專利名稱：直流旋轉(zhuǎn)機(jī)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及比如應(yīng)用于汽車的燃料泵中的、對泵進(jìn)行驅(qū)動的直流電機(jī)等的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)及其制造方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的直流電機(jī)中，比如在日本專利特開2002-233123號公報(專利文獻(xiàn)1)中揭示了一種對電樞繞組采用由外周側(cè)繞組層和內(nèi)周側(cè)繞組層所構(gòu)成的雙層疊卷方式。該先行技術(shù)所揭示的是，外周側(cè)繞組層與內(nèi)周側(cè)繞組層是不同的繞組，將相鄰的整流子片之間相互并列連接的外周側(cè)繞組層的繞組匝、內(nèi)周側(cè)繞組層的繞組匝配置在相互機(jī)械性地離開180度的切槽內(nèi)。
但是，比如一般的電樞繞組，在連續(xù)的各繞組匝卷繞在依次向規(guī)定方向錯開的切槽內(nèi)時，在電樞鐵心的端部，在前面的繞組匝上重疊有后面的繞組匝的一部分，其結(jié)果，各繞組匝的線圈長度隨著卷繞的進(jìn)行而依次增大，卷繞初始部分的繞組匝的線圈長度成為最小值，卷繞結(jié)束部分的繞組匝的線圈長度成為最大值。該各繞組匝的線圈長度的偏差，導(dǎo)致各繞組匝的電阻值不均勻，由各繞組匝引起的電樞反作用也不均勻，在旋轉(zhuǎn)1周過程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動(torque ripple)。
電樞鐵心的切槽數(shù)很多，在利用多臺繞線機(jī)能同時分割地將許多繞組組件平行地進(jìn)行卷繞的場合，可改善卷繞初始部分和卷繞結(jié)束部分的繞組匝的線圈長度的不均勻性，能進(jìn)一步確保各繞組匝的電阻值的均一性，轉(zhuǎn)矩波動也可忽略不計，但在使用較少的數(shù)目的繞線機(jī)對所有切槽進(jìn)行繞線的場合，各繞組匝的線圈長度及電阻值的不均一性成為不可忽視的大的障礙，這些不均一性的改善成為很大的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能改善上述問題的、經(jīng)過改良的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)。
另外，本發(fā)明的又一目的在于，提供一種能改善上述問題的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的制造方法。
本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，具有旋轉(zhuǎn)軸；固定于該旋轉(zhuǎn)軸上的、外周具有多個的S個切槽的電樞鐵心；卷繞在所述各切槽內(nèi)的電樞繞組；配置成與所述旋轉(zhuǎn)軸一起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、向所述電樞繞組供電的多個整流子片，其特點(diǎn)在于，所述電樞繞組至少具有1個繞組組件，該繞組組件至少具有第1繞組層和第2繞組層，所述第1繞組層，在所述S個切槽的至少幾個切槽的內(nèi)層具有從1號至n號為止依次連續(xù)卷繞的n個繞組匝，另外，所述第2繞組層，在所述S個切槽的至少幾個切槽的外層具有從1號至n號為止依次連續(xù)卷繞的n個繞組匝，所述第1繞組層的n個繞組匝中的m(m＝1至n)號的繞組匝與所述第2繞組層的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片對間連接，所述第1、第2繞組層的各繞組匝與所述多個整流子片的至少幾個整流子片連接。
另外，本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的制造方法，包括將外周具有多個S個的切槽的電樞鐵心和多個整流子片固定在了旋轉(zhuǎn)軸上的階段、將電樞繞組卷繞在所述電樞鐵心的S個切槽的至少幾個切槽內(nèi)的繞線工序，其特點(diǎn)在于，所述電樞繞組至少具有1個繞組組件，該繞組組件至少具有第1繞組層和第2繞組層，所述繞線工序，包括在所述S個切槽的至少幾個切槽的內(nèi)層將所述第1繞組層的從1號至n號為止的n個繞組匝連續(xù)依次進(jìn)行卷繞的第1工序；在該第1工序后面，在所述S個切槽的至少幾個切槽的外層將所述第2繞組層的從1號至n號為止的n個繞組匝連續(xù)依次進(jìn)行卷繞的第2工序，在該繞線工序中，為使所述第1繞組層的n個繞組匝中的m(m＝1至n)號的繞組匝與所述第2繞組層的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片對間連接，將所述第1、第2繞組層的各繞組匝與所述多個整流子片的至少幾個整流子片連接。
采用本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，第1繞組層和第2繞組層具有分別從1號至n號為止連續(xù)地依次卷繞的n個繞組匝，所述第1繞組層的n個繞組匝中的m(m＝1至n)號的繞組匝與所述第2繞組層的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片對間連接，將所述第1、第2繞組層的各繞組匝與所述多個整流子片的至少幾個整流子片連接。第1繞組層的n個繞組匝中的m(m＝1至n)號的繞組匝與所述第2繞組層的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片對間連接的結(jié)構(gòu)，能進(jìn)一步使多個整流子片對間的合成電阻值均勻化，可抑制其合成電阻值的偏差，改善直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動。
另外，采用本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的制造方法，電樞繞組至少具有1個繞組組件，該繞組組件至少具有第1繞組層和第2繞組層，繞線工序，包括在所述S個切槽的至少幾個切槽的內(nèi)層將所述第1繞組層的從1號至n號為止的n個繞組匝連續(xù)依次進(jìn)行卷繞的第1工序；在該第1工序后面，在所述S個切槽的至少幾個切槽的外層將所述第2繞組層的從1號至n號為止的n個繞組匝連續(xù)依次進(jìn)行卷繞的第2工序，在該繞線工序中，為使所述第1繞組層的n個繞組匝中的m(m＝1至n)號的繞組匝與所述第2繞組層的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片對間連接，將所述第1、第2繞組層的各繞組匝與所述多個整流子片的至少幾個整流子片連接。所述第1繞組層的n個繞組匝中的m(m＝1至n)號的繞組匝與所述第2繞組層的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片對間連接的結(jié)構(gòu)，能進(jìn)一步使多個整流子片對間的合成電阻值均勻化，可抑制其合成電阻值的偏差，故可改善直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動，在該制造方法中，通過對該繞線工序的改進(jìn)，可容易地實(shí)現(xiàn)得到改善的、具有更小的轉(zhuǎn)矩波動的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)。
圖1是表示本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的實(shí)施形態(tài)1的縱向剖視圖。
圖2是表示實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)層側(cè)的繞組層的繞組展開圖。
圖3是表示實(shí)施形態(tài)1的外層側(cè)的繞組層的繞組展開圖。
圖4是表示圖2的IV-IV線的繞組的模式圖。
圖5是表示實(shí)施形態(tài)1的各繞組匝的電阻的偏差的圖。
圖6是表示傳統(tǒng)的直流電機(jī)的各繞組匝的電阻的偏差的圖。
圖7是表示本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的實(shí)施形態(tài)2的外層側(cè)的繞組展開圖。
圖8是表示本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的實(shí)施形態(tài)3的各繞組匝電阻的偏差的圖。
圖9是將本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動與傳統(tǒng)的進(jìn)行比較的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的幾個實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。
<整體結(jié)構(gòu)的說明>
圖1是表示本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的實(shí)施形態(tài)1的側(cè)剖視圖。該實(shí)施形態(tài)1是應(yīng)用于燃料泵的直流電機(jī)。該直流電機(jī)具有旋轉(zhuǎn)軸10、電樞20、整流子30、勵磁件40、軛鐵50、支架60。
電樞20具有電樞鐵心21、電樞繞組25。電樞鐵心21固定于旋轉(zhuǎn)軸10上，沿著其外周具有S個多個切槽22、S個極齒23。該S個切槽22以互相相等的節(jié)距配設(shè)在電樞鐵心21的外周面上，在相鄰的切槽22之間分別形成極齒23。電樞繞組25卷繞在S個切槽22內(nèi)。
實(shí)施形態(tài)1中，切槽22的數(shù)量S為8個，極齒23的數(shù)量S也是8個。
整流子30具有多個整流子片31。該整流子片31以互相相等的節(jié)距配置在固定于旋轉(zhuǎn)軸10上的絕緣筒32的外周面上，絕緣構(gòu)件被夾在各鄰接的整流子片對之間，使各整流子片31相互絕緣。在各整流子片31的一端部上形成有從整流子片31立起的鉤部33，電樞繞組25與該各整流子片31的鉤部33電氣連接，并機(jī)械地固定。在整流子片31的外周上配置有多個電刷35。該各電刷35固定于支架60上，與各整流子片31的外周面進(jìn)行接觸。
勵磁件40配置于電樞20的外周上。該勵磁件40具有與磁極數(shù)P相等數(shù)量的磁極41，這些磁極41固定于軛鐵50的內(nèi)周面。磁極41，在實(shí)施形態(tài)1中，由在旋轉(zhuǎn)軸10的徑向磁化后的永久磁鐵構(gòu)成。
在實(shí)施形態(tài)1中，磁極數(shù)P為2，2個磁極41相互以180度的間隔配置在軛鐵50的內(nèi)周面上。電刷35的數(shù)量為2，與磁極數(shù)P相等。
