JPH11341722A - 電機子及び電機子の巻線方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高出力を保持しつつ直流モータの小型化を図
ることができる電機子及び電機子の巻線方法を提供す
る。 【解決手段】 第４セグメント４に引っかけた接続用巻
線２５を起電力用巻線２４として、第４ロット２０ｄ，
第５スロット２０ｅ間の第５ティース２１ｅにＮ回巻回
する。この後、起電力用巻線２４を回転軸１４に絡み付
くように回転軸１４に沿ってほぼ１周まわしてからセグ
メントピッチに対応する第９セグメント９に引っかける
ことにより、第５ティース２１ｅにおける第１回目の巻
装が終了する。これと同時に既に第１回目の接続用巻線
２５及び起電力用巻線２４を巻装した第２ティース２１
ｂに起電力用巻線２４だけを巻装する。つまり、第８セ
グメント８に起電力用巻線２４を結線し、第２ティース
２１ｂについて、起電力用巻線２４をＮ回巻回する。こ
の後、起電力用巻線２４をセグメントピッチに対応する
第３セグメント３に引っかけることにより、第２ティー
ス２１ｂにおける第２回目の巻装が終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電機子及び電機子の
巻線方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】直流モータの出力は電機子の起電力用巻
線に流れる電流の大きさに比例する。起電力用巻線の断
面積が大きいほどつまり起電力用巻線の太さが太いほど
損失を小さくして、起電力用巻線に大きな電流を流すこ
とができる。従って、直流モータにおいては、高出力を
得るためには、巻数が同じならば起電力用巻線が太いほ
うが有利である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、太い起電力
用巻線を使用して電機子のティースに巻回するとき、図
１０に示すように、起電力用巻線４４の曲げ半径Ｒが大
きくなり、起電力用巻線４４はティース４１の上下両端
から外方へ浮いてしまう。つまり、電機子のコイルエン
ドの飛び出し長Ｈは長くなる。このため、太い起電力用
巻線４４にて巻装された電機子のコイルエンドが大きく
膨らんでしまい、直流モータのさらなる小型化を図る上
で問題点があった。

【０００４】本発明は、上記の問題点を鑑みなされたも
のであって、その目的は高出力を保持しつつ直流モータ
の小型化を図ることができる電機子及び電機子の巻線方
法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、起電力用巻線が集中巻に
て巻装される電機子において、それぞれのティースに巻
装された起電力用巻線は、ｎ（ｎは２以上の整数であ
る）本の起電力用巻線で巻装され、その各起電力用巻線
は対応するセグメント間に互いに並列に結線されている
ことを要旨とする。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の電機子において、前記ｎ本の起電力用巻線はそれぞれ
同一断面積であることを要旨とする。請求項３に記載の
発明は、請求項２に記載の電機子において、前記ｎ本の
起電力用巻線はそれぞれティースに対して巻回数が同じ
であることを特徴とする電機子。

【０００７】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１に記載の電機子において、電機子は、スロ
ット数が５個、コンミテータのセグメントの数が１０個
であることを要旨とする。

【０００８】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１に記載の電機子において、電機子は、スロ
ット数が７個、コンミテータのセグメントの数が２１個
であることを要旨とする。

【０００９】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれか１に記載の電機子に起電力用巻線を巻装する
電機子の巻線方法において、それぞれのティースに巻装
された起電力用巻線は、２本の起電力用巻線で巻装さ
れ、前記２本の起電力用巻線はそれぞれ異なる２個の巻
線機構により第１回目の起電力用巻線と第２回目の起電
力用巻線に分けて巻装されるとともに、該異なる２個の
巻線機構は同時に２個のティースに起電力用巻線を巻装
することを要旨とする。

