(57)【要約】    【課題】  整流子ライザーから突極部へ渡り線を断線しないように設ける回転子とその巻線方法を提供することにある。      【解決手段】  シャフト８を嵌合固定し複数の突極部４を有する電機子コア２と、前記突極部４それぞれに巻線１０を連続巻きしたコイル１１とからなる回転子１において、連続巻きする巻線１０の前記コイル１１への渡り線１２を前記シャフト８へ１回以上巻き付ける。好ましくは、渡り線をシャフトへ１．５回巻回する。最初以外の渡り線についても適用できる。【選択図】  図１
2006180678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトを嵌合固定し複数の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルとからなる回転子において、
連続巻きする巻線の前記コイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けたことを特徴とする回転子。
【請求項２】
シャフトを嵌合固定し複数の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルとからなる回転子において、
連続巻きする巻線の最初の前記コイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けたことを特徴とする請求項１記載の回転子。
【請求項３】
ｎを３以上の任意の整数とし、中央にシャフトを嵌合する開孔を備えた環状部と、前記環状部から放射状に１番からｎ番までのｎ個の突極部を設けた電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルと、前記コイルに接続される１番からｎ番までのｎ本の整流子ライザーと、前記整流子ライザーにそれぞれ接続された整流子と、からなる回転子において、
前記突極部と前記整流子ライザーの前記番号を同じ軸まわりの方向で連番に設定し、整流子ライザーの１番を前記突極部のｎ−１番とｎ番の間の軸まわりの角度位置に配置し、巻始めに前記第１の整流子ライザーに巻回した巻線を前記シャフトに１．５回巻回してから前記突極部の１番に巻回し、連続して同じ番号の前記整流子ライザーと前記突極部を直列に巻回してある構成を有することを特徴とする請求項２記載の回転子。
【請求項４】
シャフトを嵌合固定し複数の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルとからなる回転子において、
連続巻きする巻線の前記コイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けたことを特徴とする回転子の巻線方法。
【請求項５】
シャフトを嵌合固定し複数の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルとからなる回転子において、
連続巻きする巻線の最初の前記コイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けたことを特徴とする請求項４記載の回転子の巻線方法。
【請求項６】
ｎを３以上の任意の整数とし、中央にシャフトを備え、放射状に１番からｎ番までのｎ個の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルと、前記コイルに接続される１番からｎ番までのｎ本の整流子ライザーと、前記整流子ライザーにそれぞれ接続された整流子と、からなる回転子の巻線方法において、
前記突極部と前記整流子ライザーの前記番号を同じ軸まわりの方向で連番に設定し、整流子ライザーの１番を前記突極部のｎ−１番とｎ番の間の軸まわりの角度位置に配置し、巻始めに最初の前記１番の整流子ライザーに巻回した巻線を前記シャフトに１．５回巻回した後前記突極部の１番に巻回し、その後、順次同じ番号の前記整流子ライザーと前記突極部を直列に巻回することを特徴とする請求項５記載の回転子の巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機一般における回転子とその巻線方法、特に整流子ライザーを有する３極コアＤＣモータの回転子とその巻線方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の分野において、巻線のターン数が多くなり線積率がアップしている。このため、回転子の巻線用導体は極細導体が採用されている。その材料は、一般には、タフピッチ（ＴＰＣ）や無酸素銅（ＯＦＣ）等が用いられるが、これらは低強度のため巻線加工で断線し易い。Ｃｕ−Ａｇ（銅―金）系合金導体は、強度と導電性に優れているが、コストおよび生産性の点で問題がある。実用上の理由から、伸縮性と巻線性に適したＡｇ（銀）を重量％で数％以下含む銅合金が提案されている。
【０００３】
