JPH0622486A - 回転電機用電機子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数のコイルを並列に接続して電流容量を増大
させる場合に、並列に接続されたコイルに均一に電流を
流すことができるようにする。 【構成】電機子鉄心１の突極部Ｐ1 ，Ｐ2 ，…にそれぞ
れ単一のコイル導体を所定のターン数巻回することによ
りコイルＣを巻回する。相が等しい複数の突極部にそれ
ぞれ巻回されたコイルＣを接続導体２〜５を介して並列
に接続することにより各相の電機子巻線を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレスＤＣモー
タ、交流モータ、交流発電機等の回転電機に用いる電機
子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブラシレスＤＣモータや交流モータ等の
回転電機の電機子においては、複数の突極部を有する電
機子鉄心の各突極部にコイルを巻回して、複数の突極部
にそれぞれ巻回されたコイルを相互に結線することによ
り電機子巻線を構成している。例えば３相の電機子巻線
を有する電機子は、環状の継鉄部から３ｎ個（ｎは２以
上の整数）の突極部を放射状に突出させた星形の多極電
機子鉄心と、該電機子鉄心の３ｎ個の突極部にそれぞれ
巻回された３ｎ個のコイルとを有し、３ｎ個のコイルが
Ｕ，Ｖ，Ｗ３相の電機子巻線を構成するように結線され
る。

【０００３】この種の回転電機用電機子においては、通
電容量の増加に伴ってコイルの導体断面積を増大させる
必要があるが、通電容量がある程度大きくなると単一の
導体でコイルを巻回することが困難になる。そこで従来
の電機子においては、各突極部に複数の導体を並列に巻
回することにより通電容量を増大させる方法がとられて
いた。

【０００４】一例としてブラシレスＤＣモータの固定子
を構成する１２極の電機子の構成を図１６に展開図とし
て示し、そのコイルの結線を図１７に示した。図１６の
電機子鉄心１は環状の継鉄部Ｙと、該継鉄部から等角度
間隔で放射状に突出した１２個の突極部Ｐ1 〜Ｐ12とか
らなり、各突極部の先端には回転子の磁極に対向する極
片部が設けられている。この例では、各突極部に４個の
単位コイルＣ1 〜Ｃ4が巻回され、これらの単位コイル
が互いに並列に接続されて１つのコイルＣが構成されて
いる。

【０００５】尚図１６においては、単位コイルＣ1 〜Ｃ
4 が電機子鉄心の径方向に並ぶように図示されている
が、実際にはこれらの単位コイルは内側から外側に順次
同心的に並ぶように４層に巻回されている。従ってこれ
らの単位コイルは、外側に巻回されたものほどそのコイ
ル導体の全長が長くなっている。

【０００６】図１６の突極部Ｐ1 〜Ｐ12の上方に表示さ
れたＵ，Ｖ，Ｗの符号はそれぞれの突極部に巻回される
コイルがＵ相，Ｖ相及びＷ相のコイルであることを示し
ている。即ち従来の電機子では、突極部Ｐ1 ，Ｐ4 ，Ｐ
7 ，Ｐ10にそれぞれ巻回されたコイルＣが直列に接続さ
れてＵ相の電機子巻線Ａu が構成され、突極部Ｐ2 ，Ｐ
5 ，Ｐ8 ，Ｐ11にそれぞれ巻回されたコイルＣが直列に
接続されてＶ相の電機子巻線Ａv が構成されている。ま
た突極部Ｐ3 ，Ｐ6 ，Ｐ9 ，Ｐ12にそれぞれ巻回された
コイルＣが直列に接続されてＷ相の電機子巻線Ａw が構
成されている。Ｕ，Ｖ，Ｗ３相の電機子巻線はスター結
線されて、それぞれの中性点から中性点端子Ｔn が導出
され、中性点と反対側の端部からＵ，Ｖ，Ｗ３相の端子
Ｔu ，Ｔv ，Ｔw が導出されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の電機子では、単
位コイルＣ1 〜Ｃ4 が内側から外側に順次同心円状に巻
回され、外側に巻回された単位コイルほどそのコイル導
体の全長が長くなっているため、並列に接続された複数
の単位コイルの抵抗値及びインダクタンスを等しくする
ことができなかった。そのため並列に接続された複数の
単位コイルに均一に電流を流すことができず、電流バラ
ンスが悪くなって回転電機に所期の性能を発揮させるこ
とができなくなることがあった。

【０００８】また従来の電機子では、多数の突極部にそ
れぞれ巻回されたコイル相互間を全て渡り線で接続する
必要があったため、コイルの接続作業が複雑になって製
造能率が低下するという問題があった。更に従来の電機
子では、多数の渡り線が軸線方向に突出した状態になる
ため、電機子の軸線方向寸法が長くなるのを避けられな
かった。

【０００９】本発明の目的は、各相の電機子巻線を構成
する並列コイルの電流バランスを良好にすることができ
る回転電機用電機子を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、コイル間の接続構造
の簡素化を図って軸線方向寸法の縮小を図るとともに、
製造能率を高めることができるようにした回転電機用電
機子を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、環状の継鉄部
から多数の突極部を放射状に突出させてなる電機子鉄心
と、該多数の突極部にそれぞれ巻回されたコイルとを備
えた回転電機用電機子に係わるものである。

