(57)【要約】【課題】整流子を有する直流回転機において、各整流子の隣接セグメントペア間に接続される電機子巻線の各巻線ターンの電気抵抗値のばらつきを抑制し、トルクリップルを抑制する。【解決手段】電機子巻線は、第１巻線層と第２巻線層を有する。第１巻線層は、スロットの内層に、１番目からｎ番目まで順次連続して巻回されたｎ個の巻線ターンを有し、また第２巻線層はスロットの外層に、１番目からｎ番目まで順次連続して巻回されたｎ個の巻線ターンを有する。第１巻線層のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、第２巻線層の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接整流子セグメントペア間に互いに並列に接続される。【選択図】図５
2005094972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、この回転軸に固定され外周に複数のＳ個のスロットを有する電機子鉄心と、前記各スロットに巻かれた電機子巻線と、前記回転軸とともに回転するように配置され前記電機子巻線に給電する複数の整流子セグメントとを備えた直流回転機であって、
前記電機子巻線は少なくとも１つの巻線ユニットを有し、この巻線ユニットは少なくとも第１巻線層と第２巻線層とを有し、前記第１巻線層は前記Ｓ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの内層に、１番目からｎ番目まで順次連続して巻回されたｎ個の巻線ターンを含み、また第２巻線層は前記Ｓ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの外層に、１番目からｎ番目まで順次巻回されたｎ個の巻線ターンを含んでいて、
前記第１巻線層の中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、前記第２巻線層の中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接する整流子セグメント間に互いに並列接続されるようにして、前記巻線ユニットが前記複数の整流子セグメントに接続されたことを特徴とする直流回転機。
【請求項２】
請求項１記載の直流回転機であって、前記電機子巻線は２つの第１巻線ユニットと第２巻線ユニットを有し、前記第１、第２巻線ユニットはそれぞれ、少なくとも第１巻線層と第２巻線層とを有し、これらの第１、第２巻線ユニットの各第１巻線層は前記Ｓのスロットの中のいくつかスロットの内層に、１番目からｎ番目まで順次連続して巻回されたｎ個の巻線ターンを含み、また前記第１、第２巻線ユニットの各第２巻線層は前記Ｓ個のスロットの中のいくつかのスロットの外層に、１番目からｎ番目まで順次巻回されたｎ個の巻線ターンを含んでいて、
前記第１巻線ユニットは、その第１巻線層の中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、その第２巻線層の中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接する整流子セグメント間に互いに並列接続されるようにして、前記複数の整流子セグメントの中のｓ個に接続され、
また、前記第２巻線ユニットは、その第１巻線層の中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、その第２巻線層の中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接する整流子セグメント間に互いに並列接続されるようにして、前記複数の整流子セグメントの中のｓ個の整流子セグメント以外の整流子セグメントに接続されていることを特徴とする直流回転機。
【請求項３】
請求項２記載の直流回転機であって、前記第１巻線ユニットの第２巻線層が、その第１巻線層上に巻回され、また前記第２巻線ユニットの第２巻線層も、その第１巻線層上に巻回されたことを特徴とする直流回転機。
【請求項４】
請求項２記載の直流回転機であって、前記第１巻線ユニットの第２巻線層が、前記第２巻線ユニットの第１巻線層上に巻回され、また前記第２巻線ユニットの第２巻線層が、前記第１巻線ユニットの第１巻線層上に巻回されたことを特徴とする直流回転機。
【請求項５】
請求項２記載の直流回転機であって、前記スロット数Ｓは偶数とされ、前記第１、第２巻線ユニットのそれぞれの第１、第２巻線層の各巻線ターン数ｎは、スロット数Ｓの１／２とされたことを特徴とする直流回転機。
【請求項６】
請求項２記載の直流回転機であって、前記第１、第２巻線ユニットの各第１巻線層は、スロットを所定方向にずらしながら順次１番目からｎ番目までの巻線ターンが巻回され、また前記第１、第２巻線ユニットの各第２巻線層は、スロットを前記所定方向と逆方向にずらしながら順次１番目からｎ番目までの巻線ターンが巻回されたことを特徴とする直流回転機。
【請求項７】
請求項６記載の直流回転機であって、前記第１、第２巻線ユニットの各第１、第２巻線層のそれぞれが、重ね巻方式で巻回されたことを特徴とする直流回転機。
【請求項８】
請求項１記載の直流回転機であって、前記電機子巻線は１つの前記巻線ユニットから構成され、前記第１、第２巻線層のそれぞれの巻線ターンの数ｎが、前記スロットの数Ｓと同数とされたことを特徴とする直流回転機。
【請求項９】
請求項８記載の直流回転機であって、前記第１巻線層は、スロットを所定方向にずらしながら順次１番目からｎ番目までの巻線ターンが巻回され、また前記第２巻線層は、スロットを前記所定方向と逆方向にずらしながら順次１番目からｎ番目までの巻線ターンが巻回されたことを特徴とする直流回転機。
【請求項１０】
請求項９記載の直流回転機であって、前記第１および第２巻線層のそれぞれが、重ね巻方式で巻回されたことを特徴とする直流回転機。
【請求項１１】
請求項８記載の直流回転機であって、前記スロット数Ｓと巻線ターン数ｎとが、偶数とされた直流回転機。
【請求項１２】
請求項８記載の直流回転機であって、前記スロット数Ｓと巻線ターン数ｎとが、奇数とされた直流回転機。
【請求項１３】
請求項１記載の直流回転機であって、前記スロット数Ｓが３から１２とされたことを特徴とする直流回転機。
【請求項１４】
請求項１記載の直流回転機であって、前記複数個の整流子セグメントの中の各隣接する２つの整流子セグメントの間における前記電機子巻線のセグメント間抵抗が２０％以下のばらつき範囲に抑えられたことを特徴とする直流回転機。
【請求項１５】
請求項１記載の直流回転機であって、前記複数個の整流子セグメントの中の各隣接する２つの整流子セグメントの間における前記電機子巻線のセグメント間抵抗が１０％以下のばらつき範囲に抑えられたことを特徴とする直流回転機。
【請求項１６】
請求項１記載の直流回転機であって、前記第１、第２巻線層の少なく一方の巻線層において、前記１番目からｎ番目までの各巻線ターンの中の少なくともいくつかの巻線ターンの巻回数が、他の巻線ターンの巻回数と違えられたことを特徴とする直流回転機。
【請求項１７】
外周に複数のＳ個のスロットを有する電機子鉄心と、複数の整流子セグメントとを回転軸に固定した段階で、前記電機子鉄心のスロットに電機子巻線を巻回する巻線工程を含む直流回転機の製造方法であって、
前記電機子巻線は少なくとも１つの巻線ユニットを有し、この巻線ユニットは少なくとも第１巻線層と第２巻線層とを有していて、
前記巻線工程は、前記Ｓ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの内層に、前記第１巻線層の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンを順次巻回する第１工程と、この第１工程の後で、前記Ｎ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの外層に、前記第２巻線層の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンを順次巻回する第２工程を含み、
この巻線工程では、前記第１巻線層の中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、前記第２巻線層の中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接する整流子セグメント間に互いに並列接続されるように、前記第１、第２巻線層の各巻線ターンが前記複数の整流子セグメントに接続されることを特徴とする直流回転機の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の直流回転機の製造方法であって、前記電機子巻線は２つの第１巻線ユニットと第２巻線ユニットを有し、前記第１、第２巻線ユニットはそれぞれ、少なくとも第１巻線層と第２巻線層とを有し、
これらの第１、第２巻線ユニットを前記スロットに巻回する巻線工程は、前記第１、第２巻線ユニットのそれぞれの第１巻線層の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンを、前記Ｓ個のスロットの中の互いに異なるいくつかスロットの内層に、順次巻回する第１工程と、前記第１、第２巻線ユニットのそれぞれの第２巻線層の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンを、前記Ｓ個のスロットの中の互いに異なるいくつかのスロットの外層に順次巻回する第２工程を含み、
前記巻線工程では、前記第１巻線ユニットの第１巻線層の中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、その第２巻線層の中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接する整流子セグメント間に互いに並列接続されるように、前記第１巻線ユニットが前記複数の整流子セグメントの中のｓ個に接続され、
また、前記第２巻線ユニットの第１巻線層の中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、その第２巻線層の中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接する整流子セグメント間に互いに並列接続されるように、前記第２巻線ユニットが前記複数の整流子セグメントの中のｓ個の整流子セグメント以外の整流子セグメントに接続されることを特徴とする直流回転機の製造方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の直流回転機の製造方法であって、前記第１工程では、前記第１、第２巻線ユニットのそれぞれの第１巻線層が同時に巻回され、また前記第２工程では、前記第１、第２巻線ユニットのそれぞれの第１巻線層が同時に巻回されることを特徴とする直流回転機の製造方法。
【請求項２０】
請求項１７記載の直流回転機の製造方法であって、前記第１、第２の巻線層のそれぞれの巻線ターンの数ｎが、前記スロットの数Ｓに等しく、前記第１工程で前記第１巻線層を巻回した後、この第１巻線層の上に前記第２工程で前記第２巻線層が巻回されることを特徴とする直流回転機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車の燃料ポンプにおいて、ポンプを駆動する直流電動機などに応用される直流回転機およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来直流電動機において、電機子巻線を外周側巻線層と、内周側巻線層とからなる２層ダブル重ね巻方式とするものが例えば特開２００２−２３３１２３号公報に開示されている。この先行技術に開示されたものは、外周側巻線層と内周側巻線層を別の巻線とし、隣接する整流子セグメント間に互いに並列に接続される外周側巻線層の巻線ターンと、内周側巻線層のターンとを、互いに機械的に１８０度離れたスロットに配置している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３３１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、例えば一般に電機子巻線は、連続する各巻線ターンが、順次所定方向にずらされたスロットに巻回されるときに、電機子鉄心の端部において、前の巻線ターンの上に次の巻線ターンの一部が重なる結果となるために、各巻線ターンのコイル長が巻き進みに伴ない順次増大し、巻始め部分の巻線ターンのコイル長が最小値となり、巻終わり部分の巻線ターンのコイル長が最大値となる。この各巻線ターンのコイル長のばらつきは、各巻線ターンの電気抵抗値を不均一にし、各巻線ターンによる電機子反作用を不均一として、一回転中にトルクリップルを発生させる。
【０００５】
電機子鉄心のスロット数が多く、複数の巻線機により同時に分割的に多くの巻線ユニットを平行して巻くことができる場合には、巻始め部分と巻終わり部分における巻線ターンのコイル長の不均一性も改善でき、各巻線ターンの電気抵抗値もより均一性が保てるので、トルクリップルも無視できるが、少ない数の巻線機で全スロットに巻線を行う場合には、各巻線ターンのコイル長と電気抵抗値の不均一性が、無視できない大きな障害となり、それらの不均一性の改善が大きな課題となる。
