JP2816251B2 - 電磁トランスジューサ用電機子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明も電磁トランスジューサ、特に電動機、同期発
電機もしくは発電機として使用可能な軽量高出力電磁ト
ランスジューサに関連するものである。

本発明は電磁トランスジューサの構成方法、特に電動
機、同期発電機もしくは発電機として使用可能なトラン
スジューサの電機子や固定子の製造方法にも関連してい
る。

発明の背景 電力を機械力へ変換しかつ機械力を電力へ変換するの
に使用する電磁トランスジューサが知られている。例え
ば、電動機、同期発電機及び発電機における応用で良く
知られているように、いずれの場合にも、パワー発生機
能は磁界間の相対運動により生じる。

電動機、同期発電機および発電機装置は極めて軽量と
することができかつ公知の軽量装置で高速動作が可能な
ものもあるが、高速で作動して高出力を生じるような装
置はない。例えば、重量１ポンド当り0.6馬力の間欠動
作を行う高パワー密度装置が知られているが、1.6馬力
／ポンドを越える高パワー密度で連続運転を行うことは
できない。

また、公知の電磁トランスジューサは同時に高速高ト
ルク動作を行うことができしかも／もしくは運動効率が
適切ではない。さらに従来の外鉄構造装置では電機子に
分散導体および相分散磁束導通手段が使用されず、した
がって速度は低く制限されそのためたとえ高トルクであ
ってもパワー密度は低くなる。

また、電磁トランスジューサは固定子および回転子構
成を含むことができ、このような構成には固定子上の位
置決め式磁気エレメント（例えば、米国特許第3,102,96
4号、第3,312,846号、第3,602,749号、第3,729,642号、
第4,114,057号参照）だけでなく、回転子上の位置決め
磁気エレメントが含まれる（例えば、米国特許第3,663,
850号、第3858,071号、第4,451,749号参照）。また、２
組の磁極片を使用できることも示唆されている（例え
ば、米国特許第4,517,484号参照）。

さらに、外鉄形回転子（例えば、米国特許第295,368
号、第3,845,338号、第4,398,167号参照）および二重外
鉄形回転子構造も示唆されている（例えば、米国特許第
3,134,037号参照）。

さらに、電動機の電機子組立体に単導体の替りに束電
線を使用することも示唆されており（例えば、米国特許
第497,001号、第1,227,185号、第3,014,139号、第3,12
8,402号，第3,538,364号、第4,321,494号参照）、この
ような電線は高電圧および大電流に使用ししかも／もし
くは電流損失、いわゆる表皮効果、および渦電流による
加熱を低減し、塊状および／もしくは積層鉄心と共に使
用されるものとされている（例えば、米国特許第3,014,
139号、第3,128,402号および英国特許第9,557号参
照）。

また、電磁トランスジューサのパワー対重量比をおよ
そ１馬力／ポンドまで高められることが示唆されている
（例えば、米国特許第3,275,863号参照）。さらに、気
体、液体もしくはその混合体を使用して電動機を冷却し
パワー処理機能を高めることも知られている（例えば、
米国特許第4,128,364号参照）。

したがって、さまざまな構成の電磁トランスジューサ
がこれまでに示唆され且つ／もしくは使用されている
が、高出力を生じる軽量トランスジューサを含む少くと
もある種の用途を完全に満足させるトランスジューサは
無い。

特に、従来技術では少くとも幾分かは導体内の磁界は
非常に低いという理論が広く透浸しているために、導体
を分散させて高速動作を可能とする必要性は論じられて
いない。しかしながら、従来技術に従って導体を組み立
てると、定電流においてトルクは速度の増大と共に低減
するということが分かった。これは、速度が増大しても
トルクは高いまま維持されるであろう、という従来の予
想に反する（この従来の予想は本発明により達成され
る）。

従来技術のトランスジューサでは代表的に磁束導通エ
レメントはけい素鋼の積層スタックにより構成され、積
層鉄歯間の広幅開放スロット内に強力な電線が直接巻回
されている。歯先端により電線が切断されることがあ
る。

15.24cm（６インチ）までの従来のブラシレス直流電
動機は一般的に最大36個の積層鉄歯を有している。従来
の三相電動機では、磁極当りスロット数は３である。こ
のような電動機には積層歯によりエッジすなわちＶ字溝
が形成され（第31図）、したがって巻線の銅線は均一に
配置できずある導体（ターン）の銅線は鉄歯の近くに配
置できなくなる。例えば、従来の15.24cm（６インチ）
径電動機では、（スロット内で）歯から最も遠い導体間
の距離は4.01mm（0.158インチ）である。したがったコ
イルターンに誘起される起磁力（emf）は少しも均一と
はならない。このため、コイル内の電線を撚合して循環
電流を制御する必要があり、スロット内の電線数が減少
しエンドターンでは増大して製造が困難となる。

また、従来の電動機は一般的にスロット当りの巻数を
大きくする必要がある。これにより、反作用が増大して
逆磁界が大きくなる。こうして出力が著しく劣化する。

発明の要約 本発明により、軽量でしかも高いパワー密度機能によ
り高いパワー変換が行われる改良型電磁トランスジュー
サが提供され、該トランスジューサは高効率電動機、同
期発電機もしくは発電機として作動することができ、本
発明のトランスジューサは１馬力／ポンドを越える高い
パワー密度で連続運転が可能である。

高いパワー密度は相分散磁束導通エレメントにより分
離された分散導体を有する電機子組立体を使用して達成
され、小さい渦電流だけでなく小さい逆誘起電流が生じ
て高速動作中にトランスジューサの高効率高トルク動作
を維持できるようにされる。

電機子が磁束発生組立体に対して移動すると、電機子
の導電部に（しばしば渦電流と呼ばれる）電流が生じ
（集約的に渦電流損として知られる）加熱および表皮効
果が生じる。しかしながら、これらの渦電流により従来
理解されなかった別の影響も生じ、その磁束は主磁束パ
ターンを変えて速度の増大と共にトルクを低減するよう
に作用するためここでは逆磁束と呼ぶ。速度の増大と共
にこのパワー変換機能が低下することはこれらの電流に
よる損失を許容できる場合でも生じ、従来の慣行では本
発明の電磁トランスジューサのように導体を分散させる
ことは提唱されていない。

したがって、改良型電磁トランスジューサを提供する
ことが本発明の目的である。

軽量で高出力を生じ高いパワー密度が得られる改良型
電磁トランスジューサを提供することが本発明のもう一
つの目的である。

高効率で作動する改良型電磁トランスジューサを提供
することが本発明のさらにもう一つの目的である。

高効率電動機、同期発電機もしくは発電機として使用
可能な改良型電磁トランスジューサを提供することが本
発明のさらにもう一つの目的である。

１馬力／ポンドを越える高いパワー密度で連続運転可
能な改良型電磁トランスジューサを提供することが本発
明のさらにもう一つの目的である。

さまざまな部分間に磁束導通エレメントが配置され導
体と磁束導通エレメントは小さな渦電流を生じて主磁束
パターンを減衰させるように形成かつ配置されている分
散導体を有する電機子組立体を具備する改良型電磁トラ
ンスジューサを提供することが本発明のさらにもう一つ
の目的である。

冷却媒体への熱伝達効果と、抵抗加熱源および他の加
熱源からの発熱効果と、トルク発生効果の平衡を表わす
最適厚電機子組立体を具備する改良型電磁トランスジュ
ーサを提供することが本発明のさらにもう一つの目的で
ある。

以下の説明を読めば同業者には明白であるこれらおよ
びその他の目的を考慮して、本発明は実質的に後記し特
に特許請求の範囲に示す新しい構造、組合せ、および部
品構成からなり、開示する実施例の変更は特許請求の範
囲内に含まれるものとする。

従来の材料を使用して、高速、高効率、高出力動作が
可能な（例えば、直流ブラシレス電動機等の）電磁トラ
ンスジューサの構成方法を提供することも本発明の目的
である。

本発明によれば、巻線組立体内へ挿入された稠密粉末
金属磁束導通手段、狭幅磁石および対応する多数の磁極
と組み合せて、多数の狭幅スロットを有する分布巻線を
利用することにより渦電流およびヒステリシス損が最少
限に抑えられる。簡単な強制風冷により、16.51cm（6 1
/2インチ）径、10.16cm（４インチ）長、0.453Kg（１ポ
ンド）の電動機でおよそ4.42馬力/Kg（２馬力／ポン
ド）のパワー密度が得られた。相変換による液体もしく
は冷媒ガス冷却では、8.83馬力/Kg（４馬力／ポンド）
よりも大きいパワー密度が得られる。

このブラシレス永久磁石直流電動機の電機子や固定子
がこの電動機にユニークな特性を与える部品である。

この電機子もしくは固定子の第１の新しい特徴は半径
方向の磁界強度を高く維持する一体型磁束バーである。
磁束バーは絶縁微鉄粉をプレスして構成される。絶縁性
を保持し粒子の融着を回避するために、磁束バーは他の
応用において一般的に行われる焼結は行わない。バーは
焼結されないため、機械的強度が低い。絶縁粒子の特徴
により回転子により生成される交番磁界内の渦電流損は
低いままとされる。磁束バーには構造を支持し電気的短
絡を防止するために電線に耐摩耗性を与える付加絶縁層
が外面周りに施される。

もう一つの新しい特徴は導体内に均一に電流分散させ
る分散束電線である。これにより、負荷等による大電流
時に表皮効果損が低減される。電線は互いに平行とされ
全体抵抗は低くなる。導体のこの低抵抗によりI²Rすな
わち電流加熱損が低減される。束電線は剛性が低く製造
が容易になる。束電線の総剛性は１本の素線の剛性より
も僅かに大きいに過ぎない。

