JPH05506979A - 電磁トランスジューサ用電機子の製造方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 電磁トランスジューサの製造方法 本出願は１９８５年１２月２３日付特許出願第８１２゜３０６号のｍ続出願であ る１９８７年１１月２７日付特許出願第１２５．７８１号の一部継続出願である 。

発明の分野 本発明も電磁トランスジューサ、特に電動機、同期発電機もしくは発電機として 使用可能な軽量高出力電磁トランスジューサに関連するものである。

本発明は電磁トランスジューサの構成方法、特に電動機、同期発電機もしくは発 電機として使用可能なトランスジューサの電機子や固定子の製造方法にも関連し ている。

発明の背景 電力を機械力へ変換しかつ機械力を電力へ変換するのに使用する電磁トランスジ ューサが知られている。例えば、電動機、同期発電機及び発電機における応用で 良く知られているように、いずれの場合にも、パワー発生機能は磁界間の相対運 動により生じる。

電動機、同期発電機および発電機装置は極めて軽量とすることができかつ公知の 軽量装置で高速動作か可能なものもあるが、高速で作動して高出力を生じるよう な装置はない。例えば、重量１ポンド当り０．６馬力の間欠動作を行う高パワー 密度装置が知られているが、１．６馬力／ボンドを越える高パワー密度で連続運 転を行うことはできない。

また、公知の電磁トランスジューサは同時に高速高トルク動作を行うことができ ずしかも／もしくは運動効率か適切ではない。さらに従来の外鉄構造装置では電 機子に分散導体および相分散磁束導通手段が使用されず、したがって速度は低く 制限されそのためたとえ高トルクであってもパワー密度は低くなる。

また、電磁トランスジューサは固定子および回転子構成を含むことができ、この ような構成には固定子上の位置決め式磁気エレメント（例えば、米国特許第３． １０２゜９６４号、第３．３１２．８４６号、第３．６０２．７４９号、第３． ７２９，６４２号、第４．１１４，０５７号参照）だけでなく、回転子上の位置 決め磁気エレメントか含まれる（例えば、米国特許第３．６６３，８５０号、第 ３．８５８．０７１号、第４，４５１．７４９号参照）。また、２組の磁極片を 使用できることも示唆されている（例えば、米国特許第４．５１７．４８４号参 照）。

さらに、外鉄形回転子（例えば、米国特許第２９５，３６８号、第３，８４５， ３３８号、第４，３９８，１６７号参照）および二重性鉄形回転子構造も示唆さ れている（例えば、米国特許第３．１３４．０３７号参照）。

さらに、電動機の電機子組立体に単導体の替りに来電線を使用することも示唆さ れており（例えば、米国特許第４９７，００１号、第１．２２７．１８５号、第 ３．０１４．１３９号、！３．１２８．４０２号、第３．５３８．３６４号、第 ４．３２１，４９４号参照）、このような電線は高電圧および大電流に使用しし かも／もしくは電流損失、いわゆる表皮効果、および渦電流による加熱を低減し 、塊状および／もしくは積層鉄心と共に使用されるものとされている（例えば、 米国特許第３．０１４．１３９号、第３．１２８゜４０２号および英国特許第９ ．５５７号参照）。

また、電磁トランスジューサのパワ一対重量比をおよそ１馬力／ボンドまで高め られることが示唆されている（例えば、米国特許第３．２７５．８６３号参照） 。さらに、気体、液体もしくはその混合体を使用して電動機を冷却しパワー処理 機能を高めることも知られている（例えば、米国特許第４，１２８．３６４号参 照）。

したがって、さまざまな構成の電磁トランスジューサがこれまでに示唆され且つ ／もしくは使用されているが、高出力を生じる軽量トランスジューサを含む少く ともある種の用途を完全に満足させるトランスジューサは無い。

特に、従来技術では少くとも幾分かは導体内の磁界は非常に低いという理論が広 く透浸しているために、導体を分散させて高速動作を可能とする必要性は論じら れていない。しかしながら、従来技術に従って導体を組み立てると、定電流に対 するトルクは速度の増大と共に低減しく本発明により達成される）速度か増大す ればトルクは高いままであるという従来の予想に反した結果となる。

従来技術のトランスジューサでは代表的に磁束導通エレメントはけい素鋼の積層 スタックにより構成され、積層鉄歯間の広幅開放スロット内に強力な電線が直接 巻回されている。歯先端により電線が切断されることがある。

１５、２４　ａｍ　（６インチ）までの従来のブラシレス直流電動機は一般的に 最大３６個の積層映画を有している。

従来の三相電動機では、磁極当りスロット数は３である。

このような電動機には積層歯によりエツジすなわち７字溝が形成され（第３１図 ）、シたがって巻線の銅線は均一に配置できずある導体（ターン）の銅線は映画 の近くに配置できなくなる。例えば、従来の１５．２４　ａｍ　（６インチ）径 電動機では、（スロット内で）歯から最も遠い導体間の距離は４．０１ｍｍ（０ ，１５８インチ）である。したがってコイルターンに誘起される起磁力（ｅｍｆ ）は少しも均一とはならない。このため、コイル内の電線を撚合して循環電流を 制御する必要があり、スロット内の電線数が減少しエンドターンでは増大して製 諧が困難となる。

また、従来の電動機は一般的にスロット当りの巻数を大きくする必要がある。こ れにより、反作用が増大して逆磁界が大きくなる。こうして出力が著しく劣化す る。

発明の要約 本発明により、軽量でしかも高いパワー密度機能により高いパワー変換が行われ る改良型電磁トランスジューサが提供され、該トランスジューサは高効率電動機 、同期発電機もしくは発電機として作動することができ、本発明のトランスジュ ーサは１馬力／ボンドを越える高いパワー密度で連続運転か可能である。

高いパワー密度は相分散磁束導通エレメントにより分離された分散導体を有する 電機子組立体を使用して達成され、小さい渦電流だけでなく小さい逆誘起電流が 生じて高速動作中にトランスジューサの高効率高トルク動作を維持できるように される。

電機子が磁束発生組立体に対して移動すると、電機子の導電部に（しばしば渦電 流と呼ばれる）電流が生じ（集約的に渦電流損として知られる）加熱および表皮 効果が生じる。しかしながら、これらの渦電流により従来理解されなかった別の 効果も生じ、その磁束は主磁束パターンを変えて速度の増大と共にトルクを低減 するように作用するためここでは逆磁束と呼ぶ。速度の増大と共にこのパワー変 換機能が低下することはこれらの電流による損失を許容できる場合でも生じ、従 来の慣行では本発明の電磁トランスジューサのように導体を分散させることは提 唱されていない。

したがって、改良型電磁トランスジューサを提供することが本発明の目的である 。

軽量で高出力を生じ高いパワー密度か得られる改良型電磁トランスジューサを提 供することが本発明のもう一つの目的である。

高効率で作動する改良型電磁トランスジューサを提供することが本発明のさらに もう一つの目的である。

高効率電動機、同期発電機もしくは発電機として使用可能な改良型電磁トランス ジューサを提供することが本発明のさらにもう一つの目的である。

１馬力／ボンドを越える高いパワー密度で連続運転可能な改良車電磁トランスジ ューサを提供することが本発明のさらにもう一つの目的である。

さまざまな部分間に磁束導通エレメントか配置され導体と磁束導通エレメントは 小さな渦電流を生じて主磁束パターンを減衰させるように形成かつ配置されてい る分散導体を有する電機子組立体を具備する改良型電磁トランスジューサを提供 することが本発明のさらにもう一つの目的である。

冷却媒体への熱伝達効果と、抵抗加熱源および他の加熱源からの発熱効果と、ト ルク発生効果の平衡を表わす最適厚電機子組立体を具備する改良型電磁トランス ジューサを提供することが本発明のさらにもう一つの目的である。

以下の説明を読めば同業者には明白であるこれらおよびその他の目的を考慮して 、本発明は実質的に後記し特に特許請求の範囲に示す新しい構造、組合せ、およ び部品構成からなり、開示する実施例の変更は特許請求の範囲内に含まれるもの とする。

従来の材料を使用して、高速、高効率、高出力動作が可能な（例えば、直流ブラ シレス電動機等の）電磁トランスジューサの構成方法を提供することも本発明の 目的である。

本発明によれば、巻線組立体内へ挿入された稠密粉末金属磁束導通手段、狭幅磁 石および対応する多数の磁極と組み合せて、多数の狭幅スロットを有する分布巻 線を利用することにより渦電流およびヒステリシス損が最少限に抑えられる。簡 単な強制風冷により、１６．５１　ｃｍ（６’／＊インチ）径、ＩＯ，１６ｃｍ （４インチ）長、０，４５３Ｋｇ（１ボンド）の電動機でおよそ４．４２馬力／ Ｋｇ（２馬力／ボンド）のパワー密度が得られた。相変換による液体もしくは冷 媒ガス冷却では、８．８３馬力／Ｋｇ（４馬力／ボンド）よりも大きいパワー密 度が得られる。

このブラシレス永久磁石直流電動機の電機子や固定子がこの電動機にユニークな 特性を与える部品である。

この電機子もしくは固定子の第１の新しい特徴は半径方向の磁界強度を高く維持 する一体型磁束バーである。

磁束バーは絶縁微鉄粉をプレスして構成される。絶縁性を保持し粒子の融着を回 避するために、磁束ノく−は他の応用において一般的に行われる焼結は行わない 。ノく−は焼結されないため、機械的強度が低い。絶縁粒子の特徴により回転子 により生成される交番磁界内の渦電流損は低いままとされる。磁束バーには構造 を支持し電気的短絡を防止するために電線に耐摩耗性を与える付加絶縁層が外面 層りに施される。

