JP2012130163A - コアプレート、アーマチュアコア、アーマチュア、および電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】スロットに無駄なスペースが生じてしまうことを防止しつつ、コイルの占積率を向上させることができるコアプレート、アーマチュアコア、アーマチュア、および電動モータを提供する。
【解決手段】２つのティース群５１，５２は、互いに回転軸１２を中心にして点対称に配置され、２つのティース群５１，５２のうちの１つのティース群５１を構成する１番ティースＴ１は、仮想基準ティースＫＴに対し、先端が巻装方向Ｙ１とは反対側に向かって傾倒するように形成され、２番ティースＴ２〜５番ティースＴ５は、仮想基準ティースＫＴに対し、先端が巻装方向Ｙ１に向かって傾倒するように形成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、コアプレート、アーマチュアコア、アーマチュア、および電動モータに関するものである。

一般に、自動車等の車両に搭載される電動モータとしては、ブラシ付きの電動モータが多く使用されている。この種のモータは、内周面に磁石を取り付けた有底筒状のヨークの内側に、コイルが巻装されたアーマチュアが回転自在に配置された構成となっている。アーマチュアは回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアを有しており、アーマチュアコアには軸方向に長いスロットが複数形成されている。

そして、所定間隔をあけたスロット間に巻線を重ね巻方式にて巻装することでコイルを形成している。各コイルは、回転軸に取り付けられた各セグメントに導通している。各セグメントはブラシと摺接可能になっており、ブラシを介してコイルに給電することにより磁界が形成され、ヨークの磁石との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によって回転軸が駆動される。

ところで、重ね巻方式のように、所定間隔をあけたスロット間に巻線を巻装する場合、先に巻装されたコイルよりも後で巻装されたコイルが径方向外側に巻装されることになる。すなわち、後工程で巻装されるコイルほどスロット内において開口側に配置されることになる。また、あるスロットは最初に巻装される巻線と２番目に巻装される巻線を収容し、あるスロットは最後に巻装される巻線と最後から２番目に巻装される巻線を収容することになる。このため、全てのスロットが同一の形状に形成されていると、各スロットに無駄なスペースが生じ、コイルの位置、および状態が不安定になる。この結果、アーマチュアの回転アンバランスが生じてしまう。

そこで、最初に巻装されるコイル間のスロットのシャフト側底面を、コイルのアーマチュアコア外周側ラインに略沿うように形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、全スロットにおいて、コイルのシャフト側端部を、各スロットのシャフト側底面と接触させることができ、各スロット無駄なスペースが生じることを防止できる。このため、このスペースに起因してコイルの位置、および状態の不安定が発生することを防止できる。この結果、アーマチュアの回転アンバランスが生じることを防止できる。

特開２００８−２２００５９号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、アーマチュアの回転アンバランスを防止できる点では優れているが、スロット面積自体を狭くすることになるので、コイルの占積率を高めることが困難であるという課題がある。
この結果、電動モータの小型化、軽量化を図りにくいという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、スロットに無駄なスペースが生じてしまうことを防止しつつ、コイルの占積率を向上させることができるコアプレート、アーマチュアコア、アーマチュア、および電動モータを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、回転軸に外嵌固定されるコア本体と、前記コア本体から径方向外側に向かって突設された１０個のティースとを有し、周方向で隣り合う２つの前記ティース間に巻線が巻装されるコアプレートであって、前記ティースは、周方向に隣接する５つの異形ティースにより構成されるティース群を２つ備えて成り、２つの前記ティース群は、互いに前記回転軸を中心にして点対称に配置され、前記５つの異形ティースは、径方向に沿って延びる仮想基準ティースに対し、先端が前記巻線の巻装方向とは反対側に向かって傾倒するように形成された第１異形ティースと、前記第１異形ティースの前記巻装方向側で周方向に沿って４つ形成され、前記仮想基準ティースに対し、先端が前記巻装方向に向かって傾倒するように形成された第２異形ティースとにより構成され、前記第２異形ティースと、この第２異形ティースに対して前記巻装方向側で隣り合う前記第１異形ティースとの間で形成される第１異形スロット、前記第１異形ティースと、この第１異形ティースに対して前記巻装方向側で隣り合う前記第２異形ティースとの間で形成される第２異形スロット、および、互いに周方向で隣り合う前記第２異形ティース間で形成される３つの第３異形スロットが、この順で巻装方向に向かって形成されていることを特徴とするコアプレートとした。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載のコアプレートが複数積層されていることを特徴とするアーマチュアコアとした。

