(57)【要約】【課題】ブラシの摺動騒音の発生を抑制し、整流子とブラシとの間で安定した摺動状態を得ることができる回転電機を提供する。【解決手段】直流モータに備えられた整流子２０の外周面は、凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面を有している。この凹凸面は、所定の回転速度で回転されている整流子２０の外周面に、マイクロビーズ５２が吹き付けられることにより形成される。このような整流子２０を有する直流モータの初期摩耗時には、整流子２０の外周面に摺接するブラシが凸部によって削られて生じたブラシ粉が凹部内に堆積して付着する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持された電機子に備えられた整流子と、
カーボンを含有し、前記整流子に向かって付勢されて前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子を介して前記電機子に給電を行うブラシと
を備えた回転電機であって、
前記整流子の外周面は、凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面を有することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記凹凸面は、前記凹凸面と前記ブラシとが摺接することにより、前記凸部によって前記ブラシが削られて生じたブラシ粉が前記凹部内に堆積して付着するように構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
回転可能に支持された電機子に備えられた整流子と、
カーボンを含有し、前記整流子に向かって付勢されて前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子を介して前記電機子に給電を行うブラシと
を備えた電動パワーステアリング用モータであって、
前記整流子の外周面は、凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面を有することを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機において、
前記凹凸面は、前記凹凸面と前記ブラシとが摺接することにより、前記凸部によって前記ブラシが削られて生じたブラシ粉が前記凹部内に堆積して付着するように構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
回転可能に支持された電機子に備えられた整流子と、
カーボンを含有し、前記整流子に向かって付勢されて前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子を介して前記電機子に給電を行うブラシと
を備えた回転電機の製造方法であって、
前記整流子の外周面に微粒子材を吹き付けることにより、該整流子の外周面に凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面を形成する凹凸面形成行程を備えたことを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の回転電機の製造方法において、
前記微粒子材は、その直径が２０［μｍ］乃至８００［μｍ］であることを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の回転電機の製造方法において、
前記整流子は、周方向に並んで配置される複数のセグメントを備えており、
前記凹凸面形成行程中に、前記セグメントの周方向両側のエッジ部に前記微粒子材が吹き付けられて、前記エッジ部がＲ形状に形成されることを特徴とする回転電機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電機に係り、詳しくは該回転電機の電機子に給電を行うブラシが摺接される整流子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシを備えた回転電機においては、整流子の外周面に摺接されるブラシから該整流子を介して電機子に給電が行われる。一般的に、ブラシはカーボン及び銅にて形成され、整流子は銅にて形成されている。そのため、回転電機の駆動時には、ブラシ中の銅と銅製の整流子の外周面とが凝着して摩擦係数が異常に増大するために、整流子の外周面におけるブラシの摺接が断続的となり、ブラシが加振されてしまう。こうして、ブラシが加振されることにより摺動騒音が発生する。このことは、このような回転電機を備えた車両における室内の騒音等を大きくしてしまう原因となる。
