JPWO2007060908A1 - 回転電機におけるアーマチュアおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

整流子変数がスロット数の二倍に設定される回転電機において、アーマチュアに巻装されるコイルを、磁気バランスがよくなるように巻装する。任意の整流子片８ｂと、該整流子片８ｂと周回り方向一方に隣接する整流子片８ｂとに導通する第一巻線１２を、一方の磁極となる永久磁石３に対向するスロット６ｄ間に巻き方向を正巻として巻装するとともに、同極となる永久磁石３に対向するスロット６ｄ間に正巻として巻装して二つのコイル１３を形成し、前記任意の整流子片８ｂと周回り方向他方に隣接する整流子片８ｂに導通する第二巻線１２を、他方の磁極に対向するスロット６ｄ間に巻き方向を逆巻として巻装するとともに、同極となる永久磁石３に対向するスロット間６ｄに逆巻として巻装し、再度最初の６ｄ間にもどり、都合て二つのコイル１３を形成する構成とする。

Description

本発明は、車両等に搭載される回転電機におけるアーマチュアおよびその製造方法の技術分野に属するものである。

一般に、この種回転電機としては、内周面に複数対の永久磁石により磁極が設けられたヨークと、コアの外周に軸方向に長く、かつ、周回り方向に複数のスロットを形成し、所定の間隙を存したスロット間に巻装される巻線を隣接する整流子片に導通してなるコイルが複数形成されたアーマチュアと、磁極が設けられたヨークとを備えて構成された電動モータが知られている。このような電動モータにおいて、高トルク、かつ、小型化が要求される場合、永久磁石の対数を増やして電動モータを多極化することや、整流子片やスロットの数を多くすることで対応している。ところで、このような電動モータにおいて、コイルの端部が巻回、接続される整流子片と、コイル巻装位置とを軸方向に略対向する状態で重巻した場合、磁気のアンバランスが生じて、トルクリップル等に基づく振れ回りが生じてしまうことが知られている。

この改善策として、整流子片の数をスロットの倍数に設定するとともに、任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向一方に隣接する整流子片とに導通する第一巻線を、一方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を正巻として巻装し、前記任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向他方に隣接する整流子片に導通する第二巻線を、他方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を逆巻として巻装するように構成し、これによって、磁気バランスを向上させるようにしたものが提唱されている（たとえば、特許文献１）。
ＷＯ２００５／０３６７２４

ところが、前記従来のものでは、例えば、１番整流子片に形成された（１番）ライザに懸け回された巻線を、一方の磁極に対向するスロット間において正巻に巻装してコイルを形成し、巻線をスロット間から引き出して２番整流子片の（２番）ライザに懸け回し、他方の磁極に対向するスロット間に引き込んで逆巻に巻装してコイルを形成し、その後、巻線をスロット間から引出して３番整流子片の（３番）ライザに懸け回すという巻装作業を順次行う構成となる。さらにこのものでは、整流子片の数がスロット数の二倍に設定されているため、巻線が引き出される整流子片と、該引き出された巻線が巻装されるスロット間の周回り方向における位置とが大きく離れ、ライザへの懸回がし難くなることがある。このため、整流子片のライザとスロットとのあいだに前記巻線（所謂渡り線）が混み合ってしまい、該部位に巻き太りが発生するばかりでなく、巻装作業がやりにくくなって作業性が劣るという問題がある。そのうえ、ライザの近傍で巻線が重なり合うことも想定され、このようになると、ヒュージング不良、コイルショート等の不具合が生じる惧れがあって問題があり、これらに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、少なくとも二対の磁極を設けたヨークに、隣接する整流子片に導通する巻線を任意のスロット間に予め設定される巻き回数で巻装してなるコイルが周回り方向に複数形成されたアーマチュアを軸承した回転電機において、スロット数を、整流子片の数の半分とし、任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向一方に隣接する整流子片とに導通する第一巻線を、一方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を正巻として巻装し、前記任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向他方に隣接する整流子片に導通する第二巻線を、他方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を逆巻として巻装してコイルを形成するにあたり、第一、第二巻線のうち、少なくとも一方の巻線は、同極となる全ての磁極に対向するスロット間に、所定の巻き方向で、かつ、各スロット間に巻装される巻き回数の和が前記設定される巻き回数となるよう巻装して複数のコイルを形成し、第一巻線が引き出されるスロットと、第二巻線が引き込まれるスロットとが、第一、第二巻線が導通する整流子片の周回り方向両側に位置するようにした回転電機におけるアーマチュアである。
請求項２の発明は、同極となる全ての磁極に対向するスロット間に巻装されて複数のコイルを形成する第一および／または第二巻線は、スロットの整流子片配設側とは反対の端部において引き回されている請求項１に記載の回転電機におけるアーマチュアである。
請求項３の発明は、少なくとも二対の磁極を設けたヨークに、隣接する整流子片に導通する巻線を任意のスロット間に予め設定される巻き回数で巻装してなるコイルが周回り方向に複数形成されたアーマチュアを軸承した回転電機において、スロット数を、整流子片の数の半分とし、任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向一方に隣接する整流子片とに導通する第一巻線を、一方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を正巻として巻装し、前記任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向他方に隣接する整流子片に導通する第二巻線を、他方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を逆巻として巻装してコイルを形成するにあたり、第一、第二巻線のうち、少なくとも一方の巻線は、同極となる全ての磁極に対向するスロット間に、所定の巻き方向で、かつ、各スロット間に巻装される巻き回数の和が前記設定される巻き回数となるようにしながら巻装して複数のコイルを形成して、第一巻線が引き出されるスロットと、第二巻線が引き込まれるスロットとが、第一、第二巻線が導通する整流子片の周回り方向両側に位置するようにした回転電機におけるアーマチュアの製造方法。
請求項４の発明は、同極となる全ての磁極に対向するスロット間に巻装されて複数のコイルを形成する第一および／または第二巻線は、スロットの整流子片配設側とは反対の端部において引き回されている請求項３に記載の回転電機におけるアーマチュアの製造方法である。

