複数のピンを有する可動部材が使用されるようにしたものである。
【００１７】
この発明の請求項１２に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項１０において、それぞれの可動部材として、複数のブレードを有する可動部材が使用され、この各ブレードは各巻線部材の直線部に面接触するようにしたものである。
【００１８】
この発明の請求項１３に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項６または７において、第１平面上の各第１直線部が、第２平面上の各第２直線部に接近するように各巻線部材を押圧する押圧工程を含むようにしたものである。
【００１９】
この発明の請求項１４に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項１３において、押圧工程が変位工程の前に実施されるようにしたものである。
【００２０】
この発明の請求項１５に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項１３において、押圧工程が変位工程の後に実施されるようにしたものである。
【００２１】
この発明の請求項１６に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項６または７において、変位工程の後、各巻線組合体をスロットに挿入する前に、必要な巻線部材に引き出し導体を形成し、必要な接続を行うようにしたものである。
【００２２】
この発明の請求項１７に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項８において、各第１ターン部および各第２ターン部は、それぞれ所定のスロットからターン点へ延びる傾斜部と、この所定のスロットからｎ個離れたスロットからターン点へ延びる傾斜部を有し、ターン点を、所定のスロットよりも、この所定のスロットからｎ個離れたスロット近くに位置するように変位する工程を含むようにしたものである。
【００２３】
この発明の請求項１８に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、複数の互いにほぼ平行な帯状の巻線部材を、ある平面上で複数回折り曲げることにより、複数の直線部と複数の傾斜部を、隣接する各直線部の間にそれらと所定角度で傾斜して傾斜部を挟む態様で形成する折曲工程と、
各傾斜部の各巻線部材を、その長手方向の一半部と他半部に２等分する位置で、しかもこの他半部が一半部に所定角度で交叉して重なるようにして順次折り畳む折畳工程とを含み、
折畳工程では、複数の巻線部材の中で２つの巻線部材を組み合わせた複数の巻線組合体が形成され、この各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材の各第１直線部の上に第２巻線部材の各第２直線部が重ねられ、また第１巻線部材の各第２直線部の下に第２巻線部材の各第１直線部が重ねられるようにしたものである。
【００２４】
この発明の請求項１９に係る回転電機の巻線組立の製造方法は、請求項１８において、複数の巻線組合体のそれぞれは、鉄心に所定のピッチで形成された複数のスロットに対し、所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が第１層に、第２巻線部材の第２直線部が第２層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が第１層に、第１巻線部材の第２直線部が第２層に位置するように、組み合わされて挿入されるようにしたものである。
【００２５】
この発明の請求項２０に係る回転電機の固定子は、周面に沿って所定のピッチｐで形成された複数のスロットを有する固定子鉄心、および固定子鉄心のスロットに装着される巻線組立であって、複数の巻線組合体を含んでおり、これらの各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材と第２巻線部材とを組み合わせて構成され、第１巻線部材および第２の巻線部材のそれぞれは、ピッチｐのｎ倍（ｎは自然数）のピッチで配置されそれぞれが複数のスロットのひとつに挿入される複数の第１直線部と、ピッチｐのｎ倍のピッチで配置されそれぞれが各第１直線部の中間に位置して複数のスロットのひとつに挿入される複数の第２直線部と、この各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部とをスロットの一端側外方で結合する複数の第１ターン部と、各第１直線部とその他側でそれに隣接する各第２直線部をスロットの他端側外方で結合する複数の第２ターン部とを有し、これらの各第１直線部、第１ターン部、第２直線部および第２ターン部は１つの帯状部材により連続するように形成されており、第１巻線部材と第２巻線部材は、複数のスロットの中の所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が内層側に、第２巻線部材の第２直線部が外層側に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が内層側に、第１巻線部材の第２直線部が外層側に位置するように、組み合わされているものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における巻線組立が適用された車両用交流発電機の固定子の外観を示す斜視図、図２は図１における巻線組立の構成を固定子とともに展開して示し、（Ａ）は展開正面図、（Ｂ）は（Ａ）における線Ｂ−Ｂに沿って見た側面図、図３は図１における巻線組立の構成を展開して示す展開正面図、図４は図３における１つの巻線部材の構成の一部を示す斜視図、図５は図３における１つの巻線組合体の構成の一部を示す斜視図である。
図６は図３における巻線部材の製造工程を示し、（Ａ）は巻回工程、（Ｂ）は変位工程を示す図、図７は平板状の固定子鉄心の構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、図８は巻線を巻回するための板状巻芯の構成を示す平面図、図９は巻線部材を螺旋状に巻回した後の押圧工程と変位工程を示す側面図、図１０は図６における変位工程を詳しく説明する模式図、図１１は巻線組立の異なる２種類の工程を比較して示すブロック図、図１２は巻線の図６とは異なる巻回工程を示す図、図１３は巻線の図６とは異なる変位工程を示す図、図１４は図３とは異なる巻線組立の構成を示す展開図、図１５は図３とはさらに異なる巻線組立の構成を示す展開図である。
