(57)【要約】【課題】部品点数を低減するとともに、製造コストの低減を図ることができる電機子の製造方法を提供する。【解決手段】電機子の製造方法は、各セグメント１３の結線爪に順次巻線を結線して、隣接する結線爪（セグメント１４）に巻線を掛け渡して短絡線１６を連続的に形成する結線工程と、結線工程の終端部を巻き始めとして主巻線部９を形成する巻回工程と、巻回工程の後、結線工程にて隣接する結線爪（セグメント１４）に掛け渡された不要部１９を切断する切断工程とを有する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティースを有する電機子コアと、
陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシが摺接される複数のセグメントを有する整流子と、
所定の２個の前記セグメントに接続された渡り線と該渡り線を両端として少なくとも１つ以上の前記ティースにそれぞれ所定回数巻回された巻線部とを有する主巻線部と、
同じ磁極とする２個の前記セグメント同士を短絡する短絡線と、
前記電機子コア及び前記整流子が装着された回転シャフトと、
を備えた電機子であって、
少なくとも１個の前記セグメントにおいて、前記渡り線と前記短絡線とが連続するように形成されていることを特徴とする電機子。
【請求項２】
複数のティースを有する電機子コアと、
陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシが摺接される３ｎ個（ｎは整数）のセグメントを有する整流子と、
所定の２個の前記セグメントに接続された渡り線と該渡り線を両端として少なくとも１つ以上の前記ティースにそれぞれ所定回数巻回された巻線部とを有する主巻線部と、
同じ磁極とする２個の前記セグメント同士を短絡する短絡線と、
前記電機子コア及び前記整流子が装着された回転シャフトと、
を備えた電機子であって、
３個の前記セグメントにおいて、前記渡り線と前記短絡線とが連続するように形成されていることを特徴とする電機子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電機子において、
前記各主巻線部の渡り線は、第１のセグメントと、該第１のセグメントに隣接するセグメントに対向配置された第２のセグメントとに接続され、前記第１及び第２のセグメントに接続される渡り線はお互いに交差するように設けられたことを特徴とする電機子。
【請求項４】
複数のティースを有する電機子コアと、
陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシが摺接される複数のセグメントを有する整流子と、
所定の２個の前記セグメントに接続された渡り線と該渡り線を両端として少なくとも１つ以上の前記ティースにそれぞれ所定回数巻回された巻線部とを有する主巻線部と、
同じ磁極とする２個の前記セグメント同士を短絡する短絡線と、
前記電機子コア及び前記整流子が装着された回転シャフトと、
を備えた電機子の製造方法であって、
前記各セグメントの結線爪に順次巻線を結線し、隣接する結線爪に巻線を掛け渡して前記短絡線を連続的に形成する結線工程と、
前記結線工程の終端部を巻き始めとして前記主巻線部を形成する巻回工程と、
前記巻回工程の後、前記結線工程にて隣接する結線爪に掛け渡された巻線を切断する切断工程と、
を有することを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電機子の製造方法において、
前記巻回工程の後、前記切断工程の前に、前記各セグメントに結線された短絡線及び渡り線を前記結線爪に接続する接続工程を有することを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の電機子の製造方法において、
前記巻回工程では、前記渡り線は、第１のセグメントと、該第１のセグメントに隣接するセグメントに対向配置された第２のセグメントとに接続され、前記第１及び第２のセグメントに接続される渡り線はお互いに交差するように設けられていることを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項７】
請求項４〜６のうち何れか１項に記載の電機子の製造方法において、
フライヤを備え、該フライヤにて１本の巻線により連続して前記短絡線及び前記主巻線部を形成することを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項８】
請求項４〜６のうち何れか１項に記載の電機子の製造方法において、
複数のフライヤを備え、各フライヤにてそれぞれ前記短絡線及び主巻線部を同時に形成することを特徴とする電機子の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の電機子の製造方法において、
３つのフライヤを備え、この３つのフライヤを等角度間隔にて配置してそれぞれ前記短絡線及び主巻線部を同時に形成することを特徴とする電機子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機子及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブラシ付き直流モータにおいて、マグネットの磁極数を多極化する際、マグネットの磁極数と同数のブラシが必要になるが、特許文献１に開示されているモータのように、同極となるセグメント間に短絡回路を設けてブラシ数を低減することが可能である。つまり、短絡回路により接続されたセグメント同士の一方にブラシを摺接させることで、これらセグメントに同時に電流が供給されるため、少ないブラシ数で磁極数の多いモータを構成することができる。
【０００３】
このような短絡回路としては、従来では、短絡線を同極となるセグメント間に施す方法（例えば特許文献２参照）、或いは、整流子内部に短絡回路を一体化する方法（例えば特許文献３参照）が用いられている。
【特許文献１】特開２００１−６９７２３号公報
【特許文献２】特開２０００−６００５０号公報
