直流马达的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种减少横穿绕组端部外表面的绕组连接线根数的直流马达。一种具备电枢的直流马达，该电枢具有：多个电枢槽(171)、和跨越地卷绕安装在隔着一定数量的电枢槽(171)而分开的2个电枢槽(171)上的电枢绕组(106)，在绕组端部的最下层，具备不会重叠在卷绕安装于其他电枢槽(171)的电枢绕组(106)上地被卷绕安装的至少4个电枢绕组(W1～W4)，在卷绕安装于最下层的所述4个电枢绕组(W1～W4)的上层，具备以与所述4个电枢绕组(W1～W4)同样的方式被卷绕安装的至少4个电枢绕组(W5～W8)。
【专利说明】
直流马达
技术领域
[0001]本发明涉及一种直流马达的电枢绕组的结构，尤其涉及一种适合用作汽车电装用的直流马达。【背景技术】
[0002]以往，作为给直流马达的转子的绕线方法，已知的有日本特开平10-285854号公报 (专利文献1)所记载的技术。[0003 ]专利文献1的直流马达包括电枢铁芯(电枢)，该电枢铁芯(电枢)具有在中心部具有与转子轴嵌合的通孔的转子轴外周部、和从该转子轴外周部朝径向形成的多个大致T字型磁极部(第0012段落)。该电枢铁芯在相邻的大致T字型磁极部之间形成槽，由此在周向构成有多个槽(第0013段落)。
[0004]而且，专利文献1公开了以下结构(第0013?0020段落)。
[0005]电枢铁芯为4极13槽的结构，电枢绕组以波绕法绕线。具体地，一个绕组将2个槽夹在其间，在配置在其周向两侧的大致T字型磁极部地被跨越地卷绕。即，一个绕组跨越任意的槽(第1槽)、和位于从该第1槽跳过2个槽前方的第2槽被卷绕安装。电枢绕组的数量为13， 各电枢绕组C1?C13和卷绕安装的槽S1?S13的关系如下:第1电枢绕组C1分别跨越卷绕安装在槽S1和S4上;第2电枢绕组C2分别跨越槽卷绕安装于S7和S10;第3电枢绕组C3分别跨越卷绕安装在于S13和S3;第4电枢绕组C4分别跨越卷绕安装于槽S6和S9;第5电枢绕组C5分别跨越卷绕安装在槽于S12和S2;第6电枢绕组C6分别跨越槽卷绕安装于S5和S8上;第7电枢绕组C7分别跨越卷绕安装于槽SI 1和S1;第8电枢绕组C8分别跨越卷绕安装于槽S4和S7;第9电枢绕组C9分别跨越卷绕安装于槽S10和S13;第10电枢绕组C10分别跨越卷绕安装于槽S3和 S6;第11电枢绕组Cl 1分别跨越卷绕安装于槽S9和S12;第12电枢绕组C12分别跨越卷绕安装于槽S2和S5;第13电枢绕组C13分别跨越卷绕安装于槽S8和S11。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献[〇〇〇8] 专利文献1日本特开平10-285854号公报
【发明内容】
[〇〇〇9]发明要解决的课题
[0010]在包括专利文献1的现有技术中，因为周向上相邻的电枢绕组(以下，称作绕组)采用在绕组端部位部分重叠的方式依次卷绕的波绕法，所以随着绕线工序进行，绕组的重叠次数将增多，绕组端部往往容易变大。[〇〇11]并且，专利文献1中虽未记载，但在现有的利用波绕法的绕线方法中，连接绕组和换向器的绕组连接线多数横穿由多个绕组高高堆积的绕组端部的外表面。这种绕组连接线在多个绕组堆积并在绕组端部之中在成为最高的部位，以露出于卷绕的绕组的上侧的形式横穿绕组端部。例如，在作为4极13槽结构的专利文献1的直流马达的情况下，这种绕组连接线存在于绕组端部的7处。
[0012]在马达的绕线工序中，为了将绕组端部的轴方向尺寸抑制在规定的尺寸，绕组被卷绕安装之后对绕组端部进行加压成形。在进行该加压成型时，一旦不慎向绕组连接线施加成形载荷，就有可能引起断线或绝缘不良。为此，需要避开横穿绕组端部的外表面的绕组连接线地向绕组端部施加成形载荷，或者为了使施加给横穿绕组端部的外表面的绕组连接线的成形载荷不会变得过大，则有必要将成形载荷设定成较小的值。但是，如果横穿绕组端部的外表面的绕组连接线的数量增加的话，要避开这些绕组连接线地向绕组端部施加成形载荷将变得困难。另外，如果将成形载荷设定成较小的值，则将绕组端部抑制在规定的尺寸将变得困难。
[0013]本发明的目的在于提供一种减少横穿绕组端部的外表面的绕组连接线的根数的直流马达。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]为了实现上述目的，本发明的直流马达包括电枢，该电枢具有多个电枢槽、和跨越地卷绕安装在隔着一定数量的电枢槽而分开的2个电枢槽上的电枢绕组，在绕组端部的最下层，具备不会重叠在卷绕安装于其他电枢槽的电枢绕组上地被卷绕安装的至少4个电枢绕组，在卷绕安装于最下层的所述4个电枢绕组的上层，具备以与所述4个电枢绕组同样的方式被卷绕安装的至少4个电枢绕组。
[0016]发明的效果
[0017]可以减少电枢绕组的绕组端部位中的绕组彼此的重叠数量，减少在电枢绕组的重叠成为最高的部分横穿的绕组连接线的根数。
[0018] 上述以外的问题、构成及效果通过以下的实施方式的说明将显而易见。【附图说明】
[0019]图1是从侧面看到本发明的实施例1的直流马达的截面图。
[0020]图2是示出由实施例1的2个绕组构成的1个绕组群、和卷绕安装至电枢槽的状况的图。
[0021]图3是实施例1中的卷绕安装状况的说明图。
[0022]图4是示出实施例1中的卷绕安装至电枢的状况的外观图。
[0023]图5是从换向器侧看到实施例1的直流马达的电枢的图。
[0024]图6是示出与导体卡止部的绕组连接线的卡止状态的放大图。
[0025]图7是本发明的实施例2的卷绕安装状况(第4层)的说明图。
[0026]图8是本发明的实施方式3的卷绕安装状况的说明图。
