JP5719666B2 - 直流モータ、及び巻線巻装方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えば車両に搭載される直流モータ、及びこの直流モータの巻線巻装方法に関するものである。

従来から、自動車等の車両に搭載される電動モータとしては、ブラシ付きの直流モータが多く使用されている。この種の直流モータは、例えば、有底筒状のヨークの内周面に永久磁石を複数配置し、この永久磁石よりも径方向内側にアーマチュアを回転自在に設けている。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と、複数のセグメントが配設されたコンミテータとを有している。

アーマチュアコアには、径方向外側に向かって延びる複数のティースが設けられ、これらティース間に軸方向に長いスロットが複数形成されている。これらスロットを介してアーマチュアコアに巻線が巻装されている。巻線は、コンミテータのセグメントに向かって引き出され、このセグメントと導通している。各セグメントには、給電を行うためのブラシが摺接されており、このブラシを介して巻線に電流が供給されるようになっている。

ここで、例えば、永久磁石を６つ設けて磁極数を６極とし、アーマチュアコアに９つのティースを形成してスロットの数を９とし、コンミテータにセグメントを９つ設けた所謂６極９スロット９セグメントの直流モータがある（例えば、特許文献１参照）。
この６極９スロット９セグメントの直流モータに巻装される巻線は、各ティースに集中巻方式にて巻回される。そして、コンミテータとアーマチュアコアとの間の巻線の巻太りを解消し、直流モータの小型化を図る技術が開示されている。

より詳しく、図７に基づいて、巻線の巻装構造について説明する。
図７は、従来のアーマチュア１０６の展開図である。
ここで、符号１１２はティースであり、アーマチュア１０６のアーマチュアコア１０８は、９つのティース１１２を有している。また、隣接するティース１１２間の空隙がスロット１１３に相当している。さらに、符号１１０はコンミテータであり、９つのセグメント１１５を有している。
なお、各セグメント１１５、及び各ティース１１２に順に番号を付すると共に、ティース１１２に巻装された巻線１１４に符号を付して説明する。

ここで、９つのティース１１２は、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相にこの順に割り振られている。すなわち、２つのティース１１２を挟んで両側に存在するティース１１２同士は、同相のティース１１２となる。例えば、１番ティース１１２、４番ティース１１２、及び７番ティース１１２はＵ相に、２番ティース１１２、５番ティース１１２、及び８番ティース１１２はＶ相に、３番ティース１１２、６番ティース１１２、及び９番ティース１１２はＷ相に割り振られている。
また、９つのセグメント１１５のうち、同電位となるセグメント１１５は、２枚の他のセグメント１１５を間に挟んで存在する。このため、例えば、１番、４番、及び７番セグメント１１５は、同電位同士のセグメント１１５に設定されている。

図７に示すように、巻線１１４は、例えば、その巻き始め端１３４を１番、４番、７番セグメント１１５の順に接続する。そして、同電位同士のセグメント１１５を短絡する接続線１１９を形成する。
続いて、巻線１１４を、７番セグメント１５に対応するティース１２（７番ティース１２）よりも巻装方向前方に存在し、かつ巻線１１４の巻き始め端１３４が接続されている１番セグメント１１５に対応する１番ティース１１２に巻回する。そして、巻線１１４は、１番ティース１２に第１Ｕ相コイル１９１Ｕを形成する。
ここで、７番セグメント１５と１番ティース１２とが離れているので、巻線１１４が不図示の回転軸に掛け回される。

続いて巻線１１４は、４番ティース１２に巻回されて第２Ｕ相コイル１９２Ｕを形成し、この後、７番ティース１２に巻回されて第３Ｕ相コイル１９３Ｕを形成する。
第３Ｕ相コイル１９３Ｕを形成した巻線１１４は、巻き始め端３４が接続されている１番セグメント１１５に隣接する２番セグメント１１５に接続される。これにより、巻線１１４は、１番ティース１１２、４番ティース１１２、及び７番ティース１１２にそれぞれ第１Ｕ相コイル１９１Ｕ、第２Ｕ相コイル１９２Ｕ、及び第３Ｕ相コイル１９３Ｕで構成されるＵ相のアーマチュアコイル１０９Ｕを形成したことになる。そして、このＵ相のアーマチュアコイル１０９Ｕの巻き終わり端１４４が２番セグメント１５に接続されたことになる。
ここで、第３Ｕ相コイル１９３Ｕを形成した後、巻線１１４を近くのセグメント１１５に配線せず、離れた位置のセグメント１１５に配線することで、巻線１１４を不図示の回転軸に掛け回すことができる。