もう一つの新しい特徴は導体内に均一に電流分散させる分散束電線である。これ により、負荷等による大電流時に表皮効果損が低減される。電線は互いに平行と され全体抵抗は低くなる。導体のどの低抵抗によりＩ”Ｒすなわち電流加熱損が 低減される。束電線は剛性が低く製造が容易になる。束電線の総画性は１本の素 線の剛性よりも僅かに大きいに過ぎない。

本電機子もしくは固定子のもう一つの新しい特徴は各束電線が各磁極と作用する ように導体か波巻きもしくは分散巻きされることである。実施例では、２４の磁 極と６つの束電線があり、各束電線が２４のスロットに収められている。束電線 は６スロツトごとに纒組みされる。

磁束界内に入らないエンドループは短い。このような要因により鋼の有効度が向 上し重量は軽いままとされる。

実施例では、６つの東電線により波型固定子が作られる。三相Ｙ構成により脚当 り２つの束電線とすることができる。これら２個のコイルを電機子外部で直列接 続すれば高トルクが得られ並列接続すれば高速が得られる。

Ｙ構成とすれば循環電流が流れないためにΔ構成よりも効率が高くなる。６つの 束電線は電圧および電流要求に応じてスロット当り１．．２，３．　もしくは４ ターンを育する固定子へ纒組みされる。

実施例による電機子もしくは固定子は１４４個の磁束バーと１４４スロツトを存 しスロット当り２ターンとされる。電機子もしくは固定子からお判りのように、 回転磁界は１２対の磁極を有している。主磁界に対応するマグネットリングによ りトリガーされる３個のホールスイッチか電子整流を制菌する。任意の時点にお いて、２つの直列束電線には正の電流が流れ２つの束電線には負の電流が流れる 。６つの東電線の中の２つは常にオフである。したがって三相Ｙ結線の場合、銅 導体の２八が電流を使用し銅は効率的に使用される。これは三相Ｙ結線の各脚に 脈流か流れ一周期（回転子回転の１７１□）に対して電流は正の１八、オフ１八 、負の’ｂ、オフ１八となることを意味する。Ｙ結線の各脚に流れる電流のシー ケンスにより回転方向が決定される。脈流の振幅により電動機のトルクが決定さ れる。

実施例による電機子もしくは固定子は厚さがおよそ６゜３５〜８．８９ｍｍ　（ ０，２５〜０，３５インチ）の外鉄構成とされている。それは固定端板へ取り付 けられコイルおよび磁束バー損失による熱だけでなくトルク発生力にも耐えなけ ればならない。したがって、それは非導電性組立体でなければならない。したが って、好ましくは電機子もしくは固定子組立体はファイバーグラス補強樹脂によ り鋳造される。この鋳造材により１８０℃の高い温度抵抗が得られる。回転子と 固定子間の空隙により両要素を冷却するための空気の流路が提供される。

本発明は電磁トランスジューサの電機子製造方法に関するものであり、複数の細 長い高透磁率磁束導通部材を設け、各々が所定長のｎ個の東電線を設け、ｎ個の 束電線を巻回して複数の細長い開放空間を有する分布巻線構成とし、複数個の磁 束導通部材を複数個の開放空間へ挿入して巻線−磁束導通部材組立体を構成し、 巻線−磁束導通部材組立体層りにボンド材を施して堅固な構造とすることからな っている。

従来技術では、最初に巻線組立体を製造しその後巻線組立体の空間へ磁束導通部 材を挿入するような技術はない。従来技術では、最初に積層板を積み上げてスロ ットのある鉄構造を製造しスロット間に歯を設は歯か磁束導通部材として機能と する。次に、スロット付鉄構造のスロットに電線が巻回される。本発明の一実施 例により、複数の開放空間を育する電機子巻線構成を最初に製造しその後で複数 の磁束導通部ｒｔ−複数の開放空間へ挿入する必要がある組立工程を逆にするこ とにより電機子組立技術が革新される。

図面の簡単な説明 本発明の前記目的、利点および特徴は添付図を参照して以下の説明を読めば容易 に理解することができる。

添付図は本発明の原理を実際に応用するために考案された最善実施態様に従った 本発明の完全な実施例を示すものであり、ここに、 第１図は本発明の電磁トランスジューサの回転型実施例の分解等内因、 第２図は本発明を良く図解するために付加エレメントをもブロック形式で示す、 第１図の組立てられた電磁トランスジューサの側面図、 第３図は関連する車輌の車輪を駆動する主電動機として構成された本装置の電磁 トランスジューサの使用を示す部分等角図、 第４図は第１図および第２図に示す電磁トランスジューサの分散導体および磁束 導通エレメントの配置を示す部分等角図、 第５図は分散導体により形成された二層巻線の代表的構成および巻線の巻回間に 配置された磁束導通エレメントを示す線図、 第６図は、トランスジューサ内の磁束経路をも示す、第２図の６−６線に沿った 断面図、 第７図は本発明の電磁トランスジューサの別の実施例を示す第６図と同様な部分 切取図、 第８図は本発明の電磁トランスジューサの別の実施例を示す、第６図と同様な部 分切取図、 第９図は本発明の電磁トランスジューサのさらにもう一つの実施例を示す、第６ 図と同様な部分切取図、第１θ図は本発明の電磁トランスジューサのさらにもう 一つの実施例を示す、第６図と同様な部分切取図、第１１図は第４図の分散導体 および導体周りの絶縁層を示す部分端面図、 第１２図は第４図〜第１Ｏ図に示す磁束導通エレメントの替りとして使用できる 磁束導通手段（鉄）の被覆を導体に施した電機子構造の別の実施例を示す、第１ １図と同様な端面図、 第１３図は第４図〜第１Ｏ図に示す磁束導通エレメントの替りとして使用できる 磁束導通手段（鉄）の被覆を導体に施した電機子構造の別の実施例を示す、第１ １図および第１２図と同様な端面図、 第１４図は第１２図もしくは第１３図の実施例を別々の磁束導通エレメントを使 用することなく電機子として使用する場合の部分図、 第１５図は分散導体と第１２図もしくは第１３図に示す被覆を施した分散導体の 交番部の使用を示す、第１４図と同様な部分図、 第１６図はブラシ整流トランスジューサにとって便利な軸に固定された電機子を 示す、第２図の電磁トランスジューサの別の実施例の側面図、 第１７図は円筒対称線型実施例を示す、本発明の電磁トランスジューサのもう一 つの実施例の分解等角図、第１８図は平坦な線型実施例を示す、本発明の電磁ト ランスジューサのさらにもう一つの実施例を示す分解等角図、 第１９図は従来のトランスジューサｂおよび本発明のトランスジューサａのトル クと速度の関係を示すグラフ、第２０図は本発明のトランスジューサの一実施例 のさまざまな速度における渦電流、ヒステリシスおよび風損を調べたグラフ、 第２１図は本発明による磁束導通部材を示す図、第２２図は本発明による巻線マ ンドレルを示す図、第２３図は第２２図のマンドレルに使用する可動刃を示す図 、 第２４図は取付組立体上に支持された巻線マンドレルおよびマンドレル上に巻回 された完成電機子構成を示す図、 第２５図および第２６図は巻線マンドレルのエンドキャップを示す図、 第２７図は巻線マンドレルの斜視図、 第２８図は本発明による電機子巻線構成を示す略図、第２９図および第３０図は 電機子巻線構成およびその位相を示す別の略図、 第３１図は積上積層板により形成される従来のスロット付鉄構造を示す図である 。

実施例の詳細説明 新しい電磁トランスジューサについて、その別の実施例も含めて、ここで説明を 行う。本発明の電磁トランスジューサは、（一般的に整流子もしくは同等構造を 介して）電機子へ電気信号を送り磁束発生構造を電機子に対して移動させる力を 生成して軸を駆動するか、もしくは軸を回転させ磁束発生構造を電機子に対して 移動させて起電力を生成し次にそれにより負荷が加わる時に電機子導体に沿って 電流を移動させるかによって、電動機（交流もしくは直流）もしくは同期発電機 あるいは発電機として使用することができる。

第１図および第２図に示す電磁トランスジューサ３５は軽量でしかも高出力を生 じ、トランスジューサは例えば客車等の自走車応用に特に適した高パワー密度装 置であるが、本発明はそれに制約されるものではない。

車輌の推進に使用する場合は、永久磁石、中空円筒電磁トランスジューサ３５を 効率的な車載主電動機として使用することができ、第３図に示すように車軸３９ に隣接して各車輪に直接搭載し、好ましくは減速機構４１を介して駆動すること ができる。

第１図および第２図に示すように、電磁トランスジューサ３５は外部円筒函体４ ３を含み、円筒函体の両端にはスナップリング４８．４９により前後鏡板４５． ４６が配置されている。

軸５１は円筒函体中を延在する中央部５２を有しベアリング５７．５８により、 それぞれ、鏡板５４．５５の中央ハブ５４上に搭載されて軸の中央部が円筒函体 と同軸配置され、軸の縮径後部６０がベアリング５８内に載置され、軸の前部６ ２は前方鏡板４５の前方へ延在し、ベアリング５７に隣接するハブ５４内にシー ル６４が配置されるようにされる。

また、第２図に示すように、後方鏡板４６に隣接してブロアー６５が配置され、 この鏡板はオフセット空気取入開口６６および鏡板の周辺近くでその周りに間隔 をとって配置された複数個の排気開口６７を含んでいる。このように使用する場 合、トランスジューサは（例えば、公知のトランスジューサにおけるオイル等を 含む流体ではなく）気体（空気）媒体内で作動する。さらに、鏡板４Ｇを貫通す る電機子導体接続を行うための弧状開口６８も配置されている。