[0027]图9是作为本发明的比较例的直流马达中的绕线的说明图。
[0028]图10是从换向器侧看到比较例中的直流马达的电枢的图。【具体实施方式】[〇〇29]在本发明的实施例中，一种多层波绕法的直流马达，其中绕组连接线188经由换向器片182地进行卷绕安装，所述直流马达包括磁辄104;配置在磁辄104内周侧的励磁磁铁 105;隔着间隙可旋转地支承在励磁磁铁105内周侧的电枢101;配置在电枢101的中心轴上的轴110;配置在轴110的周向上的换向器102;配置在电枢铁芯150的外周上的多个电枢槽 171;由隔着一定数量的电枢槽171地卷绕安装在分开的2个电枢槽171上的多个绕组构成的电枢绕组106。卷绕安装在至少1层上的多个绕组106以如下方式绕装:在绕组端部106a相互不重叠，且容纳有绕组106的卷绕开始的绕线导体(绕组边106b)的电枢槽171与容纳有另一绕组106的卷绕结束的绕线导体(绕组边106b)的电枢槽171相一致，或者，容纳有绕组106的卷绕结束的绕组导体(绕组边l〇6b)的电枢槽171与容纳有另一绕组106的卷绕开始的绕线导体(绕组边106b)的电枢槽171 —致。
[0030]此外，虽然卷绕安装在1层上的多个绕组106相互不重复地卷绕安装于电枢槽171， 但在后述的实施例3中，在2个绕组之间仅在1处产生重复部。[0031 ]为了易于理解本发明的直流马达的绕线方式的特征，用图9及图10对成为比较例的直流马达进行说明。图9是作为本发明的比较例的直流马达中的绕线的说明图。图10是从换向器侧看到的比较例中的直流马达的电枢的图。
[0032]在此比较例中，关于作为直流马达的电枢的绕线方式的波绕法，对卷绕安装的概要和绕安装后的电枢的状况，针对以4极13槽的波绕法的延迟绕组为例来进行说明。
[0033]此外，在以下的说明中，关于电枢绕组(绕组)、电枢槽及换向器片，在特别需要对位置进行特定的情况下，记为电枢绕组(绕组)Wn、电枢槽Sn及换向器片Cn(其中，n=l，2， 3…13);在不需要对位置进行特定的情况下，记为电枢绕组(绕组)106、电枢槽171及换向器片 182。
[0034]用图9对卷绕安装的概要进行说明。从换向器片N0.S1开始卷绕，在对于规定的电枢槽槽距为3、换向器片距为6的条件下，依次卷绕安装13个绕组。此时，一旦将绕组W1和绕组W2卷绕结束的话，就将容纳有绕组边的电枢槽171相对于绕组W1和绕组W2—个一个地在相同方向错开并进行绕组W3和绕组W4的卷绕安装。此时，绕组W3和绕组W4分别相对于绕组 W1和绕组W2,绕组彼此在绕组端的部位重叠地进行卷绕安装。以下，绕组W5和绕组W6、绕组 W7和绕组W8、绕组W9和绕组W10、绕组Wl 1和绕组W12依次同样地被卷绕安装，最后卷绕安装绕组W13。将绕组连接线一笔画地挂在形成为钩子形状的换向器片上地卷绕安装绕组，最终在换向器片N0.C1卷绕安装结束。[〇〇35]2根绕线导体挂在换向器片上的双层连接部162仅为换向器片N0.C1，其他换向器片是绕线导体为一根的单层连接部161。另外，因为绕组间借助绕组连接线188连续地卷绕安装，所以卷绕安装所用的时间需要13个绕组部分的绕线工序的时间。
[0036]另外，如图10的电枢绕组卷绕安装后的状况那样，在通过换向器片182将绕组与绕组之间进行连接的绕组连接线188当中，横穿绕组外表面的绕组连接线的根数在卷绕安装结束时为7根。在图10中，这7根绕组连接线188横穿绕组外表面之处(部分)用虚线的圆形标记183来表示。[〇〇37] 绕组连接线188横穿绕组外表面之处183是指:多个绕组106堆积，在绕组端部106a 中成为最高的部位，以露出于所层叠的绕组106的上侧的形式，横穿绕组端部106a之处。例如，从绕组W7连接到换向器片N0.C4的绕组连接线188横穿层叠有绕组W5和绕组W3部分的上面。此时，在绕组W5和绕组W3的层叠部的附近，绕组W1潜入在绕组W5和绕组W3的层叠部的下侦k为此，从绕组W7连接于换向器片N0.C4的绕组连接线188实质性的横穿层叠有绕组W5和绕组W3及绕组W1这3个绕组106的部分的上面。层叠有这3个绕组的部分的厚度(高度)尺寸在绕组端106a为最大的厚度(高度)尺寸。
[0038]此外，在图10中，将换向器片的编号用Cn(n=l，2,…，13)来表示，容纳有绕组边的槽的编号用Sn(n=l，2,…，13)来表示，被绕组所卷绕的齿的编号用Tn(n=l，2,…，13)来表示。此外，n与槽数(齿数)相对应，如果槽数(齿数)发生变化，则它也随之变化。这在后述的图5中也是同样的。
[0039]近年来，为了提高汽车的燃耗性能，每辆汽车的汽车电装用马达搭载数有增加趋势。为此，实现小型轻量化的马达并提高机器搭载性的、实现高可靠的马达并提高机器可靠性的要求高涨。
[0040]在上述的比较例及专利文献1的绕线方法中，采用在周向上相邻的绕组在绕组端部106a—部分重叠地依次进行卷绕的波绕法。为此，随着绕线工序进行，绕组106的重叠次数将变多，绕组端部106a往往容易变大。
[0041]另外，如果用于连接绕组106和换向器102的绕组连接线188有许多横穿绕组外表面的话，考虑到这些绕组连接线188由于没有受到绕组106的约束，所以会有些许位置变化或振动。并且，如果这些绕组连接线188与其他部件接触，或因振动被绕组106摩擦的话，就有可能产生断线及绝缘不良。搭载于汽车上的马达需要抗震结构。为了提高其可靠性，如果绕组端部106a变大的话，马达的容积将变大，汽车的搭载性将会变差。根据本发明的直流马达的绕线方法，能够提供一种减少横穿绕组外表面的绕组连接线的根数，小型化(搭载性) 和可靠性优异的直流马达。[〇〇42] 实施例1
