(57)【要約】【課題】低速で高トルクを発生することができると共に、生産性が高く、小型低コストである３相外転形のブラシレスモータ及びその電機子、並びにそれらの製造方法を提供する。【解決手段】電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータであって、１相１コイルは、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯にフライヤーにより電線を一括して巻き付けて形成されている３相外転形ブラシレスモータ。前記１相１コイルは、各極歯ともその胴部の中央またはその近くを基準として上下２層のコイルが形成されており、さらに上層のコイルと下層のコイルは相互に異なる、隣接した極歯と一括して電線を巻き付けて形成されている３相外転形ブラシレスモータ。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータであって、
１相１コイルは、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯にフライヤーにより電線を一括して巻き付けて形成されていることを特徴とする３相外転形ブラシレスモータ。
【請求項２】
前記１相１コイルは、各極歯ともその胴部の中央またはその近くを基準として上下２層のコイルが形成されており、さらに上層のコイルと下層のコイルは相互に異なる、隣接した極歯と一括して電線を巻き付けて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の３相外転形ブラシレスモータ。
【請求項３】
前記各極歯は、その胴部のモータの中心側の約半分が、前記下層のコイルを形成するスペースとして電線の巻き付けの中心方向に前記胴部の幅の約半分切り欠かれた形状であることを特徴とする請求項２に記載の３相外転形ブラシレスモータ。
【請求項４】
固定子は、６個の極歯を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の３相外転形ブラシレスモータ。
【請求項５】
電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータ用の電機子であって、
１相１コイルは、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯にフライヤーにより電線を一括して巻き付けて形成されていることを特徴とする３相外転形ブラシレスモータ用の電機子。
【請求項６】
前記１相１コイルは、各極歯ともその胴部の中央またはその近くを基準として上下２層のコイルが形成されており、さらに上層のコイルと下層のコイルは相互に異なる、隣接した極歯と一括して電線を巻き付けて形成されていることを特徴とする請求項５に記載の３相外転形ブラシレスモータ用の電機子。
【請求項７】
前記各極歯は、その胴部のモータの中心側の約半分が、前記下層のコイルを形成するスペースとして電線の巻き付けの中心方向に前記胴部の幅の約半分切り欠かれた形状であることを特徴とする請求項６に記載の３相外転形ブラシレスモータ用の電機子。
【請求項８】
６個の極歯を有していることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の３相外転形ブラシレスモータ用の電機子。
【請求項９】
電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータの製造方法であって、
１相１コイルを、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯にフライヤーにより電線を一括して巻き付けて形成することを特徴とする３相外転形ブラシレスモータの製造方法。
【請求項１０】
電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータ用の電機子の製造方法であって、
１相１コイルを、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯にフライヤーにより電線を一括して巻き付けて形成することを特徴とする３相外転形ブラシレスモータ用の電機子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は３相外転形ブラシレスモータ及びその電機子、並びにそれらの製造方法に関し、特に電機子の極歯の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子、制御技術の進歩の下、軽量、高効率、長寿命、低騒音等の特徴を有する３相ブラシレスモータが急速に実用化されている。３相ブラシレスモータとは、回転軸に永久磁石を配置して回転子（ロータ）とし、固定子側に複数組の励磁用のコイルを固定して配置し、各組のコイルに電子回路により制御されたインバータから励磁用の３相の電力を所定の位相差で交互に供給し、これによりロータを回転させる構造のモータ等を指す。
【０００３】