請求項１または３の発明とすることにより、磁気バランスが一層向上し、しかも、整流子片とスロットとのあいだの巻線が混雑するのが低減され、巻線の整流子片への固定が、簡単、かつ、確実に行うことができる。
請求項２または４の発明とすることにより、整流子片とスロットとのあいだの巻線の混雑を一層低減できる。

電動モータの一部切欠き断面側面図である。 図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれアーマチュアからコイルを外した状態の正面図、側面断面図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ基端側インシュレータの正面図、断面図、背面図である。 コイルの巻装状態を説明するアーマチュアの正面断面図である。 コイルと整流子片との位置関係を説明するための展開パターン説明図である。 コイルと整流子片との位置関係を説明するための展開パターン説明図である。第二の実施の形態におけるコイルと整流子片との位置関係を説明するための展開パターン説明図である。 第二の実施の形態におけるコイルの巻装状態を説明するアーマチュアの正面断面図である。 第二の実施の形態におけるコイルと整流子片との位置関係を説明するための展開パターン説明図である。 第三の実施の形態におけるコイルと整流子片との位置関係を説明するための展開パターン説明図である。

符号の説明

１ 電動モータ
４ アーマチュア
６ コア材
６ｓ スロット
８ コンミテータ
８ｂ 整流子片
８ｃ ライザ
１２ 巻線
１３ コイル

次ぎに、本発明の第一の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図中、１は車両に搭載する電装品の駆動源となる電動モータ（回転電機）であって、該電動モータ１を構成する有底筒状に形成されたヨーク（モータハウジング）２の内周面には周回り方向に二対のＮ、Ｓ極が形成されるべく永久磁石３が固定され、これによって、同極同士が径方向に対向する四極型の電動モータ１に構成されている。４はアーマチュアであって、該アーマチュア４を構成するアーマチュア軸５には、リング状板材であるコア材６を複数枚積層して構成されたアーマチュアコア７が一体的に外嵌されており、さらに、アーマチュアコア７の先端部に位置してコンミテータ（整流子）８が外嵌固定されている。そして、アーマチュア軸５は、基端部がヨーク２に軸受２ａを介して軸承されており、ヨーク２内において回動自在となるように内装されている。また、ヨーク２の開口端にはカバー２ｂが一体的に設けられるが、該カバー２ｂに設けた軸受２ｃより、アーマチュア軸５の先端部が軸承されている。そして、カバー２ｂとヨーク２とのあいだには、ホルダステー９が挟持状に支持されており、該ホルダステー９には、周回り方向四箇所に位置してブラシホルダ９ａが形成され、該ブラシホルダ９ａにそれぞれブラシ９ｂが出没自在に内装されており、該ブラシ９ｂの突出先端部（内径側先端部）がコンミテータ８に弾圧状に当接（接触）することによって、外部からの電源がブラシ９ｂを介してコンミテータ８に供給されるように構成されており、これらの基本構成は従来通りとなっている。

