(57)【要約】【課題】軸方向の小型化を図ることができるとともに、巻線の断線を低減することができる電機子及びその巻線方法を提供する。【解決手段】電機子１は、回転軸に電機子コア２及び整流子３が固定され、巻線４が電機子コア２の所定数離間したスロット（スロットＳ１とスロットＳ６等）を通るように多数回巻回される。スロット（スロットＳ１とスロットＳ６）に多数回巻回され整流子３の整流子セグメント（整流子セグメントＫ２）に結線される直前の巻線４は、その多数回巻回された所定数離間したスロット（スロットＳ１とスロットＳ６）の１つ外側のスロット（スロットＳ７）を通るように巻回される。これにより、整流子セグメント（整流子セグメントＫ２）に結線後、巻線４を引き続き１つのスロット分周方向にずらして同様に多数回巻回するときに、整流子セグメント（整流子セグメントＫ２）に結線された渡り線４ａが邪魔になることが防止される。【選択図】      図１
2005143267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に電機子コア及び整流子が固定され、
巻線が前記電機子コアの所定数離間したスロットを通るように多数回巻回される電機子であって、
前記スロットに多数回巻回され前記整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線が、前記所定数離間したスロット以外のスロットを通るように巻回されたことを特徴とする電機子。
【請求項２】
回転軸に電機子コア及び整流子が固定され、
巻線が前記電機子コアの所定数離間したスロットを通るように多数回巻回される電機子であって、
前記スロットに多数回巻回され前記整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線が、前記所定数離間したスロットの１つ外側のスロットを通るように巻回された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、
最後に前記整流子セグメントに結線される直前の巻線は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロットを通るように巻回されたことを特徴とする電機子。
【請求項４】
回転軸に電機子コア及び整流子が固定され、
巻線を前記電機子コアの所定数離間したスロットを通るように多数回巻回する巻回工程を備えた電機子の巻線方法であって、
前記巻回工程にて前記所定数離間したスロットを通るように多数回巻回され、前記整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線を、前記所定数離間したスロット以外のスロットを通るように巻回する他スロット巻回工程を備えたことを特徴とする電機子の巻線方法。
【請求項５】
回転軸に電機子コア及び整流子が固定され、
巻線を前記電機子コアの所定数離間したスロットを通るように多数回巻回する巻回工程を備えた電機子の巻線方法であって、
前記巻回工程にて前記所定数離間したスロットを通るように多数回巻回され、前記整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線を、前記所定数離間したスロットの１つ外側のスロットを通るように巻回する他スロット巻回工程を備えたことを特徴とする電機子の巻線方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の電機子の巻線方法において、
最後に前記整流子セグメントに結線される直前の巻線を、自身が多数回巻回された所定数離間したスロットを通るように巻回する最終巻回工程を備えたことを特徴とする電機子の巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機における電機子及びその巻線方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機の電機子としては、回転軸に電機子コア及び整流子が固定され、電機子コアに巻線が分布巻にて巻回されたものがある（例えば、特許文献１参照）。このような電機子では、図２に電機子コア５１及び整流子５２を平面状に展開して示すように、巻線５３が電機子コア５１の所定数離間したスロット（スロットＳ１とスロットＳ６やスロットＳ２とスロットＳ７等）を通るように多数回巻回される。尚、図２では、視覚的に見易くするために、多数回巻回される巻線５３の巻回数を極少なくして図示している。そして、所定数離間したスロット（例えばスロットＳ１とスロットＳ６）を通るように多数回巻回された巻線５３は、整流子５２の整流子セグメント（例えば整流子セグメントＫ２）に結線され、引き続き１つのスロット分周方向にずれた所定数離間したスロット（例えばスロットＳ２とスロットＳ７）を通るように多数回巻回される。そして、この繰り返しにより、巻線が巻回された整流子が製造されることになる。
【特許文献１】特開２００１−３３３５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような電機子及びその巻線方法では、巻線５３を整流子セグメント（例えば、整流子セグメントＫ２）に結線した後、引き続き１つのスロット分周方向にずらして同様に多数回巻回するときに、その前に整流子セグメント（例えば、整流子セグメントＫ２）に結線された渡り線５３ａが邪魔になる。即ち、渡り線５３ａと、次に巻回される巻線５３とが交差してしまう（図２中、破線で囲った部分参照）。よって、電機子コア５１と整流子５２との間の巻線配置スペースを大きく確保しておく必要があり、電機子（電機子コア５１、整流子５２及び巻線５３の部分）が軸方向に大型化してしまうという問題がある。又、交差するため巻線５３の断線が発生し易いという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、軸方向の小型化を図ることができるとともに、巻線の断線を低減することができる電機子及び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】