【０００６】
この発明は、このような課題を改善できる改良された直流回転機を提案するものである。
また、この発明は前記課題を改善できる直流回転機の製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による直流回転機は、回転軸と、この回転軸に固定された外周に複数のＳ個のスロットを有する電機子鉄心と、前記各スロットに巻かれた電機子巻線と、前記回転軸とともに回転するように配置され前記電機子巻線に給電する複数の整流子セグメントとを備えた直流回転機であって、前記電機子巻線は少なくとも１つの巻線ユニットを有し、この巻線ユニットは少なくとも第１巻線層と第２巻線層とを有し、前記第１巻線層は前記Ｓ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの内層に、１番目からｎ番目まで順次連続して巻回されたｎ個の巻線ターンを含み、また前記第２巻線層は前記Ｓ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの外層に、１番目からｎ番目まで順次連続して巻回されたｎ個の巻線ターンを含んでいて、前記第１巻線層のｎ個の巻線ターンの中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、前記第２巻線層のｎ個の巻線ターンの中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接整流子セグメントペア間に互いに並列接続されるようにして、前記第１、第２巻線層の各巻線ターンが前記複数の整流子セグメントの少なくともいくつかの整流子セグメントに接続されたことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明による直流回転機の製造方法は、外周に複数のＳ個のスロットを有する電機子鉄心と、複数の整流子セグメントとを回転軸に固定した段階で、前記電機子鉄心のＳ個のスロットの少なくともいくつかのスロットに電機子巻線を巻回する巻線工程を含む直流回転機の製造方法であって、前記電機子巻線は少なくとも１つの巻線ユニットを有し、この巻線ユニットは少なくとも第１巻線層と第２巻線層とを有していて、前記巻線工程は、前記Ｓ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの内層に、前記第１巻線層の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンを連続して順次巻回する第１工程と、この第１工程の後で、前記Ｓ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの外層に、前記第２巻線層の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンを連続して順次巻回する第２工程とを含み、この巻線工程では、前記第１巻線層のｎ個の巻線ターンの中のｍ（ｍは１からｎ）番目の巻線ターンと、前記第２巻線層のｎ個の巻線ターンの中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接整流子セグメントペア間に互いに並列接続されるように、前記第１、第２巻線層の各巻線ターンが前記整流子セグメントの少なくともいくつかの整流子セグメントに接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の直流回転機によれば、第１巻線層と第２巻線層が、それぞれ１番目からｎ番目まで連続して順次巻回されたｎ個の巻線ターンを有し、前記第１巻線層のｎ個の巻線ターンの中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、前記第２巻線層のｎ個の巻線ターンの中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接する整流子セグメントペア間に互いに並列接続されるようにして、前記第１、第２巻線層の各巻線ターンが前記複数の整流子セグメントの少なくともいくつかの整流子セグメントに接続される。第１巻線層のｎ個の巻線ターンの中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、前記第２巻線層のｎ個の巻線ターンの中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接整流子セグメントペア間に互いに並列接続される構成は、複数の整流子セグメントペア間における合成電気抵抗値をより均一化し、それらの合成電気抵抗値のばらつきを抑制するので、直流回転機におけるトルクリップルを改善することができる。
【００１０】
また、この発明の直流回転機の製造方法によれば、電機子巻線は少なくとも１つの巻線ユニットを有し、この巻線ユニットは少なくとも第１巻線層と第２巻線層とを有していて、巻線工程は、前記Ｓ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの内層に、前記第１巻線層の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンを連続して順次巻回する第１工程と、この第１工程の後で、前記Ｓ個のスロットの少なくともいくつかのスロットの外層に、前記第２巻線層の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンを連続して順次巻回する第２工程とを含み、この巻線工程では、前記第１巻線層のｎ個の巻線ターンの中のｍ（ｍは１からｎ）番目の巻線ターンと、前記第２巻線層のｎ個の巻線ターンの中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接整流子セグメントペア間に互いに並列接続されるように、前記第１、第２巻線層の各巻線ターンが前記整流子セグメントの少なくともいくつかの整流子セグメントに接続される。第１巻線層のｎ個の巻線ターンの中のｍ（ｍ＝１からｎ）番目の巻線ターンと、前記第２巻線層のｎ個の巻線ターンの中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接整流子セグメントペア間に互いに並列接続される構成は、複数の整流子セグメントペア間における合成電気抵抗値をより均一化し、それらの合成電気抵抗値のばらつきを抑制するので、直流回転機におけるトルクリップルを改善することができ、この製造方法では、この改善された、より小さなトルクリップルを有する直流回転機を、その巻線工程を改良することにより容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明による直流回転機のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
実施の形態１．
＜全体的な構造の説明＞
図１はこの発明による直流回転機の実施の形態１を示す側断面図である。この実施の形態１は燃料ポンプに応用される直流電動機である。この直流電動機は、回転軸１０と、電機子２０と、整流子３０と、界磁４０と、ヨーク５０と、ブラケット６０を有する。
【００１３】
電機子２０は、電機子鉄心２１と、電機子巻線２５とを有する。電機子鉄心２１は回転軸１０に固定され、その外周に沿って、Ｓ個の複数個のスロット２２と、Ｓ個のティース２３を有する。このＳ個のスロット２２は、電機子鉄心２１の外周面に互いに等しいピッチで配設されており、相隣接するスロット２２の間にそれぞれティース２３が形成されている。電機子巻線２５はＳ個のスロット２２に巻回されている。
実施の形態１において、スロット２２の数Ｓは８個とされており、ティース２３の数Ｓも８個である。
【００１４】
整流子３０は複数個のセグメント３１を有する。この整流子セグメント３１は、回転軸１０に固定された絶縁筒３２の外周面上に互いに等しいピッチで配置されており、各隣接セグメントペアの間には絶縁部材が挟まれ、各整流子セグメント３１を互いに絶縁している。各セグメント３１の一端部には、セグメント３１から立ち上がったフック３３が形成され、この各セグメント３１のフック３３に、電機子巻線２５が接続され、電気的にも、また機械的にも固定される。整流子セグメント３１の外周には、複数個のブラシ３５が配置される。この各ブラシ３５はブラケット６０に固定され、各整流子セグメント３１の外周面に接触する。
【００１５】
界磁４０は電機子２０の外周に配置される。この界磁４０は磁極数Pに等しい数の磁極４１を有し、これらの磁極４１はヨーク５０の内周面に固定される。磁極４１は、実施の形態１では、回転軸１０の径方向に着磁された永久磁石で構成される。
実施の形態１では、磁極数Ｐは２とされ、２個の磁極４１がヨーク５０の内周面に、互いに１８０度の角度間隔で配置される。ブラシ３５の数も２であり、磁極数Ｐと等しい。
【００１６】
ヨーク５０は右側端部が底壁５１で閉鎖された筒状体であり、磁性体、例えば鉄で作られる。底壁５１は右側のブラケットを構成し、回転軸１０の右端部をボールベアリング５２を介して回転可能に支持する。ブラケット６０はヨーク５０の左端部を閉鎖するように、ヨーク５０に組み合わされ、回転軸１０の左端部をボールベアリング６２を介して回転可能に支持する。ヨーク５０は、底壁５１とブラケット６０との間に、筒状部５３を有し、この筒状部５３の内周面に、界磁４０の磁極４１が固定される。
【００１７】
電機子巻線２５は、第１巻線ユニットＵ１と第２巻線ユニットＵ２を有する。各巻線ユニットＵ１、Ｕ２は、それぞれスロット２２内に複数の巻線層を有する。この複数の巻線層は、例えば各スロット２２の内層側に巻回された第１巻線層Ｗ１と、各スロット２２の外層側に巻回された第２巻線層Ｗ２を有する。第１巻線層Ｗ１は、各スロット２２内の回転軸１０に近い内層に配置され、第２巻線層Ｗ２は第１巻線層Ｗ１の外層に巻回される。
【００１８】
図２は内層側の第１巻線層Ｗ１の巻線展開図であり、図３は外層側の第２巻線層Ｗ２の巻線展開図である。これらの図において、電機子鉄心２１の外周面に形成されたＳ個のスロット２２と、Ｓ個のティース２３が、同一平面状に左右に展開して図示されている。Ｓ個のティース２３は、符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈとして、それぞれ大きな矩形で示される。Ｓ個のスロット２２はこれらのティースの間に形成され、それぞれ符号ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＥ、ＥＦ、ＦＧ、ＧＨ、ＨＡで示される。スロットＡＢは隣接するティースＡ、Ｂ間のスロットであり、スロットＢＣは隣接するティースＢ、Ｃ間のスロット、スロットＣＤは隣接するティースＣ、Ｄ間のスロット、スロットＤＥは隣接するティースＤ、Ｅ間のスロット、スロットＥＦは隣接するティースＥ、Ｆ間のスロット、スロットＦＧは隣接するティースＦ、Ｇ間のスロット、スロットＧＨは隣接するティースＧ、Ｈ間のスロット、スロットＨＡは隣接するティースＨ、Ａ間のスロットである。
【００１９】
図２、図３には、これらのティース２３、スロット２２とともに、整流子セグメント３１、ブラシ３５および磁極４１が、それぞれ相対位置に図示されている。整流子セグメント３１は、符号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈとして、小さい矩形で示される。ブラシ３５は符号Ｂ１、Ｂ２として図示され、また磁極４１は符号Ｐ１、Ｐ２として図示されている。ブラシＢ１にはプラスの直流電位が与えられ、またブラシＢ２にはマイナスの直流電位があたえられる。ブラシＢ１はセグメントｂ、ｃ、またブラシＢ２はセグメントｆ、ｇにそれぞれ接触して示されるが、回転軸１０の回転に伴ない、整流子セグメント３１が回転するので、各セグメント３１が順次ブラシＢ１、Ｂ２に接触する。磁極Ｐ１は例えばＮ極、磁極Ｐ２はＳ極に着磁される。
【００２０】
図２、図３において、左から２番目のティースＡから、右から６番目のティースＨまでの８つのティースＡ〜Ｈが回転軸１０の３６０度の角度範囲に配置される。しかし、図２、図３では、この３６０度の角度範囲を越えて、左から２番目のティースＡの左側にさらにティースＨが、また右から６番目のティースＨの右側にさらに５つのティースＡ〜Ｅが示されるが、これは全体的な配置をより解り易くするために追加して図示したものであり、３６０度の角度範囲を越えた位置にあるティースＡ〜Ｅ、Ｈは、３６０度の角度範囲にあるティースＡ〜Ｅ、Ｈと全く同じティースである。ティースＡ〜Ｈに対応する整流子セグメントａ〜ｈについても同様である。
【００２１】
＜電機子巻線２５の巻線工程の説明＞
さて、実施の形態１の直流電動機は、電機子巻線２５を巻回する巻線工程を経て製造されるが、この巻線工程について詳しく説明する。この巻線工程は、各スロット２２の内層側に配置される第１巻線層Ｗ１を巻回する第１の巻線工程と、各スロット２２の外層側に配置される第２巻線層Ｗ２を巻回する第２の巻線工程を含む。