さて、前記アーマチュアコア７を構成するコア材６は、アーマチュア軸５に一体的に外嵌する内径を有した第一コア材６ａと、該第一コア材６ａよりも大径な内径を有した第二コア材６ｂとの二種類が用いられており、第一コア材６ａの軸方向両端部に第二コア材６ｂを積層することにより、第二コア材６ｂ内径部位とアーマチュア軸５とのあいだに空隙部を形成するようにしている。前記第一、第二コア材６ａ、６ｂの外周部には、それぞれＴ字形のティース６ｃが周回り方向に十個形成されており、これによって、アーマチュアコア７の外周には、隣接するティース６ｃのあいだに軸芯方向に凹設された蟻溝状のスロット６ｄが、軸方向に長く、かつ、周回り方向に十個形成されている。
さらに、アーマチュアコア７は、軸方向先端側と基端側とに位置して一対インシュレータ１０、１１がそれぞれ一体的に設けられるが、これらインシュレータ１０、１１は、第二コア材６ｂと略同形状に形成されており、コア材６の複数枚のティース６ｃの側片に外嵌する側片１０ａ、１１ａが形成されている。さらに、本実施の形態では、これらインシュレータ１０、１１のうち、コンミテータ８側とは反対側となる基端側に位置する第二コア材６ｂに沿って配される基端側インシュレータ１１は、基端側に延出する筒状の規制片１１ｃが一体に形成されている。

一方、前記コンミテータ８はアーマチュア軸５に外嵌するリング状体８ａの周面に、導電性長板材で構成された複数の整流子片８ｂを、互いに絶縁する状態で周回り方向並列状に配して構成されるが、整流子片８ｂは、スロット６ｄの数の倍である二十個が設けられており、これによって、電動モータ１は、四極、十スロット６ｄ、二十整流子片８ｂに構成されている。さらに、各整流子片８ｂのアーマチュアコア７側の端部には、ライザ８ｃがそれぞれ形成されているが、これら各ライザ８ｃは、外径方向に突出し、該突出端部がコンミテータ側に折り返し状に折曲された形状に形成されている。
ところで、アーマチュアコア７の基端側に設けられたインシュレータ１１に形成された規制片１１ｃは、コンミテータ８のライザ８ｃの外径部位に対向して形成されており、後述するように、アーマチュアコア７のティース６ｃに巻線１２を巻装してコイル１３を形成する場合に、スロット６ｄのあいだの渡り線１４（スロット６ｄのあいだを引き回される巻線１２）を規制片１１ｃに沿って引き回すように構成され、これによって、アーマチュア軸５の基端側における渡り線１４がライザ８ｃに対向する部位（内径側部位）において引き回されることがないように構成されている。

そして、前記アーマチュアコア７の任意の箇所に位置し、かつ所定間隔を存するスロット６ｄ間に、エナメル被覆の巻線１２を後述する巻装手順により巻装することで、アーマチュアコア７の外周に２０個のコイル１３が巻装されるように構成されている。これら各コイル１３の巻き始め端部と巻き終り端部となる巻線１２は、各対応する整流子片８ｂのライザ８ｃに懸回され（フッキングされ）、該懸回された巻き始め端部および巻き終り端部となる巻線１２を、ライザ７ｃ部位（懸回部位）においてフュージングすることで整流子片８ｂと巻線１２、即ち、対応するコイル１３との導通がなされるように構成されている。

次に、コイル１３の巻装手順について、図４〜６に基づいて説明する。
ここで、アーマチュア４の整流子片８ｂが二十個設けられるのに対し、スロット６ｄを、整流子片８ｂの半数である十個設けるものにおいて、該アーマチュア４に対し通常汎用される重ね巻きを実施した場合、巻線を、一つのスロットをあいだにおいたスロット間に巻装することにより、任意の整流子片を基準として両側部に隣接する整流子片にそれぞれ導通して形成される一対のコイルは、巻装方向が同じ状態のものになっている。これに対し、本発明のものでは、任意の整流子片８ｂを基準として両側部に隣接する整流子片８ｂにそれぞれ導通するように形成される一対のコイル１３は、巻装方向が一方は正巻状、他方は逆巻状に巻装されたものが形成されるように設定されている。
尚、図４はアーマチュアコア７に巻線１２を巻装する手順を説明する断面図であって、このようにして形成されたコイル１３断面における巻線１２の巻き方向が●印と×印とにより示されている。因みに、●印は、図面奥から手前側に向く巻線方向を示し、×印は、図面手枚から奥側に向く巻線方向を示す。また、図５は、巻線１２が跨ぐスロット６ｄの位置をコイル１３上方の符号で示し、コイル１３の位置と、該コイル１３に導通する整流子片８ｂ（ライザ８ｃ）との位置関係を説明するためのパターン説明図である。さらに、図６は整流子片８ｂ、スロット６ｄ、コイル１３との位置関係を説明するためにアーマチュア４を展開した図面となっており、隣接するティース６ｃとのあいだの空隙がスロット６ｄに相当している。