[0043]以下，用图1?图8对本发明的实施例1进行说明。图1是从侧面看到本实施例的直流马达的截面图。图2是示出由本实施例的2个绕组构成的1个绕组群和卷绕安装到电枢槽的状况的图。图3是本实施例中的卷绕安装状况的说明图。图4是示出本实施例中的至电枢的绕线状况的外观图。图5是从换向器侧看到本实施例的直流马达的电枢的图。图6是示出与导体卡止部的绕组连接线的卡止状态的放大图。
[0044]本发明的直流马达是用作汽车电装用机器的驱动源的马达，例如，是用于引擎的阀控制的马达，尤其适用于油压栗驱动用的马达。
[0045]首先，用图1对直流马达的结构进行说明。
[0046]直流马达200包括磁辄104、前支架103、励磁磁铁105及电枢101(转子)。磁辄104为有底的大致圆筒形状，包括后轴承121和电刷架130。后轴承121配置在磁辄104的端面的中央部，对轴110的一端可旋转地支承。[〇〇47] 前支架103为大致圆盘状，包括前轴承120。前支架103配置在磁辄104的端部。电刷架130保持电刷115。为了向换向器102的机械性的滑动接触的通电在旋转过程中也能够稳定地供电，电刷115通过电刷加压用弹簧131向换向器102被施力。伴随整流作用的电流在电枢绕组106中流通时，励磁磁铁105形成的磁场和电枢101形成的磁场的相互作用而产生连续的转矩，从而获得机械输出。在以下的说明中，有时将电枢绕组106简称为绕组。[〇〇48]其次，用图2至图6对本发明的实施例1的直流马达200的电枢的绕线构造进行说明。在本实施例中，以4极13槽波绕法的延迟绕组(开口绕组)为例进行说明。
[0049]图2示出了由绕组彼此以与绕线导体相同的连线电连接于换向器片上的2个绕组 (极对数P:2)构成的1个绕组群、和卷绕安装到电枢槽171的状况。在本说明书中，将这种卷绕安装方法或者卷绕安装的状态称作2连卷。
[0050]另外，在图2中，以绕组匝数2的情形为例进行说明。匝数2是指在电枢槽中进行2次环绕，对每1个绕组，绕线导体隔开的电枢槽分别容纳有往2根、返2根、合计4根。
[0051]由2个绕组构成的绕组群的绕线，从卡止于导体卡止部184的绕组端卷绕开始部 185开始卷绕，作为第1个绕组，卷绕安装规定的匝数，经由卡止于导体卡止部184的绕组间发卡部186,作为第2个绕组，卷绕安装规定的匝数，在卡止于导体卡止部184的绕组端卷绕结束部187结束。
[0052]接下来，对具体的绕线工序进行说明。图3示出了实施例1的卷绕安装状况。此外， (a)示出了第1层、(b)示出了第2层、(c)示出了第3层、(d)示出了第4层的、卷绕安装状况。另夕卜，图4示出了与图3的(a)?(d)的各卷绕安装状况对应的电枢的外观。
[0053]绕组群有2种，1种是6个由与极对数P相同的2个绕组构成的绕组群[NS/P=13/2 = 6.5小数点第1位舍去后为6]、另1种是由1个[(?-1) = 2-1 = 1]绕组构成的1个绕组群，合计由7个绕组群构成。其中，NS为槽数，P为极对数。[〇〇54] 这些绕组群181由绕组106构成。绕组数为13个。具体地，绕组群(1)_1由绕组W1和绕组W2构成;绕组群(1) -2由绕组W3和绕组W4构成;绕组群(2) -1由绕组W5和绕组W6构成;绕组群(2)-2由绕组W7和绕组W8构成;绕组群(3)-1由绕组W9和绕组W10构成;绕组群(3)-2由绕组Wl 1和绕组W12构成;绕组群(4) -1由绕组W13构成。
[0055]按照各个绕组、绕组群的卷绕安装顺序来进行说明。此外，图3简化地示出了卷绕安装状况，示出了绕组106在各电枢槽171 (S1?S13)l次卷绕的状况，有关将绕组106对各电枢槽171进行多次卷绕的状况未图示。另外，按照卷绕安装顺序，给绕组及绕组群附有编号， 卷绕安装顺序关于绕组以绕组W1、绕组W2、…绕组W13的顺序，又关于绕组群以绕组群(1)-1、绕组群(1)_2、绕组群(2)-1、…绕组群(4)-1的顺序进行卷绕安装。
[0056]在图3及图4中，(a)示出了构成第1层的绕组群(1)_1和绕组群(1)_2的卷绕安装连线图及第1层卷绕安装后的电枢的外观；(b)示出了构成第2层的绕组群(2)-1和绕组群(2)-2的卷绕安装连线图及第2层卷绕安装后的电枢的外观；(c)示出了构成第3层的绕组群(3)-1和绕组群(3)-2的卷绕安装连线图及第3层卷绕安装后的电枢的外观；(d)示出了构成第4 层的绕组群(4)-1的卷绕安装连线图及第4层卷绕安装后的电枢的外观。
[0057]首先，用图3的(a)及图4的(a)对绕组群(1)_1及(1)_2的绕线结构进行说明。[〇〇58]绕组群(1)_1从换向器片N0.Cl开始卷绕安装。将作为绕组群(1)_1的构成要素的绕组W1的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C1上，从电枢槽N0.S1到电枢槽N0.S4地卷绕安装到绕组W1。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C7上，从电枢槽N0.S7到电枢槽 N0.S10地卷绕安装到绕组W2。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C13上，结束绕组群 (1)_1的卷绕安装。绕组群(1)_1的绕组W1和绕组W2由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(1)_1由通过一根绕线导体被2连卷地卷绕安装的绕组W1和绕组W2构成。