【００２７】
図において、１１Ａは一側に複数のスロット１３が形成された平板状の固定子鉄心、２１は絶縁皮膜が施され図４に示すように、幅寸法Ｗおよび厚み寸法Ｔを有する一体の断面矩形状の帯状部材で形成された巻線部材である。そして、この巻線部材２１は所定のスロット数のピッチＰを介し積層方向に幅寸法Ｗだけずらして、スロット１３内の内層側(後述の固定子鉄心１１の内周側)および外層側（後述の固定子鉄心１１の外周側）に交互に配置される第１直線部２１Ａおよび第２直線部２１Ｂと、これら両直線部２１Ａ，２１Ｂをスロット１３の長手方向の一端側外方および他端側外方で接続する第１ターン部２１Ｃおよび第２ターン部２１Ｄで形成されている。１４は図５に示すように、上記のように形成される１つの巻線部材２１１の第１直線部２１Ａと、他の巻線部材２１２の第２直線部２１Ｂとが、同一のスロット１３内に積層配置されて構成される巻線組合体、１１はこの巻線組合体１４を複数組み合わせた巻線組立１２が組み付けられた直方体状の鉄心１１Ａを、各スロット１３が内側となるように屈曲させて環状とし、端部同士を固着一体化することにより形成される固定子鉄心、１０は巻線組立１２および固定子鉄心１１で構成される固定子である。
【００２８】
[巻線組立]
先ず、実施の形態１の巻線組立について、図１から図５を用いてより具体的に説明する。
図１において、固定子１０は固定子鉄心１１、およびこれに組みつけられた巻線組立１２を有する。固定子鉄心１１は、環状に形成され、その内周面に沿って所定のピッチＰで形成された複数のスロット１３を有する。巻線組立１２は、同心状に、固定子鉄心１１に組つけられた内層組立１２Ａと外層組立１２Ｂを有する。巻線組立１２の内層組立１２Ａ、外層組立１２Ｂは、複数のスロット１３に挿入された形で、固定子鉄心１１に組つけられているが、図２では説明の都合上、１つの巻線組立１２を取り上げ、これを固定子鉄心１１との関係を示している。図３でも、１つの巻線組立１２を図示している。
【００２９】
巻線組立１２の内層組立１２Ａは、複数の巻線組合体１４を含み、この実施の形態１では、例えば６つの巻線組合体１４Ａから１４Ｆが使用されている。各巻線組合体１４Ａから１４Ｆは、図２、図３の左側から右側まで折り曲がって連続している。それぞれの巻線組合体１４は図５に示すように、巻線部材２１、具体的には２つの巻線部材２１１、２１２を組み合わせて構成される。それぞれの巻線部材２１は１つの帯状部材を折り曲げて形成される。この帯状部材は、銅材などの導電材料の長尺部材であり、例えば断面が長方形で、幅寸法Ｗと厚み寸法Ｔを有している。断面が円形の導電部材を使用することも可能である。
【００３０】
図４は１つの巻線部材２１を示し、巻線部材２１１、２１２はこれと同じに構成される。巻線部材２１は、複数の第１直線部２１Ａ、複数の第２直線部２１Ｂ、複数の第１ターン部２１Ｃ、および複数の第２ターン部２１Ｄを有し、これらが連続するように、帯状部材を折り曲げて構成される。複数の第１直線部２１Ａは、互いに平行に配置されており、固定子鉄心１１のスロット１３のピッチＰのＮ倍（Ｎは自然数）のピッチＮＰで配置されている。複数の第２直線部２１Ｂは、互いに平行に、同じピッチＮＰで配置されている。複数の第２直線部２１Ｂのそれぞれは、各第１直線部２１Ａと平行に配置され、隣接する各第１直線部２１Ａのちょうど中間に位置する。
【００３１】
各第１直線部２１Ａ、および各第２直線部２１Ｂは、それぞれ固定子鉄心１１の軸芯を中心とした互いに異なる２つの円周上に配置されている。各第１直線部２１Ａは、２つの円周の内の内側の円周上に位置し、スロット１３内層側に位置する。また各第２直線部２１Ｂは、その外側の円周上に位置し、スロット１３の外層側に位置する。これら２つの円周は、ちょうど巻線部材２１の幅寸法Ｗだけ、半径方向にずらして位置しており、結果として、第１直線部２１Ａと第２直線部２１Ｂは、幅寸法Ｗだけ半径方向にずれて配置される。
【００３２】
複数の第１ターン部２１Ｃは、各第１直線部２１Ａと各第２直線部２１Ｂの一端側、すなわち固定子鉄心１１の一端側に配置されている。この第１ターン部２１Ｃのそれぞれは第１直線部２１Ａと、その一側でそれに隣接する第２直線部２１Ｂの間に位置しており、これらの同じ側の端部２１ａ、２１ｂを互いに連結している。第１ターン部２１Ｃは、端部２１ａ、２１ｂにそれぞれ連なる傾斜部２４ａ、２４ｂと、これらの傾斜部２４ａ、２４ｂが結合したターン点２４ｃを有する。
【００３３】
複数の第２ターン部２１Ｄは、各第１直線部２１Ａと各第２直線部２１Ｂの他端側、すなわち固定子鉄心１１の他端側に配置されている。この第２ターン部２１Ｄのそれぞれは第１直線部２１Ａと、その他側でそれに隣接する第２直線部２１Ｂの間に位置しており、これらの同じ側の端部２１ｃ、２１ｄを互いに連結している。第２ターン部２１Ｄは、端部２１ｃ、２１ｄにそれぞれ連なる傾斜部２４ｄ、２４ｅと、これらの傾斜部２４ｄ、２４ｅが結合したターン点２４ｆを有する。
【００３４】
図５は巻線組合体１４の構成を示しており、各巻線組合体１４Ａから１４Ｆはこの図５の通りに構成される。巻線組合体１４では、２つの巻線部材２１１，２１２を組み合わせて構成される。これらの２つの巻線部材２１１，２１２は、内側の円周上に位置する巻線部材２１１の各第１直線部２１Ａの外側に、巻線部材２１２の各第２直線部２１Ｂが重なり、また外側の円周上に位置する巻線部材２１１の各第２直線部２１Ｂの内側に、巻線部材２１２の第１直線部２１Ａが重なるように、組み合わされている。
【００３５】
この巻線組合体１４は、互いに重なり合った巻線部材２１１の第１直線部２１Ａと巻線部材２１２の第２直線部２１Ｂが、固定子鉄心１１の所定のスロット１３に挿入され、また互いに重なり合った巻線部材２１２の第１直線部２１Ａと巻線部材２１１の第２直線部２１Ｂが、上記所定のスロット１３からＮ個離れたスロット１３に挿入されるようにして、固定子鉄心１１に組み付けられている。所定のスロット１３では、巻線部材２１１の第１直線部２１Ａが内層側に、巻線部材２１２の第２直線部２１Ｂがその外層側に位置する。また、所定のスロットからＮ個離れたスロットでは、巻線部材２１２の第２直線部２１Ｂが内層側に、巻線部材２１１の第１直線部２１Ａが外層側に位置する。
【００３６】
各第１ターン部２１Ｃの各ターン点２４ｃおよび各第２ターン部２１Ｄの各ターン点２４ｆは、固定子鉄心１１の両端部において、固定子鉄心１１から最も突出した位置にある。しかし、このターン点２４ｃ、２４ｆは帯状部材の方向の転換点であり、従来の巻線のように、この部分で巻線セグメント同士を互いに接合するものではない。帯状部材の方向の転換点であるターン点は、接合のための大きなスペースを必要とせず、固定子鉄心１１からの突出長さを小さくする効果があり、これに基づき、巻線組立１２および固定子１０の小型化を図ることができる。