これらの図面において、各ライザ８ｃには１〜２０の番号を附し、各スロット６ｄにはＩ〜Ｘの番号を附し、巻装される二十個のコイル１３には、それぞれ巻線１２が跨ぐスロット番号を基準とする符号を附して説明する。
つまり、本実施の形態のアーマチュア４に巻装されるコイル１３は、巻線１２を、一個のスロット６ｄをあいだにおいたスロット６ｄ間に、総巻回数Ｍとなるように構成されている。具体的には、巻線１２の一端を、１番ライザに導通する状態で巻き始めた場合、該１番ライザ８ｃに懸け回された巻線１２は、ＩＩＩ番スロット６ｄをあいだにおく状態でＩＩ−ＩＶ番スロット６ｄ間において、総巻回数Ｍを奇数とした場合では（Ｍ／２−０．５）回、総巻回数Ｍを偶数とした場合では（Ｍ／２−１）または（Ｍ／２）回巻装して正巻ＩＩＩ番コイル１３を形成する。続いて、巻線１２を、ＩＩ番スロット６ｄより（アーマチュア軸５）軸方向基端側（反コンミテータ８側）に引き出し、該ＩＩ番スロット６ｄからＩＸ番スロット６ｄの基端側へ引き回すことにより渡り線１４を形成し、該ＩＸ番スロット６ｄより軸方向先端側に引き出し、この状態から続けてＶＩＩＩ番スロットをあいだにおく状態でＩＸ−ＶＩＩ番スロット６ｄ間において、総巻回数Ｍを奇数とした場合では（Ｍ／２−０．５）回、総巻回数Ｍを偶数とした場合では（Ｍ／２）または（Ｍ／２−１）回（１２または１１回）回巻装して、前記正巻ＩＩＩ番コイル１３とは径方向に対向する周回り位置に位置する正巻ＶＩＩＩ番コイル１３を形成し、これを、ＩＸ番スロット６ｄから先端側に引き出して２０番ライザ８ｃに懸け回す。因みに、１番ライザ８ｃから引き出されて正巻ＩＩＩ番、ＩＩ番スロット６ｄからＩＸ番スロット６ｄへ引き回される渡り線１４、正巻ＶＩＩＩ番コイルを形成して２０番ライザ８ｃに懸け回される巻線１２が本発明の第一巻線に相当する。

続いて、２０番ライザから引き出された巻線１２をＩ番スロット６ｄに引き込み、Ｘ番スロット６ｄをあいだにおく状態でＩ−ＩＸ番スロット６ｄ間において、総巻回数Ｍを奇数とする場合では（Ｍ／２−０．５）回、総巻回数Ｍを偶数とする場合では（Ｍ／２−１）回巻装して逆巻Ｘ番コイル１３を形成した後、これを、Ｉ番スロット６ｄにおける軸方向基端側に引き出し、該Ｉ番スロット６ｄからＩＶ番スロット６ｄの基端側に引き回して渡り線１４を形成し、この状態から巻線をＶ番スロット６ｄをあいだにおく状態でＩＶ−ＶＩ番スロット６ｄ間において、総巻回数Ｍを奇数とした場合では（Ｍ／２−０．５）回、総巻回数Ｍを偶数とする場合では（Ｍ／２）回巻装して、前記逆巻Ｘ番コイルとは径方向に対向する周回り位置に位置する逆巻Ｖ番コイル１３を形成し、ＶＩ番スロット６ｄの基端側に引き出された巻線１２を渡り線１４としてＸ番コイル１３を構成するＩＸ番スロット６ｄ側に引き回し、ＩＸ番スロット６ｄの先端側に引き出した巻線１２を、１９番ライザ８ｃに懸け回す。因みに、２０番ライザ８ｃから引き出されて、逆巻Ｘ番コイル１３、Ｉ番スロット６ｄからＩＶ番スロット６ｄへ引き回される渡り線１４、逆巻Ｖ番コイル１３、ＶＩ番スロット６ｄからＩＸ番スロット６ｄへ引き回される渡り線１４、ＩＸ番スロット６ｄから引き出して１９番ライザ８ｃに懸け回される巻線１２が本発明の第二巻線に相当する。
このように巻装することにより、２０番ライザ８ｃを基準として、周回り方向一方に隣接する整流子片８ｃとのあいだ（１番と２０番）に導通する正巻ＩＩＩ番コイル１３と正巻ＶＩＩＩ番コイル１３が例えば永久磁石３に対向したとき、周回り方向他方に隣接する整流子片８ｃとのあいだ（２０番と１９番）に導通する逆巻Ｘ番コイルと逆巻Ｖ番コイルとはＳ極に対向した状態となり、２０番ライザ８ｃを介してこれらコイル１３に電源供給がなされたとき、これらのコイル１３がそれぞれの全ての極に対応して励磁し、磁気バランスが一層優れるように設定されている。