また、Ｕ相のアーマチュアコイル１０９Ｕと同様の手順で、Ｖ相のアーマチュアコイル１０９Ｖ、及びＷ相のアーマチュアコイル１０９Ｗを形成する。
すなわち、巻線１１４の巻き始め端１３４を２番、５番、８番セグメント１１５の順に接続し、この後、２番、５番、８番ティース１１２に、それぞれ第１Ｖ相コイル１９１Ｖ、第２Ｖ相コイル１９２Ｖ、及び第３Ｖ相コイル１９３Ｖを形成する。そして、巻線１１４の巻き終わり端１４４を３番セグメント１１５に接続する。

さらに、巻線１１４の巻き始め端１３４を３番、６番、９番セグメント１１５の順に接続し、この後、３番、６番、９番ティース１１２に、それぞれ第１Ｗ相コイル１９１Ｗ、第２Ｗ相コイル１９２Ｗ、及び第３Ｗ相コイル１９３Ｗを形成する。そして、巻線１１４の巻き終わり端１４４を４番セグメント１１５に接続する。

このように構成することで、同電位となるセグメント１１５同士の間に配線された接続線１１９が不図示の回転軸に掛け回されるので、アーマチュアコア１０８とコンミテータ１１０との間の巻太りを解消できる。また、各ティース１１２間に配線される渡り線も不図示の回転軸に掛け回されるので、さらにアーマチュアコア１０８とコンミテータ１１０との間の巻太りを解消できる。このため、アーマチュア１０６の小型化を図ることができ、結果的に効率よく直流モータの小型化を図ることができる。

特開２０１０−２１３４９０号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、コンミテータ１１０とアーマチュアコア１０８との間に配線される巻線１１４が全て同じ箇所で交差してしまう。より具体的には、図７に示すように、５番〜７番セグメント１１５近傍で巻線１１４が交差してしまう。このように、巻線１１４の交差部分が１箇所に偏ることにより、アーマチュア１０６の重量バランスが偏ってしまうという課題がある。

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、重量バランスの優れた９スロット９セグメントの直流モータ、及び巻線巻装方法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、ヨークと、前記ヨークに回転自在に支持される回転軸と、前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる９つのティースと、これらティース間に形成される９つのスロットとを有するアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、９つのセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、各セグメントのうち、同電位となるセグメント同士をそれぞれ短絡する短絡部材とを備えた直流モータであって、各ティースに周回り一方向に向かって順に１番〜９番まで番号を付すると共に、各セグメントに、前記ティースの番号に対応するように周回り一方向に順に１番〜９番まで番号を付したとき、１番、４番、及び７番ティースをＵ相に割り当て、２番、５番、及び８番ティースをＶ相に割り当て、３番、６番、及び９番ティースをＷ相に割り当て、それぞれのティースに巻線を集中巻方式にて巻装し、Ｕ相のアーマチュアコイル、Ｖ相のアーマチュアコイル、及びＷ相のアーマチュアコイルを形成した直流モータであって、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら１番、４番、７番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら１番、４番、７番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、さらに、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら５番、８番、２番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら５番、８番、２番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、さらに、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら９番、３番、６番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら９番、３番、６番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、前記Ｕ相のアーマチュアコイルを、１番、４番、７番ティースに、形成し、前記Ｖ相のアーマチュアコイルを、５番、８番、２番ティースに、形成し、前記Ｗ相のアーマチュアコイルを、９番、３番、６番ティースに、形成したことを特徴とする。