【００１２】本発明においては、電機子鉄心の各突極部
に巻回されたコイルが、単一のコイル導体を所定のター
ン数巻回したものからなっていて、複数の突極部にそれ
ぞれ巻回されたコイルが並列に接続されて１つの相の電
機子巻線が構成されている。この場合、互いに並列に接
続されるコイルの端末部が接続される所定個数の環状ま
たは円弧状の接続導体を電機子鉄心の継鉄部に該電機子
鉄心と中心軸線を共有した状態で配置して、複数の突極
部にそれぞれ巻回されたコイルを該接続導体を介して並
列接続するのが好ましい。

【００１３】本発明においてはまた、複数の突極部にそ
れぞれ巻回されたコイルを直列に接続したものからなる
直列コイル群を複数個構成して、該複数の直列コイル群
を並列に接続することにより１つの相の電機子巻線を構
成してもよい。

【００１４】この場合も、複数個の直列コイル群の並列
接続は、電機子鉄心の継鉄部に配置した環状または円弧
状の接続導体を介して行うのが好ましい。

【００１５】電機子が３相の電機子巻線を有する場合に
は、環状の継鉄部から３ｎ個（ｎは２以上の整数）の突
極部を放射状に突出させた電機子鉄心が用いられて、該
電機子鉄心の３ｎ個の突極部にそれぞれコイルが巻回さ
れ、３ｎ個のコイルがＵ，Ｖ，Ｗ３相の電機子巻線を構
成するように結線される。このように３相の電機子コイ
ルを有する電機子に本発明を適用する場合には、各突極
部に巻回するコイルを単一のコイルとして、相が等しい
複数の突極部にそれぞれ巻回されたコイルを並列に接続
することにより各相の電機子巻線を構成する。

【００１６】また３相の電機子コイルを有する電機子に
本発明を適用する場合、相が等しい複数の突極部にそれ
ぞれ巻回されたコイルを直列に接続したものからなるコ
イル群を複数個形成して、該複数のコイル群を互いに並
列に接続することにより各相の電機子巻線を構成するよ
うにしてもよい。

【００１７】３相の電機子巻線がスター結線される電機
子に本発明を適用する場合には、コイル間の結線を容易
にするため、Ｕ相の電機子巻線を構成するコイルの中性
点と反対側の端末部が接続されるＵ相用接続導体と、Ｖ
相の電機子巻線を構成するコイルの中性点と反対側の端
末部が接続されるＶ相用接続導体と、Ｗ相の電機子巻線
を構成するコイルの中性点と反対側の端末部が接続され
るＷ相用接続導体と、各相の電機子巻線を構成するコイ
ルの中性点側の端末部が接続される中性点用接続導体と
の合計４個の環状または円弧状の接続導体を設けて、こ
れらの接続導体を電機子鉄心の継鉄部に、該電機子鉄心
と中心軸線を共有した状態で配置するのが好ましい。こ
の場合、Ｕ相ないしＷ相用の接続導体のそれぞれには、
各接続導体に接続されるべきコイルがそれぞれ巻回され
た突極部側に突出した接続片を設けておき、各相の電機
子巻線を構成するコイルの端末部を所定の接続導体の接
続片に接続するのが好ましい。

【００１８】３相の電機子巻線がデルタ結線される電機
子に本発明を適用する場合、Ｕ相の電機子巻線を構成す
るコイルの一端とＷ相の電機子巻線を構成するコイルの
一端とが接続される第１の接続導体と、Ｕ相の電機子巻
線を構成するコイルの他端とＶ相の電機子巻線を構成す
るコイルの一端が接続される第２の接続導体と、Ｖ相の
電機子巻線を構成するコイルの他端とＷ相の電機子巻線
を構成するコイルの他端が接続される第３の接続導体と
の合計３個の環状または円弧状の接続導体を電機子鉄心
の継鉄部に、該電機子鉄心と軸線を共有した状態で配置
するのが好ましい。この場合もＵ相ないしＷ相用の接続
導体のそれぞれに各接続導体に接続されるべきコイルが
それぞれ巻回された突極部側に突出した接続片を設け
て、各相の電機子巻線を構成するコイルの端末部を所定
の接続導体の接続片に接続する。

【００１９】各接続導体の接続片の内の１つを外部導出
リード線接続用端子として、該端子に外部導出リード線
を接続することができる。その場合、各接続導体の接続
片相互間を連結する複数の連結部の内、通電電流が小さ
い連結部の断面積を通電電流が大きい連結部の断面積よ
りも小さく設定することができる。

【００２０】

【作用】上記のように、各突極部に巻回されるコイルを
単一のコイルとして、複数の突極部に巻回されたコイ
ル、または複数の突極部に巻回されたコイルを直列に接
続したものからなる直列コイル群を並列に接続すること
により電流容量を大きくするようにすると、並列に接続
される複数のコイルまたはコイル群のそれぞれの抵抗値
及びインダクタンスを等しくすることができるため、複
数のコイルまたはコイル群に電流を均一に流すことがで
き、複数のコイルまたはコイル群の電流バランスを良好
にすることができる。

