JP2009055733A

JP2009055733A - 回転電機子、回転電機、及び、回転電機子の製造方法

Info

Publication number: JP2009055733A
Application number: JP2007220971A
Authority: JP
Inventors: Kazushi Sugishima; 一志杉島; Toshiyuki Masuda; 利行増田
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: JP4987628B2; US7812497B2; US20090058213A1

Abstract

【課題】重心偏倚が小さく回転バランスに優れ、回転時の振動が小となる回転電機子を提供する。
【解決手段】回転電機子１３において、周方向に重ならない同士で等角度間隔に配置される巻線１６ａ〜１６ｅを第１の巻線群、残りの周方向に重ならない同士で等角度間隔に配置される巻線１６ｆ〜１６ｊを第２の巻線群とし、第１及び第２の巻線群毎に分けて各巻線１６ａ〜１６ｅ及び巻線１６ｆ〜１６ｊがそれぞれ巻回されて構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電機子コアのティースに巻線を巻回してなる回転電機子、その回転電機子を有する回転電機、及び、その回転電機子の製造方法に関するものである。

回転電機子は、電機子コアの所定のティース毎に導線が巻回されて複数の巻線が構成されており、整流子から各巻線への給電に基づいて回転するものである。このような回転電機子は、周方向に隣り合う巻線が一部重なるように巻回される重ね巻を採用するものにおいては特に、回転中心から重心の偏倚が大きいと回転バランスが悪く、これが回転時の振動に繋がる。そのため、従来、後工程において、回転電機子に修正材を取り付けるというプラス修正を行ったり、電機子コアを削るというマイナス修正を行う等して、重量バランスが良好となるように調整していた。

しかしながら、修正材を取り付けたり電機子コアを削るという後工程が別途必要となるとともに、修正材分の部品点数の増加や修正材の飛散を防止、更にはコアを削るための専用の工具が必要となる等、好ましい対応ではなかった。

そこで、例えば特許文献１にて示されている回転電機子のように、所定のティースに巻回する巻線の巻回数を調整して重量バランスが良好となるように構成すれば、上記したバランス修正を行う後工程が不要となる。
特公平７−３４６３０号公報

しかしながら、巻線毎に巻回数を変えて回転電機子の重量バランスを良好とするという対応では、巻線毎の巻回数の違いから磁気的にアンバランスが生じるため、結果的にこの磁気的アンバランスによって回転時に回転電機子が振動することになる。従って、巻回数を変える対策は得策でなかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、重心偏倚が小さく回転バランスに優れ、回転時の振動が小となる回転電機子、その回転電機子を有する回転電機、及び、その回転電機子の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数本のティースを等角度間隔に有する電機子コアに対し、所定のティースに跨って導線が巻回される複数個の巻線が周方向に隣り合う同士一部重なる重ね巻により構成され整流子に接続されてなる回転電機子であって、前記巻線は偶数個であり、そのうち周方向に重ならない同士でかつ等角度間隔に配置される巻線を第１の巻線群とし、残りの周方向に重ならない同士でかつ等角度間隔に配置される巻線を第２の巻線群とし、第１及び第２の巻線群毎に分けて巻回されて構成されたことをその要旨とする。

この発明では、巻線が周方向に隣り合う同士一部重なる重ね巻が採用される回転電機子において、周方向に重ならない同士で等角度間隔に配置される巻線を第１の巻線群、残りの周方向に重ならない同士で等角度間隔に配置される巻線を第２の巻線群とし、第１及び第２の巻線群毎に分けて各巻線がそれぞれ巻回されて構成される。これにより、回転方向に均等な回転電機子を構成でき、重心偏倚の小さい回転バランスに優れた回転電機子が構成可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機子において、前記第１及び第２の巻線群は、２箇所からそれぞれ巻回されたことをその要旨とする。
この発明では、回転電機子は、第１及び第２の巻線群の巻線が２箇所からそれぞれ巻回されてなる。このような回転電機子を構成する場合、２つの巻線装置（ダブルフライヤ）が用いられるが、各フライヤが用いる導線には重量差が生じ易いため、第１のフライヤが第１の巻線群、第２のフライヤが第２の巻線群をそれぞれ担当し、各巻線群の巻線を等角度間隔に巻回することで、各フライヤ間で生じる導線の重量差が回転電機子の重心偏倚に与える影響が極めて小となる。これにより、短時間で巻回できるダブルフライヤを用いながらも、回転バランスに優れた回転電機子が構成可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転電機子において、前記第１及び第２の巻線群は、それぞれ奇数個の前記巻線を有するものであり、１８０°対向位置にある前記巻線毎に順次移行して巻回されたことをその要旨とする。