本電機子もしくは固定子のもう一つの新しい特徴は各
束電線が各磁極と作用するように導体が波巻きもしくは
分散巻きされることである。実施例では、24の磁極と６
つの束電線があり、各束電線が24のスロットに収められ
ている。束電線は６スロットごとに編組みされる。磁束
界内に入らないエンドループは短い。このような要因に
より銅の有効度が向上し重量は軽いままとされる。

実施例では、６つの束電線により波型固定子が作られ
る。三相Ｙ構成により脚当り２つの束電線とすることが
できる。これら２個のコイルを電機子外部で直列接続す
れば高トルクが得られ並列接続すれば高速が得られる。
Ｙ構成とすれば循環電流が流れないためにΔ構成よりも
効率が高くなる。６つの束電線は電圧および電流要求に
応じてスロット当り1,2,3,もしくは４ターンを有する固
定子へ編組みされる。

実施例による電機子もしくは固定子は144個の磁束バ
ーと144スロットを有しスロット当り２ターンとされ
る。電機子もしくは固定子からお判りのように、回転磁
界は12対の磁極を有している。主磁界に対応するマグネ
ットリングによりトリガーされる３個のホールスイッチ
が電子整流を制御する。任意の時点において、２つの直
列束電線には正の電流が流れ２つの束電線には負の電流
が流れる。６つの束電線の中の２つは常にオフである。
したがって三相Ｙ結線の場合、銅導体の2/3が電流を使
用し銅は効率的に使用される。これは三相Ｙ結線の各脚
に脈流が流れ一周期（回転子回転の1/12）に対して電流
は正の1/3、オフ1/6、負の1/3、オフ1/6となることを意
味する。Ｙ結線の各脚に流れる電流のシーケンスにより
回転方向が決定される。脈流の振幅により電動機のトル
クが決定される。

実施例による電機子もしくは固定子は厚さがおよそ6.
35〜8.89mm（0.25〜0.35インチ）の外鉄構成とされてい
る。それは固定端板へ取り付けられコイルおよび磁束バ
ー損失による熱だけでなくトルク発生力にも耐えなけれ
ばならない。したがって、それは非導電性組立体でなけ
ればならない。したがって、好ましくは電機子もしくは
固定子組立体はファイバーグラス補強樹脂により鋳造さ
れる。この鋳造材により180℃の高い温度抵抗が得られ
る。回転子と固定子間の空隙により両要素を冷却するた
めの空気の流路が提供される。

本発明は電磁トランスジューサの電機子製造方法に関
するものであり、複数の細長い高透磁率磁束導通部材を
設け、各々が所定長のｎ個の束電線を設け、ｎ個の束電
線を巻回して複数の細長い開放空間を有する分布巻線構
成とし、複数個の磁束導通部材を複数個の開放空間へ挿
入して巻線−磁束導通部材組立体を構成し、巻線−磁束
導通部材組立体周りにボンド材を施して堅固な構造とす
ることからなっている。

従来技術では、最初に巻線組立体を製造しその後巻線
組立体の空間へ磁束導通部材を挿入するような技術はな
い。従来技術では、最初に積層板を積み上げてスロット
のある鉄構造を製造しスロット間に歯を設け歯が磁束導
通部材として機能とする。次に、スロット付鉄構造のス
ロットに電線が巻回される。本発明の一実施例により、
複数の開放空間を有する電機子巻線構成を最初に製造し
その後で複数の磁束導通部材を複数の開放空間へ挿入す
る必要がある組立工程を逆にすることにより電機子組立
技術が革新される。

図面の簡単な説明 本発明の前記目的、利点および特徴は添付図を参照し
て以下の説明を読めば容易に理解することができる。

添付図は本発明の原理を実際に応用するために考案さ
れた最善実施態様に従った本発明の完全な実施例を示す
ものであり、ここに、 第１図は本発明の電磁トランスジューサの回転型実施
例の分解等角図、 第２図は本発明を良く図解するために付加エレメント
をもブロック形式で示す、第１図の組立てられた電磁ト
ランスジューサの側面図、 第３図は関連する車輛の車輪を駆動する主電動機とし
て構成された本装置の電磁トランスジューサの使用を示
す部分等角図、 第４図は第１図および第２図に示す電磁トランスジュ
ーサの分散導体および磁束導通エレメントの配置を示す
部分等角図、 第５図は分散導体により形成された二層巻線の代表的
構成および巻線の巻回間に配置された磁束導通エレメン
トを示す線図、 第６図は、トランスジューサ内の磁束経路をも示す、
第２図の６−６線に沿った断面図、 第７図は本発明の電磁トランスジューサの別の実施例
を示す第６図と同様な部分切取図、 第８図は本発明の電磁トランスジューサの別の実施例
を示す、第６図と同様な部分切取図、 第９図は本発明の電磁トランスジューサのさらにもう
一つの実施例を示す、第６図と同様な部分切取図、 第10図は本発明の電磁トランスジューサのさらにもう
一つの実施例を示す、第６図と同様な部分切取図、 第11図は第４図の分散導体および導体周りの絶縁層を
示す部分端面図、 第12図は第４図〜第10図に示す磁束導通エレメントの
替りとして使用できる磁束導通手段（鉄）の被覆を導体
に施した電機子構造の別の実施例を示す、第11図と同様
な端面図、 第13図は第４図〜第10図に示す磁束導通エレメントの
替りとして使用できる磁束導通手段（鉄）の被覆を導体
に施した電機子構造の別の実施例を示す、第11図および
第12図と同様な端面図、 第14図は第12図もしくは第13図の実施例を別々の磁束
導通エレメントを使用することなく電機子として使用す
る場合の部分図、 第15図は分散導体と第12図もしくは第13図に示す被覆
を施した分散導体の交番部の使用を示す、第14図と同様
な部分図、 第16図はブラシ整流トランスジューサにとって便利な
軸に固定された電機子を示す、第２図の電磁トランスジ
ューサの別の実施例の側面図、 第17図は円筒対称線型実施例を示す、本発明の電磁ト
ランスジューサのもう一つの実施例の分解等角図、 第18図は平坦な線型実施例を示す、本発明の電磁トラ
ンスジューサのさらにもう一つの実施例を示す分解等角
図、 第19図は従来のトランスジューサｂおよび本発明のト
ランスジューサａのトルクと速度の関係を示すグラフ、 第20図は本発明のトランスジューサの一実施例のさま
ざまな速度における渦電流、ヒステリシスおよび風損を
調べたグラフ、 第21図は本発明による磁束導通部材を示す図、 第22図は本発明による巻線マンドレルを示す図、 第23図は第22図のマンドレルに使用する可動刃を示す
図、 第24図は取付組立体上に支持された巻線マンドレルお
よびマンドレル上に巻回された完成電機子構成を示す
図、 第25図および第26図は巻線マンドレルのエンドキャッ
プを示す図、 第27図は巻線マンドレルの斜視図、 第28図は本発明による電機子巻線構成を示す略図、 第29図および第30図は電機子巻線構成およびその位相
を示す別の略図、 第31図は積上積層板により形成される従来のスロット
付鉄構造を示す図である。

実施例の詳細説明 新しい電磁トランスジューサについて、その別の実施
例も含めて、ここで説明を行う。本発明の電磁トランス
ジューサは、（一般的に整流子もしくは同等構造を介し
て）電機子へ電気信号を送り磁束発生構造を電機子に対
して移動させる力を生成して軸を駆動するか、もしくは
軸を回転させ磁束発生構造を電機子に対して移動させて
起電力を生成し次にそれにより負荷が加わる時に電機子
導体に沿って電流を移動させるかによって、電動機（交
流もしくは直流）もしくは同期発電機あるいは発電機と
して使用することができる。

第１図および第２図に示す電磁トランスジューサ35は
軽量でしか高出力を生じ、トランスジューサは例えば客
車等の自走車応用に特に適した高パワー密度装置である
が、本発明はそれに制約されるものではない。

車輛の推進に使用する場合は、永久磁石、中空円筒電
磁トランスジューサ35を効率的な車載主電動機として使
用することができ、第３図に示すように車軸39に隣接し
て各車輪に直接搭載し、好ましくは減速機構41を介して
駆動することができる。

第１図および第２図に示すように、電磁トランスジュ
ーサ35は外部円筒函体43を含み、円筒函体の両端にはス
ナップリング48,49により前後鏡板45,46が配置されてい
る。

軸51は円筒函体中を延在する中央部52を有しベアリン
グ57,58により、それぞれ鏡板54,55の中央ハブ54上に搭
載されて軸の中央部が円筒函体と同軸配置され、軸の縮
径後部60がベアリング58内に載置され、軸の前部62は前
方鏡板45の前方へ延在し、ベアリング57に隣接するハブ
54内にシール64が配置されるようにされる。

また、第２図に示すように、後方鏡板46に隣接してブ
ロアー65が配置され、この鏡板はオフセット空気取入開
口66および鏡板の周辺近くでその周りに間隔をとって配
置された複数個の排気開口67を含んでいる。このように
使用する場合、トランスジューサは（例えば、公知のト
ランスジューサにおけるオイル等を含む流体ではなく）
気体（空気）媒体内で作動する。さらに、鏡板46を貫通
する電機子導体接続を行うための孤状開口68も配置され
ている。

第２図に示すように、回転子70は間隔のとられた内外
円筒部すなわち壁72,73による二重外鉄構造とされ、壁
は搭載円板75から垂直に延在して円筒部72,73が円筒函
体43の内側でそれと同軸とされて間に環状間隙72Aが画
定されるようにされる。搭載円板75はベアリング57の内
側で軸51のスプライン部78に受け止められる環状搭載部
77を有している。