[0059]绕组群(1)-2从换向器片N0.C4开始卷绕安装。将作为绕组群(1)_2的构成要素的绕组W3的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C4上，从电枢槽N0.S4到电枢槽N0.S7地卷绕安装到绕组W3。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C10上，从电枢槽N0.S10到电枢槽 N0.S13地卷绕安装到绕组W4。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C3上，结束绕组群(1)-2的卷绕安装。绕组群(1)-2的绕组W3和绕组W4由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(1)_2由通过一根绕线导体被2连卷地卷绕安装的绕组W3和绕组W4构成。
[0060] 对于电枢槽N0.S4、N0.S7、N0.S10，通过使不同的绕组彼此容纳有绕组边的槽一致并共有，如图4的(a)所示，能够使构成第1层的绕组彼此不重叠的方式进行分布并卷绕安装。即，通过该第1层，构成为在卷绕安装于不同的电枢槽之间的电枢绕组106上不会重叠而被卷绕安装在最下层，且依次相邻地配置的第1至第4电枢绕组106(W1?W4)。并且，第1至第 4电枢绕组106(W1?W4)相互相邻的绕组边彼此分别被容纳于相同的电枢槽171(S4，S7， S10)〇
[0061]接下来，用图3的(b)及图4的(b)对第2层的绕组群(2)-1及(2)-2的绕线进行说明。 [〇〇62]绕组群(2)_1从换向器片N0.C13开始卷绕安装。将作为绕组群(2)_1的构成要素的绕组W5的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C13上，从电枢槽N0.S13到电枢槽N0.S3地卷绕安装到绕组W5。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C6上，从电枢槽N0.S6到电枢槽 N0.S9地卷绕安装到绕组W6。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C12上，结束绕组群(2)-1的卷绕安装。绕组群(2)-1的绕组W5和绕组W6由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(2)-1由通过一根绕线导体被2连卷地卷绕安装的绕组W5和绕组W6构成。[〇〇63]绕组群(2)-2从换向器片N0.C3开始卷绕安装。将作为绕组群(2)-2的构成要素的绕组W7的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C3上，从电枢槽N0.S3到电枢槽N0.S6地卷绕安装到绕组W7。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C9上，从电枢槽N0.S9到电枢槽 N0.S12地卷绕安装到绕组W3。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C2上，结束绕组群 (1)_2的卷绕安装。绕组群(2)-2的绕组W7和绕组W8由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(2)-2由通过一根绕线导体被2连卷地卷绕安装的绕组W7和绕组W8构成。[〇〇64] 对于电枢槽N0.S3、N0.S6、N0.S9，通过使不同的绕组彼此容纳有绕组边的槽一致并共有，如图4的(b)所示，能够使构成第2层的绕组彼此不重叠的方式进行分布并卷绕安装。[〇〇65]通过第2层，在卷绕安装于最下层(第1层)的电枢绕组W1?W4上，构成有以与第1至第4电枢绕组W1?W4相同槽距3被卷绕安装的多个电枢绕组W5?W8。
[0066]接下来，用图3的(C)及图4的(C)对第3层的绕组群(3)_1及(3)_2的绕线进行说明。 [〇〇67]绕组群(3)_1从换向器片N0.C12开始卷绕安装。将作为绕组群(3)_1的构成要素的绕组W9的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C12上，从电枢槽N0.S12到电枢槽N0.S2地卷绕安装到绕组W9。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C5上，从电枢槽N0.S5到电枢槽 N0.S8地卷绕安装到绕组W10。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.Cl 1上，结束绕组群(3)-1的卷绕安装。绕组群(3)-1的绕组W9和绕组W10由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(3)-1由通过一根绕线导体被2连卷地卷绕安装的绕组W9和绕组W10 构成。[〇〇68]绕组群(3)-2从换向器片N0.C2开始卷绕安装。将作为绕组群(3)-2的构成要素的绕组W11的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C2上，从电枢槽N0.S2到电枢槽N0.S5地卷绕安装到绕组W11。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C8上，从电枢槽N0.S8到电枢槽N0.S11地卷绕安装到绕组W12。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.Cl上，结束绕组群(3)-2的卷绕安装。绕组群(3)-2的绕组W11和绕组W12由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(3)-1由通过一根绕线导体被2连卷地卷绕安装的绕组W11和绕组W12构成。[〇〇69] 对于电枢槽N0.S2、N0.S5、N0.S8，通过使不同的绕组彼此容纳有绕组边的槽一致并共有，如图4的(c)所示，能够使构成第3层的绕组彼此不重叠的方式进行分布并卷绕安装。
[0070]通过第3层，在卷绕安装于下层(第2层)的电枢绕组W5?W8上，构成有以与第1至第 4的电枢绕组W1?W4相同槽距3被卷绕安装的多个电枢绕组W5?W8。
[0071]接下来，用图3的(d)及图4的(d)对第4层的绕组群(4)-1的绕线进行说明。[〇〇72]绕组群(4)_1从换向器片N0.Cll开始卷绕安装。将作为绕组群(4)_1的构成要素的绕组W13的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C11上，从电枢槽N0.S11到电枢槽N0.S1 地卷绕安装到绕组W13。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C4上，结束绕组群(4)-1 的卷绕安装。[〇〇73]如上所述，卷绕安装结束后，对导体卡止部184进行焊接处理，使绕组106和换向器片182建立电连接并将其作为电枢101。[〇〇74]在本实施例中，绕组端部106a的最下层由2个绕组群(1)_1及(1)_2构成。一个绕组群的电枢绕组106与另一个绕组群的电枢绕组106在周向交替配置，且2个绕组群中包含的4 个电枢绕组106以相互不重叠的方式被卷绕安装。
[0075]绕组群(2)-1、(2)-2、(3)_1及(3)_2卷绕安装在构成最下层的绕组群(1)_1及(1)-2的上层，且构成中间层的电枢绕组106。中间层的1层由2个绕组群构成。在中间层中，如果着眼于一层的话，2个绕组群所包含的4个电枢绕组106以与配置在最下层的4个电枢绕组 106相同的槽距和绕组间隔被卷绕安装。绕组间隔设定成4个绕组106相互不重叠的间隔。
[0076]此外，绕组群(1)-1和(1)-2的绕线顺序也可以替换。对于(2)_1和(2)-2，(3)_1和 (3)-2也是同样的。
[0077]本发明的宗旨并不是对卷绕安装的顺序进行特定，而是只要确立绕组以及绕组群和换向器片的周向位置即可，在于对各层绕组，将绕组端部的绕组彼此的重叠消除。[〇〇78]图5示出了从本实施例的直流马达200的电枢101的换向器102侧看到的绕线的说明图。绕组连接线188横穿绕组外表面之处，仅为从绕组群(4)-1的绕组13的电枢槽N0.S1连接到换向器片N0.C4的绕组连接线188(用虚线圆形标记围住之处183)。由此，在用夹具将绕组加压成形，而且减小绕组端的情况下，如果除开这一处地进行加压成形的话，则不会对绕组连接线188造成损坏，能够有效地缩小绕组端。此外，加压成形也可以在各层卷绕安装之后阶段性地进行。
[0079]另外，因为将电枢绕组106分割成多个绕组群，且将每个绕组群一边与换向器片 182的导体卡止部184连接一边卷绕安装，所以双钩(2根绕组连接线188挂在导体卡止部184 上的连接部)有多处。具体地，换向器片 N0.Cll、N0.C12、N0.C13、N0.Cl、N0.C2、N0.C3、N0.C4 合计为7处。这样，在本实施例中，形成有双钩聚集存在的1个区域(换向器的周向范围)、和1 个绕组群所包含的2个绕组的中间部被卡止的导体卡止部184(单钩)聚集存在的1个区域(换向器的周向范围)。即，单钩和双钩被分列成2个区域。
[0080]对于为进行绕组106与换向器片182的电连接的熔融处理条件来说，因在单层连接部161和双层连接部162中绕线导体数不同，为使连接状态稳定，在单层连接部161和双层连接部162中一边适当地调整焊接机的电压及焊接处理时间，一边进行熔融处理即可。[0081 ]另外，绕组卷绕安装用的导体，通常一边从绕线管连续地供给导体一边进行绕线。 在本实施例中，关于多个绕组群的卷绕安装方法，需要如绕组群的绕线-绕线导体的切断_ 绕组群的绕线这样，进行绕组群和绕组群的切换操作。绕线导体的切断可以利用导体卡止部184的钩子形状通过扯拉动作来进行，或者利用专用的刀具来进行，选择适宜施工方法即可。
[0082]图6是示出绕组连接线188及导体卡止部184的放大图。位于图中央及左侧的换向器片182的导体卡止部184为双层连接部162,位于右侧的换向器片182的导体卡止部184为单层连接部161。单层连接部161是绕组连接线188呈a状地挂在钩子形状的导体卡止部184 上，从钩子形状向换向器内径侧进行塑性加工之后，实施焊接处理而将绕组连接线188和换向器片182电连接的。
[0083]实施例2
[0084]用图7对本发明的实施例2进行说明。图7是示出了关于本实施例的第4层的卷绕安装状况的说明图。
[0085]对于在实施例1中绕组连接线188在一处横穿绕组外表面，是能够实现此改进的卷绕安装方法。仅对绕组13(绕组群(4)-1)进行说明，关于其他绕组群的绕线，因为与实施例1 相同，所以说明省略。如图7所示，将作为绕组群(4)_1的构成要素的绕组13的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C11上，从电枢槽N0.S11到电枢槽N0.S1地卷绕安装绕组13，仅使绕组13的最终的绕线导体绕着电枢槽N0.S2，将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C4 上。由此，能够防止连接于绕组13的换向器片N0.C4的绕组连接线188横穿绕组外表面。由此，横穿绕组外表面的绕组连接线188没有了。
[0086]实施例3
[0087]用图8对本发明的实施例3进行说明。图8示出了本实施例的6极17槽波绕法的前进绕组(闭合绕组)的卷绕安装状况。