【００２１】上記のように、所定個数の環状または円弧
状の接続導体を同心的に配置して、各突極部に巻回した
コイルの端末部を所定の接続導体の接続片に巻き付けて
半田付けするようにすると、コイル間の結線を容易に行
うことができる。この場合電機子の軸線方向に多数の渡
り線が突出することがないため、電機子の軸線方向寸法
の縮小を図ることができる。また多数の渡り線の結線を
行う必要がないため、巻線作業の簡素化を図ることがで
き、電機子の製造能率を向上させることができる。

【００２２】更に、各接続導体の接続片相互間を連結す
る連結部の内の、通電電流が小さい連結部の断面積を通
電電流が大きい連結部の断面積よりも小さく設定するよ
うにすると、通電電流が小さい連結部の軸線方向寸法を
短くすることができるため、電機子の一部に他の部分よ
りも軸線方向寸法が短い部分を形成することができ、こ
の部分を他の部品を配置するスペースとして活用するこ
とができる。

【００２３】接続導体としては環状のものを用いても、
円弧状のものを用いても良いが、円弧状のものを用いた
場合には、各接続導体により閉回路が形成されることが
ない（１ターンが形成されない）ため、ブラシレスＤＣ
モータ等において各相の電機子コイルの通電電流をスイ
ッチングした際等に生じる磁束の変化により他相の接続
導体に短絡電流が流れて発熱等のトラブルが生じるのを
防ぐことができる。

【００２４】

【実施例】本発明は、一般に多極の電機子鉄心を用いる
単相用または３相用の回転電機用電機子に適用できる
が、先ずｎ＝４として、１２極の３相ブラシレスＤＣモ
ータの電機子に本発明を適用した実施例を説明する。

【００２５】図１は本実施例の巻線構成を示す展開図
で、同図において１は所定の形状に打ち抜いた鋼板を積
層して構成した電機子鉄心である。この電機子鉄心は、
環状の継鉄部Ｙと、該継鉄部の外周部から等角度間隔で
放射状に突出した１２個の突極部Ｐ1 〜Ｐ12とからなっ
ている。

【００２６】本発明においては、突極部Ｐ1 〜Ｐ12のそ
れぞれに単一のコイル導体を連続巻きすることにより、
各突極部に単一のコイルＣが巻回されている。本実施例
では４層のコイルを同心巻きすることにより各突極部に
所定ターン数のコイルＣが巻回されている。尚コイルＣ
の層数は任意である。

【００２７】そして突極部Ｐ1 ，Ｐ4 ，Ｐ7 ，Ｐ10にそ
れぞれ巻回されたコイルＣが並列に接続されてＵ相の電
機子巻線Ａu が構成され、突極部Ｐ2 ，Ｐ5 ，Ｐ8 ，Ｐ
11にそれぞれ巻回されたコイルＣが並列に接続されてＶ
相の電機子巻線Ａv が構成されている。また突極部Ｐ3
，Ｐ6 ，Ｐ9 ，Ｐ12にそれぞれ巻回されたコイルＣが
並列に接続されてＷ相の電機子巻線Ａw が構成されてい
る。電機子巻線Ａu 〜Ａw は３相スター結線され、その
中性点から中性点端子Ｔn が、また３相の中性点と反対
側の端子からそれぞれ端子Ｔu 〜Ｔw が引き出されてい
る。本実施例のコイルの結線図を図２に示した。また本
実施例の電機子を用いたブラシレスＤＣモータの構成例
を図３（Ａ），（Ｂ）に示した。

【００２８】本実施例では、突極部Ｐ1 〜Ｐ12にそれぞ
れ巻回されたコイルＣの結線を容易にするために、Ｕ相
用の接続導体２、Ｖ相用の接続導体３、Ｗ相用の接続導
体４及び中性点用の接続導体５が設けられている。これ
らの接続導体は環状または円弧状に形成されて電機子鉄
心１の継鉄部Ｙに同心的に配置されている。

【００２９】図４（Ａ），（Ｂ）はＵ相用の接続導体２
の一構成例を示したもので、この例では該接続導体２が
円環状に形成され、その軸線方向の一端に、径方向に突
出した４個の舌状の接続片２ａ〜２ｄが等角度間隔で
（９０度間隔で）設けられている。これらの接続片の内
１つの接続片２ａは外部導出リード線を接続するための
端子としても用いられるもので、該接続片２ａの端部に
はリード線を挿入して半田付けするためのリング状の端
子部２a1が形成されている。この接続導体２は、その接
続片２ａ〜２ｄが、９０度間隔で設けられた電機子鉄心
の突極部側に突出するように位置決めされて配置され
る。接続導体２は銅等の良導電性材料からなるパイプを
切断して接続片２ａ〜２ｄを切り起すことにより形成さ
れる。Ｖ相用の接続導体３及びＷ相用の接続導体４はそ
れぞれの径及び接続片の長さが、Ｕ相用の接続導体と異
なる点を除き、Ｕ相用の接続導体と同様に形成されてお
り、接続導体３及び４はそれぞれ接続片３ａ〜３ｄ及び
４ａ〜４ｄを等角度間隔で有している。また中性点用の
接続導体５は、同じく円環状に形成されて、合計１２個
の接続片５ａ〜５ｌを等角度間隔で有している。