【００１０】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
互いに並列関係にあるｎ本の起電力用巻線をティースに
巻装した場合と、１本の起電力用巻線でティースに巻装
する場合とを比較したとき、その巻数をそれぞれ同じに
すると、ｎ本の起電力用巻線の各断面積の和は１本で巻
装した起電力用巻線の断面積となる。ｎ本の起電力用巻
線をティースに巻装した場合は、各起電力用巻線の断面
積（太さ）が小さくなることから、ティースに巻装する
際の曲げ半径は小さくなる。その結果、１本の太い起電
力用巻線を使用した場合と同様な出力を保持しつつ、コ
イルエンドの飛び出しを短くでき、モータの小型化を図
ることができる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、互いに並
列関係にあるｎ本の起電力用巻線をティースに巻装した
場合と、１本の起電力用巻線でティースに巻装する場合
とを比較したとき、その巻数をそれぞれ同じにすると、
ｎ本の起電力用巻線の各断面積は１本で巻装した起電力
用巻線の断面積の１／ｎとなる。ｎ本の起電力用巻線を
ティースに巻装した場合は、各起電力用巻線の断面積
（太さ）が１／ｎと小さくなることから、ティースに巻
装する際の曲げ半径は小さくなる。その結果、１本の太
い起電力用巻線を使用した場合と同様な出力を保持しつ
つ、コイルエンドの飛び出しを短くでき、モータの小型
化を図ることができる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、互いに並
列関係にあるｎ本の起電力用巻線をティースに巻装した
場合と、１本の起電力用巻線でティースに巻装する場合
とを比較したとき、その巻数をそれぞれ同じであるた
め、ｎ本の起電力用巻線の各断面積は１本で巻装した起
電力用巻線の断面積の１／ｎとなる。ｎ本の起電力用巻
線をティースに巻装した場合は、各起電力用巻線の断面
積（太さ）が小さくなることから、ティースに巻装する
際の曲げ半径は小さくなる。しかも、ｎ本の起電力用巻
線を１ティースに巻装した電機子は１本でティースに巻
装した電機子と実質的に同じ太さの起電力用巻線で、同
じ巻数とすることができるため、同等の出力を保持する
ことができる。その結果、１本の太い起電力用巻線を使
用した場合と同様な出力を保持しつつ、コイルエンドの
飛び出しを短くでき、モータの小型化を図ることができ
る。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、スロット
数が５個、コンミテータのセグメントの数が１０個であ
る電機子では、互いに並列関係にあるｎ本の起電力用巻
線をティースに巻装した場合と、１本の起電力用巻線で
ティースに巻装する場合とを比較したとき、その巻数を
それぞれ同じにすると、ｎ本の起電力用巻線の各断面積
は１本で巻装した起電力用巻線の断面積の１／ｎとな
る。ｎ本の起電力用巻線をティースに巻装した場合は、
各起電力用巻線の断面積（太さ）が小さくなることか
ら、ティースに巻装する際の曲げ半径は小さくなる。そ
の結果、１本の太い起電力用巻線を使用した場合と同様
な出力を保持しつつ、コイルエンドの飛び出しを短くで
き、モータの小型化を図ることができる。

【００１４】請求項５に記載の発明によれば、スロット
数が７個、コンミテータのセグメントの数が２１個であ
る電機子では、互いに並列関係にあるｎ本の起電力用巻
線をティースに巻装した場合と、１本の起電力用巻線で
ティースに巻装する場合とを比較したとき、その巻数を
それぞれ同じにすると、ｎ本の起電力用巻線の各断面積
は１本で巻装した起電力用巻線の断面積の１／ｎとな
る。ｎ本の起電力用巻線をティースに巻装した場合は、
各起電力用巻線の断面積（太さ）が小さくなることか
ら、ティースに巻装する際の曲げ半径は小さくなる。そ
の結果、１本の太い起電力用巻線を使用した場合と同様
な出力を保持しつつ、コイルエンドの飛び出しを短くで
き、モータの小型化を図ることができる。

【００１５】請求項６に記載の発明によれば、２本の起
電力用巻線はそれぞれ異なる２個の巻線機構により第１
回目の起電力用巻線と第２回目の起電力用巻線に分けて
巻装されるとともに、該異なる２個の巻線機構は同時に
２個のティースに起電力用巻線を巻装するため、１個の
巻線機構にて１つのティースにずつ起電力用巻線を巻装
することに比べ、ワインディングのサイクルタイムを低
減することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。図１に示すように、直流
機としての直流モータ１１を構成するモータハウジング
１２内には電機子１３が収容され、その電機子１３の回
転軸１４は軸受１５，１６にて回転可能に支持されてい
る。モータハウジング１２の内壁には、電機子１３を囲
むようにｍ個の界磁１７が配置されている。本実施形態
では、４個の界磁１７が配置されている。