このように構成することで、巻線を周方向にほぼ均等に分散するようにして配線することができる。このため、巻線が１箇所に偏ることもなく、重量バランスの優れた９スロット９セグメントの直流モータを提供することができる。

請求項２に記載した発明は、上記に記載の直流モータの巻線巻装方法であって、各セグメントに、前記ティースの番号に対応するように周回り一方向に順に１番〜９番まで番号を付したとき、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら１番、４番、７番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら１番、４番、７番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、さらに、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら５番、８番、２番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら５番、８番、２番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、さらに、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら９番、３番、６番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら９番、３番、６番ティースに、この順で前記巻線を巻回したことを特徴とする巻線巻装方法とした。

このような巻線巻装方法とすることで、アーマチュアコアへの巻線の巻装作業、及び同電位となるセグメントの短絡作業を一連の動作で行うことができる。換言すれば、アーマチュアコアへの巻線の巻装作業、及び同電位となるセグメントの短絡作業を一筆書きの要領で連続で行うことができる。このため、アーマチュアの製造時間の短縮化、低コスト化を図ることができる。

本発明によれば、巻線を周方向にほぼ均等に分散するようにして配線することができる。このため、巻線が１箇所に偏ることもなく、重量バランスの優れた９スロット９セグメントの直流モータを提供することができる。

本発明の実施形態における直流モータの概略構成図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 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。 本発明の実施形態における巻線と、アーマチュアコイル、及びセグメントとの結線状態を示す結線図である。 本発明の実施形態における各隣接するセグメント間を巻線が跨る回数を算出した表である。 本発明の実施形態における各隣接するセグメント間を巻線が跨った回数をまとめた表である。 従来のアーマチュアの展開図である。

（直流モータ）
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、直流モータ１の概略構成図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１、図２に示すように、直流モータ１は、例えば減速機２に取り付けられた状態で車両のパワーウインドウ装置等に用いられるものである。
直流モータ１は、有底筒状のヨーク５内に、アーマチュア６を回転自在に配置した構成となっている。

ヨーク５の筒部５３は、断面略６角形状に形成されており、６つの平坦壁５４と、これらを連結する屈曲壁５５とで構成されている。各平坦壁５４の内面には、それぞれ平板状の永久磁石７が設けられている。
ヨーク５の底壁５１には、中央に軸方向外側に向かって突出するボス５７が形成され、ここに回転軸３の一端を軸支するための軸受１８が圧入固定されている。

筒部５３の開口部５３ａには、直流モータ１を減速機２に締結固定するための外フランジ部５２が設けられている。外フランジ部５２には、ボルト２４を挿通するための孔（不図示）が形成されており、ここにボルト２４を挿通し、減速機２に螺入することにより、直流モータ１と減速機２とが互いに締結固定されるようになっている。

ヨーク５内に回転自在に設けられたアーマチュア６は、回転軸３に外嵌固定されたアーマチュアコア８と、アーマチュアコア８に巻装されたアーマチュアコイル９（図３参照）と、回転軸３の他端側に配置されたコンミテータ１０とを備えている。なお、図２では、アーマチュアコア８とコンミテータ１０との周方向の位置関係を明確にするために、コンミテータ１０の簡略図を図示している。

アーマチュアコア８は、リング状の金属板１１を軸方向に複数枚積層したものである。
金属板１１の外周部にはＴ字型の９つのティース１２が周方向に沿って等間隔で放射状に形成されている。９つのティース１２は、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に割り振られている。すなわち、同相同士のティース１２は、それぞれ３つずつ存在し、かつ周方向に等間隔で存在していることになる。

各ティース１２は、径方向外側に向かって延びる巻胴部１２ａと、巻胴部１２ａの先端に設けられ周方向に延在する外周部１２ｂとで構成されている。つまり、ティース１２の先端に設けられた外周部１２ｂがアーマチュアコア８の外周面を構成しており、永久磁石７の表面と対向した状態になっている。
ティース１２の外周部１２ｂは軸方向平面視で弧状に形成されているのに対し、これに対向する永久磁石７は平板状に形成されている。このため、永久磁石７の中央から周方向両端に向かうに従って徐々に永久磁石７とアーマチュアコア８との間のエアギャップが大きくなる。