【００３０】接続導体２〜５の内径をそれぞれｒ2 〜ｒ
5 とした場合、ｒ2 ＞ｒ3 ＞ｒ4 ＞ｒ5 の関係を有する
ようにそれぞれの内径が設定され、これらの接続導体
は、同心的に配置されて図５（Ａ），（Ｂ）に示したよ
うに絶縁ケース６内に収納されている。絶縁ケース６
は、内側周壁部６Ａと外側周壁部６Ｂと底壁部６Ｃとを
有する環状の樹脂成型品からなっていて、該ケースの周
壁部６Ａと６Ｂとの間に形成された環状の凹部内に接続
導体２〜５が挿入され、接続導体２〜５相互間に絶縁物
７が挿入されて、接続導体相互間が絶縁されている。絶
縁ケース６の底壁部側の端部内周には、径方向の内側に
突出したフランジ部６Ｄが形成され、該フランジ部６Ｄ
には、電機子鉄心に設けられた取付孔を逃げるための３
つの切り欠き部６Ｅが１２０度間隔で形成されている。
フランジ部６Ｄにはまた、取付孔６Ｆが形成されてい
る。絶縁ケース６内に挿入された接続導体２〜５は接着
またはケース６内への樹脂の注型等により該ケース内に
固定されている。接続導体２〜５と絶縁物７と絶縁ケー
ス６とにより、コイル相互間を接続する接続装置が構成
されている。

【００３１】接続導体２〜５を収容した絶縁ケース６
は、図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、電機子鉄心１
と同心的に位置決めされて該電機子鉄心の継鉄部Ｙに配
置され、取付孔６Ｆを通して、電機子鉄心に設けられた
ネジ孔にねじ込まれたネジ８により、電機子鉄心１に固
定されている。

【００３２】このように絶縁ケース６を電機子鉄心に対
して位置決め固定した状態で、接続導体２の接続片２ａ
〜２ｄがそれぞれ突極部Ｐ1 ，Ｐ4 ，Ｐ7 及びＰ10の基
部付近に位置し、接続導体３の接続片３ａ〜３ｄがそれ
ぞれ突極部Ｐ2 ，Ｐ5 ，Ｐ8及びＰ11の基部付近に位置
するように、接続導体２及び３が位置決めされている。
また接続導体４の接続片４ａ〜４ｄがそれぞれ突極部Ｐ
3 ，Ｐ6 ，Ｐ9 ，Ｐ12の基部付近に位置し、接続導体５
の接続片５ａ〜５ｌがそれぞれ突極部Ｐ1 〜Ｐ12の基部
付近に位置するように、接続導体４及び５が位置決めさ
れている。

【００３３】そして突極部Ｐ1 ，Ｐ4 ，Ｐ7 及びＰ10に
それぞれ巻回されたコイルＣの一端が接続片２ａ〜２ｄ
に接続されるとともに、他端が接続導体５の接続片５
ａ，５ｄ，５ｇ及び５ｊに接続されて、突極部Ｐ1 ，Ｐ
4 ，Ｐ7 及びＰ10のコイルが互いに並列に接続されてい
る。

【００３４】また突極部Ｐ2 ，Ｐ5 ，Ｐ8 及びＰ11にそ
れぞれ巻回されたコイルＣの一端が接続導体３の接続片
３ａ〜３ｄに接続されるとともに、他端が接続導体５の
接続片５ｂ，５ｅ，５ｈ及び５ｋに接続されて、突極部
Ｐ2 ，Ｐ5 ，Ｐ8 及びＰ11にそれぞれ巻回されたコイル
Ｃが並列に接続されている。

【００３５】更に、突極部Ｐ3 ，Ｐ6 ，Ｐ9 及びＰ12に
それぞれ巻回されたコイルＣの一端が接続片４ａ〜４ｄ
に接続されるとともに、他端が接続導体５の接続片５
ｃ，５ｆ，５ｉ及び５ｌに接続されて、突極部Ｐ3 ，Ｐ
6 ，Ｐ9 及びＰ12にそれぞれ巻回されたコイルＣが並列
に接続されている。

【００３６】本実施例では、各コイルの端末部と接続片
との接続が、コイルの端末部を接続片に巻き付けて半田
付けすることにより行われている。尚コイルの端末部と
接続片との接続手段は電気的な接続を達成できるもので
あればいかなるものでもよく、コイルの端末部を例えば
溶接により接続片に接続するようにしてもよい。またコ
イルの端末部にコネクタを圧着等により接続して、該コ
ネクタを各接続片に接続するようにしてもよい。

【００３７】上記電機子鉄心１と、該鉄心の各突極部に
巻回されたコイルＣと接続導体２〜５及び該接続導体を
保持する絶縁ケース６とにより電機子１０が構成されて
いる。この電機子は、電機子鉄心１の継鉄部に設けられ
た取付孔１ａを貫通させたボルト１１（図３Ｂ参照）に
より、図示しない固定フレームに取り付けられる。

