(57)【要約】【課題】  回転電機の性能や信頼性が向上した小型の回転電機を得る。【解決手段】  磁極１１を備えた固定子と、この固定子の内部で回転するアマチュア２０を備えた回転電機であって、アマチュア２０は、アマチュアコイル２３が接続された接続部４４を有する整流子片４０を周方向に複数個配設して構成された整流子２２と、整流子片４０間に接続されるとともに、接続部４４の外径側であって、環状部材６０の内径側に配設されるコンデンサ７０を備え、コンデンサ７０の電極端子７１は、弾性部材８０によって接続部４４の外径側に押圧されて接続部４４と電気的に接続されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極を備えた固定子と、この固定子の内部で回転するアマチュアを備えた回転電機であって、前記アマチュアは、アマチュアコイルが接続された接続部を有する整流子片を周方向に複数個配設して構成された整流子と、前記整流子片間に接続されるとともに、前記接続部の外径側であって、環状部材の内径側に配設されるコンデンサを備え、前記コンデンサの電極端子は、弾性部材によって前記接続部の外径側に押圧されて前記接続部と電気的に接続されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
環状部材は、コンデンサの電極端子の周方向の移動を規制する位置決め部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
環状部材は、接続部に対する周方向の移動を規制する回り止め部を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の回転電機。
【請求項４】
環状部材は、接続部に対する軸方向の移動を規制する抜け止め部を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の回転電機。
【請求項５】
弾性部材は、金属材料で形成されたバネ部材であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回転電機。
【請求項６】
環状部材と弾性部材とコンデンサとは、電気絶縁性の樹脂によって一体成形されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の回転電機。
【請求項７】
コンデンサは、略直方体形状であって、電極端子が両端面に構成されたチップコンデンサであって、前記コンデンサは周方向に略均等の位置に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の回転電機。
【請求項８】
環状部材は、接続部の他端側から挿入可能に構成されてなることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の回転電機。
【請求項９】
接続部の外径側は、軸方向に傾斜した傾斜面を有していることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の回転電機。
【請求項１０】
コンデンサの電極端子は、接続部の傾斜面と同方向に傾斜させた傾斜面を有していることを特徴とする請求項９に記載の回転電機。
【請求項１１】
アマチュアは、同電位であるべき整流子片同士が電気的に接続される均圧線を備え、整流子片間に接続されるコンデンサの個数は、均圧線の個数の略１／２であって、前記コンデンサは周方向に略均等の位置に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、整流子の整流子片間にコンデンサが接続されたアマチュアを備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のモータ（回転電機）は、火花放電を低減するために、チップコンデンサを回路基板に半田で半田付けし、この回路基板をコミュテータ（整流子）に半田で半田付けすることにより、コミュテータの隣接するセグメント（整流子片）同士をそれぞれチップコンデンサで接続するものであり、
回路基板の軸方向の表面にチップコンデンサを半田付けして、ロータ（アマチュア）のコミュテータの軸方向の一端側の外周付近に、前記回路基板を半田付けして固定するものであった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９７７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の回転電機は、回路基板を、整流子の軸方向の一端側の外周付近に配設している点においては、整流子の軸方向の側面にコンデンサを配設するような構成のものと比較して、回転電機の全長を比較的小型にできる構成のものとなっている。
しかしながら、コンデンサを回路基板に半田付けし、その回路基板を整流子に半田付けしているため、半田付けをする個所が多数であり組立性が悪く、高価であった。
また、半田を用いているため、温度が高くなるような回転電機においては、回路基板と整流子の間、コンデンサと回路基板の間の半田が溶融して、コンデンサの接続が不安定になって火花放電を低減できないなど、性能が低下する虞があった。