具体的には、固定子に巻き回された３相のコイルが、回転子の周辺に回転対称に配置されており、これらのコイルに、同相数（３相）の対称な多相交流電流を流すことにより、回転子と固定子との間の空隙部に回転磁界を発生させる。回転子の極は、回転磁界により吸引もしくは反発するが、回転シャフトにより固定されているため、回転子および回転シャフトは吸着することなく回転する。なお、コイルを流れる対称３相交流電流は、インバータにより作られ、その電流の位相は回転子の磁極との間でトルクが最大に発生する付近にて、スイッチするように調整されている。
【０００４】
一方、近年の厳しい競争の下、３相ブラシレスモータにおいても、ユーザの要求は益々過酷、多様になっており、なかでも、低速で高トルクを発生するモータの開発が求められている。トルクを向上させる方法としては、例えば、回転アンペアターンの次数の組み合わせ、および界磁磁石の着磁分布パターンの改良（特許文献１）等が提案されている。
【０００５】
しかし、従来広く用いられている３極歯の３相ブラシレスモータにおいては、コイルの巻き数を多くするにも限度があり、要求に対応した十分なトルクを得ることが困難であった。このような制限は、コイルの作成においてフライヤー方式を採用することによる制限が１つの要因となっている。
【０００６】
このフライヤー方式は、大量生産が可能であること、コイルを整列密着巻きが可能であること等の観点より、３相ブラシレスモータにおける電線の巻き回、即ちコイルの作成に一般的に用いられている方式であり、上記したフライヤー方式を採用することによる制限について、以下に、図１〜３を用いて詳細に説明する。
【０００７】
始めに、フライヤーによる電線の巻き回について、図１にその概念図を示して説明する。図１において、極歯１６は歯頭部１７及び胴部１８を有している。また、２０は電線であり、９０はフライヤーであり、９５は電線２０のガイドであり、９９は電線２０の巻き枠である。
【０００８】
図１に示すように、フライヤー９０は、極歯１６を取付けた状態で、極歯１６の中心軸（図面で上下方向）を中心として、回転矢印で示す方向に所定の角速度で回転している。また、電線２０のガイド９５は、フライヤー９０と共に回転しつつフライヤー９０の回転と調節を取りつつ２個の矢印で示す様に上下方向の（極歯１６の中心軸方向の）往復運動を行っている。さらにまた、巻き枠９９はフライヤー９０の回転及び巻き線のガイド９５の回転往復運動との調整を取りつつ、電線２０を繰り出す方向に回転している。これら各部の調節された回転運動や往復運動により、巻き枠９９に巻き付けられていた電線２０は、ガイド９５を介して極歯１６の胴部１８に送り込まれ、所定の整列密着した状態での巻き付けがなされ、さらには極歯１６の胴部１８外周へのコイルの形成がなされる。
【０００９】
次に、図２に、フライヤーを用いて電線が巻き回された３極歯、３個コイルの断面形状を概念的に示し、フライヤーによるコイルの形成について説明する。図２において、１０は固定子であり、Ｏは固定子の（モータの）中心であり、１９は極歯１６の底部であり、２１は最初の巻き付けで形成されたコイルであり、２２はスペースの有効活用のために行う第２回目の巻き付けで形成されたコイルである。
【００１０】
図２に示すように、フライヤーを用いて電線が巻き回されたコイル形状は、特徴的に平坦になり、断面形状としては、方形、三角形、台形に巻き回されて丸形にはならず、整列密着巻きのコイルを得ることができる。
【００１１】
極歯１６は、電線を巻き回してコイルを形成するため、モータの中心Ｏの方向に直交する断面が均一な胴部１８を有している。この胴部１８への電線の巻き回しについては、極歯１６が３個あるため、各極歯１６とも固定子の中心Ｏに対して占める角度が１２０°以内のスペースにおいてなされるが、さらにフライヤーによる巻き付けにおいては、他の極歯１６や他の極歯１６の周囲に既に形成されているコイルによる制約が生じる。このため、図２の上部の極歯１６を例にとると、最初の巻き付けは、固定子の中心Ｏに対して占める角度が１２０°以内のスペースの内で図２のｐ線とｑ線の間にあるスペースにおいてのみ、胴部１８に上下方向に一様な巻き回数でなされる。また、第２回目の巻き付けは、同じくｐ線とｒ線の間にあるスペース、かつ最初の巻き付けで形成されたコイル２１の外周になされる。
【００１２】
図２に示すモータの固定子は、歯頭部１７の幅（歯頭幅）を電気角で１２０ｅｌとしているのは、アンペアターン分布の３次成分を含まない様にするためであり、インバータ、あるいはその制御回路に３次の空間調波を含まない手段を講じてあれば、必ずしも必要ではない。しかしながら、単純なインバータで安価なモータとして使用するためには、６倍の振動トルクを防ぐことは必要である。この結果、歯頭幅は１２０ｅｌとなる。なお、前記６倍の振動トルクは、インバータの時間分布に３次の成分が存在し（即ち、電流成分が悪い）、アンペアターンの空間分布に３次の成分が存在する場合に発生する。
【００１３】
図２に示す固定子のモータの回転子が２極構成であれば、電気角と空間角（モータの中心Ｏに対して歯頭部１７が占める角）は一致し、歯頭幅の角度１２０ｅｌは、空間角でも１２０°となる。このため、３極歯では開口幅（隣接する極歯の歯頭部相互の隙間）はゼロとなり、即ち各極歯の歯頭部間に隙間が無くなり、フライヤーによる電線の巻き回は不可能となる。