複数枚の金属板１１を回転軸３に外嵌固定することにより、アーマチュアコア８の外周には、隣接するティース１２間に蟻溝状のスロット１３が９つ形成されている。スロット１３は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に複数形成されている。
これらスロット１３間にエナメル被覆の巻線１４（図３参照）を挿通し、ティース１２の巻胴部１２ａに絶縁材であるインシュレータ３９を介して巻線１４が巻装される。これにより、アーマチュアコア８の外周に、複数のアーマチュアコイル９が形成される。

コンミテータ１０は、回転軸３に外嵌固定されている円柱状の本体部６１と、本体部６１の外周面に周方向に沿って並設されている９つのセグメント１５と、セグメント１５のアーマチュアコア８側の端部に形成されたライザ１６とを備えている。
したがって、この実施形態の直流モータ１は、永久磁石７が６つ、スロット１３が９つ、セグメント１５が９つの所謂６極９スロット９セグメントで構成された直流モータとなっている。

コンミテータ１０の本体部６１は合成樹脂で形成されており、９つのセグメント１５を互いに絶縁した状態にしている。セグメント１５は軸方向に長い板状の金属片で形成されており、このアーマチュアコア８側の端部を外径側に折り返す形で折り曲げ、ここをライザ１６としている。
ライザ１６には、アーマチュアコイル９を形成する巻線１４が掛け回わされるようになっている。そして、巻線１４は、ヒュージングによりライザ１６に固定される。これにより、セグメント１５とこれに対応するアーマチュアコイル９とが導通される。

このように構成されたコンミテータ１０は、減速機２側に臨まされている。減速機２には、一対のブラシホルダ２０が内装されている。このブラシホルダ２０は、ボルト１７によって締結固定されている。
ブラシホルダ２０には、それぞれブラシ３１がスプリング２１を介して付勢された状態で出没自在に内装されている。ブラシ３１は、減速機２に一体成形されているコネクタ２ａを介して不図示の外部電源に電気的に接続される。また、各ブラシ３１の先端部は、スプリング２１によって付勢され、コンミテータ１０に摺接した状態になっている。これにより、ブラシ３１、及びコンミテータ１０を介してアーマチュアコイル９に電流が供給される。

ここで、コンミテータ１０のセグメント１５は、同電位となるセグメント１５同士が接続線１９（図３参照）によって短絡されている。接続線１９は、巻線１４により形成されている。すなわち、接続線１９とアーマチュアコイル９は、１本の巻線１４によって一連に形成される。

（巻線の巻装方法）
より詳しく、図２〜図４に基づいて説明する。
図３は、アーマチュア６の展開図であり、隣接するティース１２間の空隙がスロット１３に相当している。図４は、巻線１４と、アーマチュアコイル９、及びセグメント１５との結線状態を示す結線図である。
なお、以下の説明において、図２における時計回り方向の巻線１４の巻装方向、及び図３における左方向の巻線１４の巻装方向を、右巻き（以下、単に「Ｒ」と表現する場合がある）とすると共に、図２における反時計回り方向の巻線１４の巻装方向、及び図３における右方向の巻線１４の巻装方向を、左巻き（以下、単に「Ｌ」と表現する場合がある）とする。また、各セグメント１５、及び各ティース１２に、それぞれ左巻き方向に向かって順に番号を付すると共に、ティース１２に巻装された巻線１４に符号を付して説明する。

ここで、９つのティース１２は、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に割り振られているので、２つのティース１２を挟んで両側に存在するティース１２同士は、同相のティース１２となる。例えば、１Ａ番ティース１２、４Ｄ番ティース１２、及び７Ｇ番ティース１２はＵ相に、２Ｂ番ティース１２、５Ｅ番ティース１２、及び８Ｈ番ティース１２はＶ相に、３Ｃ番ティース１２、６Ｆ番ティース１２、及び９Ｉ番ティース１２はＷ相に割り振られている。
また、９つのセグメント１５のうち、同電位となるセグメント１５は、２つの他のセグメント１５を間に挟んで存在する。このため、例えば、１番、４番、及び７番セグメント１５は、同電位同士のセグメント１５に設定されている。