【０００３】
そこで、摺動騒音の発生を抑制する構成を備えた回転電機が特許文献１にて開示されている。特許文献１に記載の回転電機に備えられる整流子は、まず、その外周面が旋盤のバイトにて切削仕上げされる。次いで、整流子は回転され、該整流子の外周面にカーボン及び銅よりなるなじみ用ブラシが摺接される。この時、整流子の外周面には、該外周面と摺接することにより摩耗して削れたなじみ用ブラシのカーボン（ブラシ粉）が付着してカーボン膜が形成される。このように整流子の外周面にカーボン膜を形成することにより、ブラシ中の銅と整流子の外周面とが直接接触する面積を小さくして整流子の回転時にブラシ中の銅と整流子の外周面とが凝着することを抑制し、摺動騒音の発生を抑制する。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているように、整流子の外周面にカーボン製のなじみ用ブラシを摺接させて機械的にブラシ粉を付着させようとしても、例えば、旋盤のバイトにて鏡面処理された整流子の外周面には、カーボンは付着され難い。そこで、整流子の外周面にカーボンが付着され易い構成とした回転電機が、特許文献２にて開示されている。
【０００５】
特許文献２に記載の回転電機に備えられた整流子は、その外周面に、バイトを用いた振動切削により形成された網目状の凹凸面を備えている。この回転電機を駆動させると、整流子の外周面には、ブラシと整流子の外周面とが摺接することにより該ブラシが削られて生じたブラシ粉（カーボン）が凹凸面の凹部内に堆積して付着する。
【０００６】
また、摺動騒音が抑制されるように外周面がバイトを用いた切削によって所定の面粗さに形成された整流子を備えた回転電機が特許文献３に開示されている。特許文献３に開示されている回転電機の整流子は、バイトによる切削の後に、テープラッピング加工が施されている。
【特許文献１】特開２００３−１３４７４６号公報
【特許文献２】特開２００３−１８００５２号公報
【特許文献３】特開２００３−２３０２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２にて開示されているように、バイトを用いて整流子の外周面に網目状の凹凸面が形成される場合、バイトは、整流子の外周面上を移動されながら研削を行うため、形成された凹凸面は周方向に沿った鋸刃形状となってしまう。特許文献３に記載の回転電機に備えられた整流子も同様に、バイトを用いた切削を行っているため、その外周面には周方向に沿った鋸刃形状の凹凸面が形成されることになる。このように、整流子の外周面に形成された凹凸面が周方向に沿った鋸刃形状であると、整流子の回転方向によって摺動状態が異なり、整流子とブラシとの間で安定した摺動状態を得られないという問題があった。また、凹凸面が周方向に沿った鋸刃形状であると、整流子の回転方向によっては、ブラシが摩耗することにより生じたブラシ粉が整流子の外周面に付着し難くなってしまう虞がある。ブラシ粉が整流子の外周面に付着されないと、整流子の回転時にブラシ中の銅と整流子の外周面とが凝着して発生する摺動騒音を低減させることが困難となることがある。特許文献３にて開示されているように、整流子の外周面にテープラッピング加工を施したとしても、整流子の外周面には、ブラシの摺動方向に沿った溝が形成されるだけで、ブラシ粉の付着を促進することは難しい。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ブラシの摺動騒音の発生を抑制し、整流子とブラシとの間で安定した摺動状態を得ることができる回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、回転可能に支持された電機子に備えられた整流子と、カーボンを含有し、前記整流子に向かって付勢されて前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子を介して前記電機子に給電を行うブラシとを備えた回転電機であって、前記整流子の外周面は、凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面を有する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機において、前記凹凸面は、前記凹凸面と前記ブラシとが摺接することにより、前記凸部によって前記ブラシが削られて生じたブラシ粉が前記凹部内に堆積して付着するように構成されている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、回転可能に支持された電機子に備えられた整流子と、カーボンを含有し、前記整流子に向かって付勢されて前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子を介して前記電機子に給電を行うブラシとを備えた電動パワーステアリング用モータであって、前記整流子の外周面は、凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面を有する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の回転電機において、前記凹凸面は、前記凹凸面と前記ブラシとが摺接することにより、前記凸部によって前記ブラシが削られて生じたブラシ粉が前記凹部内に堆積して付着するように構成されている。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、回転可能に支持された電機子に備えられた整流子と、カーボンを含有し、前記整流子に向かって付勢されて前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子を介して前記電機子に給電を行うブラシとを備えた回転電機の製造方法であって、前記整流子の外周面に微粒子材を吹き付けることにより、該整流子の外周面に凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面を形成する凹凸面形成行程を備えた。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の回転電機の製造方法において、前記微粒子材は、その直径が２０［μｍ］乃至８００［μｍ］である。
請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載の回転電機の製造方法において、前記整流子は、周方向に並んで配置される複数のセグメントを備えており、前記凹凸面形成行程中に、前記セグメントの周方向両側のエッジ部に前記微粒子材が吹き付けられて、前記エッジ部がＲ形状に形成される。
【００１５】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、整流子の外周面は、凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面を有しているため、整流子は、凸部にてブラシと接触することになる。従って、整流子の外周面とブラシとの接触面積が小さくなり、ブラシと整流子の外周面との凝着を抑制することができる。また、凹部と凸部とは不規則に配置されているため、整流子の回転方向によって、摺動状態が変化することを防ぐことができる。その結果、ブラシの摺動騒音の発生を抑制し、整流子とブラシとの間で安定した摺動状態を得ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、凹凸面の凸部によってブラシが削られることにより生じたブラシ粉が、凹部内に堆積して付着するため、凹凸面の凹部がブラシ粉によって埋められて整流子の外周面が滑らかになる。従って、整流子とブラシとの間で安定した摺動状態が維持されると共に、ブラシの異常摩耗が防止される。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、整流子の外周面は、凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面を有しているため、整流子は、凸部にてブラシと接触することになる。従って、整流子の外周面とブラシとの接触面積が小さくなり、ブラシと整流子との凝着を抑制することができる。また、凹部と凸部とは不規則に配置されているため、正逆回転する電動パワーステアリング用モータにおいて、正回転と逆回転とで摺動状態が異なることが防止される。その結果、ブラシの摺動騒音の発生を抑制し、整流子とブラシとの間で安定した摺動状態を得ることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、凹凸面の凸部によってブラシが削られることにより生じたブラシ粉が、凹部内に堆積して付着するため、凹凸面の凹部がブラシ粉によって埋められて整流子の外周面が滑らかになる。