【００３８】電機子１０の外側にはブラシレスＤＣモー
タのロータ１２が配置される。ロータ１２は、カップ状
に形成された回転ヨーク１３と、該ヨークの内周にリン
グ状に配置された永久磁石１４と、回転ヨーク１３の底
壁部に設けられたボス部１３ａに取り付けられた回転軸
１５とからなり、回転軸１５は図示しない軸受により固
定フレームに対して支持されている。

【００３９】磁石１４は、８個の着磁領域１４ａ〜１４
ｈを有し、これらの着磁領域が交互に異なる極性に径方
向着磁されて、８個の回転子磁極が構成されている。

【００４０】電機子１０の接続導体２〜４に設けられた
１つの接続片２ａ〜４ａがそれぞれ外部導出リード線を
接続するための端子となっていて、これらの端子にリー
ド線Ｌ（図３Ｂ参照）が接続されている。

【００４１】上記実施例のように、突極部Ｐ1 ，Ｐ2 ，
…にそれぞれ巻回されるコイルＣを単一のコイルとし
て、複数の突極部に巻回されたコイルを並列に接続する
ことにより電流容量を大きくするようにすると、並列に
接続される複数のコイルのそれぞれの抵抗値及びインダ
クタンスが等しくなるため、複数のコイルＣに電流を均
一に流すことができ、複数のコイルの電流バランスを良
好にすることができる。また上記の実施例のように、４
個の環状または円弧状の接続導体２〜５を同心的に配置
して、各突極部に巻回したコイルＣの端末部を所定の接
続導体の接続片に巻き付けて半田付けするようにする
と、コイル間の結線を渡り線を用いることなく行うこと
ができる。従って電機子の軸線方向に多数の渡り線が突
出することがないため、電機子の軸線方向寸法の縮小を
図ることができる。また多数の渡り線の結線が不要にな
るため、巻線作業の簡素化を図ることができ、電機子の
製造能率を向上させることができる。

【００４２】上記の実施例では、接続導体２〜５が周方
向に沿って均一な断面積を有しているが、各接続導体の
ｎ個の接続片相互間を連結するｎ個の連結部をそれぞれ
流れる電流の大きさは、連結部の位置によって相違す
る。例えば図４の接続導体２において、接続片２ａ，２
ｂ間、２ｂ，２ｃ間、２ｃ，２ｄ間及び２ｄ，２ａ間を
それぞれ連結する連結部を２００ab，２００bc，２００
cd及び２００daとし、各コイルＣを流れる電流をｉとす
ると、外部導出リード線が接続される端子部２a1の両側
の連結部２００ab及び２００daを流れる電流は３ｉ／２
となり、他の連結部２００bc及び２００cdをそれぞれ流
れる電流はｉ／２となる。このように、外部導出リード
線が接続される端子２a1から離れている連結部２００bc
及び２００cdを流れる電流は、端子２a1につながる連結
部２００ab，２００daを流れる電流よりも小さいため、
連結部２００bc及び２００cdの断面積を連結部２００a
b，２００daの断面積よりも小さくすることができる。

【００４３】図６（Ａ），（Ｂ）は接続導体２の連結部
２００bc及び２００cdの軸線方向寸法を連結部２００a
b，２００daの軸線方向寸法よりも小さくすることによ
り、連結部２００bc及び２００cdの断面積を縮小した例
を示したものである。このように構成すると、連結部２
００bc及び２００cdの部分の軸線方向寸法を小さくする
ことができる。他の接続導体についても同様である。

【００４４】上記のように、各接続導体のｎ個の接続片
相互間を連結するｎ個の連結部の内の、通電電流が小さ
い連結部の断面積を通電電流が大きい連結部の断面積よ
りも小さく設定するようにすると、通電電流が小さい連
結部の軸線方向寸法を短くすることができるため、電機
子の一部に他の部分よりも軸線方向寸法が短い部分を形
成することができ、この部分を、モータ駆動回路の構成
部品等の他の部品を配置するスペースとして有効に活用
して回転電機の小形化を図ることができる。

【００４５】上記の実施例では、各接続導体が環状に形
成されているため、各接続導体により閉じた短絡電流通
路が構成されている。従って、ブラシレスＤＣモータの
ように、各相の電機子巻線の電流のスイッチングを行う
場合に、該スイッチングにより各相の電機子巻線から生
じる磁束に変化が生じると、他相の接続導体に電圧が誘
起して、該接続導体により形成される短絡電流通路に短
絡電流が流れ、発熱等の問題が生じるおそれがある。こ
れを防ぐためには、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように各
接続導体を円弧状の形状（周方向に連続していない形
状）として、各接続導体により閉回路が構成されないよ
うにすればよい。