軛鐵50是由右側(cè)端部為底壁51封閉的筒狀體，由磁性體比如鐵制成。底壁51構(gòu)成右側(cè)的支架，通過滾珠軸承52對旋轉(zhuǎn)軸10的右端部可旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行支承。支架60與軛鐵50結(jié)合，以封閉軛鐵50的左端部，并通過滾珠軸承62對旋轉(zhuǎn)軸10的左端部可旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行支承。軛鐵50，在底壁51與支架60之間具有筒狀部53，勵磁件40的磁極41固定于該筒狀部53的內(nèi)周面上。
電樞繞組25具有第1繞組組件U1和第2繞組組件U2。各繞組組件U1、U2在各個切槽22內(nèi)具有多個繞組層。該多個繞組層，具有比如卷繞在各切槽22的內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1、卷繞在各切槽22的外層側(cè)的第2繞組W2。第1繞組層W1配置于各切槽22內(nèi)的靠近旋轉(zhuǎn)軸10的內(nèi)層，第2繞組層W2卷繞在第1繞組層W1的外層。
圖2是內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1的繞組展開圖，圖3是外層側(cè)的第2繞組層W2的繞組展開圖。這些圖中，將電樞鐵心21的外周面上形成的S個切槽22和S個極齒23以同一平面狀地左右展開地進(jìn)行表示。S個極齒23作為符號A、B、C、D、E、F、G、H，分別用大的矩形表示。S個切槽22在這些極齒之間形成，分別用符號AB、BC、CD、DE、EF、FG、GH、HA表示。切槽AB是相鄰的極齒A、B之間的切槽，切槽BC是相鄰的極齒B、C之間的切槽，切槽CD是相鄰的極齒C、D之間的切槽，切槽DE是相鄰的極齒D、E之間的切槽，切槽EF是相鄰的極齒E、F之間的切槽，切槽FG是相鄰的極齒F、G之間的切槽，切槽GH是相鄰的極齒G、H之間的切槽，切槽HA是相鄰的極齒H、A之間的切槽。
在圖2、圖3中，整流子片31、電刷35及磁極41與這些極齒23、切槽22一起，分別圖示在相對位置上。整流子片31，作為符號a、b、c、d、e、f、g、h，用小的矩形表示。電刷35用符號B1、B2圖示，另外，磁極41用符號P1、P2進(jìn)行圖示。正的直流電位施加于電刷B1，負(fù)的直流電位施加于電刷B2。將電刷B1與整流子片b、c接觸、另外電刷B2與整流子片f、g分別接觸的狀態(tài)進(jìn)行了圖示，但隨著旋轉(zhuǎn)軸10的旋轉(zhuǎn)，整流子片31也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因而，各整流子片31依次與電刷B1、B2接觸。磁極P1比如磁化為N極，磁極P2磁化為S極。
在圖2、圖3中，從左第2號極齒A開始到從右第6號的極齒H為止的8個極齒A～H配置在旋轉(zhuǎn)軸10的360度的角度范圍內(nèi)。但是，在圖2、圖3中，超過了該360度的角度范圍，在從左第2號極齒A的左側(cè)還有極齒H、另外在從右第6號的極齒H的右側(cè)還表示了5個極齒A～E，但這是為了對整體的配置更容易理解而補(bǔ)充的圖示，處于超過360度的角度范圍的位置的極齒A～E、H與處于360度的角度范圍內(nèi)的極齒A～E、H完全相同。對于與極齒A～H對應(yīng)的整流子片a～h也相同。
<對電樞繞組25的繞線工序的說明>
實(shí)施形態(tài)1的直流電機(jī)，經(jīng)過對電樞繞組25進(jìn)行繞線的工序而制成，下面對該卷繞工序進(jìn)行詳細(xì)說明。該繞線工序，包括，將配置在各切槽22的內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1進(jìn)行卷繞的第1繞線工序；將配置在各切槽22的外層側(cè)的第2繞組層W2進(jìn)行卷繞的第2繞線工序。
在實(shí)施形態(tài)1中，內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1及外層側(cè)的第2繞組層W2都以重疊卷繞方式進(jìn)行卷繞。第2繞組層W2重疊在第1繞組層W1上進(jìn)行卷繞。該電樞繞組25的繞線工序，是在將電樞鐵心21和整流子30組裝在旋轉(zhuǎn)軸10上后，并在將其組裝在軛鐵50和支架60上之前的狀態(tài)下進(jìn)行。
<內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1的繞線工序的說明>
首先，通過第1繞線工序，將內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1進(jìn)行卷繞。該第1繞線工序由圖2所示。在該第1繞線工序中，內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1分割成2個繞線區(qū)域W11、W12進(jìn)行卷繞。繞線區(qū)域W11與第1繞組組件U1、繞線區(qū)域W12與第2繞組組件U2分別對應(yīng)。與第1繞組組件U1對應(yīng)的繞線區(qū)域W11是與整流子片a、h、g、f、e連接的繞線區(qū)域，包含n個連續(xù)卷繞的繞組匝。在實(shí)施形態(tài)1中，如圖2的右側(cè)所示，n＝4，包含有從1號到4號的順序，連續(xù)依次卷繞的4個繞組匝T11、T12、T13、T14，繞組匝T11是繞線區(qū)域W11的1號上卷繞的繞組匝，然后，卷繞2號繞組匝T12、3號繞組匝T13，最后卷繞4號繞組匝T14。
另外，與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域W12是與整流子片e、d、c、b、a連接的繞線區(qū)域，同樣包含n個連續(xù)卷繞的繞組匝。在實(shí)施形態(tài)1中，如圖2的左側(cè)所示，n＝4，作為繞線區(qū)域W12，從1號到4號的4個繞組匝T21、T22、T23、T24依次進(jìn)行卷繞。在繞線區(qū)域W12中，最初卷繞1號的繞組匝T21，其后依次卷繞2號繞組匝T22、3號繞組匝T23，最后卷繞4號繞組匝T24。
在圖2中，各繞組匝T11、T12、T13、T14、T21、T22、T23、T24為了對圖容易理解，分別用1匝進(jìn)行了圖示，但實(shí)際上，各個繞組匝卷繞有N匝，比如N＝20匝。
<與第1繞組組件U1對應(yīng)的繞線區(qū)域W11的繞線工序的說明>
首先，在與第1繞組組件U1對應(yīng)的繞線區(qū)域W11的1號繞組匝T11的卷繞步驟中，最初，將用于構(gòu)成繞組區(qū)域W11的第1金屬線鉤在整流子片a上，該第1金屬線掛鉤在整流子片a的鉤部33上。該最初的位置在圖2的整流子片a中用黑圓標(biāo)記表示。從該狀態(tài)開始，第1金屬線從整流子片a導(dǎo)向切槽BC，插入該切槽BC內(nèi)后，導(dǎo)向切槽FG，插入該切槽FG。這樣就卷繞了繞組匝T11的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽BC和切槽FG，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第1金屬線鉤在整流子片h上。
在該繞組匝T11的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒B、A、H、G，橫跨在切槽BC和切槽FG上的繞組匝T11在相鄰的整流子片對a、h之間卷繞有N匝。
繞線區(qū)域W11的2號繞組匝T12緊接著繞組匝T11進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T12的卷繞步驟中，在繞組匝T11的最終階段，將掛鉤在整流子片h上的第1金屬線接著導(dǎo)向切槽AB，插入該切槽AB內(nèi)后，導(dǎo)向切槽EF，插入該切槽EF。這樣就卷繞了繞組匝T12的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽AB和切槽EF，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第1金屬線鉤在整流子片g上。
在該繞組匝T12的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒A、H、G，F(xiàn)，橫跨在切槽AB和切槽EF上的繞組匝T12在相鄰的整流子片對h、g之間卷繞有N匝。
繞線區(qū)域W11的3號繞組匝T13緊接著繞組匝T12進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T13的卷繞步驟中，在繞組匝T12的最終階段，將掛鉤在整流子片g上的第1金屬線接著導(dǎo)向切槽HA，插入該切槽HA內(nèi)后，導(dǎo)向切槽DE，插入該切槽DE。這樣就卷繞了繞組匝T13的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽HA和切槽DE，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第1金屬線鉤在整流子片f上。在該繞組匝T13的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒H、G，F(xiàn)，E橫跨在切槽HA和切槽DE上的繞組匝T1 3在相鄰的整流子片對g、f之間卷繞有N匝。
繞線區(qū)域W11的4號繞組匝T14緊接著繞組匝T13進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T14的卷繞步驟中，在繞組匝T13的最終階段，將掛鉤在整流子片f上的第1金屬線接著導(dǎo)向切槽GH，插入該切槽GH內(nèi)后，導(dǎo)向切槽CD，插入該切槽CD。這樣就卷繞了繞組匝T14的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽GH和切槽CD，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第1金屬線鉤在整流子片e上。
在該繞組匝T14的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒H、G，F(xiàn)，E橫跨在切槽HA和切槽DE上的繞組匝T14在相鄰的整流子片對e、f之間卷繞有N匝。
相對于與第1繞組組件U1對應(yīng)的繞線區(qū)域W11的卷繞工序是通過繞線機(jī)進(jìn)行的。相對于與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域W12的卷繞工序可與繞線區(qū)域W11的繞線工序平行地同時進(jìn)行。該場合，比如使用帶有主機(jī)和副機(jī)的雙錠翼繞線機(jī)。在主機(jī)執(zhí)行繞線區(qū)域W11的繞線工序時，副機(jī)與該繞線區(qū)域W11的繞線工序平行地同時進(jìn)行繞線區(qū)域W12的繞線工序。
<與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域W12的繞線工序的說明>