実施の形態１において、内層側の第１巻線層Ｗ１および外層側の第２巻線層Ｗ２は、いずれも重ね巻方式で巻回される。第２巻線層Ｗ２は第１巻線層Ｗ１の上に重なって巻回される。この電機子巻線２５の巻線工程は、回転軸１０に電機子鉄心２１と整流子３０とを組み付けた段階で、これをヨーク５０とブラケット６０に組み付ける前の状態で実行される。
【００２２】
＜内層側の第１巻線層W1の巻線工程の説明＞
まず、第１の巻線工程により、内層側の第１巻線層Ｗ１が巻回される。この第１の巻線工程が図２に示される。この第１の巻線工程では、内層側の第１巻線層Ｗ１が２つの巻線区分Ｗ１１、Ｗ１２に分割して巻回される。巻線区分Ｗ１１は第１巻線ユニットＵ１に、また巻線区分Ｗ１２は第２巻線ユニットＵ２にそれぞれ対応する。第１巻線ユニットＵ１に対応する巻線区分Ｗ１１は、セグメントａ、ｈ、ｇ、ｆ、ｅに接続される巻線区分であり、ｎ個の連続して巻回される巻線ターンを含んでいる。実施の形態１では、ｎ＝４とされ、１番目から４番目までの順番で、連続して順次巻回される４つの巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４を含み、図２の右側に示される。巻線ターンＴ１１は巻線区分Ｗ１１の１番目に巻回される巻線ターンであり、続いて２番目の巻線ターンＴ１２、３番目の巻線ターンＴ１３が巻回され、最後に４番目の巻線ターンＴ１４が巻回される。
【００２３】
また第２巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分Ｗ１２は、セグメントｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ａに接続される巻線区分であり、同じくｎ個の連続して巻回される巻線ターンを含んでいる。実施の形態１ではｎ＝４であるので、巻線区分Ｗ１２として、１番目から４番目までの４つの巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４が順番に巻回される。これらの巻線ターンは図２の左側に示される。巻線区分Ｗ１２では、最初に１番目の巻線ターンＴ２１が巻回され、それに続いて順次２番目の巻線ターンＴ２２、３番目の巻線ターンＴ２３が巻回され、最後に４番目の巻線ターンＴ２４が巻回される。
なお、図２において各巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４は図面を解り易くするために、それぞれ１ターンとして図示されるが、実際には、それぞれの巻線ターンがＮターン、例えばＮ＝２０ターンとして巻回される。
【００２４】
＜第１巻線ユニットＵ１に対応する巻線区分Ｗ１１の巻線工程の説明＞
まず、第１巻線ユニットＵ１に対応する巻線区分Ｗ１１の１番目の巻線ターンＴ１１の巻回ステップでは、最初に巻線区分Ｗ１１を構成するための第１のワイヤがセグメントａにフッキングされ、この第１のワイヤがセグメントａのフック３３に引っ掛けられる。この最初の位置が図２のセグメントａに、黒丸印で示される。この状態からスタートし、第１のワイヤはセグメントａからスロットＢＣに導かれ、このスロットＢＣ内に挿入された後、スロットＦＧに導かれ、このスロットＦＧに挿入される。これで巻線ターンＴ１１の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＢＣとスロットＦＧに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階において、第１のワイヤがセグメントｈにフッキングされる。
この巻線ターンＴ１１の巻回ステップでは、４つの連続するティースＢ、Ａ、Ｈ、Ｇを跨ぎ、スロットＢＣとスロットＦＧとに跨る巻線ターンＴ１１が、隣接セグメントペアａ、ｈ間にＮターン巻回される。
【００２５】
巻線区分Ｗ１１の２番目の巻線ターンＴ１２は、巻線ターンＴ１１に続いて巻回される。この巻線ターンＴ１２の巻回ステップでは、巻線ターンＴ１１の最終段階で、セグメントｈにフッキングされた第１のワイヤが、続いてスロットＡＢに導かれ、このスロットＡＢに挿入された後、スロットＥＦに導かれ、このスロットＥＦに挿入される。これで巻線ターンＴ１２の１ターン分が巻回されるが、その後セグメントにフッキングすることなく、スロットＡＢとスロットＥＦに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階でにおいて、第１のワイヤがセグメントｇにフッキングされる。
この巻線ターンＴ１２の巻回ステップでは、４つの連続するティースＡ、Ｈ、Ｇ、Ｆを跨ぎ、スロットＡＢとスロットＥＦとに跨る巻線ターンＴ１２が、隣接セグメントペアｈ、ｇ間にＮターン巻回される。
【００２６】
巻線区分Ｗ１１の３番目の巻線ターンＴ１３は、巻線ターンＴ１２に続いて巻回される。この巻線ターンＴ１３の巻回ステップでは、巻線ターンＴ１２の最終段階で、セグメントｇにフッキングされた第１のワイヤが、スロットＨＡに導かれ、このスロットＨＡに挿入された後、さらにスロットＤＥに導かれ、このスロットＤＥに挿入される。これで巻線ターンＴ１３の１ターン分が巻回されるが、その後セグメントに対してフッキングすることなく、スロットＨＡとスロットＤＥに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第１のワイヤがセグメントｆにフッキングされる。
この巻線ターンＴ１３の巻回ステップでは、４つの連続するティースＨ、Ｇ、Ｆ、Ｅを跨ぎ、スロットＨＡとスロットＤＥとに跨る巻線ターンＴ１３が、隣接セグメントペアｇ、ｆ間にＮターン巻回される。
【００２７】
巻線区分Ｗ１１の４番目の巻線ターンＴ１４は、巻線ターンＴ１３に続いて巻回される。この巻線ターンＴ１４の巻回ステップでは、巻線ターンＴ１３の最終段階で、セグメントｆにフッキングされた第１のワイヤが、スロットＧＨに導かれ、このスロットＧＨに挿入された後、スロットＣＤに導かれ、このスロットＣＤに挿入される。これで巻線ターンＴ１４の１ターン分が巻回されるが、その後セグメントにフッキングすることなく、スロットＧＨとスロットＣＤに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第１のワイヤがセグメントｅにフッキングされる。
この巻線ターンＴ１４の巻回ステップでは、４つの連続するティースＨ、Ｇ、Ｆ、Ｅを跨ぎ、スロットＨＡとスロットＤＥとに跨る巻線ターンＴ１４が、隣接セグメントペアｅ、ｆ間にＮターン巻回される。
【００２８】
第１巻線ユニットＵ１に対応する巻線区分Ｗ１１に対する巻回工程は、巻線機を用いて実行される。第２の巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分Ｗ１２の巻回工程は、巻線区分Ｗ１１の巻線工程と平行して、同時に実行することができる。この場合、例えばメイン機とペア機を持ったダブルフライヤー巻線機が使用される。メイン機が巻線区分Ｗ１１の巻線工程を実行しているときに、ペア機がこの巻線区分Ｗ１１の巻線工程と平行して同時に、巻線区分Ｗ１２の巻線工程を実行する。
【００２９】
＜第２巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分Ｗ１２の巻線工程の説明＞
第２の巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分Ｗ１２の巻線工程は、１番目から４番目までの巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４を連続して順次巻回するものであり、巻線区分Ｗ１１の巻線工程と同様に、同時に平行して実行される。
巻線区分Ｗ１２の１番目の巻線ターンＴ２１の巻回ステップでは、最初に巻線区分Ｗ１２を構成するための第２のワイヤがセグメントｅにフッキングされ、この第２のワイヤがセグメントｅのフック３３に引っ掛けられる。この第２のワイヤの最初の位置が、図２のセグメントｅに、黒丸印で示される。この状態からスタートし、第２のワイヤはセグメントｅからスロットＦＧに導かれ、このスロットＦＧ内に挿入された後、スロットＢＣに導かれ、このスロットＢＣに挿入される。これで巻線ターンＴ２１の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＦＧとスロットＢＣに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第２のワイヤがセグメントｄにフッキングされる。
この巻線ターンＴ２１の巻回ステップでは、４つの連続するティースＦ、Ｅ、Ｄ、Ｃを跨ぎ、スロットＦＧとスロットＢＣとに跨る巻線ターンＴ２１が、隣接セグメントペアｅ、ｄ間にＮターン巻回される。
【００３０】
巻線区分Ｗ１２の２番目の巻線ターンＴ２２は、巻線ターンＴ２１に続いて巻回される。この巻線ターンＴ２２の巻回ステップでは、巻線ターンＴ２１の最終段階でセグメントｄにフッキングされた第２のワイヤが、スロットＥＦに導かれ、このスロットＥＦに挿入された後、スロットＡＢに導かれ、このスロットＡＢに挿入される。これで巻線ターンＷ２２の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＥＦとスロットＡＢに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第２のワイヤがセグメントｃにフッキングされる。
この巻線ターンＴ２２の巻回ステップでは、４つの連続するティースＥ、Ｄ、Ｃ、Ｂを跨ぎ、スロットＥＦとスロットＡＢとに跨る巻線ターンＴ２２が、隣接セグメントペアｄ、ｃ間にＮターン巻回される。
【００３１】
巻線区分Ｗ１２の３番目の巻線ターンＴ２３は、巻線ターンＴ２２に続いて巻回される。この巻線ターンＴ２３の巻回ステップでは、巻線ターンＴ２２の最終段階で、セグメントｃにフッキングされた第２のワイヤが、スロットＤＥに導かれ、このスロットＤＥに挿入された後、スロットＨＡに導かれ、このスロットＨＡに挿入される。これで巻線ターンＴ２３の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＤＥとスロットＨＡとに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第２のワイヤがセグメントｂにフッキングされる。
この巻線ターンＴ２３の巻回ステップでは、４つの連続するティースＤ、Ｃ、Ｂ、Ａを跨ぎ、スロットＤＥとスロットＨＡとに跨る巻線ターンＴ２３が、隣接セグメントペアｃ、ｂ間にＮターン巻回される。
【００３２】
巻線区分Ｗ１２の４番目の巻線ターンＴ２４は、巻線ターンＴ２３に続いて巻回される。この巻線ターンＴ２４の巻回ステップでは、巻線ターンＴ２３の最終段階でセグメントｂにフッキングされた第２のワイヤが、スロットＣＤに導かれ、このスロットＣＤに挿入された後、スロットＧＨに導かれ、このスロットＧＨに挿入される。これで巻線ターンＴ２４の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＣＤとスロットＧＨとに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第２のワイヤがセグメントａにフッキングされる。
この巻線ターンＴ２４の巻回ステップでは、４つの連続するティースＣ、Ｂ、Ａ、Ｈを跨ぎ、スロットＣＤとスロットＧＨとに跨る巻線ターンＴ２４が、隣接セグメントペアｂ、ａ間にＮターン巻回される。
【００３３】
＜巻線区分Ｗ１１、Ｗ１２の各巻線ターンの変位の説明＞
第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１１およびＷ１２は、各巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４およびＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４を図２において、順次１スロットピッチずつ左側へ矢印Ｘ１方向へ変位させながら、重ね巻方式で巻回される。巻線ターンＴ１２、Ｔ２２は巻線ターンＴ１１、Ｔ２１に対し、それぞれその左側へ１スロットピッチだけ変位され、巻線ターンＴ１３、Ｔ２３は巻線ターンＴ１２、Ｔ２２に対し、それぞれその左側へ１スロットピッチだけ変位され、また巻線ターンＴ１４、Ｔ２４は巻線ターンＴ１３、Ｔ２３に対し、それぞれその左側へ変位されて巻回される。
ただし実際には、電機子鉄心２１と整流子３０を組み付けた回転軸１０を、その軸線の周りに、１スロットピッチずつ矢印Ｘ１と逆の矢印Ｘ２方向に順次回転させながら、各巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４およびＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４を巻回することにより、これらの各巻線ターン間の変位が行われる。
【００３４】
＜巻線区分Ｗ１１、Ｗ１２の各巻線ターンのワイヤ巻回方向の説明＞
