(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、前記シャフトに固定されるとともに径方向に放射状に延在する複数のティースを有するコアと、前記シャフト又はコアに固定されるとともに前記コアと同軸上に配置された、周方向に位置する複数の要素からなる円筒状のコンミテータと、前記コンミテータの一つの要素に接合された第１接合部から出発し前記ティースの第１ティース間に導入され前記ティースの複数本に渡り重ね巻される部分を有し前記ティースの第２ティース間から導出され前記１つの要素のとなりの要素に接合された第２接合部にて終了するワイヤの重ね巻き部が順次周方向に複数形成されたコイル、を有する直流ブラシモータのロータユニットにおいて、
前記第２ティース間は前記第１ティース間のとなりのティース間であり、前記第１接合部と前記第１ティース間との周方向の位相、及び前記第２接合部と前記第２ティース間との周方向の位相がそれぞれ略同一であり、
前記ワイヤの重ね巻き部は、前記第１接合部から出発し前記第１ティース間に導入され前記ティースの所定複数本に渡り複数回重ね巻された後、前記第１ティース間及び第２ティース間にて挟まれる所定ティースのまわりを１回巻回され、前記第２ティース間から導出され前記第２接合部にて終了することを特徴とする直流ブラシモータのロータユニット。
【請求項２】
請求項１において、前記コンミテータの少なくとも１部は前記コアの軸方向長さ内に配置されており、前記第１接合部及び第２接合部は、前記コンミテータの軸方向の一方の端面上に形成されていることを特徴とする直流ブラシモータのロータユニット。
【請求項３】
請求項２における直流ブラシモータのロータユニットの前記コイルの巻線方法であって、
一方の端面上に前記コンミテータの要素数の半分の数のフックが周方向に配置された略円筒状の中治具を、周方向において前記各フックの位相が前記コンミテータの隣り合う各要素の位相の略中央になるように前記コンミテータの内部空間に配置し、前記ワイヤの重ね巻き部を前記第１接合部から第２接合部に向けて一回転方向にてワイヤを巻回することにより作製した後、前記第２接合部に最も近い位置にある前記フックにワイヤを係止させる一回転方向巻回工程と、前記ワイヤの重ね巻き部を前記第２接合部から第１接合部に向けて前記一回転方向とは逆の他回転方向にてワイヤを巻回することにより作製した後、前記第１接合部に最も近い位置にある前記フックにワイヤを係止させる他回転方向巻回工程と、を交互に実施することにより前記ワイヤの重ね巻き部を順次周方向に複数形成した後、複数の前記第１接合部及び第２接合部にて前記ワイヤを前記コンミテータの軸方向の一方の端面上にて接合し、前記複数の第１接合部及び第２接合部より径方向内側の前記フック周辺に存在するワイヤを切断除去することを特徴とする直流ブラシモータのロータユニットの前記コイルの巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流ブラシモータの回転部材を構成しているロータユニット及びそのコイルの巻線方法に関し、特に、コアにおける複数のティースに渡りワイヤが重ね巻きされるタイプのコイルを有するロータユニット及びそのコイルの巻線方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特開２０００−６００８４号公報等に記載されているように、図６に示すような、直流ブラシモータの回転部材を構成しているロータユニットが知られている。図６に記載されているように、かかる直流ブラシモータのロータユニットは、大略的には、シャフト１００と、シャフト１００に固定されるとともに径方向に放射状に延在する複数のティースＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，・・・（１２枚）を有するコア１０１と、シャフト１００又はコア１０１に固定されるとともにコア１０１と同軸上に配置された、周方向に位置する複数の要素（１２枚）からなる円筒状のコンミテータ１０２と、コンミテータ１０２及びコア１０１に一定の規則により巻回されたワイヤ１０３により形成されたコイル１０４から成り立っている。ここで、コンミテータ１０２は、コア１０１の軸方向長さ内に配置されておらず、コア１０１から軸方向に所定距離離間した位置に配設されており、また、コンミテータ１０２の外周部においては、各要素上に、各要素ごとにワイヤ１０３を係止し接合するためのフックｂ，ｃ，ｄ，・・・（１２個）が設けられている。
【０００３】