また、コンデンサは、回路基板に半田付けで取付されているだけであるため、半田が溶融した場合や、アマチュアの遠心力が大きくなると、半田、コンデンサおよび回路基板が、回転電機の内部で飛散して各部に損傷を与えたり、絶縁性や性能が低下するほか、飛散した物や損傷した物が、回転電機の空隙（エヤーギャップ）に入ると、アマチュアがロック（拘束）して、アマチュアが回転不能になる虞があるなど、回転電機の性能や信頼性が低下するなどの問題があった。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、回転電機の性能や信頼性が向上した小型の回転電機を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る回転電機においては、磁極を備えた固定子と、この固定子の内部で回転するアマチュアを備えた回転電機であって、アマチュアは、アマチュアコイルが接続された接続部を有する整流子片を周方向に複数個配設して構成された整流子と、整流子片間に接続されるとともに、接続部の外径側であって、環状部材の内径側に配設されるコンデンサを備え、コンデンサの電極端子は、弾性部材によって接続部の外径側に押圧されて接続部と電気的に接続されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、回転電機の性能や信頼性が向上した小型の回転電機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機の断面図である。
【図２】図１の整流子付近の要部説明図である。
【図３】図２の要部断面図である。
【図４】図３の環状部材の平面図である。
【図５】図４の環状部材に弾性部材とコンデンサを組付けた平面図である。
【図６】整流子片間に接続されるコンデンサの配置を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る整流子付近の要部説明図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係るコンデンサと均圧線の配置を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る整流子付近の要部説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係る整流子付近の要部説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
実施の形態１を図１〜図６に基づいて説明する。なお、以下の各図において同一または相当部分には同一符号を付して説明する。
図１は、回転電機であるブラシ付モータの断面図であって、電動パワーステアリング装置用モータなどに用いられるものである。図２は、図１の整流子付近の要部説明図、図３は、図２の要部断面図、図４は、図３の環状部材の平面図、図５は、図４の環状部材に弾性部材とコンデンサを組付けた平面図、図６は、整流子片間に接続されるコンデンサの配置を示す説明図である。
図１は、ブラシ付モータ１００（回転電機）であって、有底円筒状のヨーク１０の内周面に、磁極である４個の永久磁石１１が、樹脂製のホルダ１２とともに固定されて固定子を構成している。
アマチュア２０は、シャフト２１に固定された整流子２２およびコア２４を備えており、コア２４に備えた２２個のスロットには、重巻で巻回されたアマチュアコイル２３を有し、アマチュアコイル２３の端部は、整流子２２に備えた整流子片４０の一端側（コア２４の側）に接続されている。
ヨーク１０と嵌合するハウジング３０には、ブラシホルダが固定されており、ブラシホルダに保持された４個のブラシ３３は、スプリング３２によって外径側から軸心側に向かって付勢されて、ブラシ３３は、整流子２２の外周面（摺接部４３）を摺接する。
ブラシ３３は、外部リード線３４を介して電源に接続されている。
コア２４の外周面と永久磁石１１の内周面との間には空隙を有しており、シャフト２１の両端付近のベアリング１３およびベアリング３１によって、アマチュア２０は回転自在に支持されている。
【００１０】
図２のように、整流子２２は、周方向に複数個配設された整流子片４０を、ベース樹脂４１で一体成形したモールド整流子である。周方向に２２個の整流子片４０が配設され、それら整流子片４０を保持（固定）するとともに、それら整流子片４０の間を絶縁するベース樹脂４１によって一体化されて構成されている。ベース樹脂４１の内径側にシャフト２１が圧入される。
整流子片４０は、銅合金材で構成され、軸方向の一端側（コア２４の側）にはフック４２を、他端方向にはブラシ３３が摺接する摺接部４３を備えている。
爪状に形成されたフック４２に係止されたアマチュアコイル２３は、ヒュージングによって折曲されるフック４２のアマチュアコイル２３側の面４２ｂによって、整流子片４０の側に押圧され、図２のように、アマチュアコイル２３は整流子片４０と接続されている。
ヒュージング後のフック４２の外径側の面（外周面）を、接続部４４と称している。
なお、フック４２および接続部４４は、整流子片４０と一体であって、それぞれ周方向に２２個備えている。