【００３７】
各第１ターン点２４ｃを、周方向にすべて同一の方向に倒すように構成し、併せて各ターン点２４ｆも、周方向にすべて同一の方向に倒せば、ターン点２４ｃ、２４ｆの突出長さをより小さくでき、巻線組立１２および固定子１０をより小型化できる。この場合、各ターン点２４ｃは、各巻線部材２１の第１直線部２１Ａとその一側でそれに隣接する第２直線部２１Ｂとの中間点から、そのどちらかの直線部に近づいた位置に倒される。同様に各ターン点２４ｆも、各巻線部材２１の第１直線部２１Ａとその他側でそれに隣接する第２直線部２１Ｂとの中間点から、そのどちらかに移動した位置に倒される。
【００３８】
[巻線組立の製造方法]
次に、上記のように構成される巻線組立の製造方法について図６から図１５に基づき説明する。
＜固定子鉄心の準備工程＞
先ず、固定子鉄心１１が図７に示されるように、平板状固定子鉄心１１Ａとして準備される。この固定子鉄心１１Ａの一面には、複数のスロット１３がピッチＰで形成される。
【００３９】
＜巻線組立の巻回工程＞
巻線組立１２を構成する複数の巻線組合体１４を同時に巻回する工程である。この巻回工程では、図８に示すように複数の、この実施の形態では１２本の帯状の巻線部材２１を同時に巻回するために、相対向する一対の板状巻芯２５Ａ、２５Ｂが準備される。この板状巻芯２５Ａ、２５Ｂはそれぞれ外面に、各帯状の巻線部材２１を拘束するための複数の突起２５ａ、２５ｂを有する。各帯状の巻線部材２１は、巻芯２５Ａ，２５Ｂの延長方向に対して所定の角度α傾斜した状態で、先ず一方の板状巻芯２５Ａの突起２５ａの相互間にそれぞれ挿入され、各突起２５ａの間に動かないように、拘束、保持される。
次いで、両板状巻芯２５Ａ、２５Ｂをそれらの中心軸Ｌを中心として一緒に図８中矢印Ａで示すように回転させることにより、図９（Ａ）に示すように各帯状の巻線部材２１は両板状巻芯２０の周囲に沿って巻回される。以下、両板状巻芯２５Ａ，２５Ｂの回転を順次繰り返すことにより、各帯状の巻線部材２１は図６（Ａ）中二点鎖線で示す位置が順次折り曲げられて両板状巻芯２５Ａ、２５Ｂの周囲に所定の巻数だけ巻回される。
【００４０】
次に、両板状巻芯２５Ａ，２５Ｂを図８中矢印Ｂで示すように互いに接近するように、移動させて各突起２５ａ，２５ｂと各巻線部材２１との拘束を解放し、巻芯中心に沿って移動させることにより取り外す。この時、各巻線部材２１は図９（Ｂ）に示すように、第１平面２７Ａに位置する複数の第１直線部２１Ａ、上記第１平面２７Ａと平行な第２平面２７Ｂに位置する複数の第２直線部２１Ｂ、これらの第１直線部２１Ａとその一側でそれに隣接する第２直線部２１Ｂを結合する複数の第１ターン部２１Ｃ、および第１直線部２１Ａの他側でそれに隣接する第２直線部２１Ｂを結合する複数の第２ターン部２１Ｄを持つように、側面から見て長方形状に螺旋状に巻回された状態となる。
【００４１】
＜押圧工程＞
次に、複数の巻線部材２１を押圧して成形する。この押圧工程では、上記第１直線部２１Ａが存在する平面２７Ａが、第２直線部２１Ｂの存在する平面２７Ｂに接近するように、各第２直線部２１Ｂ、または第１直線部２１Ａのいずれか一方を他方側へ押圧する。この結果、各巻線部材２１は、図９（Ｃ）に示すように両直線部２１Ａ、２１Ｂの内側面同士がほぼ同一面に存在するように変形される。
【００４２】
＜変位工程＞
次に、各巻線部材２１を図２，図３に示した亀甲形状に変形させ、また２つの巻線部材２１を重ね合わせて、巻線組合体１４を構成するために、各巻線部材２１を変位させる。
この変位工程では、複数のピンを４つの可動部材２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ，２９Ｄが使用される。図９（Ｄ）に示すように、可動部材２９Ａ、２９Ｃは、巻線部材２１の左側に、また可動部材２９Ｂ、２９Ｄはその右側に配置される。可動部材２９Ａは、各巻線部材２１の第１直線部２１Ａの第１端部２１ａを同時に移動させる複数のピン２９ａを有し、可動部材２９Ｂは各巻線部材２１の第２直線部２１Ｂの第１端部２１ｂを同時に移動させる複数のピン２９ｂを有する。また可動部材２９Ｃは、各巻線部材２１の第１直線部２１の第２端部２１ｃを同時に移動させる複数のピン２９ｃを有し、可動部材２９Ｄは各巻線部材２１の第２直線部２１Ｂの第２端部２１ｄを同時に移動させる複数のピン２９ｄを有する。
【００４３】
図６（Ｂ）および図１０はこれらの可動部材２９Ａから２９Ｄの移動を示している。これらの図において、可動部材２９Ａは左側に移動され、第１端部２１ａを左側へ移動させる。可動部材２９Ｂは可動部材２９Ａと反対に右側に向かって移動され、第１端部２１ｂを右側へ移動させる。また、可動部材２９Ｃは左側へ移動され、第２端部２１ｃを左側へ、可動部材２９Ｄはそれと反対に右側に移動され、第２端部２１ｄを右側に移動させる。これらの移動の結果、各巻線部材２１は図１０に実線で示す状態から点線で示す状態へ変形される。
図１０から明らかなように、第１平面２７Ａに存在する各第１直線部２１Ａは、その下端の第１端部２１ａが左に、その上端の第２端部２１ｃがそれと反対の右に移動し、図１０で垂直方向に延在する結果となる。同様に第２平面２７Ｂ上に存在する第２直線部２１Ｂは、その下端の第１端部２１ｂが右に、その上端の第２端部２１ｄが左に移動し、同じく垂直方向に延在する。
上記直線部２１Ａ，２１Ｂの変形とともに、第１ターン部２１Ｃ、第２ターン部２１Ｄも変形され、それらのターン点２４ｃ、２４ｆが直線部２１Ａ，２１Ｂの中間で突出するようになる。なお、図６（Ｂ）で、位置規制部材２８は、各巻線部材２１の下側の第１端部を保持してその移動を規制し、各巻部材２１が分散するのを防止する。
【００４４】
ここで、図１０に一点鎖線で示す別の巻線部材２１に着目する。この別の巻線部材２１は、変位工程の前に、その第１直線部２１Ａが、巻線部材２１の第２直線部２１Ｂとその長さ方向の中点Ｃで交差しており、変位工程の後では、巻線２１の第２直線部２１Ｂの上に重なる結果になる。同様に、巻線部材２１０の第２直線部２１Ｂは、巻線部材２１の第１直線部２１Ａとその中点Ｃで交差しており、変位工程の結果、この巻線部材２１の第１直線部２１Ａに下に重なる結果となる。このようにして変位工程では、２つの巻線部材２１の各直線部が互いに重なり、巻線組合体１４が形成される。このようにして、複数の巻線組合体１４Ａから１４Ｆが同時に折り曲げ形成される。