かかるロータユニットにおけるコイル１０４のワイヤ１０３の巻き方について図７を用いて説明する。図７は、図６に示した本従来技術に係るロータユニットのワイヤ１０３の巻線具合を模式的に示した図（周方向の展開図）であり、ここでは、説明の便のため、図６にて実際に見える範囲内における主要なワイヤの巻線具合のみを簡単に示している。図７において、コンミテータのフックａから出発したワイヤ１０３は、ティースＡの左側のティース間に導入され、３ティースＡ，Ｂ，Ｃに渡り数回重ね巻されたのち（図７においては１回分のみ図示）、ティースＣ，Ｄ間から導出されフックａのとなりのフックｂにて終了する１つの巻線単位（重ね巻き部）が形成されており（図中矢印の方向に巻線されている）、この重ね巻き部が順次周方向に１ティース（１要素）づつずれた形で１２回形成されることにより、ワイヤ１０３がコイル１０４を形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなコア１０１における複数のティースに渡りワイヤ１０３が重ね巻きされるタイプのコイル１０４を有するロータユニットにおいて、上記した図７に示すようにワイヤ１０３を巻線すると、例えば、ティースＣ，Ｄ間から導出されてフックｂに到達するワイヤ部分とフックｃからティースＢ，Ｃ間に導入されるワイヤ部分とが互いに交差することになる（図７におけるＺ点参照。実際は、これらＺ点が１２個発生する）。
【０００５】
これは、図７に示すように、フックの周方向の位相と、当該フックから導入されるコア１０１のティース間の周方向の位相及び当該フックへ導出されるコア１０１のティース間の周方向の位相が共にずれていることに起因している。換言すれば、図７においては、ティース間（例えばティースＣ，Ｄ間）から導出されてフック（例えばフックｂ）に到達するワイヤ部分と、フック（例えばフックｃ）からティース間（例えばティースＢ，Ｃ間）に導入されるワイヤ部分とが、図７において上下方向に平行に存在せず、互いにななめにわたっていることに起因している。
【０００６】
このように、コンミテータとコアとの間にてやりとりされるワイヤ部分において上記したような交差部（Ｚ点）が発生すると、当該交差部において少なくともワイヤ自身の外径寸法分だけコイルの占めるボリュームが大きくなる。従って、上記したような図６に示すような、コンミテータ１０２がコア１０１から軸方向に所定距離離間した位置に配設されているロータユニットにおいては、コンミテータとコアとの間にてやりとりされるワイヤ部分においてコイルの占めるボリュームが大きくなることにより、直流ブラシモータ全体としての小型化要求に反する結果となる。
【０００７】
また、特開２００１−８６７１９号公報に記載されているように、コンミテータがコアの内部空間内においてコアの軸方向長さ内に配置されているタイプのロータユニットにおいては、ワイヤをコンミテータに係止し接合するための接合部（図６におけるフックに相当）は、コンミテータを構成する各要素の軸方向の一方（外側）の端面上に形成されている。従って、かかるタイプのロータユニットにおいて、上述したようにコンミテータとコアとの間にてやりとりされるワイヤ部分に上記したような交差部（Ｚ点）が形成されると、当該交差部がコンミテータを構成する各要素の軸方向の一方（外側）の端面上（接合部近傍）に形成されることに繋がり、当該交差部において少なくともワイヤ自身の外径寸法分だけコイル高さ（コイルの占める軸方向長さ）も高くなる。従って、コンミテータがコアの内部空間内においてコアの軸方向長さ内に配置されているタイプのロータユニットにおいては、上記した交差部の発生により、直流ブラシモータ全体としての小型化要求に反するのみならず、モータの全長短縮化要求にも反する結果となる。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、コアにおける複数のティースに渡りワイヤが重ね巻きされるタイプのコイルを有する直流ブラシモータのロータユニットにおいて、コイルの小型化を達成可能なロータユニット及びそのコイルの巻線方法を提供することを技術的課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、シャフトと、前記シャフトに固定されるとともに径方向に放射状に延在する複数のティースを有するコアと、前記シャフト又はコアに固定されるとともに前記コアと同軸上に配置された、周方向に位置する複数の要素からなる円筒状のコンミテータと、前記コンミテータの一つの要素に接合された第１接合部から出発し前記ティースの第１ティース間に導入され前記ティースの複数本に渡り重ね巻される部分を有し前記ティースの第２ティース間から導出され前記１つの要素のとなりの要素に接合された第２接合部にて終了するワイヤの重ね巻き部が順次周方向に複数形成されたコイル、を有する直流ブラシモータのロータユニットにおいて、前記第２ティース間は前記第１ティース間のとなりのティース間であり、前記第１接合部と前記第１ティース間との周方向の位相、及び前記第２接合部と前記第２ティース間との周方向の位相がそれぞれ略同一であり、ワイヤの重ね巻き部は、第１接合部から出発し第１ティース間に導入されティースの所定複数本に渡り複数回重ね巻された後、第１ティース間及び第２ティース間にて挟まれる所定ティースのまわりを１回巻回され、第２ティース間から導出され第２接合部にて終了する構成とした。