回転子70の内部円筒部72には磁気エレメント80が載置
され、それは永久磁石として図示されている（所望によ
り、電磁石を使用することもできる）。円筒部72,73は
高透磁率、低ヒステリシス損磁性材（例えば、鉄や鋼）
により形成され、搭載円板75は非磁性材（例えば、プラ
スチックやアルミニウム）により形成され、また磁気エ
レメント80は高強度永久磁石であり好ましくはネオジウ
ム鉄ホウ素（NdFeB）により形成されるが、バリウムフ
ェライトセラミック（BaFeセラミック）、サマリウムコ
バルト（SmCo）等で形成することもできる。

第２図に示すように、電機子82は少くとも部分的に間
隙72A内に配置され函体43に対して固定された環状部材
を有し、後方鏡板46上に載置されて回転子70が（函体43
だけでなく）電機子82に対して回転するようにされる。
したがって、電機子82は回転子の内外円筒部72,73間で
円筒函体43の全長を延在する静止円筒外鉄エレメントで
ある。

本発明では、第４図に示すように電機子82が分散導体
84を含み、第６図に示すようにそのさまざまな部分85が
磁束導体エレメント86間に配置されていることが重要で
ある。第４図および第５図に示すように、導体84は間隔
のとられた個別の活性領域84Aを有している。第６図に
示すように、活性領域84Aは実質的に矩形状の断面を有
している。活性領域84A間には複数個の個別の細長い開
放空間領域86Aがある（第５図および第６図参照）。圧
縮鉄粉の複数の磁束導通部材86により形成される磁束導
通手段が活性領域84A間の開放空間領域86A内に間挿され
ている。好ましくは、分散導体84は絶縁材88に包囲され
た一束の小径銅線87により形成され（第11図参照）、第
５図に示すように導体84はリンクパターンとして巻回さ
れ、第２図に示すように束電線の両端は鏡板46の開口68
を延在するコネクタ89に接続される。

第４図に示すように、導体84は（例えば、リング状に
巻回することにより）電機子全体にわたって束として形
成され、第５図および第６図に示すように巻回の各巻回
間には磁束導通エレメント86があり、一体構造の環状巻
線構造を構成する代表的巻線を第５図に概念的に示す。

好ましくは、磁束導通エレメント86は（少くとも部分
的に）鉄であり、導体84の活性領域すなわち長さ84A間
を延在している。また、導体84は活性長84Aを越えて延
在して活性長を例えば第５図に示す波巻き等の適切なパ
ターンに互いに接続するエンドターン84Bをも有してい
る。好ましくは、磁束導通エレメント86は低逆誘起電流
および低渦電流損で高周波磁界反転を行う相分散磁束導
通部材である。鉄は導電性であるため、分散させて逆誘
起電流の生成を回避（もしくは、少くとも低減）しなけ
ればならない。公知のように、使用時にはまだ熱可塑性
を示す部分硬化エポキシである“B"段エポキシおよびワ
ックスを結合材として使用して予めリン酸塩絶縁被覆反
応を行った微鉄粉（10〜100ミクロン）をプレスすると
こにより適切な磁束導通エレメント86が得られることが
判っている。

電線巻回間に相分散磁束導通エレメントのある複数本
の小径電線で構成された導体により、逆誘起電流は充分
低減されて電磁トランスジューサ高速高トルクで作動す
ることができこのような動作は高効率で行うことができ
る。実施例では、磁束を通す鉄粉バーを有する銅巻線を
内蔵し、巻線とバーとの間に結合剤180として鋳込まれ
たガラス補強エポキシ絶縁材を浸透させた静止電機子鉄
を使用して成功した。

本発明を電動機として使用する場合、定電流におい
て、トルク出力は第19図のａ線に示すようにたとえ回転
子速度が増大してもほぼ一定に維持できることが判っ
た。これは、第19図のｂ線で示すように、導体および磁
束導通エレメントとして単体バーを使用した場合に速度
の増大と共にトルクが急速に低下する従来技術の装置と
は全く異るものである。本発明のトランスジューサによ
り可能とされる高トルクの高速度の結合により高いパワ
ー密度が得られる。

第６図に示すように、（分散導体84および磁束導通部
材86により形成される）電機子82は円筒内壁72周りに配
置された磁石80に対して僅かに間隔をとって配置され、
かつ円筒壁73に対しても僅かに間隔をとって配置され、
壁72,73により磁束のそれぞれ内外帰路が提供される。
代表的な磁束経路を第６図に示す。図示するように、こ
れらの磁束経路は各々が電機子を二度貫通し主として磁
束導通部材86を通るループである。したがって、磁束導
通部材により厚い電機子が高トルクにとって重要な高磁
束密度を維持することができる。

第７図に示すように、電磁トランスジューサは（内壁
72ではなく）外壁73上に磁石80を配置して構成すること
もできる。第８図に示すように、電磁トランスジューサ
は内外壁72,73の両方に磁石80を配置して構成すること
もできる。

第９図に示すように、電機子82は磁石80の両側に設け
ることもできる。さらに、図示されてはいないが、電機
子−回転子エレメントの付加層を図示するものの半径方
向内側および／もしくは外側に配置して電磁トランスジ
ューサを構成することもできる。前記実施例の磁束導通
部材86は矩形断面であるが、例えば間を分散導体84が延
在しているＩ型部材91（第10図参照）等の非矩形状部材
を使用して構成することもできる。

電機子も第12図に示すように磁束導通エレメント93が
（鉄等の）高透磁率磁性材の被覆として分散導体94の一
部もしくは全体に形成されるような構成とすることがで
きる。第13図に示すように、導体94上に絶縁層95を施し
て絶縁層95が導体と磁束導通エレメント間に来るように
することができる。いずれの場合にも、絶縁層96は（非
導電性でない限り）磁束導通材を被覆する。

磁束導通エレメントが分散導体上に被覆として形成さ
れる場合（第12図および第13図参照）、（第４図〜第10
図に示す）磁束導通バーは使用する必要がない。磁束導
通エレメントを被覆した分散導体94は（第14図に示すよ
うに）電機子の唯一のエレメントとして使用したり（第
15図に示すように）分散導体部85、すなわち磁束導通エ
レメントが被覆されていない分散導体、と交番させるこ
とができる。

磁束導通エレメント86として使用する鉄粉（第６図参
照）により三次元相分散がなされ、分散導体上に被覆さ
れる磁束導通エレメント93（第12図および第13図参照）
により二次元相分散がなされる（一方、磁束導通エレメ
ントとして使用される場合の積層鉄バーでは一次元相分
散しかなされない）。

したがって、本発明の電磁トランスジューサは（永久
磁石や電磁石を使用して具現できる少くとも一対の磁極
を有する）磁束発生組立体と、（磁束発生組立体が発生
する磁束を遮断し電機子鉄と呼ばれる磁束導通エレメン
トと導電巻線の交番構造を有する）電機子組立体を含ん
でいる。巻線を電機子の主構成要素として使用すること
ができ巻線は（以後分散導体と呼ぶ）分散導体束により
構成され、細い電線の分散導体を相分散磁束導通エレメ
ントと一緒に使用すれば回転子の高速回転が可能とな
る。

多数の平行に延在する絶縁導体を使用して大電流時に
熱損失を低減することが従来提唱されており（例えば、
米国特許第497,001号）、電動機技術において電動機内
の表皮効果を低減する方法として良く知られている。し
かしながら、表皮効果は負荷時に損失を生じるだけであ
るが公知の装置の高速回転時に生じる渦電流損は無負荷
時にも生じる。この区別はその機構によるものである。

少くとも従来のある種の装置で使用されている断面の
大きい導体もしくは磁束導通エレメントの場合には、磁
界反転の周波数が増大するとバー内に誘起される電流の
大きさが増大し、誘起電流は磁界と反作用して回転速度
の増大を妨げる抵抗トルクを生成する。したがって、公
知の外鉄型装置は反作用トルクにより本質的に低速度へ
制限され、高速回転することはできず、したがって本発
明の装置とは異なり、例えば大概の実際的な応用におけ
る主電動機としては適さない。

電動機として使用する場合には、もちろん、高速時に
電機子に対して磁界を変位（例えば、回転）させる手段
も設けて公知の電動機で使用されている方法で電力を機
械的パワーへ変換させることができる。第２図に示すよ
うに、これは導線97を電機子82のコネクタ89と電流発生
器および制御器ユニット98間で接続し、ユニット98が導
体84へ電流を供給して回転子70を回転させ、回転子70の
回転により負荷99を課した軸51を回転駆動するようにし
て行われる。

同期発電機もしくは発電機として使用する場合には、
アクチュエータ99により軸51が回転して回転子70が回転
し導体84に電圧が誘起されて導体84から負荷98へ電流が
流れる。第１図から第15図には図示されていないが、電
流発生器および制御器ユニット（もしくは電機子）は
（発電応用においてよく使用される）転流の替りに整流
器を使用する装置だけでなく、（例えば、ブラシレス直
流電動機のように）電子的に転流を行う装置を含む必要
な電気整流装置を含んでいる。

第16図に本発明の電磁トランスジューサを示し、電機
子82は搭載円板101により軸51と接続され円筒状内外壁7
2,73は函体43に固定されている。したがって、本実施例
では、電機子は回転子となって電力がブラシ／スリップ
リング102により電機子へ伝えられる（直流機の場合は
ブラシが使用され、交流機の場合はスリップリングが使
用される）。第16図の実施例はある応用、特に直流整流
機の場合に好ましいものである。