【００４５】
＜挿入工程＞
上記のようにして形成された複数の巻線組合体１４Ａから１４Ｆは、それぞれ図５のような構成を有しており、つぎの挿入工程で固定子鉄心１１のスロット１３に挿入される。この挿入工程では、互いに重なり合った巻線部材２１１、２１２の直線部２１Ａ，２１Ｂが所定のスロット１３と、このスロットからＮ個離れたスロットに挿入される。所定のスロットでは、巻線部材２１１の第１直線部２１Ａが内層側に、巻線部材２１２の第２直線部２１Ｂがその外層側に位置し、このスロットからＮ個離れたスロットでは、逆に、巻線部材２１２の第１直線部２１Ａが内層側、巻線部材２１１の第２直線部２１Ｂが外層側に位置する。その後固定子鉄心１１Ａを、スロット１３が内周になるように環状に曲げ、その両端部を互いに接合し、巻線組立１２に必要な内部結線を行い、固定子１０が得られる。
【００４６】
このように上記実施の形態１によれば、複数の帯状の巻線部材２１を同時に折り曲げて複数の巻線組合体１４を構成するので、従来必要であった個々の導体セグメントの挿入、接合工程が省略されるため、作業性が改善され量産性の向上を図ることが可能になる。又、接合のために治具でクランプする必要が無くなる分だけ両ターン部２１Ｃ、２１Ｄを低くすることができるため、巻線組立１２を小型化することが可能になる。
【００４７】
又、上記製造方法によれば、図１１（Ａ）に示すように、巻回工程Ｓ１、押圧工程Ｓ２の後に、変位工程Ｓ３を行っているので、各ターン部２１Ｃ、２１Ｄをさらに低くすることができる。又、逆に図１１（Ｂ）に示すように、押圧工程Ｓ２の前に、変位工程Ｓ３を行うようにすれば、各巻線部材２１間の接触を防止し、接触によって皮膜が破壊されレアショートを起こす等の事態を回避することができる。なお、図１１で、Ｓ４は挿入工程である。
さらに又、上記製造方法によれば、巻回工程において、螺旋状とするために各帯状の巻線部材２１を、巻芯中心軸Ｌに対して所定の角度αを介して板状巻芯２５Ａ、２５Ｂの各突起２５ａ，２５ｂに拘束するようにしているが、図１２に示すように、巻芯中心軸Ｌに対して図中矢印Ｂで示す垂直方向の向きに供給し、各巻線部材２１が各突起２５ａ，２５ｂに拘束された後、所定の角度αで巻回するようにすれば、板状巻芯２５Ａ、２５Ｂへの巻き取りがスムーズとなり、各巻線部材２１の捻れを防止することが可能になる。
【００４８】
なお、上記実施の形態１における構成では、各巻線部材２１の端部はスロット１３の一端側に纏めて配置されているが、図１４に示すようにスロット１３の一端側および他端側に振り分けて配置するようにしても良い。このようにすれば各端部を分散させることができるため、端部同士の結線作業が容易となる。
又、図１４中Ａ部に示すように、各巻線部材２１の所定のターン部を他より高く突出させて形成する。そして、この部分の絶縁皮膜を必要に応じて剥離させることにより、引き出し部２１Ｅを容易に形成することが可能となり、配線作業性の向上を図ることができる。なお、図１ではこの引き出し部２１Ｅや線間結線部は省略されている。
なお、引き出し部２１Ｅは、各巻線部材２１を固定子鉄心１１に装着し環状に形成した後に結線するのが一般的であるが、図１５に示すように、３相結線の場合の中性点結線や、各相巻線の渡り線となる引き出し部２１Ｅを、各巻線５が直線状態の時点で、予めＴＩＧ溶接、かしめ、はんだ付け等で接合することにより結線しても良い。この場合、環状に形成した後に結線する場合と比較し、コイルエンド部での密集の度合いが減少する。又、直線状態で作業を行うので、結線作業や治具の挿入スペースが確保し易く組立作業性が格段に向上する。
さらに又、引き出し部を断面円形状の部材で形成することにより、先端の皮膜を剥離する工程において、機械による剥離が容易となるため、さらに作業性の向上を図ることができる。
【００４９】
又、図６（Ｂ）に示すように、複数のピンを有する各可動部材２９Ａないし２９Ｄを移動させることにより、巻線部材２１を変形させて亀甲状を形成するようにしている。しかしながらこれに限定されるものではない。すなわち、例えば図１３に示すように、両側に平行面３０ａ、３０ｂを有し、巻線部材２１の変形時に各直線部２１Ａ，２１Ｂの向きに合わせて変位可能な複数のブレード３０を有する可動部材を用いることもできる。このようにすれば各ブレード３０の両平行面３０ａ，３０ｂにより巻線部材２１の各直線部２１Ａ、２１Ｂがストレート状に形成されるので、スロット１３への挿入がスムーズとなり組立作業性および絶縁性が大幅に向上する。
【００５０】
実施の形態２．
図１６はこの発明の実施の形態２における回転電機の巻線組立の製造方法の一工程を示す図、図１７はこの発明の実施の形態２における回転電機の巻線組立の製造方法の図１６とは異なる一工程を示す図、図１８はこの発明の実施の形態２における回転電機の巻線組立の製造方法の工程を示すブロック図、図１９は実施の形態１、２における巻線が適用された図１とは異なる車両用交流発電機の固定子の外観を示す斜視図、図２０はこの発明の実施の形態２における巻線組立の製造工程の図１６におけるとは異なる方法を示す図である。
この実施の形態２によって得られる回転電機の巻線は、上記実施の形態１における巻線組立１２と同様の巻線を配置したものであるからさらに図示はしないが、製造方法が上記実施の形態１におけると異なっているので、その製造方法を図に基づいて以下に説明する。
【００５１】
まず、複数の帯状の巻線部材２１を、１つの平面上で折り曲げることにより、所定のピッチＰだけずれて配置される複数の直線部３３、およびこれら各直線部３３間を連結する複数の傾斜部３４を形成する。各傾斜部３４は、各直線部３４に所定の角度αで、傾斜している。
【００５２】
次に、図１６中二点鎖線で示す各傾斜部３４の二等分線Ｇにおいて、各巻線部材２１を折り畳む。各二等分線Ｇは、各傾斜部３４を上半部３４ａと下半部３４ｂに二等分する位置にあり、上半部３４ａの各巻線部材２１に対して、下半部３４ｂが、角度αで交叉して重なるように、この二等分線Ｇで折り畳まれる。この折り畳む作業は、図１６で上に位置する傾斜部３４から順次進められる。この結果、上記実施の形態１におけると同様の第１直線部２１Ａ、第２直線部２１Ｂ、が各直線部３３に対応して形成され、又、第１ターン部２１Ｃ、第２ターン部２１Ｄが、各傾斜部３４に対応して形成されて、図５と同様な、亀甲状の巻線組合体１４が複数個同時に構成される。上記折り畳み工程では、１つの巻線部材の第１直線部２１Ａの上に別の巻線部材の第２直線部２１Ｂが重ねられ、また上記１つの巻線部材の第２直線部２１Ｂの下に、上記別の巻線部材の第１直線部２１Ａが重ねられ、図５と同じ構成の巻線組合体１４が構成される。