第２図に示す１ように、回転子７０は間隔のとられた内外円筒部すなわち壁７２ ．７３による二重外鉄構造とされ、壁は搭載円板７５から垂直に延在して円筒部 ７２゜７３か円筒函体４３の内側でそれと同軸とされて間に環状間隙７２Ａか画 定されるようにされる。搭載円板７５はベアリング５７の内側で軸５１のスプラ イン部７８に受け止められる環状搭載部７７を有している。

回転子７０の内部円筒部７２には磁気工［／メント８゜か載置され、それは永久 磁石として図示されている（所望により、電磁石を使用することもできる）。円 筒Ｈ７２，７３は高透磁率、低ヒステリシス損磁性材（例えば、鉄や鋼）により 形成され、搭載用［７５は非磁性材（例えば、プラスチックやアルミニウム）に より形成され、また磁気エレメント８０は高強度永久磁石であり好ましくはネオ ジウム鉄ホウ素（ＮｄＦｅＢ）により形成されるが、バリウムフェライトセラミ ック（ＢａＦｅセラミック）、サマリウムコバルト（ＳｍＣｏ）等で形成するこ ともできる。

第２図に示すように、電機子８２は少くとも部分的に間隙？２Ａ内に配置され函 体４３に対して固定された環状部材を有し、後方鏡板４６上に載置されて回転子 ７゜が（函体４３だけでなく）ＩＥ機子８２に対して回転するようにされる。し たがって、電機子８２は回転子の内外円筒部７２．７３間でＲ荷函体４３の全長 を延在する静止円筒外鉄エレメントである。

本発明では、第４図に示すように電機子８２か分散導体８４を含み、第６図に示 すようにそのさまざまな部分８５が磁束導通エレメント８６間に配置されている ことが重要である。第４図および第５図に示すように、導体８４は間隔のとられ た個別の活性領域８４Ａを有している。第６図に示すように、活性領域８４Ａは 実質的に矩形状の断面を育している。活性領域８４Ａ間には複数個の個別の細長 い開放空間領域８６Ａがある（第５図および第６図参照）。圧縮鉄粉の複数の磁 束導通部材８６により形成される磁束導通手段が活性領域８４Ａ間の開放空間領 域８６Ａ内に間挿されている。好ましくは、分散導体８４は絶縁材８８に包囲さ れた一束の小径銅線８７により形成され（第１１図参照）、第５図に示すように 導体８４はリンクパターンとして巻回され、第２図に示すように来電線の両端は 鏡板４６の開口６８を延在するコネクタ８９に接続される。

第４図に示すように、導体８４は（例えば、リング状に巻回することにより）電 機子全体にわたって束として形成され、第５図および第６図に示すように巻線の 各巻回間には磁束導通エレメント８６があり、一体構造の環状巻線構造を構成す る代表的巻線を第５図に概念的に示す。

好ましくは、磁束導通エレメント８６は（少くとも部分的に）鉄であり、導体８ ４の活性領域すなわち長さ８４Ａ間を延在している。また、導体８４は活性長８ ４Ａを越えて延在して活性長を例えば第５図に示す波巻き等の適切なパターンに 互いに接続するエンドターン８４Ｂをも有している。好ましくは、磁束導通エレ メント８６は低逆誘起電流および低ｍ′Ｉｌ流損で高周波磁界反転を行う相分散 磁束導通部材である。鉄は導電性であるため、分散させて逆誘起電流の生成を回 避（もしくは、少くとも低減）しなければならない。公知のように、使用時には まだ熱可塑性を示す部分硬化エポキシである　“Ｂ”段エポキシおよびワックス を結合材として使用して予めリン酸塩絶縁被覆反応を行った微鉄粉（１０〜１０ ０ミクロン）をプレスするとこにより適切な磁束導通エレメント８６が得られる ことが判っている。

電線巻回間に粗分散磁束導通エレメントのある複数本の小径電線で構成された導 体により、逆誘起電流は充分低減されて電磁トランスジューサは高速高トルクで 作動することができこのような動作は高効率で行うことができる。実施例では、 磁束を通す鉄粉バーを有する胴巻線を内蔵し、巻線とバーとの間に結合剤１８０ として鋳込まれたガラス補強エポキシ絶縁材を浸透させた静止電機子外鉄を使用 して成功した。

本発明を電動機として使用する場合、定電流において、トルク出力は第１９図の ａ線に示すようにたとえ回転子速度が増大してもほぼ一定に維持できることが判 った。

これは、第１９図のｂ線で示すように、導体および磁束導通エレメントとして単 体バーを使用した場合に速度の増大と共にトルクが急速に低下する従来技術の装 置とは全く異るものである。本発明のトランスジューサにより可能とされる高ト ルクと高速度の結合により高いパワー密度が得られる。

第６図に示すように、（分散導体８４および磁束導通部材８６により形成される ）電機子８２は円筒内壁７２周りに配置された磁石８０に対して僅かに間隔をと って配置され、かつ円筒壁７３に対しても僅かに間隔をとって配置され、壁７２ ．７３により磁束のそれぞれ内外帰路が提供される。代表的な磁束経路を第６図 に示す。図示するように、これらの磁束経路は各々が電機子を二度貫通し主とし て磁束導通部材８６を通るループである。

したがって、磁束導通部材により厚い電機子が高トルクにとって重要な高磁束密 度を維持することができる。

第７図に示すように、電磁トランスジューサは（内壁７２ではなく）外壁７３上 に磁石８０を配置して構成することもできる。第８ｒＩｌに示すように、電磁ト ランスジューサは内外壁７２．７３の両方に磁石８０を配置して構成することも できる。

第９図に示すように、電機子８２は磁石８０の両側に設けることもできる。さら に、図示されてはいないが、電機子−回転子エレメントの付加層を図示するもの の半径方向内側および／もしくは外側に配置して電磁トランスジューサを構成す ることもできる。前記実施例の磁束導通部材８６は矩形断面であるが、例えば間 を分散導体８４が延在している夏型部材９１（第１Ｏ図参照）等の非矩形状部材 を使用して構成することもできる。

電機子も第１２図に示すように磁束導通エレメント９３が（鉄等の）高透磁率磁 性材の被覆として分散導体９４の一部もしくは全体に形成されるような構成とす ることができる。第１３図に示すように、導体９４上に絶縁層９５を施して絶縁 層９５が導体と磁束導通エレメント□　間に来るようにすることができる。いず れの場合にも、絶縁層９６は（非導電性でない限り）磁束導通材を被覆する。

磁束導通エレメントか分散導体上に被覆として形成される場合（第１２図および 第１３図参照）、（第４図〜第１Ｏ図に示す）磁束導通バーは使用する必要がな い。

磁束導通エレメントを被覆した分散導体９４は（第１４図に示すように）を機構 の唯一のエレメントとして使用したり（第１５図に示すように）分散導体部８５ 、すなわち磁束導通エレメントが被覆されていない分散導体、と交番させること かできる。

磁束導通エレメント８６として使用する鉄粉（第６図参照）により三次元用分散 がなされ、分散導体上に被覆される磁束導通エレメント９３（第１２図および第 １３図参照）により二次死相分散がなされる（一方、磁束導通エレメントとして 使用される場合の積層鉄バーでは一次元相分散しかなされない）。

したがって、本発明の電磁トランスジューサは（永久磁石や電磁石を使用して具 現できる少くとも一対の磁極を有する）磁束発生組立体と、（磁束発生組立体が 発生する磁束を遮断し電機子鉄と呼ばれる磁束導通エレメントと導電巻線の交番 構造を有する）電機子組立体を含んでいる。巻線を電機子の主構成要素として使 用することができ巻線は（以後分散導体と呼ぶ）分散導体束により構成され、細 い電線の分散導体を相分散磁束導通エレメントと一緒に使用すれば回転子の高速 回転が可能となる。

多数の平行に延在する絶縁導体を使用して大電流時に熱損失を低減することが従 来提唱されており（例えば、米国特許第４９７，００１号）、電動機技術におい て電動機内の表皮効果を低減する方法として良く知られている。

しかしながら、表皮効果は負荷時に損失を生じるだけであるが公知の装置の高速 回転時に生じる渦電流損は無負荷時にも生じる。この区別はその機構によるもの である。

少くとも従来のある種の装置で使用されている断面の大きい導体もしくは磁束導 通エレメントの場合には、磁界反転の周波数が増大するとバー内に誘起される電 流の大きさが増大し、誘起電流は磁界と反作用して回転速度の増大を妨げる抵抗 トルクを生成する。したがって、公知の外鉄型装置は反作用トルクにより本質的 に低速度へ制限され、高速回転することはできず、したがって本発明の装置とは 異なり、例えば大概の実際的な応用における主電動機としては適さない。

電動機として使用する場合には、もちろん、高速時に１機子に対して磁界を変位 （例えば、回転）させる手段も設けて公知の電動機で使用されている方法で電力 を機械的パワーへ変換させることができる。第２図に示すように、これは導線９ ７を電機子８２のコネクタ８９と電流発生器および制御器ユニット９８間で接続 し、ユニット９８か導体８４へ電流を供給して回転子７０を回転させ、回転子７ ０の回転により負荷９９を課した軸５１を回転駆動するようにして行われる。