【００１７】電機子１３の外周には回転軸１４の軸線と
平行なｓ（＝ｍ＋１）個のスロット２０が設けられてい
る。スロット２０は、図２に示すように、くさび状の溝
に形成されている。本実施形態では、５（＝４＋１）個
のスロット２０が形成されている。また、各スロット２
０間には、スロット２０側に延びた突部を有するティー
ス２１が形成されている。ティース２１の突部は隣接す
る両スロット２０を覆うように突出形成され、該ティー
ス２１は径方向に延びたＴ字断面形状に形成されてい
る。

【００１８】電機子１３の一端には、コンミテータ２２
が設けられている。コンミテータ２２は（ｍ×ｓ／２）
個のセグメント２３から構成されていて、本実施形態で
は１０（＝４×５／２）個のセグメント２３が設けられ
ている。そして、スロット２０間のティース２１に従来
の起電力用巻線の１／２断面積を有する起電力用巻線２
４を２個の巻線機構３１ａ，３１ｂにて巻き付けること
により、電機子１３に起電力用巻線２４が巻装される。

【００１９】次に、電機子１３に起電力用巻線２４を集
中巻にて巻装する場合の巻線方法について図２〜図６に
従って説明する。図２に示すように、第１巻線機構３１
ａのフォーマ３２ａ（以下第１フォーマ３２ａという）
及び第２巻線機構３１ｂのフォーマ３２ｂ（以下第２フ
ォーマ３２ｂという）は、起電力用巻線２４を所定のス
ロットピッチでスロット２０内に導けるようにスロット
ピッチに対応した長さに形成されている。本実施形態で
は、第１フォーマ３２ａ及び第２フォーマ３２ｂはティ
ース２１の１個分の長さに形成されている。また、第１
フォーマ３２ａと第２フォーマ３２ｂとは、ティース２
１を１個分挟んだ位置となる間隔に配置されている。そ
して、両巻線機構３１ａ，３１ｂのそれぞれの図示しな
いフライヤにより起電力用巻線２４が第１及び第２フォ
ーマ３２ａ, ３２ｂの回りに巻回されて、挿入すべき２
つのスロット２０間に起電力用巻線２４が巻装される。
なお、両巻線機構３１ａ，３１ｂから繰り出される起電
力用巻線２４は同一材質で、同一の断面積（太さ）の起
電力用巻線２４が使用されている。

【００２０】なお、図２〜図６では、巻線方法を分かり
やすく説明するために、５個のスロット２０をそれぞれ
区別するために番号「２０」に「ａ」〜「ｅ」の符号を
付して第１〜第５スロット２０ａ〜２０ｅとし、１０個
のセグメント２３をそれぞれ区別するために第１〜第１
０セグメント１〜１０とする。また、５個のティース２
１をそれぞれ区別するために番号「２１」に「ａ」〜
「ｅ」の符号を付して第１〜第５ティース２１ａ〜２１
ｅとする。

【００２１】さらに、○中に「×」のある印は、起電力
用巻線２４が紙面の手前から奥に進行していることを示
し、○の中に「・」のある印は起電力用巻線２４が紙面
の奥から手前に進行していることを示す。

【００２２】まず、図２に示す起電力用巻線２４の巻装
の前に、図示しない第１フォーマ３２ａと第２フォーマ
３２ｂが同時に別々のスロット２０間に接続用巻線２５
（図８参照）を巻装する。第１フォーマ３２ａでは、第
９セグメント９に接続用巻線２５を結線し、第１スロッ
ト２０ａに接続用巻線２５を通す。次にスロットピッチ
に対応する第２スロット２０ｂに接続用巻線２５を通
し、両スロット２０ａ，２０ｂ間の第２ティース２１ｂ
に接続用巻線２５を１回巻回した後、第９セグメント９
と相対応する同相セグメントの第８セグメント８に引っ
かける。