そして、上記実施の形態１におけると同様に、互いに重なった巻線部材２１１の第１直線部２１Ａと、巻線部材２１２の第２直線部２１Ｂを所定のスロット１３に、またこの所定のスロット１３からＮ個離れたスロット１３には、互いに重なり合った巻線部材２１１の第２直線部２１Ｂと、巻線部材２１２の第１直線部２１Ａを挿入する。
【００５３】
このように上記実施の形態２によれば、図１８に示すように帯状の複数の巻線部材２１を平面上で折り曲げる折り曲げ工程Ｓ５の後、それを折り畳む折り畳み工程Ｓ６を行うことにより複数の巻線組合体１４を得るようにしているので、上記実施の形態１におけると同様に、従来必要であった導体セグメントの挿入、接合工程が省略されるため、作業性が改善され量産性の向上を図ることが可能になる。又、接合のために治具でクランプする必要が無くなる分だけ両ターン部２１Ｃ、２１Ｄを低くすることができるため、巻線組立１２を小型化することが可能になる。なお、図１８で、Ｓ４は図１１と同じ挿入工程である。
【００５４】
なお、上記実施の形態１および２においては、巻線組立１２Ａ，１２Ｂを２層に重ねて各スロットに挿入した固定子１０の構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図１９に示すように３層の巻線組立１２Ａ，１２Ｂ、１２Ｃからなる巻線組立１２を用いて固定子１０として構成しても良く、上記実施の形態１および２におけると同様の効果を得ることができる。
【００５５】
さらに又、図１６に示す傾斜部３４の途中に、図２０に示すように直線部３３と平行な第２の直線部３３Ａを形成しても良く、この第２の直線部３３Ａにより、引き出し部等が容易に形成できるターン部を形成することができ、配線作業の向上を図ることができる。
【００５６】
実施の形態３．
図２１はこの発明の実施の形態３における巻線が適用された車両用交流発電機の固定子の外観を示す斜視図、図２２は図２１における第１の巻線部材の形状を説明するための斜視図、図２３は図２１における第１の巻線巻線の配列形状を説明するための斜視図、図２４は図２１における第２の巻線部材の形状を説明するための斜視図、図２５は図２１における第２の巻線部材の配列形状を説明するための斜視図、図２６は図２１における巻線組合体の組み合わせ配列形状を説明するための斜視図である。
【００５７】
図において、上記実施の形態１におけると同様な部分は同一符号を付して説明を省略する。３５は上記実施の形態１における巻線２１と同様に、幅寸法Ｗおよび厚み寸法Ｔを有する一本の帯状部材で形成された第１の巻線部材である。そして、この第１の巻線部材３５は図２２に示すように所定のピッチＰを介し積層方向に幅寸法Ｗだけずらして、スロット１３内の内層側および外層側に交互に配置される第１直線部３５Ａおよび第２直線部３５Ｂと、これら両直線部３５Ａ、３５Ｂをスロット１３の長手方向の一端側外方および他端側外方で接続する第１ターン部３５Ｃおよび第２ターン部３５Ｄで形成されている。
【００５８】
３６は幅寸法Ｗおよび厚み寸法Ｔを有する一本の帯状部材で形成された第２の巻線部材である。そして、この第２の巻線部材は図２４に示すように所定のピッチＰを介し積層方向に幅寸法Ｗの２倍の寸法２Ｗだけ間隔を開けて、スロット１３内の内層側および外層側に交互に配置される第１直線部３６Ａおよび第２直線部３６Ｂと、これら両直線部３６Ａ，３６Ｂをスロット１３の長手方向の一端側外方および他端側外方で接続する第１ターン部３６Ｃおよび第２ターン部３６Ｄで形成されている。
【００５９】
そして、図２２に示すように形成された第１の巻線部材３５を２つ組み合わせて第１の巻線組合体３７を構成する。組み合わされる２つの巻線部材を符号３５１、３５２で示す。この巻線組合体３７は、巻線部材３５１の第１直線部３５Ａと、巻線部材３５２の第２直線部３５Ｂが図２３に示すように重なるように組み合わされる。一方、図２４に示すように形成された第２の巻線部材３６を２つ組み合わせて第２の巻線組合体３８を構成する。組み合わされる２つの巻線部材を符号３６１，３６２で示す。この巻線組合体３８は、巻線部材３６１の第１直線部３６Ａと、巻線部材３６２の第２直線部３６Ｂが図２５に示すように間隔２Ｗを介して対向し、また巻線部材３６１の第２直線部３６Ｂが間隔２Ｗを介して、巻線部材３６２の第１直線部３６Ａと対向するように配置される。
【００６０】
続いて第１の巻線組合体３７と第２の巻線組合体３８とを、図２６に示すように組み合わせる。図２６において、第１の巻線組合体３７は、第２の巻線組合体３８における上記間隔２Ｗに、第１の巻線組合体３７の２つの直線部３５Ａ、３５Ｂの重なり部分が挿入されるようにして、第２の巻線組合体３８に組み合わされる。図２６において、４つの直線部３５Ａ，３５Ｂ，３６Ａ、３６Ｂが重なった第１部分３９Ａでは，巻線部材３６１の第１直線部３６Ａが最内周側の第１層，巻線部材３５１の第１直線部３５Ａがその外周の第２層，巻線部材３５２の第２直線部３５Ｂがさらにその外周の第３層，巻線部材３６２の第２直線部３６Ｂが最外周側の第４層となっている。また４つの直線部が重なった別の第２部分３９Ｂでは、巻線部材３６２の第１直線部３６Ａが最内周側の第１層、巻線部材３５２の第１直線部３５Ａがその外周の第２層、巻線部材３５１の第２直線部３５Ｂがさらにその外周の第３層、巻線部材３６１の第２直線部３６Ｂが最外周の第４層となっている。
【００６１】
次に、図２６の第１部分３９Ａが所定のスロット１３に、また第２部分３９Ｂがこの所定のスロットからＮ個離れたスロット１３に挿入されるようにして、巻線組合体３７，３８が固定子鉄心１１Ａに組み込まれる。他の巻線組合体も同様にして別のスロット１３に挿入され、これらの巻線組合体に必要な内部配線を施した後、固定子鉄心１１Ａを環状に曲げて、固定子１０が得られる。
【００６２】
なお、上記のように構成される実施の形態３における巻線部材３５１，３５２は、上記各実施の形態１、２における巻線部材２１１，２１２と同様な方法で成形される。又、巻線３６１，３６２は対向する第１および第２直線部３６Ａ、３６Ｂを、それらの間に間隔２Ｗを介してずらすだけでそれぞれ形成されるので、製造方法についての説明は省略する。
【００６３】
このように上記実施の形態３によれば、上記各実施の形態１、２におけると同様の製造方法で形成される第１および第２の巻線組合体３７，３８を組み合わせているので、上記各実施の形態１、２におけると同様に量産性の向上およびさらに小型化が可能になる。
【００６４】