本発明のトランスジューサは磁束反転を行う鉄の使用
量を最少限に抑えられるために従来の電動機よりも著し
く有利である。すなわち、各磁極を通過する時に電機子
の磁束導通エレメントの鉄だけが磁束反転され、したが
ってヒステリシス損が低減される。さらに、漏洩磁束効
果が低減され全電機子巻線が総磁束変化を経験しトルク
発生時に同等に有用となる。

また、本発明の装置は伝熱の点でも著しく有利であ
る。そのため、パワー対重量比はさらに向上する。所要
量の磁束導通部材を除いて電機子全体を絶縁導体で製造
すれば薄型電機子を作ることもできる。

熱伝導原理によれば、表面温度が一定で単位体積当り
の内部熱が均一である場合の電機子内の熱蓄積な厚さの
二乗によって決まる。例えば、（本発明では可能な）6.
35mm（0.25インチ）厚の電機子を（公知の装置の）12.7
cm（５インチ）径の塊状回転子と比較した場合、このよ
うな公知の装置の熱蓄積はこのような電機子を有する本
発明のトランスジューサの400倍にもなる。明らかに、
本発明の電磁トランスジューサは同じ定格電力の公知の
いかなるトランスジューサよりも多くの熱を放散でき
る。

本発明の電磁トランスジューサは基本設計をいくつか
に位相変化させて製造することができる。回転円筒外鉄
構成の他に、磁石および巻線の方位を変えることによ
り、電動機が線型運動を行うようにすることができる。
（図示せぬ）他のバリエーションとしてパンケーキおよ
び円錐構成が含まれる。

第17図は本発明のトランスジューサの直線往復実施例
を示し、磁束発生部は円筒構成の電機子に対して線型移
動する。このために、電機子105は（第１図の実施例の
ように平行に延在するのではなく）軸51周りに半径方向
に巻回された磁束導通部材107および分散導体106を有
し、回転子109には（第１図の実施例）のように軸51に
平行に延在するのではなく）円筒状内壁72周りを延在す
る磁石110が搭載されている。

第18図に平坦な構造の本発明の電磁トランスジューサ
の別の直線往復実施例を示す。図示するように、磁石11
3が平坦な下部戻り板114上に搭載されている。電機子が
円筒状ではなく本質的に平坦であること以外は前記他の
実施例と同様に、電機子115に分散導体116および磁束導
通エレメント117が設けられている。上部戻り板118も設
けられており、上板110の縁に載置されたローラ120およ
び（下板114上の）ローラ搭載函122内に載置されるロー
ラ121により電機子115は上下板114,118間でそれに対し
て線型移動することができる。

本発明の原理に従って構成されたコンピュータ計算に
基づくプロトタイプトランスジューサの基本構成および
ジオメトリーは次のようである（後記するように、24個
の磁石、0.203mm（0.008インチ）径導体、および144個
の磁束導通エレメントを使用）。

パワー（10,000rpm） 40HP 電圧 直流72V 電流 直流425V 直径 16.5cm（6.5 インチ） 電機子総厚 7.11mm（0.28インチ） 長さ 8.89cm（3.5 インチ） 重量 6.8Kg（15.0 ポンド） 効率（10,000rpm換算） 97.6％ 特に、前記電動機の計算は下記の電動機計算に基いて
いる。

幾何学的パラメータ L1＝ .125 L2＝ .02 L3＝ .25 L4＝ .02 L5＝ .3 L6＝ .125 L9＝2 R1＝2.488 M1＝ .684 M2＝ .513 M3＝ .171 M5＝ .109 M6＝ .054 XI＝ .5 M4＝ .75 材料特性 R9＝.075 U9＝.0000004 DE＝0.54 RO＝1.7241 BR＝11506 UR＝1.05 RD＝5000 MD＝.3 WD＝.323 KM＝.000001 N1＝２ 巻線変数 DW＝8.000001E−03 PF＝.42 VO＝72 IM＝425 NP＝3 NM＝24 NS＝2 NL＝２ SR＝1 YD＝2 NT＝1 MI＝２ 磁界 BA＝8000 BM＝10053 HM＝1378 BS＝16000 Ｂ−Inner RP＝15181 Ｂ−Outer RP＝17136 Ｂ−Back at 425 amps＝754 Max current at HD＝2042 Ｐ(1)＝7.3 Ｐ(2)＝1.2 Ｐ(3)＝.3 Ｐ(4)＝3.7 部品重量 銅＝0.72 エポキシ＝0.30 磁石＝2.22 固定子鉄＝1.11 戻り経路＝2.32 函体＝5.87 軸＝2.46 総重量＝15.0 電気的パラメータ 抵抗＝0.0027 相当りＲ＝0.004 無負荷速度＝11164.7rpm 停止時Ft−1b（36154A）＝1644 電線／導体＝56 有効長＝48 静体積＝7.8 導体サイズ＝0.54×0.125 速度の関数として計算された性能 ここに、 長さの単位はインチ 磁界はガウスＢ、エルステッドＨ 損失はＷ 力は重力としてのポンド Ｐ（ ）＝ガウス−in/エルステッド、磁束経路の透
磁率 Ｒ＝抵抗、Ω ここに、 電動機トルクを検証するために、回転構成のコンピュ
ータシミュレーションをテストするための、第18図に示
すものと同じ線型構成の実際のテストにおいて電磁力を
測定した。125Aの電流により22.65Kg（50ポンド）の力
が発生した。

（Ｂ種セラミック磁石を使用して）測定された磁界は
3500ガウスであった。活性導体長は４つの磁極中の３つ
にまたがり、各々が3.81×7.94mm（0.150×0.3125イン
チ）断面の20本の銅バーにより構成される。３×20＝60
本の導体の各々が7.62cm（３インチ）の活性長を有し、
総活性導体長は３×60＝180インチ（457.2cm）となっ
た。これらの値を使用して、計算された力は20.39Kg（4
5ボンド）となった。テストの精度を考れば、22.65kg
（50ポンド）の測定された力は20.39kg（45ポンド）の
計算された力に充分匹敵するものである（例えば、磁界
はどこでも絶対的に均一なわけではなく、磁界のフリン
ジ効果は考慮されていない）。

原理および説明に従って構成されたトランスジューサ
について測定した渦電流、ヒステリシスおよび風損を第
20図にグラフで示す。この電動機は予備試験では7800RP
Mで16馬力を出力した。

前記したことからお判りのように、本発明の電磁トラ
ンスジューサは（空気を冷却媒体として使用した）冷却
ガス媒体内でポンド当り１馬力よりも大きい出力対重量
比を示すことができ、少くともある種の冷却媒体内では
ポンド当り５馬力よりも大きくなるものと思われる（こ
こに記載したプロトタイプ電動機に対しては５対１の比
率が算出されている）。さらに、前記したことから、本
発明により軽量、コンパクト、効率的でしかも高出力の
改良型電磁トランスジューサが提供されることが判る。

本発明のトランスジューサ技術の本質は従来の材料に
より４馬力／ポンドを越えるパワー密度が連続的に得ら
れるように電動機の機械エレメントを配置することにあ
る。さらに、このような配置により回転損が制限されほ
ぼ全速度範囲にわたって90％を越える効率が得られ、高
速時のピーク効率は95％を越える。さらに、機械エレメ
ントの配置により電機子の伝熱機能が従来技術に較べて
向上する。

パワー密度が極端に高いため、従来の装置では有効で
なかったり従来の装置を使用できなかったさまざまな応
用に本発明の電気機械を使用することができる。このよ
うな応用として、陸上車駆動装置、船舶駆動装置、航空
機補助電源、電機機構アクチュエータおよび可搬型発電
機等の寸法、重量およびエネルギー効率に特に敏感なも
のが含まれる。例えば、従来は機械もしくは油圧トラン
スミッションしか使用できなかった小型陸上車のハブに
主電動機を実装するような応用がある。

本発明では次の２つの方法でトランスジューサのパワ
ー密度を高めることができる。

第１は、機械を10,000rpmまでの高速で効率的に運転
することにより、所与の装置から高いレートでトルクを
発生する、 第２は、機械構造から最も重要でないもしくは非作用
材（銅および鉄）をなくする。

この場合、効率とパワー密度が相関されることが重要
である。従来の電動機は速度の増大と共に非効率的とな
る傾向がある（すなわち、回転損が増大する）。したが
って、高速運転により得られるパワー量が実際上制限さ
れる。

これに較べ、本発明の電動機では細い電線束に高密度
磁束導通体を点在させる“分散”巻線により高速におい
て高効率を達成することができる。分布巻線には回転損
を低減する効果があり、事実所与の装置の出力を速度と
共に増大することができる。同時に、分布巻線構成によ
り作用材と非作用材の比率が改善されるため装置の全体
サイズおよび重量を低減できる。

したがって、本発明の基礎となる技術の最も重要な点
は電機子巻線の基本的ジオメトリにある。トランスジュ
ーサの機械的エレメント（すなわち、銅コイル、磁束発
生器、磁束キャリアおよび帰路）を完全に新しい方法で
位置決めかつ組合せて全速度範囲、特に高速度、にわた
って高効率で高速高出力を達成するのはこのジオメトリ
ーによるものである。次に、これらの機械的エレメント
の基本的構成およびそれらの電気的特性が電動機性能に
及ぼす影響について説明を行う。

電機子もしくは固定子組立体は鉄粉バー86を点在させ
た分布巻線を使用しており（第21図参照）、それらはエ
ポキシ樹脂により保持されて堅固な構造となり高い精度
で独立した組立体として製造することができる。すなわ
ち、それは本来製作可能な部品である。