図１のように、接続部４４の軸方向の両側には、ブラシ３３（ブラシホルダ）と、アマチュアコイル２３が巻回されたコア２４が配設されており、接続部４４の外径側の空間部分に、コンデンサ７０、弾性部材８０、環状部材６０が径方向に配設されている。
接続部４４の外径側の空間部分に、コンデンサ７０などを径方向に配設したため、整流子２２の軸方向の側面にコンデンサ７０などを配設するような構成のものと比較して、空いている空間部分を有効に活用することができて、ブラシ付モータ１００（回転電機）を小型に構成することができる。
【００１１】
図２、図３のように、接続部４４の外径側にはコンデンサ７０と弾性部材８０と環状部材６０が配設されている。環状部材６０の内径側に、弾性部材８０とコンデンサ７０が配設されている。
なお、軸心（シャフト２１の中心）から径方向に遠ざかる側を外径側、近づく側を内径側としている。
環状部材６０の内径側にコンデンサ７０などが配設されているため、外径側に配設された環状部材６０によって、アマチュア２０の回転に伴う遠心力によるコンデンサ７０などの飛散を効果的に防止できて、回転電機の性能や信頼性を向上することができる。
コンデンサ７０の電極端子７１は、弾性部材８０によって接続部４４の外径側の面に向かって押圧されて、その押圧力によって、電極端子７１は接続部４４と電気的に接続され、整流子片４０同士がコンデンサ７０で接続されている。
コンデンサ７０の電極端子７１を整流子片４０（接続部４４）に直接接続する構成であるため小型で、部品点数や接続個所が少なく安価に構成でき、また、コンデンサ７０がアマチュアコイル２３に近接して配設されているため、コンデンサ７０の効果をより大きく得ることができて、性能も向上する。
電極端子７１を接続部４４に押圧して構成しているため、コンデンサ７０を半田などを用いずに接続できて組立工数を削減でき、また、半田などの熱によるコンデンサ７０の劣化がなく性能も向上する。
半田による接続を併用する場合には、高温半田とし、もし半田が溶融した場合においても、接続部４４の外径側に環状部材６０を備えているので半田の飛散が抑制され、また、押圧力によってコンデンサ７０が接続されているために、信頼性や性能も向上する。
アマチュアコイル２３をヒュージングにより接続した後のフック４２の表面（接続部４４）に、コンデンサ７０の電極端子７１を押圧する構成であるため、コンデンサ７０は、ヒュージング時（溶接時）の熱の影響を受けずコンデンサ７０が劣化せず、また、アマチュアコイル２３が接続された接続部４４の外径側が押圧されているため、遠心力によるアマチュアコイル２３の浮き上がりも防止ですることがきて、性能や信頼性を向上できる。
【００１２】
コンデンサ７０は、略直方体形状であって、その両端面に電極端子７１が形成されたチップコンデンサであって、図６のように、１１個のコンデンサ７０は、周方向に均等の位置に配設されている。
チップコンデンサの電極端子７１を整流子片４０に直接接続したので、リード線を備えたリード線付きコンデンサのようにリード線が無いために小型で、遠心力や振動によるリード線の断線に対する信頼性も向上できる。
コンデンサ７０は、周方向に均等の位置に配設されているので、アマチュア２０の回転バランスが良いため、回転電機の騒音を低減でき、性能が向上する。
【００１３】
図４は、環状部材６０であって、電気絶縁性の樹脂で構成されており、その内径側にコンデンサ７０の電極端子７１が周方向の移動するのを規制する位置決め部６１を一体に備えている。
位置決め部６１は、コンデンサ７０の外形と略同寸法の１１個の凹部であって、凹部内に収納されたコンデンサ７０が周方向に移動するのを簡単な構成で防止することができる。
環状部材６０は、接続部４４に対する環状部材６０の周方向の移動を規制する回り止め部６３を、環状部材６０と一体に備えている。
回り止め部６３は、周方向に隣接するフック４２の間に配設される１１個の凸部で構成されており、図３のように、回り止め部６３（凸部）が接続部４４の周方向の側面（フック４２の周方向の側面）と当接して、環状部材６０が周方向に移動するのを簡単な構成で防止することができる。
環状部材６０は、接続部４４に対する環状部材６０の軸方向の移動を規制する抜け止め部６５を環状部材６０と一体に備えている。
抜け止め部６５として、段部４５の軸方向の面に当接する当接部６５ａと、フック４２の周方向の側面の切削時に形成された整流子片４０の内径側に窪んだ凹部４６に係合する係合部６５ｂとを備えている。
係合部６５ｂは、環状部材６０を軸方向に挿入する時に、外形方向に撓むことができる爪形状に形成されている。
環状部材６０は、当接部６５ａによって、環状部材６０がコア２４の側に軸方向の移動をするのを防止し、係合部６５ｂによって、環状部材６０が摺接部４３の側に軸方向の移動をするのを簡単な構成で防止することができる。
環状部材６０に、当接部６５ａと係合部６５ｂとを備えることで、環状部材６０の軸方向の両側への移動を防止することができる。
【００１４】
弾性部材８０は、ゴム材で構成され、その弾性力によって、コンデンサ７０の電極端子７１を接続部４４の外径側に押し付けることで、コンデンサ７０は、接続部４４（整流子片４０）と電気的に接続される。