又、上記各実施の形態１ないし３では、断面矩形状の帯状の巻線部材を用いることにより絶縁性の低下の防止、およびスロット１３内における巻線部材の占積率の向上を図るようにしている。
しかしながら、もちろんこれに限定されるものではなく、例えば断面円形状の帯状部材を用いても良く、断面円形状の帯状部材を用いることにより以下に示すような効果を得ることが可能になる。
【００６５】
すなわち、巻回工程における巻回治具への装着が容易になるとともに、巻線巻回時に帯状部材の捻れを心配する必要がなくなるので生産性の向上を図ることができる。又、変位工程における、ターン部先端の曲げによる皮膜の破損が抑制され、固定子鉄心１１，１１Ａへの挿入性の向上により皮膜の損傷が減少し、固定子鉄心１１Ａを屈曲させて環状に形成する際に巻線部材同士が接触して皮膜が損傷するのが減少し、固定子鉄心１１のスロット１３内における巻線部材同士、あるいは巻線部材とスロット１３の内壁面とが接触して皮膜が損傷するのが減少する等により絶縁性の向上を図ることができる。
【００６６】
又、巻線部材の端部の皮膜を剥離する工程において、機械剥離が容易となり作業性の向上を図ることができ、又、コイルエンド部を通過する冷却風の流れが滑らかとなるため、風音を低減することができ信頼性の向上を図ることができる。
【００６７】
さらに又、上記各実施の形態１ないし３では説明しなかったが、例えば図２６に示す巻線部材３５，３６の場合を例にすると、各第１ターン部３５Ｃ、３６Ｃおよび第２ターン部３５Ｄ、３６Ｄを、それぞれ周方法にすべて同じ側に傾斜させることにより、コイルエンドの高さを低く抑えて小型化を図ることができるとともに、コイルエンド部における通風抵抗を低減して冷却特性の向上を図ることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、鉄心の周面に所定のピッチｐで形成された複数のスロットに装着される回転電機の巻線組立であって、複数の巻線組合体を含んでおり、これらの各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材と第２巻線部材とを組み合わせて構成され、第１巻線部材および第２の巻線部材のそれぞれは、ピッチｐのｎ倍（ｎは自然数）のピッチで配置されそれぞれが複数のスロットのひとつに挿入される複数の第１直線部と、ピッチｐのｎ倍のピッチで配置されそれぞれが各第１直線部の中間に位置して複数のスロットのひとつに挿入される複数の第２直線部と、この各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部とをスロットの一端側外方で結合する複数の第１ターン部と、各第１直線部とその他側でそれに隣接する各第２直線部をスロットの他端側外方で結合する複数の第２ターン部とを有し、これらの各第１直線部、第１ターン部、第２直線部および第２ターン部は１つの帯状部材により連続するように形成されており、第１巻線部材と第２巻線部材は、複数のスロットの中の所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が内層側に、第２巻線部材の第２直線部が外層側に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が内層側に、第１巻線部材の第２直線部が外層側に位置するように、組み合わされているので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の巻線組立を提供することができる。
【００６９】
又、この発明の請求項２によれば、鉄心の周面に所定のピッチｐで形成された複数のスロットに装着される回転電機の巻線組立であって、複数の巻線組合体を含んでおり、これらの各巻線組合体のそれぞれは、第１から第４の巻線部材を組み合わせて構成され、第１から第４の巻線部材のそれぞれは、ピッチｐのｎ倍（ｎは自然数）のピッチで配置されそれぞれが複数のスロットのひとつに挿入される複数の第１直線部と、ピッチｐのｎ倍のピッチで配置されそれぞれが各第１直線部の中間に位置して複数のスロットのひとつに挿入される複数の第２直線部と、この各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部とをスロットの一端側外方で結合する複数の第１ターン部と、各第１直線部とその他側でそれに隣接する各第２直線部をスロットの他端側外方で結合する複数の第２ターン部とを有し、これらの各第１直線部、第１ターン部、第２直線部および第２ターン部は１つの帯状部材により連続するように形成されており、第１巻線部材と第２巻線部材は、複数のスロットの中の所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が第１層に、第２巻線部材の第２直線部が第４層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が第１層に、第１巻線部材の第２直線部が第４層に位置するように、組み合わされており、また第３巻線部材と第４巻線部材は、所定のスロットでは、第３巻線部材の第１直線部が第２層に、第４巻線部材の第２直線部が第３層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第４巻線部材の第１直線部が第２層に、第３巻線部材の第２直線部が第３層に位置するように、組み合わされているので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の巻線組立を提供することができる。
【００７０】
又、この発明の請求項３によれば、請求項１において、各第１ターン部および各第２ターン部は、それぞれ所定のスロットからターン点へ延びる傾斜部と、この所定のスロットからｎ個離れたスロットからターン点へ延びる傾斜部を有し、ターン点が所定のスロットよりも、この所定のスロットからｎ個離れたスロット近くに位置するように変位されているので、量産性の向上およびさらに小型化が可能な回転電機の巻線組立を提供することができる。
【００７１】
又、この発明の請求項４によれば、請求項１において、第１および第２巻線部材は、それぞれ各第１直線部、第１ターン部、第２直線部、第２ターン部が、ほぼ矩形状断面を有する１つの帯状部材で連続するように形成されているので、巻線部材のスロット内における占積率の向上を図ることが可能な回転電機の巻線組立を提供することができる。
【００７２】
又、この発明の請求項５によれば、請求項１において、第１および第２巻線部材は、それぞれ各第１直線部、第１ターン部、第２直線部、第２ターン部が、ほぼ円形状断面を有する１つの帯状部材で連続するように形成されているので、生産性および絶縁性の向上を図ることが可能な回転電機の巻線組立を提供することができる。