この時、凹凸面の凹部と凸部とは不規則に配置されていることから、電動パワーステアリング用モータが正回転した場合と逆回転した場合とで、ブラシの削られ方がほぼ同じになり、ブラシ粉の凹部への付着の仕方もほぼ同じとなる。従って、電動パワーステアリング用モータにおいて、正逆回転どちらの回転方向でも安定した摺動状態が維持されると共に、ブラシの異常摩耗が防止される。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、整流子の外周面に微粒子材を吹き付けることにより、該整流子の外周面には容易に凹部と凸部とが不規則に配置された凹凸面が形成されるため、整流子は凸部にてブラシと接触することになる。従って、整流子の外周面とブラシとの接触面積が小さくなり、ブラシと整流子の外周面との凝着を抑制することができる。また、凹部と凸部とは不規則に配置されている上、微粒子材を吹き付けて形成された凹凸面には方向性が無いため、整流子の回転方向によって、摺動状態が変化することを防ぐことができる。その結果、ブラシの摺動騒音の発生を抑制し、整流子とブラシとの間で安定した摺動状態を得ることができる。更に、一般的に、バイトを用いて整流子の外周面を切削する場合、凹部の幅及び凹部間の間隔が狭い凹凸面を形成するために細かいピッチで加工すると、加工に長い時間を要する。しかしながら、請求項５に記載の発明のように、整流子の外周面に微粒子材を吹き付けることにより凹凸面を形成する場合には、微粒子材の大きさを変更するだけで様々な大きさの凹部を形成することができる。従って、例えば、直径が小さい微粒子材を整流子の外周面に吹き付けるだけで、加工時間を延長することなく容易に凹部の幅及び凹部間の間隔が狭い凹凸面を形成することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、微粒子材は、その直径が２０［μｍ］乃至８００［μｍ］である。このような微粒子材を整流子の外周面に吹き付けることにより、整流子の外周面には、その幅が１０［μｍ］乃至４００［μｍ］の凹部が形成される。整流子の外周面とブラシとの接触面積を小さくするには、凹部の幅が広い方が望ましいが、広くなりすぎると、整流子を介した電機子への給電が不安定となってしまい、整流の乱れが生じたり、モータの効率が低下したりする。そこで、直径が２０［μｍ］乃至８００［μｍ］の微粒子材を吹き付けて、その幅が１０［μｍ］乃至４００［μｍ］の凹部を形成することにより、整流子とブラシとの接触面積が小さくなり過ぎることが防止され、給電が不安定となることが抑制される。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、セグメントの周方向両側のエッジ部は、凹凸面形成行程中に、微粒子材が吹き付けられることによってＲ形状に形成される。従って、ブラシがセグメント間を跨ぐ時に、該ブラシがエッジ部から受ける衝撃を和らげることができる。その結果、ブラシがエッジ部に衝突することにより生じる振動や摺動騒音を抑制することができる。また、エッジ部の加工は、整流子の外周面に凹凸面を形成する際に、同時に行われるため、加工時間を延長することなくエッジ部がＲ形状に形成される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ブラシの摺動騒音の発生を抑制し、整流子とブラシとの間で安定した摺動状態が得られる回転電機を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に本実施形態の回転電機としての直流モータ１を示す。この直流モータ１は電動パワーステアリング用モータ（ＥＰＳモータ）であり、図２に示すパワーステアリング装置２に備えられるものである。パワーステアリング装置２において、運転者により操舵されるステアリングホイール３の正逆回転がステアリングコラム４を介して出力軸５に伝達され、該出力軸５の正逆回転がラックアンドピニオン式ステアリング装置を介して転蛇輪（いずれも図示しない）に伝達されるようになっている。
【００２４】
直流モータ１は、ステアリングコラム４に取着されている。そして、直流モータ１は、ステアリングホイール３の操舵力と回転方向とに基づいて駆動され、この直流モータ１の回転力がステアリングコラム４に設けられた図示しないギヤによってステアリングホイール３の操舵力に加えられ、その合成力によって出力軸５及びラックアンドピニオン式ステアリング装置を介して転蛇輪が操舵される。
【００２５】
まず、直流モータ１の構成を説明する。