與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域W12的繞線工序，是將從1號到4號為止的繞組匝T21、T22、T23、T24連續(xù)地依次進(jìn)行卷繞，與繞線區(qū)域W11的繞線工序相同，同時平行地執(zhí)行。
在繞線區(qū)域W12的1號繞組匝T21的卷繞步驟中，最初，將用于構(gòu)成繞組區(qū)域W12的第2金屬線鉤在整流子片e上，該第2金屬線掛鉤在整流子片e的鉤部33上。該第2金屬線的最初的位置在圖2的整流子片e中用黑圓標(biāo)記表示。從該狀態(tài)開始，第2金屬線從整流子片e導(dǎo)向切槽FG，插入該切槽FG內(nèi)后，導(dǎo)向切槽BC，插入該切槽BC。這樣就卷繞了繞組匝T21的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽FG和切槽BC，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第2金屬線鉤在整流子片d上。
在該繞組匝T21的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒F、E、D、C，橫跨在切槽FG和切槽BC上的繞組匝T21在相鄰的整流子片對e、d之間卷繞有N匝。
繞線區(qū)域W12的2號繞組匝T22緊接著繞組匝T21進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T22的卷繞步驟中，在繞組匝T21的最終階段，將掛鉤在整流子片d上的第2金屬線接著導(dǎo)向切槽EF，插入該切槽EF內(nèi)后，導(dǎo)向切槽AB，插入該切槽AB。這樣就卷繞了繞組匝T22的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽EF和切槽AB，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第2金屬線鉤在整流子片c上。
在該繞組匝T22的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒E、D、C，B，橫跨在切槽EF和切槽AB上的繞組匝T22在相鄰的整流子片對d、c之間卷繞有N匝。
繞線區(qū)域W12的3號繞組匝T23緊接著繞組匝T22進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T23的卷繞步驟中，在繞組匝T22的最終階段，將掛鉤在整流子片c上的第2金屬線接著導(dǎo)向切槽DE，插入該切槽DE內(nèi)后，導(dǎo)向切槽HA，插入該切槽HA。這樣就卷繞了繞組匝T23的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽DE和切槽HA，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第2金屬線鉤在整流子片b上。
在該繞組匝T23的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒D、C，B、A，橫跨在切槽DE和切槽HA上的繞組匝T23在相鄰的整流子片對c、b之間卷繞有N匝。
繞線區(qū)域W12的4號繞組匝T24緊接著繞組匝T23進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T24的卷繞步驟中，在繞組匝T23的最終階段，將掛鉤在整流子片b上的第2金屬線接著導(dǎo)向切槽CD，插入該切槽CD內(nèi)后，導(dǎo)向切槽GH，插入該切槽GH。這樣就卷繞了繞組匝T24的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽CD和切槽GH，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第2金屬線鉤在整流子片a上。
在該繞組匝T24的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒C，B、A、H，橫跨在切槽CD和切槽GH上的繞組匝T24在相鄰的整流子片對b、a之間卷繞有N匝。
<繞線區(qū)域W11、W12的各繞組匝的位移的說明>
第1繞組層W1的繞線區(qū)域W11及W12，如圖2所示，將各繞組匝T11、T12、T13、T14及T21、T22、T23、T24依次地一邊以1個切槽節(jié)距地朝左側(cè)箭頭X1方向位移，一邊以重疊方式進(jìn)行卷繞。繞組匝T12、T22相對于繞組匝T11、T21分別朝其左側(cè)位移1個切槽節(jié)距，繞組匝T13、T23相對于繞組匝T12、T22分別朝其左側(cè)位移1個切槽節(jié)距，另外，繞組匝T14、T24相對于繞組匝T13、T23分別朝其左側(cè)位移并進(jìn)行卷繞。
不過，實(shí)際上，將組裝有電樞鐵心21和整流子30的旋轉(zhuǎn)軸10一邊繞其軸線各以1個切槽節(jié)距地朝與箭頭X1方向相反的X2方向依次旋轉(zhuǎn)，一邊將各繞組匝T11、T12、T13、T14及T21、T22、T23、T24進(jìn)行卷繞，以此進(jìn)行這些各繞組匝之間的位移。
<繞線區(qū)域W11、W12的各繞組匝的金屬線卷繞方向的說明>
第1繞組層W1的各繞線區(qū)域W11、W12的各繞組匝的第1金屬線的卷繞方向，從圖2上看，分別為順時針方向。繞線區(qū)域W11的1號至4號為止的各繞組匝T11、T12、T13、T14，從圖2上看，分別為順時針方向卷繞有20匝。同時，繞線區(qū)域W12的1號至4號為止的各繞組匝T21、T22、T23、T24，從圖2上看，也分別為順時針方向卷繞有20匝。
<內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1的繞線工序結(jié)束階段的狀態(tài)的說明>
圖4是表示第1繞組層W1的繞線工序結(jié)束階段的各繞組匝T11、T12、T13、T14及T21、T22、T23、T24的分布的模式圖，從箭頭方向看圖1的IV-IV線截面得到的模式圖。繞線工序是在將電樞鐵心21和整流子30安裝在旋轉(zhuǎn)軸10上的階段中，將該旋轉(zhuǎn)軸10安裝在軛鐵50和支架60上之前的狀態(tài)下進(jìn)行的，為了方便，將軛鐵50和支架60安裝在旋轉(zhuǎn)軸10上的狀態(tài)模式地表示。由于在圖1的IV-IV線截面上出現(xiàn)電樞鐵心21的左側(cè)端面，故圖4中表示該電樞鐵心21的左側(cè)端面的繞組匝T11、T12、T13、T14及T21、T22、T23、T24的分布。
在圖4中，在繞線區(qū)域W11中，從1號至4號為止的繞組匝T11、T12、T13、T14，另外繞線區(qū)域W12的從1號至4號為止的繞組匝T21、T22、T23、T24分別按順序連續(xù)卷繞。在電樞鐵心21的左側(cè)端面上，在1號的繞組匝T11、T21上重疊卷繞有2號繞組匝T12、T22的一部分，在該2號的繞組匝T12、T22上重疊卷繞有3號繞組匝T13、T23的一部分，在1號的繞組匝T11、而且在3號的繞組匝T13、T23上重疊卷繞有4號繞組匝T14、T24的一部分。因此，當(dāng)將各繞組匝T11、T12、T13、T14及T21、T22、T23、T24的線圈長度設(shè)為t11、t12、t13、t14及t21、t22、t23、t24，則成為t11＜t12＜t13＜t14的關(guān)系，另外，成為t21＜t22＜t23＜t24的關(guān)系。
<對于外層側(cè)的第2繞組層W2的第2繞線工序的說明>
接著，通過第2繞線工序，將電樞繞組25的外層側(cè)的第2繞組層W2進(jìn)行卷繞。該第2繞線工序由圖3所示。在該第2繞線工序中，第2繞組層W2分割成2個繞線區(qū)域W21、W22，這些繞線區(qū)域W21、W22的繞線工序同時平行進(jìn)行。繞線區(qū)域W21是與第1繞組組件U1對應(yīng)的繞線區(qū)域，與第1繞組層W11相同，是與繞線區(qū)域a、h、g、f、e連接的繞線區(qū)域，包含n個繞組匝。在實(shí)施形態(tài)1中，n＝4，包含有從1號到4號為止的4個繞組匝T15、T16、T17、T18依次地進(jìn)行卷繞。該繞線區(qū)域W21在圖3的右側(cè)表示。
另外，繞線區(qū)域W22是與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域，與第1繞組層W1的繞線區(qū)域W12相同，是與整流子片e、d、c、b、a連接的繞線區(qū)域，包含n＝4個繞組匝。從1號至4號為止的繞組匝T25、T26、T27、T28連續(xù)地進(jìn)行卷繞。該繞線區(qū)域W22在圖3的左側(cè)表示。
在圖3中，各繞組匝T15、T16、T17、T18、T25、T26、T27、T28為了對圖容易理解，分別用1匝進(jìn)行了圖示，但實(shí)際上，各個繞組匝卷繞有N匝，比如N＝20匝。
<與第1繞組組件U1對應(yīng)的繞線區(qū)域W21的繞線工序的說明>
在與第1繞組組件U1對應(yīng)的繞線區(qū)域W21中，從1號至4號為止的4個繞組匝T15、T16、T17、T18連續(xù)形成。該各繞組匝T15、T16、T17、T18與各繞組匝T11、T12、T13、T14相同，使用第1金屬線，由雙錠翼繞線機(jī)的主機(jī)進(jìn)行卷繞，與各繞組匝T11、T12、T13、T14相同，在切槽中重疊于其上地進(jìn)行卷繞。另外，各繞組匝T15、T16、T17、T18分別與繞組匝T11、T12、T13、T14相同，在相鄰的整流子片對之間相互并列地連接。在繞線區(qū)域W21中，在繞線區(qū)域W11上，將從整流子片a到達(dá)整流子片e的第1金屬線進(jìn)行折返，從1號至4號為止的繞組匝分別一邊從整流子片e依次各以1個切槽節(jié)距向右側(cè)、即圖3的X2的方向錯開，一邊以重疊卷繞方式進(jìn)行卷繞。
繞線區(qū)域W21的1號的繞組匝T15直接使用構(gòu)成第1繞組層W1的繞線區(qū)域W11的第1金屬線，連續(xù)卷繞在繞線區(qū)域W11的繞組匝T14上。
在繞組匝T14的最終階段，第1金屬線鉤在整流子片e上。繞組匝T15的卷繞步驟，在繞組匝T14的最終階段，從第1金屬線掛鉤在整流子片e上的狀態(tài)開始卷繞作業(yè)。該開始狀態(tài)下的第1金屬線的位置在圖3的整流子片e中用黑圓標(biāo)記表示。從第1金屬線掛鉤在整流子片e上的狀態(tài)開始，第1金屬線從整流子片e導(dǎo)向切槽CD，在該切槽CD中重疊在繞組匝T14上地插入后，導(dǎo)向切槽GH，在該切槽GH中重疊在繞組匝T14上地插入。這樣就卷繞了繞組匝T15的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上地進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第1金屬線鉤在整流子片f上。
在該繞組匝T15的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒D、E、F、G，橫跨在切槽CD和切槽GH上的繞組匝T15在相鄰的整流子片對e、f之間卷繞N匝，以使其在切槽CD和GH中重疊在繞組匝T14上。該繞組匝T15在相鄰的整流子片對e、f之間與繞組匝T14相互并列地連接。
