JP5936842B2 - 電動モータ、及び電動モータの巻線の巻装方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、自動車等の車両に搭載される電動モータ、及び電動モータの巻線の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、ブラシ付きの電動モータが多く使用されている。この種の電動モータは、円筒状のヨークの内周面に複数のマグネットを周方向に等間隔で配置し、これらマグネットの内側にアーマチュアが回転自在に支持されている。アーマチュアは、複数のティースが放射状に形成されたアーマチュアコアを有している。各ティース間には軸方向に長いスロットが複数形成され、所定間隔をあけたスロット間に巻線が例えば重ね巻き方式にて巻装されている。
巻線を巻装するための巻線装置としては、フライヤを備えるタイプの巻線装置がある。この種の巻線装置は、フライヤの先端に設けられたノズルから巻線を繰り出し、この巻線を所定のスロット間に巻きつけていくようになっている。

巻線の端末部は、アーマチュアコアと隣接するように回転軸に外嵌固定されたコンミテータに導通している。コンミテータは、金属片である複数のセグメントが互いに絶縁された状態で周方向に配設されたものであって、これらセグメントにそれぞれ巻線の端末部が接続されている。複数のセグメントのうち、同電位となるセグメント同士は、接続線により短絡されている。
また、各セグメントには複数のブラシが摺接可能に接続されており、このブラシを介してそれぞれの巻線に給電が行われるようになっている。そして、給電された巻線に磁界が形成され、ヨークのマグネットとの間に生じる磁気的な吸引力や反発力によってアーマチュアが駆動する。

ここで、所定のスロット間に巻装される巻線は、使用する巻線装置によって巻線にかかるテンションが異なることが多く、巻装された巻線によってアーマチュアの回転バランスや重量バランスがばらついてしまう。このため、アーマチュアの回転バランスや重量バランスを調整する必要がある。アーマチュアの回転バランスや重量バランスを調整する方法としては、アーマチュアコアに修正材を取り付ける方法やアーマチュアコアの一部を切除する方法がある。

この他、所定のスロット間に巻装される巻線の巻回数を調整することにより、アーマチュアの回転バランス、重量バランスを調整する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、巻線の巻装箇所を調整することにより、アーマチュアの回転バランスや重量バランスを調整する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特公平７−３４６３０号公報 特開２００９−５５７３３号公報

しかしながら、上述の従来技術のように、アーマチュアの回転バランスや重量バランスを調整するにあたって、アーマチュアコアに修正材を取り付けたりアーマチュアコアの一部を切除したりすると、作業工数が増えるばかりか、修正材分の部品点数が増加したり、切除用の専用工具が必要になったりする。このため、製造コストが増大するという課題がある。
また、上述の特許文献１、特許文献２のように、所定のスロット間に巻装される巻線の巻回数を調整したり、巻線の巻装箇所を調整したりすると、巻装箇所ごとに巻線の巻回数が異なる等して磁気的バランスが悪化し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、製造コストの増大を抑え、回転バランス、重量バランス、及び磁気的バランスを向上させることができる電動モータ、及び電動モータの巻線の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、径方向に沿うように放射状に延びる複数のティース、及びこれらティース間に形成される複数のスロットとを有するアーマチュアコアと、前記複数のスロットのうち、１つ置きに存在する所定の２つのスロット間と、これら２つのスロット間と前記回転軸を中心にして点対称位置に存在する他の２つのスロット間とに重ね巻き方式により巻装される巻線と、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、前記巻線が接続される複数のセグメントを有するコンミテータとを備えた電動モータにおいて、前記巻線は、前記所定の２つのスロット間への前記巻線の所定の巻回数をＮ回とし、Ａを０以上の整数とし、αを、α＝０．５Ａを満たすように設定したとき、前記回転軸を中心にして点対称となる位置に存在する前記所定の２つのスロット間に、Ｎ／２＋α回巻回されて形成される第１小コイルと、Ｎ／２−α回巻回されて形成される第２小コイルと、をそれぞれ別々に配置してなる第１コイルと、この第１コイルが形成されるのと同じ前記所定の２つのスロット間に、Ｎ／２＋α回巻回されて形成される前記第１小コイルと、Ｎ／２−α回巻回されて形成される前記第２小コイルと、をそれぞれ別々に配置してなる第２コイルとからなり、前記所定の２つのスロット間のうち、一方の前記所定の２つのスロット間に、前記第１コイルの前記第１小コイルと前記第２コイルの前記第２小コイルとを配置し、他方の前記所定の２つのスロット間に、前記第１コイルの前記第２小コイルと前記第２コイルの前記第１小コイルとを配置したことを特徴とする。

このように構成することで、回転軸を中心にして点対称位置に存在する２つの所定のスロット間に巻装される巻線を、それぞれ第１コイルと第２コイルとにより構成することができる。すなわち、回転軸を中心にして点対称位置に存在する巻線が、互いに同一のコイルにより構成される。このため、回転軸を中心にして点対称位置に存在する巻線のテンションのバラツキを抑えることができるので、アーマチュア全体として回転バランス、及び重量バランスを向上させることができる。よって、従来のように、修正材や専用工具を必要とすることなく、アーマチュアの回転バランスや重量バランスを向上させることができるので、製造コストを抑えることができる。
また、従来のように、巻装箇所ごとに巻線の巻回数を変化させる必要がないので、磁気的バランスの悪化を抑制することができる。