図１に示すように、直流モータ１は、有底筒状のヨークハウジング１１と、エンドフレーム１２と、ヨークハウジング１１の内周面に固定されたマグネット１３と、ヨークハウジング１１及びエンドフレーム１２とで囲まれた空間に収容された電機子１４及びブラシ装置１５とを備えている。
【００２６】
エンドフレーム１２は、略円盤状に形成され、その中央部には中央孔１２ａが形成されている。このようなエンドフレーム１２は、ヨークハウジング１１の開口部を閉塞するように、ねじ１６によってヨークハウジング１１に対して固定されている。
【００２７】
電機子１４は、回転軸１７と、該回転軸１７に固定されたコア１８と、該コア１８に巻回された巻線１９と、エンドフレーム１２側で回転軸１７に固定された整流子２０とを備えている。回転軸１７は、その上端をヨークハウジング１１の底部中央に設けられた軸受３１に支持されると共に、下端側をエンドフレーム１２の中央孔１２ａの内周に固定された軸受３２に支持されて回転可能に保持されている。因みに、回転軸１７の下端側は、軸受３２によって回転可能に支持されながら中央孔１２ａから外部に突出している。そして、突出した回転軸１７の下端部には、略円筒状のジョイント３３が固定されている。該ジョイント３３を介して回転軸１７がステアリングコラム４に設けられたギヤと連結される。
【００２８】
整流子２０は、略円筒状をなし、その外周面に銅よりなる複数のセグメント２１が備えられている（図３参照）。各セグメント２１には、前記巻線１９が接続されている。整流子２０の外周面、即ちセグメント２１の外側面２１ａは、図４に示すように、凹部２２と凸部２３とが不規則に配置された凹凸面２４を有している。この凹凸面２４は、後述のブラシ４２が摺接する部分（図５において破線で囲まれる部分）に形成されている。凹部２２と凸部２３とは、整流子２０の軸方向及び周方向に広がって連続的に形成されている。各凹部２２の幅Ｌは、１０［μｍ］乃至４００［μｍ］の範囲内のいずれかの広さに形成されている。また、図３に示すように、各セグメント２１の整流子２０における周方向両側のエッジ部２１ｂは、Ｒ形状をなしている。
【００２９】
図１に示すように、ブラシ装置１５は、エンドフレーム１２上で、整流子２０に隣接した位置に配設されている。図５に示すように、ブラシ装置１５は、ブラシホルダ４１と、ブラシ４２と、コイルばね４３とを備えている。
【００３０】
ブラシホルダ４１は有底筒状をなしている。このブラシホルダ４１は、その開口部を整流子２０側に向けて配設され、ねじ４４にてエンドフレーム１２に固定されている（図１参照）。このようなブラシホルダ４１の内部には、ブラシ４２が収容されている。
【００３１】
ブラシ４２は、略直方体状をなしており、カーボン及び銅よりなる。このブラシ４２は、ブラシ４２の後端部４２ａと前記ブラシホルダ４１の底部４１ａとの間に圧縮された状態で配設されたコイルばね４３によって付勢されて、先端部４２ｂが整流子２０の外周面（セグメント２１の外側面２１ａ）に摺接される。ブラシ４２の先端部４２ｂは、整流子２０の軸方向上方に向かうに連れて、次第に整流子２０の外周面から遠ざかるテーパ状に形成されている。
【００３２】
尚、ブラシ４２の上面には、ピグテール４５が接続されている。図１に示すように、エンドフレーム１２には給電部４６が組付けられている。給電部４６は、ブラシ４２に対し、ピグテール４５を介して外部から電源供給を行っている。そして、給電部４６からブラシ４２及び整流子２０を介して電機子１４に電源が供給されることにより、電機子１４が回転し、回転軸１７が回転するようになっている。
【００３３】
次に、上記のように構成された直流モータ１の製造方法について説明する。
まず、回転軸１７にコア１８及び整流子２０が圧入固定される。その後、コア１８に巻線１９が巻回されて電機子１４が形成される。次いで、回転軸１７に圧入された状態の整流子２０の外周面、即ちセグメント２１の外側面２１ａに粗切削が施される。
【００３４】
粗切削が施された整流子２０には、凹部２２と凸部２３とが不規則に配置された凹凸面２４が形成される（凹凸面形成行程）。図６に示すように、粗切削が施された整流子２０は所定の回転速度で回転される。この状態で、噴射装置５１より微粒子材としてのマイクロビーズ５２が、所定のエア圧にてセグメント２１の外側面２１ａに向かって吹き付けられる（所謂ブラスト加工）。これにより、セグメント２１の外側面２１ａには、凹部２２と凸部２３とが不規則に配置された凹凸面２４が形成される。
【００３５】
この凹凸面形成行程で使用されるマイクロビーズ５２は、その直径が２０［μｍ］乃至８００［μｍ］の球形状をなす投射材であり、例えば、セラミックス、ガラス、ハイス、アルミナ等のいずれかの材料にて形成されている。このマイクロビーズ５２は、整流子２０よりも硬度が高い材料にて形成されていればよく、上記以外の材料にて形成されていてもよい。