【０００５】
請求項１に記載の発明では、回転軸に電機子コア及び整流子が固定され、巻線が前記電機子コアの所定数離間したスロットを通るように多数回巻回される電機子であって、前記スロットに多数回巻回され前記整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線が、前記所定数離間したスロット以外のスロットを通るように巻回される。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、回転軸に電機子コア及び整流子が固定され、巻線が前記電機子コアの所定数離間したスロットを通るように多数回巻回される電機子であって、前記スロットに多数回巻回され前記整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線が、前記所定数離間したスロットの１つ外側のスロットを通るように巻回される。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の電機子において、最後に前記整流子セグメントに結線される直前の巻線は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロットを通るように巻回される。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、回転軸に電機子コア及び整流子が固定され、巻線を前記電機子コアの所定数離間したスロットを通るように多数回巻回する巻回工程を備えた電機子の巻線方法であって、前記巻回工程にて前記所定数離間したスロットを通るように多数回巻回され、前記整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線を、前記所定数離間したスロット以外のスロットを通るように巻回する他スロット巻回工程を備える。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、回転軸に電機子コア及び整流子が固定され、巻線を前記電機子コアの所定数離間したスロットを通るように多数回巻回する巻回工程を備えた電機子の巻線方法であって、前記巻回工程にて前記所定数離間したスロットを通るように多数回巻回され、前記整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線を、前記所定数離間したスロットの１つ外側のスロットを通るように巻回する他スロット巻回工程を備える。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項４又は５に記載の電機子の巻線方法において、最後に前記整流子セグメントに結線される直前の巻線を、自身が多数回巻回された所定数離間したスロットを通るように巻回する最終巻回工程を備える。
【００１１】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、所定数離間したスロットを通るように多数回巻回され整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線が、その多数回巻回された所定数離間したスロット以外のスロットを通るように巻回される。これにより、整流子セグメントに結線後、巻線を引き続き例えば１つのスロット分周方向にずらして同様に多数回巻回するときに、その前に整流子セグメントに結線された渡り線が邪魔になることを防止することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、所定数離間したスロットを通るように多数回巻回され整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線が、その多数回巻回された所定数離間したスロットの１つ外側のスロットを通るように巻回される。これにより、整流子セグメントに結線後、巻線を引き続き例えば１つのスロット分周方向にずらして同様に多数回巻回するときに、その前に整流子セグメントに結線された渡り線が邪魔になることを防止することができる。又、整流子セグメントに結線される直前の巻線が通されるスロットは、前記所定数離間した（多数回巻かれた）スロットの１つ外側のスロットであるため、渡り線が大幅に長くなることを防止することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、最後に整流子セグメントに結線される直前の巻線は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロットを通るように巻回される。言い換えると、最後に整流子セグメントに結線される直前の巻線は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロット以外のスロットを通るようには巻回されない。このようにすると、請求項１又は２に記載の発明の効果を得ながら、最後に整流子セグメントに結線される渡り線の長さが長くなることを防止することができる。又、最後に整流子セグメントに結線される渡り線が緩むことが低減される。