さらに、１９番ライザ８ｃから引き出された巻線１２は、正巻ＩＩ番コイル１３、正巻ＶＩＩ番コイル１３を形成して１８番ライザ８ｃに引き込まれ（フッキングされ）、１８番ライザ８ｃから引き出された巻線１２は、逆巻ＩＸ番コイル１３、逆巻ＩＶ番コイル１３を形成し、そして、逆巻ＩＸ番コイル１３に戻ってから１７番ライザ８ｃに引き込まれる。続いて、１７番ライザ８ｃから引き出された巻線１２は、正巻Ｉ番コイル１３、正巻ＶＩ番コイル１３を形成して１６番ライザ８ｃに引き込まれ、１６番ライザ８ｃから引き出された巻線１２は、逆巻ＶＩＩＩ番コイル１３、逆巻ＩＩＩ番コイル１３を形成し、そして、逆巻ＶＩＩＩ番コイル１３に戻ってから１５番ライザ８ｃに引き込まれるというように、図５に示されるような巻装手順で巻装されるように設定されている。尚、図５、８、９は、コイル１３を表すパターン図の上方に、コイル１３の番号を矢印を用いて示すことによりコイル１３の形成順位が表示されている。

ここで、本実施の形態では、アーマチュアコア７に対し、ダブルフライヤーを用いて巻線１２を巻装するように構成されており、１番ライザ８ｃと１１番ライザ８ｃとに巻線１２を懸け回し、点対称状態で巻線１２を巻装するように構成されている。従って、１１番ライザ８ｃから引き出された巻線１２は、正巻ＶＩＩＩ番コイル１３、正巻ＩＩＩ番コイル１３を形成して１０番ライザ８ｃに引き込まれ、１０番ライザ８ｃから引き出された巻線１２は、逆巻Ｖ番コイル１３、逆巻Ｘ番コイル１３を形成し、そして、逆巻Ｖ番コイル１３に戻ってから９番ライザ８ｃに引き込まれる。続いて、９番ライザ８ｃから引き出された巻線１２は、正巻ＶＩＩ番コイル１３、正巻ＩＩ番コイル１３を形成して８番ライザ８ｃに引き込まれ、８番ライザ８ｃから引き出された巻線１２は、逆巻ＩＶ番コイル１３、逆巻ＩＸ番コイル１３を形成し、そして、逆巻ＩＶ番コイル１３に戻ってから７番ライザ８ｃに引き込まれるというように、図５に示されるような巻装手順で巻装されるように設定されている。
これによって、任意のスロット６ｄ間にはＭ回巻装されたコイル１３が二個づつ形成されることになり、従来のコイルと同様のコイル巻装状態となるように設定されている。

そして、本実施の形態のものでは、任意のライザ８ｃ（整流子片８ｂ）を基準として、周回り方向一方に隣接するライザ８ｃに接続する第一巻線１２と、周回り方向他方に隣接するライザ８ｃに接続する第二巻線１２とは、それぞれ、同極となる全ての磁極（永久磁石３）に対向する部位に位置して直列接続されるコイル１３を形成する構成となっている。これによって、前述したように、磁気バランスが優れるとともに、図４、６に示すように、巻線１２が引き出される任意のスロット６ｄと、該引き出された巻線１２が懸回するライザ８ｃと、該ライザ８ｃから引き出された巻線が引き込まれるスロット６ｄとの位置関係が、ライザ８ｃ形成位置を基準として、巻線１２が引き出されるスロット６ｄと巻線が引き込まれるスロット６ｄとが周回り方向反体方向となり、しかも、ライザ８ｃの近傍に位置することになり、ライザ８ｃに巻線１２を懸回する場合に、ライザ８ｃとスロット６ｄとのあいだに巻線１２が混み合うようなことがなく、そのうえ、巻線１２を、ライザ８ｃの基端側で交差させる状態となる所謂αフックとして懸回させることができるように構成されている。