與第1繞組組件U1對應(yīng)的繞線區(qū)域W21的2號繞組匝T16，接著繞組匝T15進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T16的卷繞步驟中，在繞組匝15的最終階段，掛鉤在整流子片f上的第1金屬線導(dǎo)向切槽DE，在該切槽DE中重疊在繞組匝T13上地插入后，導(dǎo)向切槽HA，在該切槽HA中重疊在繞組匝T13上地插入。這樣就卷繞了繞組匝T16的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上地進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第1金屬線鉤在整流子片g上。
在該繞組匝T16的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒E、F、G、H，橫跨在切槽DE和切槽HA上的繞組匝T16在相鄰的整流子片對f、g之間卷繞N匝，以使其重疊在繞組匝T13上。該繞組匝T16在相鄰的整流子片對f、g之間與繞組匝T13相互并列地連接。
繞線區(qū)域W21的3號繞組匝T17緊接著繞組匝T16進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T17的卷繞步驟中，在繞組匝T16的最終階段，掛鉤在整流子片g上的第1金屬線導(dǎo)向切槽EF，在該切槽EF中重疊在繞組匝T12上地插入后，導(dǎo)向切槽AB，在該切槽AB中重疊在繞組匝T12上地插入。這樣就卷繞了繞組匝T17的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽EF和切槽AB，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第1金屬線鉤在整流子片h上。
在該繞組匝T17的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒F、G、H、A，橫跨在切槽EF和切槽AB上的繞組匝T17在相鄰的整流子片對g、h之間卷繞N匝，以使其重疊在繞組匝T12上。該繞組匝T16，與繞組匝T13同樣地在相鄰的整流子片對f、g之間，在相鄰的整流子片對f、g之間與繞組匝T13相互并列地連接。
繞線區(qū)域W21的4號繞組匝T18緊接著繞組匝T17進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T18的卷繞步驟中，在繞組匝T17的最終階段，掛鉤在整流子片h上的第1金屬線導(dǎo)向切槽FG，在該切槽FG中重疊在繞組匝T11上地插入后，導(dǎo)向切槽BC，在該切槽BC中重疊在繞組匝T11上地插入。這樣就卷繞了繞組匝T18的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽FG和切槽BC，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第1金屬線鉤在整流子片a上。
在該繞組匝T18的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒G、H、A、B，橫跨在切槽FG和切槽BC上的繞組匝T18在相鄰的整流子片對h、a之間卷繞N匝，以使其重疊在繞組匝T11上。該繞組匝T18在相鄰的整流子片對f、g之間與繞組匝T11相互并列地連接。
<與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域W22的繞線工序的說明>
與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域W22的繞線工序，可與繞線區(qū)域W21的繞線工序平行地同時進(jìn)行。該場合，繞線區(qū)域W22與第1繞組層W1的繞線區(qū)域W12相同，利用雙錠翼繞線機(jī)的副機(jī)進(jìn)行，主機(jī)在進(jìn)行繞線區(qū)域W21的卷繞工序時，副機(jī)與該繞線區(qū)域W22的卷繞工序平行地同時進(jìn)行繞線區(qū)域W22的卷繞工序。
與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域W22的卷繞工序，是將從1號至4號為止的繞組匝T25、T26、T27、T28連續(xù)依次地進(jìn)行卷繞，與繞線區(qū)域W21的卷繞工序相同地進(jìn)行。該各繞組匝T25、T26、T27、T28與各繞組匝T21、T22、T23、T24相同，使用第2金屬線進(jìn)行卷繞，分別在繞組匝T21、T22、T23、T24上重疊地進(jìn)行卷繞。另外，各繞組匝T25、T26、T27、T28分別與繞組匝T21、T22、T23、T24相同，在相鄰的整流子片對之間相互并列地連接。繞線區(qū)域W22，將在繞線區(qū)域W12使用的、到達(dá)了整流子片a的第2金屬線在整流子片a上進(jìn)行折返，繞組匝T25、T26、T27、T28依次朝圖3的箭頭X2的方向一邊錯開1個切槽節(jié)距一邊進(jìn)行卷繞。
繞線區(qū)域W22與第1繞組層W1的繞線區(qū)域W12相同，使用第2金屬線，連續(xù)卷繞在繞線區(qū)域W12的繞組匝T24上。在繞組匝T24的卷繞步驟的最終階段，第2金屬線處于鉤在整流子片a上的狀態(tài)。
繞線區(qū)域W22的1號繞組匝T25的卷繞步驟，是從第2金屬線掛鉤在整流子片a上的狀態(tài)開始的。該開始狀態(tài)下的第2金屬線的位置在整流子片a中用黑圓標(biāo)記表示。第2金屬線從該狀態(tài)開始從整流子片a導(dǎo)向切槽GH，在該切槽GH中重疊在繞組匝T24上地插入后，導(dǎo)向切槽CD，在該切槽CD中重疊在繞組匝T24上地插入。這樣就卷繞了繞組匝T25的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽GH和切槽CD，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第2金屬線鉤在整流子片b上。
在該繞組匝T25的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒H、A、B、C，橫跨在切槽GH和切槽CD上的繞組匝T25在相鄰的整流子片對a、b之間卷繞N匝，以使其重疊在繞組匝T24上。該繞組匝T25在相鄰的整流子片對a、b之間與繞組匝T24相互并列地連接。
繞線區(qū)域W22的2號繞組匝T26，接著繞組匝T25進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T26的卷繞步驟中，在繞組匝T25的最終階段，掛鉤在整流子片b上的第2金屬線導(dǎo)向切槽HA，在該切槽HA中重疊在繞組匝T23上地插入后，導(dǎo)向切槽DE，在該切槽DE中重疊在繞組匝T23上地插入。這樣就卷繞了繞組匝T26的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽HA和切槽DE，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第2金屬線鉤在整流子片c上。
在該繞組匝T26的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒A、B、C、D，橫跨在切槽HA和切槽DE上的繞組匝T26在相鄰的整流子片對b、c之間卷繞N匝，以使其重疊在繞組匝T23上。該繞組匝T26在相鄰的整流子片對b、c之間與繞組匝T23相互并列地連接。
繞線區(qū)域W22的3號繞組匝T27緊接著繞組匝T26進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T27的卷繞步驟中，在繞組匝T26的最終階段，掛鉤在整流子片c上的第2金屬線導(dǎo)向切槽AB，在該切槽AB中重疊在繞組匝T22上地插入后，導(dǎo)向切槽EF，在該切槽EF中重疊在繞組匝T22上地插入。這樣就卷繞了繞組匝T27的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽AB和切槽EF，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第2金屬線鉤在整流子片d上。
在該繞組匝T27的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒B、C、D、E，橫跨在切槽AB和切槽EF上的繞組匝T27在相鄰的整流子片對c、d之間卷繞N匝，以使其重疊在繞組匝T22上。該繞組匝T27在相鄰的整流子片對c、d之間與繞組匝T22相互并列地連接。
繞線區(qū)域W22的4號繞組匝T28緊接著繞組匝T27進(jìn)行卷繞。在該繞組匝T28的卷繞步驟中，在繞組匝T27的最終階段，掛鉤在整流子片d上的第2金屬線導(dǎo)向切槽BC，在該切槽BC中重疊在繞組匝T21上地插入后，導(dǎo)向切槽FG，在該切槽FG中重疊在繞組匝T21上地插入。這樣就卷繞了繞組匝T28的1匝，然后，不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽BC和切槽FG，進(jìn)一步卷繞(N-1)匝，在其最后匝的最終階段，將第2金屬線鉤在整流子片e上。
在該繞組匝T28的卷繞步驟中，跨過4個連續(xù)的極齒C、D、E、F，橫跨在切槽BC和切槽FG上的繞組匝T28在相鄰的整流子片對d、e之間卷繞N匝，以使其重疊在繞組匝T21上。該繞組匝T28在相鄰的整流子片對d、e之間與繞組匝T21相互并列地連接。
<第2繞組層W2的各繞組匝的位移的說明>
第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21及W22，如圖3所示，將各繞組匝T15、T16、T17、T18及T25、T26、T27、T28依次地一邊以1個切槽節(jié)距地朝右側(cè)箭頭X2方向位移，一邊進(jìn)行卷繞。繞線區(qū)域W21從整流子片e折返，另外，繞線區(qū)域W22從整流子片a折返，進(jìn)行卷繞。繞組匝T16、T26相對于繞組匝T15、T25分別朝其右側(cè)僅位移1個切槽節(jié)距，繞組匝T17、T27相對于繞組匝T16、T26分別朝其右側(cè)僅位移1個切槽節(jié)距，另外，繞組匝T18、T28相對于繞組匝T17、T27分別朝其右側(cè)位移并進(jìn)行卷繞。
不過，實(shí)際上，將組裝有電樞鐵心21和整流子30的旋轉(zhuǎn)軸10一邊繞其軸線各以1個切槽節(jié)距地朝與箭頭X2方向相反的X1方向依次旋轉(zhuǎn)，一邊將各繞組匝T15、T16、T17、T18及T25、T26、T27、T28進(jìn)行卷繞，以此進(jìn)行這些各繞組匝之間的位移。
<第2繞組層W2的各繞組匝的金屬線卷繞方向的說明>