同期発電機もしくは発電機として使用する場合には、アクチュエータ９９により 軸５１が回転して回転子７０が回転し導体８４に電圧が誘起されて導体８４から 負荷９８へ電流が流れる。第１図から第１５図には図示されていないが、電流発 生器および制御器ユニット（もしくは電機子）は（発電応用においてよく使用さ れる）転流の替りに整流器を使用する装置だけでなく、（例えば、ブラシレス直 流電動機のように）電子的に転流を行う装置を含む必要な電気整流装置を含んで いる。

第１６図に本発明の電磁トランスジューサを示し、電機子８２は搭載円板１０１ により軸５１と接続され円筒状内外壁７２．７３は函体４３に固定されている。

したがって、本実施例では、電機子は回転子となって電力がブラシ／スリップリ ング１０２により電機子へ伝えられる（直流機の場合はブラシが使用され、交流 機の場合はスリップリングが使用される）。第１６図の実施例はある応用、特に 直流整流機の場合に好ましいものである。

本発明のトランスジューサは磁束反転を行う鉄の使用量を最少限に抑えられるた めに従来の電動機よりも著しく有利である。すなわち、各磁極を通過する時に電 機その磁束導通エレメントの鉄だけが磁束反転され、したがってヒステリシス損 か低減される。さらに、漏洩磁束効果が低減され全電機子巻線か総磁束変化を経 験しトルク発生時に同等に有用となる。

また、本発明の装置は伝熱の点でも著しく有利である。

そのため、パワ一対重量比はさらに向上する。所要量の磁束導通部材を除いて電 機子全体を絶縁導体で製造すれば薄型電機子を作ることもできる。

熱伝導原理によれば、表面温度が一定で単位体積当りの内部熱が均一である場合 の電機子内の熱蓄積は厚さの二乗によって決まる。例えば、（本発明で可能な） ６．３５ａｏｎ（０，２５インチ）厚の電機子を（公知の装置の）１２、７　ｃ ｍ　（５インチ）径の塊状回転子と比較した場合、このような公知の装置の熱蓄 積はこのような電機子を有する本発明のトランスジューサの４００倍にもなる。

明らかに、本発明の電磁トランスジューサは同じ定格電力の公知のいかなるトラ ンスジューサよりも多くの熱を放散できる。

本発明の電磁トランスジューサは基本設計をいくつかに位相変化させて製造する ことかできる。回転円筒外鉄構成の他に、磁石および巻線の方位を変えることに より、電動機が線型運動を行うようにすることかできる。（図示せぬ）他のバリ エーションとしてパンケーキおよび円錐構成が含まれる。

第１７図は本発明のトランスジューサの直線往復実施例を示し、磁束発生部は円 筒構成の電機子に対して線型移動する。このために、電機子１０５は（第１図の 実施例のように平行に延在するのではなく）曽５１周りに半径方向に巻回された 磁束導通部材１０７および分散導体１０６を育し、回転子１０９にはぐ第１図の 実施例）のように軸５１に平行に延在するのではなく）円筒状内壁７２周りを延 在する磁石１１０が搭載されている。

第１８図に平担な構造の本発明の電磁トランスジューサの別の直線往復実施例を 示す。図示するように、磁石１１３が平担な下部戻り板１１４上に搭載されてい る。

電機子が円筒状ではなく本質的に平担であること以外はは前記他の実施例と同様 に、電機子１１５に分散導体１１６および磁束導通エレメント１１７が設けられ ている。

上部戻り板１１８も設けられており、上板１１０の縁に載置されたローラ１．２ ０および（下板１１４上の）ローラ搭載面１２２内に載置されるローラ１２１に より電機子１１５は上下板１１４，１１８間でそれに対して線型移動することか できる。

本発明の原理に従って構成されコンピュータ計算に基づくプロトタイプトランス ジューサの基本構成およびジオメトリ−は次のようである（後記するように、２ ４個の磁石、０．２０３’ｍｍ（０，００８インチ）条導体、および１４４個の 磁束導通エレメントを使用）。

パワー（１０，０００ｒｐｍ）　４０８Ｐ電圧　直流７２Ｖ 電流　直流４２５Ａ 直径　１６．５　ｃｍ　（６，５インチ）電機子総厚　７．１１ｍｍ（０，２８ インチ）長さ　８．８９ｃｍ　（３，５インチ）重量　６．８　Ｋｇ　（１５， ０ボンド）効率（１０，０００ｒｐｍ換算）９７．６％特に、前記電動機の計算 は下記の電動機計算に基いている。

幾何学的パラメータ Ｌ１＝、１２５　Ｌ２＝、０２　Ｌ３＝、２５　Ｌ４＝、０２Ｌ５＝、３　Ｌ６ ＝、１２５　Ｌ９＝２　ＲＩ＝２．４８８Ｍ１＝、６８４　Ｎ２＝、５１３　Ｎ ３＝、１７１　Ｎ５＝、１０９Ｍ６＝、０５４　ＸＩ＝、５　Ｎ４＝、７５材料 特性 Ｒ９＝、０７５　［Ｊ９＝、００００００４　ＤＢ＝、０５４　１？０＝１．７ ２４１ＢＲ＝１１５０６　０Ｒ＝１．０５　１？Ｄ＝５０００　ＭＤ＝　、３Ｗ Ｄ＝、３２３　ＫＭ＝、０Ｏ０００１Ｎ１＝２巻線変数 ＤＷ＝８．０００００１Ｅ−０３ＰＦ＝、４２　ＶＯ＝７２　１！Ｊ＝４２５Ｎ Ｐ＝３　ＮＭ＝２４　Ｎ５＝２　ＮＬ＝２ＳＲ＝Ｉ　ＹＤ＝２　ＮＴ＝Ｉ　ＭＩ ＝２磁界 ８Ａ＝８０００　８Ｍ＝ＩＯ０５３ＨＭ＝１３７８　ＢＳ＝１６０００Ｂ−１ｎ ｎｅｒ　ＲＰ＝　１５１８１　８−Ｏｕｔｅｒ　ＲＰ＝　１７１３６Ｂ−Ｂａｃ ｋ　ａｔ　４２５　ａｍｐｓ＝＝７５４　Ｍａｘ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｔ　ＨＤ 　＝２０４２Ｐ（１）＝７．３　Ｐ（２）＝１．２　Ｐ（３）＝、３　ピ（４） ＝　３．７部品重量 銅＝　０．７２　エポキシ＝　０．３０　磁石＝　２．２２固定子鉄＝　１．１ １　戻り経路＝　２．３２　函体＝　５．８７軸＝　２．４６　総重量＝１５． ０ 電気的パラメータ 抵抗＝　０．００２７　相当りＲ＝　０．００４無負荷速度＝　１１１６４．７ ｒｐｍ 停止時Ｆｔ−１ｂ　（３６１５４Ａ）　＝１６４４電線／導体＝５６　有効長＝ ４８ 静体積＝７．８　導体サイズ＝　０．５４ｘ　Ｏ，１２５速度の関数として計算 された性能 損失（Ｗ） ｒｐｍ　ｆｔ−１ｂ　ａｍｐｓ　（”Ｒｅｄｄｙ　ｈｙｓｔ’ｓ　ｗｉｎｄ　ｈ ｐ　ｅｆｆ（％）１１１６１９．３４２５３５９．６　２．５　９．３　．１　 ４．１　８９．２２２３３１９．３４２５３５９．６　１０．２１８．６　．６ 　８．２　９４３３４９１９．３４２５３５９．６　２２．９２７．９　１．３ 　１２．３　９５−７４４６６１９．３４２５３５９．６　４０．７３７．２　 ２．６　１６．４　９６．５５５８２１９．３４２５３５９．６　６３．６４６ ．５　４．３　２０．５　９７６６９９１９．３４２５３５９．６　９１．６５ ５．８　６．６　２４．６　９７．３７８１５１９．３４２５３５９．６　１２ ４．６６５．１　１３．３　２８．７　９７．４８９３２　１９．３　４２５３ ５９．６　１６２．８７４．４　１８．６　３２．９　９７．６１００４８１９ ．３４２５３５９．６　２０６　８３．７　２５　３７　９７．６１＋、０３３ 　１９．３　４２５　３５９．６　２４８．４　９１．９　３１．７　４０．６ 　９７．６１１０９９　９．７２１３　８９．９　２５１．３９２．５　３２． ２　２０．４　９７ここに、 長さの単位はインチ 磁界はガウスＢ、エルステッドＨ 損失はＷ 力は重量としてのボンド Ｐ（）＝ガウス−ｉｎ／エルステッド、磁束経路の透磁率 Ｒ＝低抵抗Ω ここに、 パラメータ　定　義 Ｌｌ　内部帰路７２厚 Ｌ２　内部空隙 Ｌ３　電機子８２厚 Ｌ４　外部空隙 Ｌ５　磁石８０厚 Ｌ６　外部帰路７３厚 Ｌ９　磁石８０長さ ＭＩ　オプション、内側磁石では１、外側は２、両方では３ Ｍｌ　磁石ピッチ Ｎ２　磁石幅 Ｍ３　ピッチ線における磁石面間隙 Ｍ４　Ｍ３の一部としてのＭ２ Ｍ５　電機子鉄ピッチ Ｍ６　電機子鉄幅 ＸＩ　鉄小部分 ＮＳ　相当り磁極当り鉄片８８ ＮＴ　鉄片８６当り導体８４数 ＮＬ　巻線層数 ＮＣ相当り導体８４総数 ＳＲ直列相当り導体数 ＮＰ　相数 ＹＤ　オプション、Ｙにはｌ、デルり（よ２ＮＷ　導体当り電線数 ＮＭ　磁石８０数 ＰＦ　を線充填係数 ＤＷ　電線径 ＷＤ　電線材密度 ＤＥ　エポキシボッティング材密度 ＶＯ印加電圧 ＩＭ　最大電流 ＮＲ無負荷速度 Ｒ１平均電機子径 ＲＯ電線抵抗率、μΩ−ｃｍ ＫＭ　ヒステリシス損定数 Ｒ９気体／流体密度、ボンド／立方フィート Ｕ９　粘度、ｔｂｆ−ｓｅａ　／平方フィートＭＧ　磁石オプション、セラミッ クは１、ＮｄＦｅＢは２ ＨＣ擬似保磁力＝ＢＲ／ＵＲ ＢＲ残留磁束密度 ＭＤ　磁性材密度 ＵＲリコイル透磁率 ＨＤ　ニ一部の保磁力 電動機トルクを検証するために、回転構成のコンピュータシミュレーションをテ ストするための、第１８図に示すものと同じ線型構成の実際のテストにおいて電 磁力を測定した。１２５Ａの電流により２２．６５Ｋｇ（５０ボンド）の力が発 生した。