請求項２に記載した発明は、前記第１コイルを形成する前記巻線の巻き始め端、及び巻き終わり端は、それぞれ所定の前記セグメントに接続されていると共に、前記第２コイルを形成する前記巻線の巻き始め端、及び巻き終わり端は、それぞれ所定の前記セグメントに接続されていることを特徴とする。

このように構成することで、確実にアーマチュアの回転バランス、重量バランス、及び磁気的バランスを向上させることができる。

請求項３に記載した発明は、前記２つの所定のスロット間に渡る前記巻線の渡り線は、前記アーマチュアコアの前記コンミテータとは反対側の軸方向端部に配索されていることを特徴とする。

このように構成することで、コンミテータの首下に配索される巻線の本数を減少させることができる。このため、コンミテータの首下の巻線による巻太りを解消することができ、アーマチュア全体の小型化を図ることができる。

請求項４に記載した発明は、前記第１コイルを形成する前記巻線と、前記第２コイルを形成する前記巻線は、それぞれ別々の巻線であることを特徴とする。

このように構成することで、回転軸を中心にして点対称となる関係で２箇所同時に巻装する所謂ダブルフライヤ方式で巻線を巻装することができ、巻線作業効率を向上させることができる。

請求項５に記載した発明は、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、径方向に沿うように放射状に延びる複数のティース、及びこれらティース間に形成される複数のスロットとを有するアーマチュアコアと、前記複数のスロットのうち、１つ置きに存在する所定の２つのスロット間と、これら２つのスロット間と前記回転軸を中心にして点対称位置に存在する他の２つのスロット間とに重ね巻き方式により巻装される巻線と、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、前記巻線が接続される複数のセグメントを有するコンミテータとを備えた電動モータの巻線の巻装方法において、前記所定の２つのスロット間への前記巻線の所定の巻回数をＮ回とし、Ａを０以上の整数とし、αを、α＝０．５Ａを満たすように設定したとき、前記回転軸を中心にして点対称となる位置に存在する前記所定の２つのスロット間に、Ｎ／２＋α回巻回されて形成される第１小コイルと、Ｎ／２−α回巻回されて形成される第２小コイルと、をそれぞれ別々に配置して第１コイルを形成すると共に、この第１コイルが形成されるのと同じ前記所定の２つのスロット間に、Ｎ／２＋α回巻回されて形成される前記第１小コイルと、Ｎ／２−α回巻回されて形成される前記第２小コイルと、をそれぞれ別々に配置して第２コイルを形成し、前記所定の２つのスロット間のうち、一方の前記所定の２つのスロット間に、前記第１コイルの前記第１小コイルを配置すると共に、この第１小コイルの上に前記第２コイルの前記第２小コイルを配置し、他方の前記所定の２つのスロット間に、前記第１コイルの前記第２小コイルを配置すると共に、この第２小コイルの上に前記第２コイルの前記第１小コイルを配置したことを特徴とする電動モータの巻線の巻装方法とした。

このような電動モータの巻線方法とすることで、製造コストの増大を抑え、回転バランス、重量バランス、及び磁気的バランスを向上させることができる電動モータを提供できる。

本発明によれば、回転軸を中心にして点対称位置に存在する２つの所定のスロット間に巻装される巻線を、それぞれ第１コイルと第２コイルとにより構成することができる。すなわち、回転軸を中心にして点対称位置に存在する巻線が、互いに同一のコイルにより構成される。このため、回転軸を中心にして点対称位置に存在する巻線のテンションのバラツキを抑えることができるので、アーマチュア全体として回転バランス、及び重量バランスを向上させることができる。よって、従来のように、修正材や専用工具を必要とすることなく、アーマチュアの回転バランスや重量バランスを向上させることができるので、製造コストを抑えることができる。
また、従来のように、巻装箇所ごとに巻線の巻回数を変化させる必要がないので、磁気的バランスの悪化を抑制することができる。

本発明の実施形態における減速機付モータ装置の部分断面平面図である。 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。 本発明の実施形態の第１変形例におけるアーマチュアの展開図である。 本発明の実施形態の第２変形例におけるアーマチュアの展開図である。 本発明の実施形態の第３変形例におけるアーマチュアの展開図である。 本発明の実施形態の第４変形例における巻線の巻装手順の説明図である。 本発明の実施形態の第４変形例におけるアーマチュアの展開図である。 本発明の実施形態の第５変形例におけるアーマチュアの展開図である。 本発明の実施形態の第６変形例におけるアーマチュアの展開図である。 本発明の実施形態の第７変形例におけるアーマチュアの展開図である。

（減速機付モータ）
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、減速機付モータ装置１の部分断面平面図、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、減速機付モータ装置１は、電動モータ４０と、電動モータ４０に連結された減速機構３０とを備えている。

