特許 6047070 電機子及び電機子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6047070

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】電機子及び電機子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 23/36 20060101AFI20161212BHJP

   H02K 3/00 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   H02K23/36

   H02K3/00 E

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-126013(P2013-126013)

(22)【出願日】2013年6月14日

(65)【公開番号】特開2015-2616(P2015-2616A)

(43)【公開日】2015年1月5日

【審査請求日】2015年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000101352

【氏名又は名称】アスモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】小谷 浩二

(72)【発明者】

【氏名】関 明彦

【審査官】 池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／０８０３７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２６３６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５５７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３７０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２２４５６２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ２３／３６

Ｈ０２Ｋ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射状に延びる複数のティースを有すると共に、前記複数のティースの間にそれぞれスロットが形成されたコアと、
前記コアにおける周方向の一方側へ層毎に１スロットずつずれながら複数の層まで連続して、各層がそれぞれ対応する少なくとも２本の前記ティースに亘って複数巻きに順方向に巻回された、複数の層から構成される第一巻線巻回部と、
前記コアにおける周方向の前記一方側とは逆方向である他方側へ層毎に１スロットずつずれながら複数の層まで連続して、各層がそれぞれ対応する少なくとも２本の前記ティースに亘って複数巻きに逆方向に巻回された、複数の層から構成される第二巻線巻回部と、
を備えた電機子。

【請求項2】

前記複数の第一巻線巻回部のうち最終層の第一巻線巻回部における前記一方側の端部は、前記ティースの側面に該ティースの基端側から先端側に亘って平積みされている、
請求項１に記載の電機子。

【請求項3】

前記コアは、前記複数のティースとして、１８本のティースを有し、
前記複数の第一巻線巻回部は、それぞれ対応する４本の前記ティースに亘って複数巻きに巻回された第一層から第四層の第一巻線巻回部であり、
前記複数の第二巻線巻回部は、前記複数の第一巻線巻回部のうちの最終層である前記第四層の第一巻線巻回部における前記他方側の端部が挿入された前記スロットを巻き始めとして、それぞれ対応する４本の前記ティースに亘って複数巻きに巻回された第五層から第九層の第二巻線巻回部である、
請求項１又は請求項２に記載の電機子。

【請求項4】

前記複数の第一巻線巻回部及び前記複数の第二巻線巻回部は、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに締り方向に巻回されている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電機子。

【請求項5】

前記複数の第一巻線巻回部は、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに締り方向に巻回され、
前記複数の第二巻線巻回部は、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに緩み方向に巻回されている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電機子。

【請求項6】

前記複数の第一巻線巻回部は、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに緩み方向に巻回され、
前記複数の第二巻線巻回部は、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに締り方向に巻回されている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電機子。

【請求項7】

放射状に延びる複数のティースを有すると共に、前記複数のティースの間にそれぞれスロットが形成されたコアにおける周方向の一方側へ層毎に１スロットずつずらしながら複数の層まで連続して、各層をそれぞれ対応する少なくとも２本の前記ティースに亘って複数巻きに順方向に巻回して、複数の層から構成される第一巻線巻回部を形成する第一工程と、
前記コアにおける周方向の前記一方側とは逆方向である他方側へ層毎に１スロットずつずらしながら複数の層まで連続して、各層をそれぞれ対応する少なくとも２本の前記ティースに亘って複数巻きに順方向に巻回して、複数の層から構成される第二巻線巻回部を形成する第二工程と、
を備えた電機子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電機子及び電機子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、放射状に延びる複数のティースを有するコアと、複数の巻線巻回部とを備えた電機子が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電機子において、複数のティースの間には、スロットがそれぞれ形成されており、複数の巻線巻回部は、コアにおける周方向の一方側へ１スロットずつずれながら、それぞれ対応する幾つかのティースに亘って複数巻きに巻回されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−２６９７８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、この従来の電機子では、複数の巻線巻回部の重なり合いが累積することにより、何れかのスロットにおいては浅い位置で巻線巻回部が巻回されてしまうことがある。従って、この場合には、巻線の占積率を向上させることが困難になる。