請求項３に記載した発明は、請求項２に記載のアーマチュアコアを前記回転軸に外嵌固定すると共に、前記回転軸に前記巻線に給電を行うためのコンミテータを外嵌固定したアーマチュアであって、前記アーマチュアコアの前記第１異形スロットと、この第１異形スロットに対して前記第２異形スロットを間に挟んで反対側に存在する第３異形スロットとの間に前記巻線を巻装して第１コイルを形成し、前記第２異形スロットと、この第２異形スロットとに対して１つの前記第３異形スロットを挟んで反対側に存在する他の第３異形スロットとの間に前記巻線を巻装して第２コイルを形成し、前記他の第３異形スロットの両側に存在する前記第３異形スロット間に前記巻線を巻装して第３コイルを形成し、前記他の第３異形スロットと、この他の第３異形スロットに対して１つの前記第３異形スロットを間に挟んで反対側に存在する前記第１異形スロットとの間に巻線を巻装して第４コイルを形成し、前記第１異形スロットを間に挟んで両側に存在する前記第３異形スロット、および前記第２異形スロット間に巻線を巻装して第５コイルを形成したことを特徴とするアーマチュアとした。

請求項４に記載した発明は、請求項３に記載のアーマチュアと、４極の磁極を有するヨークと、前記コンミテータに摺接し、このコンミテータを介して前記巻線に給電を行うブラシとを備えたことを特徴とする電動モータとした。

本発明によれば、各異形スロットに巻装されるコイルの位置に応じてティースを傾倒させ、異形スロット内に無駄なスペースが生じるのを抑制することができる。このため、コイルの占積率を向上させることができると共に、各異形スロットにバランスよくコイルを分布させることができる。この結果、電動モータの小型化、軽量化を図ることが可能になる。
また、アーマチュアコア自体が異形状に形成されているものの、回転軸を中心に点対称形状になるので、アーマチュアの回転アンバランスが生じてしまうことをより確実に防止できる。

本発明の実施形態における電動モータの縦断面図である。 本発明の実施形態における電動モータのアーマチュアコア付近の横断面図である。 本発明の実施形態におけるアーマチュアコアを構成するコアプレートの平面図である。 本発明の実施形態における巻線の巻装工程の説明図であって、（ａ）〜（ｅ）は各工程を示す。 本発明の実施形態におけるアーマチュアの展開図である。 本発明の実施形態の第１変形例におけるアーマチュアの展開図である。 本発明の実施形態の第２変形例における電動モータのアーマチュアコア付近の横断面図である。

（電動モータ）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電動モータの縦断面図、図２は、電動モータのアーマチュアコア付近の横断面図である。
図１、図２に示すように、電動モータ１は、不図示の減速機構と一体となって、例えば車両のパワーウィンドウやサンルーフの駆動用として用いられるものである。電動モータ１は、有底筒状のモータケース５内にアーマチュア６が回転自在に設けられ、モータケース５の開口部５ａ側にブラシホルダユニット７が内嵌固定されたものである。

モータケース５は、金属板をプレス加工等によって深絞り成型したものであって、有底筒状のヨーク部８と、ヨーク部８の開口部端に一体形成されたブラシホルダ収納部９とで構成されている。つまり、ブラシホルダ収納部９の開口部がモータケース５の開口部５ａになっている。

ヨーク部８の底部８０には、径方向略中央に、軸方向外側に向かって突出する有底筒状のボス部１１が一体形成されており、ここに軸受け１１ａが内側から挿入されている。軸受け１１ａは、アーマチュア６の回転軸１２の一端を回転自在に支持し、ラジアル荷重やスラスト荷重を受ける構造になっている。
ヨーク部８の周壁８１は、周方向に９０°間隔で配置されている４つの平坦部８１ａと、周方向で隣接する平坦部８１ａ同士を連結する弧状部８１ｂとにより構成されている。

また、ヨーク部８の周壁８１には、平坦部８１ａを避けるように、弧状部８２の内面に永久磁石１４が４つ設けられている。永久磁石１４は、ネオジ焼結磁石およびネオジボンド磁石の希土類磁石や、フェライト磁石等が使用される。永久磁石１４は、弧状部８２の曲率半径に対応するように断面略円弧状に形成されている。また、４つの永久磁石１４は、周方向に沿ってＮ極およびＳ極の磁極が交互になるように配置されており、Ｎ極およびＳ極の磁極がそれぞれ対向するようになっている。

ヨーク部８の開口部端に一体形成されたブラシホルダ収納部９は、軸方向に直交する方向に沿って長くなるように略長円形状に形成されている。すなわち、ブラシホルダ収納部９の周壁は、回転軸１２を挟んで径方向に対向配置され平面視長方形状の１対の平坦部９１，９１と、平坦部９１，９１の周方向両端、つまり、長手方向両端を連結する１対の弧状部９２，９２とを有している。

１対の平坦部９１，９１は、それぞれ回転軸１２を中心にして対向配置されたヨーク部８の平坦部８１ａと面一になるように設けられている。
ブラシホルダ収納部９の開口部端には、電動モータ１を不図示の減速機構に締結固定するための外フランジ部１７が形成されている。外フランジ部１７には、複数のボルト孔（不図示）が形成されている。