【特許文献３】特開２０００−６００７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電機子に短絡線を付加する際の加工は単独で行われるため、そのための設備や工程が必要となる。このため、設備増加、及び製造工程が煩雑となることによる生産性低下により、コスト上昇を招くという問題がある。また、短絡線は巻線部よりも先に敷設されるため、各セグメントの結線部に不安定な状態で係留され、線抜け不良が生じ易い。このため、結線爪を確実に接続するための作業は煩雑となる。
【０００５】
また、巻線部から延びる端部を短絡線とする場合、ダブルフライヤを用いると同一セグメント間に２本の重複した短絡線が接続されてしまい、結線部に係留される巻線端部の本数が増加する。すると、結線部の収まりが悪化してヒュージング加工が難しくなる。
【０００６】
一方、短絡回路を整流子に内蔵する場合、部品点数の増加によりコスト上昇を招くとともに、構造の複雑化及びモータの大型化を招く。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、部品点数を低減するとともに、製造コストの低減を図ることができる電機子及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、複数のティースを有する電機子コアと、陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシが摺接される複数のセグメントを有する整流子と、所定の２個の前記セグメントに接続された渡り線と該渡り線を両端として少なくとも１つ以上の前記ティースにそれぞれ所定回数巻回された巻線部とを有する主巻線部と、同じ磁極とする２個の前記セグメント同士を短絡する短絡線と、前記電機子コア及び前記整流子が装着された回転シャフトと、を備えた電機子であって、少なくとも１個の前記セグメントにおいて、前記渡り線と前記短絡線とが連続するように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、複数のティースを有する電機子コアと、陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシが摺接される３ｎ個（ｎは整数）のセグメントを有する整流子と、所定の２個の前記セグメントに接続された渡り線と該渡り線を両端として少なくとも１つ以上の前記ティースにそれぞれ所定回数巻回された巻線部とを有する主巻線部と、同じ磁極とする２個の前記セグメント同士を短絡する短絡線と、前記電機子コア及び前記整流子が装着された回転シャフトと、を備えた電機子であって、３個の前記セグメントにおいて、前記渡り線と前記短絡線とが連続するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電機子において、前記各主巻線部の渡り線は、第１のセグメントと、該第１のセグメントに隣接するセグメントに対向配置された第２のセグメントとに接続され、前記第１及び第２のセグメントに接続される渡り線はお互いに交差するように設けられたことを特徴とする電機子。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、複数のティースを有する電機子コアと、陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシが摺接される複数のセグメントを有する整流子と、所定の２個の前記セグメントに接続された渡り線と該渡り線を両端として少なくとも１つ以上の前記ティースにそれぞれ所定回数巻回された巻線部とを有する主巻線部と、同じ磁極とする２個の前記セグメント同士を短絡する短絡線と、前記電機子コア及び前記整流子が装着された回転シャフトと、を備えた電機子の製造方法であって、前記各セグメントの結線爪に順次巻線を結線し、隣接する結線爪に巻線を掛け渡して前記短絡線を連続的に形成する結線工程と、前記結線工程の終端部を巻き始めとして前記主巻線部を形成する巻回工程と、前記巻回工程の後、前記結線工程にて隣接する結線爪に掛け渡された巻線を切断する切断工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電機子の製造方法において、前記巻回工程の後、前記切断工程の前に、前記各セグメントに結線された短絡線及び渡り線を前記結線爪に接続する接続工程を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の電機子の製造方法において、前記巻回工程では、前記渡り線は、第１のセグメントと、該第１のセグメントに隣接するセグメントに対向配置された第２のセグメントとに接続され、前記第１及び第２のセグメントに接続される渡り線はお互いに交差するように設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のうち何れか１項に記載の電機子の製造方法において、フライヤを備え、該フライヤにて１本の巻線により連続して前記短絡線及び前記主巻線部を形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項４〜６のうち何れか１項に記載の電機子の製造方法において、複数のフライヤを備え、各フライヤにてそれぞれ前記短絡線及び主巻線部を同時に形成することを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の電機子の製造方法において、３つのフライヤを備え、この３つのフライヤを等角度間隔にて配置してそれぞれ前記短絡線及び主巻線部を同時に形成することを特徴とする。
【００１６】
（作用）
請求項１，２に記載の発明によれば、同じ磁極とする２個のセグメント同士が短絡線により短絡されており、陽極側給電ブラシ又は陰極側給電ブラシが摺接されると２個のセグメントに各磁極の電源が供給されるため、電機子に摺接させるブラシ数を低減することができる。
【００１７】
また、主巻線部は短絡線に連続して形成されているため、主巻線部を形成するための巻線機を用いて短絡線が形成される。つまり、短絡線を設けるための設備が必要ないため、設備の増加やそれに伴う製造工程の増加を抑制して生産性を向上し、低コスト化を図ることができる。