例えば、細い導線の束を編み組みして薄い円筒状の
“スケイン”とする本発明の構成方法により巻線の活性
部の厚さに匹敵する半径方向厚を有する非常に短いエン
ドターンとなる。非作用エンドターンには最少量の銅し
か必要としない電機子の抵抗およびI²R損が著しく低減
され、またエンドターンの厚さが均一であるため最終組
立体への巻線の取り付けが簡単になる。

15.24cm（６インチ）径までの従来のブラシレス直流
電動機は実際上最大33個の積層鉄歯を有している。本発
明のジオメリーでは144個までの鉄粉バー（歯と同等）
を収容することができる。

本発明の多数の鉄バー（歯）によりバー間に同様に多
数の狭幅巻線スロットが生成される。これにより、磁極
当りのスロット数を（三相ブラシレス電動機の場合）最
小３倍まで増大することができる。例えば10の所与数の
磁極に対しては、磁極当りスロット数は従来の三相電動
機では３であるが、本発明では５倍の15までとすること
ができる。したがって、本発明による三相巻線の各相は
各磁極の１スロットではなく５スロットを占有すること
ができる。巻線を“分布”するとはこのことである。

従来の電動機の積層歯により形成されるウェッジすな
わちＶ型は実質的に矩形スロットを有する本発明の電機
子では回避される。本発明の電機子では、バー数が増加
するとスロット形状は完全な矩形に近ずく。矩形形状に
よりスロット内の銅コイルの配置が一層均一になり、し
たがって銅を鉄に近く配置することができる。例えば、
15.24cm（６インチ）径の従来の電動機では（スロット
内側で）歯から最も遠い導体（ターン）間の距離は4.01
mm（0.158インチ）であり、本発明ではこの距離は僅か
0.762mm（0.030インチ）とすることができる。したがっ
て、コイルターン内に誘起される起電力（emf）は従来
の電機子よりも著しく均一となる。

本発明において多数のコイルに誘起されるemfが均一
であることは、それによりコイル内で電線を並列にして
循環電流および関連損を実質的に低減できるために重要
なことである。従来の電動機では、emfが不均一である
ために並列とすることができず、コイル内で電線を撚合
する（すなわち、“リッツ”電線技術）ことにより循還
電流を制御しなければならない。リッツ電線技術を回避
することにより、本発明の巻線はスロット内に一層電線
を収容することができ（エンドターンには少く）製造が
容易となる。

本発明の電動機の重要な特徴は電機子反作用が比較的
少いことによる性能向上に関連している。電機子反作用
は電動機巻線に電流が流れる時に生じる磁界による主磁
界の歪と定義される。

電動機の発生トルクは磁束と電流の積に比例する。電
動機における電機子反作用の代表的な影響は電流の増大
につれ有効磁束が低減する、すなわち電流の増大につれ
トルク定数（トルク／アンペア）が低減することであ
る。高い電流レベルでは、逆磁界は永久磁石を減磁して
しまう程強いことがある。

任意の電動機の逆磁界は電流レベルおよびスロット内
の巻数に比例する（φαNI）。スロット内の各ターンか
ら発生する反作用は加算されるため巻数は重要である。
本発明の電動機では、スロット内の巻数はスロット数が
多いため遥かに少くなる。その結果、逆磁界は従来の電
動機に較べて遥かに低減される。

これにより、スロット当り巻線に関して大きな利点が
得られる。本発明の電機子の最も実際的な実施例では、
スロット当り巻数は４を越えることはないが、同じ電気
的特性（電圧、電流、速度）の従来の電動機ではスロッ
ト当り巻数は少くとも12となる。したがって、従来の電
動機ではスロット当り巻数が大きいために電機子反作用
による出力低下も大きくなる。

巻線に細い電線を使用すれば太い電線よりも製造上著
しく有利である。細い電線を使用すれば巻線のコイルを
遥かに均一に形成することができる。本発明の電機子で
は、歯先端により電線が切断されることが多い従来の積
層のようにスロット内に直接コイルを巻回する必要がな
いため、40AWGもしくはそれよりも細い電線を使用する
ことができる。

細い電線を使用すれば表皮効果に関連する損失も低減
できる。表皮効果は電線を流れる電流が周波数の増大と
共に電線の表面すなわち表皮へ移動して電線の芯が使用
されなくなり非生産性となる傾向と定義される。大径電
線の１本もしくは2,3本の素線を使用する従来技術とは
逆に小径細線の数本の素線を使用することにより、移動
現象な著しく低減される。これにより、高周波において
電流は利用可能なより多くの銅を貫通すなわち使用する
ことができる。

従来の設計では、通常けい素鋼の積層スタックにより
磁束導通エレメントを構成することにより鉄損が低減さ
れる。本発明では、小さな狭幅バーへ圧縮され電機子巻
線内へ点在させた新しい鉄粉を使用してこれを達成して
いる。鉄粒子を化学処理により互いに絶縁させ、材料
（すなわち、重量）を著しく節減しながら積層鋼の効果
をシミュレートする。このような構成は本発明の巻線構
造が鉄による機械的支持を必要としないために可能とさ
れる。

磁束導通バー86は簡単な矩形、Ｉ字型もしくはＴ字型
とすることができる。後の２つの形状ではバー間に半閉
スロット開口が生じそれにより広幅開口スロットにより
リラクタンス変動が低減され磁束分布がさらに均一とな
って静かな運転が実現される。

コイル間の磁束導通エレメントとして圧縮鉄粉状のア
モルファス金属を使用することもできる。これらの材料
は通常の鉄粉よりも高い磁束密度で作動可能である。ア
モルファス金属の渦電流およびヒステリシス損は鉄粉や
けい素鉄よりも低い、全体効率が向上する。

本発明の巻線構造は半径方向厚さが均一であるため、
固定子巻線の内側および外側に１個ずつの２個円筒磁石
回転子を使用することができる。これにより、巻線を通
る磁力は従来の電動機の場合よりも高くなる。また、帰
路は磁石と共に回転する磁束帰路内の鉄損も解消され
る。

さらに、本発明の電機子では狭幅スロット数が多いた
め従来の設計よりも遥かに短いスパン内に銅巻線を配置
することができる。これは対応する磁極孤を短縮できる
ことを意味しそれにより大きな磁極数を使用することが
できる。磁極数が多いことの直接の利点は磁極孤が短い
と磁束を通す後方の鉄量は少くて済むため、バックアイ
アンの幅が低減されることである。これにより、電動機
の重量および慣性が実質的に低減される。このバックア
イアンの低減は恐らく本発明の電動機の材料の体積およ
び重量を低減する際の一つの最重要要因である。15.24c
m（６インチ）径の従来のブラシレス電動機に対して、
実際的な最大磁極数は10であるが、本発明ではこれを24
へ増大することができる。

バックアイアン用空間が少くて済む短い磁極孤を使用
すれば、（小型で）非常に高エネルギーの磁石を実際に
使用できるようになる。その結果、バックアイアンおよ
び重量を遥かに低減しながら空隙内の磁束密度を高くす
るという利点が得られる。

動作周波数は転流周波数と呼ばれ回転速度（rev/se
c）に磁極対数を乗じたものに等しい。ここに記載する1
0,000rpm（167rev/sec）に24磁石（12磁極対）の電動機
では、転流周波数は2000Hz（167×12）である。この動
作周波数は同じ速度の従来のいかなる電動機よりも４〜
５倍高い。周波数がこのように高いためトルクリップル
％が低減される。

最終分析では、任意の電気機械の性能が回転損により
生じる熱の放散能力によって制限される。本発明の堅固
な電機子はさまざまな端板および静止構造に搭載して導
体を介した巻線からの熱流を増大することができる。さ
らに、中空円筒構成の電機子により空隙中へ対流放熱す
ることができる２つの表面が提供される。また、巻線構
造が中空構造であるため従来の積層よりも容易にガス冷
却を実施することができ電機子巻線の熱抵抗はさらに低
減される。

ここに記載する波型もしくは分散電線固定子にはいく
つかの独立操作が含まれる。これには鉄粉磁束バーの製
造、磁束バーのバリ取りおよび絶縁、固定子の巻線、電
線束の成端、固定子のサイジング、磁束バーの挿入、お
よび固定子組立体の鋳造が含まれる。

分散電線の概念により、小さい電線の束が１スタンド
の太い電線と置換される。この手順により規定される固
定子電線はポリイミド／ポリアミド絶縁フェノキシ粘着
被覆32番電線である。接着剤は熱硬化させてさらに強度
を高めた後に鋳造される。絶縁は定格200℃級の最高温
度絶縁である。細い電線により可撓性が向上しエンドル
ープは近くに集って短くなる。

鉄粉粒子は粒子間の絶縁のための酸処理後磁束導通部
材すなわち磁束バー86へプレスされる（第21図参照）。
金属粒子を絶縁すれば高周波交番磁界で使用する際の渦
電流損が低減される。磁束バー86はオームメータで調べ
た時に抵抗値を示してはならない。好ましくは、磁束バ
ーの厚さは1.02〜1.07mm（0.40〜0.42インチ）である。

磁束バー86の製造のときに、秤量を行った鉄粉材が金
型空胴内へ均一に拡散するように注入される。油圧プレ
スにより鉄粉粒子上に80,000PSIが加えられる。プレス
を解放して金型空胴から磁束バーを取り出す。手順を繰
り返して複数個のバーを製造する。各バーをノメックス
紙等の絶縁材で包み、絶液材がバーの一面に重畳して絶
縁ジョイントを形成するようにする。