第１巻線層Ｗ１の各巻線区分Ｗ１１、Ｗ１２の各巻線ターンにおける第１のワイヤの巻回方向は、図２上で見て、それぞれ時計周りの方向とされる。巻線区分Ｗ１１の１番目から４番目までの各巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４は図２上で見て、それぞれ時計周りの方向に、２０ターンが巻回される。同時に、巻線区分Ｗ１２の１番目から４番目までの各巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４も、図２上で見て、それぞれ時計周りの方向に、２０ターンが巻回される。
【００３５】
＜内層側の第１巻線層Ｗ１の巻線工程の終了段階の状態の説明＞
図４は、第１巻線層Ｗ１の巻線工程が完了した段階における各巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４およびＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４の分布を示す模式図であり、図１のIV―IV線断面を矢印方向に見た模式図である。巻線工程は、電機子鉄心２１と整流子３０を回転軸１０に組み付けた段階で、この回転軸１０をヨーク５０とブラケット６０を組み付ける前の状態で実行されるが、便宜上回転軸１０にヨーク５０とブラケット６０を組み付けた状態を模式的に示す。図１のIV―IV線断面には電機子鉄心２１の左側端面が現われるので、図４ではこの電機子鉄心２１の左側端面における巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４およびＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４の分布が示される。
【００３６】
図４において、巻線区分Ｗ１１では、１番目から４番目までの巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４が、また巻線区分Ｗ１２の１番目から４番目までの巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４がそれぞれ順番に連続して巻回される。電機子鉄心２１の左側端面において、１番目の巻線ターンＴ１１、Ｔ２１の上に２番目の巻線ターンＴ１２、Ｔ２２の一部分が重なるように巻回され、この２番目の巻線ターンＴ１２、Ｔ２２の上に３番目の巻線ターンＴ１３、Ｔ２３の一部分が重なるように、さらに３番目の巻線ターンＴ１３、Ｔ２３の上に４番目の巻線ターンＴ１４、Ｔ２４の一部分が重なるように、それぞれ巻回される。したがって、各巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４のコイル長をｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４、ｔ２１、ｔ２２、ｔ２３、ｔ２４とすると、ｔ１１＜ｔ１２＜ｔ１３＜ｔ１４の関係となり、またｔ２１＜ｔ２２＜ｔ２３＜ｔ２４の関係となっている。
【００３７】
＜外層側の第２巻線層Ｗ２についての第２の巻線工程の説明＞
続いて、第２の巻線工程により、電機子巻線２５の外層側の第２巻線層Ｗ２が巻回される。この第２の巻線工程が図３に示される。この第２の巻線工程では、第２巻線層Ｗ２が２つの巻線区分Ｗ２１、Ｗ２２に分割され、これらの巻線区分Ｗ２１、Ｗ２２の巻線工程が、同時に平行して行われる。巻線区分Ｗ２１は第１巻線ユニットＵ１に対応する巻線区分であり、第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１１と同じセグメントａ、ｈ、ｇ、ｆ、ｅに接続される巻線区分であり、ｎ個の巻線ターンを含む。実施の形態１ではｎ＝４であり、１番目から４番目までの４つの巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８が順次巻回される。この巻線区分Ｗ２１は、図３の右側に示される。
また巻線区分Ｗ２２は第２の巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分であり、第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１２と同じセグメントｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ａに接続される巻線区分であり、ｎ＝４個の巻線ターンを含む。１番目から４番目までの巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８が連続して巻回される。この巻線区分Ｗ２２は、図３の左側に示される。
なお、図３においても各巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８、Ｔ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８は図面を解り易くするために、それぞれ１ターンとして図示されるが、実際には、それぞれがＮターン、例えばＮ＝２０ターンとして巻回される。
【００３８】
＜第１巻線ユニットＵ１に対応する巻線区分Ｗ２１の巻線工程の説明＞
第１の巻線ユニットＵ１に対応する巻線区分Ｗ２１では、１番目から４番目までの４つの巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８が連続して形成される。この各巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８は、各巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４と同じ第１のワイヤを使用してダブルフライヤ巻線機のメイン機によって巻回され、それぞれ巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４と同じスロットの中にその上に重なるように巻回される。また各巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８は、それぞれ巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４と同じ隣接セグメントペア間に互いに並列に接続される。巻線区分Ｗ２１では、巻線区分Ｗ１１において、セグメントａからセグメントｅまで到達した第１のワイヤを折り返し、１番目から４番目までの巻線ターンがそれぞれ、セグメントｅから順次１スロットピッチずつ右側に、図３のＸ２の方向にずらしながら重ね巻方式で巻回される。
【００３９】
巻線区分Ｗ２１の１番目の巻線ターンＴ１５は、第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１１を構成する第１のワイヤをそのまま使用して、巻線区分Ｗ１１の巻線ターンＴ１４に連続して巻回される。
巻線ターンＴ１４の最終段階において、第１のワイヤはセグメントｅにフッキングされている。巻線ターンＴ１５の巻回ステップは、巻線ターンＴ１４の最終段階で、第１のワイヤがセグメントｅにフッキングされた状態から巻回作業が開始される。この開始状態における第１のワイヤの位置を、図３のセグメントｅに黒丸印で示す。第１のワイヤがセグメントｅにフッキングされた状態から、第１のワイヤはセグメントｅからスロットＣＤに導かれ、このスロットＣＤの中に、巻線ターンＴ１４の上に重なるように挿入された後、スロットＧＨに導かれ、このスロットＧＨの中に、巻線ターンＴ１４の上に重なるように挿入される。これで巻線ターンＴ１５の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなくさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第１のワイヤがセグメントｆにフッキングされる。
この巻線ターンＴ１５の巻回ステップでは、４つの連続するティースＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇを跨ぎ、スロットＣＤとスロットＧＨとに跨る巻線ターンＴ１５が、スロットＣＤとＧＨの中で、巻線ターンＴ１４の上に重なるようにして、隣接セグメントペアｅ、ｆ間にＮターン巻回される。この巻線ターンＴ１５は、隣接セグメントペアｅ、ｆ間で巻線ターンＴ１４と互いに並列に接続される。
【００４０】
第１巻線ユニットＵ１に対応する巻線区分Ｗ２１の２番目の巻線ターンＴ１６は、巻線ターンＴ１５に続いて巻回される。この巻線ターンＴ１６の巻回ステップでは、巻線ターンＴ１５の最終段階で、セグメントｆにフッキングされた第１のワイヤが、スロットＤＥに導かれ、このスロットＤＥの中に、巻線ターンＴ１３の上に重なるようにして挿入された後、スロットＨＡに導かれ、このスロットＨＡの中に、巻線ターンＴ１３の上に重なるようにして挿入される。これで巻線ターンＴ１６の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなくさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第１のワイヤがセグメントｇにフッキングされる。
この巻線ターンＴ１６の巻回ステップでは、４つの連続するティースＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈを跨ぎ、スロットＤＥとスロットＨＡとに跨る巻線ターンＴ１６が、巻線ターンＴ１３の上に重なるようにして、隣接セグメントペアｆ、ｇ間にＮターン巻回される。この巻線ターンＴ１６は、隣接セグメントペアｆ、ｇ間で巻線ターンＴ１３と互いに並列に接続される。
【００４１】
巻線区分Ｗ２１の３番目の巻線ターンＴ１７は、巻線ターンＴ１６に続いて巻回される。この巻線ターンＴ１７の巻回ステップでは、巻線ターンＴ１６の最終段階で、セグメントｇにフッキングされた第１のワイヤが、スロットＥＦに導かれ、このスロットＥＦの中に、巻線ターンＴ１２の上に重なるようにして挿入された後、スロットＡＢに導かれ、このスロットＡＢの中に、巻線ターンＴ１２の上にかさなるようにして挿入される。これで巻線ターンＴ１７の１ターン分が巻回されるが、その後、さらにセグメントにフッキングすることなく、スロットＥＦとスロットＡＢに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第１のワイヤがセグメントｈにフッキングされる。
この巻線ターンＴ１７の巻回ステップでは、４つの連続するティースＦ、Ｇ、Ｈ、Ａを跨ぎ、スロットＥＦとスロットＡＢとに跨る巻線ターンＴ１７が、巻線ターンＴ１２の上に重なるようにして隣接セグメントペアｇ、ｈ間にＮターン巻回される。この巻線ターンＴ１６は、巻線ターンＴ１３と同じ隣接セグメントペアｆ、ｇ間にあって、この隣接セグメントペアｆ、ｇ間で巻線ターンＴ１３と互いに並列に接続される。
【００４２】
巻線区分Ｗ２１の４番目の巻線ターンＴ１８は、巻線ターンＴ１７に続いて巻回される。この巻線ターンＴ１８の巻回ステップでは、巻線ターンＴ１７の最終段階で、セグメントｈにフッキングされた第１のワイヤが、スロットＦＧに導かれ、このスロットＦＧの中に、巻線ターンＴ１１の上に重なるように挿入された後、スロットＢＣに導かれ、このスロットＢＣの中に、巻線ターンＴ１１に上に重なるように挿入される。これで巻線ターンＴ１８の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＦＧとスロットＢＣに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第１のワイヤがセグメントａにフッキングされる。
この巻線ターンＴ１８の巻回ステップでは、４つの連続するティースＧ、Ｈ、Ａ、Ｂを跨ぎ、スロットＦＧとスロットＢＣとに跨る巻線ターンＴ１８が、巻線ターンＴ１１の上に重なるようにして、隣接セグメントペアｈ、ａ間にＮターン巻回される。この巻線ターンＴ１８は、隣接セグメントペアｆ、ｇ間で巻線ターンＴ１１と互いに並列に接続される。
【００４３】
＜第２巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分Ｗ２２の巻線工程の説明＞
第２巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分Ｗ２２の巻回工程は、巻線区分Ｗ２１の巻回工程と平行して、同時に実行することができる。この場合、巻線区分２２は、第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１２と同じに、ダブルフライヤー巻線機のペア機を用いて実行され、メイン機が巻線区分Ｗ２１の巻回工程を実行しているときに、ペア機がこの巻線区分Ｗ２２の巻回工程と平行して同時に、巻線区分Ｗ２２の巻回工程を実行する。
【００４４】