【００３６】
ここで、図７に、整流子２０に形成された凹凸面２４の凹部２２の幅Ｌと摺動騒音との関係を示す。図７を見ると、凹凸面２４の凹部２２の幅Ｌと摺動騒音とは密接な関係があり、凹部２２の幅Ｌが狭い程ブラシの摺動騒音は大きく、凹部２２の幅Ｌが広い方が摺動騒音は小さいことがわかる。この関係の１つの原因として、整流子２０の外周面とブラシ４２との接触面積の大きさが挙げられる。
【００３７】
凹部２２と凸部２３とが不規則且つ連続的に配置された凹凸面２４において、凹部２２の幅が狭いと凸部２３の数が増えるため、凸部２３にてブラシ４２に接触する整流子２０とブラシ４２との接触面積が増大する。そのため、凹部２２の幅が狭い程、摺動騒音が大きくなる。しかしながら、凹部２２の幅Ｌが広すぎる（４００［μｍ］以上）と、整流子２０の外周面とブラシ４２との接触面積が小さくなりすぎて、直流モータ１の駆動時に、ブラシ４２から整流子２０を介して電機子１４に行われる給電が不安定となり、整流の乱れが生じたり、直流モータ１の効率が低下したりする虞が出てくる。従って、摺動騒音の低減、及び給電の安定性の両面を考慮すると、凹部２２の幅Ｌの有効範囲は１０［μｍ］乃至４００［μｍ］の間となる。そして、幅Ｌが１０［μｍ］乃至４００［μｍ］である凹部２２を有する凹凸面２４を形成するために、直径が２０［μｍ］乃至８００［μｍ］のマイクロビーズ５２が使用される。
【００３８】
因みに、前記所定のエア圧とは、直径が２０［μｍ］乃至８００［μｍ］のマイクロビーズ５２を用いて、幅Ｌが１０［μｍ］乃至４００［μｍ］である凹部２２が形成されるようなエア圧である。例えば、直径約５０［μｍ］のマイクロビーズ５２が、エア圧１００［ｍ／ｓ］でセグメント２１の外側面２１ａに向かって吹き付けられると、セグメント２１の外側面２１ａには、周方向の幅が約２５［μｍ］の凹部２２が形成される。
【００３９】
また、凹凸面形成行程中に、整流子２０の外周面にマイクロビーズ５２が吹き付けられると、セグメント２１の周方向両側のエッジ部２１ｂは、マイクロビーズ５２によってその角部が削られてＲ形状に形成される。更に、整流子２０の外周面に粗切削を施した際にエッジ部２１ｂに形成されたバリも、マイクロビーズ５２によって除去される。
【００４０】
凹凸面形成行程終了後の電機子１４は、マグネット１３が固着されたヨークハウジング１１に収容される。そして、ヨークハウジング１１の開口部がブラシ４２が組付けられたエンドフレーム１２にて閉塞されて、直流モータ１が完成する。
【００４１】
このように製造された直流モータ１が駆動されると、整流子２０は、その外周面にブラシ４２を摺接させながら回転される。整流子２０の外周面は、凹部２２と凸部２３とが不規則に配置された凹凸面２４を備えているため、ブラシ４２とは凸部２３にて点若しくは小さい面で接触する。よって、整流子２０の外周面とブラシ４２との接触面積が小さいため、整流子２０の外周面とブラシ４２との凝着が抑制される。この時、整流子２０の外周面に形成された凹部２２及び凸部２３は、例えば、整流子２０の外径の真円度、セグメント２１の段差、ブラシ４２の位置と整流子２０の回転位置とのずれ等に影響を及ぼすことがない極めて微少な大きさであるため、凹部２２及び凸部２３によって整流子２０とブラシ４２とによる整流作用が損なわれることはない。従って、凹部２２及び凸部２３により、モータ効率が低下したり、電機子１４の振動や騒音が発生したりすることはない。
【００４２】
また、直流モータ１の駆動初期において、ブラシ４２は、整流子２０の外周面と摺接することにより、凸部２３によって削られる。そして、図８に示すように、ブラシ４２が凹凸面２４の凸部２３によって削られて生じたブラシ粉４２ｃは、整流子２０の外周面に形成された凹凸面２４の凹部２２内に堆積されて整流子２０の外周面に付着する（図８において、黒色の部分はブラシ粉４２ｃが堆積した部分であり、白色の部分は凸部２３である）。これにより、凹凸面２４の凹部２２がブラシ粉４２ｃによって埋められて、整流子２０の外周面が滑らかになる。また、ブラシ４２は、凸部２３に削られることにより、先端部４２ｂが整流子２０の外周面の曲率に沿った形状になる。その結果、整流子２０の外周面とブラシ４２とがなじみ、摺動状態が安定する。尚、ブラシ粉４２ｃの凹部２２への堆積は、直流モータ１の駆動初期に数秒で行われる。