【0005】

そこで、本発明は、巻線の占積率を向上させることができるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するために、請求項１に記載の電機子は、放射状に延びる複数のティースを有すると共に、前記複数のティースの間にそれぞれスロットが形成されたコアと、前記コアにおける周方向の一方側へ層毎に１スロットずつずれながら複数の層まで連続して、各層がそれぞれ対応する少なくとも２本の前記ティースに亘って複数巻きに順方向に巻回された、複数の層から構成される第一巻線巻回部と、前記コアにおける周方向の前記一方側とは逆方向である他方側へ層毎に１スロットずつずれながら複数の層まで連続して、各層がそれぞれ対応する少なくとも２本の前記ティースに亘って複数巻きに逆方向に巻回された、複数の層から構成される第二巻線巻回部と、を備えている。

【0007】

この電機子によれば、複数の第一巻線巻回部は、コアにおける周方向の一方側へ１スロットずつずれながら、それぞれ対応する少なくとも２本のティースに亘って複数巻きに巻回されている。一方、複数の第二巻線巻回部は、上述の複数の第一巻線巻回部とは逆に、コアにおける周方向の他方側へ１スロットずつずれながら、それぞれ対応する少なくとも２本のティースに亘って複数巻きに巻回されている。これにより、何れかのスロットにおいて浅い位置で巻線巻回部が巻回されてしまうことを抑制することができるので、巻線の占積率を向上させることができる。

【0008】

請求項２に記載の電機子は、請求項１に記載の電機子において、前記複数の第一巻線巻回部のうち最終層の第一巻線巻回部における前記一方側の端部が、前記ティースの側面に該ティースの基端側から先端側に亘って平積みされたものである。

【0009】

この電機子によれば、複数の第一巻線巻回部のうち最終層の第一巻線巻回部における一方側の端部は、ティースの側面に該ティースの基端側から先端側に亘って平積みされている。従って、この第一巻線巻回部における一方側の端部が挿入されたスロットでは、平積みによりコアにおける周方向の一方側にスペースを確保することができる。従って、このスペースに他の第二巻線巻回部における他方側の端部を配置することができるので、何れかのスロットにおいて浅い位置で巻線巻回部が巻回されてしまうことを抑制することができる。

【0010】

なお、請求項３に記載のように、請求項１又は請求項２に記載の電機子としては、前記コアが、前記複数のティースとして、１８本のティースを有し、前記複数の第一巻線巻回部が、４本の前記ティースに亘って複数巻きに巻回された第一層から第四層の第一巻線巻回部であり、前記複数の第二巻線巻回部が、前記複数の第一巻線巻回部のうちの最終層である前記第四層の第一巻線巻回部における前記他方側の端部が挿入された前記スロットを巻き始めとして、４本の前記ティースに亘って複数巻きに巻回された第五層から第九層の第二巻線巻回部である電機子が一例として挙げられる。

【0011】

請求項４に記載の電機子は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電機子において、前記複数の第一巻線巻回部及び前記複数の第二巻線巻回部が、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに締り方向に巻回されたものである。

【0012】

この電機子によれば、複数の第一巻線巻回部及び複数の第二巻線巻回部は、それぞれ対応する少なくとも２本のティースに締り方向に巻回されている。従って、巻線の巻回時又は巻回後に第一巻線巻回部及び第二巻線巻回部の緩みを抑制することができる。

【0013】

請求項５に記載の電機子は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電機子において、前記複数の第一巻線巻回部が、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに締り方向に巻回され、前記複数の第二巻線巻回部が、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに緩み方向に巻回されたものである。

【0014】

この電機子によれば、複数の第一巻線巻回部は、それぞれ対応する少なくとも２本のティースに締り方向に巻回されている。従って、第一巻線巻回部が挿入されたスロットでは、開口両端部にスペースを確保することができる。そして、第二巻線巻回部は、上述のスペースを利用しながら、それぞれ対応する少なくとも２本のティースに緩み方向に巻回される。従って、第一巻線巻回部が挿入されたスロットにおける開口両端部において、第一巻線巻回部と第二巻線巻回部との干渉を抑制することができる。

【0015】

請求項６に記載の電機子は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電機子において、前記複数の第一巻線巻回部が、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに緩み方向に巻回され、前記複数の第二巻線巻回部が、それぞれ対応する前記少なくとも２本のティースに締り方向に巻回されたものである。

【0016】

この電機子によれば、下層である複数の第一巻線巻回部は、それぞれ対応する少なくとも２本のティースに緩み方向に巻回されているが、上層である複数の第二巻線巻回部は、それぞれ対応する少なくとも２本のティースに締り方向に巻回されている。従って、この上層である第二巻線巻回部により下層である第一巻線巻回部を締め付けることができるので、第一巻線巻回部の緩みを抑制することができる。