この発明では、回転電機子は、第１及び第２の巻線群がそれぞれ奇数個の巻線を有し、１８０°対向位置にある巻線毎に順次移行して巻回されてなる。これにより、１８０°対向位置同士の巻線の条件が同一となるため、より回転方向に均等な回転電機子が構成可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機子において、前記第１の巻線群の巻回後に前記第２の巻線群を巻回して構成されたことをその要旨とする。
この発明では、回転電機子は、第１の巻線群の巻線の巻回後に第２の巻線群の巻線が巻回されてなる。これにより、重なり部分が回転方向両側で同形状にできることから、回転方向に均等な回転電機子を構成でき、重心偏倚の小さい回転バランスに優れた回転電機子が構成可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機子において、前記第１及び第２の巻線群は、それぞれ最も離間した位置にある前記巻線に順次移行して巻回されたことをその要旨とする。

この発明では、回転電機子は、第１及び第２の巻線群の巻線が最も離間した位置にあるものに順次移行して巻回されてなる。これにより、連続することによる巻線の条件の偏りが分散されるため、より回転方向に均等な回転電機子が構成可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機子において、前記第１及び第２の巻線群は、１個の前記巻線が２度に分けて巻回され、互いがクロス巻きにて巻回されたことをその要旨とする。

この発明では、回転電機子は、第１及び第２の巻線群のそれぞれ巻線が２度に分けて巻回され、互いがクロス巻きにて巻回されてなる。これにより、巻線がクロス巻きされると整流特性が改善されることから、このことによっても回転電機子の回転バランスが優れたものとなる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機子を備えて構成された回転電機である。
この発明では、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機子は、重心偏倚が小さく回転バランスに優れることから、その回転電機子を用いて構成される回転電機は、回転駆動時の振動が小さく抑えられたものとなる。

請求項８に記載の発明は、複数本のティースを等角度間隔に有する電機子コアに対し、所定のティースに跨って導線が巻回される複数個の巻線が周方向に隣り合う同士一部重なる重ね巻により構成され整流子に接続されてなる回転電機子の製造方法であって、前記巻線は偶数個であり、そのうち周方向に重ならない同士でかつ等角度間隔に配置される巻線を第１の巻線群とし、残りの周方向に重ならない同士でかつ等角度間隔に配置される巻線を第２の巻線群とし、第１及び第２の巻線群毎に分けて巻回されることをその要旨とする。

この発明では、上記請求項１に記載の重心偏倚の小さい回転バランスに優れた回転電機子が製造される。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の回転電機子の製造方法において、前記第１及び第２の巻線群は、２つの巻線装置にて２箇所からそれぞれ同時に巻回されることをその要旨とする。

この発明では、第１及び第２の巻線群の巻線が２つの巻線装置にて２箇所からそれぞれ同時に巻回されるため、短時間で回転電機子が製造される。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の回転電機子の製造方法において、前記第１及び第２の巻線群は、それぞれ奇数個の前記巻線を有するものであり、１８０°対向位置にある前記巻線毎に順次移行して巻回されることをその要旨とする。

この発明では、１８０°対向位置にある巻線毎に順次移行して巻回されるため、回転方向に均等な回転電機子が製造される。
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の回転電機子の製造方法において、１つの巻線装置にて前記第１の巻線群の巻回後に前記第２の巻線群が巻回されることをその要旨とする。

この発明では、１つの巻線装置にて第１の巻線群の巻線の巻回後に第２の巻線群の巻線が巻回されるため、巻線装置一つの簡単な設備で回転方向に均等な回転電機子が製造される。

請求項１２に記載の発明は、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の回転電機子の製造方法において、前記第１及び第２の巻線群は、それぞれ最も離間した位置にある前記巻線に順次移行して巻回されることをその要旨とする。

この発明では、第１及び第２の巻線群の巻線が最も離間した位置にあるものに順次移行して巻回されるため、より回転方向に均等な回転電機子が製造される。
請求項１３に記載の発明は、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の回転電機子の製造方法において、前記第１及び第２の巻線群は、１個の前記巻線が２度に分けて巻回され、互いがクロス巻きにて巻回されることをその要旨とする。