【００１８】
請求項３，６に記載の発明によれば、各主巻線部の渡り線が第１のセグメントと該第１のセグメントに隣接するセグメントに対向配置された第２のセグメントとに接続されるため、それらが隣り合うセグメントに接続される場合と比較して、渡り線の長さが短縮される。また、各主巻線部の渡り線はお互いに交差するように設けられるため、渡り線は回転シャフトに近づけられる。このため、渡り線が交差されない場合と比較して、回転シャフトと渡り線との間に形成される空間（デッドスペース）が低減される。従って、電機子と整流子との間のコイルエンドをコンパクトに収めることができ、電機子を小型化することができる。また、製造時の電機子のインデックス角度を小さくすることができるため、加工時間を短縮することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、同じ磁極とする２個のセグメント同士が短絡線により短絡されており、陽極側給電ブラシ又は陰極側給電ブラシが摺接されると２個のセグメントに各磁極の電源が供給されるため、電機子に摺接させるブラシ数を低減することができる。
【００２０】
また、短絡線は各セグメントの結線爪に巻線が掛け渡されて連続的に形成されるため、主巻線部を形成するための巻線巻回機を用いて短絡線を形成することが可能となる。つまり、短絡線を設けるための設備が必要ないため、短絡線形成のための設備の増加やそれに伴う製造工程の増加を抑制して生産性を向上し、コスト低減を図ることができる。
【００２１】
更には、各セグメントの結線爪に順次巻線が結線され、隣接する結線爪間に巻線が掛け渡されて短絡線が連続的に形成された後、主巻線部が形成され、隣接する結線爪間に掛け渡された巻線が切断される。このため、各短絡線は結線爪間に掛け渡された巻線が切断されるまで結線爪に安定した状態で保持される。従って、結線爪の線抜け不良が抑制され、短絡線を確実に結線爪に接続することができる。また、連続して形成される短絡線は隣接する結線爪間に掛け渡されるため、切断工程において切断される部位は露出される。このため、切断作業を容易に行うことができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、連続して形成された短絡線間の巻線は短絡線が結線爪に接続されてから切断されるため、短絡線は確実に結線爪に接続される。
請求項７に記載の発明によれば、簡易な構成により電機子を製造することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、同時に複数の短絡線及び主巻線部を形成することで、製造時間を短くし生産性を向上することができる。
請求項９に記載の発明によれば、均等な割付角で同時に短絡線及び主巻線部を形成するため、これらを形成する際の電機子の回転バランスが向上する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、部品点数の低減を図るとともに、製造コストの低減を図ることができる電機子及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図９に従って説明する。
図１に示すように、直流モータ１はモータハウジング２を有し、該モータハウジング２内に電機子３が収容されている。
【００２６】
モータハウジング２は有底円筒状に形成されたヨーク２ａと、該ヨーク２ａの開口を閉塞するエンドフレーム２ｂとを有し、その内周面には電機子３を囲むように複数のマグネット４が配置されている。図２に示すように、本実施形態の直流モータ１は断面円弧状をなす４つのマグネット４を有し、それらマグネット４は隣接する磁極が異極となるようにモータハウジング２の周方向において等間隔に配置されている。つまり、マグネット４の極数は「４」となっている。図１に示すように、このヨーク２ａの底部中央とエンドフレーム２ｂの中央には軸受５，６がそれぞれ保持され、各軸受５，６は電機子３の回転シャフト７を回転可能に支持する。
【００２７】
電機子３は、回転シャフト７、電機子コア８、主巻線部９及びコンミテータ（整流子）１０を有し、回転シャフトには電機子コア８が固定されている。電機子コア８は、図４に示すように、放射状に延びる複数のティース１１を有している。周方向に隣り合うティース１１間で形成される空間はスロット１２を構成し、該スロット１２に巻線が配置される。ここで、各ティース１１に対して、ティース番号（ティースＮｏ）を時計回り方向に「１」〜「１２」と付すことにする。
【００２８】
回転シャフト７には、該回転シャフト７と一体回転するようにコンミテータ１０が固定されている。コンミテータ１０は円筒状に形成され、その外周面には回転シャフト７の軸方向に沿って延びる複数（図２では１２個）のセグメント（整流子片）１３が設けられており、それらセグメントは、図２に示すようにコンミテータ１０の周方向において等間隔に配置されている。ここで、各セグメント１３に対しても、セグメント番号（セグメントＮｏ）を時計回り方向に「１」〜「１２」と付すことにする（図３参照）。尚、以下には、「セグメント番号」及び「ティース番号」は、ともに「番号」と記すことにする。また、図１に示すように、各セグメント１３はそれぞれ結線爪１４を有しており、各結線爪１４には短絡線１６（図３参照）及び主巻線部９（図４参照）が接続されている。尚、これら結線爪１４にはセグメント１３と同じ番号が付される。
【００２９】
先ず、短絡線１６について説明する。
図３に示すように、短絡線１６は、所定角度（本実施形態では１８０°）を有して配置される２つの結線爪１４（セグメント１３）に接続されている。詳しくは、図３に示すように、番号「１」の結線爪１４と番号「７」の結線爪１４が短絡線１６ａにより接続され、番号「６」の結線爪１４と番号「１２」の結線爪１４が短絡線１６ｂにより接続され、番号「１１」の結線爪１４と番号「５」の結線爪１４が短絡線１６ｃにより接続されている。そして、番号「４」の結線爪１４と番号「１０」の結線爪１４が短絡線１６ｄにより接続され、番号「９」の結線爪１４と番号「３」の結線爪１４が短絡線１６ｅにより接続され、番号「２」の結線爪１４と番号「８」の結線爪１４が短絡線１６ｆにより接続されている。尚、番号「８」の結線爪１４に結線された短絡線１６ｆの終端部は主巻線部９の巻き始めとされる。