これらの巻線用導体を用いたとしても、巻数が増えたことで、従来のテンション（張力）値では巻崩れ、巻き緩み等が発生する。対応策としてテンション圧をアップさせると、巻形状は良くなるが、渡り線の突っ張り断線（特許文献１参照）を誘発させる結果となる。
【０００４】
例えば、３極コアＤＣモータ部品である回転子製作工程において、従来の巻線方法は、銅線のスタート線を、整流子ライザー（１）に結線し、この銅線を対応する位置の突極部の１番コアへ巻き付けるが、このとき、突極部の３番コアの巻線エリアを横切るように電線を引き回す。
【０００５】
図２は従来の回転子の巻線方法を示す説明図である。図２（ａ）は巻線の結線状態を示す展開図、図２（ｂ）は巻線の手順を示す工程図である。ただし、図中、スタート線、エンド線、巻線方向は図示のとおりとする。
【０００６】
回転子１の電機子コア（ロータコア）２は、打ち抜き成形された磁性鋼板を積層して構成し、中心に貫通孔を有する環状部３と、その環状部３から放射状に突設した３つの突極部４を有する。突極部４は一方向軸周りに１番コアから３番コアまで等間隔で形成される。整流子ホルダ５は、連結した整流子６と整流子ライザー７を樹脂でインサート成形等の方法で固定して形成する。整流子ホルダ５は中央に形成した開孔にシャフト８を嵌合する。
【０００７】
巻線方向を図２（ａ）において左方向とするとき、巻線順の番号を付した整流子ライザー（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と突極部（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の配置関係を図２（ａ）に示す。即ち、シャフト８周りの角度位置でみたとき、整流子ライザー１（Ｒ１）が突極部４の２番コア（Ｐ２）と３番コア（Ｐ３）の間に配置されるように全体（整流子ライザーと突極部）を配置する。
【０００８】
この状態から、図２（ａ）に示すように、まず巻線１０のスタート線９を整流子ライザー１（Ｒ１）に数回巻き付け、次に、直線的に引き出して突極部４の１番コア（Ｐ１）に巻回し、整流子ライザー２（Ｒ２）へ引き出し巻き付ける（図２（ｂ）（１）参照）。その後、図２（ａ）に示すように、巻線１０を整流子ライザー２（Ｒ２）から引き出し、突極部４の２番コア（Ｐ２）に所定数巻回し、整流子ライザー３（Ｒ３）に引き出し巻き付ける（図２（ｂ）（２）参照）。次に、図２（ａ）に示すように、整流子ライザー３（Ｒ３）から引き出した巻線１０を突極部４の３番コア（Ｐ３）に所定数巻回し、整流子ライザー１（Ｒ１）へ巻き付ける（図２（ｂ）（３）参照）。巻線１０をこの３番コア（Ｐ３）へ巻回するとき、巻き始めに整流子ライザー１（Ｒ１）から直線的に引き出した巻線１０の上に重ね巻きすることになる。その巻き始めに直線的に引き出した巻線１０は、重ね巻きされる過程で湾曲させられる。
なお、前記突極部４に巻回した巻線１０はコイル１１を構成する。整流子ライザー７と突極部４の間の巻線１０は渡り線１２と表す。
【特許文献１】特開平１−２２２６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このため、最後の突極部の３番コアに巻線を行う際、積層されていく銅線が次第に突極部の１番コアへの渡り線を圧迫し、整流子ライザー結線部との線間にストレスを与えることになる。その結果、整流子ライザーのエッジ部で銅線を断線（図２（ｂ）（３）のＡを参照）する断線不良を引き起こすことがある。
特に線積率の高い機種においては、巻線テンション圧を上昇させる為、この断線の症状が顕著に現れる。
【００１０】
また、巻き始めは整流子ライザーへ短い距離で直線状に結線される為に巻線が受けるストレスが直接に結線部分に加わるため、結線後に結線部分に断線が発生し易くなる。これを解消するために、渡り線の結線をたるませて結線すると、渡り線が安定せず、結線作業が行いにくくなる。
【００１１】
本発明の目的は、整流子ライザーから突極部へ渡り線を断線しないように設ける回転子とその巻線方法を提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、渡り線をシャフトに１回以上巻き付けることを特徴とする。前記渡り線は直列巻きの巻線の最初のみならず任意の位置の渡り線でもよい。
具体的には、以下の手段を採用する。
（１）  シャフトを嵌合固定し複数の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルとからなる回転子において、
連続巻きする巻線の前記コイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けたことを特徴とする。
（２）  シャフトを嵌合固定し複数の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルとからなる上記（１）記載の回転子において、