この発明では、１個の巻線が２度に分けて巻回され、互いがクロス巻きにて巻回されるため、整流特性が改善された回転電機子が製造される。

本発明によれば、重心偏倚が小さく回転バランスに優れ、回転時の振動が小となる回転電機子、その回転電機子を有する回転電機、及び、その回転電機子の製造方法を提供することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１（ａ）は、本実施形態の回転電機としての直流モータ１１を示す。本実施形態のモータ１１は、ヨークハウジング（図示略）の内側面に４磁極を有するマグネット１２が界磁として固定され、該マグネット１２の内側に回転電機子１３が回転可能に収容されて構成されている。

回転電機子１３は、回転軸１４に磁性金属材料よりなる電機子コア１５が固定されてなる。電機子コア１５には、等角度間隔に放射状に延びる１０本のティース１５ａが設けられている。ティース１５ａには、ティース２本に跨る導線１６ｘ（図１（ｂ）参照）の巻回により等角度間隔に１０個の巻線１６ａ〜１６ｊが構成され、周方向に隣り合う巻線１６ａ〜１６ｊがティース１本分重なる重ね巻にて構成されている。また、回転軸１４には、図１（ｂ）に示すような１０個のセグメント１７ａをその外周面に有する整流子１７が固定されており、巻線１６ａ〜１６ｊが所定のセグメント１７ａと接続されている。そして、セグメント１７ａにはマグネット１２の磁極中心にそれぞれ配置される給電ブラシ（図示略）が接触することで、回転電機子１３の巻線１６ａ〜１６ｊに回転駆動のための給電が行われるようになっている。

次に、本実施形態の回転電機子１３における巻線１６ａ〜１６ｊの巻回方法を図１（ａ）（ｂ）を用いて説明する。この説明に際し、１０本のティース１５ａに対して反時計回りに「１」〜「１０」まで番号を付すとともに、整流子１７のセグメント１７ａに対してもティース「１」と対応する位置から反時計回りに「１」〜「１０」まで番号を付すこととする。また、本実施形態では、１８０°対向位置にある２箇所のセグメント１７ａ（ティース１５ａ）からそれぞれ１８０°対向位置のティース１５ａに巻線１６ａ〜１６ｊの巻回を同時に行う巻線装置（ダブルフライヤ）が用いられる。この場合、周方向に重ならない同士で等角度間隔に配置される巻線１６ａ〜１６ｅを第１の巻線群、残りの周方向に重ならない同士で等角度間隔に配置される巻線１６ｆ〜１６ｊを第２の巻線群とし、第１のフライヤは第１の巻線群である巻線１６ａ〜１６ｅを、第２のフライヤは第２の巻線群である巻線１６ｆ〜１６ｊをそれぞれ担当する。

第１のフライヤは、巻き始めをセグメント「１」として導線１６ｘをティース「５」「４」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ａを構成し、セグメント「２」にフックする。次いで、セグメント「２」からセグメント「７」に短絡線となる導線１６ｘを渡してフックし、該セグメント「７」からティース「１」「１０」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｂを構成し、セグメント「８」にフックする。次いで、セグメント「８」からセグメント「３」に導線１６ｘを渡してフックし・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「１」にフックし、５個の巻線１６ａ〜１６ｅの巻回を終了する。

第２のフライヤは、巻き始めをセグメント「６」として導線１６ｘをティース「１０」「９」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ｆを構成し、セグメント「７」にフックする。次いで、セグメント「７」からセグメント「２」に短絡線となる導線１６ｘを渡してフックし、該セグメント「２」からティース「６」「５」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｇを構成し、セグメント「３」にフックする。次いで、セグメント「３」からセグメント「８」に導線１６ｘを渡してフックし・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「６」にフックし、５個の巻線１６ｆ〜１６ｊの巻回を終了する。

つまり、本実施形態では、第１のフライヤで巻回した第１の巻線群である巻線１６ａ〜１６ｅ、及び第２のフライヤで巻回した第２の巻線群である巻線１６ｆ〜１６ｊがそれぞれ等角度間隔に配置され、更に第１のフライヤで巻回した巻線１６ａ〜１６ｅと第２のフライヤで巻回した巻線１６ｆ〜１６ｊとが交互（千鳥状）となるような巻回方法を採用している。

因みに、従来より一般に行われている巻回方法を採用した回転電機子１３ｘの構成を、図７（ａ）（ｂ）を用いて説明する。尚、この場合も、ダブルフライヤを用いて巻回するものとする。

第１のフライヤは、巻き始めをセグメント「１」として導線１６ｘをティース「５」「４」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ａを構成し、セグメント「７」にフックする。次いで、セグメント「７」からセグメント「２」に短絡線となる導線１６ｘを渡してフックし、該セグメント「２」からティース「６」「５」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｂを構成し、セグメント「８」にフックする。次いで、セグメント「８」からセグメント「３」に導線１６ｘを渡してフックし・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「１」にフックし、５個の巻線１６ａ〜１６ｅの巻回を終了する。