【００７３】
又、この発明の請求項６によれば、複数の帯状の巻線部材を、それぞれが、第１平面上に位置する複数の第１直線部と、第１平面と平行な第２平面上に位置する複数の第２直線部と、これらの各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部を結合する複数の第１ターン部と、各第１直線部とその他側でそれに隣接する第２直線部を結合する複数の第２ターン部とを持つように、互いに同軸状に巻回する巻回工程と、
複数のそれぞれの巻線部材の各第１直線部の第１端部を第１平面上で、またそれらの各第２直線部の第１端部を第２平面上で、互いに反対の方向に変位させ、併せてそれぞれの巻線部材の各第２直線部の第２端部を第２平面上で、またそれらの各第１直線部の第２端部を第１平面上で、互いに反対の方向に変位させ、第１平面上の各第１直線部と、第２平面上の各第２直線部とが、互いにほぼ平行するように移動させる変位工程とを含んでおり、
変位工程では、複数の巻線部材の中で２つの巻線部材を組み合わせた複数の巻線組合体が形成され、この各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材の各第１直線部の上に第２巻線部材の各第２直線部が重ねられ、また第１巻線部材の各第２直線部の下に第２巻線部材の各第１直線部が重ねられるようにしたので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００７４】
又、この発明の請求項７によれば、請求項６において、複数の巻線組合体のそれぞれは、鉄心に所定のピッチで形成された複数のスロットに対し、所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が第１層に、第２巻線部材の第２直線部が第２層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が第１層に、第１巻線部材の第２直線部が第２層に位置するように、組み合わされて挿入されるようにしたので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００７５】
又、この発明の請求項８によれば、請求項６または７において、変位工程の終了時に、複数の各巻線部材の両端部は複数の第１ターン部、および複数の第２ターン部の何れか一方と同じ側にまとめて配置されるようにしたので、量産性および小型化が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００７６】
又、この発明の請求項９によれば、請求項６または７において、変位工程の終了時に、複数の各巻線部材の両端部は複数の第１ターン部と同じ側、および複数の第２ターン部と同じ側に振り分けて配置されるようにしたので、結線の作業性の向上を図ることが可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００７７】
又、この発明の請求項１０によれば、請求項６または７において、変位工程では、複数のそれぞれの巻線部材の各第１直線部の第１端部と、それらの各第２直線部の第１端部と、それぞれの巻線部材の各第２直線部の第２端部と、それらの各第１直線部の第２端部が、それぞれ別の可動部材で変位されるようにしたので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００７８】
又、この発明の請求項１１によれば、請求項１０において、それぞれの可動部材として、複数のピンを有する可動部材が使用されるようにしたので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００７９】
又、この発明の請求項１２によれば、請求項１０において、それぞれの可動部材として、複数のブレードを有する可動部材が使用され、この各ブレードは各巻線部材の直線部に面接触するようにしたので、量産性の向上および小型化が可能であることは勿論、絶縁性の向上が可能な回転電機の巻線の製造方法を提供することができる。
【００８０】
又、この発明の請求項１３によれば、請求項６または７において、第１平面上の各第１直線部が、第２平面上の各第２直線部に接近するように各巻線部材を押圧する押圧工程を含むようにしたので、小型化および絶縁性の向上が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００８１】
又、この発明の請求項１４によれば、請求項１３において、押圧工程が変位工程の前に実施されるようにしたので、さらに小型化が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００８２】
又、この発明の請求項１５によれば、請求項１３において、押圧工程が変位工程の後に実施されるようにしたので、さらに絶縁性の向上が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００８３】
又、この発明の請求項１６によれば、請求項６または７において、変位工程の後、各巻線組合体をスロットに挿入する前に、必要な巻線部材に引き出し導体を形成し、必要な接続を行うようにしたので、配線作業性の向上を図ることが可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００８４】
又、この発明の請求項１７によれば、請求項８において、各第１ターン部および各第２ターン部は、それぞれ所定のスロットからターン点へ延びる傾斜部と、この所定のスロットからｎ個離れたスロットからターン点へ延びる傾斜部を有し、ターン点を、所定のスロットよりも、この所定のスロットからｎ個離れたスロット近くに位置するように変位する工程を含むようにしたので、さらに小型化が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００８５】
又、この発明の請求項１８によれば、複数の互いにほぼ平行な帯状の巻線部材を、ある平面上で複数回折り曲げることにより、複数の直線部と複数の傾斜部を、隣接する各直線部の間にそれらと所定角度で傾斜して傾斜部を挟む態様で形成する折曲工程と、
各傾斜部の各巻線部材を、その長手方向の一半部と他半部に２等分する位置で、しかもこの他半部が一半部に所定角度で交叉して重なるようにして順次折り畳む折畳工程とを含み、