連続巻きする巻線の最初の前記コイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けたことを特徴とする。
（３）  ｎを３以上の任意の整数とし、中央にシャフトを嵌合する開孔を備えた環状部と、前記環状部から放射状に１番からｎ番までのｎ個の突極部を設けた電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルと、前記コイルに接続される１番からｎ番までのｎ本の整流子ライザーと、前記整流子ライザーにそれぞれ接続された整流子と、からなる上記（２）記載の回転子において、
前記突極部と前記整流子ライザーの前記番号を同じ軸まわりの方向で連番に設定し、整流子ライザーの１番を前記突極部のｎ−１番とｎ番の間の軸まわりの角度位置に配置し、巻始めに前記第１の整流子ライザーに巻回した巻線を前記シャフトに１．５回巻回してから前記突極部の１番に巻回し、連続して同じ番号の前記整流子ライザーと前記突極部を直列に巻回してある構成を有することを特徴とする。
（４）  シャフトを嵌合固定し複数の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルとからなる回転子の巻線方法において、
連続巻きする巻線の前記コイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けたことを特徴とする。
（５）  シャフトを嵌合固定し複数の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルとからなる上記（４）記載の回転子の巻線方法において、
連続巻きする巻線の最初の前記コイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けたことを特徴とする。
（６）  ｎを３以上の任意の整数とし、中央にシャフトを備え、放射状に１番からｎ番までのｎ個の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルと、前記コイルに接続される１番からｎ番までのｎ本の整流子ライザーと、前記整流子ライザーにそれぞれ接続された整流子と、からなる上記（５）記載の回転子の巻線方法において、前記突極部と前記整流子ライザーの前記番号を同じ軸まわりの方向で連番に設定し、整流子ライザーの１番を前記突極部のｎ−１番とｎ番の間の軸まわりの角度位置に配置し、巻始めに最初の前記１番の整流子ライザーに巻回した巻線を前記シャフトに１．５回巻回した後前記突極部の１番に巻回し、その後、順次同じ番号の前記整流子ライザーと前記突極部を直列に巻回することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、シャフトを嵌合固定し複数の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルとからなる回転子において、連続巻きする巻線の前記コイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けることにより、渡り線が断線することを防止することができる。
【００１４】
特に、連続巻きする巻線の最初の整流子ライザーから最初のコイルへの渡り線を前記シャフトへ１回以上巻き付けることにより、後から重ね巻きされることによる最初の渡り線の断線を防止することができる。
【００１５】
さらに、ｎを３以上の任意の整数とし、ｎ個の突極部とｎ本の整流子ライザーを有する回転子、即ち、
中央にシャフトを備え、放射状に１番からｎ番までのｎ個の突極部を有する電機子コアと、前記突極部それぞれに巻線を連続巻きしたコイルと、前記コイルに接続される１番からｎ番までのｎ本の整流子ライザーと、前記整流子ライザーにそれぞれ接続された整流子と、からなる回転子の巻線方法において、前記突極部と前記整流子ライザーの前記番号を同じ軸まわりの方向で連番に設定し、第１の整流子ライザーの１番を突極部のｎ−１番とｎ番の間の軸まわりの角度位置に配置し、巻始めに最初の整流子ライザーに巻回した巻線をシャフトに１．５回巻回した後１番の突極部に巻回し、その後、順次同じ番号の整流子ライザーと突極部を直列に巻回したので、この構成を有する回転子特有の断線防止作用を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は巻き始めの最初の渡り線をシャフトに１回以上巻回することを特徴とする。この特徴は突極部および整流子ライザーの数が３以上任意の数の場合にも適用できる。さらには、巻き始め以外の渡り線についても適用することができる。
【００１７】
本発明の巻線方法は、スタート線を整流子ライザー（１）へ結線した後、シャフトのまわりに右回り又は左回りで１回以上任意の回数巻き付け、その後突極部の１番コアへ巻線を行う。
【００１８】