【００１０】
本発明にかかる直流ブラシモータのロータユニットによれば、コイルにおいて順次周方向に複数形成されるワイヤの重ね巻き部は、各々、コンミテータの一つの要素に接合された第１接合部から出発し、当該第１接合部と周方向の位相が略同一の第１ティース間に導入されティースの複数本に渡り重ね巻される部分を有し、第１ティース間のとなりのティース間である第２ティース間から導出され、当該第２ティース間と周方向の位相が略同一である、当該１つの要素のとなりの要素に接合された第２接合部にて終了することになる。従って、コンミテータとコアとの間にてやりとりされるワイヤ部分は、全て周方向において略同一位相面内において存在することになり、上記したような従来技術における交差部（Ｚ点）が発生することはない。よって、本発明によれば、当該交差部が発生しない分、コンミテータとコアとの間にてやりとりされるワイヤ部分においてコイルの占めるボリュームを削減することができ、コイルの小型化要求、ひいては直流ブラシモータ全体としての小型化要求に貢献することが可能となる。なお、上記したワイヤの重ね巻き部においては、「ティースの複数本に渡り重ね巻される部分」を有し、最終的に、第１ティース間のとなりのティース間である第２ティース間からワイヤが導出されていればよく、「ティースの複数本に渡り重ね巻される部分」においては、当該複数本のティース同士にて形成されるどのティース間同士にて重ね巻きしてもよい。また、ここにいう「ワイヤの重ね巻き部が順次周方向に複数形成」とは、結果的に重ね巻き部が順次周方向に複数形成されていればよく、ワイヤをコアに巻回していく過程においては、重ね巻き部を形成していく周方向の順番は任意である。
本発明のワイヤの重ね巻き部は、第１接合部から出発しワイヤを第１ティース間に導入した後、ある所定複数本のティースに渡り単純に複数回重ね巻きし、その後、第１ティース間及び第２ティース間にて挟まれる所定ティースのまわりを１回巻回するという単純な巻線形態により構成されるので、より生産性の高い、安価な直流ブラシモータのロータユニットを提供することが可能となる。
【００１１】
この場合、本発明は、コンミテータの少なくとも１部がコアの軸方向長さ内に配置されており、第１接合部及び第２接合部が、コンミテータの軸方向の一方の端面上に形成されている直流ブラシモータのロータユニットに適用するとよい。このように、第１接合部及び第２接合部がコンミテータの軸方向の一方の端面上に形成されているタイプのロータユニットにおいては、上述したようにコンミテータとコアとの間にてやりとりされるワイヤ部分に上記したような交差部（Ｚ点）が形成される場合には、当該交差部がコンミテータを構成する各要素の軸方向の一方（外側）の端面上（第１及び第２接合部近傍）に形成されることになるところ、本発明においては、当該交差部が形成されないので、少なくともワイヤ自身の外径寸法分だけコイル高さを短縮することができる。従って、かかるタイプのロータユニットにおいては、本発明を適用することにより、コイルの小型化要求のみならず、コイル高さの低減要求にも貢献することが可能となる。
【００１３】
また、上記したコンミテータの少なくとも１部がコアの軸方向長さ内に配置されており、第１接合部及び第２接合部が、コンミテータの軸方向の一方の端面上に形成されている直流ブラシモータのロータユニットにおいては、そのコイルの巻線方法として、まず、一方の端面上に前記コンミテータの要素数の半分の数のフックが周方向に配置された略円筒状の中治具を用意し、その中治具を、周方向において前記各フックの位相が前記コンミテータの隣り合う各要素の位相の略中央になるように前記コンミテータの内部空間に配置し、その後、前記ワイヤの重ね巻き部を前記第１接合部から第２接合部に向けて一回転方向にてワイヤを巻回することにより作製した後、前記第２接合部に最も近い位置にある前記フックにワイヤを係止させる一回転方向巻回工程と、前記ワイヤの重ね巻き部を前記第２接合部から第１接合部に向けて前記一回転方向とは逆の他回転方向にてワイヤを巻回することにより作製した後、前記第１接合部に最も近い位置にある前記フックにワイヤを係止させる他回転方向巻回工程とを交互に実施することにより前記ワイヤの重ね巻き部を順次周方向に複数形成した後、複数の前記第１接合部及び第２接合部にて前記ワイヤを前記コンミテータの軸方向の一方の端面上にて接合し、最後に、前記複数の第１接合部及び第２接合部より径方向内側の前記フック周辺に存在するワイヤを切断除去する方法を採用することが望ましい。