第２巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分Ｗ２２の巻回工程は、１番目から４番目までの巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８を連続して順次巻回するものであり、巻線区分Ｗ２１の巻回工程と同様に実行される。この各巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８は、各巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４と同じ第２のワイヤを使用して巻回され、それぞれ巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４の上に重なるように巻回される。また各巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８は、それぞれ巻線ターン巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４と同じ隣接セグメントペア間に互いに並列に接続される。巻線区分Ｗ２２は、巻線区分Ｗ１２で使用され、セグメントａに到達した第２のワイヤを、セグメントａで折り返し、巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８を順次図３の矢印Ｘ２方向に１スロットピッチずつずらしながら、巻回される。
【００４５】
巻線区分Ｗ２２は第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１２と同じ第２のワイヤを用い、巻線区分Ｗ１２の巻線ターンＴ２４に連続して巻回される。巻線ターンＴ２４の巻回ステップの最終段階では、第２のワイヤがセグメントａにフッキングされた状態にある。
巻線区分Ｗ２２の１番目の巻線ターンＴ２５の巻回ステップは第２のワイヤがセグメントａにフッキングされた状態から開始される。この開始時の第２のワイヤの位置をセグメントａに黒丸印で示す。この状態から第２のワイヤはセグメントａからスロットＧＨに導かれ、このスロットＧＨ内の中に、巻線ターンＴ２４の上に重なるようにして挿入された後、スロットＣＤに導かれ、このスロットＣＤの中に、巻線ターンＴ２４の上に重なるように挿入される。これで巻線ターンＴ２５の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＧＨとスロットＣＤに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第２のワイヤがセグメントｂにフッキングされる。
この巻線ターンＴ２５の巻回ステップでは、４つの連続するティースＨ、Ａ、Ｂ、Ｃを跨ぎ、スロットＧＨとスロットＣＤとに跨る巻線ターンＴ２５が、巻線ターンＴ２４の上に重なるようにして、隣接セグメントペアａ、ｂ間にＮターン巻回される。この巻線ターンＴ２５は、隣接セグメントペアａ、ｂ間で巻線ターンＴ２４と互いに並列に接続される。
【００４６】
巻線区分Ｗ２２の２番目の巻線ターンＴ２６は、巻線ターンＴ２５に続いて巻回される。この巻線ターンＴ２６の巻回ステップでは、巻線ターンＴ２５の最終段階で、セグメントｂにフッキングされた第２のワイヤが、スロットＨＡに導かれ、このスロットＨＡの中に、巻線ターンＴ２３の上に重なるようにして挿入された後、スロットＤＥに導かれ、このスロットＤＥの中に、巻線ターンＴ２３の上に重なるようにして挿入される。これで巻線ターンＴ２６の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＨＡとスロットＤＥに跨ってさらに（N−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第２のワイヤがセグメントｃにフッキングされる。
この巻線ターンＴ２６の巻回ステップでは、４つの連続するティースＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを跨ぎ、スロットＨＡとスロットＤＥとに跨る巻線ターンＴ２６が、巻線ターンＴ２３の上に重なるようにして、隣接セグメントペアｂ、ｃ間にNターン巻回される。この巻線ターンＴ２６は、隣接セグメントペアｂ、ｃ間で巻線ターンＴ２３と互いに並列に接続される。
【００４７】
巻線区分Ｗ２２の３番目の巻線ターンＴ２７は、巻線ターンＴ２６に続いて巻回される。この巻線ターンＴ２７の巻回ステップでは、巻線ターンＴ２６の最終段階で、セグメントｃにフッキングされた第２のワイヤが、スロットＡＢに導かれ、このスロットＡＢの中に、巻線ターンＴ２２の上に重なるようにして挿入された後、スロットＥＦに導かれ、このスロットＥＦの中に、巻線ターンＴ２２の上に重なるように挿入される。これで巻線ターンＴ２７の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＡＢとスロットＥＦとに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第２のワイヤがセグメントｄにフッキングされる。
この巻線ターンＴ２７の巻回ステップでは、４つの連続するティースＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅを跨ぎ、スロットＡＢとスロットＥＦとに跨る巻線ターンＴ２７が、巻線ターンＴ２２の上に重なるようにして、隣接セグメントペアｃ、ｄ間にＮターン巻回される。この巻線ターンＴ２７は、隣接セグメントペアｃ、ｄ間で巻線ターンＴ２２と互いに並列に接続される。
【００４８】
巻線区分Ｗ２２の４番目の巻線ターンＴ２８は、巻線ターンＴ２７に続いて巻回される。この巻線ターンＴ２８の巻回ステップでは、巻線ターンＴ２７の最終段階で、セグメントｄにフッキングされた第２のワイヤが、スロットＢＣに導かれ、このスロットＢＣの中に、巻線ターンＴ２１の上に重なるようにして挿入された後、スロットＦＧに導かれ、このスロットＦＧの中に、巻線ターンＴ２１の上に重なるように挿入される。これで巻線ターンＴ２８の１ターン分が巻回されるが、その後、セグメントにフッキングすることなく、スロットＢＣとスロットＦＧとに跨ってさらに（Ｎ−１）ターンが巻回され、その最後のターンの最終段階で、第２のワイヤがセグメントｅにフッキングされる。
この巻線ターンＴ２８の巻回ステップでは、４つの連続するティースＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆを跨ぎ、スロットＢＣとスロットＦＧとに跨る巻線ターンＴ２８が、巻線ターンＴ２１の上に重なるようにして、隣接セグメントペアｄ、ｅ間にＮターン巻回される。この巻線ターンＴ２８は、隣接セグメントペアｄ、ｅ間で巻線ターンＴ２１と互いに並列に接続される。
【００４９】
＜第２巻線層Ｗ２の各巻線ターンの変位の説明＞
第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２１およびＷ２２は、各巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８およびＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８を図３において、順次１スロットピッチずつ右側へ矢印Ｘ２方向へ変位させながら巻回される。巻線区分Ｗ２１はセグメントｅから折り返し、また巻線区分Ｗ２２はセグメントａから折り返して、巻回される。巻線ターンＴ１６、Ｔ２６は巻線ターンＴ１５、Ｔ２５に対し、それぞれその右側へ１スロットピッチだけ変位され、巻線ターンＴ１７、Ｔ２７は巻線ターンＴ１６、Ｔ２６に対し、それぞれその右側へ１スロットピッチだけ変位され、また巻線ターンＴ１８、Ｔ２８は巻線ターンＴ１７、Ｔ２７に対し、それぞれその右側へ変位され、巻回される。
ただし実際には、電機子鉄心２１と整流子３０を組み付けた回転軸１０を、その軸線の周りに、１スロットピッチずつ矢印Ｘ２と逆の矢印Ｘ１方向に順次回転させながら、各巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８、Ｔ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８を巻回することにより、これらの各巻線ターン間の変位が行われる。
【００５０】
＜第２巻線層Ｗ２の各巻線ターンのワイヤ巻回方向の説明＞
第２巻線層Ｗ２の各巻線区分Ｗ２１、Ｗ２２の各巻線ターンにおけるワイヤの巻回方向は、図３上で見て、それぞれ反時計周りの方向とされる。第１巻線層Ｗ１の各巻線区分Ｗ１１、Ｗ１２の各巻線ターンは、図２上で見て、それぞれ時計周りの方向に巻回されたが、第２巻線層Ｗ２の各巻線区分Ｗ２１、Ｗ２２の各巻線ターンの巻回方向は逆に反時計周りに巻回される。巻線区分Ｗ２１の１番目から４番目までの各巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８は、図３上で見て、それぞれ時計周りの方向に、２０ターンが巻回される。同時に、巻線区分Ｗ２２の１番目から４番目までの各巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８も、図３上で見て、それぞれ時計周りの方向に、２０ターンが巻回される。
【００５１】
＜第２巻線層Ｗ２の各巻線ターンのコイル長の説明＞
第２巻線層Ｗ２は第１巻線層Ｗ１の巻線工程に後で、それに重なるように巻回される。この第２巻線層Ｗ２の各巻線ターンは、各スロット２２の中でも、また電機子鉄心２１の端面においても、第１巻線層Ｗ１の各巻線ターンに重なって巻回されるので、第２巻線層Ｗ２の各巻線ターンのコイル長は、すべて第１巻線層Ｗ１における最大のコイル長を持つ巻線ターンＴ１４、Ｔ２４のコイル長よりも大きくなる。
また、第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２１は、１番目から４番目までの巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８を連続して順次巻回したものであり、また巻線区分Ｗ２２は、１番目から４番目までの巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８を連続して順次巻回したものである。巻線区分Ｗ２１の１番目の巻線ターンＴ１５は巻線区分Ｗ１１の最後の４番目の巻線ターンＴ１４に連続して巻回され、巻線区分Ｗ２２の１番目の巻線ターンＴ２５は巻線区分Ｗ１２の最後の４番目の巻線ターンＴ２４に連続して巻回される。電機子鉄心２１の左側端面において、１番目の巻線ターンＴ１５、Ｔ２５の上に２番目の巻線ターンＴ１６、Ｔ２６の一部分が重なるように巻回され、この２番目の巻線ターンＴ１６、Ｔ２６の上に３番目の巻線ターンＴ１７、Ｔ２７の一部分が重なるように、さらに３番目の巻線ターンＴ１７、Ｔ２７の上に４番目の巻線ターンＴ１８、Ｔ２８の一部分が重なるようにして、それぞれ巻回される。したがって、各巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８、Ｔ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８のコイル長をｔ１５、ｔ１６、ｔ１７、ｔ１８、ｔ２５、ｔ２６、ｔ２７、ｔ２８とすると、ｔ１５＜ｔ１６＜ｔ１７＜ｔ１８の関係となり、またｔ２５＜ｔ２６＜ｔ２７＜ｔ２８の関係となっている。
【００５２】
＜第１、第２巻線ユニットＵ１、Ｕ２の電気抵抗値のばらつきの説明＞
さて、第１巻線ユニットＵ１は、第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１１と、第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２１によって構成される。これらの巻線区分Ｗ１１、Ｗ２１は、互いに連続し、また互いに重なって巻回されている。巻線区分Ｗ１１の各巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４のコイル長ｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４が、ｔ１１＜ｔ１２＜ｔ１３＜ｔ１４の関係となっており、また巻線区分Ｗ２１の各巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８のコイル長ｔ１５、ｔ１６、ｔ１７、ｔ１８が、ｔ１５＜ｔ１６＜ｔ１７＜ｔ１８の関係となっていることは重要である。巻線ターンＴ１１、Ｔ１８が隣接セグメントペアｈ−ａ間で互いに並列に接続され、巻線ターンＴ１２、Ｔ２７が隣接セグメントペアｇ−ｈ間で互いに並列に接続され、巻線ターンＴ１３、Ｔ２６が隣接セグメントペアｆ−ｇ間で互いに並列に接続され、また巻線ターンＴ１４、Ｔ１５が隣接セグメントペアｅ−ｆ間で互いに並列に接続されているので、前記コイル長の関係に基づき、各隣接セグメントペアａ−ｈ間、隣接セグメントペアｇ−ｈ間、隣接セグメントペアｆ−ｇ間、および隣接セグメントペアｅ−ｆ間における各コイルの合成電気抵抗値は、より均一化された値となる。
【００５３】