モータケース５内に回転自在に設けられたアーマチュア６は、回転軸１２のヨーク部８に対応する位置に外嵌固定されたアーマチュアコア６１と、アーマチュアコア６１に巻装されたアーマチュアコイル６２（コイルＣ１〜Ｃ５’（図５参照、詳細は後述する））と、回転軸１２の他端側（図１における上側）に配置され、かつブラシホルダ収納部９に対応する位置に外嵌固定されたコンミテータ６３とを備えている。

回転軸１２の他端は、ブラシホルダユニット７のよりも軸方向外側に突出しており、この突出した部位に三つ又状に形成されたジョイントモータ２７が取り付けられている。ジョイントモータ２７は、この先に取り付けられる不図示の減速機構に連結され、回転軸１２の回転力を減速機構に伝達する役割を有している。

コンミテータ６３は、回転軸１２の他端側に外嵌固定されている。コンミテータ６３の外周面には、導電材で形成されたセグメント６８が１０枚取り付けられている。
セグメント６８は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。

各セグメント６８のアーマチュアコア６１側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ６９が一体成形されている。ライザ６９には、アーマチュアコイル６２の巻き始め端４３ａと巻き終わり端４３ｂ（図５参照）が掛け回わされ、これらがヒュージングによりライザ６９に固定されている。これにより、セグメント６８とこれに対応するアーマチュアコイル６２とが導通される。

セグメント６８には、ブラシホルダ収納部９に収納されているブラシホルダユニット７に設けられたブラシ１０が摺接されている。ブラシホルダユニット７は、アーマチュアコア６１側が開口された箱状のブラシホルダ７０を有している。このブラシホルダ７０内に、ブラシ１０がセグメント６８に向かって付勢された形で設けられている。ブラシ１０は、コンミテータ６３のセグメント６８に摺接することで、不図示の外部電源とセグメント６８と電気的に接続するためのものである。これにより、不図示の外部電源の電力がアーマチュアコイル６２に供給される。

また、ブラシホルダ７０の底壁７１には、中央部に軸方向外側に向かって、つまり、アーマチュアコア６１とは反対側に向かって膨出するように、膨出部７５が形成されている。この膨出部７５の中央には、軸受け部７６が一体成形されている。この軸受け部７６に、回転軸１２の他端を回転自在に支持するためのすべり軸受け７３が圧入されている。
さらに、ブラシホルダ７０内には、ブラシ１０と不図示の外部電源との電源ラインの途中にチョークコイル７２等の雑防素子が設けられている。この他に、ブラシホルダ７０内には、アーマチュアコイル６２に供給される電流を平滑化するためのコンデンサ（不図示）等が設けられている。

（アーマチュアコア）
図３は、アーマチュアコアを構成するコアプレートの平面図である。
ここで、図３に示すように、アーマチュアコイル６２が巻装されるアーマチュアコア６１は、異形状に形成された所謂異形コアと呼ばれるものである。より詳しく以下に説明する。

図１、図３に示すように、アーマチュアコア６１は、金属板にプレス加工等を施して形成されたコアプレート６４を複数枚積層したものである。コアプレート６４は、回転軸１２に外嵌固定されるリング状のコア本体４１を有している。このコア本体４１の外周縁には、１０個のティースＴ１〜Ｔ１０（１番ティースＴ１〜１０番ティースＴ１０）が周方向に沿って、かつ径方向外側に向かって突設されている。

複数枚のコアプレート６４を積層することにより、アーマチュアコア６１の外周には、隣接するティースＴ１〜Ｔ１０間に蟻溝状の１０個のスロットＳ１〜Ｓ１０（１番スロットＳ１〜１０番スロットＳ１０）が形成される。したがって、電動モータ１は、永久磁石１４が４つ、スロットＳ１〜Ｓ１０が１０個、セグメント６８が１０枚の４極１０スロット１０セグメントで構成されている。

各スロットＳ１〜Ｓ１０には、エナメル被覆の巻線４３が巻装され、これによりアーマチュアコア６１の外周にアーマチュアコイル６２が形成される。なお、各ティースＴ１〜Ｔ１０への巻線４３の巻装方法についての詳細は後述するが、巻線４３の巻装方向は、図３における反時計回り（矢印Ｙ１参照）である。

