直流旋转机及其制造方法技术

本发明专利技术的直流旋转机，其电枢绕组具有第１绕组层和第２绕组层。第１绕组层，在切槽内层具有从１号至ｎ号为止依次连续卷绕有ｎ个的绕组匝，另外，第２绕组层，在切槽外层具有从１号至ｎ号为止依次连续卷绕有ｎ个的绕组匝。第１绕组层的ｍ（ｍ＝１至ｎ）号绕组匝和第２绕组层的（ｎ＋１－ｍ）号的绕组匝在相同的相邻的整流子片对间相互并列地连接。故在具有整流子的直流旋转机中，可抑制各整流子的相邻的整流子片对间连接的电枢绕组的各绕组匝的电阻值的偏差，抑制转矩波动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及比如应用于汽车的燃料泵中的、对泵进行驱动的直流电机等的。
技术介绍
在传统的直流电机中，比如在日本专利特开2002-233123号公报(专利文献1)中揭示了一种对电枢绕组采用由外周侧绕组层和内周侧绕组层所构成的双层叠卷方式。该先行技术所揭示的是，外周侧绕组层与内周侧绕组层是不同的绕组，将相邻的整流子片之间相互并列连接的外周侧绕组层的绕组匝、内周侧绕组层的绕组匝配置在相互机械性地离开180度的切槽内。但是，比如一般的电枢绕组，在连续的各绕组匝卷绕在依次向规定方向错开的切槽内时，在电枢铁心的端部，在前面的绕组匝上重叠有后面的绕组匝的一部分，其结果，各绕组匝的线圈长度随着卷绕的进行而依次增大，卷绕初始部分的绕组匝的线圈长度成为最小值，卷绕结束部分的绕组匝的线圈长度成为最大值。该各绕组匝的线圈长度的偏差，导致各绕组匝的电阻值不均匀，由各绕组匝引起的电枢反作用也不均匀，在旋转1周过程中产生转矩波动(torque ripple)。电枢铁心的切槽数很多，在利用多台绕线机能同时分割地将许多绕组组件平行地进行卷绕的场合，可改善卷绕初始部分和卷绕结束部分的绕组匝的线圈长度的不均匀性，能进一步确保各绕组匝的电阻值的均一性，转矩波动也可忽略不计，但在使用较少的数目的绕线机对所有切槽进行绕线的场合，各绕组匝的线圈长度及电阻值的不均一性成为不可忽视的大的障碍，这些不均一性的改善成为很大的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能改善上述问题的、经过改良的直流旋转机。另外，本专利技术的又一目的在于，提供一种能改善上述问题的直流旋转机的制造方法。本专利技术的直流旋转机，具有旋转轴；固定于该旋转轴上的、外周具有多个的S个切槽的电枢铁心；卷绕在所述各切槽内的电枢绕组；配置成与所述旋转轴一起进行旋转、向所述电枢绕组供电的多个整流子片，其特点在于，所述电枢绕组至少具有1个绕组组件，该绕组组件至少具有第1绕组层和第2绕组层，所述第1绕组层，在所述S个切槽的至少几个切槽的内层具有从1号至n号为止依次连续卷绕的n个绕组匝，另外，所述第2绕组层，在所述S个切槽的至少几个切槽的外层具有从1号至n号为止依次连续卷绕的n个绕组匝，所述第1绕组层的n个绕组匝中的m(m＝1至n)号的绕组匝与所述第2绕组层的n个绕组匝中的(n+1-m)号的绕组匝相互并列地与相同的相邻的整流子片对间连接，所述第1、第2绕组层的各绕组匝与所述多个整流子片的至少几个整流子片连接。另外，本专利技术的直流旋转机的制造方法，包括将外周具有多个S个的切槽的电枢铁心和多个整流子片固定在了旋转轴上的阶段、将电枢绕组卷绕在所述电枢铁心的S个切槽的至少几个切槽内的绕线工序，其特点在于，所述电枢绕组至少具有1个绕组组件，该绕组组件至少具有第1绕组层和第2绕组层，所述绕线工序，包括在所述S个切槽的至少几个切槽的内层将所述第1绕组层的从1号至n号为止的n个绕组匝连续依次进行卷绕的第1工序；在该第1工序后面，在所述S个切槽的至少几个切槽的外层将所述第2绕组层的从1号至n号为止的n个绕组匝连续依次进行卷绕的第2工序，在该绕线工序中，为使所述第1绕组层的n个绕组匝中的m(m＝1至n)号的绕组匝与所述第2绕组层的n个绕组匝中的(n+1-m)号的绕组匝相互并列地与相同的相邻的整流子片对间连接，将所述第1、第2绕组层的各绕组匝与所述多个整流子片的至少几个整流子片连接。采用本专利技术的直流旋转机，第1绕组层和第2绕组层具有分别从1号至n号为止连续地依次卷绕的n个绕组匝，所述第1绕组层的n个绕组匝中的m(m＝1至n)号的绕组匝与所述第2绕组层的n个绕组匝中的(n+1-m)号的绕组匝相互并列地与相同的相邻的整流子片对间连接，将所述第1、第2绕组层的各绕组匝与所述多个整流子片的至少几个整流子片连接。