図２〜図４に示すように、まず、巻線１４は、この巻き始め端３４を１番セグメント１５のライザ１６に掛け回して接続される。この後、巻線１４は、回転軸３に掛け回されながら右巻き方向に向かって引き出され、４番セグメント１５のライザ１６に掛け回される。すなわち巻線１４は、１番セグメント１５から右巻き方向に６つ先（図３、図４参照、以下、単に「Ｒ６」という場合がある）に存在するセグメント１５に至る間に配線されたことになる。

続いて、巻線１４は、再び回転軸３に掛け回されながら右巻き方向に向かって引き出され、７番セグメント１５のライザ１６に掛け回される。すなわち巻線１４は、７番セグメント１５から右巻き方向に６つ先（Ｒ６、図４参照）に存在するセグメント１５に至る間に配線されたことになる。
そして、このように、１番、４番、及び７番セグメント１５間に配線された巻線１４は、同電位同士のセグメント１５を短絡する接続線１９として機能する。

続いて、７番セグメント１５に掛け回された巻線１４は、７番セグメント１５に対応するティース１２（７Ｇ番ティース１２）よりも右巻き方向前方に存在し、かつ巻線１４の巻き始め端３４が接続されている１番セグメント１５に対応する１Ａ番ティース１２に巻回される。すなわち巻線１４は、１番セグメント１５から、右巻き方向に５つ先（図３、図４参照、以下、単に「Ｒ５」という場合がある）に存在するセグメント１５の近傍のティース１２に至る間に配線されたことになる。

そして、巻線１４は、９Ｉ番−１Ａ番ティース１２，１２の間のスロット１３に挿入され、その後１Ａ番ティース１２に巻回されるので、回転軸３に掛け回された後に９Ｉ番−１Ａ番ティース１２，１２の間のスロット１３に挿入されることになる。これにより、巻線１４は、１Ａ番ティース１２に第１Ｕ相コイル９１Ｕを形成する。

続いて巻線１４は、１Ａ番−２Ｂ番ティース１２，１２の間のスロット１３から引き出され、回転軸３に掛け回されながら右巻き方向に向かって引き出され、３Ｃ番−４Ｄ番ティース１２，１２の間のスロット１３に引き込まれる。続いて、巻線１４は、４Ｄ番ティース１２に巻回されて第２Ｕ相コイル９２Ｕを形成する。このとき巻線１４は、１Ａ番ティース１２と４Ｄ番ティース１２との間に渡り線１４ａを形成する。つまり、渡り線１４ａは、１Ａ番ティース１２から右巻き方向に６つ先（Ｒ６、図４参照）に存在するティース１２に至る間に配線されたことになる。

続いて巻線１４は、４Ｄ番−５Ｅ番ティース１２，１２の間のスロット１３から引き出され、回転軸３に掛け回されながら右巻き方向に向かって引き出され、６Ｆ番−７Ｇ番ティース１２，１２の間のスロット１３に引き込まれる。続いて巻線１４は、７Ｇ番ティース１２に巻回されて第３Ｕ相コイル９３Ｕを形成する。つまり、４Ｄ番ティース１２と７Ｇ番ティース１２との間に形成された渡り線１４ａは、４Ｄ番ティース１２から右巻き方向に６つ先（Ｒ６、図４参照）に存在するティース１２に至る間に配線されたことになる。そして、各ティース１２，１２間に跨る渡り線１４ａは、回転軸３に掛け回されることになる。