ここで、各ティースＴ１〜Ｔ１０は、巻線４３が巻装される巻胴部４４と、巻胴部４４の先端に一体成形され、周方向に延びる係止部４５とを有しており、軸方向平面視略Ｔ字状に形成されている。そして、各ティースＴ１〜Ｔ１０の巻胴部４４が、径方向に沿って放射状に延びる仮想基準ティースＫＴ（図３に２点鎖線で示す）に対して傾倒した状態になっている。
仮想基準ティースＫＴとは、異形コアでない所謂ノーマルコアの場合に形成され、コア本体４１から径方向に対して平行に延びるティースであり、各ティースＴ１〜Ｔ１０の巻胴部４４は、この径方向中央の基準点Ｐを中心にして所定の方向に傾倒した状態になっている。

すなわち、１番ティースＴ１の巻胴部４４は、この径方向中央の基準点Ｐを中心にして係止部４５側の先端が巻線４３の巻装方向Ｙ１とは反対側に向かって所定角度だけ傾倒している。このとき、１番ティースＴ１の係止部４５の位置は、仮想基準ティースＫＴの位置のままであるので、係止部４５の周方向中央よりも、やや巻装方向Ｙ１とは反対側に巻胴部４４の先端が接続された状態になっている。

一方、２番ティースＴ２の巻胴部４４は、この径方向中央の基準点Ｐを中心にして係止部４５側の先端が巻線４３の巻装方向Ｙ１側に向かって所定角度だけ傾倒している。このとき、２番ティースＴ１の係止部４５の位置は、仮想基準ティースＫＴの位置のままであるので、係止部４５の周方向中央よりも、やや巻装方向Ｙ１側に巻胴部４４の先端が接続された状態になっている。
また、３番ティースＴ３、４番ティースＴ４、および５番ティースＴ５も、２番ティースＴ２と同様に形成されている。

ここで、１番ティースＴ１〜５番ティースＴ５により、１つのティース群５１を構成しており、６番ティースＴ６〜１０番ティースＴ１０は、ティース群５１を回転軸１２を中心にして点対称に配置した他のティース群５２を構成している。すなわち、アーマチュアコア６１は、２つのティース群５１，５２により構成されている。
そして、６番ティースＴ６は１番ティースＴ１に対して点対称に形成され、７番ティースＴ７は２番ティースＴ２に対して点対称に形成され、８番ティースＴ８は３番ティースＴ３に対して点対称に形成され、９番ティースＴ９は４番ティースＴ４に対して点対称に形成され、１０番ティースＴ１０は５番ティースＴ５に対して点対称に形成されている。

このように形成された各ティースＴ１〜Ｔ１０により、これらティースＴ１〜Ｔ１０間に形成されるスロットＳ１〜Ｓ１０も、隣接する仮想基準ティースＫＴ，ＫＴ間に形成される仮想基準スロットＫＳに対して異形状になる。
すなわち、１０番ティースＴ１０と１番ティースＴ１との間に形成される１番スロットＳ１は、仮想基準スロットＫＳに対して径方向内側のスロット幅Ｗ１が広がる一方、径方向外側のスロット幅Ｗ２が狭くなる。

また、１番ティースＴ１と２番ティースＴ２との間に形成される２番スロットＳ２は、仮想基準スロットＫＳに対して径方向内側のスロット幅Ｗ３が狭くなる一方、径方向外側のスロット幅Ｗ４が広がる。
さらに、２番ティースＴ２と３番ティースＴ３との間に形成される３番スロットＳ３は、仮想基準スロットＫＳに対してやや巻装方向Ｙ１側にずれたような形になっている。４番スロットＳ４、および５番スロットＳ５も３番スロットＳ３と同様の形になっている。

また、６番スロットＳ６〜１０番スロットＳ１０は、１番スロットＳ１〜５番スロットＳ５に対して点対称になっている。すなわち、６番スロットＳ６は１番スロットＳ１に対して点対称に形成され、７番スロットＳ６は２番スロットＳ２に対して点対称に形成され、８番スロットＳ８は３番スロットＳ３に対して点対称に形成され、９番スロットＳ９は４番スロットＳ４に対して点対称に形成され、１０番スロットＳ１０は５番スロットＳ５に対して点対称に形成されている。

（巻装工程）
次に、図４、図５に基づいて、巻線４３の巻装工程について説明する。
図４は、巻線の巻装工程の説明図であって、（ａ）〜（ｅ）は各工程を示す。図５は、アーマチュアの展開図であって、隣接するティースＴ１〜Ｔ１０間の空隙がスロットＳ１〜Ｓ１０に相当している。なお、図５においては、各セグメント６８に符号を付して説明する。

ここで、図５に示すように、同電位となるセグメント６８同士のライザ６９、つまり、この実施形態では周方向に４つ置きに存在するセグメント６８同士のライザ６９には、それぞれ接続線２５が掛け回されている。接続線２５は、同電位となるセグメント６８同士を短絡するためのものであって、ライザ６９にヒュージングにより固定されている。
また、図４、図５に示すように、アーマチュアコア６１への巻線４３の巻装方式は、１つ置きに存在するスロットＳ１〜Ｓ１０間に巻線４３が巻装される所謂重ね巻方式になっている。