減速機構３０は、ギヤケース１０内に、ウォーム３１と、このウォーム３１に噛合うウォームホイール３３とが収納されたものである。ウォームホイール３３は、樹脂や金属等からなる部材であり、インジェクション成型や焼結、機械加工等により形成される。ウォームホイール３３には、出力ギヤ３５が連結されている。出力ギヤ３５は、ギヤケース１０の外部に露出した状態になっており、例えば、自動車のウインドウガラスの開閉装置に連結される。
一方、ウォーム３１の一端には、ジョイント部材３７を介し、電動モータ４０の回転軸４４が相対回転不能に連結されている。これにより、電動モータ４０の回転力がウォーム３１、及びウォームホイール３３を介して出力ギヤ３５に伝達される。

（電動モータ）
電動モータ４０は、ヨーク４１と、ヨーク４１の内側に回転自在に支持されているアーマチュア４３とを備えている。
ヨーク４１は、鉄等の磁性材からなるものであって、例えば金属板に深絞りによるプレス加工等を施して有底筒状に形成されている。ヨーク４１は、この開口部４１ａが減速機構３０側を向くように取り付けられている。ヨーク４１の開口部４１ａの周縁には、フランジ部４１ｂが形成されている。フランジ部４１ｂには、これを貫通する不図示の取付孔が形成されている。フランジ部４１ｂの取付孔にボルト８５を挿通し、ギヤケース１０にボルト８５を締結することにより、ギヤケース１０にヨーク４１が固定される。

ヨーク４１の筒部４１ｃには、内周面に、瓦状に形成された４個のマグネット４２が周方向に沿って等間隔に磁極が順番となるように設けられている。マグネット４２は、接着剤等によりヨーク４１に貼付される。
ヨーク４１の底部４１ｄには、減速機構３０とは反対側に向かって突出したボス部４８が形成されている。ボス部４８の内側には、アーマチュア４３の回転軸４４の一端を回転自在に支持するためのすべり軸受４５ａが内嵌固定されている。

さらに、ヨーク４１のボス部４８には、底部側に、スラストプレート４６が設けられている。スラストプレート４６は、スチールボール４６ａを介して回転軸４４のスラスト荷重を受けている。スチールボール４６ａは、回転軸４４とスラストプレート４６との間の摺動抵抗を減少させると共に、回転軸４４の芯ズレを吸収し、回転軸４４のスラスト荷重をスラストプレート４６に確実に伝達するためのものである。

アーマチュア４３は、回転軸４４と、回転軸４４に外挿固定されるアーマチュアコア４３ａと、アーマチュアコア４３ａよりも減速機構３０側に配置されたコンミテータ２０とを有している。
回転軸４４の減速機構３０側は、ギヤケース１０に設けられた不図示のすべり軸受４５ｂに回転自在に支持されている。

アーマチュアコア４３ａは、例えば、電磁鋼板等の磁性材を積層して軸方向に長くなるように形成されたものであって、マグネット４２に対応した位置に配置されている。アーマチュアコア４３ａには、１０個のティース１２が周方向に沿って等間隔となるように放射状に形成されている。
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４３ａの外周面を構成しており、マグネット４２と対向した状態になっている。また、各ティース１２は、この延在方向が軸方向に対して捩れるように形成され、所定のスキュー角を有している。

さらに、周方向に隣接するティース１２間には、それぞれスロット１３が形成されている。これらスロット１３のうち、所定のスロット１３間に巻線１４を挿通し、ティース１２の巻胴部１２ａに、絶縁材である不図示のインシュレータを介して巻線１４が巻装される（詳細は後述する）。
巻線１４の巻き始め端１４ａ、及び巻き終わり端１４ｂは、それぞれコンミテータ２０に接続されている。

コンミテータ２０は、回転軸４４に外嵌固定されている円柱状の本体部２１と、本体部２１の外周面に周方向に沿って並んで配置されている１０枚のセグメント２２とを備えている。したがって、この実施形態の電動モータ４０は、マグネット４２が４個、スロット１３が１０個、セグメント２２が１０個の所謂４極１０スロット１０セグメントで構成された電動モータ４０になっている。

コンミテータ２０の本体部２１は合成樹脂で形成されており、１０枚のセグメント２２を互いに絶縁した状態にしている。セグメント２２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４３ａ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２３としている。このライザ２３に、巻線１４の巻き始め端１４ａ、及び巻き終わり端１４ｂが掛け回され、ヒュージングにより固定されている。これにより、セグメント２２と巻線１４とが導通される。

コンミテータ２０の外周には、一対のブラシ２４が設けられている。これらブラシ２４は、不図示のブラシホルダを介してコンミテータ２０に向かって進退自在に設けられている。さらに、ブラシ２４は、不図示のスプリングによってコンミテータ２０側に向かって付勢された状態で、セグメント２２に摺接している。
各ブラシ２４の基端側には、ピグテール２５の一端が接続されている。ピグテール２５の他端は、ギヤケース１０に設けられているコネクタ端子２６に接続されている。コネクタ端子２６は、ギヤケース１０から外部に露出するように突設されており、不図示の外部電源から延びるコネクタに接続可能になっている。これにより、ブラシ２４、コンミテータ２０を介して巻線１４に電流が供給される。