（Ｂ種セラミック磁石を使用して）測定された磁界は３５００ガウスであった。

活性導体長は４つの磁極中の　−３つにまたがり、各々が３．８１ｘ７．９４ｍ ａ＋（０，Ｉ　Ｓ　ＯＸｏ、３１２５インチ）断面の２０本の銅バーにより構成 される。３Ｘ２０＝６０本の導体の各々が７．６２　ｃｖａ　（３インチ）の活 性長を有し、総活性導体長は３Ｘ６０＝１８０インチ（４５７，２ｃｍ）となっ た。これらの値を使用して、計算された力は２０．３９Ｋｇ（４５ボンド）とな った。

テストの精度を考れば、２２．６５ｋｇ（５０ボンド）の測定された力は２０． ３９ｋｇ（４５ボンド）の計算された力に充分匹敵するものである（例えば、磁 界はどこでも絶対的に均一なわけではなく、磁界のフリンジ効果は考慮されてい ない）。

原理および説明に従って構成されたトランスジューサについて測定した渦電流、 ヒステリシスおよび風損を第２０図にグラフで示す。この電動機は予備試験では ７８００ＲＰ閘て１６馬力を出力した。

前記したことからお判りのように、本発明の電磁トランスジューサは（空気を冷 却媒体として使用した）冷却ガス媒体内でボンド当り１馬力よりも大きい出力対 重量比を示すことができ、少くともある種の冷却媒体内ではボンド当り５馬力よ りも大きくなるものと思われる（ここに記載したプロトタイプ電動機に対しては ５対ｌの比率が算出されている）。さらに、前記したことから、本発明により軽 量、コンパクト、効率的でしかも高出力の改良型電磁トランスジューサが提供さ れることが判る。

本発明のトランスジューサ技術の本質は従来の材料により４馬力／ボンドを越え るパワー密度が連続的に得られるように電動機の機械エレメントを配置すること にある。さらに、このような配置により回転損が制限されほぼ全速度範囲にわた って９０％を越える効率が得られ、高速時のピーク効率は９５％を越える。さら に、機械ニレメン１−の配置により電機子の伝熱機能が従来技術に較べて向上す る。

パワー密度が極端に高いため、従来の装置では有効でなかったり従来の装置を使 用できなかったさまざまな応用に本発明の電気機械を使用することができる。こ のような応用として、陸上車駆動装置、船舶駆動装置、航空機補助電源、電気機 械アクチュエータおよび可搬嬰発電機等の寸法、重量およびエネルギー効率に特 に敏感なものか含まれる。例えば、従来は機械もしくは油圧トランスミッション しか使用できなかった小型陸上車のハブに主電動機を実装するような応用かある 。

本発明では次の２つの方法でトランスジューサのパワー密度を高めることができ る。

第１は、機械をｔｏ、ｏｏｏｒｐ［１１までの高速で効率的に運転することによ り、所与の装置から高いレートでトルクを発生する、 第２は、機械構造から最も重要でないもしくは非作用材（銅および鉄）をなくす る。

この場合、効率とパワー密度が相関されることが重要である。従来の電動機は速 度の増大と共に非効率的となる傾向がある（すなわち、回転損が増大する）。し たがって、高速運転により得られるパワー量が実際上制限される。

これに較べ、本発明の電動機では細い電線束に高密度磁束導通体を点在させる“ 分布″巻線により高速において高効率を達成することができる。分布巻線には回 転損を低減する効果があり、事実所与の装置の出力を速度と共に増大することが できる。同時に、分布巻線構成により作用材と非作用材の比率が改善されるため 装置の全体サイズおよび重量を低減できる。

したがって、本発明の基礎となる技術の最も重要な点は電機子巻線の基本的ジオ メトリにある。トランスジューサの機械的エレメント（すなわち、銅コイル、磁 束発生器、磁束キャリアおよび帰路）を完全に新しい方法で位置決めかつ組合せ て全速度範囲、特に高速度、にわたって高効率で高速高出力を達成するのはこの ジオメトリ−によるものである。次に、これらの機械的エレメントの基本的構成 およびそれらの電気的特性が電動機性能に及ぼす影響について説明を行う。

電機子もしくは固定子組立体は鉄粉バー８６を点在させた分布巻線を使用してお り（第２１図参照）、それらはエポキシ樹脂により保持されて堅固な構造となり 高い精度で独立した組立体として製造することができる。すなわち、それは本来 製作可能な部品である。

例えば、細い導線の束を編み組みして薄い円筒状の“スケイン”とする本発明の 構成方法により巻線の活性部の厚さに匹敵する半径方向厚を育する非常に短いエ ンドターンとなる。非作用エンドターンには最少量の鋼しか必要としない電機子 の抵抗および■！Ｒ損が著しく低減され、またエンドターンの厚さが均一である ため最終組立体への巻線の取り付けが簡単になる。

１５、２４　ｃｍ　（６インチ）径までの従来のブラシレス直流電動機は実際上 最大３３個の積層映画を有している。

本発明のジオメリーでは１４４個までの鉄粉バー（歯と同等）を収容することが できる。

本発明の多数の鉄バー（歯）によりバー間に同様に多数の狭幅巻線スロットが生 成される。これにより、磁極当りのスロット数を（三相ブラシレス電動機の場合 ）最小３倍まで増大することができる。例えば１０の所与数の磁極に対しては、 磁極当リスロット数は従来の三相電動機では３であるが、本発明では５倍の１５ までとすることかできる。したがって、本発明による三相巻線の各相は各磁極の １スロツトではなく５スロツトを占有することができる。巻線を“分布“すると はこのことである。

従来の電動機の積層歯により形成されるウェッジすなわちＶ型は実質的に矩形ス ロットを有する本発明の電機子では回避される。本発明の電機子では、バー数が 増加するとスロット形状は完全な矩形に近ずく。矩形形状によりスロット内の鋼 コイルの配置が一層均一になり、したがって鋼を鉄に近く配置することができる 。例えば、１５、２４　ｃｍ　（６インチ）径の従来の電動機では（スロット内 側で）歯から最も遠い導体（ターン）間の距離は４．０１ｍｍ（０，１５８イン チ）であり、本発明ではこの距離は僅か０．７６２ｍｍ（０，０３０インチ）と することができる。したがって、コイルターン内に誘起される起電力（ｅｍｆ　 ）は従来の電機子よりも著しく均一となる。

本発明において多数のコイルに誘起されるｅｍｆが均一であることは、それによ りコイル内で電線を並列にして循環電流および関連損を実質的に低減できるため に重要なことである。従来の電動機では、ｅｍｆか不均一であるために並列とす ることができず、コイル内で電線を撚合する（すなわち、“リッツ″電線技術） ことにより循還電流を制御しなければならない。リッツ電線技術を回避すること により、本発明の巻線はスロット内に一層電線を収容することができ（エンドタ ーンには少く）製造が容易となる。

本発明の電動機の重要な特徴は電機子反作用か比較的少いことによる性能向上に 関連している。電機子反作用は電動機巻線に電流が流れる時に生じる磁界による 主磁界の歪と定義される。

電動機の発生トルクは磁束と電流の積に比例する。電動機における電機子反作用 の代表的な影響は電流の増大につれ有効磁束が低減する、すなわち電流の増大に つれトルク定数（トルク／アンペア）が低減することである。

高い電流レベルでは、逆磁界は永久磁石を減磁してしまう程強いことがある。

任意の電動機の逆磁界は電流レベルおよびスロット内の巻数に比例する（φαＮ ｌ）。スロット内の各ターンから発生する反作用は加算されるため巻数は重要で ある。

本発明の電動機では、スロット内の巻数はスロット数が多いため遥かに少くなる 。その結果、逆磁界は従来の電動機に較べて遥かに低減される。

これにより、スロット当り巻線に関して大きな利点が得られる。本発明の電機子 の最も実際的な実施例では、スロット当り巻数は４を越えることはないが、同じ 電気的特性（電圧、電流、速度）の従来の電動機ではスロット当り巻数は少くと も１２となる。したかって、従来の電動機ではスロット当り巻数か大きいために 電機子反作用による出力低下も大きくなる。

巻線に細い電線を使用すれば太い電線よりも製造上著しく育利である。細い電線 を使用すれば巻線のコイルを遥かに均一に形成することができる。本発明の電機 子では、歯先端により電線が切断されることが多い従来の積層のようにスロット 内に直接コイルを巻回する必要がないため、４０ＡＷＧもしくはそれよりも細い 電線を使用することができる。