【００３０】
次に、主巻線部９について説明する。
図４に示すように、主巻線部９は、２個のセグメント１３（結線爪１４）に結線された渡り線１７と、該渡り線１７を両端として少なくとも１つ以上のティース１１にそれぞれ所定回数巻回された巻線部１８とを有する。巻線部１８は複数（本実施形態では３つ）のティース１１（スロット１２）間に跨って巻回、所謂分布巻にて巻回されている。本実施形態では、電機子３を構成する主巻線部９（渡り線１７及び巻線部１８）は、図３における短絡線１６ｆの一端側から連続して形成されており、この番号「８」のセグメント１３（結線爪１４）を開始位置として１本の巻線が順次各ティース１１に巻回されて形成されている。
【００３１】
各主巻線部９の渡り線１７は、開始位置とされる結線爪１４（第１のセグメント１３）と、該結線爪１４に隣接する結線爪１４に対向配置された結線爪１４（第２のセグメント１３）とに接続されている。そして、それぞれの結線爪１４に接続される渡り線１７はお互いに交差するように設けられている。
【００３２】
詳しくは、番号「８」のセグメント１３から番号「１」のティース１１まで渡り線１７ａが渡され、番号「１」と番号「１１」とのティース１１間で巻線が巻回されて巻線部１８ａが形成され、番号「１１」のティース１１から番号「３」のセグメント１３まで渡り線１７ａが渡されている。次いで、番号「３」のセグメント１３から番号「８」のティース１１まで渡り線１７ｂが渡され、番号「８」と番号「６」とのティース１１間で巻線が巻回されて巻線部１８ｂが形成され、番号「６」のティース１１から番号「１０」のセグメント１３まで渡り線１７ｂが渡されている。次いで、番号「１０」のセグメント１３から番号「３」のティース１１まで渡り線１７ｃが渡され、番号「３」と番号「１」とのティース１１間で巻線が巻回されて巻線部１８ｃが形成され、番号「１」のティース１１から番号「５」のセグメント１３まで渡り線１７ｃが渡されている。次いで、番号「５」のセグメント１３から番号「１０」のティース１１まで渡り線１７ｄが渡され、番号「１０」と番号「８」とのティース１１間で巻線が巻回されて巻線部１８ｄが形成され、番号「８」のティース１１から番号「１２」のセグメント１３まで渡り線１７ｄが渡されている。そして、これらを繰り返して、全部のセグメント１３及び全部のティース１１に対して巻線が巻装されて、巻線部１８が構成されている。
【００３３】
尚、各渡り線１７ａ〜１７ｄは各セグメント１３が備える結線爪１４に掛けられ、後述する接続工程によって結線爪１４と接続されている。また、巻線部１８ａ〜１８ｄは、図４では単に複数のティース１１に掛けられた線として示してあるが、実際には所定回数（例えば１０回）ティース１１に巻回されている。
【００３４】
上記コンミテータ１０には、図２に示すように、互いに所定角度（本実施形態では９０°）を有して配置される陽極側給電ブラシ１５ａと陰極側給電ブラシ１５ｂとがそれぞれ摺接される。ブラシ１５ａは例えば図示しない電源のプラス端子に接続され、ブラシ１５ｂは例えば図示しない電源のマイナス端子に接続されている。
【００３５】
上述したように、所定角度（本実施形態では１８０°）を有して配置されるセグメント１３同士は、短絡線１６により接続されている。尚、図２には、陽極側給電ブラシ１５ａが摺接するセグメント１３ａと該セグメント１３ａに対向配置されたセグメント１３ｂとを接続する短絡線１６と、陰極側給電ブラシ１５ｂが摺接するセグメント１３ｃと該セグメント１３ｃに対向配置されたセグメント１３ｄとを接続する短絡線１６を示す。
【００３６】
このため、陽極側給電ブラシ１５ａからセグメント１３ａ，１３ｂを介して主巻線部９に電源が供給され、陰極側給電ブラシ１５ｂからセグメント１３ｃ，１３ｄを介して主巻線部９に電源が供給される。つまり、各ブラシ１５ａ，１５ｂからそれぞれ２つのセグメント１３に電源が供給されて、２個のブラシにより４極の電機子３が構成される。そして、セグメント１３を介して主巻線部９に電源が供給されると、直流モータ１（電機子３）が回転し、この回転に伴って、コンミテータ１０に対する各ブラシ１５ａ，１５ｂの接触する位置が順次移動することで、該モータ１の回転が継続するようになっている。
【００３７】
次に、上記の電機子３の製造方法について説明する。
電機子３は、回転シャフト７に電機子コア８及びコンミテータ１０が装着された後、結線工程、巻回工程、接続工程及び切断工程が順次実行されて製造される。図５には、本実施形態の電機子３における短絡線１６及び主巻線部９（渡り線１７及び巻線部１８）の展開図を示す。
【００３８】
電機子３への巻線（短絡線１６及び主巻線部９）の巻装は、図６に示すような公知の巻線巻回装置５０により行われる。巻線巻回装置５０は、電機子３を回転させながら巻線５１を供給することで、短絡線１６及び主巻線部９を形成する。また、図６に示すように、巻線巻回装置５０は、フライヤ５２を回転させながら巻線５１を供給することで、所定のティース１１（スロット１２）間に巻線５１を巻回する。このとき、巻線巻回装置５０はサイドフォーマ５３を備えており、このサイドフォーマ５３は電機子コア８の周囲に配設されて電機子コア８の所定箇所を被覆するため、サイドフォーマ５３に被覆されることで形成された隙間に前記巻線５１が誘導されて巻線５１が巻回される。
【００３９】
先ず、結線工程では、各セグメント１３の結線爪１４に順次巻線が結線され、隣接する結線爪１４に巻線が掛け渡されて短絡線１６が連続的に形成される。尚、この結線工程においては、巻線巻回装置５０は、電機子３を回転させながら巻線５１を供給して連続的に短絡線１６を形成する。
【００４０】
詳しくは、図７（ａ）に示すように、開始位置である番号「１」の結線爪１４(セグメント１３)に巻線の端部が巻き付けられ、その巻線が番号「７」の結線爪１４まで渡されて短絡線１６ａが形成され、該短絡線１６ａに連続して、番号「７」の結線爪１４から隣り合わせの番号「６」の結線爪１４に渡される（図７（ｂ）参照）。このとき、番号「６」と番号「７」の結線爪１４の間には不要部１９が形成される。