【００２３】一方、これと同時に第２フォーマ３２ｂで
は、図示しないが、第３セグメント３に接続用巻線２５
を結線し、第３スロット２０ｃに接続用巻線２５を通
す。次にスロットピッチに対応する第４スロット２０ｄ
に接続用巻線２５を通し、両スロット２０ｃ，２０ｄ間
の第４ティース２１ｄに接続用巻線２５を１回巻回した
後、第３セグメント３と相対応する同相セグメントの第
２セグメント２に引っかける。

【００２４】次に、図２に示すように、前記第８セグメ
ント８に引っかけた接続用巻線２５を起電力用巻線２４
として、第１スロット２０ａに起電力用巻線２４を通
す。次にスロットピッチに対応する第２スロット２０ｂ
に起電力用巻線２４を通し、両スロット２０ａ，２０ｂ
間の第２ティース２１ｂについて、起電力用巻線２４を
Ｎ回巻回する。この後、起電力用巻線２４を回転軸１４
に絡み付くように回転軸１４に沿ってほぼ１周まわして
からセグメントピッチに対応する第３セグメント３に引
っかける。

【００２５】一方、図２に示すように、前記第２セグメ
ント２に引っかけた接続用巻線２５を起電力用巻線２４
として、第３スロット２０ｃに起電力用巻線２４を通
す。次にスロットピッチに対応する第４スロット２０ｄ
に起電力用巻線２４を通し、両スロット２０ｃ，２０ｄ
間の第４ティース２１ｄについて、起電力用巻線２４を
Ｎ回巻回する。この後、起電力用巻線２４を回転軸１４
に絡み付くように回転軸１４に沿ってほぼ１周まわして
からセグメントピッチに対応する第７セグメント７に引
っかける。

【００２６】第２ティース２１ｂ及び第４ティース２１
ｄの第１回目の巻装が完了すると、図２における第１ス
ロット２０ａの位置に第５スロット２０ｅがくるよう
に、図２に矢印にて示す反時計回り方向に、回転軸１４
を中心に電機子１３を回転させて（本実施形態では、反
時計回り方向に３６（＝３６０／１０）度回転させ
る）、第１フォーマ３２ａと第２フォーマ３２ｂが同時
にそれぞれ次のスロット２０間に接続用巻線２５及び起
電力用巻線２４を巻装する。

【００２７】まず、図３に示す起電力用巻線２４の巻装
の前に、第１フォーマ３２ａでは、図示しないが、前記
第７セグメント７に引っかけた起電力用巻線２４を接続
用巻線２５とし、第５スロット２０ｅに通す。次に第１
スロット２０ａに接続用巻線２５を通し、両スロット２
０ｅ，２０ａ間の第１ティース２１ａに接続用巻線２５
を１回巻回した後、第７セグメント７と相対応する同相
セグメントの第６セグメント６に引っかける。

【００２８】一方、これと同時に第２フォーマ３２ｂで
は、図示しないが、新しく第１セグメント１に接続用巻
線２５を結線し、第２スロット２０ｂに接続用巻線２５
をを通す。次にスロットピッチに対応する第３スロット
２０ｃに接続用巻線２５を通し、両スロット２０ｂ，２
０ｃ間の第３ティース２１ｃに接続用巻線２５を１回巻
回した後、第１セグメント１と相対応する同相セグメン
トの第１０セグメント１０に引っかける。

【００２９】次に、図３に示すように、前記第６セグメ
ント６に引っかけた接続用巻線２５を起電力用巻線２４
として、第５スロット２０ｅに通す。次に第１スロット
２０ａに起電力用巻線２４を通し、両スロット２０ｅ，
２０ａ間の第１ティース２１ａにについて、起電力用巻
線２４をＮ回巻回する。この後、起電力用巻線２４を回
転軸１４に絡み付くように回転軸１４に沿ってほぼ１周
まわしてからセグメントピッチに対応する第１セグメン
ト１に引っかける。