弾性部材８０を備えているので、簡単な構成で押圧することができるとともに、ヒュージング後の接続部４４（フック４２の外周面）の径方向寸法にばらつきがあった場合でも、弾性力によって寸法ばらつきを吸収できて、接続の信頼性が向上する。
回転電機１の種類や用途によっては、弾性部材８０の付近の温度が高くなる場合があるが、その場合は、図７に示すような、金属材料で形成された爪状のバネ部材８０ａからなる弾性部材８０を使用することで、熱によって弾性力が低下せず、接続の信頼性が向上する。
また、弾性部材８０の付近の温度が低く、環状部材６０に作用する遠心力も小さい場合には、環状部材６０自体をゴム材で構成して、環状部材６０に弾性部材８０の機能を合わせ持たせることで、安価に構成できる。
なお、ゴム材が、コンデンサ７０の両端面の電極端子７１の間に渡って接触する場合には、電気絶縁性のゴム材を使用する。
【００１５】
図５のように、環状部材６０と弾性部材８０とコンデンサ７０とが組み立てられる。
図５のように予め組立てられた状態で、その中心付近に、図５の紙面の上方から、図１に記載されたアマチュア２０が挿入される。
アマチュア２０は、図１の紙面左側から軸方向に、シャフト２１、整流子２２、コア２４（コア２４には、アマチュアコイル２３を備え、アマチュアコイル２３の端部は整流子片４０に接続されている。）を備えており、上記の図５の状態のものに対して、シャフト２１の紙面左側からアマチュア２０が挿入される。
このように挿入して組立てることで、環状部材６０の回り止め部６３は、周方向に隣接するフック４２の間に配設され、環状部材６０の爪形状の係合部６５ｂは、段部４５を径方向に乗り越えて凹部４６と係合し、環状部材６０の当接部６５ａは、段部４５の軸方向の面に当接する。
このように組立てられて、コンデンサ７０の電極端子７１は、弾性部材８０によって接続部４４の外径側に押圧されて、接続部４４と電気的に接続される。
このように、環状部材６０は、接続部４４の他端側（摺接部４３の側）から挿入することができるように構成されてなっている。
図１のように、接続部４４の直径は、コア２４の直径よりも小さく、接続部４４の外径側の空間部分に、図５に記載のコンデンサ７０などを、接続部４４の他端側から挿入して配設できる構成であるため、組立性が良く、装置を小型に構成できる。
また、コンデンサ７０を備えないアマチュア２０に対して、必要によって、上記のように接続部４４の他端側から挿入して、コンデンサ７０を追加で接続することができて、この場合はアマチュア２０の共用化を図ることができる。
段部４５を備えているため、当接部６５ａの内径寸法を摺接部４３の外径寸法よりも大きく構成できて、環状部材６０の挿入時に、当接部６５ａの内径によって摺接部４３の面に損傷を与えないため、ブラシ騒音が悪化することもない。
【００１６】
なお、図５に記載された環状部材６０と弾性部材８０とコンデンサ７０とを、電気絶縁性の樹脂によって一体成形して構成することで、予め一体化されているために組立性を向上することができる。
また、成形金型に、弾性部材８０とコンデンサ７０とを配設して、電気絶縁性の樹脂によって一体成形して、環状部材６０を一体成形時に前記樹脂によって構成することで、予め環状部材６０を備える必要がなく部品点数が減少し、環状部材６０と弾性部材８０とコンデンサ７０とを予め組立てる必要もないため、組立性が良く、安価に構成できる。
【００１７】
図１、図２のように、接続部４４の外径側は、図のように軸方向に傾斜（θ）した傾斜面４４ａを有しているため、接続部４４の外径側にコンデンサ７０の電極端子７１を容易に挿入して配設することができて、組立性が向上する。
また、傾斜面４４ａを備えることで、コンデンサ７０がコア２４の側に抜け落ちることを防止でき、そのために、環状部材６０が、コア２４の側に移動するのを防止するための当接部６５ａを不要とすることができ、また、段部４５も不要とできて、小型、安価に構成できる。
図１、図２のように、コンデンサ７０の電極端子７１は、接続部４４の傾斜面４４ａと同方向に傾斜（θ）した傾斜面７１ａを有しており、接続部４４の外径側に電極端子７１を容易に挿入して配設できて、組立性が良い。
傾斜面４４ａと傾斜面７１ａの両者を備えることで、組立性がより向上し、また接続の信頼性が向上する。
フック４２や電極端子７１に予めスズメッキなどを施したり、接続部４４と電極端子７１の接触部分にコーティングを行なうことで、腐食などが抑制されて信頼性が向上する。
【００１８】
このように構成されたブラシ付モータ１の動作について説明する。ブラシ付モータ１に備えた外部リード線３４が電源（駆動装置）に接続されており、外部リード線３４に接続されたブラシ３３が摺接する整流子片４０を介して、アマチュアコイル２３は通電される。アマチュアコイル２３に通電されたアマチュア２０と永久磁石１１（磁極）との電磁作用によって回転力が発生し、シャフト２１が回転する。この回転力によって、車両のステアリングの操舵力を補助することができる。
整流子片４０間（整流子片４０同士）にコンデンサ７０を接続したので、ブラシ３３の整流火花を低減できて、ブラシ３３の寿命が向上し、整流火花によるノイズも低減することができる。
整流火花を低減できるため、銅量の多いブラシ３３を使用することができて、高出力で小型のブラシ付モータ１とすることができる。