また、このように巻線１２を巻装する場合に、任意のライザ８ｃとそれに隣接するライザ８ｃに導通されて、直列接続される複数のコイル１３を形成するにあたり、巻線１２を、一方のコイル１３を構成するためのスロット６ｄから他方のコイル１３を構成するためのスロット６ｄへ引き回すための渡り線１４を、スロット６ｄのコンミテータ８側（軸方向先端側）ではなく、軸方向基端側において引き回す構成としており、この場合に、アーマチュアコア７の軸方向基端側に設けられた基端側インシュレータ１１に規制片１１ｃが形成されており、該規制片１１ｃの外径側に沿って巻線１２を引き回すことにより、巻線１２が規制片１１ｃよりも内径側、つまり、アーマチュア軸５側にずれ込むことがないようにしている。

また、このものでは、ライザ８ｃは外径方向に延出する形状となっており、ライザ８ｃに懸回された巻線１２を導通するためのヒュージング作業は、ヒュージング用の装置を、径方向に延出するライザ８ｃに対し直交する状態となるよう軸方向先端側と基端側とから挿し込み、ライザ８ｃの表裏を挟み込むようにして行われる。この場合に、軸方向基端側において、アーマチュアコア７にはライザ８ｃの外径側に位置して規制片１１ｃが形成されたインシュレータ１１が設けられていて、コイル１３からコイル１３へ引き回される渡り線１４は規制片１１ｃによりこれより内側に巻かれてしまうことはなく、ヒュージング作業が円滑、かつ、容易に行えるように構成されている。

叙述の如く構成された本形態において、前述したように、ヨーク２は四極を構成している一方、アーマチュア４に巻線１２を巻装するにあたり、アーマチュア４に設けられる整流子片８ｂは二十個であるのに対し、アーマチュアコア７の外周に形成されるスロット６ｄは十個のものになっていて、任意の整流子片８ｂを基準として周回り方向一方側に隣接する整流子片８ｂに導通する第一巻線１２と、周回り方向他方側に隣接する整流子片８ｂに導通する第二巻線１２とにより形成されるコイル１３は、互いに異極に対向せしめられ、かつ、一方は正巻、他方は逆巻のコイル１３として巻装され、しかも、全ての永久磁石３の対向部位に位置するべく二つづつ形成されている。これによって、磁気のバランスの一層の向上を図ることができ、トルクリップル等に基づく振れ回りの低減がなされ、低振動、低騒音で、かつ、優れた性能を有した回転電機とすることができる。
そのうえ、このものでは、任意のライザ８ｃから周回り方向に隣接するライザ８ｃに導通する巻線１２を、同極となる磁極に対向するスロット６ｄ間に巻装してコイル１３を複数形成する構成となっており、巻線１２が引き出される任意のスロット６ｄと、該引き出された巻線１２が懸回するライザ８ｃと、該ライザ８ｃから引き出された巻線が引き込まれるスロット６ｄとの位置関係が、ライザ８ｃの周回り方向両方向で、かつ、ライザ８ｃの近傍に両スロット６ｄが位置する関係となるように引き出されており、しかもこの状態が規則的になされている。これによって、ライザ８ｃ（コンミテータ８）とスロット６ｄ（アーマチュアコア７）とのあいだに巻線１２が混み合うことを回避でき、巻き太りを防止し、巻装作業を容易にすることができる。そのうえ、ライザ８ｃへの巻線１２の懸回をαフックとすることが容易にできるので、ライザ８ｃへの巻線１２の固定が簡単になるうえ、一層確実になり、ヒュージング作業を円滑に行うことができる。

さらに、このものにおいて、一対のライザ８ｃに導通するコイル１３を複数形成する構成であるため、スロット６ｄの一端部において巻線１２を引き回すことになるが、このものでは、スロット６ｄのコンミテータ８配設部位とは反対側の端部において巻線１２を引き回す構成としたので、コンミテータ８とアーマチュアコア７とのあいだの巻線１２の混雑を一層解消することができ、信頼性の高いアーマチュア４とすることができる。

尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、図７、８に示す第二の実施の形態のように構成することができる。
前記第二の実施の形態における電動モータ１は、前記第一の実施の形態と同様に四極、十スロット６ｄ、二十整流子片８ｂの電動モータに構成されている。そして、このものでも各コイル１３の総巻装回数をＭとして形成するが、この場合に、１番ライザ８ｃに懸け回されてＩＩ番スロット６ｄに引き込まれる第一巻線１２については、前記第一の実施の形態と同様であり、ＩＩＩ番スロット６ｄをあいだにおく状態でＩＩ−ＩＶ番スロット６ｄ間において、総巻回数Ｍを奇数とした場合では（Ｍ／２−０．５）回、総巻回数Ｍを偶数とした場合では（Ｍ／２−１）または（Ｍ／２）回巻装して正巻ＩＩＩ番コイル１３を形成する。続いて、巻線１２を、ＩＩ番スロット６ｄにおける（アーマチュア軸５）軸方向基端側（反コンミテータ８側）に引き出し、該ＩＩ番スロット６ｄからＩＸ番スロット６ｄの基端側において渡り線１４を形成し、該ＩＸ番スロット６ｄの先端側に引き出し、この状態から巻線１２をＶＩＩＩ番スロットをあいだにおく状態でＩＸ−ＶＩＩ番スロット６ｄ間において、総巻回数Ｍを奇数とした場合では（Ｍ／２−０．５）回、総巻回数Ｍを偶数とした場合では（Ｍ／２）または（Ｍ／２−１）回巻装して正巻ＶＩＩＩ番コイル１３を形成し、ＩＸ番スロット６ｄから先端側に引き出された巻線１２が２０番ライザ８ｃに懸け回されている。

そして、２０番ライザから引き出された第二巻線１２は、Ｉ番スロット６ｄに引き込まれ、Ｘ番スロット６ｄをあいだにおく状態でＩ−ＩＸ番スロット６ｄ間においてＭ回巻装して逆巻Ｘ番コイルを形成し、ＩＸ番スロット６ｄの先端側に引き出して１９番ライザ８ｃに懸け回すように設定されており、第二巻線１２については、一対の整流子片８ｂに導通するコイル１３は一つだけ形成されるように構成されている。
そして、このものにおいても、第一巻線１２については、同極となる磁極の全てに対向してコイル１３が巻装する構成としたので磁気バランスを優れたものにできる。さらに、この場合でも、第一、第二巻線１２が導通するライザ８ｃを基準としたとき、第一巻線１２が引き出されるスロット６ｄと、第二巻線１２が引き込まれるスロット６ｄとが、周回り方向両方向に位置する構成となるので、ライザ８ｃとスロット６ｄとのあいだに巻線が混み合うことがなく、巻き太りを防止し、巻装作業を容易にでき、ライザ８ｃへの巻線１２の懸回（フッキング）を容易にαフックとすることができ、巻線１２が確実にライザ８ｃに固定されてヒュージング作業を円滑にできる。

つぎに、図９に示す第三の実施の形態について説明する。
このものは、スロット６ｄに対し整流子片８ｂが二倍あることから、径方向に対向する位置関係にある整流子片８ｂは等価となり、任意の整流子片８ｂに隣接する整流子片８ｂを等価となる整流子片８ｂに置き換えてコイル１３を形成したものである。
この場合では、各コイル１３の総巻装回数をＭとしたとき、１番ライザ８ｃと等価である１１番ライザ８ｃから引き込まれる第一巻線１２は、ＶＩＩＩ番スロット６ｄをあいだにおく状態でＶＩＩ−ＩＸ番スロット６ｄ間において、総巻回数Ｍを奇数とした場合では（Ｍ／２−０．５）回、総巻回数Ｍを偶数とした場合では（Ｍ／２−１）または（Ｍ／２）回巻装して正巻ＶＩＩＩ番コイル１３を形成した後、巻線１２を、ＶＩＩ番スロット６ｄにおける（アーマチュア軸５）軸方向基端側（反コンミテータ８側）に引き出し、該ＶＩＩ番スロット６ｄからＩＶ番スロット６ｄの基端側に引き回して渡り線１４を形成し、該ＩＶ番スロット６ｄの先端側に引き出し、この状態から巻線１２をＩＩＩ番スロット６ｄをあいだにおく状態でＩＶ−ＩＩ番スロット６ｄ間において、総巻回数Ｍを奇数とした場合では（Ｍ／２−０．５）回、総巻回数Ｍを偶数とした場合では（Ｍ／２）または（Ｍ／２−１）回巻装して正巻ＩＩＩ番コイル１３を形成し、ＩＩ番スロット６ｄの基端側からＩＸ番スロット６ｄの基端側に引き回し、該ＩＸ番スロット６ｄの先端側に引き出した状態から２０番ライザ８ｃに懸け回されている。