【００１４】
通常は、コンミテータ側にワイヤを係止・接合させるために形成された図６に示したようなフックは、コンミテータを構成する要素数だけ必要である。しかし、本発明に係るコイルの巻線方法によれば、コンミテータの各要素とワイヤとの接合は、中治具に形成されたフックとは別位置の、コンミテータの軸方向の一方の端面上にある第１・第２接合部において行なわれ、当該中治具のフックは、ワイヤをコンミテータの各要素の第１・第２接合部において接合するためのワイヤの位置決めをするためのみに用いることになる。そして、コイルを構成するワイヤを中治具に形成されたフックに係止させていく過程においては、中治具に形成されたフックの数がコンミテータの要素数の半分の数であるので、上記した図６に示したようにコンミテータを構成する要素数だけワイヤを係止・接合するためのフックが必要である場合に比して、フック間距離が広くなり、適当な巻線装置にてフックにワイヤを係止させていくにあたりその自由度が広がり、より容易かつ簡易にコイルを巻線することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る直流ブラシモータのロータユニットの実施の形態を、図面を用いて説明する。まず、図１を用いて、本発明に係るロータユニットのコイル内に複数存在するワイヤの重ね巻き部の１つ（１単位）を取り上げ、その構成を簡単に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るロータユニットのコイル内のワイヤの重ね巻き部の１つ（１単位）の巻線具合を模式的に示した図（周方向の展開図。周方向は左右方向に対応する。）である。ここでは、３ティース（所定複数本のティース）の重ね巻きを行なった場合の例を示している。図１中の矢印はワイヤ１の巻線方向を示している。
【００１７】
図１において、ワイヤ１は、コンミテータ９において周方向に複数存在する要素のうちの１つの要素ａ上に接合された第１接合部３から出発し、コア７に径方向に放射状に延在する複数のティースのうちの１つであるティースＡと図示しないティースＡの左側に存在するティースとの間のティース間（第１ティース間）に導入されている。その後ワイヤ１は、３つのティースＡ，Ｂ，Ｃにわたり重ね巻きされている。図１では、説明の便のためこの重ね巻きは１回となっているが、実際は複数回（例えば２２回）実施されている。複数回重ね巻きされた後ワイヤ１は、ティースＡ（所定ティース）の回りに１回巻回され、ティースＡ，Ｂ間（第２ティース間）から導出され、要素ａのとなりの要素ｂ上の第２接合部５にて接合されている。以上第１接合部３から第２接合部５までにてワイヤの重ね巻き部の１単位が構成されている。
【００１８】
図１において特筆すべき点は、上記した第１ティース間と第２ティース間とは互いにとなりあうティース間であり、第１接合部３と第１ティース間との周方向の位相（図１における左右方向の位置）、及び第２接合部５と第２ティース間との周方向の位相（図１における左右方向の位置）が同一になっていることである。従って、第１接合部３から第１ティース間に向けて導入されるワイヤ部分と、第２ティース間から第２接合部５に向けて導出されるワイヤ部分（コンミテータ９とコア７との間にてやりとりされるワイヤ部分）とが、全て周方向において略同一位相面内において存在することになり（図１においては上下方向）、コンミテータ９とコア７との間にてやりとりされるワイヤ部分において交差部（図７におけるＺ点に対応）が発生することはない。
【００１９】
以上、図１を用いて本発明に係るロータユニットのコイル内のワイヤの重ね巻き部の１つ（１単位）の巻線具合について説明した。実際のロータユニットにおいては、この図１に示したワイヤの重ね巻き部が順次周方向に形成されることによりコイル全体が形成されている。このコイル全体の巻線の様子を図２に示す。ここで、図２は、４極の４ブラシタイプの直流モータにおける、ティース数及びコンミテータの要素数が１２のロータユニットについて、３ティースの重ね巻きを実施したコイル全体の巻線具合の第１実施形態を模式的に示した図（周方向の展開図。周方向は左右方向に対応する。シャフトは図示していない。）である。なお、図２以下の図において、前記図１における部材及び部位等と同一ないし均等のものは図１と同一符号をもって示し重複した説明を省略する。