【0017】

また、前記課題を解決するために、請求項７に記載の電機子の製造方法は、放射状に延びる複数のティースを有すると共に、前記複数のティースの間にそれぞれスロットが形成されたコアにおける周方向の一方側へ層毎に１スロットずつずらしながら複数の層まで連続して、各層をそれぞれ対応する少なくとも２本の前記ティースに亘って複数巻きに順方向に巻回して、複数の層から構成される第一巻線巻回部を形成する第一工程と、前記コアにおける周方向の前記一方側とは逆方向である他方側へ層毎に１スロットずつずらしながら複数の層まで連続して、各層をそれぞれ対応する少なくとも２本の前記ティースに亘って複数巻きに順方向に巻回して、複数の層から構成される第二巻線巻回部を形成する第二工程と、を備えている。

【0018】

この電機子の製造方法によれば、何れかのスロットにおける巻線巻回部の重なり合いを抑制することができ、このスロットから巻線巻回部がはみ出してしまうことを抑制することができるので、巻線の占積率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る回転電機の側面断面図である。

【図2】図１に示される電機子の平面図である。

【図3】図２に示されるコアに第一層から第四層の第一巻線巻回部を巻回する方法を説明する図である。

【図4】図２に示されるコアに第五層から第九層の第二巻線巻回部を巻回する方法を説明する図である。

【図5】図２に示される整流子に第一巻線巻回部及び第二巻線巻回部を結線する方法を説明する図である。

【図6】図２に示される整流子に第一巻線巻回部及び第二巻線巻回部を結線する方法の第一変形例を説明する図である。

【図7】図２に示される整流子に第一巻線巻回部及び第二巻線巻回部を結線する方法の第二変形例を説明する図である。

【図8】比較例に係る電機子の平面図である。

【図9】図８に示されるコアに第一層から第四層の巻線巻回部を巻回する方法を説明する図である。

【図10】図８に示されるコアに第五層から第九層の巻線巻回部を巻回する方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。

【0021】

図１に示される本発明の一実施形態に係る回転電機Ｍは、ブラシ付き直流モータであり、電機子１０、固定子１２、フロントハウジング１４、エンドハウジング１６、及び、ブラシ装置１８を備えている。

【0022】

電機子１０は、シャフト２０、整流子２２、コア２４、及び、巻線２６を有している。シャフト２０は、フロントハウジング１４及びエンドハウジング１６に設けられた一対の軸受２８により回転可能に支持されており、整流子２２及びコア２４は、シャフト２０に固定されている。巻線２６は、コア２４に巻装されており、この巻線２６の端末部は、整流子２２に接続されている。

【0023】

固定子１２は、ヨーク３０、及び、マグネット３２を有している。ヨーク３０は、円筒状に形成されており、このヨーク３０の内側には、電機子１０が収容されている。マグネット３２は、ヨーク３０の内周面に例えば接着等により固定されており、電機子１０と径方向に対向されている。

【0024】

フロントハウジング１４は、ヨーク３０の軸方向一方側の端部に固定されており、エンドハウジング１６は、ヨーク３０の軸方向他方側の端部に固定されている。フロントハウジング１４には、ブラシ装置１８が固定されており、このブラシ装置１８には、整流子２２と当接されたブラシ３４が設けられている。

【0025】

そして、この回転電機Ｍでは、ブラシ３４に電流が供給されると、この電流が整流子２２を介して巻線２６に流れる。また、この巻線２６に流れる電流と、マグネット３２の磁界との間に電磁力が働き、電機子１０が回転される。

【0026】

また、図２に示されるように、上述の電機子１０のコア２４は、より具体的には、環状部３６と、複数のティース３８とを有している。本実施形態では、一例として、複数のティース３８の本数は、１８本とされている。つまり、この電機子１０を有する回転電機Ｍは、４極１８スロットのモータとされている。複数のティース３８は、環状部３６からコア２４の径方向外側に向けて放射状に延びており、この複数のティース３８の間には、スロット３９がそれぞれ形成されている。

【0027】

また、コア２４に巻装された巻線２６は、第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４と、第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９とを有している。この第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４と、第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９とは、次のようにして複数のティース３８に巻回されている。