第２のフライヤは、巻き始めをセグメント「６」として導線１６ｘをティース「１０」「９」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ｆを構成し、セグメント「２」にフックする。次いで、セグメント「２」からセグメント「７」に短絡線となる導線１６ｘを渡してフックし、該セグメント「７」からティース「１」「１０」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｇを構成し、セグメント「３」にフックする。次いで、セグメント「３」からセグメント「８」に導線１６ｘを渡してフックし・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「６」にフックし、５個の巻線１６ｆ〜１６ｊの巻回を終了する。

つまり、従来方式では、第１のフライヤで巻回した巻線１６ａ〜１６ｅが電機子コア１５の半分を占め、第２のフライヤで巻回した巻線１６ｆ〜１６ｊが残りの半分を占めるようにそれぞれ配置される。そのため、ダブルフライヤで巻回する場合は特に、各フライヤで用いる導線１６ｘの重量差が生じ易いため、各フライヤで用いる導線１６ｘの重量差が回転電機子１３ｘの重心ズレに繋がる。

そこで、仮に第１のフライヤで巻回した巻線１６ａ〜１６ｅが第２のフライヤで巻回した巻線１６ｆ〜１６ｊよりも巻線単位（一定回数巻回した導線単位）で所定量だけ重い導線１６ｘを使用した場合、従来の巻回よりなる回転電機子１３ｘの重心ズレについて検証してみた。その検証結果は、図８（ａ）〜（ｃ）のようになった。

図８（ｂ）に示すように、第１のフライヤで１番目に巻回した巻線１６ａと第２のフライヤで１番目に巻回した巻線１６ｆとの比較では、第１のフライヤ側に重い導線１６ｘを用いていることから、巻線１６ａ側に重心が偏倚する。同様に、巻線１６ｂと巻線１６ｇでは巻線１６ｂ側に重心が偏倚するというように第１のフライヤで巻回された巻線１６ａ〜１６ｅ側にそれぞれ重心が偏倚する。従って、電機子コア１５の片側に第１のフライヤで巻回した巻線１６ａ〜１６ｅが偏倚してなる従来方式の回転電機子１３ｘでは、総合すると、図８（ａ）（ｃ）に示すように、一方向に大きく重心が偏倚し（重量アンバランス大）、回転中心から大きくずれた製品となる。

これに対し、本実施形態の回転電機子１３において、上記と同様に、仮に第１のフライヤで巻回した巻線１６ａ〜１６ｅが第２のフライヤで巻回した巻線１６ｆ〜１６ｊよりも巻線単位（一定回数巻回した導線単位）で所定量だけ重い導線１６ｘを使用した場合の回転電機子１３の重心ズレについて検証してみた。その検証結果は、図２（ａ）〜（ｃ）のようになった。

図２（ｂ）に示すように、第１のフライヤで１番目に巻回した巻線１６ａと第２のフライヤで１番目に巻回した巻線１６ｆとの比較では、第１のフライヤ側に重い導線１６ｘを用いていることから、上記と同様に、巻線１６ａ側に重心が偏倚する。同様に、巻線１６ｂと巻線１６ｇでは巻線１６ｂ側に重心が偏倚するというように第１のフライヤで巻回された巻線１６ａ〜１６ｅ側にそれぞれ重心が偏倚する。しかしながら、同順序の巻線毎でずれた重心が、本実施形態の方式により、各フライヤで巻回される巻線１６ａ〜１６ｅ及び巻線１６ｆ〜１６ｊが等角度間隔に配置されることで、同順序の巻線毎で生じる重心ズレが互いに相殺される。従って、本実施形態の方式の回転電機子１３では、総合すると、図２（ａ）（ｃ）に示すように、重心が回転中心の極めて近傍に位置（重量アンバランス小）する製品となる。換言すれば、本実施形態の方式を採用することで、各フライヤで使用する導線１６ｘの重量差の影響が極めて小さくなり、回転電機子１３の重量バランスが常に良好となる。

尚、図３（ａ）（ｂ）は、所定のセグメント１７ａ同士を短絡する短絡線を用いず上記と同様に巻回した例であり、このような構成の回転電機子１３におけるダブルフライヤでの巻回方法について説明する。