【００３０】一方、第２フォーマ３２ｂでは、図３に示
すように、前記第１０セグメント１０に引っかけた接続
用巻線２５を起電力用巻線２４として、第２スロット２
０ｂに起電力用巻線２４を通す。次にスロットピッチに
対応する第３スロット２０ｃに起電力用巻線２４を通
し、両スロット２０ｂ，２０ｃ間の第３ティース２１ｃ
について、起電力用巻線２４をＮ回巻回する。この後、
起電力用巻線２４を回転軸１４に絡み付くように回転軸
１４に沿ってほぼ１周まわしてからセグメントピッチに
対応する第５セグメント５に引っかける。 第１ティー
ス２１ａ及び第３ティース２１ｃの第１回目の巻装が完
了すると、図３における第５スロット２０ｅの位置に第
４スロット２０ｄがくるように、図３に矢印にて示す反
時計回り方向に、回転軸１４を中心に電機子１３を回転
させて（本実施形態では、反時計回り方向に３６（＝３
６０／１０）度回転させる）、第１フォーマ３２ａと第
２フォーマ３２ｂが同時にそれぞれ次のスロット２０間
に接続用巻線２５及び起電力用巻線２４を巻装する。

【００３１】まず、図４に示す起電力用巻線２４の巻装
の前に、第１フォーマ３２ａでは、図示しないが、前記
第５セグメント５に引っかけた起電力用巻線２４を接続
用巻線２５とし、第４スロット２０ｄに通す。次に第５
スロット２０ｅに接続用巻線２５を通し、両スロット２
０ｄ，２０ｅ間の第５ティース２１ｅに接続用巻線２５
を１回巻回した後、第５セグメント５と相対応する同相
セグメントの第４セグメント４に引っかける。

【００３２】次に、図４に示すように、前記第４セグメ
ント４に引っかけた接続用巻線２５を起電力用巻線２４
として、第４スロット２０ｄに通す。次に第５スロット
２０ｅに起電力用巻線２４を通し、両スロット２０ｄ，
２０ｅ間の第５ティース２１ｅについて、起電力用巻線
２４をＮ回巻回する。この後、起電力用巻線２４を回転
軸１４に絡み付くように回転軸１４に沿ってほぼ１周ま
わしてからセグメントピッチに対応する第９セグメント
９に引っかける。

【００３３】一方、これと同時に第２フォーマ３２ｂで
は、既に第１回目の接続用巻線２５及び起電力用巻線２
４を巻終えた第２ティース２１ｂに起電力用巻線２４だ
けを巻装する。つまり、図４に示すように、第８セグメ
ント８に起電力用巻線２４を結線し、第１スロット２０
ａに起電力用巻線２４を通す。次にスロットピッチに対
応する第２スロット２０ｂに起電力用巻線２４を通し、
両スロット２０ａ，２０ｂ間の第２ティース２１ｂにつ
いて、起電力用巻線２４をＮ回巻回する。この後、起電
力用巻線２４を回転軸１４に絡み付くように回転軸１４
に沿ってほぼ１周まわしてからセグメントピッチに対応
する第３セグメント３に引っかけることにより、第２テ
ィース２１ｂにおける第２回目の巻装が終了する。この
とき、第２ティース２１ｂにそれぞれＮ回巻回した第１
回目及び第２回目の起電力用巻線２４は、それぞれその
巻端は、第８セグメント８と第３セグメント３に結線さ
れている。従って、巻回数が同じである第１回目及び第
２回目の起電力用巻線２４は、第８セグメント８と第３
セグメント３との間に並列に接続されていることにな
る。

【００３４】同様に、第５ティース２１ｅの第１回目の
巻装と第２ティース２１ｂの第２回目の巻装が完了する
と、図４における第４スロット２０ｄの位置に第３スロ
ット２０ｃがくるように、図４に矢印にて示す反時計回
り方向に、回転軸１４を中心に電機子１３を回転させて
（本実施形態では、反時計回り方向に３６（＝３６０／
１０）度回転させる）、第１フォーマ３２ａと第２フォ
ーマ３２ｂが同時にそれぞれ次のスロット２０間に起電
力用巻線２４を巻装する。