[0088]绕组群有2种，1种是5个由与极对数P相同3个绕组构成的绕组群[NS/P = 17/3N 5.667小数点第1位舍去后为5]、另1种是由2个[(?-1) = 3-1 = 2]绕组构成的1个绕组群，合计由6个绕组群构成。其中，NS为槽数，P为极对数。
[0089]在本实施例中，以3连卷为主将绕组进行卷绕安装，一部分采用2连卷。此外，3连卷适用于构成从最下层到最上层的各层的绕组群，在最上层，一部分的绕组群以3连卷卷绕安装。2连卷适用于构成最上层的一部分的绕组群。
[0090]接下来，对具体的绕线工序进行说明。绕组数为17个，构成为:绕组群(1)_1由绕组 W1、绕组W2及绕组W3构成;绕组群(1)-2由绕组W4、绕组W5及绕组W6构成；绕组群(2)-1由绕组W7、绕组W8及绕组W9构成;绕组群(2)-2由绕组W10、绕组W11及绕组W12构成;绕组群(3)-1 由绕组W13、绕组W14及绕组W15构成;绕组群(3) -2由绕组W16及绕组W17构成。
[0091]按照绕组及绕组群的卷绕安装顺序进行说明。
[0092]此外，图8简化地示出了卷绕安装状况，示出了绕组106在各电枢槽171(S1?S17)进行1次卷绕的状况，有关将绕组106对各电枢槽171进行多次卷绕的状况未图示。另外，按照卷绕安装顺序，给绕组及绕组群附有编号，卷绕安装顺序中，关于绕组以绕组W1、绕组 W2、…、绕组W17的顺序，关于绕组群以绕组群(1)-1、绕组群(1)-2、绕组群(2)-1、…、绕组群 (3)_2的顺序进行卷绕安装。
[0093]在图8中，(a)示出了构成第1层的绕组群(1)_1和绕组群(1)_2的卷绕安装连线图； (b)示出了构成第2层的绕组群(2)-1和绕组群(2)-2的卷绕安装连线图；(c)示出了构成第3 层的绕组群(3)-1和绕组群(3)-2的卷绕安装连线图。
[0094]首先，用图8的(a)就第1层有关绕组群(1)_1及绕组群(1)_2的绕线结构进行说明。 绕组群(1)_1从换向器片N0.Cl开始卷绕安装。将作为绕组群(1)_1的构成要素的绕组W1的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C1上，从电枢槽N0.S1到电枢槽N0.S4地卷绕安装绕组W1。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C7上，从电枢槽N0.S7到电枢槽N0.S10地卷绕安装绕组W2。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C13上，从电枢槽N0.S13到电枢槽 N0.S16地卷绕安装绕组W3。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C2上，结束绕组群(1)_1的卷绕安装。绕组群(1)_1的绕组W1?W3由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(1)_1由通过一根绕线导体被3连卷卷绕安装的绕组W1?W3构成。[〇〇95]绕组群(1)_2从换向器片N0.4开始卷绕安装。将作为绕组群(1)_2的构成要素的绕组W4的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C4上，从电枢槽N0.S4到电枢槽N0.S7地卷绕安装绕组W4。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C10上，从电枢槽N0.S10到电枢槽 N0.S13地卷绕安装绕组W5。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C16上，从电枢槽N0.S16 到电枢槽N0.S2地卷绕安装绕组W6。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C5上，结束绕组群(1)_2的卷绕安装。绕组群(1)-1的绕组W4?W6由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(1)_1由通过一根绕线导体被3连卷卷绕安装的绕组W4?W6构成。 [〇〇96] 对于电枢槽N0.S4、N0.S7、N0.S10、N0.S13、N0.S16，通过使不同的绕组彼此容纳有绕组边的槽一致并共有，能够使构成第1层的绕组W1?W6中的绕组W1?W5以绕组彼此不重叠的方式进行分布并卷绕安装。绕组W6重叠在之前卷绕安装的绕组W1的上面被卷绕安装。 即，构成该第1层的绕组W1?W5,构成为在卷绕安装于不同的电枢槽之间的电枢绕组106上不会重叠而被卷绕安装在最下层，且依次相邻地配置的第1至第5电枢绕组106(W1?W5)。并且，第1至第5电枢绕组106(W1?W5)相互相邻的绕组边彼此分别容纳于相同的电枢槽171 (S4，S7，S10，S13，S16)。
[0097]接下来，用图8的(b)就第2层有关绕组群(2)-1及绕组群(2)-2的绕线结构进行说明。绕组群(2)-1从换向器片N0.C17开始卷绕安装。将作为绕组群(2)-1的构成要素的绕组 W7的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C17上，从电枢槽N0.S17到电枢槽N0.S3地卷绕安装绕组W7。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C6上，从电枢槽N0.S6到电枢槽N0.S9 地卷绕安装绕组W8。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.Cl 2上，从电枢槽N0.S12到电枢槽N0.S15地卷绕安装绕组W9。