第１のフライヤは、巻き始めをセグメント「１」として導線１６ｘをティース「５」「４」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ａを構成し、セグメント「７」にフックする。次いで、セグメント「７」からティース「１」「１０」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｂを構成し、セグメント「３」にフックする。次いで、セグメント「３」から・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「１」にフックし、５個の巻線１６ａ〜１６ｅの巻回を終了する。

第２のフライヤは、巻き始めをセグメント「６」として導線１６ｘをティース「１０」「９」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ｆを構成し、セグメント「２」にフックする。次いで、セグメント「２」からティース「６」「５」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｇを構成し、セグメント「８」にフックする。次いで、セグメント「８」から・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「６」にフックし、５個の巻線１６ｆ〜１６ｊの巻回を終了する。

このように巻回しても、第１のフライヤで巻回した巻線１６ａ〜１６ｅ、及び第２のフライヤで巻回した巻線１６ｆ〜１６ｊがそれぞれ等角度間隔に配置され、更に第１のフライヤで巻回した巻線１６ａ〜１６ｅと第２のフライヤで巻回した巻線１６ｆ〜１６ｊとが交互（千鳥状）となり、この図３での回転電機子１３においても、その重心が回転中心の極めて近傍に位置する重量バランスが良好な製品となる。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態の回転電機子１３において、周方向に重ならない同士で等角度間隔に配置される巻線１６ａ〜１６ｅを第１の巻線群、残りの周方向に重ならない同士で等角度間隔に配置される巻線１６ｆ〜１６ｊを第２の巻線群とし、第１及び第２の巻線群毎に分けて各巻線１６ａ〜１６ｅ及び巻線１６ｆ〜１６ｊがそれぞれ巻回されて構成されている。これにより、本実施形態の回転電機子１３は回転方向に均等に構成できるため、重心偏倚の小さい回転バランスに優れ、ひいてはこの回転電機子１３を用いて構成される直流モータ１１は、回転駆動時の振動を小さく抑えたものとすることができる。

（２）本実施形態の回転電機子１３は、第１及び第２の巻線群の巻線１６ａ〜１６ｊが２箇所からそれぞれ巻回されてなる。このような回転電機子１３は、巻線装置としてダブルフライヤが用いられるが、各フライヤが用いる導線１６ｘには重量差が生じ易いため、第１のフライヤが第１の巻線群の巻線１６ａ〜１６ｅ、第２のフライヤが第２の巻線群の巻線１６ｆ〜１６ｊをそれぞれ担当し、各巻線群の巻線１６ａ〜１６ｅ及び巻線１６ｆ〜１６ｊをそれぞれ等角度間隔に巻回することで、各フライヤ間で生じる導線１６ｘの重量差が回転電機子１３の重心偏倚に与える影響を極めて小とすることができる。これにより、短時間で巻回できるダブルフライヤを用いながらも、回転バランスに優れた回転電機子１３を構成することができる。

（３）本実施形態の回転電機子１３は、第１及び第２の巻線群の巻線１６ａ〜１６ｊがそれぞれ奇数個であることから、１８０°対向位置にある巻線毎（巻線１６ａ，１６ｆ、次いで巻線１６ｂ，１６ｇ・・・）に順次移行して巻回されてなる。これにより、１８０°対向位置同士の巻線１６ａ〜１６ｊの条件が同一となるため、本実施形態の回転電機子１３は、より回転方向に均等な構成である。

（４）本実施形態の回転電機子１３は、第１及び第２の巻線群の巻線１６ａ〜１６ｊが最も離間した位置にあるものに順次移行して巻回されてなる。これにより、連続することによる巻線１６ａ〜１６ｊの条件の偏りが分散されるため、このことによっても、より回転方向に均等とすることができる。

（５）本実施形態の回転電機子１３は、第１及び第２の巻線群の巻線１６ａ〜１６ｊの対応するもの同士がダブルフライヤにて同時に巻回されるため、回転電機子１３を短時間で製造することができる。

（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態の回転電機子１３ａは、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、１０個の巻線１６ａ〜１６ｊが電機子コア１５を２周させて各ティース１５ａにダブルフライヤにて巻回され構成されるものである。尚、本実施形態では、各巻線１６ａ〜１６ｊを２回に分けて巻回するため、各周での巻回数は半分となる。

詳述すると、第１のフライヤは、先ず１周目において、巻き始めをセグメント「１」として導線１６ｘをティース「９」「８」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ｅ１を構成し、セグメント「７」にフックする。次いで、セグメント「７」からティース「５」「４」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ａ１を構成し、セグメント「３」にフックする。次いで、セグメント「３」から・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「１」にフックし、各巻線１６ａ〜１６ｅのうち、一先ず半分の巻線１６ａ１〜１６ｅ１の巻回を終了する。