細い電線を使用すれば表皮効果に関連する損失も低減できる。表皮効果は電線を 流れる電流が周波数の増大と共に電線の表面すなわち表皮へ移動して電線の芯が 使用されなくなり非生産性となる傾向と定義される。大径電線の１本もしくは２ ，３本の素線を使用する従来技術とは逆に小径細線の数本の素線を使用すること により、移動現象は著しく低減される。これにより、高周波において電流は利用 可能なより多くの鋼を貫通すなわち使用することができる。

従来の設計では、通常けい素鋼の積層スタックにより磁束導通エレメントを構成 することにより鉄損が低減される。本発明では、小さな狭幅バーへ圧縮され電機 子巻線内へ点在させた新しい鉄粉を使用してこれを達成している。鉄粒子を化学 処理により互いに絶縁させ、材料（すなわち、重量）を著しく節減しながら積層 鋼の効果をシミュレートする。このような構成は本発明の巻線構造が鉄による機 械的支持を必要としないために可能とされる。

磁束導通バー８６は簡単な矩形、１字型もしくは１字型とすることができる。後 の２つの形状ではバー間に半閉スロット開口か生じそれにより広幅間ロスロフト によるリラクタンス変動が低減され磁束分布がさらに均一となって静かな運転が 実現される。

コイル間の磁束導通エレメントとして圧縮鉄粉状のアモルファス金属を使用する こともできる。これらの材料は通常の鉄粉よりも高い磁束密度で作動可能である 。アモルファス金属の渦電流およびヒステリシス損は鉄粉やけい製鉄よりも低く 、全体効率が向上する。

本発明の巻線構造は半径方向厚さが均一であるため、固定子巻線の内側および外 側に１個ずつの２個円筒磁石回転子を使用することができる。これにより、巻線 を通る磁力は従来の電動機の場合よりも高くなる。また、帰路は磁石と共に回転 するため磁束帰路内の鉄損も解消される。

さらに、本発明の電機子では狭幅スロット数が多いため従来の設計よりも遥かに 短いスパン内に銅巻線を配置することができる。これは対応する磁極孤を短縮で きることを意味しそれにより大きな磁極数を使用することができる。磁極数が多 いことの直接の利点は磁極孤が短いと磁束を通す後方の鉄量は少くて済むため、 ノ＜・ツクアイアンの幅か低減されることである。これにより、電動機の重量お よび慣性が実質的に低減される。この／＜＝ｙツクアイアン低減は恐らく本発明 の電動機の材料の体積および重量を低減する際の一つの最重要要因である。１５ ．２４　ｃｍ　（６インチ）径の従来のブラシレス電動機に対して、実際的な最 大磁極数は１０であるが、本発明ではこれを２４へ増大することかできる。

バックアイアン用空間が少くて済む短い磁極孤を使用すれば、（小型で）非常に 高エネルギーの磁石を実際に使用できるようになる。その結果、バックアイアン および重量を遥かに低減しながら空隙内の磁束密度を高くするという利点が得ら れる。

動作周波数は転流周波数と呼ばれ回転速度（ｒｅｖ／ｓｅｃ　）に磁極対数を乗 じたものに等しい。ここに記載する１　０．０００　ｒｐｔｎ（１６７ｒｅｖ／ ｓｅｃ　）に２４磁石（１２磁極対）の電動機では、転流周波数は２０００Ｈｚ （ｆ６７　ｘ　１２）である。この動作周波数は同じ速度の従来のいかなる電動 機よりも４〜５倍高い。周波数がこのように高いためトルクリップル％が低減さ れる。

最終分析では、任意の電気機械の性□能が回転損により生じる熱の放散能力によ って制限される。本発明の堅固な電機子はさまざまな端板および静止構造に搭載 して導体を介した巻線からの熱流を増大することができる。さらに、中空円筒構 成の電機子により空隙中へ対流放熱することができる２つの表面が提供される。

また、巻線構造か中空構造であるため従来の積層よりも容易にガス冷却を実施す ることができ電機子巻線の熱抵抗はさらに低減される。

ここに記載する波型もしくは分散電、線固定子にはいくつかの独立操作が含まれ る。それには鉄粉磁束バーの製造、磁束バーのパリ取りおよび絶縁、固定子の巻 線、電線束の成端、固定子のサイジング、磁束バーの挿入、および固定子組立体 の鋳造が含まれる。

分散電線の概念により、小さい電線の束が１スタンドの太い電線と置換される。

この手順により規定される固定子電線はポリイミド／ポリアミド絶縁フェノキシ 粘着被覆３２番電線である。接着剤は熱硬化させてさらに強度を高めた後に鋳造 される。絶縁は定格２００°Ｃ級の最高温度絶縁である。細い電線により可撓性 が向上しエンドループは近くに集って短くなる。

鉄粉粒子は酸処理後磁束導通部材すなわち磁束バー８６ヘブレスされ（第２１図 参照）各金属粒子の絶縁が行われる。金属粒子を絶縁すれば高周波交番磁界で使 用する際の渦電流損が低減される。磁束バー８６はオームメータで調べた時に抵 抗値を示してはならない。好ましくは、磁束バーの厚さは１．０２〜１．０７ｍ ｍ（０，４０〜０．４２インチ）である。

磁束バー８６の製造中に、粉末を金型空胴内に均一に拡散して秤量を行った鉄粉 材が金型空胴内へ注入される。

油圧プレスにより鉄粉粒子上に８０．０００ＰＳ［が加えられる。プレスを解放 して金型空胴から磁束ｌく−を取り出す。手順を繰り返して複数個のバーを製造 する。各）＜−をノメックス紙等の絶縁材で包み、絶縁材かノ（−の−面に重畳 して絶縁ジヨイントを形成するようにする。

スプールから受け取る電線を使用して束を作る。ネスティングフックと共に回転 する大型ホイールによりスプールから電線が送り出される。ホイール上のさまざ まな孔の組合せにネスティングフックを位置決めすることにより電線長を調整す ることができる。ホイールの開始点のカウンターが巻数をカウントする。例えば 、実施例では、長さは３．８１ｍ’（１２，５フイート）であり各家は６５本の 電線（６５ターン）で構成される。取外し可能なポリプロピレンスパイラルラッ プスリーブにより取扱い中およびネスティングフック間で電線上に取り付ける際 に電線束が保護される。ワイヤループがホイール上にある間、（開始点と反対の ）束ループ中心にテープマークが施される。ループ開始／終了点の束を３．８１ ｍ（１２゜５フイート）とする切断点の各側にテープ片が貼布される。終端にテ ーピングおよびラベリングを行った後電線ループが切断される。固定子内で電線 束が使用されその各々の各端部にラベル１〜６が施される（第２８図〜第３０図 参照）。

第２２図〜第２７図に示すように、磁束バー８６と同じ厚さおよび幅の１４４枚 の着脱自在刃２０３と一緒に使用するスロット付巻線マンドレルすなわちシリン ダー２０１がマンドレルの円周もしくは周辺回りに２．５゜（２，５Ｘ１４４＝ ３６０）間隔でマンドレル２０１内のスロット２０５へ挿入される。刃は一端が スロット内にあって他端が実質的に９０°の角度でマンドレルの表面から外向き に突出するように配置される。後記するようにマンドレルスロット内に配置され た月間で電線束を織合すると、電線束は所望の固定子構成に形成かつ編組みされ る。マンドレルの外径は固定子の内径となる。着脱自在刃２０３は最終磁束バー 挿入のための電線束の位置決めおよびサイジングを行うように機能する。次に、 磁束バーは着脱自在刃が占有していた位置を占有する。好ましくは、刃は熱硬化 操作中にフェノキシ粘着電線被覆のワックス含浸フェノールおよびレジストボン ディングにより形成される。

第２４囚に示すように、マンドレル２０１はエンドキャップ２０９．２１１を育 しそれらは支持組立体２１３上に配置されて後記するように巻線手順を実施でき るようにする。

巻線は隣接月間の任意の空間２０７へ電線束ｌを挿入して開始される。空間の終 端から等長だけ延在させて、（テープでマークした）電線束の中点で編組工程が 開始される。使用する最初の空間はスロットすなわち空間番号１となり、空間番 号はマンドレルの左端から見て例えば時計廻りに１４４まで増えていく。電線束 の中点を空間内へ挿入するたびに残りの電線束２〜６も順次同様に番号順に月間 の隣接空間２〜６内に取り付けられる。

次に、電線束ｌの両端が空間７へ向って他の束の下へ移動される。電線が空間へ 滑り込む時に伸ばされほどかれる間に右端が最初に空間７へ挿入される。次に、 電線が同様に伸ばされる間に左端が同じ空ＷｉＴ内の前に挿入された右端の上へ 挿入される。（マンドレル上のスロット７内の）刃７がきつくプレスされて束１ を空間７内へ固定する。束終端はなだらかにしかもきつく緊張させて空間ｌ、７ １！！にループを形成する。この手順によりスロット当り２回のワイヤターンの 巻線パターンとなる。

月間の適切な空間へ挿入する前に他の電線の下へ東終端を移動させることにより 、後続の磁束、すなわち第２〜第６束、に対して前記工程が繰り返される。堅牢 にするために、最後に右端が空間へ挿入され電線を伸ばして均一に積み上げる。

適切な空間へ束を挿入した後に各刃をきつくプレスして電線を固定する。次に、 電線を均一に緊張してエンドループを堅牢にする。

前記工程を繰り返して、電線束は空間１４４へ纒組みされる。束１の一端を空！ ！！１３９で終端し、他端は空間１で終端する。これを束１についてのみ第２８ 図に略示する。束１と同様にして束２〜６も纒組みされる。