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、巻回工程にて所定数離間したスロットを通るように多数回巻回され、整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線が、他スロット巻回工程にて、その多数回巻回された所定数離間したスロット以外のスロットを通るように巻回される。これにより、整流子セグメントに結線後、巻線を引き続き例えば１つのスロット分周方向にずらして同様に多数回巻回するときに、その前に整流子セグメントに結線された渡り線が邪魔になることを防止することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、巻回工程にて所定数離間したスロットを通るように多数回巻回され、整流子の整流子セグメントに結線される直前の巻線が、他スロット巻回工程にて、その多数回巻回された所定数離間したスロットの１つ外側のスロットを通るように巻回される。これにより、整流子セグメントに結線後、巻線を引き続き例えば１つのスロット分周方向にずらして同様に多数回巻回するときに、その前に整流子セグメントに結線された渡り線が邪魔になることを防止することができる。又、整流子セグメントに結線される直前の巻線が通されるスロットは、前記所定数離間した（多数回巻かれた）スロットの１つ外側のスロットであるため、渡り線が大幅に長くなることを防止することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、最終巻回工程にて最後に整流子セグメントに結線される直前の巻線は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロットを通るように巻回される。言い換えると、最後に整流子セグメントに結線される直前の巻線は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロット以外のスロットを通るようには巻回されない。このようにすると、請求項１又は２に記載の発明の効果を得ながら、最後に整流子セグメントに結線される渡り線の長さが長くなることを防止することができる。又、最後に整流子セグメントに結線される渡り線が緩むことが低減される。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１〜３に記載の発明によれば、軸方向の小型化を図ることができるとともに、巻線の断線を低減することができる電機子を提供することができる。
又、請求項４〜６に記載の発明によれば、軸方向の小型化を図ることができるとともに、巻線の断線を低減することができる電機子の巻線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】
【００１８】
以下、本発明をモータに具体化した一実施形態を図１に従って説明する。モータは、図示しないヨークの内周面に複数（本実施の形態では２つ）のマグネットが固定された固定子と、ヨークの内側に回転可能に設けられる電機子（回転子）１とを備える。
【００１９】
電機子１は、図示しない回転軸に電機子コア２及び整流子３が固定され、電機子コア２のスロットＳ１〜Ｓ１２に巻線４が巻回されてなる。尚、図１は、略円筒形状の電機子コア２及び整流子３を平面状に展開して図示した模式展開図である。
【００２０】
電機子コア２は、回転軸に対して放射状に突出する１２個のティースを有する。そして、電機子コア２には、それぞれ隣り合うティースにて１２個のスロットＳ１〜Ｓ１２（図１中、スロットＳ１〜Ｓ８，Ｓ１２のみ図示する）が形成されている。
【００２１】
整流子３は、回転軸に対して固定された図示しない絶縁体と、その絶縁体の外周に固定される周方向に１２個に分割された整流子セグメントＫ１〜Ｋ１２（図１中、整流子セグメントＫ１〜Ｋ３，Ｋ１１，Ｋ１２のみ図示する）とを有する。尚、この整流子３（整流子セグメントＫ１〜Ｋ１２）には、図示しない給電用のブラシが摺動可能に押圧接触されることになる。
【００２２】
巻線４は略分布巻にて巻回されるものであって、所定数（本実施の形態ではスロット５つ分であって１５０度）離間したスロット（例えばスロットＳ１とスロットＳ６やスロットＳ２とスロットＳ７等）を通るように多数回巻回される。
【００２３】
巻線４及びその巻線方法について詳述すると、まず巻線４は、１つの整流子セグメント（整流子セグメントＫ１）に結線され、巻回工程にて所定数離間したスロット（スロットＳ１とスロットＳ６）を通るように多数回巻回される。尚、図２では、視覚的に見易くするために、多数回巻回される巻線４の巻回数を極少なくして図示している。又、スロットＳ１とスロットＳ６との周方向の中心位置は、整流子セグメントＫ１と整流子セグメントＫ２との周方向の中心位置と一致するように設定されている。
【００２４】
次に、他スロット巻回工程にて、整流子セグメント（整流子セグメントＫ２）に結線される直前の巻線４（のみ）が、前記所定数離間したスロット（スロットＳ１とスロットＳ６）以外のスロットを通るように巻回される。本実施の形態の所定数離間したスロット（スロットＳ１とスロットＳ６）以外のスロットは、多数回巻回される所定数離間したスロット（スロットＳ１とスロットＳ６）の１つ外側のスロット（スロットＳ７）に設定されている。即ち、従来では最後にスロットＳ６を通るように巻回されて整流子セグメントＫ２に結線されるが、本実施の形態では、最後のみスロットＳ７を通るように巻回されて整流子セグメントＫ２に結線される。尚、ここで言う結線とは、より具体的には整流子セグメントに形成される結線爪に巻線４を係止させる（からげる）だけであり、巻線４は後に溶接などにより整流子セグメントに電気的に確実に結線されることになる。
【００２５】