より具体的には、図４（ａ）、図５に示すように、まず、巻線４３の巻き始め端４３ａを１番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、１番セグメント６８と巻線４３とを接続した後、巻線４３を１番スロットＳ１に引き込む。そして、この１番スロットＳ１と３番スロットＳ３との間でｎ回（ｎは自然数）巻装し、１番コイルＣ１を形成する。

この後、１番コイルＣ１の巻き終わり端４３ｂを６番スロットＳ６に引き込む。そして、この６番スロットＳ６と８番スロットＳ８との間でｎ回巻装し、１’番コイルＣ１’を形成する。さらに、１’番コイルＣ１’の巻き終わり端４３ｂを１番セグメント６８に隣接する２番セグメント６８と同電位となる７番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、７番セグメント６８と巻線４３とを接続する。これにより、１番コイルＣ１、および１’番コイルＣ１’の巻装工程が完了する。
ここで、１番コイルＣ１、および１’番コイルＣ１’はアーマチュアコア６１上に最初に形成されたコイルであるので、アーマチュアコア６１の径方向内側に最も寄った状態で形成されている。

続いて、図４（ｂ）、図５に示すように、巻線４３の巻き始め端４３ａを２番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、２番セグメント６８と巻線４３とを接続した後、巻線４３を２番スロットＳ２に引き込む。そして、この２番スロットＳ２と４番スロットＳ４との間でｎ回巻装し、２番コイルＣ２を形成する。

この後、２番コイルＣ２の巻き終わり端４３ｂを７番スロットＳ７に引き込む。そして、この７番スロットＳ７と９番スロットＳ９との間でｎ回巻装し、２’番コイルＣ２’を形成する。さらに、２’番コイルＣ２’の巻き終わり端４３ｂを２番セグメント６８に隣接する３番セグメント６８と同電位となる８番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、８番セグメント６８と巻線４３とを接続する。これにより、２番コイルＣ２、および２’番コイルＣ２’の巻装工程が完了する。

ここで、２番コイルＣ２の巻線４３が引き込まれている２番スロットＳ２には、先に形成された１番コイルＣ１が掛け渡されている。このため、２番スロットＳ２において、２番コイルＣ２は、１番コイルＣ１の径方向外側に形成された状態になる。一方、４番スロットＳ４においては、２番コイルＣ２が最も径方向内側に寄った状態になっている。また、２’番コイルＣ２’も１’番コイルＣ１’に対して同様である。

続いて、図４（ｃ）、図５に示すように、巻線４３の巻き始め端４３ａを３番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、３番セグメント６８と巻線４３とを接続した後、巻線４３を３番スロットＳ３に引き込む。そして、この３番スロットＳ３と５番スロットＳ５との間でｎ回巻装し、３番コイルＣ３を形成する。

この後、３番コイルＣ３の巻き終わり端４３ｂを８番スロットＳ８に引き込む。そして、この８番スロットＳ８と１０番スロットＳ１０との間でｎ回巻装し、３’番コイルＣ３’を形成する。さらに、３’番コイルＣ３’の巻き終わり端４３ｂを３番セグメント６８に隣接する４番セグメント６８と同電位となる９番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、９番セグメント６８と巻線４３とを接続する。これにより、３番コイルＣ３、および３’番コイルＣ３’の巻装工程が完了する。

ここで、３番コイルＣ２の巻線４３が引き込まれている３番スロットＳ３には、先に形成された１番コイルＣ１が引き込まれていると共に、２番コイルＣ２が掛け渡されている。このため、３番スロットＳ２において、３番コイルＣ３は、アーマチュアコア６１の径方向外側に最も寄った状態で形成されている。一方、５番スロットＳ５においては、３番コイルＣ３が最も径方向内側に寄った状態になっている。また、３’番コイルＣ３’も１’番コイルＣ１’、および２’番コイルＣ２’に対して同様である。

続いて、図４（ｄ）、図５に示すように、巻線４３の巻き始め端４３ａを４番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、４番セグメント６８と巻線４３とを接続した後、巻線４３を４番スロットＳ４に引き込む。そして、この４番スロットＳ４と６番スロットＳ６との間でｎ回巻装し、４番コイルＣ４を形成する。

この後、４番コイルＣ４の巻き終わり端４３ｂを９番スロットＳ９に引き込む。そして、この９番スロットＳ９と１番スロットＳ１との間でｎ回巻装し、４’番コイルＣ４’を形成する。さらに、４’番コイルＣ４’の巻き終わり端４３ｂを４番セグメント６８に隣接する５番セグメント６８と同電位となる１０番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、１０番セグメント６８と巻線４３とを接続する。これにより、４番コイルＣ４、および４’番コイルＣ４’の巻装工程が完了する。