【００４１】
その後、番号「６」の結線爪１４に対向配置された番号「１２」の結線爪１４まで短絡線１６ｂが渡されて、該短絡線１６ｂに連続して、番号「１２」の結線爪１４から隣り合わせの番号「１１」の結線爪１４に渡される。このとき、番号「１１」と番号「１２」の結線爪１４の間には不要部１９が形成される。
【００４２】
その後、番号「１１」の結線爪１４に対向配置された番号「５」のセグメント１３まで短絡線１６ｃが渡される。このようにして、順次巻線が各結線爪１４（セグメント１３）に掛け渡される。具体的には、番号「５」、番号「４」、番号「１０」、番号「９」、番号「３」、番号「２」、番号「８」の順に、各結線爪１４に巻線が掛けられて、１本の巻線により連続した状態の短絡線１６ａ〜１６ｆ（図３参照）が形成される。尚、連続して短絡線１６が形成されることにより、隣り合う結線爪１４（セグメント１３）間においてそれぞれ不要部１９が形成される。つまり、図３及び図５に示すように、番号「２」と番号「３」のセグメント１３間、番号「４」と番号「５」のセグメント１３間、番号「６」と番号「７」のセグメント１３間、番号「９」と番号「１０」のセグメント１３間、番号「１１」と番号「１２」のセグメント１３間にそれぞれ不要部１９が形成される。
【００４３】
この結線工程においては、巻線５１が各セグメント１３の結線爪１４に引っ掛けられることで短絡線１６が連続的に形成されるため、短絡線１６が結線爪１４から外れないので、巻線５１を各結線爪１４に巻き付けなくてもよく、その分、工程に要する時間が巻き付ける場合に比べて短縮される。
【００４４】
次に、巻回工程では、上記結線工程の終端部、即ち番号「８」のセグメント１３（結線爪１４）を巻き始め位置として、主巻線部９（渡り線１７及び巻線部１８）が形成される。つまり、結線工程で巻回された巻線５１がそのまま継続して各ティース１１に巻回されて主巻線部９が形成される。具体的には、番号「８」のセグメント１３を巻き始め位置として、図４及び図５に示したように巻線が巻回されて、渡り線１７ａ〜１７ｄ及び巻線部１８ａ〜１８ｄが形成される。尚、この巻回工程においては、巻線巻回装置５０は、電機子３を回転させながら巻線５１を供給して渡り線１７を形成するとともに、所定位置で停止してフライヤ５２を回転させて３つのティース１１間に巻線５１を巻回し巻線部１８を形成する。
【００４５】
詳しくは、図４に示すように、先ず、番号「８」のセグメント１３において前記短絡線１６ｆに連続する渡り線１７ａが、番号「１」のティース１１まで渡されて、第１の巻線部１８ａが形成される。そして、第１の巻線部１８ａの巻き終りの渡り線１７ａが番号「３」のセグメント１３まで渡されてその結線爪１４に結線される。次いで、番号「３」のセグメント１３から番号「８」のティース１１まで渡り線１７ｂ渡されて、第２の巻線部１８ｂが形成される。そして、第２の巻線部１８ｂの巻き終りの渡り線１７ｂが番号「１０」のセグメント１３まで渡されてその結線爪１４に結線される。同様に、すべてのセグメント１３に対してこのような作業が順次繰り返された後、最初の結線爪１４に巻線が結線されて電機子コア８への巻装作業が終了する。これにより、複数の巻線部１８を有する主巻線部９が形成される。
【００４６】
ところで、上述したように、各主巻線部９において、巻線部１８の両端部の渡り線１７は、第１のセグメント１３と、該第１のセグメント１３に隣接するセグメント１３に対向配置された第２のセグメント１３とに接続されている。具体的には、例えば、第２の巻線部１８ｂの場合、図８に示すように、第２の巻線部１８ｂの一方の渡り線１７ｂは番号「３」のセグメント１３の結線爪１４に結線され、他方の渡り線１７ｂは番号「１０」のセグメント１３の結線爪１４に結線されている。
【００４７】
従来のモータであれば、主巻線部９の一方の渡り線１７が番号「３」のセグメント１３に接続されれば、他方の渡り線１７はこのセグメント１３に隣接する例えば番号「４」のセグメント１３に接続される。しかし、本実施形態においては、番号「４」のセグメント１３と番号「１０」のセグメント１３とは短絡線１６ｄにより接続されているため、渡り線１７が番号「１０」のセグメント１３と接続されれば、巻線部１８は番号「４」のセグメント１３にも接続されることとなる。
【００４８】
仮に、巻線部の両端部が番号「３」のセグメント１３と番号「４」のセグメント１３とに接続される場合、従来ショートα結線方式或いはロングα結線方式等が用いられる。
ロングα結線方式は、図１５（ａ）に示すように、巻線６１の巻き始めと巻き終りを、巻回する２つのティース６２の範囲外に巻回した後に隣接する２つの結線爪６３に結線するものである。詳述すると、結線爪６３に巻線６１を結線し、所定のティース６２間を複数回巻回し、回転シャフト６４に渡り線６５を巻き付けて隣の結線爪６３に結線することを順次繰り返す。このロングα結線方式を行うと、図１５（ｂ）に示すようにティース６２から結線爪６３（セグメント）への渡り線６５は回転シャフト６４に巻き付けた後結線されているので、渡り線６５が長くなり、モータが大型化してしまう。
【００４９】
一方、ショートα結線方式は、図１６（ａ）に示すように、巻線７１を巻回する２つのティース７２間に存在し、隣接する２つの結線爪７３に、巻線７１の巻き始めと巻き終りを結線するものである。詳述すると、先ず結線爪７３（セグメント）に巻線７１を結線し、所定のティース７２間を複数回巻回し、最初の結線爪７３と巻線７１の巻回方向に隣接する結線爪７３に結線する。その後、次の所定のティース７２間を複数回巻回し、その隣の結線爪７３に結線していくということを順次繰り返す。このショートα結線方式を行うと、図１６（ｂ）に示すように渡り線７５が回転シャフト７４から離間し、巻線７１に対するデッドスペースＤが形成される。このデッドスペースＤが、巻線７１をティース７２に巻回する際に電機子コアの両端面にできる巻線７１の盛り上がり部を邪魔する。このため、ティース７２に巻線７１を所定回数巻回できなくなり、占積率が低下する。
【００５０】