【００１９】
実施の形態２．
実施の形態２を図７に基づいて説明する。図７は、整流子付近の要部説明図であり、実施の形態２は、実施の形態１に対して、主に、整流子片４０の形状が異なっている。
実施の形態１では、整流子片４０にフック４２を備えていたが、実施の形態２では、整流子片４０にライザ４７を一体に備えている。ライザ４７は、図７のように、摺接部４３に対して、略直角方向で外径側に放射状に延びて構成されている。
周方向に隣接するライザ４７の間は、ベース樹脂４１によって絶縁されて一体化されている。
ライザ４７は、フック４２と同様に２２個が周方向に配設され、その外周面から軸芯方向に向かってアマチュアコイル２３が挿入されるコイル溝を備えている。
アマチュアコイル２３が溶接などで接続されたライザ４７の外径側の面（外周面）に接続部４４を備えている。
接続部４４の外径側には、実施の形態１と同様に、コンデンサ７０、弾性部材８０、環状部材６０を備えており、実施の形態１と同様に軸方向から組立てすることができる。
環状部材６０には、実施の形態１と同様の位置決め部６１、当接部６５ａを一体に備えている。
環状部材６０の回り止め部６３は、上記コイル溝やライザ４７に設けた凹部に係合する凸部で構成されており、環状部材６０が周方向に移動するのを防止する。
環状部材６０には、段部４５の軸方向の反対側（コア２４の側）の面に係合する係合部６５ｃを備えており、係合部６５ｃは、接続部４４の外形方向に撓むことができる爪形状で形成されている。当接部６５ａと係合部６５ｃとを備えることで、環状部材６０はライザ４７の両側を挟むように配設されて、環状部材６０の軸方向の両側への移動が防止できる。
弾性部材８０は、金属材料で形成されたバネ部材８０ａで構成されているため、弾性部材８０の付近の温度が高くなる場合でも弾性力（押圧力）が低下せず、接続の信頼性が向上する。
【００２０】
実施の形態３．
実施の形態３を図８に基づいて説明する。図８は、整流子片間に接続されたコンデンサと均圧線の配置を示す説明図である。実施の形態３は、実施の形態１に対して、接続されるコンデンサ７０の個数が異なっており、また、均圧線５０を備えている。
実施の形態１では、コンデンサ７０は１１個であったが、実施の形態３では、６個となっており、コンデンサ７０は周方向（回転方向）に略均等の位置に配設されている。
整流子２２の一端側（コア２４の側）の側面には、同電位であるべき整流子片４０同士が電気的に接続される均圧線５０が１１本配設されており、均圧線５０は、１８０度離れた整流子片４０同士を接続している。
均圧線５０は、同電位であるべき整流子片４０同士を接続するため、１８０度離れた整流子片４０同士を接続しており、コンデンサ７０の個数を、均圧線５０の個数（本数）の略１／２として、１８０度反対側の位置には基本的にコンデンサ７０を接続しないようにし、かつ、コンデンサ７０を周方向に略均等の位置に配設することで、コンデンサ７０の数が少なく安価で、実施の形態１の１１個のコンデンサ７０の場合と同程度の火花放電の低減効果を得ることができ、しかも、コンデンサ７０は、周方向に略均等の位置に配設されているため、アマチュア２０の回転時のアンバランス量が小さく、アマチュア２０のアンバランスによる騒音も低減することができる。
なお、１８０度反対側のいずれにもコンデンサ７０が接続されていない個所があるが、接続されていない個所が連続して存在しておらず、重巻であるため影響は少ない。
【００２１】
なお、実施の形態３では、整流子片４０の個数が２２個、均圧線５０の個数が１１個、コンデンサ７０の個数が６個の実施例を示したが、例えば、整流子片４０の個数が２４個、均圧線５０の個数が１２個の場合は、コンデンサ７０の個数を６個として、コンデンサ７０の個数は均圧線５０の個数の１／２とし、コンデンサ７０は、周方向に均等の位置に配設して構成することができて、上記効果を更に向上させることができる。
なお、上記４極２４スロット２４セグメントの場合は、４極２２スロット２２セグメントと比較して、トルクリップルの大きき大きくなる。
【００２２】
実施の形態４．
実施の形態４を図９に基づいて説明する。図９は、整流子付近の要部説明図であり、実施の形態４は、実施の形態１に対して、主に、整流子片４０（フック４２）の形状が異なっている。
実施の形態１では、段部４５を備えていたが、実施の形態４では、段部４５を備えておらず、また、接続部４４の外径側は、軸方向に傾斜した傾斜面４４ａを有しておらず摺接部４３の面と平行に構成されている。
接続部４４の外径側には、コンデンサ７０、環状部材６０を備えており、実施の形態１と同様に軸方向から組立てすることができる。
環状部材６０は、電気絶縁性のゴム材で構成されており、環状部材６０は、弾性部材８０の機能を兼ね備えているため、部品点数や組立工数が少なく安価に構成できる。
ゴム材の弾性力によって、フック４２の外周面の寸法ばらつきも吸収することができる。
環状部材６０の抜け止め部６５は、フック４２の摺接部４３の側の先端部４２ａに当接する当接部６５ａであって、環状部材６０がコア２４の側に軸方向の移動するのを防止できる。
段部４５を備えておらず、整流子２２が小型で、アマチュア２０の慣性モーメントを低減することができる。