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C1上，结束绕组群(2)-1的卷绕安装。绕组群(2)-1的绕组W7?W9由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(2)_1由通过一根绕线导体被3连卷卷绕安装的绕组W7?W9构成。[〇〇98]绕组群(2)-2从换向器片N0.C3开始卷绕安装。将作为绕组群(2)-2的构成要素的绕组W10的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C3上，从电枢槽N0.S3到电枢槽N0.S6地卷绕安装绕组W10。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C9上，从电枢槽N0.S9到电枢槽 N0.S12地卷绕安装绕组W11。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C15上，从电枢槽 N0.S15到电枢槽N0.S1地卷绕安装绕组W12。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C4 上，结束绕组群(2)-2的卷绕安装。绕组群(2)-2的绕组W10?W12由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(2)_2由通过一根绕线导体被3连卷卷绕安装的绕组W10 ?W12构成。[〇〇99] 对于电枢槽N0.S3、N0.S6、N0.S9、N0.S12、N0.S15,通过使不同的绕组彼此容纳有绕组边的槽一致并共有，能够使构成第2层的绕组W7?W12中的绕组W7?W11以绕组彼此不重叠的方式进行分布并卷绕安装。
[0100]通过第2层，在卷绕安装于下层(第1层)的电枢绕组W1?W6上，构成有以与第1至第 6电枢绕组W1?W6相同槽距3被卷绕安装的多个电枢绕组W7?W12。
[0101]接下来，用图8的(c)就第3层有关绕组群(3)-1及绕组群(3)-2的绕线结构进行说明。绕组群(3)-1从换向器片N0.C2开始卷绕安装。将作为绕组群(3)-1的构成要素的绕组 W13的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C2上，从电枢槽N0.S2到电枢槽N0.S5地卷绕安装绕组W13。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.C8上，从电枢槽N0.S8到电枢槽 N0.S11地卷绕安装绕组W14。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.S14上，从电枢槽 N0.S14到电枢槽N0.S17地卷绕安装绕组W15。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C3 上，结束绕组群(3)-1的卷绕安装。绕组群(3)-1的绕组W13?W15由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(3)_1由通过一根绕线导体被3连卷卷绕安装的绕组W13 ?W15构成。
[0102]绕组群(3)-2从换向器片N0.C5开始卷绕安装。将作为绕组群(3)-2的构成要素的绕组W16的绕组端卷绕开始部185挂在换向器片N0.C5上，从电枢槽N0.S5到电枢槽N0.S8地卷绕安装绕组W16。然后，将绕组间发卡部挂在换向器片N0.Cl 1上，从电枢槽N0.SI 1到电枢槽N0.S14地卷绕安装绕组W17。将绕组端卷绕结束部187挂在换向器片N0.C17上，结束绕组群(3)_2的卷绕安装。绕组群(3)-2的绕组W16及W17由一根绕线导体在中途不会被切断、连续地卷绕安装。绕组群(3)-1由通过一根绕线导体被2连卷卷绕安装的绕组W16及W17构成。
[0103]对于电枢槽N0.S5、N0.S8、N0.SI 1、N0.S14，通过使不同的绕组彼此容纳有绕组边的槽一致并共有，能够使构成第3层的绕组W13?W17以绕组彼此不重叠的方式进行分布并卷绕安装。[〇1〇4]通过第3层，在卷绕安装于下层(第2层)的电枢绕组W7?W12上，构成有以与第1至第6电枢绕组W1?W6相同槽距3被卷绕安装的多个电枢绕组W13?W17。[〇1〇5]在本实施例中，成为连接有二根独立的绕组连接线的双钩的换向器片是N0.C1? C5及C17合计6处，成为单钩的换向器片是N0.C6?C16合计11处。这样，在本实施例中，形成有双钩聚集存在的1个区域(换向器的周向范围)、和单钩聚集存在的1个区域(换向器的周向范围)。即，单钩和双钩分列成2个区域。
[0106]卷绕安装结束后，对导体卡止部184进行焊接处理，使绕组106和换向器片182建立电连接并将它作为电枢101。
[0107]在本实施例中，绕组端部106a的最下层由2个绕组群(1)_1及(1)_2构成。一个绕组群的电枢绕组106与另一个绕组群的电枢绕组106在周向交替配置，且2个绕组群中包含的6个电枢绕组106以相互不重叠的方式卷绕安装。
[0108]绕组群(2)_1及(2)_2卷绕安装在构成最下层的绕组群(1)_1及(1)_2的上层，构成中间层的电枢绕组106。中间层的1层由2个绕组群构成。在中间层中，如果着眼于一层的话， 2个绕组群所包含的6个电枢绕组106以与配置在最下层的6个电枢绕组106相同的槽距和绕组间隔被卷绕安装。绕组间隔设定成6个绕组106相互不重叠的间隔。
[0109]在实施例1、实施例2及实施例3中，对所有层，以绕组在绕组端部106a不重叠或者绕组重叠的部分为1处的方式对绕组106进行卷绕安装。绕组重叠部的消除也可以不一定以所有层为对象，通过消除以至少1层为对象的绕组的重叠部，可以将绕组端部的重叠做成单个，能够起到在绕组卷绕安装时抑制绕组崩断的效果。