【００２０】
図２においては、図１に示したような、第１接合部３から出発し第２接合部５にて終了するワイヤの重ね巻き部の１単位が順次１２箇所形成されて、コイル全体の巻線が形成されている。すなわち、最初の重ね巻き部は、まずコンミテータ９の１つの要素であるａ上に形成されたフック１１ａ（第１接合部。ワイヤ１が係止・接合されている。）から出発し、コア７のティースＬ，Ａ間（第１ティース間）に導入され、３つのティースＡ，Ｂ，Ｃ（所定複数本のティース）にわたり２２回巻回された後（図２においては１回）、ティースＡ（所定ティース）の回りを１回巻回され、ティースＡ，Ｂ間（第２ティース間）から導出されて、コンミテータ９の要素ａのとなりの要素ｂ上に形成されたフック１１ｂ（第２接合部）にて終了している。
【００２１】
次の重ね巻き部は、先の重ね巻き部において第２接合部であったフック１１ｂを第１接合部として開始され、ティースＡ，Ｂ間（第１ティース間）に導入され、３つのティースＢ，Ｃ，Ｄ（所定複数本のティース）にわたり２２回巻回された後（図２においては１回）、ティースＢ（所定ティース）の回りを１回巻回され、ティースＢ，Ｃ間（第２ティース間）から導出されて、コンミテータ９の要素ｂのとなりの要素ｃ上に形成されたフック１１ｃ（第２接合部）にて終了している。なお、フック１１ｂにおいてワイヤ１は、切断されていても連続していてもよい。
【００２２】
以上のようにして順次重ね巻き部が形成されていき、１２個目の重ね巻き部（フック１１ｌが第１接合部、フック１１ａが第２接合部）が形成された段階でコイル全体としての巻線が終了している。図１の説明において述べたとおり、図２においても、コンミテータ９とコア７との間にてやりとりされるワイヤ部分において交差部（図７におけるＺ点に対応）が発生することはない。なお、図２においては、コイルの巻線は、全て一回転方向(図２においては、反時計回り方向)にて実施されている。また、図２におけるロータユニットは、コンミテータ９の各要素上にワイヤ１を係止・接合するためのフック１１ａ〜１１ｌが形成されており、コンミテータ９がコア７から軸方向（図２において上下方向。シャフトは図示せず。）に所定距離離間した位置に配設されているロータユニットを想定したものである。
【００２３】
次に、図３を用いて、４極の４ブラシタイプの直流モータにおける、ティース数及びコンミテータの要素数が１２のロータユニットについて、３ティースの重ね巻きを実施したコイル全体の巻線具合の第２実施形態を説明する。図３も図２と同様、周方向に展開した模式図である（シャフトは図示していない）。図３における図２との主な相違点は、ワイヤ１を巻線していく段階において、コンミテータ９の要素数の半分の数（６つ）のフック１３ａ〜１３ｆが周方向に配置され、円筒状のコンミテータ９の内部空間に配置される略円筒状の中治具（詳細は、図５における説明にて後述する）が必要になる点、ワイヤ１を巻線していく段階において、ワイヤ１の各重ね巻き部１２個所の巻線方向が、それぞれ交互に反時計回り（一回転方向）と時計回り（他回転方向）になっている点、コンミテータ９には図２におけるフック１１ａ〜１１ｌに対応する部材がなく、ワイヤ１が直接コンミテータ９の各要素の表面の接合部（９ａ１、９ｂ１、９ｂ２等）に接合されている点である。
【００２４】
また、図３においては、コンミテータ９がコア７の内部空間内においてコア７の軸方向（上下方向）長さ内に配置されているタイプのロータユニットを想定している（図３では、説明の便のため、コンミテータ９がコア７から軸方向（上下方向）に所定距離離間した位置に配設されているように記載している）。従って、ワイヤ１をコンミテータ９に接合するための接合部（９ａ１、９ｂ１、９ｂ２等。第１接合部、第２接合部）は、コンミテータ９を構成する各要素の軸方向の一方（図３において上側）の端面上に形成されているものとする（図３では、説明の便のため、コンミテータ９の各要素の外周面上に接合部が形成されているように記載している）。また、図３においては、コンミテータ９の要素数の半分の数（６つ）のフック１３ａ〜１３ｆが端面上において周方向に配置された円筒状の中治具が、円筒状のコンミテータ９の内部空間に配置されているものとする。また、当該中治具のコンミテータ９への配置は、周方向において各フック１３ａ〜１３ｆの位相がコンミテータ９のとなり合う各要素ａ〜ｌの位相の中央になるように行なわれている。
【００２５】