接続部４４の外径側には、傾斜面４４ａを備えていないが、環状部材６０はゴム材で構成されているため、その弾性力によって容易に挿入することができる。
また、ゴム材で構成されているので、環状部材６０を軸方向から組立するときに、摺接部４３に損傷を与えず、ブラシの騒音の悪化もない。
【００２３】
実施の形態５．
実施の形態５を図１０に基づいて説明する。図１０は、整流子付近の要部説明図であり、実施の形態５は、実施の形態１に対して、主に、環状部材６０の形状が異なっている。
実施の形態１では、段部４５を備えていたが、実施の形態５では、段部４５を備えていない。また、環状部材６０には、位置決め部６１、回り止め部６３、抜け止め部６５を備えていない。更に、別部品としての弾性部材８０も備えていない。
環状部材６０は、リング形状の薄板鋼板であって、その表面に電気絶縁性の接着剤などを塗布したり、コンデンサ７０との間に絶縁シートを介在させて構成されている。
コンデンサ７０は、接続部４４の外径側に接着剤などを用いて、接続部４４と電極端子７１の電気的な接続を阻害しないように仮止めしたり、治具を用いて位置決めして、図１０（ａ）の矢印ように環状部材６０を軸方向から挿入することで、図１０（ｂ）のように組立てられる。
半田を用いて、接続部４４と電極端子７１の仮止めを行なっても良い。
環状部材６０の内周面は、図１０のように軸方向に傾斜しており挿入が容易で、環状部材６０の軸方向の挿入量（挿入位置）を変化させることによって、押圧力の大きさを調整（管理）することができ、寸法ばらつきを吸収することができる。
環状部材６０は、金属材料で構成されているので温度や経年劣化に対しても優れており、薄板鋼板で構成されたリング状の環状部材６０であるので、環状部材６０自体の弾性力で、弾性部材８０の機能を兼ね備えることができるとともに、温度や遠心力に対する強度も優れたものとできて、性能や信頼性が高く、構成が簡単で部品点数も少なく構成できる。
リング形状の環状部材６０の内周面に、プレス加工などで凸部を形成することで、位置決め部６１を備えることもできる。
【００２４】
上記各実施の形態において、同一構成の部分は同様の効果を奏するものである。
また、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なものである。
【符号の説明】
【００２５】
１００  ブラシ付モータ（回転電機）、  １１  磁極、  ２０  アマチュア、  ２２  整流子、  ２３  アマチュアコイル、  ４０  整流子片、  ４４  接続部、  ４４ａ  傾斜面、  ５０  均圧線、  ６０  環状部材、  ６１  位置決め部、  ６３  回り止め部、  ６５  抜け止め部、  ７０  コンデンサ、  ７１  電極端子、  ７１ａ  傾斜面、  ８０  弾性部材、  ８０ａ  バネ部材。
【図１】
2014193099.tif 000003
【図２】
2014193099.tif 000004
【図３】
2014193099.tif 000005
【図４】
2014193099.tif 000006
【図５】
2014193099.tif 000007
【図６】
2014193099.tif 000008
【図７】
2014193099.tif 000009
【図８】
2014193099.tif 000010
【図９】
2014193099.tif 000011
【図１０】
2014193099.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月20日(2014.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極を備えた固定子と、この固定子の内部で回転するアマチュアを備えた回転電機であって、前記アマチュアは、アマチュアコイルが接続され、その外径側には軸方向に傾斜した傾斜面を備えた接続部を有する整流子片を周方向に複数個配設して構成された整流子と、前記整流子片間に接続されるとともに、前記接続部の外径側であって、環状部材の内径側に配設されるコンデンサを備え、前記コンデンサの電極端子は、前記接続部の前記傾斜面と同方向に傾斜させた傾斜面を有しており、弾性部材によって前記接続部の外径側に押圧されて前記接続部と電気的に接続されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
環状部材は、コンデンサの電極端子の周方向の移動を規制する位置決め部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
環状部材は、接続部に対する周方向の移動を規制する回り止め部を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の回転電機。
【請求項４】
環状部材は、接続部に対する軸方向の移動を規制する抜け止め部を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の回転電機。
【請求項５】
弾性部材は、金属材料で形成されたバネ部材であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回転電機。
【請求項６】