そして、２０番ライザから引き出された第二巻線１２は、Ｉ番スロット６ｄに引き込まれ、Ｘ番スロット６ｄをあいだにおく状態でＩ−ＩＸ番スロット６ｄ間において、総巻回数Ｍを奇数とする場合では（Ｍ／２−０．５）回、総巻回数Ｍを偶数とする場合では（Ｍ／２−１）回巻装して逆巻Ｘ番コイル１３を形成し、Ｉ番スロット６ｄの基端側に引き出したものをＩＶ番スロット６ｄの基端側に引き回して渡り線１４を形成し、Ｖ番スロット６ｄをあいだにおいたＩＶ−ＶＩ番スロット６ｄ間において逆巻Ｖ番コイル１３を巻装し、ＩＶ番スロット６ｄの先端側に引き出した第二巻線を１９番ライザ８ｃと等価となる９番ライザ８ｃに懸け回すように設定されており、以降、図９に示す順で巻装されている。
そして、このものにおいても、第一、第二巻線１２がともに、同極となる磁極の全てに対向してコイル１３が巻装する構成としたので磁気バランスが優れたものにできる。さらに、この場合でも、第一、第二巻線１２が導通するライザ８ｃを基準としたとき、周回り方向一方に隣接するライザ８ｃと等価となるライザ８ｃに導通する第一巻線１２が引き出されるスロット６ｄと、周回り方向他方に隣接するライザ８ｃと等価となるライザ８ｃに導通する第二巻線１２が引き込まれるスロット６ｄとが、周回り方向両方向に位置する構成となるので、ライザ８ｃとスロット６ｄとのあいだに巻線が混み合うことがなく、巻き太りを防止し、巻装作業を容易にでき、ライザ８ｃへの巻線１２の懸回を容易にαフックすることができ、巻線１２が確実にライザ８ｃに固定されてヒュージング作業を円滑にできる。

本発明は、車両等に搭載される回転電機におけるアーマチュアおよびその製造方法に有用であって、アーマチュアに巻線を巻装するにあたり、アーマチュアに設けられる整流子片を２０個、スロットを１０個とし、さらに、隣接するコイルを互いに異極に対抗せしめて、一方を正巻、他方を逆巻とすることで、磁気バランスが一層向上し、しかも、整流子片とスロットとのあいだの巻線が混雑するのが低減され、巻線の整流子片への固定が、簡単、かつ、確実に行うことができる。

Claims (4)

1. 少なくとも二対の磁極を設けたヨークに、隣接する整流子片に導通する巻線を任意のスロット間に予め設定される巻き回数で巻装してなるコイルが周回り方向に複数形成されたアーマチュアを軸承した回転電機において、スロット数を、整流子片の数の半分とし、任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向一方に隣接する整流子片とに導通する第一巻線を、一方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を正巻として巻装し、前記任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向他方に隣接する整流子片に導通する第二巻線を、他方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を逆巻として巻装してコイルを形成するにあたり、第一、第二巻線のうち、少なくとも一方の巻線は、同極となる全ての磁極に対向するスロット間に、所定の巻き方向で、かつ、各スロット間に巻装される巻き回数の和が前記設定される巻き回数となるよう巻装して複数のコイルを形成し、第一巻線が引き出されるスロットと、第二巻線が引き込まれるスロットとが、第一、第二巻線が導通する整流子片の周回り方向両側に位置するようにした回転電機におけるアーマチュア。
2. 同極となる全ての磁極に対向するスロット間に巻装されて複数のコイルを形成する第一および／または第二巻線は、スロットの整流子片配設側とは反対の端部において引き回されている請求項１に記載の回転電機におけるアーマチュア。
3. 少なくとも二対の磁極を設けたヨークに、隣接する整流子片に導通する巻線を任意のスロット間に予め設定される巻き回数で巻装してなるコイルが周回り方向に複数形成されたアーマチュアを軸承した回転電機において、スロット数を、整流子片の数の半分とし、任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向一方に隣接する整流子片とに導通する第一巻線を、一方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を正巻として巻装し、前記任意の整流子片と、該整流子片の周回り方向他方に隣接する整流子片に導通する第二巻線を、他方の磁極に対向するスロット間に巻き方向を逆巻として巻装してコイルを形成するにあたり、第一、第二巻線のうち、少なくとも一方の巻線は、同極となる全ての磁極に対向するスロット間に、所定の巻き方向で、かつ、各スロット間に巻装される巻き回数の和が前記設定される巻き回数となるようにしながら巻装して複数のコイルを形成して、第一巻線が引き出されるスロットと、第二巻線が引き込まれるスロットとが、第一、第二巻線が導通する整流子片の周回り方向両側に位置するようにした回転電機におけるアーマチュアの製造方法。
4. 同極となる全ての磁極に対向するスロット間に巻装されて複数のコイルを形成する第一および／または第二巻線は、スロットの整流子片配設側とは反対の端部において引き回されている請求項３に記載の回転電機におけるアーマチュアの製造方法。

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