この点、本実施形態の方法により主巻線部９を巻回すれば、図８（ａ）に示すように、渡り線１７はロングα結線方式よりも手前の位置にあるセグメント１３に結線されるため、ロングα結線方式により形成されるよりも短縮される。また、ロングα結線方式の場合と比較して、渡り線１７が結線される結線爪１４間の角度は小さくなるため、巻線巻回装置５０による電機子３のインデックス角度が小さくなり、その加工時間が短縮される。
【００５１】
また、渡り線１７がお互いに交差するように設けられるため、図８（ｂ）に示すように、渡り線１７は回転シャフト７に巻き付けられ、ショートα結線方式の場合と比較してこの間に形成されるデッドスペースＤが低減される。
【００５２】
そして、接続工程では、各セグメント１３に結線された短絡線１６及び渡り線１７が、抵抗溶接等により結線爪１４に接続される。
その後、切断工程では、上記結線工程にて隣接する結線爪１４に掛け渡された巻線（不要部１９）が切断される。上述したように結線工程の後に巻回工程が施されるため、図９（ａ）に示すように、各結線爪１４においては前記短絡線１６及び不要部１９の上側から渡り線１７が結線される。しかし、上記結線工程では、連続して形成される短絡線１６は隣り合う結線爪１４に掛け渡されて形成されるため、この間の巻線（不要部１９）は露出されている。このため、例えば図９（ｂ）に示すようにカッターＫにより容易に不要部１９の切断を行うことができる。各不要部１９が切断されると、図３に示すように各結線爪１４を短絡する短絡線１６ａ〜１６ｆが形成される。
【００５３】
上記したように、本実施形態によれば以下の効果を有する。
（１）本実施形態では、同じ磁極とする２個のセグメント１３同士が短絡線１６により短絡されるため、陽極側給電ブラシ１５ａ又は陰極側給電ブラシ１５ｂを摺接させることで、２個のセグメント１３に各磁極の電源が供給されるため、電機子３に摺接されるブラシ数を低減することができる。
【００５４】
（２）本実施形態では、結線爪１４に順次巻線を掛け渡すことにより連続的に短絡線１６が形成されるため、主巻線部９を形成する巻線巻回装置５０を用いて短絡線１６を形成することができる。このため、短絡線１６を設けるための設備の増加やそれに伴う製造工程の増加が抑制され、生産性を向上してコスト低減を図ることができる。
【００５５】
（３）本実施形態では、各セグメント１３の結線爪１４に順次巻線が結線されて連続的に短絡線１６が形成された後、主巻線部９が形成されて、その後、短絡線１６間の隣接する結線爪１４に掛け渡された巻線（不要部１９）が切断される。これにより、各短絡線１６は不要部１９が切断されるまで結線爪１４に安定した状態で保持されるため、短絡線１６を結線爪１４に容易に確実に接続することができる。
【００５６】
（４）本実施形態では、連続して形成される短絡線１６は隣接する結線爪１４間に掛け渡されるため、切断工程において切断される部位（不要部１９）は露出される。このため、切断作業を容易に行うことができる。
【００５７】
（５）本実施形態では、各主巻線部９を構成する２本の渡り線１７は、第１のセグメント１３と、該第１のセグメント１３に隣接するセグメント１３に対向配置された第２のセグメント１３とに接続されるため、これら渡り線を隣接するセグメント１３に接続する場合と比較して、渡り線１７の長さが短縮される。つまり、電機子コア８とコンミテータ１０との間に配設される渡り線１７の長さが短縮されるため、この部分をコンパクトに収め、直流モータ１を軸方向に小型化することができる。
【００５８】
（６）本実施形態では、各主巻線部９を構成する２本の渡り線１７は、お互いに交差するように設けられるため、両渡り線１７は回転シャフト７に巻き付けられる。このため、回転シャフト７と渡り線１７との間に形成されるデッドスペースを低減することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図１０〜図１４に従って説明する。
尚、本実施の形態は、電機子３に対する巻線方法が上記第１実施形態と異なっているため、第１実施形態と同じ構成部材については説明及び図面を省略する。尚、本実施形態の結線爪１４（セグメント１３）には、短絡線２６（図１０参照）及び主巻線部３０（図１１参照）が接続されており、主巻線部３０は渡り線２７と巻線部２８とを有する。
【００６０】
先ず、短絡線２６について説明する。
図１０に示すように、短絡線２６は、所定角度（本実施形態では１８０°）を有して配置される２つの結線爪１４（セグメント１３）に接続されている。詳しくは、番号「１」の結線爪１４と番号「７」の結線爪１４が短絡線２６ａにより接続され、番号「６」の結線爪１４と番号「１２」の結線爪１４が短絡線２６ｂにより接続され、番号「１１」の結線爪１４と番号「５」の結線爪１４が短絡線２６ｃにより接続されている。そして、番号「４」の結線爪１４と番号「１０」の結線爪１４が短絡線２６ｄにより接続され、番号「９」の結線爪１４と番号「３」の結線爪１４が短絡線２６ｅにより接続され、番号「２」の結線爪１４と番号「８」の結線爪１４が短絡線２６ｆにより接続されている。尚、番号「１２」の結線爪１４に結線された短絡線２６ｂ、番号「４」の結線爪１４に結線された短絡線２６ｄ、及び番号「８」の結線爪１４に結線された短絡線２６ｆは、巻線部２８の巻き始めとされる。
【００６１】
次に、主巻線部３０について説明する。
図１１に示すように、主巻線部３０は、２個のセグメント１３に結線された渡り線２７と、該渡り線２７を両端として少なくとも１つ以上のティース１１にそれぞれ所定回数巻回された巻線部２８とを有する。巻線部２８は複数（本実施形態では３つ）のティース１１（スロット１２）間に跨って巻回、所謂分布巻にて巻回されている。本実施形態では、電機子３を構成する主巻線部３０（渡り線２７及び巻線部２８）は、図１０における短絡線２６ｂ,２６ｄ,２６ｆの一端側から連続して形成されており、この番号「１２」、「４」、「８」のセグメント１３（結線爪１４）を開始位置として３本の巻線が順次各ティース１１に巻回されて形成されている。尚、図１１においては番号「１２」の結線爪１４（セグメント１３）から連続して形成される主巻線部３０のみを示している。
【００６２】