【0028】

以下、電機子１０の製造方法として、第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４及び第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９を複数のティース３８に巻回する方法について説明すると共に、電機子１０の構成をさらに詳しく説明する。

【0029】

なお、本実施形態において、第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４及び第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９は、それぞれ一組ずつ（二つずつ）設けられている。各組の巻線巻回部は、コア２４の中心部を中心に点対称に配置されている。

【0030】

先ず、図３に示されるように、下層である第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４が、コア２４における周方向の一方側である矢印Ｒ１側へ１スロットずつずれながら、それぞれ対応する４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0031】

つまり、一方の第一層の第一巻線巻回部４１は、「９」番〜「１２」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回され、他方の第一層の第一巻線巻回部４１は、「１８」番〜「３」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0032】

また、一方の第二層の第一巻線巻回部４２は、一方の第一層の第一巻線巻回部４１に対して矢印Ｒ１側へ１スロットずれた状態で、「１０」番〜「１３」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回され、他方の第二層の第一巻線巻回部４２は、他方の第一層の第一巻線巻回部４１に対して矢印Ｒ１側へ１スロットずれた状態で、「１」番〜「４」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0033】

また、一方の第三層の第一巻線巻回部４３は、一方の第二層の第一巻線巻回部４２に対して矢印Ｒ１側へ１スロットずれた状態で、「１１」番〜「１４」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回され、他方の第三層の第一巻線巻回部４３は、他方の第二層の第一巻線巻回部４２に対して矢印Ｒ１側へ１スロットずれた状態で、「２」番〜「５」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0034】

また、一方の第四層の第一巻線巻回部４４は、一方の第三層の第一巻線巻回部４３に対して矢印Ｒ１側へ１スロットずれた状態で、「１２」番〜「１５」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回され、他方の第四層の第一巻線巻回部４４は、他方の第三層の第一巻線巻回部４３に対して矢印Ｒ１側へ１スロットずれた状態で、「３」番〜「６」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0035】

また、このとき、第一層から第三層の第一巻線巻回部４３は、下層から上層につれて巻き数が減少して断面略台形状を成すように複数巻きに巻回される。さらに、第一層から第三層の第一巻線巻回部４３の各端部は、Ｖ字状のスロット３９の底部側（コア２４の径方向内側）に挿入される。

【0036】

これに対し、一方の第四層の第一巻線巻回部４４における矢印Ｒ１側の端部は、「１５」番のティース３８の側面に該ティース３８の基端側から先端側に亘って平積みされる（つまり、「１５」番のティース３８の基端側から先端側に亘って巻き数が略一定とされて断面略長方形状とされる）。また、一方の第四層の第一巻線巻回部４４における矢印Ｒ２側の端部は、一方の第三層の第一巻線巻回部４３よりもコア２４の径方向外側において「１２」番のティース３８の側面に平積みされる。

【0037】

同様に、他方の第四層の第一巻線巻回部４４における矢印Ｒ１側の端部は、「６」番のティース３８の側面に該ティース３８の基端側から先端側に亘って平積みされ、他方の第四層の第一巻線巻回部４４における矢印Ｒ２側の端部は、他方の第三層の第一巻線巻回部４３よりもコア２４の径方向外側において「３」番のティース３８の側面に平積みされる（以上、第一工程）。

【0038】

続いて、図４に示されるように、上層である第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９が、複数の第一巻線巻回部４１〜４４のうちの最終層である第四層の第一巻線巻回部４４における矢印Ｒ２側の端部が挿入されたスロット３９を巻き始めとして、コア２４における周方向の他方側である矢印Ｒ２側へ１スロットずつずれながら、それぞれ対応する４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0039】

つまり、一方の第五層の第二巻線巻回部４５は、「１１」番〜「８」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回され、他方の第五層の第二巻線巻回部４５は、「２」番〜「１７」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0040】

また、一方の第六層の第二巻線巻回部４６は、一方の第五層の第二巻線巻回部４５に対して矢印Ｒ２側へ１スロットずれた状態で、「１０」番〜「７」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回され、他方の第六層の第二巻線巻回部４６は、他方の第五層の第二巻線巻回部４５に対して矢印Ｒ２側へ１スロットずれた状態で、「１」番〜「１６」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0041】