（巻線の巻装方法）
次に、図３に基づいて、アーマチュアコア４３ａへの巻線１４の巻装方法について説明する。
図３は、アーマチュア４３の展開図であって、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。尚、以下の説明においては、各ティース１２、及び各セグメント２２にそれぞれ符号を付して説明する。

ここで、同電位となるセグメント２２同士、つまり、回転軸４４を中心にして点対称位置に存在するセグメント２２同士（例えば、１番セグメント２２と６番セグメント２２）は、それぞれ巻線１４に形成される接続線５１によって短絡されている。
また、アーマチュアコア４３ａには、１つ置きに存在する所定の２つのスロット１３間と、これら２つのスロット１３間と回転軸４４を中心にして点対称位置に存在する他の２つのスロット１３間とに、巻線１４が重ね巻き方式により巻装され、第１コイル１５と第２コイル１６とが形成されている。

より具体的に、接続線５１、第１コイル１５、及び第２コイル１６の形成方法について説明する。尚、接続線５１、第１コイル１５、及び第２コイル１６は、フライヤを備えるタイプの巻線装置（不図示）を用いて形成される。
ここで、まず接続線５１、及び第１コイル１５の形成方法について説明する。
図３に示すように、例えば、６番セグメント２２のライザ２３に巻き始め端１４ａが掛け回された巻線１４は、まず、６番セグメント２２と同電位のセグメントである１番セグメント２２のライザ２３に掛け回され、接続線５１を形成する。

続けて、巻線１４を７−８番ティース１２の間のスロット１３と、５−６番ティース１２の間のスロット１３との間に逆方向（図３において、反時計回り）に巻回して小コイル１５ａを形成する。つまり、小コイル１５ａは、６−７番ティース１２に跨るように巻線１４を逆方向に巻回することにより形成される。
ここで、６−７番ティース１２に巻回される巻線１４の総巻回数をＮ（Ｎは整数）としたとき、小コイル１５ａの巻回数は、Ｎ／２回に設定される。

続いて、再び７−８番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出す。このとき、巻線１４は、アーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０とは反対側に引き出される。そして、このように引き出された巻線１４を１０−１番ティース１２の間のスロット１３に引き込み、この１０−１番ティース１２の間のスロット１３と、２−３番ティース１２の間のスロット１３との間に逆方向に巻回して小コイル１５ｂを形成する。つまり、小コイル１５ｂは、１−２番ティース１２に跨るように巻線１４を逆方向に巻回することにより形成される。
ここで、小コイル１５ｂの巻回数も、小コイル１５ａの巻回数と同一回数に設定される。すなわち、１−２番ティース１２に巻回される巻線１４の総巻回数をＮとしたとき、小コイル１５ｂの巻回数は、Ｎ／２回に設定される。

この後、巻線１４を１０−１番ティース１２の間のスロット１３から引き出し、６番セグメント２２に隣接する７番セグメント２２のライザ２３に、巻線１４の巻き終わり端１４ｂを掛け回す。これにより、６−７番セグメント２２間に、２つの小コイル１５ａ，１５ｂからなる第１コイル１５が形成される。
ここで、２つの小コイル１５ａ，１５ｂは、互いに回転軸４４を中心にして点対称位置に存在している。つまり、１つのフライヤ（不図示）により、ほぼ同一のテンションがかかった２つの小コイル１５ａ，１５ｂが回転軸４４を中心にして点対称位置に存在していることになる。

また、１つ目の小コイル１５ａを形成した巻線１４は、アーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０とは反対側に引き出され、この後１０−１番ティース１２の間のスロット１３に引き込まれて２つ目の小コイル１５ｂを形成している。このため、２つの小コイル１５ａ，１５ｂに跨る巻線１４の渡り線１７が、アーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０とは反対側の軸方向端部に配索されていることになる。

続いて、接続線５１、及び第２コイル１６の形成方法について説明する。
ここで、第２コイル１６は、第１コイル１５を形成した不図示のフライヤとは別のフライヤを用い、第１コイル１５とは回転軸４４を中心にして点対称となるように不図示のフライヤを動作させて形成される。つまり、巻線１４の巻装作業は、回転軸４４を中心にして点対称となる関係で２箇所同時に巻装される所謂ダブルフライヤ方式により行われる。

このため、例えば、第１コイル１５を形成する巻線１４の巻き始め端１４ａが６番セグメント２２のライザ２３に掛け回された場合、第２コイル１６を形成する巻線１４の巻き始め端１４ａは、６番セグメントに対して回転軸４４を中心にして点対称位置に存在する１番セグメント２２のライザ２３に掛け回される。そしてその後、６番セグメント２２のライザ２３に巻線１４を掛け回し、接続線５１を形成する（図３における破線参照）。

続いて、６−７番ティース１２に対し、回転軸４４を中心にして点対称位置に存在する１−２番ティース１２に跨るように巻線１４をＮ／２回逆方向に巻回し、小コイル１６ａを形成する。この後、２−３番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４をコンミテータ２０とは反対側に向かって引き出す。続いて、７−８番ティース１２の間のスロット１３に巻線１４を引き込み、アーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０とは反対側に渡り線１７を配索する。この後、６−７番ティース１２に跨るように巻線１４をＮ／２回逆方向に巻回し、小コイル１６ｂを形成する。