【００４６】また図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、
接続導体の電流が流れない部分を取り除くこともでき
る。図７（Ａ），（Ｂ）または図８（Ａ），（Ｂ）に示
した形状の接続導体は銅等の帯板を成形することにより
容易に製作することができる。上記の実施例では、接続
導体２〜５の軸線方向寸法が径方向寸法よりも大きく設
定されているが、図９（Ａ），（Ｂ）に示したように、
軸線方向寸法が径方向寸法よりも小さい形状の板状の接
続導体を用いることもできる。この接続導体を用いる場
合には、図１０（Ａ），（Ｂ）に示したように、接続導
体２〜５を、相互間に絶縁物７を介在させて軸線方向に
重ねて配置して絶縁ケース６内に収納し、接続片２ａ〜
２ｄ，３ａ〜３ｄ，４ａ〜４ｄ，５ａ〜５ｌを絶縁ケー
ス６の外周から放射状に突出させる。尚この場合、絶縁
ケース６の外側の周壁部６Ｂを省略することもできる。

【００４７】図９，図１０に示した接続導体を用いる場
合にも、通電電流の小さい部分の断面積を小さくした
り、閉ループを成さないように円弧状の形状としたりす
ることができるのはもちろんである。

【００４８】上記の実施例では、接続導体と積層された
接続導体相互間を絶縁する絶縁物７とを別体に設けてい
るが、十分な厚さの導電箔を有するプリント基板にエッ
チングを施すことにより所定のパターンの接続導体を形
成し、該プリント基板を接続導体とほぼ相似な輪郭形状
に打ち抜いたものを積層することにより、図１０に示し
たものと同様なコイルの接続装置を構成することができ
る。

【００４９】また１枚のプリント基板上に、必要個数の
接続導体を同心的に形成して、各接続導体に設けた端子
部にコイルの端末部を半田付けするようにしてもよい。

【００５０】上記のように接続導体をプリント基板に設
けた場合には、該プリント基板を電機子鉄心にネジ等に
より固定できるため、絶縁ケースを省略することができ
る。上記の実施例では、３相の電機子巻線をスター結線
しているが、３相の電機子巻線をデルタ結線する場合に
も本発明を適用することができる。この場合には、中性
点を接続する接続導体が不要であるため、図１１に示す
ように接続導体２ないし４をそれぞれ第１ないし第３の
接続導体として設ける。そしてＵ相の電機子巻線を構成
するコイルの一端とＷ相の電機子巻線を構成するコイル
の一端とを第１の接続導体２に、Ｕ相の電機子巻線を構
成するコイルの他端とＶ相の電機子巻線を構成するコイ
ルの一端とを第２の接続導体３に、またＶ相の電機子巻
線を構成するコイルの他端とＷ相の電機子巻線を構成す
るコイルの他端とを第３の接続導体４にそれぞれ接続す
る。

【００５１】上記の実施例では、３相の回転電機用電機
子に本発明を適用しているが、単相の回転電機用電機子
にも本発明を適用することができる。図１２は１２極の
単相交流磁石発電機用の電機子に本発明を適用した場合
の構成を示した展開図で、この例では、２つの接続導体
２及び３が設けられ、奇数番目の突極部Ｐ1 ，Ｐ3 ，
…，Ｐ11にそれぞれ巻回されたコイルの一端及び他端が
それぞれ接続導体２及び３に、また偶数番目の突極部に
それぞれ巻回されたコイルの一端及び他端がそれぞれ接
続導体３及び２に接続されている。

【００５２】上記の実施例では、１２極の電機子を例に
とったが、本発明は１２極の場合に限定されるものでは
なく、例えば図１３ないし図１５に示したように、２４
極の電機子にも本発明を適用することができる。

【００５３】この例では、電機子鉄心１´の継鉄部Ｙか
ら２４個の突極部Ｐ1 〜Ｐ24が突出し、各突極部に単一
のコイルＣが巻回されている。

【００５４】そしてこの例では、突極部Ｐ1 ，Ｐ4 にそ
れぞれ巻回されたコイル、突極部Ｐ7 ，Ｐ10にそれぞれ
巻回されたコイル、突極部Ｐ13，Ｐ16にそれぞれ巻回さ
れたコイル及び突極部Ｐ19，Ｐ22にそれぞれ巻回された
コイルがそれぞれ直列に接続されて、合計４個の直列コ
イル群が構成され、これら４個の直列コイル群の一端が
接続導体２の接続片２ａ〜２ｄに、他端が接続導体５の
接続片５ａ，５ｄ，５ｇ，５ｊに接続されている。これ
により４個の直列コイル群が互いに並列に接続され、こ
れら４個の直列コイル群によりＵ相の電機子巻線が構成
されている。他の相の電機子巻線も、同じ相の突極部に
巻回されたコイルを２つずつ直列に接続したものからな
る４個の直列コイル群を互いに並列に接続することによ
り構成されている。

【００５５】この実施例で用いる接続導体は図１５に示
した通りで、Ｕ相ないしＷ相用の接続導体２〜４は前記
の実施例で用いたものと同様であるが、中性点用の接続
導体５は、接続片５ａ〜５l の位置を前記の実施例とは
異ならせてある。

【００５６】この実施例電機子をブラシレスＤＣモータ
に用いる場合に組み合わせるロータ１２´は、図１４
（Ａ），（Ｂ）に示したように、カップ状の回転ヨーク
１３の内周に取り付けたリング状の永久磁石１４の１６
個の着磁領域１４ａ〜１４p ををそれぞれ径方向に着磁
することにより、１６極の磁極を形成したものからなっ
ている。