また、一方の第七層の第二巻線巻回部４７は、一方の第六層の第二巻線巻回部４６に対して矢印Ｒ２側へ１スロットずれた状態で、「９」番〜「６」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回され、他方の第七層の第二巻線巻回部４７は、他方の第六層の第二巻線巻回部４６に対して矢印Ｒ２側へ１スロットずれた状態で、「１８」番〜「１５」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0042】

また、一方の第八層の第二巻線巻回部４８は、一方の第七層の第二巻線巻回部４７に対して矢印Ｒ２側へ１スロットずれた状態で、「８」番〜「５」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回され、他方の第八層の第二巻線巻回部４８は、他方の第七層の第二巻線巻回部４７に対して矢印Ｒ２側へ１スロットずれた状態で、「１７」番〜「１４」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0043】

また、一方の第九層の第二巻線巻回部４９は、一方の第八層の第二巻線巻回部４８に対して矢印Ｒ２側へ１スロットずれた状態で、「７」番〜「４」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回され、他方の第九層の第二巻線巻回部４９は、他方の第八層の第二巻線巻回部４８に対して矢印Ｒ２側へ１スロットずれた状態で、「１６」番〜「１３」番の４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回される。

【0044】

また、このとき、第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９は、下層から上層につれて巻き数が減少して断面略台形状を成すように複数巻きに巻回される。また、一方の第五層の第二巻線巻回部４５における矢印Ｒ１側の端部は、一方の第三層の第一巻線巻回部４３よりもコア２４の径方向外側において「１１」番と「１２」番のティース３８間のスロット３９における矢印Ｒ２側（「１１」番のティース３８側）のスペースに挿入される。また、この一方の第五層の第二巻線巻回部４５における矢印Ｒ２側の端部は、「７」番と「８」番のティース３８間のスロット３９に挿入される。他方の第五層の第二巻線巻回部４５も、一方の第五層の第二巻線巻回部４５と同様に、その両端部は、「２」番と「３」番のティース３８間のスロット３９、「１６」番と「１７」番のティース３８間のスロット３９にそれぞれ挿入される。

【0045】

また、一方の第六層の第二巻線巻回部４６における矢印Ｒ１側の端部は、一方の第五層の第二巻線巻回部４５よりもコア２４の径方向外側において、「１０」番と「１１」番のティース３８間のスロット３９に挿入される。また、一方の第六層の第二巻線巻回部４６における矢印Ｒ２側の端部は、「６」番と「７」番のティース３８間のスロット３９における矢印Ｒ１側（「７」番のティース３８側）のスペースに挿入される。他方の第六層の第二巻線巻回部４６も、一方の第六層の第二巻線巻回部４６と同様に、その両端部は、「１」番と「２」番のティース３８間のスロット３９、「１５」番と「１６」番のティース３８間のスロット３９にそれぞれ挿入される。

【0046】

また、一方の第七層の第二巻線巻回部４７における矢印Ｒ１側の端部は、一方の第六層の第二巻線巻回部４６よりもコア２４の径方向外側において、「９」番と「１０」番のティース３８間のスロット３９に挿入される。また、一方の第七層の第二巻線巻回部４７における矢印Ｒ２側の端部は、他の第三層の第一巻線巻回部４３よりも径方向外側において、「５」番と「６」番のティース３８間のスロット３９に挿入される。他方の第七層の第二巻線巻回部４７も、一方の第七層の第二巻線巻回部４７と同様に、その両端部は、「１」番と「１８」番のティース３８間のスロット３９、「１４」番と「１５」番のティース３８間のスロット３９にそれぞれ挿入される。

【0047】

また、一方の第八層の第二巻線巻回部４８における矢印Ｒ１側の端部は、一方の第七層の第二巻線巻回部４７よりもコア２４の径方向外側において、「８」番と「９」番のティース３８間のスロット３９に挿入される。また、一方の第八層の第二巻線巻回部４８における矢印Ｒ２側の端部は、他の第二層の第一巻線巻回部４２よりもコア２４の径方向外側において、「４」番と「５」番のティース３８間のスロット３９に挿入される。他方の第八層の第二巻線巻回部４８も、一方の第八層の第二巻線巻回部４８と同様に、その両端部は、「１７」番と「１８」番のティース３８間のスロット３９、「１３」番と「１４」番のティース３８間のスロット３９にそれぞれ挿入される。