続いて、巻線１４の巻き終わり端１４ｂを、１番セグメント２２に隣接する２番セグメント２２のライザ２３に掛け回す。これにより、１−２番セグメント２２間に２つの小コイル１６ａ，１６ｂからなる第２コイル１６が形成される。
ここで、２つの小コイル１６ａ，１６ｂは、互いに回転軸４４を中心にして点対称位置に存在している。つまり、１つのフライヤ（不図示）により、ほぼ同一のテンションがかかった２つの小コイル１６ａ，１６ｂが回転軸４４を中心にして点対称位置に存在していることになる。

このように、１−２番ティース１２、及び６−７番ティース１２には、回転軸４４を中心にして点対称位置に存在する小コイル１５ａ〜１６ｂがほぼ同一のテンションとなる第１コイル１５と第２コイル１６とが巻装されている。そして、１−２番ティース１２には、Ｎ／２回巻回された２つの小コイル１５ｂ，１６ａにより、総計でＮ回、巻線１４が巻回されていることになる。また、６−７番ティース１２には、Ｎ／２回巻回された２つの小コイル１５ａ，１６ｂにより、総計でＮ回、巻線１４が巻回されていることになる。

そして、このように形成される第１コイル１５、及び第２コイルを、アーマチュア４３の周方向にずらしながら順次繰り返し形成することにより、巻線１４の巻装作業が完了する。すなわち、第１コイル１５にあっては、１−２番ティース１２に跨るように巻線１４を巻回して小コイル１５ｂを形成した後、所定のセグメント２２に巻線１４を接続し、さらに、１−２番ティース１２とは回転軸４４を挟んで反対側に位置する５−６番ティース１２に跨るように巻線１４を巻回して小コイル１５ａを形成する。そして、５−６番ティース１２とは回転軸４４を中心に点対称位置に存在する２−３番ティース１２に跨るように巻線１４を巻回して小コイル１５ｂを形成する。このように、不図示のフライヤを回転軸４４を挟んで両側に交互に動かしながら、且つアーマチュア４３の周方向にずらしながら巻装作業が進められる。

このような構成のもと、一対のブラシ２４を介して巻線１４に電流が供給されると、アーマチュアコア４３ａに磁界が発生する。そして、この磁界と、ヨーク４１に設けられているマグネット４２との間に磁気的な吸引力や反発力が作用し、アーマチュア４３が回転する。この回転によって、ブラシ２４が摺接するセグメント２２が順次変更され巻線１４に流れる電流の向きが切り替えられる所謂整流が行われ、アーマチュア４３が継続的に回転する。

ここで、アーマチュアコア４３ａに巻装されている第１コイル１５は、回転軸４４を中心にして点対称位置に存在し、且つほぼ同一のテンションがかかっている２つの小コイル１５ａ，１５ｂからなる。また、第２コイル１６は、回転軸４４を中心にして点対称位置に存在し、且つほぼ同一のテンションがかかっている２つの小コイル１６ａ，１６ｂからなる。このため、アーマチュア４３全体として回転バランス、及び重量バランスが向上する。

尚、アーマチュアコア４３ａに巻線１４を巻装する際、ダブルフライヤ方式を採用するにあたって、従来のように、回転軸４４を中心に点対称位置に存在するコイルをそれぞれ別々のフライヤを用いて形成した場合、回転軸４４を中心に点対称位置に存在する２つのコイルのテンションが異なってしまう。
つまり、例えば、図３において、１−２番ティース１２に一方のフライヤを用いてＮ回巻線１４を巻回すると共に、６−７番ティース１２に他方のフライヤを用いてＮ回巻線１４を巻回すると、回転軸４４を中心に点対称位置に存在する２つのコイルがそれぞれ別々のフライヤで形成されることになり、テンションが異なってしまう。このような場合、アーマチュア４３全体として回転バランス、及び重量バランスが低下してしまうので、修正材や専用工具を用いて回転バランス、及び重量バランスを調整する必要がある。

これ対し、上述の実施形態によれば、従来のように、修正材や専用工具を必要とすることなく、アーマチュア４３の回転バランスや重量バランスを向上させることができるので、製造コストを抑えることができる。
また、従来のように、巻装箇所ごとに巻線１４の巻回数を変化させる必要がないので、磁気的バランスの悪化を抑制することができる。
さらに、アーマチュアコア４３ａに、ダブルフライヤ方式により巻線１４を巻装するので、巻装作業効率を向上させることができる。

そして、第１コイル１５を構成する２つの小コイル１５ａ，１５ｂの間に配索される渡り線１７と、第２コイル１６を構成する２つの小コイル１６ａ，１６ｂの間に配索される渡り線１７とを、それぞれアーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０とは反対側の軸方向端部に位置させている。このため、コンミテータ２０の首下に配索される巻線１４の本数を減少させることができ、コンミテータ２０の首下の巻線１４による巻太りを解消することができる。この結果、アーマチュア４３全体の小型化を図ることができる。