【００５７】図１３ないし図１５に示した実施例では、
各相の電機子巻線の直列コイル群（例えば突極部Ｐ1 ，
Ｐ4 にそれぞれ巻かれたコイルＣを直列に接続したも
の）を構成する際に、隣接する同相のコイルを渡り線に
より接続する必要があるが、渡り線により接続する必要
があるのは各直列コイル群の接続部のみであり、複数の
直列コイル群の並列接続は接続導体２〜５により行うの
で、渡り線による接続部を少なくすることができ、多数
の渡り線が軸線方向に突出して回転電機の軸線方向寸法
が長くなるのを防ぐことができる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、請求項１，３，５及び６
に記載された発明によれば、各突極部に巻回されるコイ
ルを単一のコイルとして、複数の突極部に巻回されたコ
イルを並列に接続するか、または複数の突極部に巻回さ
れたコイルを直並列に接続することにより電流容量を大
きくするようにしたので、並列に接続される複数のコイ
ルまたはコイル群のそれぞれの抵抗値及びインダクタン
スを等しくして、複数のコイルまたはコイル群に電流を
均一に流すことができ、複数のコイルまたはコイル群の
電流バランスを良好にすることができる利点がある。

【００５９】請求項２，４及び７に記載された発明によ
れば、環状または円弧状の接続導体を同心的に配置し
て、各突極部に巻回したコイルの端末部を所定の接続導
体の接続片に巻き付けて半田付けするようにしたので、
電機子の軸線方向に多数の渡り線が突出するのを防ぐこ
とができ、電機子の軸線方向寸法の縮小を図ることがで
きる。またこの場合コイルの結線が容易になるため、巻
線作業の簡素化を図ることができ、電機子の製造能率を
向上させることができる。

【００６０】また本請求項９に記載された発明によれ
ば、各接続導体の接続片相互間を連結する連結部の内
の、通電電流が小さい連結部の断面積を通電電流が大き
い連結部の断面積よりも小さく設定するようにしたの
で、通電電流が小さい連結部の軸線方向寸法を短くする
ことができる。従って電機子の一部に他の部分よりも軸
線方向寸法が短い部分を形成して、この部分を他の部品
を配置するスペースとして活用することができ、回転電
機の小形化を進めることができる。

【００６１】更に本願発明において接続導体として円弧
状のものを用いた場合には、各接続導体により閉回路が
形成されることがない（１ターンが形成されない）た
め、各相の電機子コイルの通電電流をスイッチングした
際等に生じる磁束の変化により他相の接続導体に短絡電
流が流れて発熱等のトラブルが生じるのを防ぐことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示した展開図である。

【図２】本発明の実施例の巻線構成を示した結線図であ
る。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の実施例の
電機子を用いた回転電機の一例を示した上面図及び正面
縦断面図である。

【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の実施例で
用いる接続導体の上面図及び正面縦断面図である。

【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図４の接続導体を
絶縁ケース内に収容した状態を示した上面図及び正面縦
断面図である。

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の実施例で
用いる接続導体の他の例を示した上面図及び正面縦断面
図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の実施例で
用いる接続導体の更に他の例を示した上面図及び正面縦
断面図である。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の実施例で
用いる接続導体の更に他の例を示した上面図及び正面縦
断面図である。

【図９】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の実施例で
用いる接続導体の更に他の例を示した上面図及び正面縦
断面図である。

【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図９の接続導体
を絶縁ケース内に収容した状態を示した上面図及び正面
縦断面図である。

【図１１】本発明の他の実施例の構成を示した展開図で
ある。

【図１２】本発明の更に他の実施例の構成を示した展開
図である。

【図１３】本発明の更に他の実施例の構成を示した展開
図である。

【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１３の実施例
の電機子を用いた回転電機の一例を示した上面図及び正
面縦断面図である。

【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１３の実施例
で用いる接続導体を絶縁ケース内に収容した状態を示し
た上面図及び正面縦断面図である。