エンドループが均一となるように電線束も緊張させながら、最初に右端が挿入さ れる間に束保護カバーが取り外される。この２タ一ン電機子もしくは固定子の実 施例では、電線は番号順とされる。電線束は空間１３９て始まるマンドレルの左 側から突出して終端される。電線束番号は空間１３９から空間１４４にかけて１ から６まで順次大きくなる。空間１３９〜１４４の右側から延在する電線束はル ープとされて空間１〜６へ入る。マンドレルの刃には４１個のホースクランプが 取り付けられきつく締めつけられる。次の操作により電線束終端の成端準備が行 われる。

実施例に従って、１４４スロット当り４．３、もしくは１回のワイヤターンを存 する他の固定子構成か提供される。

スロット当り４タ一ン電機子もしくは固定子は前記した空間当り２ターン固定子 と同様に編組みされるが、電線は２倍長くかつマンドレル周辺回りを２回巻回さ れる点か違っている。空間当り４ターン固定子はまた前記固定子のように１２束 で纏組みして纒組み完了時に同じ空間内の隣接ターンを互いに直列接続すること もできる。

空間当り３ターン固定子の場合には、一端から１／３の距離の東上の点で纒組み が開始される。空間当り２ターン固定子と同じ手順で、束はマンドレル周りに１ 回編組みされる。これが完了するど、マンドレル周りに２回巻回するのに充分な 長さの束が残るがそれは束の一端だけである。巻線パターン周りの２回目の巻回 は後記する１ターン固定子の場合と同様である。

第２９図に１ターン固定子を示し、巻線工程は束の終端で開始されその長さに沿 った任意他の点では開始されない。また、このパターンはその６つの束の開始空 間内の他のパターンとは異っている。束の終端はマンドレル上の隣接空間に挿入 されるのではなく交互に挿入される。

各空間に１つの束だけを挿入してｌターン固定子を製作するため、他のパターン のような束の纒組みは行われない。

前記したようなバリエーションの電機子や固定子によりトルクおよび速度仕様に 適合する電流および電圧の最適化が制限される。この柔軟性を高めるために、通 常直列接続される２つの隣接束を並列接続することもできる。

この選択接続はやはり巻線の三相のいずれか一相内で行われ相間では行われない 。しかしながら、２つの隣接束を並列接続すると誘起電圧が同じでないため両者 間の循環電流が増大する。この違いは固定子の位置の違いによるものである。し たがって、隣接する束に誘起される電圧が同じとなるように前記パターンを修正 することが考え、られる。この修正では、正規の６空間ピッチに較べ磁束のコイ ルピッチはジグザグな長短ピッチとされる。例えば、第２８図の束ｌは空間７で はなく８内に纒組みされ、束２は空間８ではなく７内に纏組みされる。この転置 はマンドレル周りの全編組みが完了するまで繰り返される。束ｌに注目すると、 コイルピッチは実際上第３０図に示すような均一な６空間ではなく空間７および ５間で交番する。その結果、束１の端子に誘起される電圧は前と同じままである が、隣接束２のものとも同じになる。

したがってジグザグにすれば、ピッチを交互に連続的に転置することにより２つ の隣接束の誘起電圧の差が解消され最終電圧値の僅かな％損はトランスジューサ の磁束密度値を高めることにより容易に補償できる。これは、他のトランスジュ ーサの設計で行われているようにさまざまなコイルを特別に分類して循還電流を 回避する巻線方法に較べて重要な点である。

コイルピッチをジグザグとした前記束は前記した４つのパターン全部に適用され る。

隣接束の直列接続から並列接続への切替えは電気回路内の電動機／発電機の外部 で安全に行うことができる。

切替えはトランスジューサの運転中に行うことができる。

直列接続により低速時に特別なトルクが得られ並列接続により高速動作が可能と なる。前記説明では三相巻線は全てＹ結線であるものとしたが、それはΔ結線で 誘起電圧が同じでない相間に循環電流が流れるためである。

以下の説明は前記空間当り２ターンの６束構成における１２の終端の成端に関す るものである。纒組みが完了すると、空間１３９内の端子１に始って、磁束が撚 合され工２の終端全てにテープが巻き付けられる。次に、磁束の余剰部がテープ 縁から１９．０５ｍｍ（３／４インチ）のところで切断される。適切な化学溶液 により電線の絶縁かテープの先まで剥ぎ取られ次に充分洗浄される。次に、テー プを取り除き、電線を互いに撚合して束の先端の１２．７ｍｍ（１／２インチ） をはんだめっきする。次に、束を導通針で調べて他の電線束と短絡している電線 束が無いことを確かめる。

固定子マンドレル上の刃に取り付けた４個のホースクランプか締め付けられる。

ワイヤーマンドレル組立体を３００°Ｆのオーブンに１時間入れる。組立体をオ ーブン内に１時間入れた後で、ホースクランプを取り外して再び締め付けを行う 。組立体を室温近くまで冷却し、次に刃および固定子をマンドレルから取り外す 。

（刃がスロットから引っ込む時に電線を追い出すことがないように注意しながら 刃を取り外した後で）巻線マンドレル２０１から電機子もしくは固定子が取り外 される。鋳造プラグに離型剤が散布され、その表面に均一な一層のファイバーグ ラス素線が巻回される。その後、固定子を鋳造プラグ上でスリップさせる。次に 、絶縁ジヨイントを常に同方向としながら電線束間に慎重に絶縁磁束バー８６が 挿入される。

固定そ上に巻回する際のファイバーグラス素線の張力を均一に維持しながら、巻 線／磁束バー組立体の外径に均一にファイバーグラス素線が巻回される。電線端 から離れた側でファイバーグラスをゆるく積み上げて鋳造のその側が補強される 。鋳造外輪が固定子上をスリップする時にファイバーグラスが移動しないように しながら、巻線／磁束バー組立体上に鋳造外輪が取りつけられる。

外輪は締めつけるにつれて内側の間隙を橋絡する０、１．２７ｍｍ　（０，００ ５インチ）黄銅シムを使用して鋳造プラグ／電機子上に締めつけられる。その後 、黄銅シムを取り外して外輪をゴム細片でシールする。

電線束１〜６が互いに短絡していないかどうか再チェックしなければならない。

次に、鋳造プラグおよび外輪組立体上に成形端板を配置して鋳造段に備える。所 要のフィッチングおよび真空配管が成形端板に取り付けられる。必要に応じてジ ョイト周りにパテを施して真空漏洩を封止する。

成形端板を３００°Ｆオーブン内に１時間入れて予熱する。成形組立体をオーブ ンから取り出して真空ポンプにホースを取り付ける。鋳造工程には予熱したエポ キシ樹脂が使用され鋳型に注入する直前に混合される。混合された樹脂は鋳型の 頂部に注入され真空下でおよそ２０秒間ポンプにより押し出される。真空ライン が取り外され成形組立体を３００’Ｆオーブンへ戻して２２時間放置する。

硬化期間が過ぎたら成形組立体をオーブンから取り出し室温近くまで空冷する。

室温よりも僅かに高温の状態で鋳型から取り外すと最善の結果が得られる。

固定子は熱硬化性フェノール樹脂と同様な物理的特性および耐湿特性を有するエ ポキシノボラック樹脂により鋳造される。ファイバーグラス素線等を添加すれば 物理的特性が強化される。

前記説明および添付図は単に本発明の原理の応用を説明するものであってそれに 制約されるものではない。同業者ならば発明の精神および範囲内で他のさまざま な実施例を容易に考案できるものと思われる。

Ｆｉｇ−６Ｆｉｇ　？ Ｒシー／／　ＦｉｇＪ２　Ｆｉｇ−／３Ｆｔ’ｇ　２０ ＦＩＧ、　２６ ＦＩＧ、　３０ ＦＩＧ、３１ 浄書（円容に変更なし） 要　約　書 本方法は複数個の細長い高透磁率磁束導通部材（８６）を製造し、各々が所定長 のｎｉｌの電線束（８４）を作成することを含む。ｎ個の電線束（８４）を巻回 して複数個の細長い開放空間（８６Ａ）を有する分布巻線構成とする。複数個の 磁束導通部材（８６）を複数個の開放空間（８６Ａ）内に挿入して巻線／磁束導 通部材組立体を作成する。＠線／磁束導通部材組立体周りに結合剤を施して堅牢 な構造とする。