尚、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、６−７番セグメント２２間に、２つの小コイル１５ａ，１５ｂからなる第１コイル１５を形成するにあたり、まず、巻線１４の巻き始め端１４ａを、６番セグメント２２のライザ２３に掛け回し、この後、６番セグメント２２と同電位のセグメントである１番セグメント２２のライザ２３に掛け回して接続線５１を形成した後、２つの小コイル１５ａ，１５ｂからなる第１コイル１５を形成し、続いて、６番セグメント２２に隣接する７番セグメント２２のライザ２３に、巻線１４の巻き終わり端１４ｂを掛け回す場合について説明した。

（第１変形例）
しかしながら、これに限られるものではなく、図４に示すように、６−７番セグメント２２間に、２つの小コイル１５ａ，１５ｂからなる第１コイル１５を形成するにあたり、まず、巻線１４の巻き始め端１４ａを、７番セグメント２２のライザ２３に掛け回し、この後、７番セグメント２２と同電位のセグメントである２番セグメント２２のライザ２３に掛け回して接続線５１を形成した後、２つの小コイル１５ａ，１５ｂからなる第１コイル１５を形成し、続いて、７番セグメント２２に隣接する６番セグメント２２のライザ２３に、巻線１４の巻き終わり端１４ｂを掛け回すような巻装方法としてもよい。
この場合、第２コイル１６を形成するにあたって、第１コイル１５を形成する場合と回転軸４４を中心にして点対称となるように巻線１４を巻装すればよい（図４における破線参照）。

（第２変形例）
また、上述の実施形態では、第１コイル１５を構成する２つの小コイル１５ａ，１５ｂの間に配索される渡り線１７と、第２コイル１６を構成する２つの小コイル１６ａ，１６ｂの間に配索される渡り線１７とを、それぞれアーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０とは反対側の軸方向端部に位置させた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、図５に示すように、各渡り線１７を、それぞれアーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０側の軸方向端部に位置させてもよい。

さらに、上述の実施形態では、各小コイル１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂの巻回数をＮ／２回に設定した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、各小コイル１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂの巻回数を以下のように設定してもよい。

（第３変形例）
図６は、上述の実施形態の第３変形例におけるアーマチュア４３の展開図である。
同図に示すように、αを０．５，１，１．５・・・・のように０．５刻みの数としたとき、第１コイル１５を構成する２つの小コイル１５ａ，１５ｂのうち、小コイル１５ａの巻回数をＮ／２＋αに設定する一方、小コイル１５ｂの巻回数をＮ／２−αに設定する。また、第２コイル１６を構成する２つの小コイル１６ａ，１６ｂのうち、小コイル１６ｂの巻回数をＮ／２−αに設定する一方、小コイル１６ａの巻回数をN／２＋αに設定してする。

この場合、アーマチュアコア４３ａに巻装されている第１コイル１５と第２コイル１６とは、回転軸４４を中心にして点対称位置に存在し、且つほぼ同一のテンションがかかっている小コイル１５ａ、１５ｂと、１６ａ、１６ｂとからなる。このため、各小コイル１５ａと１５ｂと、及び、１６ａと１６ｂとでは重量バランスが若干異なることとなる。しかし、巻回数を＋α分増やした小コイル１５ａと巻回数を−α分減らした小コイル１６ｂとが、互いに巻回数を補うこととなるので、アーマチュア４３全体としては、総巻回数を変更することなく、回転バランス、及び重量バランスが向上する。尚、小コイル１５ｂと小コイル１６ａとにおいても同様である。このように、巻回数を＋α分増やしたり−α分減らしたりすることで、減速機付モータ装置１の出力特性の調整や、変更等に対し、汎用性を向上させることができる。

ここで、前述の実施形態では、各小コイル１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂの巻回数がＮ／２回に設定されている一方、変形例では、それぞれ小コイル１５ａの巻回数がＮ／２＋αに、小コイル１５ｂの巻回数がＮ／２−αに、小コイル１６ｂの巻回数がＮ／２−αに、小コイル１６ａの巻回数がN／２＋αに設定されている。このため実施形態と変形例とを総括すると、αは、Ａを０以上の自然数としたとき、
α＝０．５Ａ
を満たすように設定されているといえる。

また、上述の実施形態では、巻線１４の巻装作業が、不図示のフライヤを回転軸４４を挟んで両側に交互に動かしながら、且つアーマチュア４３の周方向にずらしながら進められ、第１コイル１５、及び第２コイルを、アーマチュア４３の周方向にずらしながら順次繰り返し形成することにより完了す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、第１コイル１５、及び第２コイル１６が、それぞれ回転軸４４を中心にして点対称となる位置に存在する小コイル１５ａ，１６ａと、小コイル１５ｂ，１６ｂとの２つの小コイル１５ａ〜１６ｂにより構成されるように巻装作業が行われていればよい。以下、より具体的に説明する。