第３Ｕ相コイル９３Ｕを形成した巻線１４は、７Ｇ番−８Ｈ番ティース１２，１２の間のスロット１３から引き出される。そして、巻線１４は、回転軸３に掛け回された後、巻き始め端３４が接続されている１番セグメント１５と同電位の４番セグメント１５に隣接する５番セグメント１５のライザ１６に掛け回される。これにより、巻線１４は、１Ａ番ティース１２、４Ｄ番ティース１２、及び７Ｇ番ティース１２にそれぞれ第１Ｕ相コイル９１Ｕ、第２Ｕ相コイル９２Ｕ、及び第３Ｕ相コイル９３Ｕで構成されるＵ相のアーマチュアコイル９Ｕを形成する。
また、巻線１４は、７Ｇ番ティース１２の近傍のセグメント１５から、右巻き方向に１２個先（図３、図４参照、以下、単に「Ｒ１２」という場合がある）に存在するセグメント１５に至る間に配線されたことになる。

Ｖ相のアーマチュアコイル９Ｖ、及びＷ相のアーマチュアコイル９Ｗも、Ｕ相のアーマチュアコイル９Ｕと同様の手順で、且つ、巻き始めとなるティース１２の番号の大きさ順を１つずつずらしながら形成される。ここで、ティース１２の番号の大きさ順を１つずつずらしながらとは、以下のことをいう。

すなわち、Ｕ相のアーマチュアコイル９Ｕは、１Ａ番ティース１２、４Ｄ番ティース１２、７Ｇ番ティース１２の順に巻線１４が巻回されて形成される。つまり、ティース１２に付された番号が最も小さい１Ａ番ティース１２から順に番号が大きいティース１２へと巻線１４が巻回される。
これに対し、Ｖ相のアーマチュアコイル９Ｖは、２Ｂ番ティース１２、５Ｅ番ティース１２、８Ｈ番ティース１２に巻線１４を巻回することにより形成されるが、この順番は、２Ｂ番ティース１２からではなく、番号の大きさ順が１つずれる。つまり、５Ｅ番ティース１２から順に、８Ｈ番ティース１２、２Ｂ番ティース１２へと巻線１４が巻回され、Ｖ相のアーマチュアコイル９Ｖが形成される。

さらに、Ｗ相のアーマチュアコイル９Ｗは、３Ｃ番ティース１２、６Ｆ番ティース１２、９Ｉ番ティース１２に巻線１４を巻回することにより形成されるが、この順番は、３Ｃ番ティース１２からではなく、Ｖ相のアーマチュアコイル９Ｖよりもさらに１つずれて９Ｉ番ティース１２から順に、３Ｃ番ティース１２、６Ｆ番ティース１２へと巻線１４を巻回していくことにより形成される。

より具体的には、５番セグメント１５のライザ１６に掛け回された巻線１４は、再び回転軸３に掛け回されながら右巻き方向に向かって引き出される。そして、５番セグメント１５と同電位となる８番セグメント１５、２番セグメント１５のライザ１６に、この順で掛け回されて再び接続線１９を形成する。
続いて、５番セグメント１５、８番セグメント１５、２番セグメント１５の順に対応するように、５Ｅ番ティース１２、８Ｈ番ティース１２、２Ｂ番ティース１２の順に巻線１４を巻回し、それぞれ第１Ｖ相コイル９１Ｖ、第２Ｖ相コイル９２Ｖ、第３Ｖ相コイル９３Ｖをこの順で形成する。これにより、Ｖ相のアーマチュアコイル９Ｖが形成される。
ここで、各セグメント１５，１５間に配線される巻線１４の長さと配線方向、及び各ティース１２，１２間に配線される渡り線１４ａの長さと配線方向は、図４に示すように、Ｒ６と、Ｒ５となる。

続いて、２Ｂ番ティース１２に第３Ｖ相コイル９３Ｖを形成した巻線１４は、２Ｂ番−３Ｃ番ティース１２，１２の間のスロット１３から引き出され、回転軸３に掛け回されながら右巻き方向に向かって引き出される。そして、９番セグメント１５のライザ１６に、巻線１４が掛け回される。９番セグメント１５は、Ｖ相のアーマチュアコイル９Ｖの巻き始め端３４Ｖが接続されている２番セグメント１５に隣接する３番セグメント１５と同電位となるセグメント１５である。