【0048】

また、一方の第九層の第二巻線巻回部４９における矢印Ｒ１側の端部は、一方の第八層の第二巻線巻回部４８よりもコア２４の径方向外側において、「７」番と「８」番のティース３８間のスロット３９に挿入される。また、一方の第九層の第二巻線巻回部４９における矢印Ｒ２側の端部は、他方の第一層の第一巻線巻回部４１よりもコア２４の径方向外側において、「３」番と「４」番のティース３８間のスロット３９に挿入される。他方の第九層の第二巻線巻回部４９も、一方の第九層の第二巻線巻回部４９と同様に、その両端部は、「１６」番と「１７」番のティース３８間のスロット３９、「１２」番と「１３」番のティース３８間のスロット３９にそれぞれ挿入される。

【0049】

このように、上層である第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９は、下層である第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４が巻回された後に残されたスロット３９内のスペースに効率良く挿入されている（以上、第二工程）。

【0050】

また、図５の上図に示されるように、上述の下層である第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４は、それぞれ対応する４本のティース３８に締り方向に巻回される。つまり、第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４は、その両端部から延びる一対の接続線５２が互いに交差するようにそれぞれ対応する４本のティース３８に巻回される。このとき、第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４は、フライヤが正回転（矢印Ｒ３方向に回転）することで巻回される。

【0051】

また、このとき、一方の第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４は、整流子２２における「１」番から「５」番のセグメント２３（結線爪）にフッキングされる。このフッキングの方向Ｆは、インデックス方向Ｉ（電機子１０の回転方向）と反対の方向とされている。さらに、「５」番のセグメント２３と、「１１」番のセグメント２３とは、短絡線５４によって接続され、「２」番のセグメント２３と、「１１」番のセグメント２３とは、短絡線５６によって接続される。他方の第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４は、一方の第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４に対して整流子２２の軸周りに１８０度回転した位置で整流子２２と接続される。

【0052】

そして、巻線２６が一旦切断された後に、図５の下図に示されるように、フライヤが逆回転（矢印Ｒ４方向に回転）されることで、上層である第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９が、それぞれ対応する４本のティース３８に締り方向に巻回される。つまり、第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９は、その両端部から延びる一対の接続線６２が互いに交差するようにそれぞれ対応する４本のティース３８に巻回される。

【0053】

また、このとき、一方の第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９は、整流子２２における「１８」番から「１４」番のセグメント２３にフッキングされる。このフッキングの方向Ｆは、インデックス方向Ｉ（電機子１０の回転方向）と反対の方向とされている。また、第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４から延びる巻き始めの端末部６３と、第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９から延びる巻き終わりの端末部６４とは、共通の「１」番のセグメント２３にフッキングされる。さらに、「１０」番のセグメント２３と、「１」番のセグメント２３とは、短絡線６６によって接続される。他方の第五層から第九層の第一巻線巻回部４１〜４４は、一方の第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９に対して整流子２２の軸周りに１８０度回転した位置で整流子２２と接続される。

【0054】

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

【0055】

先ず、本発明の一実施形態の作用及び効果を明確にするために、比較例について説明する。図８に示される比較例に係る電機子７０は、コア２４と、第一層から第九層の巻線巻回部７１〜７９を備えている。コア２４は、上述の本実施形態と同様の構成とされている。複数の巻線巻回部７１〜７９は、図９，図１０に示されるように、コア２４における周方向の一方側である矢印Ｒ１側へ１スロットずつずれながら、それぞれ対応する４本のティース３８に亘って複数巻きに巻回されている。

【0056】

しかしながら、この比較例に係る電機子７０では、図１０に示されるように、第五層の巻線巻回部７５を巻回した段階で、この第五層の巻線巻回部７５によって、「１２」番と「１３」番のティース３８間のスロット３９、及び、「３」番と「４」番のティース３８間のスロット３９がほぼ埋まってしまうため、第七層以降の巻線巻回部７７〜７９をコア２４の大外で巻回する必要がある。このため、第九層の巻線巻回部７９が挿入されるスロット３９においては浅い位置で第九層の巻線巻回部７９が巻回されてしまうので、巻線２６の占積率を向上させることが困難になる。

【0057】

これに対し、本発明の一実施形態によれば、図４に示されるように、第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９は、複数の第一巻線巻回部４１〜４４のうち最終層である第四層の第一巻線巻回部４４における矢印Ｒ２側の端部が挿入されたスロット３９を巻き始めとして、第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４とは逆の方向に１スロットずつずれながら、それぞれ対応する４本のティース３８に巻回されている。