（第４変形例）
（巻線の巻装方法）
図７は、第４変形例における巻線１４の巻装手順の説明図、図８は、第４変形例におけるアーマチュア４３の展開図である。
ここで、図７、図８に示すように、第１コイル１５を形成する手順と、第２コイル１６を形成する手順は、上述の実施形態と同様に、回転軸４４を中心にして点対称となる関係にあるので、以下の説明においては、第２コイル１６を形成する手順についての説明は省略し、第１コイル１５を形成する手順についてのみ説明する（以下の変形例についても同様）。

また、６−７番ティース１２に跨るように巻線１４を巻回して小コイル１５ａを形成し、１−２番ティース１２に跨るように巻線１４を巻回して小コイル１５ｂを形成する手順は、上述の実施形態と同様である。ここで、小コイル１５ｂを形成した巻線１４の巻き終わり端１４ｂは、上述の実施形態のように７番セグメント２２のライザ２３に掛け回されず、１番セグメント２２に隣接する２番セグメント２２のライザ２３に掛け回される。これにより、第１コイル１５が形成される。

この後、巻線１４は、２番セグメント２２と同電位のセグメントである７番セグメント２２のライザ２３に掛け回され、接続線５１を形成する。続いて、巻線１４は、７−８番ティース１２ではなく、２−３番ティース１２に跨るように逆方向にＮ／２回巻回されて小コイル１５ａを形成する。すなわち、７番セグメント２２のライザ２３に掛け回した巻線１４を３−４番ティース１２の間のスロット１３に引き込み、この３−４番ティース１２の間のスロット１３と、１−２番ティース１２の間のスロット１３との間に、逆方向にＮ／２回巻回して小コイル１５ａを形成する。

この後、３−４番ティース１２の間のスロット１３から巻線１４を引き出す。このとき、巻線１４は、アーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０とは反対側（図８における上側）に引き出される。そして、このように引き出された巻線１４を６−７番ティース１２の間のスロット１３に引き込み、この６−７番ティース１２の間のスロット１３と、８−９番ティース１２の間のスロット１３との間に逆方向にＮ／２回巻回して小コイル１５ｂを形成する。つまり、７−８番ティースに跨るように巻線１４を逆方向にＮ／２回巻回することにより、小コイル１５ｂを形成する。そして、アーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０とは反対側に、小コイル１５ａと小コイル１５ｂとの間に跨る渡り線１７が形成される。

この後、巻線１４を６−７番ティース１２の間のスロット１３から引き出し、７番セグメント２２に隣接する８番セグメント２２のライザ２３に、巻線１４の巻き終わり端１４ｂを掛け回す。これにより、７−８番セグメント２２間に、２つの小コイル１５ａ，１５ｂからなる第１コイル１５が再び形成される。
尚、図７の各小コイル１５ａ〜１６ｂに付した１〜４の符号は、巻線１４による巻装順序を示している。

ここで、１−２番ティース１２に跨るように巻線１４を巻回して小コイル１５ｂを形成した後、上述の実施形態のように、７−８番ティース１２ではなく、２−３番ティース１２に跨るように巻線１４を巻回して小コイル１５ａを形成することにより（図７における符号３の小コイル１５ａ参照）、これら小コイル１５ｂ，１５ａ間の渡り線１７を上述の実施形態よりも短く設定することができる。

すなわち、１−２番ティース１２に小コイル１５ｂを形成した後、７−８番ティース１２に小コイル１５ａを形成する場合、１−２番ティース１２と、７−８番ティース１２は、互いに回転軸４４を中心にして対向する位置に存在しているので、この分、渡り線１７が長くなってしまう。しかしながら、１−２番ティース１２に小コイル１５ｂを形成した後、２−３番ティース１２に小コイル１５ａを形成する場合、１−２番ティース１２と、２−３番ティース１２は、周方向に１つのスロット１３分だけずれているだけなので、この分、渡り線１７が短く設定できる。このため、巻線４４の材料コストを低減できる。

（第５変形例）
尚、上述の第４変形例では、アーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０とは反対側に、小コイル１５ａと小コイル１５ｂとの間に跨る渡り線１７が形成され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、図９に示すように、各渡り線１７を、それぞれアーマチュアコア４３ａのコンミテータ２０側の軸方向端部に位置させてもよい。

（第６変形例）
また、上述の第４変形例では、１−２番ティース１２に小コイル１５ｂを形成した後、巻線１４の巻き終わり端１４ｂを２番セグメント２２のライザ２３に掛け回した場合について説明した。ここで、図１０に示すように、小コイル１５ｂを形成した後、直接２番セグメント２２のライザ２３に掛け回さず、一旦、回転軸４４におけるコンミテータ２０の首下に対応する部位に巻線１４を掛け回し、この後、２番セグメント２２のライザ２３に巻き終わり端１４ｂを掛け回すように構成してもよい。

このように構成することで、コンミテータ２０の首下に配索される巻線１４が回転軸４４側へと寄せられ、コンミテータ２０の首下に配索される巻線１４の巻太りを解消することができる。この巻太りをより効果的に行うために、順次形成される小コイル１５ｂの巻き終わり端１４ｂの全てを、一旦、回転軸４４におけるコンミテータ２０の首下に対応する部位に掛け回すことが望ましい。