図３においても、図１に示したように、第１接合部３から出発し第２接合部５にて終了するワイヤの重ね巻き部の１単位が順次１２箇所形成されて、コイル全体の巻線が形成されている点においては図２と同様である。しかし、以下のようにワイヤ１を巻線していく段階において相違する。まず、最初の重ね巻き部は、まずコンミテータ９の１つの要素であるａの端面上に形成された接合部９ａ２（第１接合部。ワイヤ１が接合されている。）から出発し、コア７のティースＬ，Ａ間（第１ティース間）に導入され、３つのティースＡ，Ｂ，Ｃ（所定複数本のティース）にわたり２２回巻回された後（図３においては１回）、ティースＡ（所定ティース）の回りを１回巻回され、ティースＡ，Ｂ間（第２ティース間）から導出されて、コンミテータ９の要素ａのとなりの要素ｂの端面上に形成された接合部９ｂ１（第２接合部）にて終了しており、ここまでは、図２と同様である。この最初の重ね巻き部は、全て一回転方向(図３においては、反時計回り方向)にて巻回されている。
【００２６】
次に、次の（２つ目の）重ね巻き部を作製する準備として、接合部９ｂ１から中治具に形成されたフック１３ａ（第２接合部に最も近い位置にあるフック）に一旦ワイヤ１が係止され、その後、ワイヤ１は、次の重ね巻き部の出発地点である、コンミテータ９の要素ｃの端面上に形成された接合部９ｃ１に向けて導かれている。ここで、２つ目の重ね巻き部の開始地点がコンミテータ９の要素ｂではなく要素ｃとなっているのは、この２つ目の重ね巻き部は、最初の重ね巻き部とは逆の他回転方向（図３においては、時計回り方向）にて巻回され、図１における第２接合部９を巻回の開始地点、第１接合部３を巻回の終了地点としているからである。
【００２７】
すなわち、２つ目の重ね巻き部は、コンミテータ９の要素ｃの端面上に形成された接合部９ｃ１（第２接合部）から開始され、ティースＢ，Ｃ間（第２ティース間）に導入され、ティースＢ（所定ティース）の回りを１回時計回りに巻回された後、３つのティースＢ，Ｃ，Ｄ（所定複数本のティース）にわたり２２回時計回りに巻回され（図３においては１回）、ティースＡ，Ｂ間（第１ティース間）から導出されて、コンミテータ９の要素ｂ上に形成された接合部９ｂ２（第１接合部）にて終了している。
【００２８】
次に、次の（３つ目の）重ね巻き部を作製する準備として、接合部９ｂ２から中治具に形成されたフック１３ａ（第１接合部に最も近い位置にあるフック）に一旦ワイヤ１が係止され、その後、ワイヤ１は、次の重ね巻き部の出発地点である、コンミテータ９の要素ｃの端面上に形成された接合部９ｃ２に向けて導かれている。
【００２９】
この３つ目の重ね巻き部は、前述した最初の重ね巻き部と同様、反時計回りに巻回されて作製されている。すなわち、この３つ目の重ね巻き部は、前述した最初の重ね巻き部を図３において２要素分右にずらした形態となっており、出発地点はコンミテータ９の接合部９ｃ２、終了地点は、コンミテータ９の接合部９ｄ１となっている。
【００３０】
以上のようにして、ワイヤ１の巻線方向が、それぞれ交互に反時計回り（一回転方向）と時計回り（他回転方向）とに切換えられながら、順次重ね巻き部が形成されていき、１２個目の時計回りに巻回された重ね巻き部（接合部９ａ１が第２接合部、接合部９ｌ２が第１接合部）が形成された段階でコイル全体としての巻線が終了している。なお、コンミテータ９の各要素上に接合部が２個所ずつ存在しているが、この同一の要素上の接合部同士近傍においては、ワイヤ１が互いに交差することがないようになっている。この後、コンミテータ９から中治具のフック１３へと導かれているワイヤ部分（図３においてｐ−ｐにて示した範囲のワイヤ部分）を切断除去することによりコイルが完了する。図１の説明において述べたとおり、図３においても、コンミテータ９とコア７との間にてやりとりされるワイヤ部分において交差部（図７におけるＺ点に対応）が発生することはない。これにより、コンミテータ９の端面上にワイヤ１の交差部が発生しなくなるので、ワイヤ１の外径寸法分だけコイル高さを低減することが可能となる。
【００３１】
また、図３において上記したワイヤの切断除去作業を行なった後のコイルの巻線態様は、図２におけるもの（コンミテータ９の各要素上に形成された各フック１１において、ワイヤ１が、切断されている場合のもの）と全く同様となる。すなわち、図２と図３においては、ワイヤ１を巻線していく過程においては、巻線方向、中治具の必要性等が相違するが、完成した後のコイルの巻線態様は全く同様となり、図３に示した実施形態においても、図１に示したような第１接合部３から出発し第２接合部５にて終了するワイヤの重ね巻き部の１単位が順次１２箇所形成されてコイル全体の巻線が形成されている状態になっている。
【００３２】
次に、図４及び図５を用いて、具体的なコイルの巻線方法について簡単に説明する。ここで図４は、図２に示した第１実施形態に対応するコイルの巻線方法、図５は、図３に示した第２実施形態に対応するコイルの巻線方法を示している。