第2繞組層W2的各繞線區(qū)域W21、W22的各繞組匝的金屬線的卷繞方向，從圖3上看，分別為逆時針方向。第1繞組層W1的各繞線區(qū)域W11、W12的各繞組匝，從圖2上看，分別為朝順時針方向進(jìn)行了卷繞，但第2繞組層W2的各繞線區(qū)域W21、W22的各繞組匝的卷繞方向是向相反的逆時針方向進(jìn)行卷繞。繞線區(qū)域W21的1號至4號為止的各繞組匝T15、T16、T17、T18，從圖3上看，分別為朝順時針方向卷繞有20匝。同時，繞線區(qū)域W22的1號至4號為止的各繞組匝T25、T26、T27、T28，從圖3上看，分別也是按順時針方向卷繞有20匝。
<第2繞組層W2的各繞組匝的線圈長度的說明>
將第2繞組層W2在第1繞組層W1的繞線工序結(jié)束后重疊其上地進(jìn)行卷繞。該第2繞組層W2的各繞組匝，即使在各切槽22中，另外在電樞鐵心21的端面，也是與第1繞組層W1的各繞組匝重疊卷繞而成，因而第2繞組層W2的各繞組匝的線圈長度，全部大于第1繞組層W1中的具有最大線圈長度的繞組匝T14、T24的線圈長度。
另外，第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21，將從1號至4號為止的繞組匝T15、T16、T17、T18連續(xù)依次卷繞而成，另外，繞線區(qū)域W22是將從1號至4號為止的繞組匝T25、T26、T27、T28連續(xù)依次卷繞而成。繞線區(qū)域W21的1號繞組匝T15連續(xù)地卷繞在繞線區(qū)域W11的最后的4號繞組匝T14上，繞線區(qū)域W22的1號繞組匝T25連續(xù)地卷繞在繞線區(qū)域W12的最后的4號繞組匝T24上。在電樞鐵心21的左側(cè)端面上，將2號繞組匝T16、T26的一部分重疊在1號繞組T15、T25上地進(jìn)行卷繞，將3號繞組匝T17、T27的一部分重疊在該2號繞組匝T16、T26上地進(jìn)行卷繞，并且將4號繞組匝T18、T28的一部分重疊在3號繞組匝T17、T27上地進(jìn)行卷繞。因此，當(dāng)將各繞組匝T15、T16、T17、T18及T25、T26、T27、T28的線圈長度設(shè)為t15、t16、t17、t18及t25、t26、t27、t28，則成為t15＜t16＜t17＜t18的關(guān)系，另外，成為t25＜t26＜t27＜t28的關(guān)系。
<對第1、第2繞組組件U1、U2的電阻值的偏差的說明>
第1繞組組件U1由第1繞組層W1的繞線區(qū)域W11、第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21構(gòu)成。這些繞線區(qū)域W11、W21，相互連續(xù)，并且相互重疊卷繞。繞線區(qū)域W11的各繞組匝T11、T12、T13、T14的線圈長度t11、t12、t13、t14成為t11＜t12＜t13＜t14的關(guān)系，另外，繞線區(qū)域W21的各繞組匝T15、T16、T17、T18的線圈長度t15、t16、t17、t18成為t15＜t16＜t17＜t18的關(guān)系是非常重要的。繞組匝T11、T18在相鄰的整流子片對h-a之間相互并列連接，繞組匝T12、T27在相鄰的整流子片對g-h之間相互并列連接，繞組匝T13、T26在相鄰的整流子片對f-g之間相互并列連接，繞組匝T14、T15在相鄰的整流子片對e-f之間相互并列連接，因而根據(jù)上述線圈長度的關(guān)系，各相鄰的整流子片對a-h之間、相鄰的整流子片對g-h之間、相鄰的整流子片對f-g之間及相鄰的整流子片對e-f之間的各線圈的合成電阻值成為更為均一的值。
另外，第2繞組組件U2由第1繞組層W1的繞線區(qū)域W12、第2繞組層W2的繞線區(qū)域W22構(gòu)成。這些繞線區(qū)域W12、W22，相互連續(xù)，并且相互重疊卷繞。對于該第2繞組組件U2也與第1繞組組件U1相同，實(shí)現(xiàn)電阻值的均一化。線圈長度t21、t22、t23、t24之間具有t21＜t22＜t23＜t24的關(guān)系，另外，線圈長度t25、t26、t27、t28之間具有t25＜t26＜t27＜t28的關(guān)系，因而在相鄰的整流子片對d-e之間并列連接的繞組匝T21、T28的合成電阻值、在相鄰的整流子片對c-d之間并列連接的繞組匝T22、T27的合成電阻值、在相鄰的整流子片對b-c之間并列連接的繞組匝T23、T26的合成電阻值、在相鄰的整流子片對a-b之間并列連接的繞組匝T24、T25的合成電阻值成為更為均一的值。
圖5是表示實(shí)施形態(tài)1的各相鄰的整流子片對a-h、g-h、f-g、e-f、d-e、c-d、b-c、a-b之間的電樞繞組25的電阻值的偏差的圖。在圖5中，設(shè)繞組匝T11、T12、T13、T14、T15、T16、T17、T18的各電阻值分別為R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18。設(shè)繞組匝T21、T22、T23、T24、T25、T26、T27、T28的各電阻值分別為R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28。此外，設(shè)各相鄰的整流子片對a-h、g-h、f-g、e-f、d-e、c-d、b-c、a-b之間的各個合成電阻值分別為Rah、Rgh、Rfg、Ref、Rde、Rcd、Rbc、Rab。
電阻值R11、R12、R13、R14根據(jù)t11＜t12＜t13＜t14的關(guān)系，從R11向R14依次增加，另外，電阻值R15、R16、R17、R18根據(jù)t15＜t16＜t17＜t18的關(guān)系，從R15向R18依次增加。合成電阻值Rah、Rgh、Rfg、Ref分別為電阻值R11和R18、R12和R17、R13和R16、R14和R15的并列合成電阻值，但從電阻值R11向R14的增加方向與從電阻值R15向R18的增加方向相反，因而可將第1繞組組件U1的合成電阻值Rah、Rgh、Rfg、Ref的偏差被抑制在較小的10％以下。
同樣，電阻值R21、R22、R23、R24根據(jù)t21＜t22＜t23＜t24的關(guān)系，從R21向R24依次增加，另外，電阻值R25、R26、R27、R28根據(jù)t25＜t26＜t27＜t28的關(guān)系，從R25向R28依次增加。合成電阻值Rde、Rcd、Rbc、Rab分別為電阻值R21和R28、R22和R27、R23和R26、R24和R25的并列合成電阻值，但從電阻值R21向R24的增加方向與從電阻值R25向R28的增加方向相反，因而可將第2繞組組件U2的合成電阻值Rde、Rcd、Rbc、Rab的偏差被抑制在較小的10％以下。
圖6表示傳統(tǒng)的直流電機(jī)的電樞繞組的電阻值的偏差。在該圖6中，為了比較，與實(shí)施形態(tài)1相同，切槽數(shù)為8，使電樞為內(nèi)層側(cè)繞組層和外層側(cè)繞組層2層，這些內(nèi)層側(cè)繞組層和外層側(cè)繞組層都以重疊卷繞方式，在各整流子片之間，20匝的下層繞組匝與20匝的上層繞組匝并列連接。內(nèi)層側(cè)繞組層將8個各繞組匝一邊依次各1個切槽節(jié)距地朝規(guī)定的方向錯開一邊進(jìn)行卷繞。外層側(cè)繞組層，在該內(nèi)層側(cè)繞組層之上，將8個各繞組匝一邊依次各1個切槽節(jié)距地朝相同的規(guī)定方向錯開一邊進(jìn)行卷繞。
在該圖6中，內(nèi)層側(cè)繞組層的各整流子片之間的各繞組匝的電阻值R11至R18，從R11向R18依次朝右方向增加，另外，外層側(cè)繞組層的各整流子片之間的各繞組匝的電阻值R21至R28，也是從R21向R28依次向右方向增加。該傳統(tǒng)的直流電機(jī)的各整流子片之間的合成電阻值Rah、Rgh、Rfg、Ref、Rde、Rcd、Rbc、Rab，在圖6中，朝右方向依次增大，因而相鄰的整流子片對a-h之間的合成電阻值Rah為最小值，相鄰的整流子片對a-b之間的合成電阻值Rab為最大值，其偏差達(dá)到40％。
<第1、第2繞組組件U1、U2與整流子片的連接關(guān)系的說明>
在實(shí)施形態(tài)1中，對各繞組組件U1、U2與整流子片a-h的連接關(guān)系進(jìn)行集中整理。繞組組件U1與整流子片a、h、g、f、e連接，另外，繞組組件U2與整流子片e、d、c、b、a連接。在繞組組件U1中，繞線區(qū)域W11的從1號到n(n＝4)號為止的n個繞組匝中的m(m是從1至n)號的繞組匝與繞線區(qū)域W21的從1號至n號為止的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝在相同的相鄰的整流子片之間連接。在繞組組件U2中，也是繞線區(qū)域W12的從1號到n(n＝4)號為止的n個繞組匝中的m(m是從1至n)號的繞組匝與繞線區(qū)域W22的從1號至n號為止的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝在相同的相鄰的整流子片之間連接。
<實(shí)施形態(tài)1的效果說明>
如上所述，在實(shí)施形態(tài)1中，電樞繞組25具有第1、第2繞組組件U1、U2，第1繞組組件U1由第1繞組層W1的繞線區(qū)域W11和第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21構(gòu)成，另外，第2繞組組件U2由第1繞組層W1的繞線區(qū)域W12和第2繞組層W2的繞線區(qū)域W22構(gòu)成。
第1繞組組件U1的第1繞組層W1的繞線區(qū)域W11包含從1號至n＝4號為止的4個繞組匝T11、T12、T13、T14，這些繞組匝在切槽BC、AB、HA、GH、FG、EF、DE、CD的內(nèi)層按繞組匝T11、T12、T13、T14的順序依次卷繞。另外，第1繞組組件U1的第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21包含從1號至n＝4號為止的4個繞組匝T21、T22、T23、T24，這些繞組匝在切槽FG、EF、DE、CD、BC、AB、HA、GH的外層按繞組匝T21、T22、T23、T24的順序依次卷繞。
第1繞組組件U1，與整流子片之間a-h、g-h、f-g、e-f連接，以使繞線區(qū)域W11中的m(m是從1至4)號的繞組匝與繞線區(qū)域W21的(n+1-m)號的繞組匝在相同的相鄰的整流子片之間相互連接。對繞組組件U2也相同，與相鄰的整流子片之間e-d、d-c、c-b、b-a連接。
由此，可抑制在各相鄰的整流子片之間連接的2個繞組匝的合成電阻值的偏差，減小旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)矩波動。
本實(shí)施形態(tài)2，在第1繞線工序中與實(shí)施形態(tài)1相同地按圖2所示對內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1進(jìn)行卷繞后，在第2繞線工序中，對第2繞組層W2按圖7所示進(jìn)行卷繞。在實(shí)施形態(tài)1中，從圖2上看，第1繞組層W1的各繞組匝的金屬線卷繞方向?yàn)轫槙r針方向，而第2繞組層W2的各繞組匝的金屬線卷繞方向從圖3上看為逆時針方向進(jìn)行卷繞的，但在實(shí)施形態(tài)2中，第2繞組層W2的各繞組匝的金屬線卷繞方向也與第1繞組層W1的各繞組匝的金屬線卷繞方向相同，為順時針方向。
<外層側(cè)的第2繞組層W2的繞線工序的說明>