第２のフライヤは、同じく１周目において、巻き始めをセグメント「６」として導線１６ｘをティース「４」「３」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ｊ１を構成し、セグメント「２」にフックする。次いで、セグメント「２」からティース「１０」「９」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｆ１を構成し、セグメント「８」にフックする。次いで、セグメント「８」から・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「６」にフックし、各巻線１６ｆ〜１６ｊのうち、一先ず半分の巻線１６ｆ１〜１６ｊ１の巻回を終了する。

次いで、２周目に入り、第１のフライヤは、引き続きセグメント「１」から導線１６ｘをティース「５」「４」の２本に跨って一定回数巻回して２周目１番目の巻線１６ａ２を構成し、セグメント「７」にフックする。次いで、セグメント「７」からティース「１」「１０」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｂ２を構成し、セグメント「３」にフックする。次いで、セグメント「３」から・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「１」にフックし、各巻線１６ａ〜１６ｅの残り半分の巻線１６ａ２〜１６ｅ２の巻回を終了する。

第２のフライヤは、同じく２周目において、引き続きセグメント「６」から導線１６ｘをティース「１０」「９」の２本に跨って一定回数巻回して２周目１番目の巻線１６ｆ２を構成し、セグメント「２」にフックする。次いで、セグメント「２」からティース「６」「５」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｇ２を構成し、セグメント「８」にフックする。次いで、セグメント「８」から・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「６」にフックし、各巻線１６ｆ〜１６ｊの残り半分の巻線１６ｆ２〜１６ｊ２の巻回を終了する。

このように巻回すれば、同様に、第１のフライヤで巻回した第１の巻線群である巻線１６ａ〜１６ｅ、及び第２のフライヤで巻回した第２の巻線群である巻線１６ｆ〜１６ｊがそれぞれ等角度間隔に配置され、更に第１のフライヤで巻回した巻線１６ａ〜１６ｅと第２のフライヤで巻回した巻線１６ｆ〜１６ｊとが交互（千鳥状）となり、この本実施形態の回転電機子１３ａにおいても、その重心が回転中心の極めて近傍に位置する重量バランスが良好な製品となる。しかも、この回転電機子１３ａが採用する巻回方法は、所謂クロス巻きと言われる整流特性を改善する巻き方であって、整流バランスをも良好な製品となる。

次に、上記した第１実施形態の作用効果に加え、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態の回転電機子１３ａは、第１及び第２の巻線群のそれぞれ巻線１６ａ〜１６ｊが２度に分けて巻回され、互いがクロス巻きにて巻回されてなる。これにより、巻線１６ａ〜１６ｊがクロス巻きされると整流特性が改善されることから、このことによっても回転電機子１３ａの回転バランスを優れたものとすることができ、回転時の低振動化に寄与できる。

（第３実施形態）
以下、本発明を具体化した第３実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態の回転電機子１３ｂは、図５（ａ）（ｂ）に示すように、１０個の巻線１６ａ〜１６ｊが電機子コア１５の各ティース１５ａに対してシングルフライヤにて巻回され構成されるものである。

詳述すると、本実施形態の回転電機子１３ｂでは、先ず１層目として、巻き始めをセグメント「１」として導線１６ｘをティース「５」「４」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ａを構成し、セグメント「７」にフックする。次いで、セグメント「７」からティース「１」「１０」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｂを構成し、セグメント「３」にフックする。次いで、セグメント「３」から・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「１」にフックし、第１の巻線群である５個の巻線１６ａ〜１６ｅの巻回が終了する。

次いで、２層目として、巻き始めをセグメント「６」として導線１６ｘをティース「３」「４」の２本に跨って一定回数巻回して２層目の１番目の巻線１６ｆを構成し、セグメント「１０」にフックする。次いで、セグメント「１０」からティース「７」「８」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｇを構成し、セグメント「４」にフックする。次いで、セグメント「４」から・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「６」にフックし、第２の巻線群である５個の巻線１６ｆ〜１６ｊの巻回を終了する。

このように巻回することで、第１の巻線群である第１層の巻線１６ａ〜１６ｅ、及び第２の巻線群である第２層の巻線１６ｆ〜１６ｊがそれぞれ等角度間隔に配置され、更に第１層の巻線１６ａ〜１６ｅと第２層の巻線１６ｆ〜１６ｊとが交互（千鳥状）となって隣り合う巻線１６ａ〜１６ｊの重なり部分が回転方向両側で同形状（ティース１５ａ間の径方向直線に対し線対称形状）となるため、本実施形態の回転電機子１３ｂは、その重心が回転中心の極めて近傍に位置する重量バランスが良好な製品となる。