【００３３】
図４において、本巻線方法を行なうにあたり使用する本巻線装置は、先端部２０ａからワイヤ１を供給できる、円錐面上に沿って回転可能なフライヤ２０と、コア７及びコンミテータ９（これらは一体となっている。以下「組み立て体」という。）を配設する位置に対して、図４に示す位置に配置された固定治具２１、２２ａ，２２ｂ、及び円筒状のコンミテータ９内の内部空間に一体固定された円柱状の回転治具２３とから構成されている。組み立て体は、この回転治具２３を回転制御することによりその回転位置を制御することができるようになっている。固定治具２１と、固定治具２２ａ，２２ｂとの間には、図４に示すような隙間２４及び２５が設けられており、フライヤ２０から供給されるワイヤ１は、この隙間２４及び２５からのみ組み立て体側に導入可能となっている。また、この隙間２４と２５との位置は、コア７の回転方向において３ティース分の角度９０°に対応している。以下、この巻線装置を使用したコイルの巻線方法について説明する。なお、ここに示した組み立て体は、図２の説明にて述べたように、コンミテータ９の各要素上にワイヤ１を係止・接合するためのフック１１ａ〜１１ｌが形成されており、コンミテータ９がコア７から軸方向（図４において紙面に垂直方向。シャフトは図示せず。）に所定距離離間した位置に配設されているものを想定したものである。
【００３４】
まず、図４（ａ）に示すように、回転治具２３を制御して、隙間２５にティースＡ，Ｌ間が露呈し、隙間２４にティースＣ，Ｄ間が露呈する位置にコア７を回転させる。この状態にて、ワイヤ１をコンミテータ９の要素ａ上に形成されたフック１１ａに固定し、フライヤ２０を図４（ａ）に示す位置から、図４における紙面上方から見て反時計回りに２２回回転させ、３つのティースＡ，Ｂ，Ｃにわたる重ね巻きを行い、フライヤ２０を再び図４（ａ）に示す位置に復帰させる。
【００３５】
次に、その状態から、回転治具２３を反時計まわりに２ティース分６０°回転させるとともにフライヤ２０を図４における紙面上方から見て反時計回りに反回転させ図４（ｂ）に示す状態にする。この状態では、隙間２４には、ティースＡ，Ｂ間が露呈している。
【００３６】
次に、その状態から、回転治具２３を時計まわりに２ティース分６０°回転させるとともにフライヤ２０を図４における紙面上方から見て反時計回りに反回転させ図４（ｃ）に示す状態にする。この工程までで、ティースＡのまわりに１回巻回されたことになる。
【００３７】
次に、その状態から、回転治具２３を反時計まわりに２ティース分６０°回転させるとともにフライヤ２０を図４における紙面上方から見て時計回りに反回転させ、同時に図示しない公知のワイヤ規制装置を使用することにより、ワイヤ１をコンミテータ９の要素ｂ上に形成されたフック１１ｂに固定しつつ、図４（ｄ）に示す状態にする。この状態では、隙間２４には、ティースＡ，Ｂ間が露呈している。この工程までで、最初の重ね巻き部が完了することになる。
【００３８】
次に、その状態から、回転治具２３を時計まわりに３ティース分９０°回転させるとともにフライヤ２０を図４における紙面上方から見て時計回りに反回転させ、次の重ね巻き部の巻回工程の初期位置に移行する。すなわち、この状態では、隙間２５にティースＡ，Ｂ間が露呈し、隙間２４にティースＤ，Ｅ間が露呈する位置になっており、図４（ａ）に示す状態から回転治具２３が１ティース分３０°反時計まわりに回転させた状態となっている。その後は、前述した図４（ａ）〜（ｄ）の工程を１２回繰り返すことにより、図２に示したコイルの巻線が終了する。コイルの巻線が終了した後は、各フック１１部においてワイヤ１を接合させコイルが完成する。そしてかかる組み立て体を当該巻線装置から取り出し、公知の方法によりこの組み立て体を図示しないシャフトに一体化することによりロータユニットが完成する。
【００３９】
次に、図５を用いて、図３に示した第２実施形態に対応するコイルの巻線方法を説明する。図５において、本巻線方法を行なうにあたり使用する本巻線装置は、前述した図４におけるものと同一である。また、図４における円柱状の回転治具２３は、図５においては円柱状の中治具２３に対応している。円柱状の中治具２３は、その端面に周方向に６つのフック１３ａ〜１３ｆが形成されており、このフック１３ａ〜１３ｆの周方向の位相がコンミテータ９の各要素ａ〜ｌの位相の中央になるように配置しておく。
【００４０】