【0058】

また、一方の第四層の巻線巻回部における矢印Ｒ１側の端部は、「１５」番のティース３８の側面に該ティース３８の基端側から先端側に亘って平積みされており、他方の第四層の巻線巻回部における矢印Ｒ１側の端部は、「６」番のティース３８の側面に該ティース３８の基端側から先端側に亘って平積みされている。そして、この第四層の第一巻線巻回部４４における矢印Ｒ１側の端部が挿入されたスロット３９では、平積みにより矢印Ｒ２側にスペースが確保されており、このスペースに第六層の第二巻線巻回部４６における矢印Ｒ２側の端部が配置されることで、第九層の第二巻線巻回部４９を配置するためのスペースが確保されている。これにより、何れかのスロット３９において浅い位置で巻線巻回部が巻回されてしまうことを抑制することができるので、巻線２６の占積率を向上させることができる。

【0059】

しかも、図５に示されるように、複数の第一巻線巻回部４１〜４４及び複数の第二巻線巻回部４５〜４９は、それぞれ対応する４本のティース３８に締り方向に巻回されている。従って、巻線の巻回時又は巻回後に第一巻線巻回部４１〜４４及び第二巻線巻回部４５〜４９の緩みを抑制することができる。

【0060】

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

【0061】

上記実施形態において、第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４及び第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９は、それぞれ対応する４本のティース３８に締り方向に巻回されていた。しかしながら、図６に示されるように、第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９は、それぞれ対応する４本のティース３８に緩み方向に、すなわち、その両端部から延びる一対の接続線６２が互いに反対方向に向かうように（交差しないように）、それぞれ対応する４本のティース３８に巻回されても良い。

【0062】

このように構成されていると、第一巻線巻回部４１〜４４が挿入されたスロット３９では、その開口両端部にスペースを確保することができる。そして、第二巻線巻回部４５〜４９は、上述のスペースを利用しながら、それぞれ対応する４本のティース３８に緩み方向に巻回される。従って、第一巻線巻回部４１〜４４が挿入されたスロット３９における開口両端部において、第一巻線巻回部４１〜４４と第二巻線巻回部４５〜４９との干渉を抑制することができる。

【0063】

また、上記実施形態では、図７に示されるように、第一層から第四層の第一巻線巻回部４１〜４４が、それぞれ対応する４本のティース３８に緩み方向に巻回され、第五層から第九層の第二巻線巻回部４５〜４９が、それぞれ対応する４本のティース３８に締り方向に巻回されていても良い。

【0064】

このように構成されていると、上層である第二巻線巻回部４５〜４９により下層である第一巻線巻回部４１〜４４を締め付けることができるので、第一巻線巻回部４１〜４４の緩みを抑制することができる。

【0065】

また、上記実施形態において、電機子１０は、１８本のティースを有していたが、その他の数のティースを有していても良い。つまり、回転電機Ｍは、４極１８スロット以外のモータでも良い。そして、複数の第一巻線巻回部４１〜４４及び第二巻線巻回部４５〜４９は、それぞれ対応する少なくとも２本のティースに亘って複数巻きに巻回されても良い。

【0066】

また、電機子１０は、複数の第一巻線巻回部４１〜４４及び第二巻線巻回部４５〜４９を備えていたが、これらに加えて、複数の第三巻線巻回部を備えていても良い。

【0067】

また、回転電機Ｍは、ブラシ付き直流モータとされていたが、ブラシレスモータとされても良い。そして、上記実施形態は、ブラシレスモータの電機子に適用されても良い。

【0068】

なお、上記複数の変形例のうち、組み合わせ可能な変形例は、適宜、組み合わされても良い。

【0069】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0070】

１０…電機子、１２…固定子、１４…フロントハウジング、１６…エンドハウジング、１８…ブラシ装置、２０…シャフト、２２…整流子、２３…セグメント、２４…コア、２６…巻線、２８…軸受、３０…ヨーク、３２…マグネット、３４…ブラシ、３６…環状部、３８…ティース、３９…スロット、４１〜４５…第一巻線巻回部、４５〜４９…第二巻線巻回部、５２，６２…接続線、５４，５６，６６…短絡線、６３，６４…端末部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】