９番セグメント１５のライザ１６に掛け回された巻線１４は、再び回転軸３に掛け回されながら右巻き方向に向かって引き出される。そして、巻線１４は、９番セグメント１５と同電位となる３番セグメント１５、６番セグメント１５のライザ１６にこの順で掛け回され、再び接続線１９を形成する。
続いて、９番セグメント１５、３番セグメント１５、６番セグメント１５の順に対応するように、９Ｉ番ティース１２、３Ｃ番ティース１２、６Ｆ番ティース１２の順に巻線１４を巻回し、それぞれ第１Ｗ相コイル９１Ｗ、第２Ｗ相コイル９２Ｗ、第３Ｗ相コイル９３Ｗをこの順で形成する。これにより、Ｗ相のアーマチュアコイル９Ｗが形成される。
ここで、各セグメント１５，１５間に配線される巻線１４の長さと配線方向、及び各ティース１２，１２間に配線される渡り線１４ａの長さと配線方向は、図４に示すように、Ｒ５と、Ｒ６と、Ｒ１２となる。

この後、６Ｆ番ティース１２に第３Ｗ相コイル９３Ｗを形成した巻線１４は、６Ｆ番−７Ｇ番ティース１２，１２間のスロット１３から引き出される。そして、回転軸３に掛け回されながら右巻き方向に向かって引き出され、１番セグメント１５のライザ１６に巻き終わり端４４が掛け回されて接続される。これにより、アーマチュアコア８への巻線巻装作業が完了する。

（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、スロット１３を９つ有し、セグメント１５を９つ有する所謂９スロット９セグメントの直流モータ１において、セグメント１５とティース１２との間に配線される巻線１４を周方向にほぼ均等に分散するように配線することができる。このため、巻線１４が１箇所に偏ることもなく、重量バランスの優れた直流モータ１を提供でき、直流モータ１の回転駆動時の振動を抑えることができる。

より詳しく、図５に基づいて説明する。
図５は、巻線１４が隣接するセグメント１５，１５間を跨る回数を１としたとき、接続線１９を形成する場合、渡り線１４ａを形成する場合、及びセグメント１５とアーマチュアコア８との間に配線される場合のそれぞれについて、各隣接するセグメント１５，１５間を巻線１４が跨る回数を算出した表である。図６は、各隣接するセグメント１５，１５間を巻線１４が跨った回数をまとめた表である。
図５、図６に示すように、巻線１４は全周に亘ってほぼ均等に配線されており、巻線１４が跨る回数が最も多い（最大）セグメント１５，１５間と、巻線１４が跨る回数が最も少ない（最小）セグメント１５，１５間との差が２であることが確認できる。したがって、アーマチュアコア８とコンミテータ１０との間の回転軸に掛け回された巻線１４が回転軸周方向の1箇所に偏ることなく、重量バランスの優れた直流モータ１を提供できる。

また、上述の実施形態によれば、各ライザ１６に掛け回される巻線１４が全て同一方向（右巻き方向）に向かって配線されるので、各ライザ１６への巻線１４の巻回状態をα巻き状態とすることができる。このため、各セグメント１５と巻線１４との接続を確実に行うことができる。

さらに、巻線１４の巻き始め端３４、及び巻き終わり端４４を、それぞれ１番セグメント１５に接続し、この間に巻線１４を一連に配線することができる。つまり、アーマチュアコア８への巻線１４の巻装作業、及び同電位となるセグメント１５の短絡作業を一連の動作で行うことができる。さらに換言すると、アーマチュアコア８への巻線１４の巻装作業、及び同電位となるセグメント１５の短絡作業を一筆書きの要領で連続で行うことができる。このため、アーマチュア６の製造時間の短縮化、低コスト化を図ることができる。