下面參照圖7對實(shí)施形態(tài)2的第2繞線工序進(jìn)行說明。在該第2繞線工序中，分割成繞線區(qū)域W21、W22，卷繞有外層側(cè)的第2繞組層W2。在實(shí)施形態(tài)2的繞線區(qū)域W21中，與實(shí)施形態(tài)1的第2繞組層的繞線區(qū)域W21相同，從1號到n號(n＝4)為止的繞組匝T15、T16、T17、T18連續(xù)地依次進(jìn)行卷繞，另外，在繞線區(qū)域W22中，與繞線區(qū)域W21的卷繞作業(yè)平行地、從1號到n號(n＝4)為止的繞組匝T25、T26、T27、T28連續(xù)地依次進(jìn)行卷繞。
<與第1繞組組件U1對應(yīng)的繞線區(qū)域W21的繞線工序的說明>
首先，第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21的1號繞組匝T15的卷繞工序，是接在第1繞組層W1的繞線區(qū)域W11的4號繞組匝T14后面，與其相同地使用第1金屬線進(jìn)行。該繞線區(qū)域W11的各繞組匝的金屬線卷繞方向?yàn)轫槙r針方向。1號繞組匝T15的開始是處于第1金屬線掛鉤在整流子片e上的狀態(tài)。該最初階段的第1金屬線的位置在整流子片e中用黑圓標(biāo)記表示。從該狀態(tài)開始，第1金屬線如圖7所示，導(dǎo)向切槽CD，在該切槽CD中重疊在繞組匝T24上地插入。然后，第1金屬線在圖7上朝順時針方向卷繞，進(jìn)而導(dǎo)向4個左側(cè)的切槽GH，橫跨極齒H、A、B、C，在該切槽GH中與繞組匝T24重疊地插入。在該階段，繞組匝T15完成了1匝的卷繞，然后，在該狀態(tài)下第1金屬線不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽CD和GH，按順時針方向卷繞剩下的(N-1)匝，第1金屬線在最后掛鉤在整流子片f上，繞組匝T15的卷繞作業(yè)結(jié)束。
該第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21的1號繞組匝T15，與圖2所示的繞線區(qū)域W12的繞組匝T24的卷繞相同，在切槽CD和切槽GH內(nèi)重疊卷繞在繞組匝T24上，在相鄰的整流子片對e-f之間，與繞線區(qū)域W11的繞組匝T14電氣地并列連接。
繞線區(qū)域W21的2號繞組匝T16，是接在繞組匝T15后面進(jìn)行卷繞的。該繞組匝T16的卷繞工序的開始是處于第1金屬線掛鉤在整流子片f上的狀態(tài)。從該狀態(tài)開始，第1金屬線如圖7所示，導(dǎo)向切槽DE，在該切槽DE中重疊在繞組匝T23上地插入。然后，第1金屬線在圖7上朝順時針方向卷繞，進(jìn)而導(dǎo)向4個左側(cè)的切槽HA，橫跨極齒A、B、C、D，在該切槽HA中重疊在繞組匝T23上地插入。在該階段，繞組匝T16完成了1匝的卷繞，然后，在該狀態(tài)下第1金屬線不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽DE和HA，同樣按順時針方向卷繞剩下的(N-1)匝，第1金屬線在最后掛鉤在整流子片g上，繞組匝T16的卷繞作業(yè)結(jié)束。
該第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21的2號繞組匝T16，與圖2所示的繞組匝T23的卷繞相同，在切槽DE和切槽HA內(nèi)重疊卷繞在繞組匝T23上，在相鄰的整流子片對f-g之間，與繞組匝T13電氣地并列連接。
繞線區(qū)域W21的3號繞組匝T17，是接在繞組匝T16后面進(jìn)行卷繞的。該繞組匝T17的卷繞工序的開始是處于第1金屬線掛鉤在整流子片g上的狀態(tài)。從該狀態(tài)開始，第1金屬線如圖7所示，導(dǎo)向切槽EF，在該切槽EF中重疊在繞組匝T22上地插入。然后，第1金屬線朝順時針方向卷繞，進(jìn)而在圖7上導(dǎo)向4個左側(cè)的切槽AB，橫跨極齒B、C、D、E，在該切槽AB中重疊在繞組匝T22上地插入。在該階段，繞組匝T17完成了1匝的卷繞，然后，在該狀態(tài)下第1金屬線不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽EF和AB，按順時針方向卷繞剩下的(N-1)匝，第1金屬線在最后掛鉤在整流子片h上，繞組匝T17的卷繞作業(yè)結(jié)束。
該第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21的3號繞組匝T17，與圖2所示的繞線區(qū)域W12的繞組匝T22的卷繞相同，在切槽EF和切槽AB內(nèi)重疊卷繞在繞組匝T22上，在相鄰的整流子片對g-h之間，與繞線區(qū)域W11的繞組匝T12電氣地并列連接。
繞線區(qū)域W21的4號繞組匝T18，是接在繞組匝T17后面進(jìn)行卷繞的。該繞組匝T18的卷繞工序的開始是處于第1金屬線掛鉤在整流子片h上的狀態(tài)。從該狀態(tài)開始，第1金屬線如圖7所示，導(dǎo)向切槽FG，在該切槽FG中重疊在繞組匝T21上地插入。然后，第1金屬線朝順時針方向卷繞，進(jìn)而在圖7上導(dǎo)向4個左側(cè)的切槽BC，橫跨極齒C、D、E、F，在該切槽BC中重疊在繞組匝T21上地插入。在該階段，繞組匝T18完成了1匝的卷繞，然后，在該狀態(tài)下第1金屬線不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽FG和BC，按順時針方向卷繞剩下的(N-1)匝，第1金屬線在最后掛鉤在整流子片a上，繞組匝T18的卷繞作業(yè)結(jié)束。
該第2繞組層W2的繞線區(qū)域W21的4號繞組匝T18，與圖2所示的繞線區(qū)域W12的繞組匝T21的卷繞相同，在切槽FG和切槽BC內(nèi)重疊卷繞在繞組匝T21上，在相鄰的整流子片對h-a之間，與繞組匝T11電氣地并列連接。
本實(shí)施形態(tài)2的繞組匝T15、T16、T17、T18與繞組匝T11、T12、T13、T14相同，朝順時針方向分別卷繞合計N匝。在本實(shí)施形態(tài)的繞組匝T15、T16、T17、T18中，沒有必要使卷繞方向與繞線區(qū)域W11的繞組匝相反，能使金屬線的卷繞順暢地進(jìn)行，可減輕卷繞的金屬線尤其是折返的整流子片e處的應(yīng)力。
<與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域W22的繞線工序的說明>
下面對與第2繞組組件U2對應(yīng)的繞線區(qū)域W22的繞線工序進(jìn)行說明。在該繞線區(qū)域W22的卷繞工序中，從1號至n＝4號為止的繞組匝T25、T26、T27、T28連續(xù)依次進(jìn)行卷繞。
首先，第2繞組層W2的繞線區(qū)域W22的1號繞組匝T25的卷繞工序，是接在第1繞組層W1的繞線區(qū)域W21的4號繞組匝T24后面，與其相同地使用第2金屬線進(jìn)行。該1號繞組匝T25的開始是處于第2金屬線掛鉤在整流子片a上的狀態(tài)。該最初階段的第2金屬線的位置在整流子片a中用黑圓標(biāo)記表示。從該狀態(tài)開始，第2金屬線如圖7所示，導(dǎo)向切槽GH，在該切槽GH中重疊在繞組匝T14上地插入。然后，第2金屬線朝順時針方向卷繞，在圖7上進(jìn)而導(dǎo)向4個左側(cè)的切槽CD，橫跨極齒D、E、F、G，在該切槽CD中與繞組匝T14重疊地插入。在該階段，繞組匝T25完成了1匝的卷繞，然后，在該狀態(tài)下第2金屬線不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽GH和CD，按順時針方向卷繞剩下的(N-1)匝，第2金屬線在最后掛鉤在整流子片b上，繞組匝T25的卷繞作業(yè)結(jié)束。
該第2繞組層W2的繞線區(qū)域W22的1號繞組匝T25，與圖2所示的繞線區(qū)域W11的繞組匝T14的卷繞相同，在切槽GH和切槽CD內(nèi)重疊卷繞在繞組匝T14上，在相鄰的整流子片對a-b之間，與繞線區(qū)域W21的繞組匝T24電氣地并列連接。
繞線區(qū)域W22的2號繞組匝T26，是接在繞組匝T25后面進(jìn)行卷繞的。該繞組匝T26的卷繞工序的開始是處于第2金屬線掛鉤在整流子片b上的狀態(tài)。從該狀態(tài)開始，第2金屬線如圖7所示，導(dǎo)向切槽HA，在該切槽HA中重疊在繞組匝T13上地插入。然后，第2金屬線朝順時針方向卷繞，在圖7上進(jìn)而導(dǎo)向4個左側(cè)的切槽DE，橫跨極齒E、F、G、H，在該切槽DE中重疊在繞組匝T13上地插入。在該階段，繞組匝T26完成了1匝的卷繞，然后，在該狀態(tài)下第2金屬線不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽HA和DE，按順時針方向卷繞剩下的(N-1)匝，第2金屬線在最后掛鉤在整流子片c上，繞組匝T26的卷繞作業(yè)結(jié)束。
該第2繞組層W2的繞線區(qū)域W22的2號繞組匝T26，與圖2所示的繞線區(qū)域W11的繞組匝T13的卷繞相同，在切槽HA和切槽DE內(nèi)重疊卷繞在繞組匝T13上，在相鄰的整流子片對b-c之間，與繞組匝T23電氣地并列連接。
繞線區(qū)域W22的3號繞組匝T27，是接在繞組匝T26后面進(jìn)行卷繞的。該繞組匝T27的卷繞工序的開始是處于第1金屬線掛鉤在整流子片c上的狀態(tài)。從該狀態(tài)開始，第2金屬線如圖7所示，導(dǎo)向切槽AB，在該切槽AB中重疊在繞組匝T12上地插入。然后，第2金屬線朝順時針方向卷繞，進(jìn)而在圖7上導(dǎo)向4個左側(cè)的切槽EF，橫跨極齒F、G、H、A，在該切槽EF中重疊在繞組匝T12上地插入。在該階段，繞組匝T27完成了1匝的卷繞，然后，在該狀態(tài)下第2金屬線不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽AB和EF，按順時針方向卷繞剩下的(N-1)匝，第2金屬線在最后掛鉤在整流子片d上，繞組匝T27的卷繞作業(yè)結(jié)束。
該第2繞組層W2的繞線區(qū)域W22的3號繞組匝T27，與圖2所示的繞線區(qū)域W11的繞組匝T12的卷繞相同，在切槽AB和切槽EF內(nèi)重疊卷繞在繞組匝T12上，在相鄰的整流子片對c-d之間，與繞線區(qū)域W21的繞組匝T22電氣地并列連接。
繞線區(qū)域W22的4號繞組匝T28，是接在繞組匝T27后面進(jìn)行卷繞的。該繞組匝T28的卷繞工序的開始是處于第2金屬線掛鉤在整流子片d上的狀態(tài)。從該狀態(tài)開始，第2金屬線如圖7所示，導(dǎo)向切槽BC，在該切槽BC中重疊在繞組匝T11上地插入。然后，第2金屬線朝順時針方向卷繞，進(jìn)而在圖7上導(dǎo)向4個左側(cè)的切槽FG，橫跨極齒G、H、A、B，在該切槽FG中重疊在繞組匝T11上地插入。在該階段，繞組匝T28完成了1匝的卷繞，然后，在該狀態(tài)下第2金屬線不用再鉤在整流子片上，橫跨切槽BC和FG，按順時針方向卷繞剩下的(N-1)匝，第2金屬線在最后掛鉤在整流子片e上，繞組匝T28的卷繞作業(yè)結(jié)束。