折畳工程では、複数の巻線部材の中で２つの巻線部材を組み合わせた複数の巻線組合体が形成され、この各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材の各第１直線部の上に第２巻線部材の各第２直線部が重ねられ、また第１巻線部材の各第２直線部の下に第２巻線部材の各第１直線部が重ねられるようにしたので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００８６】
又、この発明の請求項１９によれば、請求項１８において、複数の巻線組合体のそれぞれは、鉄心に所定のピッチで形成された複数のスロットに対し、所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が第１層に、第２巻線部材の第２直線部が第２層に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が第１層に、第１巻線部材の第２直線部が第２層に位置するように、組み合わされて挿入されるようにしたので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の巻線組立の製造方法を提供することができる。
【００８７】
又、この発明の請求項２０によれば、周面に沿って所定のピッチｐで形成された複数のスロットを有する固定子鉄心、および固定子鉄心のスロットに装着される巻線組立であって、複数の巻線組合体を含んでおり、これらの各巻線組合体のそれぞれは、第１巻線部材と第２巻線部材とを組み合わせて構成され、第１巻線部材および第２の巻線部材のそれぞれは、ピッチｐのｎ倍（ｎは自然数）のピッチで配置されそれぞれが複数のスロットのひとつに挿入される複数の第１直線部と、ピッチｐのｎ倍のピッチで配置されそれぞれが各第１直線部の中間に位置して複数のスロットのひとつに挿入される複数の第２直線部と、この各第１直線部とその一側でそれに隣接する各第２直線部とをスロットの一端側外方で結合する複数の第１ターン部と、各第１直線部とその他側でそれに隣接する各第２直線部をスロットの他端側外方で結合する複数の第２ターン部とを有し、これらの各第１直線部、第１ターン部、第２直線部および第２ターン部は１つの帯状部材により連続するように形成されており、第１巻線部材と第２巻線部材は、複数のスロットの中の所定のスロットでは、第１の巻線部材の第１直線部が内層側に、第２巻線部材の第２直線部が外層側に位置し、またこの所定のスロットからｎ個離れたスロットでは、第２巻線部材の第１直線部が内層側に、第１巻線部材の第２直線部が外層側に位置するように、組み合わされているので、量産性の向上および小型化が可能な回転電機の固定子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１における巻線組立が適用された車両用交流発電機の固定子の外観を示す斜視図である。
【図２】  図１における巻線組立の構成を固定子とともに展開して示し、（Ａ）は展開正面図、（Ｂ）は（Ａ）における線Ｂ−Ｂに沿って見た側面図である。
【図３】  図１における巻線組立の構成を展開して示す展開正面図である。
【図４】  図３における１つの巻線部材の構成の一部を示す斜視図である。
【図５】  図３における１つの巻線組合体の構成の一部を示す斜視図である。
【図６】  図３における巻線部材の製造工程を示し、（Ａ）は巻回工程、（Ｂ）は変位工程を示す図である。
【図７】  平板状の固定子鉄心の構成を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】  巻線を巻回するための板状巻芯の構成を示す平面図である。
【図９】  巻線部材を螺旋状に巻回した後の押圧工程と変位工程を示す側面図である。
【図１０】  図６における変位工程を詳しく説明する模式図である。
【図１１】  巻線組立の異なる２種類の工程を比較して示すブロック図である。
【図１２】  巻線の図６とは異なる巻回工程を示す図である。
【図１３】  巻線の図６とは異なる変位工程を示す図である。
【図１４】  図３とは異なる巻線組立の構成を示す展開図である。
【図１５】  図３とはさらに異なる巻線組立の構成を示す展開図である。
【図１６】  この発明の実施の形態２における回転電機の巻線組立の製造方法の一工程を示す図である。
【図１７】  この発明の実施の形態２における回転電機の巻線組立の製造方法の図１６とは異なる一工程を示す図である。
【図１８】  この発明の実施の形態２における回転電機の巻線組立の製造方法の工程を示すブロック図である。
【図１９】  実施の形態１、２における巻線が適用された図１とは異なる車両用交流発電機の固定子の外観を示す斜視図である。
【図２０】  この発明の実施の形態２における巻線組立の製造工程の図１６におけるとは異なる方法を示す図である。
【図２１】  この発明の実施の形態３における巻線が適用された車両用交流発電機の固定子の外観を示す斜視図である。
【図２２】  図２１における第１の巻線部材の形状を説明するための斜視図である。
【図２３】  図２１における第１の巻線巻線の配列形状を説明するための斜視図である。
【図２４】  図２１における第２の巻線部材の形状を説明するための斜視図である。
【図２５】  図２１における第２の巻線部材の配列形状を説明するための斜視図である。
【図２６】  図２１における巻線組合体の組み合わせ配列形状を説明するための斜視図である。
【図２７】  この種従来の車両用交流発電機の固定子巻線の要部をフロント側およびリヤ側からそれぞれ見た斜視図である。
【図２８】  図２７における車両用交流発電機の固定子巻線に適用される導体セグメントの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  固定子、１１，１１Ａ  固定子鉄心、
１２，１２Ａ〜１２Ｃ  巻線組立、１３  スロット、
１４，１４Ａ〜１４Ｆ  巻線組合体、
２１，２１１，２１２，３５１，３５２，３６１，３６２  巻線部材、
２１Ａ  第１直線部、２１Ｂ  第２直線部、２１Ｃ  第１ターン部、
２１Ｄ  第２ターン部、２５Ａ，２５Ｂ  板状巻芯、
２９Ａ〜２９Ｄ  可動部材、２９ａ〜２９ｄ  ピン、３０  ブレード、
３５  第１の巻線部材、３６  第２の巻線部材、３７  第１の巻線組合体、
３８  第２の巻線組合体、３９Ａ  第１部分、３９  第２部分。
【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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