この１番コアへの渡り線をシャフトに巻き付けることで、この渡り線はシャフトとコアに密着した状態を保つことができ、突極部の１番以外のコアの巻線エリアを横切る渡り線にはならない。従って、１番以外の任意番コア巻線時にも１番コアの渡り線へストレスが掛かることが解消できる。
【００１９】
また、整流子ライザーと突極部に巻回したコイルとの間の渡り線を、直列巻きの巻線の最初の渡り線に限らず、シャフトに１回以上巻き付ける構成とすることもできる。
【００２０】
本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００２１】
本発明は、突極部および整流子ライザーの数（ｎ）を３以上とした場合に成り立ち、その場合に実施例を構成することができる。
【００２２】
説明の都合上、ここで説明する実施例は、前記ｎを３とした場合の実施例で説明する。
【００２３】
図１は本発明の回転子の巻線方法を示す説明図である。図１（ａ）は巻線の結線状態を示す展開図、図１（ｂ）は巻線の手順を示す工程図である。ただし、図中、スタート線、エンド線、巻線方向は図示のとおりとする。
【００２４】
図１の本発明の回転子１の構成は、図２の従来の回転子の構成と比べ、巻線の巻線方法が異なるだけなので、図２で説明した共通の構成は省略する。
【００２５】
即ち、図１の回転子１における環状部３と突極部４を有する電機子コア（ロータコア）２、連結した整流子６と整流子ライザー７を備える整流子ホルダ５、シャフト８は図２のものと同じもので、説明は省略する。なお、整流子ライザー７と電機子コア２の間に整流子基台（図示省略）が有る場合には、渡り線１２をこの基台の根本に密着して設ける。
【００２６】
この状態から、図１（ａ）に示す巻線順序に従って、まず巻線１０のスタート線９を整流子ライザー１（Ｒ１）に数回巻き付け、整流子ライザー１（Ｒ１）からシャフト８の周りに右回りで１．５回巻きつけ（図１（ｂ）（１）のＢを参照）、その後、突極部４の１番コア（Ｐ１）に必要数巻回する。
【００２７】
このとき、巻線１０をシャフト８の周りに巻き付ける回数は、突極部４と整流子ライザー７の配置関係により決めることができ、１回以上、例えば１回以上１０回以下とし、好ましくは１回以上２回以下とする。図１のような突極部４と整流子ライザー７の配置関係とした場合には、特に１．５回が好ましい。巻き付ける回数を最低限の１回を確保すれば、シャフト８に巻線１０が巻き付き、整流子ライザー７から引き出した巻線１０が、突極部４の重ね巻き領域に飛び出さないので、重ね巻きにより引っ張られることが無くなり、比較的ゆるく巻き付けることができ、断線が抑止できる。巻線１０のシャフト８への巻き付け回数は必要な１回を超えて２回以上に増えるにつれて、不要な巻き付けになると共にゆるく巻き付けることが難しくなる。
【００２８】
次に、巻線１０を突極部４の１番コア（Ｐ１）から引き出し、整流子ライザー２（Ｒ２）へ引き出し巻き付ける（図１（ｂ）（１）参照）。その後、図１（ａ）に示すように、巻線１０を整流子ライザー２（Ｒ２）から引き出し、突極部４の２番コア（Ｐ２）に所定数巻回し、整流子ライザー３（Ｒ３）に引き出し巻き付ける（図１（ｂ）（２）参照）。次に、図１（ａ）に示すように、整流子ライザー３（Ｒ３）から引き出した巻線を突極部４の３番コア（Ｐ３）に所定数巻回し、整流子ライザー１（Ｒ１）へ戻し巻き付ける（図１（ｂ）（３）参照）。
【００２９】
巻線１０をこの３番コア（Ｐ３）へ巻回するとき、巻き始めに整流子ライザー１（Ｒ１）から引き出した巻線１０はシャフト８と突極部４のコアの周りに密着した状態で巻き付けられているので、突極部４の巻線領域にはみ出すことが無く、その上に重ね巻きされることがなくなる。また、シャフトの周りに巻き付けるので、多少ゆるく巻き付けることができ、多少引っ張られても断線することがなくなる。
【００３０】
以上の説明以外に、整流子ライザーと突極部に巻回したコイルとの間の渡り線を、直列巻きの巻線の最初の渡り線に限らず、シャフトに１回以上巻き付ける構成もとる。この場合の作用・効果も上記した実施例の作用・効果と同じになる。
【００３１】
以上説明した本発明は、その構成要素を機能が変更しない限りにおいて変更できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の回転子の巻線方法を示す説明図である。
【図２】従来の回転子の巻線方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    回転子
２    電機子コア（ロータコア）
３    環状部
４    突極部
５    整流子ホルダ
６    整流子
７    整流子ライザー
８    シャフト
９    スタート線
１０    巻線
１１    コイル
１２    渡り線
【図１】
2006180678.tif 000003
【図２】
2006180678.tif 000004