次に、巻線４は、引き続き１つのスロット分（本実施の形態では３０度分）周方向にずらされて再び巻回工程にて所定数離間したスロット（スロットＳ２とスロットＳ７）を通るように多数回巻回され、更に他スロット巻回工程（最後にスロットＳ８を通るように巻回されて整流子セグメントＫ３に結線される）が行われる。そして、本実施の形態では、最後の整流子セグメント（最初と同じ整流子セグメントＫ１）の前の整流子セグメント（整流子セグメントＫ１２）に結線されるまで同様に前記各工程が繰り返し行われる。
【００２６】
そして、次に、最後の前の整流子セグメント（整流子セグメントＫ１２）に結線された巻線４は、引き続き１つのスロット分（本実施の形態では３０度分）周方向にずらされて再び巻回工程にて所定数離間したスロット（スロットＳ１２とスロットＳ５）を通るように多数回巻回される。
【００２７】
そして、最終巻回工程にて、最後に整流子セグメント（整流子セグメントＫ１）に結線される直前の巻線４は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロット（スロットＳ１２とスロットＳ５の内のスロットＳ５）を通るように巻回される。即ち、整流子セグメントＫ１２に結線されるまでは、その直前の巻線４が所定数離間したスロットの１つ外側のスロットを通るように巻回されるが、最後は所定数離間したスロットの１つ外側のスロットＳ６を通るようには巻回されず、従来と同様にスロットＳ５を通ってそのまま整流子セグメントＫ１に結線される。これにより、電機子１が製造されている。
【００２８】
次に、上記実施の形態（電機子及びその製造方法）の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）所定数離間したスロット（例えばスロットＳ１とスロットＳ６）を通るように多数回巻回され整流子セグメント（整流子セグメントＫ２）に結線される直前の巻線４は、その多数回巻回された所定数離間したスロット（スロットＳ１とスロットＳ６）以外のスロットを通るように巻回される。これにより、整流子セグメント（整流子セグメントＫ２）に結線後、巻線４を引き続き１つのスロット分周方向にずらして同様に（スロットＳ２とスロットＳ７を通るように）多数回巻回するときに、整流子セグメント（整流子セグメントＫ２）に結線された渡り線４ａが邪魔になることを防止することができる。即ち、従来（図２参照）に比べて、渡り線４ａと次に巻回される巻線４とが交差してしまうことを防止することができる。よって、電機子コア２と整流子３との間の巻線配置スペースを小さくすることができ、ひいては電機子（電機子コア２、整流子３及び巻線４の部分）の軸方向の小型化を図ることができる。又、渡り線４ａとの交差に基づく巻線４の断線を低減することができる。
【００２９】
（２）整流子セグメント（例えば整流子セグメントＫ２）に結線される直前の巻線４が通されるスロットは、前記所定数離間した（多数回巻かれた）スロット（スロットＳ１とスロットＳ６）の１つ外側のスロット（スロットＳ７）であるため、渡り線４ａが大幅に長くなることが防止される。
【００３０】
（３）最後に整流子セグメント（整流子セグメントＫ１）に結線される直前の巻線４は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロット（スロットＳ１２とスロットＳ５の内のスロットＳ５）を通るように巻回される。言い換えると、最後に整流子セグメント（整流子セグメントＫ１）に結線される直前の巻線４は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロット（スロットＳ１２とスロットＳ５）以外のスロットを通るようには巻回されない。このようにすると、上記実施の形態の効果（１）、（２）の効果を得ながら、最後に整流子セグメント（整流子セグメントＫ１）に結線される渡り線の長さが長くなることを防止することができる。又、最後に整流子セグメント（整流子セグメントＫ１）に結線される渡り線が緩むことが低減される。
【００３１】
上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、整流子セグメントに結線される直前の巻線４が通されるスロットは、所定数離間した（多数回巻かれた）スロットの１つ外側のスロットであるとしたが、所定数離間した（多数回巻かれた）スロット以外のスロット（上記交差を防止可能なもの）であれば、他の（例えば２つ外側の）スロットに変更してもよい。
【００３２】
・上記実施の形態では、最後に整流子セグメントに結線される直前の巻線４は、自身が多数回巻回された所定数離間したスロットを通るように巻回されるとしたが、自身が多数回巻回された所定数離間したスロット以外のスロットを通るように巻回してもよい。例えば、最終巻回工程を、繰り返し行う他スロット巻回工程に変更することで、工程の種類を低減することができるとともに、巻線４の巻回パターンを周方向に均一にすることができる。
【００３３】
・上記実施の形態では、スロットＳ１〜Ｓ１２の数を１２個とし、多数回巻回する間隔に対応した所定数を５（スロット５つ分）としたが、それらの数を適宜変更して実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態における電機子コア及び整流子を展開した模式展開図。
【図２】従来技術における電機子コア及び整流子を展開した模式展開図。
【符号の説明】
【００３５】
２…電機子コア、３…整流子、４…巻線、Ｓ１〜Ｓ１２…スロット、Ｋ１〜Ｋ１２…整流子セグメント。
【図１】
2005143267.tif 000003
【図２】
2005143267.tif 000004