ここで、４番コイルＣ４の巻線４３が引き込まれている４番スロットＳ４には、先に形成された２番コイルＣ２が引き込まれていると共に、３番コイルＣ３が掛け渡されている。このため、４番スロットＳ４において、４番コイルＣ４は、アーマチュアコア６１の径方向外側に最も寄った状態で形成されている。一方、６番スロットＳ６においては、４番コイルＣ４が最も径方向内側に寄った状態になっている。また、４’番コイルＣ４’も２’番コイルＣ２’、および３’番コイルＣ３’に対して同様である。

続いて、図４（ｅ）、図５に示すように、巻線４３の巻き始め端４３ａを５番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、５番セグメント６８と巻線４３とを接続した後、巻線４３を５番スロットＳ５に引き込む。そして、この５番スロットＳ４と７番スロットＳ７との間でｎ回巻装し、５番コイルＣ５を形成する。

この後、５番コイルＣ５の巻き終わり端４３ｂを１０番スロットＳ１０に引き込む。そして、この１０番スロットＳ１０と２番スロットＳ２との間でｎ回巻装し、５’番コイルＣ５’を形成する。さらに、５’番コイルＣ５’の巻き終わり端４３ｂを５番セグメント６８に隣接する６番セグメント６８と同電位となる１番セグメント６８のライザ６９に掛け回し、１番セグメント６８と巻線４３とを接続する。これにより、５番コイルＣ５、および５’番コイルＣ５’の巻装工程が完了する。
このように、各コイルＣ１〜Ｃ５’を巻装方向Ｙ１に向かって順次形成する巻装工程を経て、アーマチュアコア６１にアーマチュアコイル６２が形成される。

ここで、５番コイルＣ５の巻線４３が引き込まれている５番スロットＳ５には、先に形成された３番コイルＣ３が引き込まれていると共に、４番コイルＣ４が掛け渡されている。このため、５番スロットＳ５において、５番コイルＣ５は、アーマチュアコア６１の径方向外側に最も寄った状態で形成されている。一方、７番スロットＳ６においては、先に形成された１’番コイルＣ１’が引き込まれている。このため、７番スロットＳ７において、５番コイルＣ５は、１’番コイルＣ１’の径方向外側に形成された状態になる。

したがって、上述の実施形態によれば、アーマチュアコア６１を図３に示す異形コアとすることで、巻装方向Ｙ１に向かって順次形成される各コイルＣ１〜Ｃ５’の間に余計な隙間が形成されることがないので、各スロットＳ１〜Ｓ１０内に無駄なスペースが生じるのを抑制することができる。このため、アーマチュアコイル６２の占積率を向上させることができると共に、各スロットＳ１〜Ｓ１０にバランスよくコイルを分布させることができる。この結果、電動モータ１の小型化、軽量化を図ることが可能になる。
また、アーマチュアコア６１が異形コアになっているものの、各ティースＴ１〜Ｔ１０を互いに点対称となる２つのティース群５１，５２により構成されているので、アーマチュア６の回転アンバランスが生じてしまうことを防止できる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、アーマチュアコア６１に巻装されたアーマチュアコイル６２（コイルＣ１〜Ｃ５’）の巻き始め端４３ａ、および巻き終わり端４３ｂを、図５の破線で囲む領域Ｒ１のように引き回した場合について説明した。しかしながら、図５に示す場合に限られるものではなく、所定の電位のセグメント６８に各コイルＣ１〜Ｃ５’が接続されていればよい。

また、上述の実施形態では、１番コイルＣ１と１’番コイルＣ１’とを直列に巻装し、２番コイルＣ２と２’番コイルＣ２’とを直列に巻装し、３番コイルＣ３と３’番コイルＣ３’とを直列に巻装し、４番コイルＣ４と４’番コイルＣ４’とを直列に巻装し、５番コイルＣ５と５’番コイルＣ５’とを直列に巻装してアーマチュアコイル６２を形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、以下のようにアーマチュアコイル６２を形成してもよい。

（実施形態の第１変形例）
図６は、この実施形態の第１変形例におけるアーマチュアの展開図である。
同図に示すように、１番〜５番コイルＣ１〜Ｃ５と、１’番〜５’番コイルＣ１’〜Ｃ５’は、互いに並列に接続されている。
すなわち、１番コイルＣ１を形成する巻線４３の巻き始め端４３ａが１番セグメント６８に接続されている一方、巻き終わり端４３ｂが２番セグメント６８に接続されている。
また、２番コイルＣ２を形成する巻線４３の巻き始め端４３ａが２番セグメント６８に接続されている一方、巻き終わり端４３ｂが３番セグメント６８に接続されている。