第1绕组层的n个绕组匝中的m(m＝1至n)号的绕组匝与所述第2绕组层的n个绕组匝中的(n+1-m)号的绕组匝相互并列地与相同的相邻的整流子片对间连接的结构，能进一步使多个整流子片对间的合成电阻值均匀化，可抑制其合成电阻值的偏差，改善直流旋转机的转矩波动。另外，采用本专利技术的直流旋转机的制造方法，电枢绕组至少具有1个绕组组件，该绕组组件至少具有第1绕组层和第2绕组层，绕线工序，包括在所述S个切槽的至少几个切槽的内层将所述第1绕组层的从1号至n号为止的n个绕组匝连续依次进行卷绕的第1工序；在该第1工序后面，在所述S个切槽的至少几个切槽的外层将所述第2绕组层的从1号至n号为止的n个绕组匝连续依次进行卷绕的第2工序，在该绕线工序中，为使所述第1绕组层的n个绕组匝中的m(m＝1至n)号的绕组匝与所述第2绕组层的n个绕组匝中的(n+1-m)号的绕组匝相互并列地与相同的相邻的整流子片对间连接，将所述第1、第2绕组层的各绕组匝与所述多个整流子片的至少几个整流子片连接。所述第1绕组层的n个绕组匝中的m(m＝1至n)号的绕组匝与所述第2绕组层的n个绕组匝中的(n+1-m)号的绕组匝相互并列地与相同的相邻的整流子片对间连接的结构，能进一步使多个整流子片对间的合成电阻值均匀化，可抑制其合成电阻值的偏差，故可改善直流旋转机的转矩波动，在该制造方法中，通过对该绕线工序的改进，可容易地实现得到改善的、具有更小的转矩波动的直流旋转机。附图说明图1是表示本专利技术的直流旋转机的实施形态1的纵向剖视图。图2是表示实施形态1的内层侧的绕组层的绕组展开图。图3是表示实施形态1的外层侧的绕组层的绕组展开图。图4是表示图2的IV-IV线的绕组的模式图。图5是表示实施形态1的各绕组匝的电阻的偏差的图。图6是表示传统的直流电机的各绕组匝的电阻的偏差的图。图7是表示本专利技术的直流旋转机的实施形态2的外层侧的绕组展开图。图8是表示本专利技术的直流旋转机的实施形态3的各绕组匝电阻的偏差的图。图9是将本专利技术的直流旋转机的转矩波动与传统的进行比较的图。具体实施例方式下面参照附图对本专利技术的直流旋转机的几个实施形态进行说明。<整体结构的说明> 图1是表示本专利技术的直流旋转机的实施形态1的侧剖视图。该实施形态1是应用于燃料泵的直流电机。该直流电机具有旋转轴10、电枢20、整流子30、励磁件40、轭铁50、支架60。电枢20具有电枢铁心21、电枢绕组25。电枢铁心21固定于旋转轴10上，沿着其外周具有S个多个切槽22、S个极齿23。该S个切槽22以互相相等的节距配设在电枢铁心21的外周面上，在相邻的切槽22之间分别形成极齿23。电枢绕组25卷绕在S个切槽22内。实施形态1中，切槽22的数量S为8个，极齿23的数量S也是8个。整流子30具有多个整流子片31。该整流子片31以互相相等的节距配置在固定于旋转轴10上的绝缘筒32的外周面上，绝缘构件被夹在各邻接的整流子片对之间，使各整流子片31相互绝缘。在各整流子片31的一端部上形成有从整流子片31立起的钩部33，电枢绕组25与该各整流子片31的钩部33电气连接，并机械地固定。在整流子片31的外周上配置有多个电刷35。该各电刷35固定于支架60上，与各整流子片31的外周面进行接触。励磁件40配置于电枢20的外周上。该励磁件40具有与磁极数P相等数量的磁极41，这些磁极41固定于轭铁50的内周面。磁极41，在实施形态1中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流旋转机，具有：旋转轴；固定于该旋转轴上、外周具有多个Ｓ个切槽的电枢铁心；卷绕在所述各切槽内的电枢绕组；配置成与所述旋转轴一起旋转、向所述电枢绕组供电的多个整流子片，其特征在于，所述电枢绕组至少具有１个绕组组件，该绕组组件至少 具有第１绕组层和第２绕组层，所述第１绕组层，在所述Ｓ个切槽的至少几个切槽的内层具有从１号至ｎ号为止依次连续卷绕的ｎ个绕组匝，另外，第２绕组层，在所述Ｓ个切槽的至少几个切槽的外层具有从１号至ｎ号为止依次卷绕的ｎ个绕组匝，所述第１绕组层 中的ｍ（ｍ＝１至ｎ）号的绕组匝与所述第２绕组层中的（ｎ＋１－ｍ）号的绕组匝相互并列地与相同的相邻的整流子片间连接，所述绕组组件与所述多个整流子片连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米盛敬，山本一之，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]