尚、図６（ａ）〜（ｄ）は、所定のセグメント１７ａ同士を短絡する短絡線を用いて上記と同様に巻回した例であり、このような構成の回転電機子１３ｂにおけるシングルフライヤでの巻回方法について説明する。

詳述すると、この回転電機子１３ｂでは、先ず１層目において、巻き始めをセグメント「６」とし、セグメント「６」からセグメント「１」に短絡線となる導線１６ｘを渡してフックし、該セグメント「１」からティース「５」「４」の２本に跨って一定回数巻回して１番目の巻線１６ａを構成し、セグメント「２」にフックする。次いで、セグメント「２」からセグメント「７」に短絡線となる導線１６ｘを渡してフックし、該セグメント「７」からティース「１」「１０」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｂを構成し、セグメント「８」にフックする。次いで、セグメント「８」からセグメント「３」に導線１６ｘを渡してフックし・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「６」にフックし、１層目の５個の巻線１６ａ〜１６ｅの巻回が終了する。

次いで、２層目では短絡線としての接続を行わず、引き続きセグメント「６」から導線１６ｘをティース「１０」「９」の２本に跨って一定回数巻回して２層目の１番目の巻線１６ｆを構成し、セグメント「２」にフックする。次いで、セグメント「２」からティース「６」「５」の２本に跨って一定回数巻回して２番目の巻線１６ｇを構成し、セグメント「８」にフックする。次いで、セグメント「８」から・・・というように、これらの手順を同様に繰り返して導線１６ｘを再びセグメント「６」にフックし、２層目の５個の巻線１６ｆ〜１６ｊの巻回を終了する。

このように巻回しても、第１層の巻線１６ａ〜１６ｅ、及び第２層の巻線１６ｆ〜１６ｊがそれぞれ等角度間隔に配置され、更に第１層の巻線１６ａ〜１６ｅと第２層の巻線１６ｆ〜１６ｊとが交互（千鳥状）となって隣り合う巻線１６ａ〜１６ｊの重なり部分が回転方向両側で同形状（ティース１５ａ間の径方向直線に対し線対称形状）となるため、この図６での回転電機子１３ｂにおいても、その重心が回転中心の極めて近傍に位置する重量バランスが良好な製品となる。しかも、この図６での回転電機子１３ｂでは、短絡線が第１層巻回時のみとしこれで十分に足りるので、第２層も第１層と同様に巻回した場合と比べて、線材の削減や短絡線の構成に係る時間を省略できる。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態の回転電機子１３ｂは、第１の巻線群の巻線１６ａ〜１６ｅの巻回後に第２の巻線群の巻線１６ｆ〜１６ｊが巻回されてなる。これにより、重なり部分が回転方向両側で同形状にできることから、本実施形態の回転電機子１３においても回転方向に均等に構成でき、重心偏倚の小さい回転バランスに優れたものとすることができる。

（２）本実施形態の回転電機子１３ｂにおいても、第１及び第２の巻線群の巻線１６ａ〜１６ｊが最も離間した位置にあるものに順次移行して巻回されてなる。これにより、連続することによる巻線１６ａ〜１６ｊの条件の偏りが分散されるため、このことによっても、より回転方向に均等とすることができる。

（３）本実施形態の回転電機子１３ｂは、第１の巻線群の巻線１６ａ〜１６ｅの巻回後に第２の巻線群の巻線１６ｆ〜１６ｊが巻回されるため、フライヤが一つの簡単な設備で回転電機子１３ｂを製造することができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１〜第３実施形態では、巻線１６ａ〜１６ｊを１０個用いて構成されているが、巻線の個数をこれ以外の偶数に変更してもよい。因みに、電機子コア１５のティース１５ａの数（１０本）やマグネット１２の磁極（４極）も適宜変更してもよい。

・上記第１〜第３実施形態では、巻線１６ａ〜１６ｊを最も離間した位置にあるものに順次移行して巻回したが、移行する順はこれに限らず、近いものから順に巻回してもよい。

・上記第１及び第２実施形態では、ダブルフライヤで巻線１６ａ〜１６ｊの１８０°対向位置にあるもの同士を同時に巻回したが、１８０°対向位置にあるもの以外の組み合わせ同士で巻回してもよい。また、同時でなくてもよい。