さらに、３番コイルＣ３を形成する巻線４３の巻き始め端４３ａが３番セグメント６８に接続されている一方、巻き終わり端４３ｂが４番セグメント６８に接続されている。
そして、４番コイルＣ４を形成する巻線４３の巻き始め端４３ａが４番セグメント６８に接続されている一方、巻き終わり端４３ｂが５番セグメント６８に接続されている。
また、５番コイルＣ５を形成する巻線４３の巻き始め端４３ａが５番セグメント６８に接続されている一方、巻き終わり端４３ｂが６番セグメント６８に接続されている。

これに対し、１’番コイルＣ１’を形成する巻線４３は、１番セグメント６８、および２番セグメント６８と同電位になる６番セグメント６８、および７番セグメント６８に接続され、２’番コイルＣ２’を形成する巻線４３は、２番セグメント６８、および３番セグメント６８と同電位になる７番セグメント６８、および８番セグメント６８に接続され、３’番コイルＣ３’を形成する巻線４３は、３番セグメント６８、および４番セグメント６８と同電位になる８番セグメント６８、および９番セグメント６８に接続され、４’番コイルＣ４’を形成する巻線４３は、４番セグメント６８、および５番セグメント６８と同電位になる９番セグメント６８、および１０番セグメント６８に接続され、５’番コイルＣ５’を形成する巻線４３は、５番セグメント６８、および６番セグメント６８と同電位になる１０番セグメント６８、および１番セグメント６８に接続されている。

このように形成された１番コイルＣ１〜５’番コイルＣ５’の巻装方法は、１番コイルＣ１と１’番コイルＣ１’とを順に巻装し、これと同様に２番コイルＣ２から５’番コイルＣ５’までを順に巻装する方法を採用することができる。
この他に、回転軸１２を中心に対向配置されている１番コイルＣ１と１’番コイルＣ１’とを同時に巻装すると共に、それぞれ２番コイルＣ２と２’番コイルＣ２’、３番コイルＣ３と３’番コイルＣ３’、４番コイルＣ４と４’番コイルＣ４’、５番コイルＣ５と５’番コイルＣ５’とを同時に巻装する所謂ダブルフライヤー方式の巻装方法を採用することが可能である。

したがって、上述の第１変形例によれば、前述の実施形態と同様の効果に加え、図５の巻装方法と比較して並列回路数が２倍になるので、この分巻線４３の線径を細径化することができる。このため、巻線４３の巻装作業を容易化することが可能になる。
なお、この第１変形例では、アーマチュアコア６１に巻装されたアーマチュアコイル６２（コイルＣ１〜Ｃ５’）の巻き始め端４３ａ、および巻き終わり端４３ｂを、図６の破線で囲む領域Ｒ２のように引き回した場合について説明した。しかしながら、図６に示す場合に限られるものではなく、各コイルＣ１〜Ｃ５’の巻き始め端４３ａ、および巻き終わり端４３ｂが所定の電位のセグメント６８に接続されていればよい。

また、前述の実施形態では、電動モータ１は、永久磁石１４が４つ、スロットＳ１〜Ｓ１０が１０個、セグメント６８が１０枚の４極１０スロット１０セグメントで構成されており、モータケース５におけるヨーク部８の周壁８１は、４つの平坦部８１ａと、周方向で隣接する平坦部８１ａ同士を連結する弧状部８１ｂとにより構成されている場合について説明した。そして、平坦部８１ａを避けるように、弧状部８２の内面に永久磁石１４が４つ設けられている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、電動モータ１を、永久磁石１４が６つ、スロットＳ１〜Ｓ１０が１０個、セグメント６８が１０枚の６極１０スロット１５セグメントで構成してもよい（実施形態の第２変形例）。この第２変形例におけるモータケース５のヨーク部１８について以下に詳述する。

（実施形態の第２変形例）
図７は、実施形態の第２変形例における電動モータのアーマチュアコア付近の横断面図である。
同図に示すように、ヨーク部１８の周壁１８１は断面略６角形状に形成されており、周方向に６０°間隔で配置されている６つの平坦部１８１ａと、周方向で隣接する平坦部１８１ａ同士を連結する弧状部１８１ｂとにより構成されている。また、ヨーク部８の周壁８１には、６つの平坦部１８１ａの内面に、それぞれ永久磁石２４が磁極が順番になるように設けられている。

このように電動モータ１を多極化することにより、永久磁石２４の大きさを前述の実施形態の永久磁石１４の大きさよりも小さくすることができる。また、永久磁石２４を小さくすることにより、磁路も小さくすることができるので、ヨーク部１８を薄肉化することができる。この結果、電動モータ１をさらに小型化することが可能になる。