各主巻線部３０の渡り線２７は、開始位置とされる結線爪１４（第１のセグメント１３）と、該結線爪１４に隣接する結線爪１４に対向配置された結線爪１４（第２のセグメント１３）とに接続されている。そして、それぞれの結線爪１４に接続される渡り線１７はお互いに交差するように設けられている。
【００６３】
詳しくは、番号「１２」のセグメント１３から番号「５」のティース１１まで渡り線２７ａが渡され、番号「５」と番号「３」とのティース１１間で巻線が巻回されて巻線部２８ａが形成され、番号「３」のティース１１から番号「７」のセグメント１３まで渡り線２７ａが渡されている。次いで、番号「７」のセグメント１３から番号「１２」のティース１１まで渡り線２７ｂが渡され、番号「１２」と番号「１０」とのティース１１間で巻線が巻回されて巻線部２８ｂが形成され、番号「１０」のティース１１から番号「２」のセグメント１３まで渡り線２７ｂが渡されている。次いで、番号「２」のセグメント１３から番号「７」のティース１１まで渡り線２７ｃが渡され、番号「７」と番号「５」とのティース１１間で巻線が巻回されて巻線部２８ｃが形成され、番号「５」のティース１１から番号「９」のセグメント１３まで渡り線２７ｃが渡されている。次いで、番号「９」のセグメント１３から番号「２」のティース１１まで渡り線２７ｄが渡され、番号「２」と番号「１２」とのティース１１間で巻線が巻回されて巻線部２８ｄが形成され、番号「１２」のティース１１から番号「４」のセグメント１３まで渡り線２７ｄが渡されている。
【００６４】
図示は省略するが、同様に、番号「８」及び番号「４」のセグメント１３を開始位置としてそれぞれ４つの主巻線部３０が形成される。そして、全部のセグメント１３及び全部のティース１１に対して巻線が巻装されて、巻線部２８が構成されている。
【００６５】
尚、各渡り線２７ａ〜２７ｄは各セグメント１３が備える結線爪１４に掛けられ、第１実施形態と同様に接続工程によって結線爪１４と接続されている。また、巻線部２８ａ〜２８ｄは、図４では単に複数のティース１１に掛けられた線として示してあるが、実際には所定回数（例えば１０回）ティース１１に巻回されている。
【００６６】
次に、上記の電機子３の製造方法について説明する。
電機子３は、上記第１実施形態と同様に、回転シャフト７に電機子コア８及びコンミテータ１０が装着された後、結線工程、巻回工程、接続工程及び切断工程が順次実行されて製造される。図１２には、本実施形態の電機子３における短絡線２６及び主巻線部３０（渡り線２７及び巻線部２８）の展開図を示す。
【００６７】
電機子３への巻線（短絡線２６、渡り線２７及び巻線部２８）の巻装は、図１３に示すように３つの巻線巻回装置５０を用いて行われる。これら３つの巻線巻回装置５０は、電機子コア８（電機子３）に対して等角度間隔（本実施形態では１２０°間隔）にて配置される。そして、各巻線巻回装置５０から同時に巻線５１が供給される。このように、電機子３に対して均等な割付角で配置された巻線巻回装置５０により巻線５１が供給されるため、巻線巻装時の電機子３の回転バランスは安定する。
【００６８】
先ず、結線工程では、各セグメント１３の結線爪１４に順次巻線が結線され、隣接する結線爪１４に巻線を掛け渡して短絡線２６が連続的に形成される。尚、この結線工程においては、３つの巻線巻回装置５０は、電機子３を回転させながら同時に巻線５１を供給するものであり、それぞれ図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に示すように短絡線２６を形成する。つまり、この結線工程では、３本の巻線５１により連続する短絡線２６が形成される。
【００６９】
詳しくは、１つ目の巻線巻回装置５０により、図１４（ａ）に示すように、開始位置である番号「１」の結線爪１４に巻線の端部が巻き付けられ、その巻線が番号「７」の結線爪１４まで渡されて短絡線２６ａが形成され、該短絡線２６ａに連続して、番号「７」のセグメント１３から隣り合わせの番号「６」のセグメント１３に渡される。このとき、番号「７」と番号「６」の結線爪１４の間には不要部２９が形成される。その後、番号「６」の結線爪１４に対向配置された番号「１２」の結線爪１４まで短絡線２６ｂが渡される。
【００７０】
同様に、２つ目の巻線巻回装置５０により、図１４（ｂ）に示すように、開始位置である番号「５」の結線爪１４に巻線の端部が巻き付けられ、その巻線が番号「１１」の結線爪１４まで渡されて短絡線２６ｃが形成され、該短絡線２６ｃに連続して、番号「１１」のセグメント１３から隣り合わせの番号「１０」のセグメント１３に渡される。このとき、番号「１１」と番号「１０」の結線爪１４の間には不要部２９が形成される。その後、番号「１０」の結線爪１４に対向配置された番号「４」の結線爪１４まで短絡線２６ｄが渡される。
【００７１】
同様に、３つ目の巻線巻回装置５０により、図１４（ｃ）に示すように、開始位置である番号「９」の結線爪１４に巻線の端部が巻き付けられ、その巻線が番号「３」の結線爪１４まで渡されて短絡線２６ｅが形成され、該短絡線２６ｅに連続して、番号「３」のセグメント１３から隣り合わせの番号「２」のセグメント１３に渡される。このとき、番号「３」と番号「２」の結線爪１４の間には不要部２９が形成される。その後、番号「２」の結線爪１４に対向配置された番号「８」の結線爪１４まで短絡線２６ｆが渡される。
【００７２】
このように、第２実施形態の結線工程の巻き終り位置は、番号「１２」、「４」、「８」の結線爪１４（セグメント１３）とされる。
尚、３本の巻線によりそれぞれ連続して短絡線２６が形成されることにより、隣り合う結線爪１４間において不要部２９が形成される。つまり、図１２に示すように、番号「２」と番号「３」のセグメント１３間、番号「６」と番号「７」のセグメント１３間、番号「１０」と番号「１１」のセグメント１３間にそれぞれ不要部２９が形成される。本実施形態では短絡線２６は３本の巻線により形成されるため、３箇所に不要部２９が形成される。
【００７３】
次に、巻回工程では、上記結線工程の終端部、即ち番号「１２」、「４」、「８」のセグメント１３（結線爪１４）を巻き始め位置として、主巻線部３０（渡り線２７及び巻線部２８）が形成される。つまり、結線工程で巻回された３本の巻線５１がそのまま継続して各ティース１１に巻回されて主巻線部３０が形成される。