スプールから受け取る電線を使用して束を作る。ネス
ティングフックと共に回転する大型ホイールによりスプ
ールから電線が送り出される。ホイール上のさまざまな
孔の組合せにネスティングフックを位置決めすることに
より電線長を調整することができる。ホイールの開始点
のカウンターが巻数をカウントする。例えば、実施例で
は、長さは3.81m（12.5フィート）であり各束は65本の
電線（65ターン）で構成される。取外し可能なポリプロ
ピレンスパイラルラップスリーブにより取扱い中および
ネスティングフック間で電線上に取り付ける際に電線束
が保護される。ワイヤループがホイール上にある間、
（開始点と反対の）束ループ中心にテープマークが施さ
れる。ループ開始／終了点の束を3.81m（12.5フィー
ト）とする切断点の各側にテープ片が貼布される。終端
にテーピングおよびラベリングを行った後電線ループが
切断される。固定子内で電線束が使用されその各々の各
端部にラベル１〜６が施される（第28図〜第30図参
照）。

第22図〜第27図に示すように、磁束バー86と同じ厚さ
および幅の144枚の着脱自在刃203がスロット付巻線マン
ドレルすなわちシリンダー201の円周もしくは周辺回り
に2.5゜（2.5×144＝360）間隔でマンドレル201内のス
ロット205へ挿入される。刃は一端がスロット内にあっ
て他端が実質的に90゜の角度でマンドレルの表面から外
向きに突出するように配置される。後記するようにマン
ドレルスロット内に配置された刃間で電線束を織号する
と、電線束は所望の固定子構成に形成かつ編組みされ
る。マンドレルの外径は固定子の内径となる。着脱自在
刃203は最終磁束バー挿入のための電線束の位置決めお
よびサイジングを行うように機能する。次に、磁束バー
は着脱自在刃が占有していた位置に取り付けられる。好
ましくは、刃は熱硬化操作中にフェノキシ粘着電線被覆
のワックス含浸フェノールおよびレジストボンディング
により形成される。

第24図に示すように、マンドレル201はエンドキャッ
プ209、211を有しそれらは支持組立体213上に配置され
て後記するように巻線手順を実施できるようにする。

巻線の編組工程は、隣接刃間の任意の空間207へ電線
束１を挿入して、開始される。電線束１を空間に挿入す
るとき、空間の両端から延びる電線束の長さが同じにな
るように、最初の電線束の中点（テープでマークされて
いる）を空間内に挿入する。使用する最初の空間をスロ
ツト番号（空間番号）１とする。空間番号はマンドレル
の左端から見て例えば時計回りに144まで増加する。残
りの電線束２〜６も番号順に、各電線束の中点がそれぞ
れの空間内に位置するように、刃間の隣接空間２〜６内
に順次取り付けられる。

次に電線束１の両端を、他の電線束の下を通つて空間
７に向かって移動し、右端を先ず空間７に挿入し、次に
左端を同じ空間７内に、左端が右端の上になるように挿
入する。ついで、マンドレル上のスロツト７内の刃７を
きつくプレスして、電線束１を空間７内に固定する。こ
のとき、電線束の終端をなだらかに、しかもきつく緊張
させて空間１、７間にループを形成する。この手順によ
りスロツト当たり２ターンの巻線パターンとなる。

上記の工程を各後続の電線束、すなわち第２〜第６の
束について繰り返す。このとき、各束の両端を他の束の
下を通つて目的とする空間に移動して、その中に挿入す
る。常に、各束の右端が最初に空間に挿入され、電線を
伸ばして均一に積み上げる。全部の束が、各空間に挿入
されたのち、各刃をプレスして、電線を固定する。次
に、電線を均一に緊張して一定のエンドループが形成さ
れるようにする。

前記工程を繰り返して、電線束は空間144へ編組みさ
れる。束１の一端を空間139で終端し、他端は空間１で
終端する。これを束１についてのみ第28図に略示する。
束１と同様にして束２〜６も編組みされる。

エンドループが均一となるように電線束も緊張させな
がら、最初に右端が挿入される間に束保護カバーが取り
外される。この２ターン電機子もしくは固定子の実施例
では、電線は番号順とされる。電線束は空間139で始ま
るマンドレルの左側から突出して終端される。電線束番
号は空間139から空間144にかけて１から６まで順次大き
くなる。空間139〜144の右側から延在する電線束はルー
プとされて空間１〜６へ入る。マンドレルの刃には４個
のホースクランプが取り付けられきつく締めつけられ
る。次の操作により電線束終端の成端準備が行われる。

実施例に従って、144スロット当り４、３、もしくは
１回のワイヤターンを有する他の固定子構成が提供され
る。

スロット当り４ターン電機子もしくは固定子は前記し
た空間当り２ターン固定子と同様に編組みされるが、電
線が２倍長くかつマンドレル周辺回りを２回巻回される
点が違っている。空間当り４ターン固定子はまた前記固
定子のように12束で編組みして編組み完了時に同じ空間
内の隣接ターンを互いに直列接続することもできる。

空間当り３ターン固定子の場合には、一端から1/3の
距離の束上の点で編組みが開始される。空間当り２ター
ン固定子と同じ手順で、束はマンドレル周りに１回編組
みされる。これが完了すると、マンドレル周りに第２回
目の巻回するのに充分な長さの束が残るがそれは束の一
端だけである。巻線パターン周りの２回目の巻線は後記
する１ターン固定子の場合と同様である。

第29図に１ターン固定子を示し、巻線工程は束の終端
で開始されその長さに沿った任意他の点では開始されな
い。このパターンはその６つの束の開始空間内の他のパ
ターンと異っている。束の終端はマンドレル上の隣接空
間に挿入されるのではなく交互に挿入される。各空間に
１つの束だけを挿入して１ターン固定子を製作するた
め、他のパターンのような束の編組みは行われない。

前記したようなバリエーションの電機子や固定子によ
りトルクおよび速度仕様に適合する電流および電圧の最
適化が制限される。この柔軟性を高めるために、通常直
列接続される２つの隣接束を並列接続することもでき
る。この選択接続はやはり巻線の三相のいずれか一相内
で行われ相間では行われない。しかしながら、２つの隣
接束を並列接続すると誘起電圧が同じでないため両者間
を循環電流が増大する。この違いは固定子の位置の違い
によるものである。したがって、隣接する束に誘起され
る電圧が同じとなるように前記パターンを修正すること
が考えられる。この修正では、正規の６空間ピッチに較
べ各束のコイルピッチはジグザグな長短ピッチとされ
る。例えば、第28図の束１は空間７ではなく８内に編組
みされ、束２は空間８ではなく７内に編組みされる。こ
の転置はマンドレル周りの全編組みが完了するまで繰り
返される。束１に注目すると、コイルピッチは実際上第
30図に示すような均一な６空間ではなく空間７および５
間で交番する。その結果、束１の端子に誘起される電圧
は前と同じままであるが、隣接束２のものとも同じにな
る。したがってジグザグにすれば、ピッチを交互に連続
的に転置することにより２つの隣接束の誘起電圧の差が
解消され最終電圧値の僅かな％損はトランスジューサの
磁束密度値を高めることにより容易に補償できる。これ
は、他のトランスジューサの設計で行われているように
さまざまなコイルを特別に分類して循還電流を回避する
巻線方法に較べて重要な点である。

コイルピッチをジグザグとした前記束は前記した４つ
のパターン全部に適用される。

隣接束の直列接続から並列接続への切替えは電気回路
内の電動機／発電機の外部で安全に行うことができる。
切替えはトランスジューサの運転中に行うことができ
る。直列接続により低速時に特別なトルクが得られ並列
接続により高速動作が可能となる。前記説明では三相巻
線は全てＹ結線であるものとしたが、それはΔ結線で誘
起電圧が同じでない相間に循環電流が流れるためであ
る。

以下の説明は前記空間当り２ターンの６束構成におけ
る12の終端の成端に関するものである。編組みが完了す
ると、空間139内の端子１に始って、各束が撚合され12
の終端全てにテープが巻き付けられる。次に、各束の余
剰部がテープ縁から19.05mm（3/4インチ）のところで切
断される。適切な化学溶液により電線の絶縁がテープの
先まで剥ぎ取られ次に充分洗浄される。次に、テープを
取り除き、電線を互いに撚合して束の先端の12.7mm（1/
2インチ）をはんだめっきする。次に、束を導通計で調
べて他の電線束と短絡している電線束が無いことを確か
める。

固定子マンドレル上の刃に取り付けた４個のホースク
ランプが締め付けられる。ワイヤーマンドレル組立体を
300゜Fのオーブンに１時間入れる。組立体をオーブン内
に１時間入れた後で、ホースクランプを取り外して再び
締め付けを行う。組立体を室温近くまで冷却し、次に刃
および固定子をマンドレルから取り外す。

（刃がスロットから引っ込む時に電線を追い出すこと
がないように注意しながら刃を取り外した後で）巻線マ
ンドレル201から電機子もしくは固定子が取り外され
る。鋳造プラグに離型剤が散布され、その表面に均一な
一層のファイバーグラス素線が巻回される。その後、固
定子を鋳造プラグ上でスリップさせる。次に、絶縁ジョ
イントを常に同方向としながら電線束間に慎重に絶縁磁
束バー86が挿入される。

固定子上に巻回する際のファイバーグラス素線の張力
を均一に維持しながら、巻線／磁束バー組立体の外径に
均一にファイバーグラス素線が巻回される。電線端から
離れた側でファイバーグラスをゆるく積み上げて鋳造の
その側が補強される。鋳造外輪が固定子上をスリップす
る時にファイバーグラスが移動しないようにしながら、
巻線／磁束バー組立体上に鋳造外輪が取りつけられる。
外輪は締めつけるにつれて内側の間隙を橋絡する0.127m
m（0.005インチ）黄銅シムを使用して鋳造プラグ／電機
子上に締めつけられる。その後、黄銅シムを取り外して
外輪をゴム細片でシールする。