【００３５】図５に示すように、第１フォーマ３２ａで
は、既に第１回目の接続用巻線２５及び起電力用巻線２
４を巻装した第４ティース２１ｄに起電力用巻線２４だ
けを巻装する。つまり、第２セグメント２に起電力用巻
線２４を結線し、第３スロット２０ｃに通す。次に第４
スロット２０ｄに起電力用巻線２４を通し、両スロット
２０ｃ，２０ｄ間の第４ティース２１ｄについて、起電
力用巻線２４をＮ回巻回する。この後、起電力用巻線２
４を回転軸１４に絡み付くように回転軸１４に沿ってほ
ぼ１周まわしてからセグメントピッチに対応する第７セ
グメント７に引っかけることにより、第４ティース２１
ｄにおける第２回目の巻装が終了する。このとき、第４
ティース２１ｄにそれぞれＮ回巻回した第１回目及び第
２回目の起電力用巻線２４は、それぞれその巻端は、第
２セグメント２と第７セグメント７に結線されている。
従って、巻回数が同じである第１回目及び第２回目の起
電力用巻線２４は、第２セグメント２と第７セグメント
７との間に並列に接続されていることになる。

【００３６】一方、これと同時に第２フォーマ３２ｂで
は、既に第１回目の接続用巻線２５及び起電力用巻線２
４を巻装した第１ティース２１ａに起電力用巻線２４だ
けを巻装する。つまり、図５に示すように、第６セグメ
ント６に起電力用巻線２４を結線し、第５スロット２０
ｅに起電力用巻線２４を通す。次にスロットピッチに対
応する第１スロット２０ａに起電力用巻線２４を通し、
両スロット２０ｅ，２０ａ間の第１ティース２１ａにつ
いて、起電力用巻線２４をＮ回巻回する。この後、起電
力用巻線２４を回転軸１４に絡み付くように回転軸１４
に沿ってほぼ１周まわしてからセグメントピッチに対応
する第１セグメント１に引っかけることにより、第１テ
ィース２１ａにおける第２回目の巻装が終了する。この
とき、第１ティース２１ａにそれぞれＮ回巻回した第１
回目及び第２回目の起電力用巻線２４は、それぞれその
巻端は、第６セグメント６と第１セグメント１に結線さ
れている。従って、巻回数が同じである第１回目及び第
２回目の起電力用巻線２４は、第６セグメント６と第１
セグメント１との間に並列に接続されていることにな
る。

【００３７】第４ティース２１ｄと第１ティース２１ａ
との第２回目の巻装が完了すると、図５における第３ス
ロット２０ｃの位置に第２スロット２０ｂがくるよう
に、図５に矢印にて示す反時計回り方向に、回転軸１４
を中心に電機子１３を回転させて（本実施形態では、反
時計回り方向に３６（＝３６０／１０）度回転させ
る）、第１フォーマ３２ａと第２フォーマ３２ｂが同時
にそれぞれ次のスロット２０間に起電力用巻線２４を巻
装する。

【００３８】図６に示すように、第１フォーマ３２ａで
は、既に第１回目の接続用巻線２５及び起電力用巻線２
４を巻装した第３ティース２１ｃに起電力用巻線２４だ
けを巻装する。つまり、第１０セグメント１０に起電力
用巻線２４を結線し、第２スロット２０ｂに通す。次に
第３スロット２０ｃに起電力用巻線２４を通し、両スロ
ット２０ｂ，２０ｃ間の第３ティース２１ｃについて、
起電力用巻線２４をＮ回巻回する。この後、起電力用巻
線２４を回転軸１４に絡み付くように回転軸１４に沿っ
てほぼ１周まわしてからセグメントピッチに対応する第
５セグメント５に引っかけることにより、第３ティース
２１ｃにおける第２回目の巻装が終了する。このとき、
第３ティース２１ｃにそれぞれＮ回巻回した第１回目及
び第２回目の起電力用巻線２４は、それぞれその巻端
は、第１０セグメント１０と第５セグメント５に結線さ
れている。従って、巻回数が同じである第１回目及び第
２回目の起電力用巻線２４は、第１０セグメント１０と
第５セグメント５との間に並列に接続されていることに
なる。