また、第２巻線ユニットＵ２は、第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１２と、第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２２により構成される。これらの巻線区分Ｗ１２、Ｗ２２は、互いに連続し、また互いに重なって巻回されている。この第２巻線ユニットＵ２についても、第１巻線ユニットＵ１と同様に、電気抵抗値の均一化が達成される。コイル長ｔ２１、ｔ２２、ｔ２３、ｔ２４の間に、ｔ２１＜ｔ２２＜ｔ２３＜ｔ２４の関係があり、またコイル長ｔ２５、ｔ２６、ｔ２７、ｔ２８の間に、ｔ２５＜ｔ２６＜ｔ２７＜ｔ２８の関係があるため、隣接セグメントペアｄ−ｅ間に並列接続された巻線ターンＴ２１、Ｔ２８の合成電気抵抗値と、隣接セグメントペアｃ−ｄ間に並列接続された巻線ターンＴ２２、Ｔ２７の合成電気抵抗値と、隣接セグメントペアｂ−ｃ間に並列接続された巻線ターンＴ２３、Ｔ２６の合成電気抵抗値と、隣接セグメントペアａ−ｂ間に並列接続された巻線ターンＴ２４、Ｔ２５の合成電気抵抗値とが、より均一化される。
【００５４】
図５は実施の形態１による各隣接セグメントペアａ−ｈ、ｇ−ｈ、ｆ−ｇ、ｅ−ｆ、ｄ−ｅ、ｃ−ｄ、ｂ−ｃ、およびａ−ｂ間における電機子巻線２５の電気抵抗値のばらつきを示すグラフである。図５において、巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８のそれぞれの電気抵抗値をＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８とする。巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４、Ｔ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８のそれぞれの電気抵抗値をＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７、Ｒ２８とする。加えて、各隣接セグメントペアａ−ｈ、ｇ−ｈ、ｆ−ｇ、ｅ−ｆ、ｄ−ｅ、ｃ−ｄ、ｂ−ｃ、およびａ−ｂ間におけるそれぞれの合成抵抗値をＲａｈ、Ｒｇｈ、Ｒｆｇ、Ｒｅｆ、Ｒｄｅ、Ｒｃｄ、Ｒｂｃ、Ｒａｂとする。
【００５５】
電気抵抗値Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４は、ｔ１１＜ｔ１２＜ｔ１３＜ｔ１４の関係に基づき、Ｒ１１からＲ１４に向かって順次増加し、また電気抵抗値Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８は、ｔ１５＜ｔ１６＜ｔ１７＜ｔ１８の関係に基づき、Ｒ１５からＲ１８に向かって順次増加する。合成抵抗値Ｒａｈ、Ｒｇｈ、Ｒｆｇ、Ｒｅｆは、それぞれ抵抗値Ｒ１１とＲ１８、Ｒ１２とＲ１７、Ｒ１３とＲ１６、Ｒ１４とＲ１５の並列合成抵抗値となるが、電気抵抗値Ｒ１１からＲ１４に向かう増加方向と、電気抵抗値Ｒ１５からＲ１８に向かう増加方向が互いに逆となっているので、第１巻線ユニットＵ１の合成抵抗値Ｒａｈ、Ｒｇｈ、Ｒｆｇ、Ｒｅｆのばらつきは小さく抑制され、１０％以下となる。
【００５６】
同様に、電気抵抗値Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４は、ｔ２１＜ｔ２２＜ｔ２３＜ｔ２４の関係に基づき、Ｒ２１からＲ２４に向かって順次増加し、また電気抵抗値Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７、Ｒ２８は、ｔ２５＜ｔ２６＜ｔ２７＜ｔ２８の関係に基づき、Ｒ２５からＲ２８に向かって順次増加する。合成抵抗値Ｒｄｅ、Ｒｃｄ、Ｒｂｃ、Ｒａｂは、それぞれ抵抗値Ｒ２１とＲ２８、Ｒ２２とＲ２７、Ｒ２３とＲ２６、Ｒ２４とＲ２５の並列合成抵抗値となるが、電気抵抗値Ｒ２１からＲ２４に向かう増加方向と、電気抵抗値Ｒ２５からＲ２８に向かう増加方向が互いに逆となっているので、第２巻線ユニットＵ２の合成抵抗値Ｒｄｅ、Ｒｃｄ、Ｒｂｃ、Ｒａｂのばらつきも小さく抑制され、１０％以下となる。
【００５７】
図６は従来の直流電動機における電機子巻線の電気抵抗値のばらつきを示す。この図６では、比較のために、実施の形態１と同じく、スロット数を８とし、電機子巻線を内層側巻線層と外層側巻線層の２層とし、これらの内層側巻線層と外層側巻線層をともに重ね巻方式とし、各整流子セグメントの間に、２０ターンの下層巻線ターンと、２０ターンの上層巻線ターンとが並列接続されるようにした。内層側巻線層は、８つの各巻線ターンを順次１スロットピッチずつ所定方向にずらしながら巻回され、外層側巻線層はこの内層側巻線層の上に、８つの各巻線ターンを順次１スロットピッチずつ同じ所定方向にずらしながら巻回された。
【００５８】
この図６において、内層側巻線層の各セグメント間の各巻線ターンの電気抵抗値Ｒ１１からＲ１８は、Ｒ１１からＲ１８に向かって右方向に順次増大し、また外層側巻線層の各セグメント間の各巻線ターンの電気抵抗値Ｒ２１からＲ２８も、Ｒ２１からＲ２８に向かって右方向に順次増大する。この従来の直流電動機の各セグメント間の合成抵抗値Ｒａｈ、Ｒｇｈ、Ｒｆｇ、Ｒｅｆ、Ｒｄｅ、Ｒｃｄ、Ｒｂｃ、Ｒａｂは、図６のグラフにおいて、右方向に順次増大するので、隣接セグメントペアａ−ｈ間の合成抵抗値Ｒａｈが最小値となり、隣接セグメントペアａ−ｂ間の合成抵抗値Ｒａｂが最大値となり、そのばらつきは４０％に達する。
【００５９】
＜第１、第２巻線ユニットＵ１、Ｕ２と整流子セグメントとの接続関係の説明＞
さて、実施の形態１において、各巻線ユニットＵ１、Ｕ２と整流子セグメントａ−ｈとの接続関係について、まとめて整理する。巻線ユニットＵ１は整流子セグメントａ、ｈ、ｇ、ｆ、ｅに接続され、また巻線ユニットＵ２は整流子セグメントｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ａに接続される。巻線ユニットＵ１では、巻線区分Ｗ１１の１番目からｎ（ｎ＝４）番目までのｎ個巻線ターンの中のｍ（ｍは１からｎ）番目の巻線ターンと、巻線区分Ｗ２１の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンの中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接セグメント間に接続される。巻線ユニットＵ２でも、巻線区分Ｗ１２の１番目からｎ（ｎ＝４）番目までのｎ個巻線ターンの中のｍ（ｍは１からｎ）番目の巻線ターンと、巻線区分Ｗ２２の１番目からｎ番目までのｎ個の巻線ターンの中の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接セグメント間に接続される。
【００６０】
＜実施の形態１による効果の説明＞
以上のように、実施の形態１では、電機子巻線２５は、第１、第２巻線ユニットＵ１、Ｕ２を有し、第１巻線ユニットＵ１は第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１１と第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２１により構成され、また第２巻線ユニットＵ２は第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１２と第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２２により構成される。
第１巻線ユニットＵ１の第１巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ１１は、１番目からｎ＝４番目までの４つの巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４を含み、これらの巻線ターンは、スロットＢＣ、ＡＢ、ＨＡ、ＧＨ、ＦＧ、ＥＦ、ＤＥ、ＣＤの内層に、巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４の順番に順次巻回される。また、第１巻線ユニットＵ１の第２巻線層Ｗ１の巻線区分Ｗ２１は、１番目からｎ＝４番目までの４つの巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４を含み、これらの巻線ターンは、スロットＦＧ、ＥＦ、ＤＥ、ＣＤ、ＢＣ、ＡＢ、ＨＡ、ＧＨの外層に、巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４の順番に順次巻回される。
第１巻線ユニットＵ１は、巻線区分Ｗ１１の中のｍ番目（ｍは１から４）の巻線ターンと、巻線区分Ｗ２１の（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接する整流子セグメント間に互いに接続されるようにして、整流子セグメント間ａ−ｈ、ｇ−ｈ、ｆ−ｇ、ｅ−ｆに接続される。巻線ユニットＵ２も同様にして、隣接セグメント間ｅ−ｄ、ｄ−ｃ、ｃ−ｂ、ｂ−ａ間に接続される。
この構成により、各隣接セグメント間に接続された２つの巻線ターンの合成電気抵抗値のばらつきを抑制することができ、回転中のトルクリップルを小さくできる。
【００６１】
実施の形態２．
この実施の形態２は、第１の巻線工程で、内層側の第１巻線層Ｗ１を実施の形態１と同様に図２に示すように巻回した後、第２の巻線工程で、第２巻線層Ｗ２を図７に示すように巻回するものである。実施の形態１では、第１巻線層Ｗ１の各巻線ターンのワイヤ巻回方向が図２上で見て、時計周り方向とされるのに対し、第２巻線層Ｗ２の各巻回ターンのワイヤ巻回方向が図３上で見て、反時計周りの方向に巻回されたが、実施の形態２では、第２巻線層Ｗ２の各巻線ターンのワイヤ巻回方向も、第１巻線層Ｗ１の各巻線ターンのワイヤ巻回方向と同じ時計周り方向とされる。
【００６２】
＜外層側の第２巻線層Ｗ２の巻線工程の説明＞
図７を参照して、実施の形態２の第２の巻線工程について説明する。この第２の巻線工程では、巻線区分Ｗ２１、Ｗ２２に分割して、外層側の第２巻線層Ｗ２が巻回される。実施の形態２における巻線区分Ｗ２１では、実施の形態１の第２巻線層の巻線区分Ｗ２１と同様に、１番目からｎ番目（ｎ＝４）までの巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８が連続して順次に巻回され、また、巻線区分Ｗ２２では巻線区分Ｗ２１の巻回作業と平行して、１番目からｎ番目（ｎ＝４）までの巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８が連続して順次に巻回される。
【００６３】
＜第１巻線ユニットＵ１に対応する巻線区分Ｗ２１の巻線工程の説明＞
まず、第２巻線層Ｗ２における巻線区分Ｗ２１の１番目の巻線ターンＴ１５の巻回工程は、第１巻線層Ｗ１における巻線区分Ｗ１１の４番目の巻線ターンＴ１４に続き、それと同じ第１のワイヤを用いて実行される。この巻線区分Ｗ１１の各巻線ターンのワイヤ巻回方向は時計周り方向である。１番目の巻線ターンＴ１５の最初では、第１のワイヤが整流子セグメントｅにフッキングされた状態にある。この最初に段階における第１のワイヤの位置をセグメントｅに黒丸印で示す。この状態から、第１のワイヤは図７に示すようにスロットＣＤに導かれ、このスロットＣＤの中に、巻線ターンＴ２４の上に重なるようにして挿入される。その後、第１のワイヤは、図７上で時計周り方向に巻回され、さらに４つ左側のスロットＧＨに導かれ、ティースＨ、Ａ、Ｂ、Ｃに跨って、このスロットＧＨの中に、巻線ターンＴ２４と重なるように挿入される。この段階で、巻線ターンＴ１５は１ターン分の巻回が完了するが、さらにこの状態で第１のワイヤは、フッキングすることなく、スロットＣＤとＧＨとの跨り、残る（Ｎ−１）ターン分が時計周り方向に巻回され、第１のワイヤは、最後に、セグメントｆにフッキングされ、巻線ターンＴ１５の巻回が完了する。
この第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２１における１番目の巻線ターンＴ１５は、図２に示す巻線区分Ｗ１２の巻線ターンＴ２４が巻回されたと同じスロットＣＤとＧＨに、巻線ターンＴ２４の上に重ねて巻回され、電気的には隣接セグメントペアｅ−ｆ間に、巻線区分Ｗ１１の巻線ターンＴ１４と並列に接続される。
【００６４】
巻線区分Ｗ２１の２番目の巻線ターンＴ１６は、巻線ターンＴ１５に続いて巻回される。この巻線ターンＴ１６の巻回工程の最初には、第１のワイヤが整流子セグメントｆにフッキングされた状態にある。この状態から、第１のワイヤは図７に示すようにスロットＤＥに導かれ、このスロットＤＥの中に、巻線ターンＴ２３の上に重なるように挿入される。その後、第１のワイヤは、図７上で時計周り方向に巻回され、さらに４つ左側のスロットＨＡに導かれ、ティースＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに跨って、このスロットＨＡの中に、巻線ターンＴ２３の上に重なるように挿入される。この段階で、巻線ターンＴ１６は１ターン分が巻回が完了するが、さらにこの状態で第１のワイヤは、フッキングすることなく、スロットＤＥとＨＡとに跨り、同じ時計周り方向に巻回され、残る（Ｎ−１）ターン分が巻回され、第１のワイヤは、最後に、セグメントｇにフッキングされ、巻線ターンＴ１６の巻回が完了する。