【００１４】
一方、回転子が４極構成であれば、歯頭幅の角度１２０ｅｌは空間角では６０°となる。この結果、３極歯の開口幅を大きくとることが可能となり、フライヤーによる電線の胴部１８への巻き回が可能となっている。
【００１５】
最後に、図２に示した固定子を有し、回転子が４極の３相外転形ブラシレスモータの断面を概念的に示す図３を用いて、フライヤーを用いた電線の巻き回における制限につき説明する。図３において、７１、７２、７３、７４は磁石であり、全体として４極構成になっているが、２極構成であっても、モータとして運転させることは可能である。この場合、回転アンペアターンの調波の次数と回転子磁石の同極数との間の発生トルクは、ほぼ同一である。但し、回転アンペアターンの次数による振幅の割合を調節した場合にはその限りではない。
【００１６】
また、図３において、８０はシャフトであり、８５は軟磁性体製のバックヨークである。そして、極歯１６はｕ相の極歯であり、コイル２１、２２はｕ相のコイルである。即ち、ｕ相の極歯１６にｕ相のコイル２１、２２を配置してある。そして極歯とそのコイルの関係は、ｖ相、ｗ相においても同じである。なお、４極構成は２次の回転アンペアターンを使用するので相順が逆回りのｕｗｖになっている。
【００１７】
図３に示すように、最初の巻き付けで、断面が長方形に形成されたコイル２１が形成された後、第２回目の巻き付けで、断面が三角形に形成されたコイル２２が形成される。そして、隣接するコイルの端部同士が接した段階で、それ以上の電線の巻き回しが不可能となり、電線の巻き回しが終了される。即ち、フライヤーを用いた電線の巻き回しには、制限があり、モータとして得られるトルクに限界があり、十分なトルクを得ることが困難である。
【００１８】
一方、低速で高トルクを得る手段として、一般的に電機子を多極化することが考えられる。
【特許文献１】特開２００４−３５７３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、ただ単にモータの多極化を図ったとしても、フライヤーを用いて従来と同じ巻き方を採用した場合には、巻き数を多くすることができない。また、コイルを形成するためにフライヤーを用いて極歯に電線を整列、密着して巻き付けることが困難あるいは不可能となりかねず、一方、フライヤーを用いない場合には、巻き回の生産性や巻き線の占有率が低下する。
【００２０】
そこで、本発明は、電機子の極歯を増加させて多極化しながらも、フライヤーを用いて整列密着に巻き回すことにより、従来の３極歯の３相ブラシレスモータに遜色のない巻き数を有するコイルを得ることができ、低速で高トルクを発生することができると共に、生産性が高く、小型低コストである３相外転形のブラシレスモータ及びその電機子、並びにそれらの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明者は、鋭意研究の結果、上記課題を解決し本発明に至った。以下、各請求項の発明を説明する。
【００２２】
請求項１に記載の発明は、
電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータであって、
１相１コイルは、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯にフライヤーにより電線を一括して巻き付けて形成されていることを特徴とする３相外転形ブラシレスモータである。
【００２３】
本請求項の発明においては、電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータにおいて、１相１コイルを、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う２個１組の極歯に電線を一括して巻き付ける方法を採用して形成しているため、発明を実施するための最良の形態の欄に示すように、電機子を一定のスペースの中で極数を増加させた場合においても１極の巻き数を減らさずにフライヤーによる巻き線の巻き付けを適用できる。このため、大型化することなく極数および電機子全体の巻き数を増やしたモータを量産することができる。そして、このようにして電機子の極数および電機子全体の巻き数を増やしたモータは、フライヤーによる整列、緻密巻きされたコイルが採用されていることと相俟って、従来より低速で高トルクを発生する小型低コストの３相外転形ブラシレスモータとして提供することができる。
【００２４】
「該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯に電線をフライヤーにより一括して巻き付けて形成されている」とは、例えばｕ相であれば、ｖ相の極歯とｗ相の極歯からなる組の極歯に、同時に一括してフライヤーにより電線を巻き付け、合計２個のｕ相のコイルが形成されていることを指す。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、