【００３９】一方、これと同時に第２フォーマ３２ｂで
は、既に第１回目の接続用巻線２５及び起電力用巻線２
４を巻装した第５ティース２１ｅに起電力用巻線２４だ
けを巻装する。つまり、図６に示すように、第４セグメ
ント４に起電力用巻線２４を結線し、第４スロット２０
ｄに起電力用巻線２４を通す。次にスロットピッチに対
応する第５スロット２０ｅに起電力用巻線２４を通し、
両スロット２０ｄ，２０ｅ間の第５ティース２１ｅにつ
いて、起電力用巻線２４をＮ回巻回する。この後、起電
力用巻線２４を回転軸１４に絡み付くように回転軸１４
に沿ってほぼ１周まわしてからセグメントピッチに対応
する第９セグメント９に引っかけることにより、第５テ
ィース２１ｅにおける第２回目の巻装が終了する。この
とき、第５ティース２１ｅにそれぞれＮ回巻回した第１
回目及び第２回目の起電力用巻線２４は、それぞれその
巻端は、第４セグメント４と第９セグメント９に結線さ
れている。従って、巻回数が同じである第１回目及び第
２回目の起電力用巻線２４は、第４セグメント４と第９
セグメント９との間に並列に接続されていることにな
る。

【００４０】第３ティース２１ｃと第５ティース２１ｅ
との第２回目の巻装が完了することにより、電機子１３
へのワインディングが終了する。図８は上記巻線方法に
よる接続の関係を示す。

【００４１】次に、上記した実施形態の特徴を以下に述
べる。 （１）本実施形態では、各ティース２１に巻装された２
本の同一断面積を有する起電力用巻線２４は互いに並列
に接続されるように対応するセグメント２３間に結線さ
れている。つまり、各ティース２１に巻装された起電力
用巻線２４は、第１回目及び第２回目の起電力用巻線２
４の断面積（太さ）の２倍の断面積を有する起電力用巻
線をＮ回巻回したと実質同一となる。その結果、本実施
形態の直流モータでは、起電力用巻線に流す電流が同じ
であれば２倍の断面積（太さ）を有する起電力用巻線を
Ｎ回巻回したものと同じ出力となる。言い換えれば、細
い起電力用巻線２４で同じ出力を得ることができること
になる。従って、図７に示すように、起電力用巻線２４
がティース２１に巻き付けるときの曲げ半径ｒを小さく
でき、コイルエンドの飛び出し長ｈを短くすることがで
きる。その結果、高出力を保持しつつ直流モータの小型
化を図ることができる。

【００４２】（２）本実施形態では、２個の巻線機構３
１ａ，３１ｂ（すなわち第１，第２フォーマ３２ａ，３
２ｂ）を用い、位相の異なる２つのティース２１に同時
に接続用巻線２５及び起電力用巻線２４を巻装させた。
また、各ティース２１では、第１，第２フォーマ３２
ａ，３２ｂにより第１回目の起電力用巻線２４と第２回
目の起電力用巻線２４とをそれぞれ分担して同方向にＮ
回巻装した。

【００４３】従って、１個の巻線機構による巻装に比
べ、電機子へのワインディングのサイクルタイムを低減
することができる。なお、上記実施形態は以下のように
変更してもよい。

【００４４】○上記実施形態では、本発明を回転軸回り
に４個の界磁を有する５スロット、１０セグメント直流
モータを集中巻にて巻装した電機子に実施したが、５以
上のスロットを有する他の直流モータを集中巻にて巻装
した電機子に実施してもよい。例えば、図９に示すよう
に、６個の界磁を有する７スロット、２１セグメント直
流モータを集中巻にて巻装した電機子に実施してもよ
い。この場合、上記実施形態と同様な効果を得ることが
できる。

【００４５】○上記実施形態では、第１フォーマ３２ａ
と第２フォーマ３２ｂとは、ティース２１を１個分挟ん
だ位置となる間隔に配置されて実施したが、２個の巻線
機構３１ａ，３１ｂが同時にワインディングするときに
支障がない限り、第１フォーマ３２ａと第２フォーマ３
２ｂとは、隣接するティース２１と対応する位置又はテ
ィース２１を２個分以上挟んだ位置となる間隔に配置さ
れて実施してもよい。この場合、上記実施形態と同様な
効果を奏することができる。