（第７変形例）
また、図１１に示すように、上述の第５変形例に、第６変形例の構成を適用することが可能である。すなわち、第５変形例では、１−２番ティース１２に小コイル１５ｂを形成した後、巻線１４の巻き終わり端１４ｂを２番セグメント２２のライザ２３に掛け回した場合について説明した。しかしながら、小コイル１５ｂを形成した後、直接２番セグメント２２のライザ２３に掛け回さず、一旦、回転軸４４におけるコンミテータ２０の首下に対応する部位に巻線１４を掛け回し、この後、２番セグメント２２のライザ２３に巻き終わり端１４ｂを掛け回すように構成してもよい。

１ 減速機付モータ装置
１２ ティース
１３ スロット
１４ 巻線
１４ａ 巻き始め端
１４ｂ 巻き終わり端
１５ 第１コイル
１５ａ，１６ａ 小コイル（第１小コイル）
１５ｂ，１６ｂ 小コイル（第２小コイル）
１６ 第２コイル
１７ 渡り線
２０ コンミテータ
２２ セグメント
４０ 電動モータ
４１ ヨーク
４３ アーマチュア
４３ａ アーマチュアコア
４４ 回転軸

Claims (5)

1. 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、径方向に沿うように放射状に延びる複数のティース、及びこれらティース間に形成される複数のスロットとを有するアーマチュアコアと、
   前記複数のスロットのうち、１つ置きに存在する所定の２つのスロット間と、これら２つのスロット間と前記回転軸を中心にして点対称位置に存在する他の２つのスロット間とに重ね巻き方式により巻装される巻線と、
   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、前記巻線が接続される複数のセグメントを有するコンミテータとを備えた電動モータにおいて、
   前記巻線は、
   前記所定の２つのスロット間への前記巻線の所定の巻回数をＮ回とし、Ａを０以上の整数とし、αを、α＝０．５Ａを満たすように設定したとき、
   前記回転軸を中心にして点対称となる位置に存在する前記所定の２つのスロット間に、Ｎ／２＋α回巻回されて形成される第１小コイルと、Ｎ／２−α回巻回されて形成される第２小コイルと、をそれぞれ別々に配置してなる第１コイルと、
   この第１コイルが形成されるのと同じ前記所定の２つのスロット間に、Ｎ／２＋α回巻回されて形成される前記第１小コイルと、Ｎ／２−α回巻回されて形成される前記第２小コイルと、をそれぞれ別々に配置してなる第２コイルとからなり、
   前記所定の２つのスロット間のうち、一方の前記所定の２つのスロット間に、前記第１コイルの前記第１小コイルと前記第２コイルの前記第２小コイルとを配置し、他方の前記所定の２つのスロット間に、前記第１コイルの前記第２小コイルと前記第２コイルの前記第１小コイルとを配置したことを特徴とする電動モータ。
2. 前記第１コイルを形成する前記巻線の巻き始め端、及び巻き終わり端は、それぞれ所定の前記セグメントに接続されていると共に、
   前記第２コイルを形成する前記巻線の巻き始め端、及び巻き終わり端は、それぞれ所定の前記セグメントに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
3. 前記２つの所定のスロット間に渡る前記巻線の渡り線は、前記アーマチュアコアの前記コンミテータとは反対側の軸方向端部に配索されていることを特徴とする請求項２に記載の電動モータ。
4. 前記第１コイルを形成する前記巻線と、前記第２コイルを形成する前記巻線は、それぞれ別々の巻線であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電動モータ。
5. 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、径方向に沿うように放射状に延びる複数のティース、及びこれらティース間に形成される複数のスロットとを有するアーマチュアコアと、
   前記複数のスロットのうち、１つ置きに存在する所定の２つのスロット間と、これら２つのスロット間と前記回転軸を中心にして点対称位置に存在する他の２つのスロット間とに重ね巻き方式により巻装される巻線と、
   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、前記巻線が接続される複数のセグメントを有するコンミテータとを備えた電動モータの巻線の巻装方法において、
   前記所定の２つのスロット間への前記巻線の所定の巻回数をＮ回とし、Ａを０以上の整数とし、αを、α＝０．５Ａを満たすように設定したとき、
   前記回転軸を中心にして点対称となる位置に存在する前記所定の２つのスロット間に、Ｎ／２＋α回巻回されて形成される第１小コイルと、Ｎ／２−α回巻回されて形成される第２小コイルと、をそれぞれ別々に配置して第１コイルを形成すると共に、
   この第１コイルが形成されるのと同じ前記所定の２つのスロット間に、Ｎ／２＋α回巻回されて形成される前記第１小コイルと、Ｎ／２−α回巻回されて形成される前記第２小コイルと、をそれぞれ別々に配置して第２コイルを形成し、
   前記所定の２つのスロット間のうち、一方の前記所定の２つのスロット間に、前記第１コイルの前記第１小コイルを配置すると共に、この第１小コイルの上に前記第２コイルの前記第２小コイルを配置し、
   他方の前記所定の２つのスロット間に、前記第１コイルの前記第２小コイルを配置すると共に、この第２小コイルの上に前記第２コイルの前記第１小コイルを配置したことを特徴とする電動モータの巻線の巻装方法。

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