この第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２１における２番目の巻線ターンＴ１６は、図２に示す巻線ターンＴ２３が巻回されたと同じスロットＤＥとＨＡに、巻線ターンＴ２３の上に重ねて巻回され、電気的には隣接セグメントペアｆ−ｇ間に、巻線ターンＴ１３と並列に接続される。
【００６５】
巻線区分Ｗ２１の３番目の巻線ターンＴ１７は、巻線ターンＴ１６に続いて巻回される。この巻線ターンＴ１７の巻回工程の最初には、第１のワイヤが整流子セグメントｇにフッキングされた状態にある。この状態から、第１のワイヤは図７に示すようにスロットＥＦに導かれ、このスロットＥＦの中に、巻線ターンＴ２２の上にかさなるように挿入される。その後、第１のワイヤは、時計周り方向に巻回され、図７上でさらに４つ左側のスロットＡＢに導かれ、ティースＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅに跨って、このスロットＡＢの中に、巻線ターンＴ２２の上に重なるように挿入される。この段階で、巻線ターンＴ１７は１ターン分の巻回が完了するが、さらにこの状態で第１のワイヤは、フッキングすることなく、スロットＥＦとＡＢとに跨り、時計周り方向に、残る（Ｎ−１）ターン分が巻回され、第１のワイヤは、最後に、セグメントｈにフッキングされ、巻線ターンＴ１７の巻回が完了する。
この第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２１における３番目の巻線ターンＴ１７は、図２に示す巻線区分Ｗ１２の巻線ターンＴ２２が巻回されたと同じスロットＥＦとＡＢに、巻線ターンＴ２２の上に重ねて巻回され、電気的には隣接セグメントペアｇ−ｈ間に、巻線区分Ｗ１１の巻線ターンＴ１２と並列に接続される。
【００６６】
巻線区分Ｗ２１の４番目の巻線ターンＴ１８は、巻線ターンＴ１７に続いて巻回される。この巻線ターンＴ１８の巻回工程の最初には、第１のワイヤが整流子セグメントｈにフッキングされた状態にある。この状態から、第１のワイヤは図７に示すようにスロットＦＧに導かれ、このスロットＦＧの中に、巻線ターンＴ２１の上に重なるようにして挿入される。その後、第１のワイヤは、時計周り方向に巻回され、図７上でさらに４つ左側のスロットＢＣに導かれ、ティースＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆに跨ってこのスロットＢＣの中に、巻線区分Ｔ２１の上に重なるように挿入される。この段階で、巻線ターンＴ１８は１ターン分の巻回が完了するが、さらにこの状態で第１のワイヤは、フッキングすることなく、スロットＦＧとＢＣとに跨り、時計方向に残る（Ｎ−１）ターン分が巻回され、第１のワイヤは、最後に、セグメントａにフッキングされ、巻線ターンＴ１８の巻回が完了する。
この第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２１における４番目の巻線ターンＴ１８は、図２に示す巻線区分Ｗ１２の巻線ターンＴ２１が巻回されたと同じスロットＦＧとＢＣに、巻線ターンＴ２１の上に重ねて巻回され、電気的には隣接セグメントペアｈ−ａ間に、巻線ターンＴ１１と並列に接続される。
【００６７】
この実施の形態２における巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８は、巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４と同じ時計周りの方向に、それぞれ合計Ｎターンが巻回される。この実施の形態２の巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８では、巻回方向を巻線区分Ｗ１１の巻線ターンと逆にする必要がなく、ワイヤの巻回をスムーズに行うことができ、巻回されるワイヤ、特に折り返しのセグメントｅでのストレスを軽減できる。
【００６８】
＜第２巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分Ｗ２２の巻線工程の説明＞
次に巻線ユニットＵ２に対応する巻線区分Ｗ２２の巻回工程について説明する。この巻線区分Ｗ２２の巻回工程では、１番目からｎ＝４番目までの巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８が連続して順次巻回される。
【００６９】
まず、第２巻線層Ｗ２における巻線区分Ｗ２２の１番目の巻線ターンＴ２５の巻回工程は、第１巻線層Ｗ１における巻線区分Ｗ２１の４番目の巻線ターンＴ２４に続き、それと同じ第２のワイヤを用いて実行される。この１番目の巻線ターンＴ２５の最初には、第２のワイヤが整流子セグメントａにフッキングされた状態にある。この最初の第２のワイヤ位置をセグメントａに黒丸印で示す。この状態から、第２のワイヤは、図７に示すようにスロットＧＨに導かれ、このスロットＧＨの中に、巻線ターンＴ１４の上に重なるように挿入される。その後、第２のワイヤは、時計周り方向に巻回され、図７上でさらに４つ左側のスロットＣＤに導かれ、ティースＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇに跨って、スロットＣＤの中に、巻線ターンＴ１４の上に重なるように挿入される。この段階で、巻線ターンＴ２５は１ターン分の巻回が完了するが、さらにこの状態で第２のワイヤは、フッキングすることなく、スロットＧＨとＣＤとに跨り、時計方向に残る（Ｎ−１）ターン分が巻回され、第２のワイヤは、最後に、セグメントｂにフッキングされ、巻線ターンＴ２５の巻回が完了する。
この第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２２における１番目の巻線ターンＴ２５は、図２に示す巻線区分Ｗ１１の巻線ターンＴ１４が巻回されたと同じスロットＧＨとＣＤに、巻線ターンＴ１４の上に重ねて巻回され、電気的には隣接セグメントペアａ−ｂ間に、巻線区分Ｗ２１の巻線ターンＴ２４と並列に接続される。
【００７０】
巻線区分Ｗ２２の２番目の巻線ターンＴ２６は、巻線ターンＴ２５に続いて巻回される。この巻線ターンＴ２６の巻回工程の最初には、第２のワイヤが整流子セグメントｂにフッキングされた状態にある。この状態から、第２のワイヤは図７に示すようにスロットＨＡに導かれ、このスロットＨＡの中に、巻線ターンＴ１３の上に重なるように挿入される。その後、第２のワイヤは、時計周り方向に巻回され、図７上でさらに４つ左側のスロットＤＥに導かれ、ティースＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈに跨って、このスロットＤＥの中に、巻線ターンＴ１３の上に重なるように挿入される。この段階で、巻線ターンＴ２６は１ターン分が巻回が完了するが、さらにこの状態で第２のワイヤは、フッキングすることなく、スロットＨＡとＤＥとに跨り、時計方向に残る（Ｎ−１）ターン分が巻回され、第２のワイヤは、最後に、セグメントｃにフッキングされ、巻線ターンＴ２６の巻回が完了する。
この第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２２における２番目の巻線ターンＴ２６は、図２に示す巻線区分Ｗ１１の巻線ターンＴ１３が巻回されたと同じスロットＨＡとＤＥに、巻線ターンＴ１３の上に重ねて巻回され、電気的には隣接セグメントペアｂ−ｃ間に、巻線区分２１の巻線ターンＴ２３と並列に接続される。
【００７１】
巻線区分Ｗ２２の３番目の巻線ターンＴ２７は、巻線ターンＴ２６に続いて巻回される。この巻線ターンＴ２７の巻回工程の最初には、第１のワイヤが整流子セグメントｃにフッキングされた状態にある。この状態から、第２のワイヤは図７に示すようにスロットＡＢに導かれ、このスロットＡＢの中に、巻線ターンＴ１２の上にかさなるようにして挿入される。その後、第２のワイヤは、時計周り方向に巻回され、図７上でさらに４つ左側のスロットＥＦに導かれ、ティースＦ、Ｇ、Ｈ、Ａに跨って、スロットＥＦの中に、巻線ターンＴ１２の上に重なるように挿入される。この段階で、巻線ターンＴ２７は１ターン分の巻回が完了するが、さらにこの状態で第２のワイヤは、フッキングすることなく、スロットＡＢとＥＦとに跨り、時計周り方向に、残る（Ｎ−１）ターン分が巻回され、第２のワイヤは、最後に、セグメントｄにフッキングされ、巻線ターンＴ２７の巻回が完了する。
この第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２２における３番目の巻線ターンＴ２７は、図２に示す巻線区分Ｗ１１の巻線ターンＴ１２が巻回されたと同じスロットＡＢとＥＦに、巻線ターンＴ１２の上に重ねて巻回され、電気的には隣接セグメントペアｃ−ｄ間に、巻線区分Ｗ２１の巻線ターンＴ２２と並列に接続される。
【００７２】
巻線区分Ｗ２２の４番目の巻線ターンＴ２８は、巻線ターンＴ２７に続いて巻回される。この巻線ターンＴ２８の巻回工程の最初には、第２のワイヤが整流子セグメントｄにフッキングされた状態にある。この状態から、第２のワイヤは図７に示すようにスロットＢＣに導かれ、このスロットＢＣの中に、巻線ターンＴ１１の上に重なるように挿入される。その後、第２のワイヤは、時計方向に巻回され、図７上でさらに４つ左側のスロットＦＧに導かれ、ティースＧ、Ｈ、Ａ、Ｂに跨って、このスロットＦＧの中に、巻線ターンＴ１１の上にかさなるように挿入される。この段階で、巻線ターンＴ２８は１ターン分の巻回が完了するが、さらにこの状態で第２のワイヤは、フッキングすることなく、時計周り方向に、スロットＢＣとＦＧとに跨り、残る（Ｎ−１）ターン分が巻回され、第２のワイヤは、最後に、セグメントｅにフッキングされ、巻線ターンＴ２８の巻回が完了する。
この第２巻線層Ｗ２の巻線区分Ｗ２２における４番目の巻線ターンＴ２８は、図２に示す巻線区分Ｗ１１の巻線ターンＴ１１が巻回されたと同じスロットＢＣとＦＧに、巻線ターンＴ１１の上に重ねて巻回され、電気的には、隣接セグメントペアｄ−ｅ間に、巻線区分Ｗ２１の巻線ターンＴ２１と並列に接続される。
【００７３】
＜実施の形態２による効果の説明＞
この実施の形態２における巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８は、巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４と同じ時計周りの方向に、合計Ｎターンが巻回される。この実施の形態２の巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８では、巻回方向を巻線区分Ｗ２１の巻線ターンの巻回方向と逆にする必要がなく、ワイヤの巻回をスムーズに行うことができ、特に折り返しとなるセグメントａの部分において、ワイヤのストレスを軽減できる。
実施の形態１では、巻線区分Ｗ２１、Ｗ２２の各１番目の巻線ターンＴ１５、Ｔ２５を巻回するときに、巻線区分Ｗ１１、Ｗ１２の最後の４番目の巻線ターンＴ１４、Ｔ２４と同じスロット上に重ねるようにしたことから、巻線区分Ｗ２１、Ｗ２２の各巻線ターンのワイヤの巻回方向を、巻線区分Ｗ１１、Ｗ１２の各巻線ターンの巻回方向と逆に反時計周り方向としている。実施の形態２では、巻線区分Ｗ２１の最初の巻線区分Ｔ１５を巻線区分Ｗ１２の最後の巻線ターンＴ２４と同じスロット上に重ね、また巻線区分Ｗ２２の最初の巻線ターンＴ２５を巻線区分Ｗ１１の最後の巻線ターンＴ１４と同じスロット上に重ねたので、巻線区分Ｗ２１、Ｗ２２の各巻線ターンの巻回方向を、巻線区分W１１、Ｗ１２の各巻線ターンの巻回方向と同じ時計周り方向とすることができる。
【００７４】
実施の形態３．
実施の形態１における電機子巻線２５は、２つの第１、第２巻線ユニットＵ１、Ｕ２を含み、第１の巻線ユニットＵ１は内層側の巻線区分Ｗ１１と外層側の巻線区分Ｗ２１を含んで構成され、また第２の巻線ユニットＵ２は内層側の巻線区分Ｗ１２と外層側の巻線区分Ｗ２２を含んでいる。この実施の形態１に対し、実施の形態３は、単に１つの巻線ユニットを含み、これを内層側の第１巻線層Ｗ１と外層側の第２巻線層Ｗ２とにより構成したものである。内層側の第１巻線層Ｗ１は１番目からｎ（ｎ＝８）番目までの順次連続して巻回された巻線ターンＴ１１〜Ｔ１８を有し、また外層側の第２巻線層Ｗ２も、１番目からｎ＝８番目までの順次連続して巻回された巻線ターンＴ２１〜Ｔ２８を有する。これらの第１、第２巻線層Ｗ１、Ｗ２は、共通する１本のワイヤで巻回され、この実施の形態３でも重ね巻方式で巻回される。
【００７５】
実施の形態３では、内層側の第１巻線層Ｗ１の１番目から８番目までの８つの巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８は、順次１スロットピッチずつ矢印Ｘ１（図２参照）の所定方向にずらしながら、重ね巻方式で巻回される。この８つの巻線ターンの中、巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４は、図２の巻線ターンＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４と同じ位置に、同様に巻回される。巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８は、巻線ターンＴ１４に連続して順次巻回され、この実施の形態３では、巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８は、図２に示す巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４の位置にそれぞれ巻回される。