【００７４】
具体的には、番号「１２」のセグメント１３を巻き始め位置として、上記第１実施形態と同様に、図１１及び図１２に示したように巻線が巻回されて、渡り線２７ａ〜２７ｄ及び巻線部２８ａ〜２８ｄが形成される。そして、図示は省略するが、同様に、番号「４」、「８」のセグメント１３を巻き始め位置として、渡り線２７及び巻線部２８が形成される。
【００７５】
尚、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、渡り線２７が結線される結線爪１４間の角度は小さくなるため、３つの各巻線巻回装置５０による電機子３のインデックス角度が小さくなり、その加工時間が短縮される。
【００７６】
そして、接続工程では、各セグメント１３に結線された短絡線２６及び渡り線２７が、抵抗溶接等により結線爪１４に接続される。
その後、切断工程において、上記結線工程にて隣接する結線爪１４に掛け渡された巻線（不要部２９）が切断される。本実施形態では、短絡線２６は３本の巻線により形成されているため、３箇所に切断箇所（不要部２９が形成される個所）が形成されている。各不要部２９が切断されると、図１０に示すように各結線爪１４を短絡する短絡線２６ａ〜２６ｆが形成される。
【００７７】
上記したように、本実施形態によれば以下の効果を有する。
（１）本実施形態では、複数（３つ）の巻線巻回装置５０を用いて同時に短絡線２６及び主巻線部３０を形成するため、巻線作業が高速化され、生産性を向上することができる。
【００７８】
（２）本実施形態では、３つの巻線巻回装置５０を電機子３に対して均等な割付（１２０°間隔）で配置して同時に巻線処理するため、巻線処理時の電機子３の回転バランスが安定し、電機子３の品質を向上することができる。
【００７９】
（３）本実施形態では、短絡線２６は３本の巻線５１を用いて形成されるため、結線工程において連続する短絡線２６間に形成される不要部２９は３箇所となる。このように、切断工程で切断する不要部２９を比較的少なくすることができる。
【００８０】
（４）本実施形態では、短絡線２６が重複して形成されることはなく、必要な本数のみ（１本）とすることができる。このため、各セグメント１３の結線爪１４における収まりが良好なものとされ、短絡線２６を容易に確実に結線爪１４に接続することができる。
【００８１】
（５）本実施形態では、各主巻線部３０を構成する２本の渡り線２７は、第１のセグメント１３と、該第１のセグメント１３に隣接するセグメント１３に対向配置された第２のセグメント１３とに接続されるため、これら渡り線を隣接するセグメント１３に接続する場合と比較して、渡り線２７の長さが短縮される。つまり、電機子コア８とコンミテータ１０との間に配設される渡り線２７の長さが短縮されるため、この部分をコンパクトに収め、直流モータ１を軸方向に小型化することができる。
【００８２】
（６）本実施形態では、各主巻線部３０を構成する２本の渡り線２７は、お互いに交差するように設けられるため、両渡り線２７は回転シャフト７に巻き付けられる。このため、回転シャフト７と渡り線２７との間に形成されるデッドスペースを低減することができる。
【００８３】
尚、本発明の上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記各実施形態では、電機子コア８のティース１１（スロット数１２）はそれぞれ１２である場合について説明したが、ティース１１の数はこれに何ら限定されず、素数以外の数（６，８，９，１０，１２，１４，１５，１６，１８，２０，２１，２２，２４…）であればティース１１の数をいくつにしてもよい。
【００８４】
○上記各実施形態の切断工程において、不要部１９,２９をどのような方法で切断してもよい。また、不要部１９,２９を切断するのみでなく、この部分を除去してもよい。
○上記各実施形態の接続工程において、結線爪１４に短絡線１６及び渡り線１７を固定する方法は抵抗溶接に限定されず、例えばカシメにより固定してもよい。
【００８５】
○上記各実施形態において、巻線巻回装置５０のサイドフォーマ５３を、可変フォーマとしてもよい。尚、ここで可変フォーマとは、径方向に進退可能な部材であり、巻線の巻回程度に伴って巻線の誘導を調整することができるものである。この可変フォーマを設ければ、スロット１２の奥まで巻線を導くことができ、各スロット１２において高占積化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】一実施形態の回転電機の概略断面図。
【図２】回転電機の要部平面説明図。
【図３】第１実施形態の短絡線を示す説明図。
【図４】第１実施形態の主巻線部を示す説明図。
【図５】第１実施形態の短絡線及び主巻線部の展開図。
【図６】第１実施形態の製造工程の説明図。
【図７】（ａ）（ｂ）は結線工程の説明図。
【図８】（ａ）（ｂ）は巻回工程の説明図。
【図９】（ａ）（ｂ）は切断工程の説明図。
【図１０】第２実施形態の短絡線を示す説明図。
【図１１】第２実施形態の主巻線部を示す説明図。
【図１２】第２実施形態の短絡線及び主巻線部の展開図。
【図１３】第２実施形態の製造工程の説明図。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は結線工程の説明図。
【図１５】（ａ）（ｂ）は従来のロングα結線方式の説明図。
【図１６】（ａ）（ｂ）は従来のショートα結線方式の説明図。
【符号の説明】
【００８７】
１…直流モータ、３…電機子、７…回転シャフト、８…電機子コア、９,３０…主巻線部、１０…コンミテータ（整流子）、１１…ティース、１３,１３ａ,１３ｂ,１３ｃ,１３ｄ…セグメント、１４…結線爪、１５ａ…陽極側給電ブラシ、１５ｂ…陰極側給電ブラシ、１６,１６ａ〜１６ｆ,２６,２６ａ〜２６ｆ…短絡線、１７,１７ａ〜１７ｄ,２７,２７ａ〜２７ｄ…渡り線、１８,１８ａ〜１８ｄ,２８,２８ａ〜２８ｄ…巻線部、５１…巻線、５２…フライヤ。
【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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