【図１６】従来の電機子の構成を示した展開図である。

【図１７】図１６の電機子の巻線構成を示した結線図で
ある。

【符号の説明】

１ 電機子鉄心 ２ Ｕ相用接続導体 ３ Ｖ相用接続導体 ４ Ｗ相用接続導体 ５ 中性点用接続導体 ６ 絶縁ケース Ｙ 継鉄部 Ｐ1 〜Ｐ24 突極部 Ｃ コイル

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状の継鉄部から多数の突極部を放射状
   に突出させてなる電機子鉄心と、該多数の突極部にそれ
   ぞれ巻回されたコイルとを備えた回転電機用電機子にお
   いて、 前記電機子鉄心の各突極部に巻回されたコイルは単一の
   コイル導体を所定のターン数巻回したものからなり、 複数の突極部にそれぞれ巻回されたコイルが並列に接続
   されて１つの相の電機子巻線が構成されていることを特
   徴とする回転電機用電機子。
2. 【請求項２】 互いに並列に接続されるコイルの端末部
   が接続される所定個数の環状または円弧状の接続導体が
   前記電機子鉄心の継鉄部に該電機子鉄心と中心軸線を共
   有した状態で配置され、 前記複数の突極部にそれぞれ巻回されたコイルは前記接
   続導体を介して並列接続されている請求項１に記載の回
   転電機用電機子。
3. 【請求項３】 環状の継鉄部から多数の突極部を放射状
   に突出させてなる電機子鉄心と、該多数の突極部にそれ
   ぞれ巻回されたコイルとを備えた回転電機用電機子にお
   いて、 前記電機子鉄心の各突極部に巻回されたコイルは単一の
   コイル導体を所定のターン数巻回したものからなり、 複数の突極部にそれぞれ巻回されたコイルを直列に接続
   したものからなる直列コイル群が複数個構成され、 前記複数の直列コイル群が並列に接続されて１つの相の
   電機子巻線が構成されていることを特徴とする回転電機
   用電機子。
4. 【請求項４】 互いに並列に接続される直列コイル群の
   端末部が接続される所定個数の環状または円弧状の接続
   導体が前記電機子鉄心の継鉄部に該電機子鉄心と中心軸
   線を共有した状態で配置され、 前記複数の直列コイル群は前記接続導体を介して並列接
   続されている請求項３に記載の回転電機用電機子。
5. 【請求項５】 環状の継鉄部から３ｎ個（ｎは２以上の
   整数）の突極部を放射状に突出させてなる電機子鉄心
   と、該電機子鉄心の３ｎ個の突極部にそれぞれ巻回され
   た３ｎ個のコイルとを有し、前記３ｎ個のコイルがＵ，
   Ｖ，Ｗ３相の電機子巻線を構成するように結線されてい
   る回転電機用電機子において、 前記電機子鉄心の各突極部に巻回されたコイルは単一の
   コイル導体を所定のターン数巻回したものからなり、 相が等しい複数の突極部にそれぞれ巻回されたコイルが
   並列に接続されて各相の電機子巻線が構成されているこ
   とを特徴とする回転電機用電機子。
6. 【請求項６】 環状の継鉄部から３ｎ個（ｎは２以上の
   整数）の突極部を放射状に突出させてなる電機子鉄心
   と、該電機子鉄心の３ｎ個の突極部にそれぞれ巻回され
   た３ｎ個のコイルとを有し、前記３ｎ個のコイルがＵ，
   Ｖ，Ｗ３相の電機子巻線を構成するように結線されてい
   る回転電機用電機子において、 前記電機子鉄心の各突極部に巻回されたコイルは単一の
   コイル導体を所定のターン数巻回したものからなり、 相が等しい複数の突極部にそれぞれ巻回されたコイルを
   直列に接続したものからなる直列コイル群が複数個形成
   され、 前記複数の直列コイル群が互いに並列に接続されて各相
   の電機子巻線が構成されていることを特徴とする回転電
   機用電機子。
7. 【請求項７】 Ｕ相の電機子巻線を構成するコイルの中
   性点と反対側の端末部が接続されるＵ相用接続導体と、
   Ｖ相の電機子巻線を構成するコイルの中性点と反対側の
   端末部が接続されるＶ相用接続導体と、Ｗ相の電機子巻
   線を構成するコイルの中性点と反対側の端末部が接続さ
   れるＷ相用接続導体と、各相の電機子巻線を構成するコ
   イルの中性点側の端末部が接続される中性点用接続導体
   との合計４個の環状または円弧状の接続導体が前記電機
   子鉄心の継鉄部に、該電機子鉄心と中心軸線を共有した
   状態で配置され、 前記Ｕ相ないしＷ相用の接続導体のそれぞれは、各接続
   導体に接続されるべきコイルがそれぞれ巻回された突極
   部側に突出した接続片を有し、 各相の電機子巻線を構成するコイルの端末部が所定の接
   続導体の接続片に接続されていることを特徴とする請求
   項５または６のいずれかに記載の回転電機用電機子。
8. 【請求項８】 Ｕ相の電機子巻線を構成するコイルの一
   端とＷ相の電機子巻線を構成するコイルの一端とが接続
   される第１の接続導体と、Ｕ相の電機子巻線を構成する
   コイルの他端とＶ相の電機子巻線を構成するコイルの一
   端が接続される第２の接続導体と、Ｖ相の電機子巻線を
   構成するコイルの他端とＷ相の電機子巻線を構成するコ
   イルの他端が接続される第３の接続導体との合計３個の
   環状または円弧状の接続導体が前記電機子鉄心の継鉄部
   に、該電機子鉄心と軸線を共有した状態で配置され、 前記Ｕ相ないしＷ相用の接続導体のそれぞれは、各接続
   導体に接続されるべきコイルがそれぞれ巻回された突極
   部側に突出した接続片を有し、 各相の電機子巻線を構成するコイルの端末部が所定の接
   続導体の接続片に接続されていることを特徴とする請求
   項５または６のいずれかに記載の回転電機用電機子。
9. 【請求項９】 各接続導体の接続片の１つが外部導出リ
   ード線を接続するための端子となっており、 各接続導体の接続片相互間を連結する複数の連結部の
   内、通電電流が小さい連結部の断面積が通電電流が大き
   い連結部の断面積よりも小さく設定されていることを特
   徴とする請求項７または８のいずれかに記載の回転電機
   用電機子。