[0110]本发明最好适用于励磁磁极数为4以上(极对数2以上)的马达。
[0111]如图5及图10所示，对一个齿交叉式地卷绕安装有二个绕组106，存在夹在交叉式地卷绕安装的这二个绕组106之间被卷绕安装的绕组106。在图5中，齿分上的绕组15、17、16、18、19相当于夹在二个绕组106之间被卷绕安装的绕组106。另一方面，在图 10中，齿!'1、了4、了5、了6、1'7、1'10、1'11、1'12、1'13部分上的绕组￥3、￥10、￥8、￥6、财、￥11、 W9、W7、W5相当于夹在二个绕组106之间被卷绕安装的绕组106。这种绕组106,由于被卷绕安装在下层的绕组106上，而且从一边施加张力一边从卷绕安装到上层的绕组106受力，所以容易产生卷绕崩断。容易产生这种卷绕崩断之处，在图5中为5处，而在图10中也存在9处。因此，根据上述各实施例，因为能够减少容易产生卷绕崩溃之处地将绕组106进行卷绕安装， 所以不易产生卷绕崩断，有利于构成小型的绕组端部l〇6a。
[0112]另外，当然，只要是具有用波绕法方式卷绕安装的电枢绕组106的直流马达，就不限于上述极数/槽数，能够适用本发明的方式，能够获得效果。
[0113] —般地，将如图10那样的卷绕安装方式称作波绕法。本发明的各实施例的卷绕安装方式正确地说与波绕法是不同的。但是，各实施例的卷绕安装方式用于实现与一般被称之为波绕法的卷绕安装方式相同的动作的卷绕安装方式，作为与波绕法类似的方法而称作为波绕法。
[0114]根据上述各实施例，能够使电枢绕组的绕组端部106a的绕组彼此重叠数减少，将绕组端高度设定得较低，具有实现马达的小型化的效果。另外，绕组连接线配置在绕组内侦I能够抑制与其他部品的接触及振动，并具有成为高可靠的马达的效果。
[0115]或者，可以减少横穿绕组端部的外表面的绕组连接线，构成小型的绕组端部。并且，能够实现作为汽车电装用马达的小型化，提高其搭载性。而且，能够降低因绕组连接线与其他部品接触或振动而被揉擦的可能性，防止绕组连接线的断线及绝缘不良，确保高可靠性。
[0116]此外，本发明并不限定于上述各实施例，可以包含各种各样的变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备说明的所有结构。另外，对于某些实施例的结构的一部分，能够置换成其他实施例的结构，另外，某些实施例的结构中也可以加入其他实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，可以进行其他结构的追加/删除/置换。
[0117]符号说明[〇118] 101…电枢、102…换向器、103…前支架、104…磁辄、105…励磁磁铁、106…电枢绕组、110…轴、115…电刷、120…前轴承、121…后轴承、130…电刷架、131…电刷加压用弹簧、 150…电枢铁芯、161…单层连接部、162…双层连接部、171…电枢槽、172…电枢齿、181…绕组群、182…换向器片、183…绕组连接线横穿绕组外表面之处、184…导体卡止部、185…绕组端卷绕开始部、186…绕组间发卡部、187…绕组端卷绕结束部、188…绕组连接线、200 —直流马达。
【主权项】
1.一种直流马达，其包括电枢，该电枢具有多个电枢槽、和跨越地卷绕安装在隔着一定 数量的电枢槽而分开的2个电枢槽上的电枢绕组，所述直流马达的特征在于，在绕组端部的最下层，具备不会重叠在卷绕安装于其他电枢槽的电枢绕组上地被卷绕 安装的至少4个电枢绕组，在卷绕安装于最下层的所述4个电枢绕组的上层，具备以与所述4个电枢绕组同样的方 式被卷绕安装的至少4个电枢绕组。2.根据权利要求1所述的直流马达，其特征在于，卷绕安装于最下层的所述4个电枢绕组，相邻的绕组边彼此分别被容纳于相同的电枢 槽，卷绕安装在最下层的上层的所述4个电枢绕组，相邻的绕组边彼此分别被容纳于相同 的电枢槽。3.根据权利要求2所述的直流马达，其特征在于，所述电枢绕组构成如下的绕组群:多个绕组群，该绕组群由用一根连续的绕线导体卷 绕的、与极对数P相等个数的绕组组成;和由(P-1)个绕组组成的绕组群，用一根连续的绕线导体卷绕的二个绕组间保持连续的状态地与换向器片的导体卡止 部卡止，各绕组群的两端部在与所述换向器片不同的换向器片的导体卡止部卡止的状态下被 切断。4.根据权利要求3所述的直流马达，其特征在于，由P个绕组组成的绕组群的数量与舍去槽数NS除以极对数P的值的小数第1位以下而成 的自然数一致，由(P-1)个绕组组成的绕组群为1个。5.根据权利要求4所述的直流马达，其特征在于，换向器包括:通过将各绕组群的两端部卡止来将独立的二根绕线导体卡止的多个导体 卡止部;和通过将用一根连续的绕线导体被卷绕而成的二个绕组之间在保持连续的状态下 卡止，来将一根绕线导体卡止的多个导体卡止部，卡止有二根绕线导体的多个导体卡止部和卡止有一根绕线导体的多个导体卡止部被 分在所述换向器的周向上的二个区域排列。6.根据权利要求5所述的直流马达，其特征在于，励磁磁极数为4以上。7.根据权利要求6所述的直流马达，其特征在于，所述绕组群为4个以上。8.根据权利要求5所述的直流马达，其特征在于，励磁磁极数为4;槽数为13。9.根据权利要求5所述的直流马达，其特征在于，所述绕组群为4个以上，励磁磁极数为6，槽数为17。
【文档编号】H02K3/12GK106030992SQ201580008890
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月14日
【发明人】谷口司, 岩城秀文, 柏浩, 柏浩一, 细谷昌宏
【申请人】日立汽车系统株式会社