前記１相１コイルは、各極歯ともその胴部の中央またはその近くを基準として上下２層のコイルが形成されており、さらに上層のコイルと下層のコイルは相互に異なる、隣接した極歯と一括して電線を巻き付けて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の３相外転形ブラシレスモータである。
【００２６】
本請求項の発明においては、上下２層のコイルが巻き付けられており、さらに上層のコイルと下層のコイルとして、上層のコイルと下層のコイルを相互に異なる隣接した極歯に一括して巻き付けているため、電機子を大型化することなくコイルの巻き数をより多くすることができる。また、フライヤーを用いて整列、密着することが容易となる。この結果、低コストでトルクの増大を図ったモータを容易に提供することができる。
【００２７】
ここに、「上下２層」とは、モータ（あるいは極歯が立設された電機子）の中心から見て半径方向の外側が上層、一方内側が下層であり、このため電線の巻き付けは下層のコイルからなされる。
【００２８】
また、「相互に異なる、隣接した極歯に一括して電線を巻き付けて形成されている」とは、上下２層のコイルのいずれか一方は当該極歯に対してモータの回転方向側にある隣の極歯と、他方は当該極歯に対して半回転方向側にある隣の極歯と一括して巻き付けられていることを指す。
【００２９】
また、上下２層のコイルを形成する基準となる位置は、一般的には胴部の中央に設けるが、ユーザの多様な要求仕様等に応じて、上層と下層におけるコイル長あるいは同一ターンで巻き付ける電線の長さの調整を行うこと等により適宜設定するため、多少上下に変動する。
【００３０】
請求項３に記載の発明は、
前記各極歯は、その胴部のモータの中心側の約半分が、前記下層のコイルを形成するスペースとして電線の巻き付けの中心方向に前記胴部の幅の約半分切り欠かれた形状であることを特徴とする請求項２に記載の３相外転形ブラシレスモータである。
【００３１】
本請求項の発明においては、極歯の胴部のモータの中心側の約半分が、前記下層コイルを形成するスペースとして電線の巻き付けの中心方向に前記胴部の幅の約半分切り欠かれた形状であるため、単に下層コイルを形成する際のスペースを増やすことができるだけでなく、下層コイルと上層コイルをフライヤーを用いて形成する際に、下層コイルのエンド部を上層コイルのエンド部の下部に沈みこませ、極歯の胴部に電線を巻き付ける際のスペース的な干渉を防止することが容易となるため、電機子を大きくすることなくコイルの巻き数をより多くすることができる。
【００３２】
ここに、「胴部のモータの中心側の約半分」とは、請求項２の発明における「胴部の中央またはその近くを基準として」に相応したものである。また、切り欠きの幅は一般的には胴部の幅の１／２であるが、ユーザの多様な要求仕様等に応じて、上層と下層におけるコイル長あるいは同一ターンで巻き付ける電線の長さの調整を行うこと等により適宜設定するため、多少に変動する。
【００３３】
請求項４に記載の発明は、
固定子は、６個の極歯を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の３相外転形ブラシレスモータである。
【００３４】
本請求項の発明においては、固定子は６個の極歯を有し、従来の３極式に比べて極数を倍にしながら本発明を実施するための最良の形態の欄に示すように、電線をフライヤーで巻き付けてトルクを増大させることができ、本発明を効果的に適用することができる。また、８極構成の回転子と組み合わせることにより固定子の歯頭幅の電気角１２０ｅｌの空間角を３０°にすることができるため、電線をフライヤーを用いてより容易に巻き付けすることができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明は、
電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータ用の電機子であって、
１相１コイルは、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯にフライヤーにより電線を一括して巻き付けて形成されていることを特徴とする３相外転形ブラシレスモータ用の電機子である。
【００３６】
本請求項の発明においては、請求項１に記載した３相外転形のブラシレスモータに適した電機子を提供することができる。
【００３７】
請求項６に記載の発明は、
前記１相１コイルは、各極歯ともその胴部の中央またはその近くを基準として上下２層のコイルが形成されており、さらに上層のコイルと下層のコイルは相互に異なる、隣接した極歯と一括して電線を巻き付けて形成されていることを特徴とする請求項５に記載の３相外転形ブラシレスモータ用の電機子である。
【００３８】
本請求項の発明においては、請求項２に記載した３相外転形のブラシレスモータに適した電機子を提供することができる。
【００３９】
請求項７に記載の発明は、
前記各極歯は、その胴部のモータの中心側の約半分が、前記下層のコイルを形成するスペースとして電線の巻き付けの中心方向に前記胴部の幅の約半分切り欠かれた形状であることを特徴とする請求項６に記載の３相外転形ブラシレスモータ用の電機子である。