該第2繞組層W2的繞線區(qū)域W22的4號繞組匝T28，與圖2所示的繞線區(qū)域W11的繞組匝T11的卷繞相同，在切槽BC和切槽FG內(nèi)重疊卷繞在繞組匝T11上，在相鄰的整流子片對d-e之間，與繞線區(qū)域W21的繞組匝T21電氣地并列連接。
<實(shí)施形態(tài)2的效果說明>
本實(shí)施形態(tài)2的繞組匝T25、T26、T27、T28與繞組匝T21、T22、T23、T24相同，朝順時針方向卷繞合計N匝。在本實(shí)施形態(tài)2的繞組匝T25、T26、T27、T28中，沒有必要使卷繞方向與繞線區(qū)域W21的繞組匝的卷繞方向相反，能使金屬線的卷繞順暢地進(jìn)行，尤其在成為折返的整流子片a的部分，可減輕金屬線的應(yīng)力。
在實(shí)施形態(tài)1中，在進(jìn)行卷繞繞線區(qū)域W21、W22的各1號繞組匝T15、T25時，與繞線區(qū)域W11、W12的最終的4號繞組匝T14、T24相同，在切槽上重疊，因而將繞線區(qū)域W21、W22的各繞組匝的金屬線的卷繞方向取為與繞線區(qū)域W11、W12的各繞組匝的卷繞方向相反的、朝逆時針方向。在實(shí)施形態(tài)2中，將繞線區(qū)域W21的最初的繞組匝T15與繞線區(qū)域W12的最終的繞組匝T24相同，在切槽上重疊，另外，將繞線區(qū)域W22的最初的繞組匝T25與繞線區(qū)域W11的最終的繞組匝T14相同，在切槽上重疊，因而可將繞線區(qū)域W21、W22的各繞組匝的卷繞方向取為與繞線區(qū)域W11、W12的各繞組匝的卷繞方向相同的、朝順時針方向。
實(shí)施形態(tài)1的電樞繞組25包括第1、第2繞組組件U1、U2，第1繞組組件U1由內(nèi)層側(cè)的繞線區(qū)域W11和外層側(cè)的繞線區(qū)域W21構(gòu)成，另外，第2繞組組件U2由內(nèi)層側(cè)的繞線區(qū)域W12和外層側(cè)的繞線區(qū)域W22構(gòu)成。相對于實(shí)施形態(tài)1，實(shí)施形態(tài)3僅包含1個繞組組件，其由內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1和外層側(cè)的第2繞組層W2構(gòu)成。內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1具有從1號至n(n＝8)號為止依次連續(xù)卷繞而成的繞組匝T11～T18，另外，外層側(cè)的第2繞組層W2也具有從1號至n(n＝8)號為止依次連續(xù)卷繞而成的繞組匝T21～T28。這些第1、第2繞組層W1、W2由共同的1根金屬線卷繞，在本實(shí)施形態(tài)3中也是采用重疊卷繞方式進(jìn)行卷繞。
在實(shí)施形態(tài)3中，內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1的1號至8號為止的8個繞組匝T11、T12、T13、T14、T15、T16、T17、T18一邊依次各以1個切槽節(jié)距向箭頭X1(參照圖2)的規(guī)定方向錯開一邊以重疊卷繞方式進(jìn)行卷繞。在該8個繞組匝中，繞組匝T11、T12、T13、T14在與圖2的繞組匝T11、T12、T13、T14相同的位置進(jìn)行同樣的卷繞。繞組匝T15、T16、T17、T18與T14連續(xù)地依次進(jìn)行卷繞，在本實(shí)施形態(tài)3中，繞組匝T15、T16、T17、T18在圖2所示的繞組匝T21、T22、T23、T24的位置分別進(jìn)行卷繞。
在實(shí)施形態(tài)3中，第2繞組層W2的1號至8號為止的8個繞組匝T21、T22、T23、T24、T25、T26、T27、T28與內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1相同，利用相同的金屬線，接在其最后的繞組匝T14的后面，一邊依次各以1個切槽節(jié)距向與第1繞組層W1相反側(cè)、即箭頭X2(參照圖3)的方向錯開一邊從繞組匝T11至T18重疊地以重疊卷繞方式進(jìn)行卷繞。在第2繞組層W2的8個繞組匝中，從1號至4號的繞組匝T21、T22、T23、T24在與圖3的繞組匝T21、T22、T23、T24相同的位置進(jìn)行同樣的卷繞。繞組匝T25、T26、T27、T28與繞組匝T24連續(xù)地依次進(jìn)行卷繞，在本實(shí)施形態(tài)3中，繞組匝T25、T26、T27、T28在圖3所示的繞組匝T15、T16、T17、T18的位置分別進(jìn)行卷繞。
具體地說，第1繞組層W1的1號的繞組匝T11與圖2所示的繞組匝T11相同，橫跨切槽BC和FG進(jìn)行卷繞，與相鄰的整流子片對a-h間連接。從第1繞組層W1的2號至8號為止的繞組匝T12至T18，一邊依次各以1個切槽節(jié)距向圖2的箭頭X1方向錯開一邊進(jìn)行卷繞，8號的繞組匝T18與圖2所示的繞組匝T24相同，橫跨切槽CD和GH進(jìn)行卷繞，與相鄰的整流子片對a-b間連接。
從將該8號繞組匝T18卷繞后的階段開始，將第2繞組層W2進(jìn)行折返，一邊依次各以1個切槽節(jié)距向箭頭X2方向錯開一邊進(jìn)行卷繞。第2繞組層W2的1號繞組匝T21與圖3所示的繞組匝T25相同，橫跨切槽GH和CD，在先前卷繞的繞組匝T18上重疊地進(jìn)行卷繞，在相鄰的整流子片對a-b之間與繞組匝T18相互并列連接。從2號至8號為止的繞組匝T22、T23、T24、T25、T26、T27、T28一邊依次各以1個切槽節(jié)距向箭頭X2方向錯開一邊分別在先前卷繞的繞組匝T17、T16、T15、T14、T13、T12、T11上重疊地進(jìn)行卷繞，并與其相同地在相鄰的整流子片對之間并列地連接。8號的繞組匝T28與圖3的繞組匝T21相同，橫跨切槽FG和BC進(jìn)行卷繞，在相鄰的整流子片對h-a之間與繞組匝T11相互并列連接。
在本實(shí)施形態(tài)3中，第1繞組層W1、第2繞組層W2的各繞組匝分別卷繞20匝。第1繞組層W1的各繞組匝T11至T18的金屬線卷繞方向全部為順時針方向，但第2繞組層W2的各繞組匝T21至T28的金屬線卷繞方向全部為逆時針方向。
實(shí)施形態(tài)3中的電樞繞組25與整流子片31的連接，代表性地說明如下。第1繞組層的1號繞組匝T11和第2繞組層W2的8號繞組匝T28相同，在相鄰的整流子片對h-a間連接，另外，第1繞組層的8號繞組匝T18和第2繞組層W2的1號繞組匝T18相同，在相鄰的整流子片對a-b間連接。一般來說，與實(shí)施形態(tài)1相同，第1繞組層W1的n(n＝8)個繞組匝中的m號(m從1至8)的繞組匝與第2繞組層W2的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝成為與相同的相鄰的整流子片對連接的關(guān)系。
圖8是表示本實(shí)施形態(tài)3的直流電機(jī)的各相鄰的整流子片對及與其對應(yīng)的電樞繞組25的各繞組匝的電阻值的偏差的圖。從R11至R18表示從內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1的各繞組匝T11至T18的各個電阻值。另外，R21至R28表示從外層側(cè)的第2繞組層W2的各繞組匝T21至T28的各個電阻值。Rah、Rgh、Rfg、Ref、Rde、Rcd、Rbc、Rab表示各相鄰的整流子片對的合成電阻值。
第1繞組層W1的從1號至8號為止的繞組匝T11～T18的各電阻值R11～R18，因這些繞組匝T11～T18以其順序依次卷繞，因而從繞組匝T11朝T18依次增大，同樣，第2繞組層W2的從1號至8號為止的繞組匝T21～T28的各電阻值R21～R28，也因這些繞組匝T21～T28以其順序依次卷繞，因而從繞組匝T21朝T28依次增大。
在本實(shí)施形態(tài)3中，第1繞組層W1的n(n＝8)個繞組匝中的m號(m從1至8)的繞組匝與第2繞組層W2的n個繞組匝中的(n+1-m)號的繞組匝成為與相同的相鄰的整流子片對連接的關(guān)系，其結(jié)果，可抑制合成電阻值Rag、Rgh、…、Rab的偏差，可抑制直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)矩波動。
在實(shí)施形態(tài)1～3中，電樞繞組25的各繞組匝T11～T18及T21～T28的卷繞數(shù)N都為相同的20匝，但實(shí)施形態(tài)4中，在第1、第2繞組層W1、W2中，使靠近最后卷繞的繞組匝的卷繞數(shù)N稍小于前面卷繞的繞組匝的卷繞數(shù)N。
比如，將構(gòu)成實(shí)施形態(tài)1的第1繞組組件U1、U2的內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1的繞組匝T11～T14及T21～T24的卷繞數(shù)N全部取為20，將外層側(cè)的第2繞組層W2的1號至4號為止的繞組匝T15～T18及T25～T28的卷繞數(shù)N取為18、19、20、20。具體地說，第2繞組層W2的1號的繞組匝T15、T25的卷繞數(shù)為18，2號繞組匝T16、T26的卷繞數(shù)為19。
在圖5中，相鄰的整流子片對f-g、e-f的合成電阻值Rfg、Ref及b-c、a-b的合成電阻值Rbc、Rab大于其他相鄰的整流子片對的合成電阻值，但通過調(diào)節(jié)繞組匝T15、T25及T16、T26的卷繞數(shù)，能進(jìn)一步減小這些合成電阻值，能進(jìn)一步抑制合成電阻值的偏差。
在實(shí)施形態(tài)1中，將內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1的3號繞組匝T13、T23的卷繞數(shù)調(diào)節(jié)為19，其4號繞組匝T14、T24的卷繞數(shù)調(diào)節(jié)為18也是有效的。該場合，其他繞組匝的卷繞數(shù)全部取為20。
由卷繞數(shù)N的調(diào)節(jié)來對合成電阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)也同樣適用于實(shí)施形態(tài)2、3。在實(shí)施形態(tài)3中，從內(nèi)層側(cè)的第1繞組層W1的從1號至5號為止的繞組匝的卷繞數(shù)全部為20，將其6號繞組匝T16的卷繞數(shù)調(diào)節(jié)為N＝19，其7號繞組匝T17的卷繞數(shù)調(diào)節(jié)為N＝18，其8號繞組匝T18的卷繞數(shù)調(diào)節(jié)為N＝17，也是有效的。又，在實(shí)施形態(tài)3中，其1號繞組匝T21的卷繞數(shù)調(diào)節(jié)為N＝17，其2號繞組匝T22的卷繞數(shù)調(diào)節(jié)為N＝18，其3號繞組匝T23的卷繞數(shù)調(diào)節(jié)為N＝17，其他繞組匝的卷繞數(shù)調(diào)節(jié)為20也是有效的。