環状部材と弾性部材とコンデンサとは、電気絶縁性の樹脂によって一体成形されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の回転電機。
【請求項７】
コンデンサは、略直方体形状であって、電極端子が両端面に構成されたチップコンデンサであって、前記コンデンサは周方向に略均等の位置に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の回転電機。
【請求項８】
環状部材は、接続部の他端側から挿入可能に構成されてなることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の回転電機。
【請求項９】
アマチュアは、同電位であるべき整流子片同士が電気的に接続される均圧線を備え、整流子片間に接続されるコンデンサの個数は、均圧線の個数の略１／２であって、前記コンデンサは周方向に略均等の位置に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の回転電機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に係る回転電機においては、磁極を備えた固定子と、この固定子の内部で回転するアマチュアを備えた回転電機であって、アマチュアは、アマチュアコイルが接続され、その外径側には軸方向に傾斜した傾斜面を備えた接続部を有する整流子片を周方向に複数個配設して構成された整流子と、整流子片間に接続されるとともに、接続部の外径側であって、環状部材の内径側に配設されるコンデンサを備え、コンデンサの電極端子は、接続部の傾斜面と同方向に傾斜させた傾斜面を有しており、弾性部材によって接続部の外径側に押圧されて接続部と電気的に接続されているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機の断面図である。
【図２】図１の整流子付近の要部説明図である。
【図３】図２の要部断面図である。
【図４】図３の環状部材の平面図である。
【図５】図４の環状部材に弾性部材とコンデンサを組付けた平面図である。
【図６】整流子片間に接続されるコンデンサの配置を示す説明図である。
【図７】この発明の参考例１に係る整流子付近の要部説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係るコンデンサと均圧線の配置を示す説明図である。
【図９】この発明の参考例２に係る整流子付近の要部説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る整流子付近の要部説明図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
参考例１．
参考例１．を図７に基づいて説明する。図７は、整流子付近の要部説明図であり、参考例１．は、実施の形態１に対して、主に、整流子片４０の形状が異なっている。
実施の形態１では、整流子片４０にフック４２を備えていたが、参考例１．では、整流子片４０にライザ４７を一体に備えている。ライザ４７は、図７のように、摺接部４３に対して、略直角方向で外径側に放射状に延びて構成されている。
周方向に隣接するライザ４７の間は、ベース樹脂４１によって絶縁されて一体化されている。
ライザ４７は、フック４２と同様に２２個が周方向に配設され、その外周面から軸芯方向に向かってアマチュアコイル２３が挿入されるコイル溝を備えている。
アマチュアコイル２３が溶接などで接続されたライザ４７の外径側の面（外周面）に接続部４４を備えている。
接続部４４の外径側には、実施の形態１と同様に、コンデンサ７０、弾性部材８０、環状部材６０を備えており、実施の形態１と同様に軸方向から組立てすることができる。
環状部材６０には、実施の形態１と同様の位置決め部６１、当接部６５ａを一体に備えている。
環状部材６０の回り止め部６３は、上記コイル溝やライザ４７に設けた凹部に係合する凸部で構成されており、環状部材６０が周方向に移動するのを防止する。
環状部材６０には、段部４５の軸方向の反対側（コア２４の側）の面に係合する係合部６５ｃを備えており、係合部６５ｃは、接続部４４の外形方向に撓むことができる爪形状で形成されている。当接部６５ａと係合部６５ｃとを備えることで、環状部材６０はライザ４７の両側を挟むように配設されて、環状部材６０の軸方向の両側への移動が防止できる。
弾性部材８０は、金属材料で形成されたバネ部材８０ａで構成されているため、弾性部材８０の付近の温度が高くなる場合でも弾性力（押圧力）が低下せず、接続の信頼性が向上する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
実施の形態２．
実施の形態２を図８に基づいて説明する。図８は、整流子片間に接続されたコンデンサと均圧線の配置を示す説明図である。実施の形態２は、実施の形態１に対して、接続されるコンデンサ７０の個数が異なっており、また、均圧線５０を備えている。
実施の形態１では、コンデンサ７０は１１個であったが、実施の形態２では、６個となっており、コンデンサ７０は周方向（回転方向）に略均等の位置に配設されている。