電線束１〜６が互いに短絡していないかどうか再チェ
ックしなければならない。次に、鋳造プラグおよび外輪
組立体上に成形端板を配置して鋳造段に備える。所要の
フィッチングおよび真空配管が成形端板に取り付けられ
る。必要に応じてジョイト周りにパテを施して真空漏洩
を封止する。

成形端板を300゜Fオーブン内に１時間入れて予熱す
る。成形組立体をオーブンから取り出して真空ポンプに
ホースを取り付ける。鋳造工程には予熱したエポキシ樹
脂が使用され鋳型に注入する直前に混合される。混合さ
れた樹脂は鋳型の頂部に注入され真空下でおよそ20秒間
ポンプにより押し出される。真空ラインが取り外され成
形組立体を300゜Fオーブンへ戻して22時間放置する。

硬化期間が過ぎたら成形組立体をオーブンから取り出
し室温近くまで空冷する。室温よりも僅かに高温の状態
で鋳型から取り外すと最善の結果が得られる。

固定子は熱硬化性フェノール樹脂と同様な物理的特性
および耐温特性を有するエポキシノボラック樹脂により
鋳造される。ファイバーグラス素線等を添加すれば物理
的特性が強化される。

前記説明および添付図は単に本発明の原理の応用を説
明するものであってそれに制約されるものではない。同
業者ならば発明の精神および範囲内で他のさまざまな実
施例を容易に考案できるものと思われる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−13247（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−58235（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭49−7402（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭49−7401（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 15/02,15/04