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、図３に示す巻線１４の巻装方法について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、Ｕ相のアーマチュアコイル９Ｕを、１Ａ番ティース１２、４Ｄ番ティース１２、７Ｇ番ティース１２に、この順で巻線１４を右巻き方向に向かって引き出しながら巻回することにより形成し、Ｖ相のアーマチュアコイル９Ｖを、５Ｅ番ティース１２、８Ｈ番ティース１２、２Ｂ番ティース１２に、この順で巻線１４を右巻き方向に向かって引き出しながら巻回することにより形成し、Ｗ相のアーマチュアコイル９Ｗを、９Ｉ番ティース１２、３Ｃ番ティース１２、６Ｆ番ティース１２に、この順で巻線１４を右巻き方向に向かって引き出しながら巻回することにより形成すると共に、アーマチュアコア８とコンミテータ１０との間に配線される巻線１４を、回転軸３に掛け回すように配線すればよい。

また、上述の実施形態では、直流モータ１は、例えば減速機２に取り付けられた状態で車両のパワーウインドウ装置等に用いられるものであ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、さまざまな９スロット９セグメントの直流モータに、本実施形態を適用することが可能である。

１ 直流モータ
３ 回転軸
５ ヨーク
６ アーマチュア
８ アーマチュアコア
９ アーマチュアコイル
９Ｕ Ｕ相のアーマチュアコイル
９Ｖ Ｖ相のアーマチュアコイル
９Ｗ Ｗ相のアーマチュアコイル
１０ コンミテータ
１２ ティース
１３ スロット
１５ セグメント
１９ 接続線（短絡部材）
３４ 巻き始め端（端末）
４４ 巻き終わり端（端末）
９１Ｕ 第１Ｕ相コイル
９２Ｕ 第２Ｕ相コイル
９３Ｕ 第３Ｕ相コイル
９１Ｖ 第１Ｖ相コイル
９２Ｖ 第２Ｖ相コイル
９３Ｖ 第３Ｖ相コイル
９１Ｗ 第１Ｗ相コイル
９２Ｗ 第２Ｗ相コイル
９３Ｗ 第３Ｗ相コイル
Ｒ 右巻き（周回り他方向）
Ｌ 左巻き（周回り一方向）

Claims (2)

1. ヨークと、
   前記ヨークに回転自在に支持される回転軸と、
   前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる９つのティースと、これらティース間に形成される９つのスロットとを有するアーマチュアコアと、
   前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ、９つのセグメントを周回り方向に配置したコンミテータと、
   各セグメントのうち、同電位となるセグメント同士をそれぞれ短絡する短絡部材とを備えた直流モータであって、
   各ティースに周回り一方向に向かって順に１番〜９番まで番号を付すると共に、各セグメントに、前記ティースの番号に対応するように周回り一方向に順に１番〜９番まで番号を付したとき、
   １番、４番、及び７番ティースをＵ相に割り当て、
   ２番、５番、及び８番ティースをＶ相に割り当て、
   ３番、６番、及び９番ティースをＷ相に割り当て、
   それぞれのティースに巻線を集中巻方式にて巻装し、Ｕ相のアーマチュアコイル、Ｖ相のアーマチュアコイル、及びＷ相のアーマチュアコイルを形成した直流モータであって、
   前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら１番、４番、７番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、
   前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら１番、４番、７番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、
   さらに、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら５番、８番、２番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、
   前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら５番、８番、２番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、
   さらに、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら９番、３番、６番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、
   前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら９番、３番、６番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、
   前記Ｕ相のアーマチュアコイルを、１番、４番、７番ティースに、形成し、
   前記Ｖ相のアーマチュアコイルを、５番、８番、２番ティースに、形成し、
   前記Ｗ相のアーマチュアコイルを、９番、３番、６番ティースに、形成したことを特徴とする直流モータ。
2. 請求項１に記載の直流モータの巻線巻装方法であって、
   各セグメントに、前記ティースの番号に対応するように周回り一方向に順に１番〜９番まで番号を付したとき、
   前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら１番、４番、７番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、
   前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら１番、４番、７番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、
   さらに、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら５番、８番、２番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、
   前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら５番、８番、２番ティースに、この順で前記巻線を巻回し、
   さらに、前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら９番、３番、６番セグメントに、この順で前記巻線を接続した後、
   前記巻線を周回り他方向に向かって配線しながら９番、３番、６番ティースに、この順で前記巻線を巻回したことを特徴とする巻線巻装方法。

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