【００４６】○上記実施形態では、各ティース２１に対
して２回分けて起電力用巻線２４を巻装したが、３回分
けて巻装してもよい。この場合、さらに細い起電力用巻
線で同じ出力を得ることができるとともに、さらに小型
化を図ることができる。さらに、回数に対応した数の巻
線機構を備えることができれば、ワインディングのサイ
クルタイムの低減を図ることができる。

【００４７】○上記実施形態では、本発明を直流機とし
ての直流モータの電機子に具体化したが、永久磁石モー
タ全般の電機子に具体化して実施してもよい。この場
合、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜５に記
載の発明によれば、高出力を保持しつつ直流モータの小
型化を図ることができる。

【００４９】請求項６に記載の発明によれば、電機子へ
のワインディングのサイクルタイムを低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】直流モータの断面図。

【図２】電機子への起電力用巻線の巻装を示す巻線方法
説明図。

【図３】同じく電機子への起電力用巻線の巻装を示す巻
線方法説明図。

【図４】同じく電機子への起電力用巻線の巻装を示す巻
線方法説明図。

【図５】同じく電機子への起電力用巻線の巻装を示す巻
線方法説明図。

【図６】同じく電機子の起電力用巻装を示す巻線方法説
明図。

【図７】同じく電機子への起電力用巻線が巻装されたテ
ィースの要部断面図。

【図８】電機子への起電力用巻線及び接続用巻線の巻装
と等価する巻線接続図。

【図９】６個の界磁を有する７スロット、２１セグメン
ト電機子への起電力用巻線及び接続用巻線の巻装と等価
する巻線接続図。

【図１０】従来技術の電機子への起電力用巻線が巻装さ
れたティースの要部断面図。

【符号の説明】

１１…直流モータ、１２…モータハウジング、１３…電
機子、１４…回転軸、１７…界磁、２０，２０ａ〜２０
ｅ…スロット、２１，２１ａ〜２１ｅ…ティース、２３
…セグメント、２４…起電力用巻線、３１ａ，３１ｂ…
巻線機構、３２ａ…第１フォーマ、３２ｂ…第２フォー
マ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 明 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 起電力用巻線（２４）が集中巻にて巻装
   される電機子において、 それぞれのティース（２１）に巻装された起電力用巻線
   （２４）は、ｎ（ｎは２以上の整数である）本の起電力
   用巻線（２４）で巻装され、その各起電力用巻線（２
   ４）は対応するセグメント（２３）間に互いに並列に結
   線されていることを特徴とする電機子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電機子において、 前記ｎ本の起電力用巻線（２４）はそれぞれ同一断面積
   であることを特徴とする電機子。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の電機子において、 前記ｎ本の起電力用巻線（２４）はそれぞれティース
   （２１）に対して巻回数が同じであることを特徴とする
   電機子。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１に記載の電
   機子において、 電機子（１３）は、スロット（２０）数が５個、コンミ
   テータ（２２）のセグメント（２３）の数が１０個であ
   ることを特徴とする電機子。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれか１に記載の電
   機子において、 電機子（１３）は、スロット（２０）数が７個、コンミ
   テータ（２２）のセグメント（２３）の数が２１個であ
   ることを特徴とする電機子。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１に記載の電
   機子に起電力用巻線（２４）を巻装する電機子の巻線方
   法において、 それぞれのティース（２１）に巻装された起電力用巻線
   （２４）は、２本の起電力用巻線（２４）で巻装され、
   前記２本の起電力用巻線（２４）はそれぞれ異なる２個
   の巻線機構（３１ａ，３１ｂ）により第１回目の起電力
   用巻線（２４）と第２回目の起電力用巻線（２４）に分
   けて巻装されるとともに、該異なる２個の巻線機構（３
   １ａ，３１ｂ）は同時に２個のティース（２１）に起電
   力用巻線（２４）を巻装することを特徴とする電機子の
   巻線方法。