・上記第２実施形態では、巻線１６ａ〜１６ｊをクロス巻きにて巻回したが、巻線１６ａ〜１６ｊの第１及び第２層を同一の巻回としてもよい。
・上記第３実施形態では、巻線１６ａ〜１６ｊをシングルフライヤで巻回したが、ダブルフライヤで巻回してもよい。

・上記第３実施形態の回転電機子１３ｂに対し、第２実施形態で用いたクロス巻きを適用してもよい。

（ａ）（ｂ）は、第１実施形態における回転電機子の構成図である。（ａ）〜（ｃ）は、回転電機子のバランス特性を説明する図である。（ａ）（ｂ）は、第１実施形態の変形例における回転電機子の構成図である。（ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態における回転電機子の構成図である。（ａ）（ｂ）は、第３実施形態における回転電機子の構成図である。（ａ）〜（ｄ）は、第３実施形態の変形例における回転電機子の構成図である。（ａ）（ｂ）は、従来の巻回方法を用いた回転電機子の構成図である。（ａ）〜（ｃ）は、従来の回転電機子のバランス特性を説明する図である。

符号の説明

１３，１３ａ，１３ｂ…回転電機子、１５…電機子コア、１５ａ…ティース、１６ａ〜１６ｅ…巻線（第１の巻線群）、１６ｆ〜１６ｊ…巻線（第２の巻線群）、１６ｘ…導線、１７…整流子。

Claims

複数本のティースを等角度間隔に有する電機子コアに対し、所定のティースに跨って導線が巻回される複数個の巻線が周方向に隣り合う同士一部重なる重ね巻により構成され整流子に接続されてなる回転電機子であって、
前記巻線は偶数個であり、そのうち周方向に重ならない同士でかつ等角度間隔に配置される巻線を第１の巻線群とし、残りの周方向に重ならない同士でかつ等角度間隔に配置される巻線を第２の巻線群とし、第１及び第２の巻線群毎に分けて巻回されて構成されたことを特徴とする回転電機子。
請求項１に記載の回転電機子において、
前記第１及び第２の巻線群は、２箇所からそれぞれ巻回されたことを特徴とする回転電機子。
請求項２に記載の回転電機子において、
前記第１及び第２の巻線群は、それぞれ奇数個の前記巻線を有するものであり、１８０°対向位置にある前記巻線毎に順次移行して巻回されたことを特徴とする回転電機子。
請求項１に記載の回転電機子において、
前記第１の巻線群の巻回後に前記第２の巻線群を巻回して構成されたことを特徴とする回転電機子。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機子において、
前記第１及び第２の巻線群は、それぞれ最も離間した位置にある前記巻線に順次移行して巻回されたことを特徴とする回転電機子。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機子において、
前記第１及び第２の巻線群は、１個の前記巻線が２度に分けて巻回され、互いがクロス巻きにて巻回されたことを特徴とする回転電機子。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機子を備えて構成されたことを特徴とする回転電機。
複数本のティースを等角度間隔に有する電機子コアに対し、所定のティースに跨って導線が巻回される複数個の巻線が周方向に隣り合う同士一部重なる重ね巻により構成され整流子に接続されてなる回転電機子の製造方法であって、
前記巻線は偶数個であり、そのうち周方向に重ならない同士でかつ等角度間隔に配置される巻線を第１の巻線群とし、残りの周方向に重ならない同士でかつ等角度間隔に配置される巻線を第２の巻線群とし、第１及び第２の巻線群毎に分けて巻回されることを特徴とする回転電機子の製造方法。
請求項８に記載の回転電機子の製造方法において、
前記第１及び第２の巻線群は、２つの巻線装置にて２箇所からそれぞれ同時に巻回されることを特徴とする回転電機子の製造方法。
請求項９に記載の回転電機子の製造方法において、
前記第１及び第２の巻線群は、それぞれ奇数個の前記巻線を有するものであり、１８０°対向位置にある前記巻線毎に順次移行して巻回されることを特徴とする回転電機子の製造方法。
請求項８に記載の回転電機子の製造方法において、
１つの巻線装置にて前記第１の巻線群の巻回後に前記第２の巻線群が巻回されることを特徴とする回転電機子の製造方法。
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の回転電機子の製造方法において、
前記第１及び第２の巻線群は、それぞれ最も離間した位置にある前記巻線に順次移行して巻回されることを特徴とする回転電機子の製造方法。
請求項８〜１２のいずれか１項に記載の回転電機子の製造方法において、
前記第１及び第２の巻線群は、１個の前記巻線が２度に分けて巻回され、互いがクロス巻きにて巻回されることを特徴とする回転電機子の製造方法。