【００４３】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）整流子２０の外周面は、凹部２２と凸部２３とが不規則に配置された凹凸面２４を有しているため、整流子２０は、凸部２３にてブラシ４２と接触することになる。従って、整流子２０の外周面とブラシ４２との接触面積が小さくなり、ブラシ４２に含まれた銅と整流子２０との凝着を抑制することができる。また、凹部２２と凸部２３とは不規則に配置されているため、正逆回転する電動パワーステアリング用モータである直流モータ１において、正回転と逆回転とで整流子２０とブラシ４２との摺動状態が異なることを防止することができる。その結果、ブラシ４２の摺動騒音の発生を抑制し、整流子２０とブラシ４２との間で安定した摺動状態を得ることができる。
【００４４】
（２）凹凸面２４の凸部２３によってブラシ４２が削られることにより生じたブラシ粉４２ｃが、凹部２２内に堆積して付着するため、凹凸面２４の凹部２２がブラシ粉４２ｃによって埋められて整流子２０の外周面が滑らかになる。この時、凹凸面２４の凹部２２と凸部２３とは不規則に配置されていることから、直流モータ１が正回転した場合と逆回転した場合とで、ブラシ４２は凸部２３によって等しく削られる。従って、直流モータ１の正逆回転どちらの場合でも、ブラシ粉４２ｃは凹部２２に同様に堆積して付着する。従って、直流モータ１において、正逆回転どちらの回転方向でも安定した摺動状態が維持される。また、凹部２２にブラシ粉４２ｃが堆積して付着することにより、整流子２０の外周面とブラシ４２とがなじみ、ブラシ４２の異常摩耗が抑制される。その結果、ブラシの寿命が長くなり、ブラシ４２の小型化、及び直流モータ１の小型化を実現することができる。
【００４５】
（３）凹凸面２４は、整流子２０の外周面にマイクロビーズ５２が吹き付けられて形成されるため、凹部２２及び凸部２３には方向性が無い。即ち、凹部２２及び凸部２３は、バイトを用いて凹凸面を形成した場合のように周方向に沿った鋸刃形状となることがない。従って、整流子２０の回転方向によって、摺動状態が変化することを防ぐことができる。また、一般的に、バイトを用いて整流子２０の外周面を切削する場合、凹部の幅Ｌ及び凹部間の間隔が狭い凹凸面２４を形成するために細かいピッチで加工すると、加工に長い時間を要する。しかしながら、本実施形態のように、整流子２０の外周面にマイクロビーズ５２を吹き付けることにより凹凸面２４を形成する場合には、マイクロビーズ５２の大きさを変更するだけで様々な大きさの凹部２２を形成することができる。従って、例えば、直径が小さいマイクロビーズ５２を整流子２０の外周面に吹き付けるだけで、加工時間を延長することなく容易に凹部２２の幅Ｌ及び凹部２２間の間隔が狭い凹凸面２４を形成することができる。
【００４６】
（４）マイクロビーズ５２は、その直径が２０［μｍ］乃至８００［μｍ］である。このようなマイクロビーズ５２を整流子２０の外周面に吹き付けることにより、整流子２０の外周面に、その幅が１０［μｍ］乃至４００［μｍ］の凹部２２を容易に形成することができる。直径が２０［μｍ］乃至８００［μｍ］のマイクロビーズ５２を使用して整流子２０の外周面に幅が１０［μｍ］乃至４００［μｍ］の凹部２２を形成することにより、整流子２０とブラシ４２との接触面積が小さくなり過ぎることを防止して、給電が不安定となることを防止することができる。
【００４７】
（５）セグメント２１の周方向両側のエッジ部２１ｂは、凹凸面形成行程中に、マイクロビーズ５２が吹き付けられることによってＲ形状に形成される。従って、ブラシ４２がセグメント２１間を跨ぐ時に、該ブラシ４２がエッジ部２１ｂから受ける衝撃を和らげることができる。その結果、ブラシ４２がエッジ部２１ｂに衝突することにより生じる振動や摺動騒音を抑制することができる。また、エッジ部２１ｂの加工は、整流子２０の外周面に凹凸面２４を形成する際に、同時に行われるため、加工時間を延長することなくエッジ部２１ｂをＲ形状にすることができる。
【００４８】
（６）直流モータ１の駆動初期には、ブラシ４２が凸部によって削られ、ブラシ４２が削られることにより発生したブラシ粉４２ｃが凹部２２内に堆積して付着する。同時に、ブラシ４２は凸部２３によって削られて、先端部４２ｂが整流子２０の外周面の曲率に沿った形状になる。その結果、整流子２０の外周面とブラシ４２とがなじみ、摺動状態が安定する。これらの動作は、直流モータ１の駆動初期において、数秒間のうちに行われる。従って、直流モータ１は、製造工程内で整流子２０とブラシ４２とをなじませるために行われる慣らし運転を行わなくてもよい。直流モータ１において、慣らし運転を行ったとしても、整流子２０の外周面に凹凸面２４が形成されていないモータであると１０分程度かかる慣らし運転の時間を数秒ですますことができる。その結果、直流モータ１の製造時間を短縮することができる。