【００４０】
本請求項の発明においては、請求項３に記載した３相外転形ブラシレスモータに適した電機子を提供することができる。
【００４１】
請求項８に記載の発明は、
６個の極歯を有していることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の３相外転形ブラシレスモータ用の電機子である。
【００４２】
本請求項の発明においては、請求項４に記載した３相外転形ブラシレスモータに適した電機子を提供することができる。
【００４３】
請求項９に記載の発明は、
電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータの製造方法であって、
１相１コイルを、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯にフライヤーにより電線を一括して巻き付けて形成することを特徴とする３相外転形ブラシレスモータの製造方法である。
【００４４】
本請求項の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の３相外転形のブラシレスモータを、その極歯への電線の巻き付けをフライヤーにより行うという製造方法から捉えたものである。
【００４５】
請求項１０に記載の発明は、
電機子巻き線において発生するアンペアターン分布の２次調波をもってモータの回転アンペアターンとする構成を有する３相外転形ブラシレスモータ用の電機子の製造方法であって、
１相１コイルを、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う極歯にフライヤーにより電線を一括して巻き付けて形成することを特徴とする３相外転形ブラシレスモータ用の電機子の製造方法である。
【００４６】
本請求項の発明は、請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の３相外転形のブラシレスモータ用の電機子を、その極歯への電線の巻き付けをフライヤーにより行うという製造方法から捉えたものである。
【発明の効果】
【００４７】
本発明により、低速で高トルクを発生することができ、量産にも適し、小型で低コストの３相外転形ブラシレスモータ及びその電機子、並びにそれら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】
【００４８】
以下、本発明の実施の形態につき図を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明とは同一及び均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００４９】
本実施の形態における電機子は、６極歯、８極磁石構成の３相外転形ブラシレスモータに用いられる。この電機子は、以下に説明する手順に従って、極歯にコイル線が巻き回されて、電機子とされる。
【００５０】
まず、電機子の構成を、従来の３極歯から６極歯に増加して多極化する。次いで、各相に対応するコイルが、該当相を除く他の２相の相互に隣り合う２本の極歯の中間を中心として２本の極歯を一括して、フライヤーを用いて電線が巻き回されて、形成される。即ち、ｕ相はｖｗに、ｗ相はｖｕに、ｖ相はｕｗに極歯の胴部の上下に別けて巻き回される。
【００５１】
上記の記載につき、図４を用いて説明する。
図４は、本実施の形態における巻き線を説明する模式図である。図４において、６１は極歯であり、６本で構成されており、それぞれはｕｖｗ相に対応して２組で電機子の極歯としている。歯頭部は、空間角でそれぞれ３０゜になっている。これは８極の磁石のモータに対しては１２０ｅｌに相当し、回転アンペアターンの２次調波を使ったモータに対応する電機子の構成であることを示している。
【００５２】
また、図４において、６２ｕおよび６４ｕはｕ相に対する巻き線であり、６２ｕは上層コイルを、６４ｕは下層コイルを示している。また、６３ｕ、６５ｕは、各コイルの中心線を示しており、フライヤーの回転軸と一致しており、隣接する極歯の頭部間で隙間が３０゜であるため、フライヤーによる巻き回が可能となる。この時、巻き回される電線の上下移動可能範囲は、従来の極歯の胴部に垂直に巻き回す場合の電線の上下移動可能範囲に比べ大きいため、より多くの整列密着巻きを施すことができる。以上は、他のｖ相、ｗ相についても同様である。
【００５３】
次に、図５に、図４に示した６極歯の３相コイルの構成に則った電機子と巻き回コイルの断面形状を概念的に示し、さらに詳しく説明する。
図５において、電機子は、ｕｖｗ相に対応した２組、６本の極歯で構成されている。そして、ｕｖｗ各相のそれぞれの極歯３６は、歯頭部３７、側面部３８、３９、裏面部４０、４１、胴部４２で構成されて、互いに隣接している。そして、胴部には、下層コイル５１、上層コイル５２、２層のコイルが巻き回されている。なお、図５では、例えば、３６ｕのように、各相の添え字を付して、各相との関連を示している。