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】界磁発生装置と組み合わして電磁トランス
   ジューサを構成する電磁トランスジューサ用電機子の製
   造方法にして、 （ａ）複数の互いに間隔のとられた細長い巻線セグメン
   トを含み隣接する巻線セグメントが互いに接続された電
   機子巻線を、複数の開放空間を備え、各開放空間の一方
   の側に配設される巻線セグメントがその開放空間の他方
   の側に配設される巻線セグメントとは異なる巻線セグメ
   ントとなるような形状の電機子巻線構成に形成するこ
   と、 （ｂ）前記複数の開放空間に、該開放空間に対応した細
   長の形状をもち、該開放空間に挿入されたとき前記界磁
   発生装置により発生される磁束の前記電機子を通る磁路
   を形成する磁束導通部材をそれぞれ挿入して巻線／磁束
   導通部材組立体を形成すること、 （ｃ）前記巻線／磁束導通部材組立体を実質的に剛性構
   造とするため、その回りに非導電性の結合剤を施すこ
   と、 の各工程を有する前記電磁トランスジューサ用電機子の
   製造方法。
2. 【請求項２】界磁発生装置と組み合わして電磁トランス
   ジューサを構成する電磁トランスジューサ用電機子の製
   造方法にして、 （ａ）複数の個々の細長い高透磁率の磁束導電部材を予
   め準備すること、 （ｂ）各々が実質的に平行な複数の電線により形成され
   たｎ個の所定の長さをもった電線束を準備すること、こ
   こにｎは２相巻線の場合は少なくとも２、３相巻線の場
   合は少なくとも３とする、 （ｃ）前記ｎ個の電線束を巻回して、複数の細長い開放
   空間を備え分布巻線の形状をもち、各開放空間の一方の
   側に配設される電線束がその開放空間の他方の側に配設
   される電線束とは異なる電線束となるように前記ｎ個の
   電線束が巻回された分布巻線構成を形成すること、 （ｄ）前記複数の開放空間に前記複数の磁束導通部材
   を、１つの開放空間に１つの磁束導通部材という、１対
   １の関係に挿入し、各磁束導通部材が前記界磁発生装置
   により発生される磁束の前記電機子を通る磁路を形成す
   るように、巻線／磁束導通部材組立体を構成すること、 （ｅ）前記巻線磁束導通部材組立体の回りに結合剤を施
   して剛性構造体とすること、 の各工程を有する前記電磁トランスジューサ用電機子の
   製造方法。
3. 【請求項３】請求項２の方法において、前記ｎ個の電線
   束を巻回して分布巻線構成を形成した後に、前記複数の
   磁束導通部材を前記複数の開放空間に挿入するようにし
   た電機子製造方法。
4. 【請求項４】請求項２の方法において、前記電線束の数
   が６で前記開放空間の数が144である、電機子製造方
   法。
5. 【請求項５】請求項２の方法において、前記開放空間が
   複数の互いに隔離した細長い巻線セグメントと互い違い
   に組み合わされており、前記複数の巻線セグメントの隣
   接するセグメントが、各端部においてエンドワイヤター
   ンにより互いに接続されている電機子製造方法。
6. 【請求項６】請求項５の方法において、前記複数の巻線
   セグメントの各々が、前記電線束の１ターンからなる電
   機子製造方法。
7. 【請求項７】請求項５の方法において、前記複数の巻線
   セグメントの各々が前記巻線束の２ターンからなる電機
   子製造方法。
8. 【請求項８】請求項５の方法において、前記複数の巻線
   セグメントの各々が前記巻線束の３ターンからなる電機
   子製造方法。
9. 【請求項９】請求項５の方法において、前記複数の巻線
   セグメントの各々が前記巻線束の４ターンからなる電機
   子製造方法。
10. 【請求項１０】請求項２の方法において、前記剛性構造
    体が、円筒状の枠形形状である電機子製造方法。
11. 【請求項１１】請求項２の方法における前記工程（ｃ）
    において、前記ｎ個の電線束を巻回して、複数の互いに
    隔離した細長い巻線セグメントをもった実質的に円筒状
    の枠形に前記分布巻線構成が形成され、前記複数の巻線
    セグメントの隣接するセグメントを互いに接続して、前
    記複数の巻線セグメントと前記複数の細長い開放空間と
    が互い違いに組み合わされるようにした、電機子製造方
    法。
12. 【請求項１２】請求項11の方法において、前記複数個の
    磁束導通部材は実質的に細長い直方体の磁束バーとして
    形成され、また前記複数の開放空間も実質的に細長い直
    方体の形に形成される、電機子製造方法。
13. 【請求項１３】請求項２の方法において、前記工程
    （ｂ）が、 （ｉ）前記複数の電線束の所望の長さにほぼ等しい所定
    の円周長さを有するホイールを設けること、 （ii）前記ホイール上に電線を巻回して該ホイール回り
    に所定数のターンをもつ第１の電線束を作ること、 （iii）前記第１の電線束を、前記ホイール上の前記巻
    線操作の開始点において切断して２つの端部を形成する
    こと、 （iv）前記第１の電線束の回りに保護スリーブを設ける
    こと、 （ｖ）前記第１の電線束の２つの端部の中心点にマーク
    を付すこと、 （vi）前記工程（ｉ）から（ｖ）を繰り返して、前記第
    １の電線束と同じ、第２から第ｎ番の電線束を形成する
    こと、 の各工程を含む、電機子製造方法。
14. 【請求項１４】請求項２の方法において、前記工程
    （ｃ）が、 （ｉ）表面に長手方向に延びる複数のスロットをもった
    シリンダを具備し、前記スロットが前記シリンダの円周
    に均一の間隔をもって配置されている巻線マンドレルを
    設けること、 （ii）前記磁束導通部材と同じ厚みと幅をもった複数の
    刃を、その各一端が前記スロット内に位置し、各他端が
    前記シリンダの表面から実質的に垂直方向に延び、隣接
    する前記刃の間に空間が形成されるように、前記シリン
    ダの表面上に配設すること、 （iii）前記ｎ個の電線束の第１の電線束を、前記隣接
    する刃の間に形成された第１の空間に、該第１の電線束
    の長さ方向中心点が前記空間の中間点にほぼ位置するよ
    うに挿入すること、 （iv）前記ｎ個の電線束の第２から第ｎ番の電線束を、
    前記隣接する刃の間に形成された空間の、前記円周回り
    の第１の方向で第２から第ｎ番の空間に順次に、それぞ
    れの電線束の長さ方向中心点が、対応する空間の中間点
    に位置するように挿入すること、 （ｖ）前記第１の電線束の２つの端部を前記第１の方向
    に前記第２から前記ｎ番の電線束の下を通して前記第ｎ
    番の空間の次に位置する第ｎ＋１番の空間に向かって延
    ばし、その２つの端部を前記第ｎ＋１番の空間に挿入し
    て、前記２つの端部を引っ張って、前記第１の空間と第
    ｎ＋１番の空間の間にループを形成すること、 （vi）前記第２から第ｎ番の電線束の各々について、前
    記工程（ｖ）を繰り返し、それにより各電線束につい
    て、それぞれの２つの端部を前記第１の方向に対応空間
    から数えて第ｎ＋１番の空間に向かって延ばし、該第ｎ
    ＋１番の空間に挿入して、その２つの端部を引っ張って
    ループを形成すること、 （vii）前記第１から第ｎ番の電線束が前記シリンダの
    円周を回って最後の空間に挿入されるまで、前記工程
    （ｖ）と（vi）を繰り返すこと、 （viii）前記第１から第ｎ番の電線束がそれぞれ前記最
    後の空間に挿入された後に、前記第１から第ｎ番の電線
    束の端部を成端すること、 （ix）前記シリンダのスロットから前記刃を取り除くこ
    と、 （ｘ）前記第１から第ｎ番の電線束を前記シリンダから
    分離して、前記工程（ｉ）から（ix）により編組された
    前記電線束により前記分布巻線構成を形成すること、 の各工程を含む、電機子製造方法。
15. 【請求項１５】請求項14の方法において、前記工程（vi
    i）を所定回数繰り返して、前記シリンダの円周を前記
    第１の方向に巻回する各巻回毎に、前記第１から第ｎ番
    の電線束の前記各空間内の巻線が少なくとも２つ増加す
    るようにした、電機子製造方法。
16. 【請求項１６】請求項２の方法において、前記工程
    （ａ）が、複数の絶縁微小鉄粉粒子を製造して、それを
    プレスすることにより前記磁束導通部材を作る工程を含
    む、電機子製造方法。
17. 【請求項１７】界磁発生装置と組み合わして電磁トラン
    スジューサを構成する電磁トランスジューサ用電機子の
    製造方法において、 （ａ）多数の絶縁微小鉄粉粒子を製造し、その所定量を
    プレスすることにより、複数の個々の細長い高透磁率の
    磁束導通部材を作り準備すること、 （ｂ）各々が複数の平行な電線により形成されたｎ個の
    所定長さの電線束を準備すること、 （ｃ）表面に複数のスロットをもったシリンダを具備
    し、前記スロットが前記シリンダの長手方向に平行に延
    び、かつ該シリンダの円周に均一の間隔をもって配置さ
    れている巻線マンドレルを設けること、 （ｄ）前記磁束導通部材と同じ厚みと幅をもった複数の
    刃を、その各一端が前記スロットの１つの中に位置し、
    各他端が前記シリンダの表面から突出して、隣接する前
    記刃の間に１つの空間が形成されるように設けること、 （ｅ）前記ｎ個の電線束の第１の電線束を、前記隣接す
    る刃の間に形成された第１の空間に、該第１の電線束の
    長さ方向中心点が前記空間の中間点にほぼ位置するよう
    に挿入すること、 （ｆ）前記ｎ個の電線束の第２から第ｎ番の電線束を、
    前記シリンダの円周回りの第１の方向に隣接して形成さ
    れる第２から第ｎ番の空間に順次に、それぞれの電線束
    の長さ方向中心点が、対応する空間の中間点に位置する
    ように挿入すること、 （ｇ）前記第１の電線束の２つの端部を前記第１の方向
    に前記第２から前記ｎ番の電線束の下を通して前記第ｎ
    番の空間の次に隣接する第ｎ＋１番の空間に向かって延
    ばし、その２つの端部を前記第ｎ＋１番の空間に挿入し
    て、前記２つの端部を引っ張って、前記第１の空間と第
    ｎ＋１番の空間の間にループを形成すること、 （ｈ）前記第２から第ｎ番の電線束の各々に対して前記
    工程（ｇ）を繰り返し、各電線束について、その２つの
    端部を前記第１の方向に前記次に隣接する空間に向かっ
    て延ばして該空間に挿入し、その２つの端部を引っ張っ
    てループを形成すること、 （ｉ）前記第１から第ｎ番の電線束が前記シリンダの円
    周を回って最後の空間に挿入されるまで、前記工程
    （ｇ）と（ｈ）を繰り返すこと、 （ｊ）前記第１から第ｎ番の電線束がそれぞれ前記最後
    の空間に挿入された後に、前記第１から第ｎ番の電線束
    の端部を成端すること、 （ｋ）前記シリンダのスロットから前記刃を取り除くこ
    と、 （ｌ）前記第１から第ｎ番の電線束を前記シリンダから
    分離して、前記工程（ｃ）から（ｋ）により編組された
    前記電線束により分布巻線構成を形成し、該分布巻線構
    成が、複数の互いに間隔をとった細長い巻線セグメント
    をもった実質的に円筒状の枠形に形成され、前記巻線セ
    グメントの隣接するセグメントが互いに接続され、かつ
    複数の開放空間を備え、各開放空間の一方の側に配設さ
    れる電線セグメントがその開放空間の他方の側に配設さ
    れる電線セグメントとは異なる電線セグメントとなるよ
    うに前記分布巻線構成を形成すること、 （ｍ）ついで、前記複数の磁束導通部材を前記複数の開
    放空間に、１つの開放空間に少なくとも１つの磁束導通
    部材があるような関係に挿入して巻線／磁束導通部材組
    立体を構成し、前記開放空間に挿入された各磁束導通部
    材が前記界磁発生装置により発生される磁束の前記電機
    子を通る磁路を構成するようにすること、 （ｎ）前記巻線／磁束導通部材組立体の回りに電気的に
    非導通性の結合剤を施して、実質的に剛性の構造とす
    る、 の各工程を含む、前記電磁トランスジューサ用電機子の
    製造方法。
18. 【請求項１８】界磁発生装置と組み合わして電磁トラン
    スジューサを構成する電磁トランスジューサ用電機子の
    製造方法にして、 （ａ）複数の個々の細長い高透磁率の磁束導通部材を予
    め準備すること、 （ｂ）各々が複数の実質的に平行な電線により形成さ
    れ、所定の長さをもった電線束をｎ個、ここでｎは２相
    巻線の場合は少なくとも２、３相巻線の場合は少なくと
    も３とする、を準備すること、 （ｃ）前記ｎ個の電線束を巻回して、複数の細長い開放
    空間を備え分布巻線の形状をもち、各開放空間の一方の
    側に配設される電線束がその開放空間の他方の側に配設
    される電線束とは異なる電線束となるように前記ｎ個の
    電線束が巻回された分布巻線構成を形成すること、 （ｄ）前記複数の開放空間に前記複数の磁束導通部材
    を、１つの開放空間に少なくとも１つの磁束導通部材が
    あるような関係に挿入して、各磁束導通部材が前記界磁
    発生装置により発生する磁束の前記電機子を通る磁路を
    与えるように、巻線／磁束導通部材組立体を構成するこ
    と、 の各工程を有する前記電磁トランスジューサ用電機子の
    製造方法。
19. 【請求項１９】界磁発生装置と組み合わして電磁トラン
    スジューサを構成する電磁トランスジューサ用電機子の
    製造方法にして、 （ａ）多数の絶縁微小鉄粉粒子を製造し、その所定量を
    プレスすることにより、複数の個々の細長い高透磁率の
    磁束導通部材を作り準備すること、 （ｂ）各々が複数の平行な電線により形成されたｎ個の
    所定長さの電線束を準備すること、 （ｃ）表面に複数のスロットをもったシリンダを具備
    し、前記スロットが前記シリンダの長手方向に平行に延
    び、かつ該シリンダの円周に均一の間隔をもって配置さ
    れている巻線マンドレルを設けること、 （ｄ）前記磁束導通部材と同じ厚みと幅をもった複数の
    刃を、その各一端が前記スロットの１つの中に位置し、
    各他端が前記シリンダの表面から突出して、隣接する前
    記刃の間に１つの空間が形成されるように設けること、 （ｅ）前記ｎ個の電線束の第１の電線束を、前記隣接す
    る刃の間に形成された第１の空間に、該第１の電線束の
    長さ方向中心点が前記空間の中間点にほぼ位置するよう
    に挿入すること、 （ｆ）前記ｎ個の電線束の第２から第ｎ番の電線束を、
    前記シリンダの円周回りの第１の方向に隣接して形成さ
    れる第２から第ｎ番の空間に順次に、それぞれの電線束
    の長さ方向中心点が、対応する空間の中間点に位置する
    ように挿入すること、 （ｇ）前記第１の電線束の２つの端部を前記第１の方向
    に前記第２から前記ｎ番の電線束の下を通して前記第ｎ
    番の空間の次に隣接する第ｎ＋１番の空間に向かって延
    ばし、その２つの端部を前記第ｎ＋１番の空間に挿入し
    て、前記２つの端部を引っ張って、前記第１の空間と第
    ｎ＋１番の空間の間にループを形成すること、 （ｈ）前記第２から第ｎ番の電線束の各々に対して前記
    工程（ｇ）を繰り返し、各電線束について、その２つの
    端部を前記第１の方向に前記次に隣接する空間に向かっ
    て延ばして該空間に挿入し、その２つの端部を引っ張っ
    てループを形成すること、 （ｉ）前記第１から第ｎ番の電線束が前記シリンダの円
    周を回って最後の空間に挿入されるまで、前記工程
    （ｇ）と（ｈ）を繰り返すこと、 （ｊ）前記第１から第ｎ番の電線束がそれぞれ前記最後
    の空間に挿入された後に、前記第１から第ｎ番の電線束
    の端部を成端すること、 （ｋ）前記工程（ｃ）から（ｋ）により編組された前記
    電線束による分布巻線構成を形成し、該分布巻線構成
    が、複数の互いに間隔をとった細長い巻線セグメントを
    もった実質的に円筒状の枠形に形成され、前記巻線セグ
    メントの隣接するセグメントが互いに接続され、かつ複
    数の開放空間を備え、各開放空間の一方の側に配設され
    る電線セグメントがその開放空間の他方の側に配設され
    る電線セグメントとは異なる電線セグメントとなるよう
    に前記分布巻線構成を形成すること、 （ｌ）前記シリンダのスロットから前記刃を取り除き、
    前記複数の磁束導通部材を前記複数の開放空間に、１つ
    の開放空間に少なくとも１つの磁束導通部材があるよう
    な関係に挿入して巻線／磁束導通部材組立体を構成し、
    前記開放空間に挿入された各磁束導通部材が前記界磁発
    生装置により発生された磁束の前記電機子を通る磁路を
    形成するようにすること、 （ｍ）ついで、前記巻線／磁束導通部材組立体の回りに
    電気的に非導通性の結合剤を施して、実質的に剛性の構
    造とすること、 の各工程を含む、前記電磁トランスジューサ用電機子の
    製造方法。
20. 【請求項２０】請求項19の方法において、前記工程
    （ｋ）が、前記電線束を加熱する工程をさらに含む電機
    子製造方法。