從實(shí)施形態(tài)1至4，切槽數(shù)都為8，但本發(fā)明同樣適用于此外具有任意切槽數(shù)的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)。尤其是，切槽數(shù)S在12以下的場合，因?yàn)闇p小同時分割進(jìn)行卷繞的繞組組件的個數(shù)，轉(zhuǎn)矩波動增大。圖9是表示這種趨勢的圖，橫軸是切槽數(shù)S，縱軸是轉(zhuǎn)矩波動％。實(shí)線的特性Y1是利用傳統(tǒng)的繞線方法的直流電機(jī)的特性，虛線的特性Y2是利用本發(fā)明的繞線方法的直流電機(jī)的特性。尤其是，切槽數(shù)S在12以下的范圍內(nèi)，傳統(tǒng)的繞線方法使轉(zhuǎn)矩波動急劇增大，而本發(fā)明的繞線方法，可抑制該轉(zhuǎn)矩波動的增加。
圖9的特性，是設(shè)計成電樞繞組25中使用的金屬線直徑為0.38[mm]、各繞組匝的卷繞數(shù)N為20匝，驅(qū)動電壓為12[V]、轉(zhuǎn)速為5000[rpm]的直流電機(jī)的特性。本發(fā)明中，如特性Y2所示，切槽數(shù)S在12以下的范圍內(nèi)，與傳統(tǒng)的特性Y1相比，可將轉(zhuǎn)矩波動大致減小一半。
對于切槽數(shù)S，并不局限于偶數(shù)，本發(fā)明也可適用于具有奇數(shù)切槽的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)。不過，切槽數(shù)S為偶數(shù)的場合，電樞繞組26引起的徑向的激磁力相對于旋轉(zhuǎn)軸10的軸線處于在對稱的位置相互抵消的關(guān)系，能進(jìn)一步減小轉(zhuǎn)矩波動的影響，故最好取為偶數(shù)。
另外，對于繞線方式，實(shí)施形態(tài)1至4都是重疊卷繞方式，但同樣適用于波形卷繞方式。波形卷繞方式，內(nèi)層側(cè)的繞組層和外層側(cè)的繞組層也分別具有從1號至n號為止依次卷繞的n個繞組匝，分別與前面卷繞的繞組匝一部分重疊地卷繞下面的繞組匝，其線圈長度具有依次增大的趨勢，故可同樣適用。
實(shí)施形態(tài)1至4是具有電刷35的直流電機(jī)，但也同樣可適用于無電刷的直流電機(jī)。
本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，比如可作為向搭載在汽車上的發(fā)動機(jī)供給燃料的燃料泵等的驅(qū)動源進(jìn)行應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，具有旋轉(zhuǎn)軸；固定于該旋轉(zhuǎn)軸上、外周具有多個S個切槽的電樞鐵心；卷繞在所述各切槽內(nèi)的電樞繞組；配置成與所述旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)、向所述電樞繞組供電的多個整流子片，其特征在于，所述電樞繞組至少具有1個繞組組件，該繞組組件至少具有第1繞組層和第2繞組層，所述第1繞組層，在所述S個切槽的至少幾個切槽的內(nèi)層具有從1號至n號為止依次連續(xù)卷繞的n個繞組匝，另外，第2繞組層，在所述S個切槽的至少幾個切槽的外層具有從1號至n號為止依次卷繞的n個繞組匝，所述第1繞組層中的m(m＝1至n)號的繞組匝與所述第2繞組層中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片間連接，所述繞組組件與所述多個整流子片連接。
2.如權(quán)利要求1所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述電樞繞組具有2個第1繞組組件和第2繞組組件，所述第1、第2繞組組件分別具有至少第1繞組層和第2繞組層，這些第1、第2繞組組件的各第1繞組層，在所述S個切槽中的幾個切槽的內(nèi)層具有從1號至n號為止依次連續(xù)卷繞的n個繞組匝，另外，所述第1、第2繞組組件的各第2繞組層，在所述S個切槽中的幾個切槽的外層具有從1號至n號為止依次卷繞的n個繞組匝，所述第1繞組組件，其第1繞組層中的m(m＝1至n)號的繞組匝與其第2繞組層中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片間連接，并與所述多個整流子片中的s個連接，所述第2繞組組件，其第1繞組層中的m(m＝1至n)號的繞組匝與其第2繞組層中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片間連接，并與所述多個整流子片中的s個整流子片以外的整流子片連接。
3.如權(quán)利要求2所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述第1繞組組件的第2繞組層卷繞在其第1繞組層上，另外，所述第2繞組組件的第2繞組層也卷繞在其第1繞組層上。
4.如權(quán)利要求2所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述第1繞組組件的第2繞組層卷繞在所述第2繞組組件的第1繞組層上，另外，所述第2繞組組件的第2繞組層卷繞在所述第1繞組組件的第1繞組層上。
5.如權(quán)利要求2所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述切槽數(shù)S為偶數(shù)，所述第1、第2繞組組件的各個第1、第2繞組層的各繞組匝數(shù)n為切槽數(shù)S的1/2。
6.如權(quán)利要求2所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述第1、第2繞組組件的各第1繞組層是，一邊向規(guī)定方向錯開切槽一邊依次卷繞從1號至n號為止的繞組匝，而所述第1、第2繞組組件的各第2繞組層是，一邊向與所述規(guī)定方向相反的方向錯開切槽一邊依次卷繞從1號至n號為止的繞組匝。
7.如權(quán)利要求6所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述第1、第2繞組組件的各第1、第2繞組層分別以重疊方式被卷繞。
8.如權(quán)利要求1所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述電樞繞組由1個所述繞組組件構(gòu)成，所述第1、第2繞組層的各個繞組匝數(shù)n與所述切槽數(shù)S相同。
9.如權(quán)利要求8所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述第1繞組層是，一邊向規(guī)定方向錯開切槽一邊依次卷繞從1號至n號為止的繞組匝，而所述第2繞組層是，一邊向與所述規(guī)定方向相反的方向錯開切槽一邊依次卷繞從1號至n號為止的繞組匝。
10.如權(quán)利要求9所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述各個第1及第2繞組層分別以重疊方式被卷繞。
11.如權(quán)利要求1所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其特征在于，所述第1、第2繞組層的至少一方的繞組層中，所述從1號至n號為止的各繞組匝中的至少幾個繞組匝的卷繞數(shù)與其他繞組匝的卷繞數(shù)不同。
12.一種直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的制造方法，包括在將外周具有多個S個的切槽的電樞鐵心和多個整流子片固定在旋轉(zhuǎn)軸上的階段、將電樞繞組卷繞在所述電樞鐵心的切槽內(nèi)的繞線工序，其特征在于，所述電樞繞組至少具有1個繞組組件，該繞組組件至少具有第1繞組層和第2繞組層，所述繞線工序包括在所述S個切槽的至少幾個切槽的內(nèi)層將所述第1繞組層的從1號至n號為止的n個繞組匝依次進(jìn)行卷繞的第1工序；在該第1工序后，在所述S個切槽的至少幾個切槽的外層將所述第2繞組層的從1號至n號為止的n個繞組匝依次進(jìn)行卷繞的第2工序，在該繞線工序中，為使所述第1繞組層中的m(m＝1至n)號的繞組匝與所述第2繞組層中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片間連接，而將所述第1、第2繞組層的各繞組匝與所述多個整流子片連接。
13.如權(quán)利要求12所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的制造方法，其特征在于，所述電樞繞組具有第1繞組組件和第2繞組組件，所述第1、第2繞組組件分別至少具有第1繞組層和第2繞組層，將這些第1、第2繞組組件卷繞在所述切槽內(nèi)的繞線工序包括在所述S個切槽中相互不同的幾個切槽的內(nèi)層，將所述第1、第2繞組組件的各個第1繞組層的從1號至n號為止的n個繞組匝依次進(jìn)行卷繞的第1工序；以及在所述S個切槽中的相互不同的幾個切槽的外層，將所述第1、第2繞組組件的各個第2繞組層的從1號至n號為止的n個繞組匝依次進(jìn)行卷繞的第2工序，在所述繞線工序中，為使所述第1繞組組件的第1繞組層中的m(m＝1至n)號的繞組匝與其第2繞組層中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片間連接，而將所述第1繞組組件與所述多個整流子片中的s個連接，另外，為使所述第2繞組組件的第1繞組層中的m(m＝1至n)號的繞組匝與其第2繞組層中的(n+1-m)號的繞組匝相互并列地與相同的相鄰的整流子片間連接，而將所述第2繞組組件與所述多個整流子片中的s個整流子片以外的整流子片連接。
14.如權(quán)利要求13所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的制造方法，其特征在于，在所述第1工序中，同時卷繞所述第1、第2繞組組件的各個第1繞組層，另外，在所述第2工序中，同時卷繞所述第1、第2繞組組件的各個第2繞組層。
15.如權(quán)利要求12所述的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)的制造方法，其特征在于，所述第1、第2繞組層的各個繞組匝數(shù)n與所述切槽數(shù)S相同，在所述第1工序中對所述第1繞組層進(jìn)行卷繞后，在該第1繞組層上，在所述第2工序中卷繞所述第2繞組層。
全文摘要
本發(fā)明的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)，其電樞繞組具有第1繞組層和第2繞組層。第1繞組層，在切槽內(nèi)層具有從1號至n號為止依次連續(xù)卷繞有n個的繞組匝，另外，第2繞組層，在切槽外層具有從1號至n號為止依次連續(xù)卷繞有n個的繞組匝。第1繞組層的m(m＝1至n)號繞組匝和第2繞組層的(n+1－m)號的繞組匝在相同的相鄰的整流子片對間相互并列地連接。故在具有整流子的直流旋轉(zhuǎn)機(jī)中，可抑制各整流子的相鄰的整流子片對間連接的電樞繞組的各繞組匝的電阻值的偏差，抑制轉(zhuǎn)矩波動。
文檔編號H02K15/04GK1599211SQ200410032330
公開日2005年3月23日 申請日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者米盛敬, 山本一之 申請人:三菱電機(jī)株式會社