【００５４】
図５に示す電機子鉄芯の形状、および巻き線の断面形状は、以下に示す手順に従って、決定される。なお、以下の説明においては、ｕ相に対応した極歯について説明し、上記と同様に、各符号に、各相の添え字を付して示している。
最初に、鉄芯の外径、極歯３６ｕの歯頭部３７ｕの厚さ、胴部４２ｕの幅が、ユーザの仕様を基に定められる。
【００５５】
次いで、歯頭部３７ｕが、歯頭中心ａｕを中心として、中心ｃに対して電気角１２０ｅｌ（空間角：３０°）の円弧として定められる。そして、側面部３８ｕが、歯頭部の内周円と端部ｂｕから中心ｃに結ばれた直線との交点ｅｕと、ｂｕとを結ぶ直線として定められる。同様に、反対側の側面部３９ｕが、ｆｕとｄｕとを結ぶ直線として定められる。
【００５６】
次に、裏面部４０ｕが、前記ｅｕと歯頭部３７ｗのｆｗとを結ぶ直線と胴部４２ｕとの交点ｎｕと、ｅｕとを結ぶ直線として定められる。同様に、反対側の裏面部４１ｕが、ｆｕと歯頭部３７ｖのｅｖとを結ぶ直線と胴部４２ｕとの交点ｏｕと、ｆｕとを結ぶ直線として定められる。
【００５７】
上記の、ｅｕと歯頭部３７ｗのｆｗとを結ぶ直線は、上層コイル５２ｖの巻き回の外側と一致している。そして、上層コイル５２ｖの巻き回の内側は、外側と平行して、隣り合う極歯間の開口部における内周円の中央ｍと中心ｃとを結ぶ直線上の点ｇにおいて、隣接する上層コイル５２ｕ、５２ｗの巻き回の内側と接している。
【００５８】
続いて、下層コイル５１ｗを巻き回すために、胴部４２ｕの胴部幅の中央線まで切り欠け部を設ける。切り欠け部の長さは、胴部４２ｕの長さをほぼ２分するように定められるが、上層コイル５２ｖと下層コイル５１ｗの巻き数配分に応じて変更することができる。上層コイル５２ｖの巻き回の内側と胴部４２ｕとの交点ｊを含み下層コイル５１ｗの内側と平行な直線は、下層コイル５１ｗの外側と一致し、胴部４２ｕの中央線との交点ｋから下層コイル５１ｗの内側までが切り欠け部として定められる。そして、点ｈにおいて、隣接する下層コイル５１ｕ、５１ｗの巻き回の内側と接している。
【００５９】
このように、胴部４２ｕに切り欠け部を設けておいて、先に下層コイル５１ｗを巻き回した後、上層コイル５２ｖを巻き回すため、下層コイル５１ｗのエンド部は上層コイル５２ｖのエンド部中央の下部に沈みこみ、上層コイル５２ｖの巻き付けに影響を及ぼすことがなく、コイル部分が大型化することがない。
【００６０】
以上、ｕ相の極歯における極歯の形状とそれに伴う巻き線の断面形状につき述べたが、ｖ相、ｗ相においても同様に行われる。
【００６１】
本実施の形態においては、上記のように構成させたため、コイル部分を大型化することなく、フライヤーによる整列密着巻きを多数の極歯に施すことができ、アンペアターン密度を上昇させることができる。このため、このようなコイルが設けられた極歯で多極化されたモータは、低速で高トルクを発生することができると共に、生産性が高く、小型で低コストのモータとして提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】フライヤーによる電線の巻き回について説明する概念図である。
【図２】フライヤーを用いて電線が巻き回された３極歯、３個コイルの電機子の断面形状を概念的に示す図である。
【図３】図２に示した電機子を有し、回転子が４極の３相外転形ブラシレスモータの断面を概念的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における電機子の巻き線を説明する模式図である。
【図５】６極歯、８極磁石構成の３相外転形ブラシレスモータの電機子と巻き回コイルの断面形状を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０                      固定子
１６、３６、６１          極歯
１７、３７                歯頭部
１８、４２                胴部
３８、３９                側面部
４０、４１                裏面部
１９                      極歯の底部
２０                      電線
２１、２２                コイル
５１、６４                下層コイル
５２、６２                上層コイル
６３                      上層コイルの中心線
６５                      下層コイルの中心線
７１、７２、７３、７４    磁石
８０                      シャフト
８５                      バックヨーク
９０                      フライヤー
９５                      ガイド
９９                      巻き枠  
【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】
2009213213.tif 000007