整流子２２の一端側（コア２４の側）の側面には、同電位であるべき整流子片４０同士が電気的に接続される均圧線５０が１１本配設されており、均圧線５０は、１８０度離れた整流子片４０同士を接続している。
均圧線５０は、同電位であるべき整流子片４０同士を接続するため、１８０度離れた整流子片４０同士を接続しており、コンデンサ７０の個数を、均圧線５０の個数（本数）の略１／２として、１８０度反対側の位置には基本的にコンデンサ７０を接続しないようにし、かつ、コンデンサ７０を周方向に略均等の位置に配設することで、コンデンサ７０の数が少なく安価で、実施の形態１の１１個のコンデンサ７０の場合と同程度の火花放電の低減効果を得ることができ、しかも、コンデンサ７０は、周方向に略均等の位置に配設されているため、アマチュア２０の回転時のアンバランス量が小さく、アマチュア２０のアンバランスによる騒音も低減することができる。
なお、１８０度反対側のいずれにもコンデンサ７０が接続されていない個所があるが、接続されていない個所が連続して存在しておらず、重巻であるため影響は少ない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
なお、実施の形態２では、整流子片４０の個数が２２個、均圧線５０の個数が１１個、コンデンサ７０の個数が６個の実施例を示したが、例えば、整流子片４０の個数が２４個、均圧線５０の個数が１２個の場合は、コンデンサ７０の個数を６個として、コンデンサ７０の個数は均圧線５０の個数の１／２とし、コンデンサ７０は、周方向に均等の位置に配設して構成することができて、上記効果を更に向上させることができる。
なお、上記４極２４スロット２４セグメントの場合は、４極２２スロット２２セグメントと比較して、トルクリップルの大きき大きくなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
参考例２．
参考例２．を図９に基づいて説明する。図９は、整流子付近の要部説明図であり、参考例２．は、実施の形態１に対して、主に、整流子片４０（フック４２）の形状が異なっている。
実施の形態１では、段部４５を備えていたが、参考例２．では、段部４５を備えておらず、また、接続部４４の外径側は、軸方向に傾斜した傾斜面４４ａを有しておらず摺接部４３の面と平行に構成されている。
接続部４４の外径側には、コンデンサ７０、環状部材６０を備えており、実施の形態１と同様に軸方向から組立てすることができる。
環状部材６０は、電気絶縁性のゴム材で構成されており、環状部材６０は、弾性部材８０の機能を兼ね備えているため、部品点数や組立工数が少なく安価に構成できる。
ゴム材の弾性力によって、フック４２の外周面の寸法ばらつきも吸収することができる。
環状部材６０の抜け止め部６５は、フック４２の摺接部４３の側の先端部４２ａに当接する当接部６５ａであって、環状部材６０がコア２４の側に軸方向の移動するのを防止できる。
段部４５を備えておらず、整流子２２が小型で、アマチュア２０の慣性モーメントを低減することができる。
接続部４４の外径側には、傾斜面４４ａを備えていないが、環状部材６０はゴム材で構成されているため、その弾性力によって容易に挿入することができる。
また、ゴム材で構成されているので、環状部材６０を軸方向から組立するときに、摺接部４３に損傷を与えず、ブラシの騒音の悪化もない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
実施の形態３．
実施の形態３を図１０に基づいて説明する。図１０は、整流子付近の要部説明図であり、実施の形態３は、実施の形態１に対して、主に、環状部材６０の形状が異なっている。
実施の形態１では、段部４５を備えていたが、実施の形態３では、段部４５を備えていない。また、環状部材６０には、位置決め部６１、回り止め部６３、抜け止め部６５を備えていない。更に、別部品としての弾性部材８０も備えていない。
環状部材６０は、リング形状の薄板鋼板であって、その表面に電気絶縁性の接着剤などを塗布したり、コンデンサ７０との間に絶縁シートを介在させて構成されている。
コンデンサ７０は、接続部４４の外径側に接着剤などを用いて、接続部４４と電極端子７１の電気的な接続を阻害しないように仮止めしたり、治具を用いて位置決めして、図１０（ａ）の矢印ように環状部材６０を軸方向から挿入することで、図１０（ｂ）のように組立てられる。
半田を用いて、接続部４４と電極端子７１の仮止めを行なっても良い。
環状部材６０の内周面は、図１０のように軸方向に傾斜しており挿入が容易で、環状部材６０の軸方向の挿入量（挿入位置）を変化させることによって、押圧力の大きさを調整（管理）することができ、寸法ばらつきを吸収することができる。
環状部材６０は、金属材料で構成されているので温度や経年劣化に対しても優れており、薄板鋼板で構成されたリング状の環状部材６０であるので、環状部材６０自体の弾性力で、弾性部材８０の機能を兼ね備えることができるとともに、温度や遠心力に対する強度も優れたものとできて、性能や信頼性が高く、構成が簡単で部品点数も少なく構成できる。
リング形状の環状部材６０の内周面に、プレス加工などで凸部を形成することで、位置決め部６１を備えることもできる。