【００４９】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、凹凸面２４は、整流子２０の外周面においてブラシ４２が摺接される一部分に備えられているが、整流子２０の外周面全体に形成されていてもよい。また、凹凸面２４の幅は、ブラシ４２の形状に応じて設定されるとよい。例えば、ブラシ４２の先端部４２ｂの全面が摺接する場合には、凹凸面２４は、上記実施形態の凹凸面２４よりも軸方向の幅を広くして、ブラシ４２の整流子２０における軸方向の幅と等しい幅に形成されるとよい。
【００５０】
○上記実施形態では、凹凸面形成行程は、コア１８及び整流子２０が回転軸１７に圧入され、コア１８に巻線１９が巻回された後に行われている。しかしながら、凹凸面形成行程は、コア１８及び整流子２０が回転軸１７に圧入された後、コア１８に巻線１９が巻回される前に行われてもよい。また、整流子２０が回転軸１７に固定されていない単品の状態で、切削等によりセグメント２１の段差規格が満足すると共に、回転軸１７に固定される際に形状変形がない場合には、単品の状態で凹凸面形成行程が行われてもよい。
【００５１】
○上記実施形態では、整流子２０は、回転軸１７に圧入する構成であるが、回転軸１７に接着する構成の整流子２０であってもよい。この場合、凹凸面形成行程は、整流子２０が回転軸１７に接着された状態で行われてもよいし、接着前に整流子２０単品の状態で行われてもよい。
【００５２】
○上記実施形態では、整流子２０は円筒状をなしているが、プレス加工により形成された平面整流子であってもよい。この場合、プレス加工の精度に応じて整流子２０に粗切削を施すことなく凹凸面形成行程を行ってもよい。
【００５３】
○上記実施形態では、直流モータ１は、電動パワーステアリング用モータであるが、電動パワーステアリング用モータ以外の直流モータであってもよい。その他、直流モータ１以外に、整流子２０及びブラシ４２を備えた回転電機に本発明を実施しても良い。
【００５４】
上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１又は請求項２に記載の回転電機において、前記整流子は、周方向に並んで配置されると共に微粒子材が吹き付けられることにより周方向両側のエッジ部がＲ形状に形成された複数のセグメントを備えていることを特徴とする回転電機。
【００５５】
（ロ）請求項１に記載の回転電機において、前記凹部内には、前記凹凸面と前記ブラシとが摺接することにより、前記凸部によって前記ブラシが削られて生じたブラシ粉が堆積して付着していることを特徴とする回転電機。
【００５６】
（ハ）請求項３又は請求項４に記載の電動パワーステアリング用モータにおいて、前記整流子は、周方向に並んで配置されると共に微粒子材が吹き付けられることにより周方向両側のエッジ部がＲ形状に形成された複数のセグメントを備えていることを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。
【００５７】
（ニ）請求項３に記載の回転電機において、前記凹部内には、前記凹凸面と前記ブラシとが摺接することにより、前記凸部によって前記ブラシが削られて生じたブラシ粉が堆積して付着していることを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】モータの断面図。
【図２】パワーステアリング装置を示す斜視図。
【図３】整流子の部分拡大図。
【図４】整流子に形成された凹凸面を模式的に示す斜視図。
【図５】ブラシ装置の断面図。
【図６】凹凸面形成行程を示す概念図。
【図７】本実施形態の直流モータにおけるブラシの摺動騒音と凹部の幅との関係を示すグラフ。
【図８】凹凸面にブラシ粉が付着した状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００５９】
１４…電機子、２０…整流子、２１…セグメント、２１ａ…整流子の外周面を構成するセグメントの外側面、２１ｂ…エッジ部、２２…凹部、２３…凸部、２４…凹凸面、４２…ブラシ、５２…微粒子材としてのマイクロビーズ、４２ｃ…ブラシ粉。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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