実施の形態３において、第２巻線層Ｗ２の１番目から８番目までの８つの巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４、Ｔ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８は、内層側の第１巻線層Ｗ１と同じワイヤを用い、その最後の巻線ターンＴ１４に続き、順次１スロットピッチずつ第１巻線層Ｗ１と反対側に、矢印Ｘ２（図３参照）方向にずらしながら、巻線ターンＴ１１からＴ１８に重なるようにして、重ね巻方式で巻回される。第２巻線層Ｗ２の８つの巻線ターンの中、１番目から４番目の巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４は、図３の巻線ターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４と同じ位置に、同様に巻回される。巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８は、巻線ターンＴ２４に連続して順次巻回され、この実施の形態３では、巻線ターンＴ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８は、図３に示す巻線ターンＴ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８の位置にそれぞれ巻回される。
【００７６】
具体的には、第１巻線層Ｗ１の１番目の巻線ターンＴ１１は、図２に示す巻線ターンＴ１１と同様に、スロットＢＣとＦＧに跨り巻回され、隣接セグメントペアａ−ｈ間に接続される。第１巻線層Ｗ１の２番目から８番目までの巻線ターンＴ１２からＴ１８は、順次図２の矢印Ｘ１方向に１スロットピッチずつずらしながら巻回され、８番目の巻線ターンＴ１８は図２に示す巻線ターンＴ２４と同様に、スロットＣＤとＧＨに跨り巻回され、隣接セグメントペアａ−ｂ間に接続される。
【００７７】
この８番目の巻線ターンＴ１８を巻回した段階から、第２巻線層Ｗ２を折り返して、矢印Ｘ２方向に順次１スロットピッチずつずらしながら巻回される。第２巻線層Ｗ２の１番目の巻線ターンＴ２１は、図３に示す巻線ターンＴ２５と同様に、スロットＧＨとＣＤに跨り、先に巻回した巻線ターンＴ１８に上に重なるように巻回され、隣接セグメントペアａ−ｂ間に、巻線ターンＴ１８と並列に接続される。２番目から８番目までの巻線ターンＴ２２、Ｔ２３、Ｔ２４、Ｔ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８は、順次１スロットピッチずつ矢印Ｘ２方向にずらしながら、それぞれ先に巻回した巻線ターンＴ１７、Ｔ１６、Ｔ１５、Ｔ１４、Ｔ１３、Ｔ１２、Ｔ１１の上に重なるように巻回され、それと同じ隣接セグメントペア間に並列に接続される。８番目の巻線ターンＴ２８は、図３の巻線ターンＴ２１と同様に、スロットＦＧとＢＣの跨り巻回され、隣接セグメントペアｈ−ａ間に、巻線ターンＴ１１と並列に接続される。
【００７８】
この実施の形態３において、第１巻線層Ｗ１、第２巻線層Ｗ２の各巻線ターンは、それぞれ２０ターンずつ巻回される。第１巻線層Ｗ１の各巻線ターンＴ１１からＴ１８のワイヤ巻回方向はすべて時計周り方向とされるが、第２巻線層Ｗ２の各巻線ターンＴ２１からＴ２８のワイヤ巻回方向はすべて反時計周り方向とされる。
【００７９】
実施の形態３における電機子巻線２５と整流子セグメント３１との接続については、代表的に説明すると、第１巻線層の１番目の巻線ターンＴ１１と第２巻線層Ｗ２の８番目の巻線ターンＴ２８とが、同じ隣接セグメントペアｈ−ａ間に接続され、また、第１巻線層の８番目の巻線ターンＴ１８と第２巻線層Ｗ２の１番目の巻線ターンＴ１８とが、同じ隣接セグメントペアａ−ｂ間に接続される。一般的には、実施の形態１と同様に、第１巻線層Ｗ１のｎ（ただしｎ＝８）個の巻線ターンの中のｍ番目（ただしｍは１から８）の巻線ターンと、第２巻線層Ｗ２のｎ個の巻線ターンの中の、（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接セグメントペアに接続される関係とされる。
【００８０】
図８はこの実施の形態３による直流電動機における隣接セグメントペアのそれぞれと、それに対応する電機子巻線２５の各巻線ターンの電気抵抗値のばらつきを示すグラフである。Ｒ１１からＲ１８は、内層側の第１巻線層Ｗ１の各巻線ターンＴ１１からＴ１８のそれぞれの電気抵抗値を示す。また、Ｒ２１からＲ２８は、外層側の第２巻線層Ｗ２の各巻線ターンＴ２１からＴ２８のそれぞれの電気抵抗値を示す。Ｒａｈ、Ｒｇｈ、Ｒｆｇ、Ｒｅｆ、Ｒｄｅ、Ｒｃｄ、Ｒｂｃ、Ｒａｂは、各隣接セグメントペアの合成電気抵抗値を示す。
【００８１】
第１巻線層Ｗ１の１番目から８番目までの巻線ターンＴ１１〜Ｔ１８の各電気抵抗値Ｒ１１〜Ｒ１８は、それらの巻線ターンＴ１１〜Ｔ１８が、その順番に順次巻回されるために、巻線ターンＴ１１からＴ１８に向かって順次増大し、また同様に、第２巻線層Ｗ２の１番目から８番目までの巻線ターンＴ２１〜Ｔ２８の各電気抵抗値Ｒ２１〜Ｒ２８も、それらの巻線ターンＴ２１〜Ｔ２８が、その順番に順次巻回されるため、巻線ターンＴ２１からＴ２８に向かって順次増大する。
【００８２】
この実施の形態３でも、第１巻線層Ｗ１のｎ（ただしｎ＝８）個の巻線ターンの中のｍ番目（ただしｍは１から８）の巻線ターンと、第２巻線層Ｗ２のｎ個の巻線ターンの中の、（ｎ＋１−ｍ）番目の巻線ターンとが、同じ隣接セグメントペアに接続される関係とされる結果、合成電気抵抗値Ｒａｇ、Ｒｇｈ、・・・、Ｒａｂのばらつきは抑制され、２０％以下となり、直流電動機の回転中におけるトルクリップルを抑制することができる。
【００８３】
実施の形態４．
実施の形態１〜３は、いずれも電機子巻線２５の各巻線ターンＴ１１〜Ｔ１８およびＴ２１〜２８の巻回数Ｎを同じ２０ターンとしたものであるが、実施の形態４では、第１、第２巻線層Ｗ１、Ｗ２の中、より最後の方に巻回される巻線ターンの巻回数Ｎを、より前に巻回される巻線ターンの巻回数Ｎよりも、少し小さくする。
【００８４】
例えば、実施の形態１の第１の巻線ユニットＵ１、Ｕ２を構成する内層側の第１巻線層Ｗ１の巻線ターンＴ１１〜Ｔ１４およびＴ２１〜Ｔ２４の巻回数Ｎをすべて２０とし、外層側の第２巻線層Ｗ２の１番目から４番目までの巻線ターンＴ１５〜Ｔ１８およびＴ２５〜Ｔ２８の巻回数Ｎを、１８、１９、２０、２０とする。具体的には、第２巻線層Ｗ２の１番目の巻線ターンＴ１５、Ｔ２５の巻回数を１８、２番目の巻線ターンＴ１６、Ｔ２６の巻回数を１９とする。
図５において、隣接セグメントペアｆ−ｇ、ｅ−ｆの合成電気抵抗値Ｒｆｇ、Ｒｅｆおよびｂ−ｃ、ａ−ｂの合成電気抵抗値Ｒｂｃ、ａｂは、他の隣接セグメントペアの合成電気抵抗値よりも大きいが、巻線ターンＴ１５、Ｔ２５およびＴ１６、Ｔ２６の巻回数を調整することにより、これらの合成電気抵抗値をより小さくすることができ、合成電気抵抗値のばらつきをより小さく抑制できる。
【００８５】
実施の形態１で、内層側の第１巻線層Ｗ１の３番目の巻線ターンＴ１３、Ｔ２３の巻回数を１９、その４番目の巻線ターンＴ１４、Ｔ２４の巻回数を１８と調整することも有効である。この場合、他の巻線ターンの巻回数はすべて２０とされる。
【００８６】
巻回数Ｎの調整による合成電気抵抗値の調整は、実施の形態２、３にも、同様に適用できる。実施の形態３では、内層側の第１巻線層Ｗ１の１番目から５番目までの巻線ターンの巻回数をすべて２０として、その６番目の巻線ターンＴ１６の巻回数をＮ＝１９、その７番目の巻線ターンＴ１７の巻回数をＮ＝１８、その８番目の巻線ターンＴ１８の巻回数をＮ＝１７とする調整も有効である。また実施の形態３において、その１番目の巻線ターンＴ２１の巻回数をＮ＝１７、その２番目の巻線ターンＴ２２の巻回数をＮ＝１８、その３番目の巻線ターンＴ２３の巻回数をＮ＝１７とし、他の巻線ターンの巻回数を２０とする調整も有効である。
【００８７】
その他の実施の形態．
実施の形態１から４は、いずれもスロット数Ｓが８であるが、この発明は、これ以外の任意のスロット数を持った直流回転機に対しても、同様に適用できる。特に、スロット数Ｓが１２以下の場合には、同時に分割して巻回される巻線ユニットの数が小さくなることにより、トルクリップルが大きくなる。図９はこの傾向を示すグラフであり、横軸はスロット数Ｓを、また縦軸はトルクリップル％を示す。実線の特性Ｙ１が従来の巻線方法による直流電動機の特性であり、点線の特性Ｙ２がこの発明による巻線方法による直流電動機の特性である。特に、スロット数Ｓが１２以下の範囲において、従来の巻線方法ではトルクリップルが急増するが、この発明の巻線方法によれば、このトルクリップルの増加を抑制できる。
【００８８】
図９の特性は、電機子巻線２５に使用するワイヤ径を０．３８［ｍｍ］、各巻線ターンの巻回数Nを２０ターンとし、１２［Ｖ］の駆動電圧で、５０００［ｒｐｍ］の回転数が得られるように設計された直流電動機を対象とした特性である。この発明では、特性Ｙ２に示すように、スロット数Ｓが１２以下の範囲において、従来の特性Ｙ１に比べて、トルクリップルを略半減することが可能である。
【００８９】
スロット数Ｓについては、偶数に限らず、この発明は奇数のスロットを持った直流回転機にも適用できる。ただし、スロット数Ｓを偶数とした場合には、電機子巻線２６による径方向の励磁力は、回転軸１０の軸線に関して対称な位置で互いに打ち消し合う関係になり、トルクリップルの影響をより少なくできるので、偶数とすることが望ましい。
また巻線方式についても、実施の形態１から４は何れも重ね巻方式としたが、波巻方式にも同様に適用できる。波巻方式でも、内層側の巻線層と、外層側の巻線層が、それぞれ１番目からｎ番目まで順次巻回されたｎ個の巻線ターンを持ち、それぞれ前に巻回された巻線ターンに一部が重なるようにして、次の巻線ターンが巻回され、順次そのコイル長が増大する傾向にあるので、同様に適用可能である。
さらに、実施の形態１から４は、ブラシ３５を持った直流電動機であるが、ブラシレスの直流電動機にも、同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
この発明による直流回転機は、例えば、自動車に搭載されるエンジンに燃料を供給する燃料ポンプなどの駆動源として応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明による直流回転機の実施の形態１の縦断面図。
【図２】実施の形態１の内層側の巻線層の巻線展開図。
【図３】実施の形態１の外層側の巻線層の巻線展開図。
【図４】図２のIV―IV線による巻線の模式図。
【図５】実施の形態１による各巻線ターンの電気抵抗のばらつきを示すグラフ。
【図６】従来の直流電動機における各巻線ターンの電気抵抗のばらつきを示すグラフ。
【図７】この発明による直流回転機の実施の形態２における外層側の巻線展開図。
【図８】この発明による直流回転機の実施の形態３における各巻線ターンの電気抵抗のばらつきを示すグラフ。
【図９】この発明による直流回転機のトルクリップルを従来と比較して示すグラフ。
【符号の説明】
【００９２】
１０  回転軸、２０  電機子、２１  電機子鉄心、２２、ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＥ、ＥＦ、ＦＧ、ＧＨ、ＨＡ  スロット、２３、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ  ティース、
２５  電機子巻線、Ｕ１  第１の巻線ユニット、Ｕ２  第２の巻線ユニット、Ｗ１  第１巻線層、Ｗ２  第２巻線層、Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ２１、Ｗ２２  巻線区分、Ｔ１１、ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ１４、Ｔ１５、Ｔ１６、Ｔ１７、Ｔ１８、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４、Ｔ２５、Ｔ２６、Ｔ２７、Ｔ２８  巻線ターン、３１、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ  整流子セグメント、３５  ブラシ。
【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】
2005094972.tif 000009
【図８】
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【図９】
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