まず、図５（ａ）に示すように、中治具２３を制御して、隙間２５にティースＡ，Ｌ間が露呈し、隙間２４にティースＣ，Ｄ間が露呈する位置にコア７を回転させる。この状態にて、ワイヤ１を中治具２３に形成されたフック１３ｆに固定し、フライヤ２０を図５（ａ）に示す位置から、図５における紙面上方から見て反時計回りに２２回回転させ、３つのティースＡ，Ｂ，Ｃにわたる重ね巻きを行い、フライヤ２０を再び図５（ａ）に示す位置に復帰させる。
【００４１】
次に、その状態から、中治具２３を反時計まわりに２ティース分６０°回転させるとともにフライヤ２０を図５における紙面上方から見て反時計回りに反回転させ図５（ｂ）に示す状態にする。この状態では、隙間２４には、ティースＡ，Ｂ間が露呈している。
【００４２】
次に、その状態から、回転治具２３を時計まわりに２ティース分６０°回転させるとともにフライヤ２０を図５における紙面上方から見て反時計回りに反回転させ図５（ｃ）に示す状態にする。この工程までで、ティースＡのまわりに１回巻回されたことになる。
【００４３】
次に、その状態から、回転治具２３を反時計まわりに１ティース分３０°回転させるとともにフライヤ２０を図５における紙面上方から見て時計回りに反回転させ、同時に図示しない公知のワイヤ規制装置を使用することにより、ワイヤ１を中治具２３上に形成されたフック１３ａに固定しつつ、図５（ｄ）に示す状態にする。この状態では、隙間２４には、ティースＢ，Ｃ間が露呈している。この工程までで、最初の重ね巻き部が完了することになる（一回転方向巻回工程）。
【００４４】
次に、その状態から、次の２つ目の重ね巻き部の巻回工程に入る。この２つ目の巻回工程は、最初の重ね巻き部とはワイヤ１を逆向きに巻回する必要があるため、この図５（ｄ）の状態をそのまま初期位置とし、大略的には、前述した最初の重ね巻き部の巻回工程であった図５（ａ）〜（ｄ）の手順を逆にした順序にて行なえばよい（他回転方向巻回工程）。この工程に関する詳細な説明は省略する。その後は、前述した一回転方向巻回工程及び他回転方向巻回工程をセットで６回繰り返すことにより、図３に示したコイルの巻線が終了する。この方法によれば、上記した図６に示したようにコンミテータを構成する要素数だけワイヤを係止・接合するためのフックが必要である場合に比して、フック数は半分でよく、フック間距離が広くなり、適当な巻線装置にてフックにワイヤを係止させていくにあたりその自由度が広がり、より容易かつ簡易にコイルを巻線することが可能となる。
【００４５】
コイルの巻線が終了した後は、コンミテータ９の端面上の各接合部９ａ２，９ｂ１等においてワイヤ１を接合させた後、コンミテータ９から中治具２３のフック１３へと導かれているワイヤ部分を切断除去することによりコイルが完了する。そしてかかる組み立て体を当該巻線装置から取り出し、公知の方法によりこの組み立て体を図示しないシャフトに一体化することによりロータユニットが完成する。
【００４６】
以上、本発明に係る実施の形態について、４極の４ブラシタイプの直流モータにおける、ティース数及びコンミテータの要素数が１２のロータユニットについて、３ティースの重ね巻きを実施した場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コアにおける複数のティースに渡りワイヤが重ね巻きされるタイプのコイルを有する直流ブラシモータのロータユニットにおいて、コイルの小型化を達成可能なロータユニット及びそのコイルの巻線方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロータユニットのコイル内のワイヤの重ね巻き部の１つ（１単位）の巻線具合を模式的に示した図である。
【図２】３ティースの重ね巻きを実施したコイル全体の巻線具合の第１実施形態を模式的に示した図である。
【図３】３ティースの重ね巻きを実施したコイル全体の巻線具合の第２実施形態を模式的に示した図である。
【図４】図２に示した第１実施形態に対応するコイルの巻線方法を示した図である。
【図５】図３に示した第２実施形態に対応するコイルの巻線方法を示した図である。
【図６】従来技術における直流ブラシモータの回転部材を構成しているロータユニットである。
【図７】図６に示した従来技術に係るロータユニットのワイヤの巻線具合を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１  ワイヤ
３  第１接合部
５  第２接合部
７  コア
９  コンミテータ
９ａ〜９ｌ  接合部（第１接合部、第２接合部）
１１  フック（第１接合部、第２接合部）
１３  中治具のフック
２３  中治具
【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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