１ 電動モータ
５ モータケース
６ アーマチュア
８，１８ ヨーク部（ヨーク）
１０ ブラシ
１２ 回転軸
１４，２４ 永久磁石（磁極）
４１ コア本体
４３ 巻線
５１，５２ ティース群
６１ アーマチュアコア
６３ コンミテータ
６４ コアプレート
Ｃ１ １番コイル（第１コイル）
Ｃ１’ １’番コイル（第１コイル）
Ｃ２ ２番コイル（第２コイル）
Ｃ２’ ２’番コイル（第２コイル）
Ｃ３ ３番コイル（第３コイル）
Ｃ３’ ３’番コイル（第３コイル）
Ｃ４ ４番コイル（第４コイル）
Ｃ４’ ４’番コイル（第４コイル）
Ｃ５ ５番コイル（第５コイル）
Ｃ５’ ５’番コイル（第５コイル）
ＫＳ 仮想基準スロット
ＫＴ 仮想基準ティース
Ｓ１ １番スロット（第１異形スロット）
Ｓ２ ２番スロット（第２異形スロット）
Ｓ３ ３番スロット（第３異形スロット）
Ｓ４ ４番スロット（第３異形スロット）
Ｓ５ ５番スロット（第３異形スロット）
Ｓ６ ６番スロット（第１異形スロット）
Ｓ７ ７番スロット（第２異形スロット）
Ｓ８ ８番スロット（第３異形スロット）
Ｓ９ ９番スロット（第３異形スロット）
Ｓ１０ １０番スロット（第３異形スロット）
Ｔ１ １番ティース（第１異形ティース）
Ｔ２ ２番ティース（第２異形ティース）
Ｔ３ ３番ティース（第２異形ティース）
Ｔ４ ４番ティース（第２異形ティース）
Ｔ５ ５番ティース（第２異形ティース）
Ｔ６ ６番ティース（第１異形ティース）
Ｔ７ ７番ティース（第２異形ティース）
Ｔ８ ８番ティース（第２異形ティース）
Ｔ９ ９番ティース（第２異形ティース）
Ｔ１０ １０番ティース（第２異形ティース）
Ｙ１ 巻装方向

Claims (4)

1. 回転軸に外嵌固定されるコア本体と、
   前記コア本体から径方向外側に向かって突設された１０個のティースとを有し、
   周方向で隣り合う２つの前記ティース間に巻線が巻装されるコアプレートであって、
   前記ティースは、周方向に隣接する５つの異形ティースにより構成されるティース群を２つ備えて成り、
   ２つの前記ティース群は、互いに前記回転軸を中心にして点対称に配置され、
   前記５つの異形ティースは、
   径方向に沿って延びる仮想基準ティースに対し、先端が前記巻線の巻装方向とは反対側に向かって傾倒するように形成された第１異形ティースと、
   前記第１異形ティースの前記巻装方向側で周方向に沿って４つ形成され、前記仮想基準ティースに対し、先端が前記巻装方向に向かって傾倒するように形成された第２異形ティースとにより構成され、
   前記第２異形ティースと、この第２異形ティースに対して前記巻装方向側で隣り合う前記第１異形ティースとの間で形成される第１異形スロット、
   前記第１異形ティースと、この第１異形ティースに対して前記巻装方向側で隣り合う前記第２異形ティースとの間で形成される第２異形スロット、
   および、互いに周方向で隣り合う前記第２異形ティース間で形成される３つの第３異形スロットが、この順で巻装方向に向かって形成されていることを特徴とするコアプレート。
2. 請求項１に記載のコアプレートが複数積層されていることを特徴とするアーマチュアコア。
3. 請求項２に記載のアーマチュアコアを前記回転軸に外嵌固定すると共に、前記回転軸に前記巻線に給電を行うためのコンミテータを外嵌固定したアーマチュアであって、
   前記アーマチュアコアの前記第１異形スロットと、この第１異形スロットに対して前記第２異形スロットを間に挟んで反対側に存在する第３異形スロットとの間に前記巻線を巻装して第１コイルを形成し、
   前記第２異形スロットと、この第２異形スロットとに対して１つの前記第３異形スロットを挟んで反対側に存在する他の第３異形スロットとの間に前記巻線を巻装して第２コイルを形成し、
   前記他の第３異形スロットの両側に存在する前記第３異形スロット間に前記巻線を巻装して第３コイルを形成し、
   前記他の第３異形スロットと、この他の第３異形スロットに対して１つの前記第３異形スロットを間に挟んで反対側に存在する前記第１異形スロットとの間に巻線を巻装して第４コイルを形成し、
   前記第１異形スロットを間に挟んで両側に存在する前記第３異形スロット、および前記第２異形スロット間に巻線を巻装して第５コイルを形成したことを特徴とするアーマチュア。
4. 請求項３に記載のアーマチュアと、
   ４極の磁極を有するヨークと、
   前記コンミテータに摺接し、このコンミテータを介して前記巻線に給電を行うブラシとを備えたことを特徴とする電動モータ。

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