手続補正書（自発） 特許庁長官殿　稚４ｇ＃１期１日　慟 電磁トランスジューサの製造方法 ユニーク　モビリティ、インコーホレイテッド４、代理人 ５、補正命令の日付 ６、補正により増力口する請求項の数 ７、補正の対象 明細書、請求の範囲及び要約書翻訳文 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電磁トランスジューサ用電機子の製造方法において、該方法は、 （ａ）複数個の開放空間を有する電機子巻線構成を作成し、 （ｂ）その後で複数個の磁束導通部材を前記複数個の空間へ挿入する、 ことからなる、電機子製造方法。 、．請求項１．記載の方法において、前記開放空間は複数個の間隔のとられた細 長い巻線セグメントに噛み合わされており、前記セグメントの隣接するセグメン トは互いに接続されており、前記磁束導通部材は前記開放空間に対応する形状を 有する、電機子製造方法。 ３．請求項２．記載の方法において、前記磁束導通部材および前記開放空間の前 記形状は実質的に細長い立方体状である、電機子製造方法。 ４．請求項３．記載の方法において、さらにステップ（ａ）および（ｂ）により 得られる巻線／磁束導通部材組立体周りに結合剤を施すことからなる、電機子製 造方法。 ５．電磁トランスジューサ用電機子の製造方法において、該方法は （ａ）複数個の個別の細長い高透磁率プリフォーム磁束導通部材を準備し、 （ｂ）各々が複数本の実質的な平行な電線により形成されていて、各々が所定長 を有するｎ個の電線束を準備し、（ｃ）前記ｎ個の電線束を巻回して複数個の開 放空間を有する分布巻線構成とし、 （ｄ）前記複数個の磁束導通部材を１対１の関係で前記複数個の開放空間へ挿入 して、１個の開放空間内に１個の磁束導通部材がある巻線／磁束導通部材組立体 を構成し、 （ｅ）前記巻線／磁束導通部材組立体周りに結合材を施して堅牢な構造とする、 ことからなる、電機子製造方法。 ６．請求項５．記載の方法において、前記ｎ個の巻線束を巷回して前記分布巻線 構成とし、その後で前記複数個の磁束導通部材を前記複数個の開放空間内へ挿入 する、電機子製造方法。 ７．請求項５．記載の方法において、電線束数は６であり、前記細長い空間の数 は１４４である、電機子製造方法。 ８．請求項７．記載の方法において、前記開放空間は複数個の間隔のとられた細 長い巻線セグメント間に噛み合わされており、前記巻線セグメントの隣接するセ グメントはエンドワイヤターンにより各端部で互いに接続されており、前記磁束 導通部材は前記開放空間に対応する形状を有する、電機子製造方法。 ９．請求項８．記載の方法において、前記各巻線セグメントは前記電線束の１タ ーンからなる、電機子製造方法。 １０．請求項８．記載の方法において、前記各巻線セグメントは前記電線束の２ ターンからなる、電機子製造方法。 １１．請求項８．記載の方法において、前記各巻線セグメントは前記電線束の３ ターンからなる、電機子製造方法。 １２．請求項８．記載の方法において、前記各巻線セグメントは前記電線束の４ ターンからなる、電機子製造方法。 １３．請求項５．記載の方法において、前記堅牢な構造は円筒外鉄状である、電 機子製造方法。 １４．請求項５．記載の方法において、前記ステップ（ｃ）は前記ｎ個の電線束 を巻回して複数個の間隔のとられた細長い巻線セグメントを含む実質的に円筒外 鉄状の前記分布巻線構成とすることからなり、前記巻線セグメントの隣接セグメ ントは互いに接続され、前記複数個の細長い開放空間を有する前記巻線セグメン トはそれと噛み合わされている、電機子製造方法。 １５．請求項１４．記載の方法において、前記複数個の磁束導通部材は実質的に 細長い立方体状の磁束バーとして形成されており、前記分布巻線構成内の前記複 数個の細長い開放空間は実質的に細長い立方体状に形成されている、電機子製造 方法。 １６．請求項５．記載の方法において、ステップ（ｂ）は、（ｉ）前記複数個の 電線束の所望の長さにほぼ等しい所定の円周を有するホイールを設け、 （ｉｉ）巻枠からの電線を前記ホイール上に巻回して前記ホイール周りの所定数 の電線ターンにより形成された第１の電線束を作り、 （ｉｉｉ）前記ホイール上の前記巻線操作が開始される点で前記第１の束を切断 して２つの端部を形成し、（ｉｖ）前記第１の束の周りに保護スリーブを設け、 （ｖ）前記２つの端部間の前記第１の束の中心点をマークし、 （ｖｉ）ステップ（ｉ）〜（ｖ）を繰り返して前記第１の束と同じ第２〜第ｎの 束を形成する、 ことからなる、電機子製造方法。 １７．請求項５．記載の方法において、ステップ（ｃ）は、（ｉ）縦軸に平行な 方位で表面上に複数個のスロットを有するシリンダーを具備し、前記スロットは 前記シリンダーの円周に均一に配置されている巻線マンドレルを設け、 （ｉｉ）一端が前記複数個のスロット内に位置しもう一端は前記シリンダーの前 記表面に直角な方位とされている複数個の着脱自在刃を設け、前記刃の厚さと幅 は前記磁束導通部材と同じであり、隣接する刃間には空間が形成され、 （ｉｉｉ）前記ｎ個の電線束の中の最初の束を前記隣接空間の空間へ挿入して前 記最初の束の前記中心点が前記空間の中間点に位置するようにし、 （ｉｖ）第２〜第ｎ束を前記シリンダーの前記円周周りの第１の方向で前記隣接 空間の第２〜第ｎ隣接空間内へ順次挿入して前記第２〜第ｎ束の前記中心点がそ れぞれ前記空間の中心点に位置するようにし、 （ｖ）前記第１の束の前記２つの端部を前記第２〜第ｎ隣接空間に隣接する次の 第ｎ＋１隣接空間に向って前記第２〜第ｎ束の下の前記第１の方向へ移動し、前 記２つの端部を前記次の第ｎ＋１隣接空間へ挿入し前記第２の端部を緊張して前 記第１の空間と前記第ｎ＋１空間との間にループを形成し、 （ｖｉ）前記第２〜第ｎ束の前記２つの端部を次の隣接空間に向って前記第１の 方向に順次移動することにより連続する第２〜第ｎ束の各々に対してステップ（ ｖ）を繰り返し、前記２つの端部を前記次の隣接空間の各々へ挿入し前記２つの 端部を緊張してループを形成し、（ｖｉｉ）前記第１〜第ｎ束が前記シリンダー の前記円周周りの前記空間の最終空間内へ挿入されるまでステップ（ｖ）および （ｖｉ）を繰り返し、 （ｖｉｉｉ）前記第１〜第ｎ束が前記空間の中の前記最後の空間内へ挿入された 後前記第１〜第ｎ束の端部を成端し、 （ｉｘ）前記シリンダー内の前記スロットから前記刃を取り外し、 （ｘ）前記シリンダーから前記第１〜第ｎ束を分離して、ステップ（ｉ）〜（ｉ ｘ）において編組みされる電線束が前記分布巻線構成を形成するようにする、 ことからなる、電機子製造方法。 １８．請求項５．記載の方法において、ステップ（ｅ）は複数の絶縁微鉄粉粒子 を製造し一緒にプレスすることにより前記磁束導通部材を作成することを含む、 電機子製造方法。 １９．電磁トランスジューサ用電機子の製造方法において、該方法は、 （ａ）おびただしい数の絶縁微鉄粉粒子を製造しその所定量を一緒にプレスする ことにより複数個の細長い個別の高透磁率プリフォーム磁束導通部材を準備し、 （ｂ）各々が所定長を有し、複数本の平行電線により形成されているｎ個の電線 束を作成し、 （ｃ）円周周りに複数個のスロットが均一に配置されている縦軸に平行な面を有 するシリンダーを具備する巻線マンドレルを設け、 （ｄ）一端が前記複数個のスロット内に位置しもう一端が前記シリンダーの前記 表面に直角な複数個の着脱自在な刃を設け、前記刃の厚さと幅は一般的に前記磁 束導通部材と同じであって隣接する刃間に空間が形成され、（ｅ）前記ｎ個の電 線束の中の最初の刃を隣接空間の最初の空間へ挿入して前記最初の束の前記中心 点が前記空間の中間点に位置するようにし、 （ｆ）前記第２〜第ｎ電線束を前記シリンダーの前記円周周りの第１の方向で前 記隣接ブレード間の第２〜第ｎ隣接空間へ順次挿入して前記第２〜第ｎ束の前記 中心がそれぞれ前記空間の中間点に位置するようにし、（ｇ）前記第１束の前記 ２つの端部を前記第２〜第ｎ隣接空間に隣接する次の第ｎ＋１隣接空間に向って 前記第２〜第ｎ束の下の前記第１の方向へ移動させ、前記２つの端部を前記次の 第ｎ＋１隣接空間へ挿入し前記２つの端部を緊張して前記第１空間と前記第ｎ＋ １空間との間にループを形成し、 （ｈ）前記第２〜第ｎ束の前記２つの端部を次の隣接空間に向って前記第１の方 向へ移動し、前記２つの端部を前記次の隣接空間の各々へ挿入し前記２つの端部 を緊張してループを形成することによりステップ（ｇ）を繰り返し、 （ｉ）前記第１〜第ｎ束が前記シリンダーの前記円周周りの前記空間の中の最後 の空間へ挿入されるまでステップ（ｇ）および（ｈ）を繰り返し、 （ｊ）前記第１〜第ｎ束が前記空間の中の前記最後の空間内に挿入された後で前 記第１〜第ｎ束の端部を成端し、（ｋ）前記シリンダー内の前記スロットから前 記刃を取り外し、 （ｌ）前記シリンダーから前記第１〜第ｎ束を分離してステップ（ｃ）〜（ｋ） により編組みされる電線束が分布巻線構成を形成するようにし、前記分布巻線構 成は複数個の間隔のとられた細長い巻線セグメントを含む実質的に円筒状の外鉄 であり隣接する巻線セグメントは互いに接続されており、前記巻線セグメントは 複数個の細長い開放空間と噛み合っており、 （ｍ）その後、前記複数個の磁束導通部材を１対１の関係で前記複数個の開放空 間内へ挿入して前記一つの開放空間内に１個の磁束導通部材のある巻線／磁束導 通部材組立体を構成し、前記複数個の磁束導通部材は実質的に細長い立方体状に 形成され前記複数個の開放空間は実質的に細長い立方体状に形成され、前記電線 束数は６であり前記細長い開放空間の数は１４４であり、（ｎ）前記巻線／磁束 導通部材組立体の周りにエポキシ結合剤を施して堅牢な構造とする、 ことからなる、電機子製造方法。