(57)【要約】【課題】歩留りを向上させることができる短絡部材を備えた整流子を提供する。【解決手段】整流子１３は、周方向に２４個のセグメント２４と、短絡部材２２とを備えている。短絡部材２２は、その外周側の端部にセグメント２４に接続される外周側端末３３，４３を有するとともにその内周側の端部に内周側端末３４，４４を有する複数の短絡片３２，４２を周方向にそれぞれ並設してなる２組の短絡構成部材群３１，４１を積層して形成されている。そして、短絡部材２２は、外周側端末３３，４３から径方向外側に突出形成された合計８個の係止部３６，４６を有するとともに、係止部３６，４６は、一方の短絡構成部材群３１と他方の短絡構成部材群４１とに分布して形成されている。そして、２組の短絡構成部材群３１，４１は、互いの係止部３６，４６が周方向にずれるように積層されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に並設される複数のセグメントと、
その外周側の端部に前記セグメントに接続される外周側端末を有しその内周側の端部に内周側端末を有する複数の短絡片を周方向にそれぞれ並設してなる２組の短絡構成部材群を、互いの前記外周側端末同士が接触するように且つ互いの前記内周側端末同士が接触するように積層してなるとともに、前記外周側端末から径方向外側に突出形成された係止部を有し、所定の前記セグメント同士を短絡して同電位とする短絡部材と
を備えた整流子であって、
前記短絡部材は、前記係止部を合計Ｎ個（Ｎは正の整数）有するとともに、Ｎ個の前記係止部は、一方の前記短絡構成部材群と他方の前記短絡構成部材群とに分布して形成され、２組の前記短絡構成部材群は、互いの前記係止部が周方向にずれるように積層されていることを特徴とする整流子。
【請求項２】
請求項１に記載の整流子において、
前記Ｎが偶数である場合には、２組の前記短絡構成部材群にそれぞれ（Ｎ／２）個の前記係止部が形成され、
前記Ｎが奇数である場合には、一方の前記短絡構成部材群に（（Ｎ＋１）／２）個の前記係止部が形成されるとともに、他方の前記短絡構成部材群に（（Ｎ−１）／２）個の前記係止部が形成されることを特徴とする整流子。
【請求項３】
請求項２に記載の整流子において、
前記Ｎは８以下の正の整数であるとともに、各前記短絡構成部材群に形成される前記係止部の数は、４以下の正の整数であることを特徴とする整流子。
【請求項４】
請求項３に記載の整流子において、
前記係止部は、各短絡構成部材群において周方向に等角度間隔に形成されていることを特徴とする整流子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の整流子において、
前記短絡部材におけるＮ個の前記係止部は、その軸方向の位置が等しいことを特徴とする整流子。
【請求項６】
固定子と、
前記固定子の内側に回転可能に配置され、回転軸、前記回転軸に固定され複数の電機子コイルが巻装された電機子コア、及び前記回転軸に固定された請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の整流子を有する電機子と
を備えたことを特徴とするモータ。
【請求項７】
請求項６に記載のモータにおいて、
前記固定子は、磁極数が６となるマグネットを備え、
前記整流子は、２４個の前記セグメントを有するとともに、それぞれ４個の前記係止部を有する２組の前記短絡構成部材群を積層してなる前記短絡部材を有することを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のセグメント同士を短絡して同電位とする板状の短絡部材を備えた整流子、及び該整流子を備えたモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直流モータ等、整流子を有するモータにおいては、固定子のマグネットの磁極数（界磁極数）と、電機子コイルが巻回される電機子コアのティースの数（突極磁極数）との最小公倍数を、整流子の外周に並設されるセグメントの数とするのが一般的である。このような整流子では、所定のセグメント同士を短絡して同電位とする必要があるため、例えば特許文献１に記載されているように、板状の短絡部材を整流子に一体に設けたものが提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載されている短絡部材は、整流子に備えられるセグメントと同数の板状の短絡片を周方向にそれぞれ並設してなる２組の短絡構成部材群を、板厚方向に積層して形成されている。各短絡片は、外周側に配置される外周側端末と、該外周側端末よりも内周側に配置される内周側端末と、これら外周側端末と内周側端末とを連結する連結部が一体に形成されてなるとともに、各外周側端末には、径方向外側に向かって延びる係止部が形成されている。そして、各係止部は、その基端部にて各セグメントに接続されるとともに、各セグメントよりも外周側に突出している。また、所定の係止部には、対応する電機子コイルの端部が係止される。
【特許文献１】特開２００５−１３７１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の短絡部材を製造する際、各短絡構成部材群は、導電性の板材をプレス加工により打ち抜いて形成される。この時、図１８に示すように、１つの短絡構成部材群１０２を打ち抜くには、板材１０１において、各係止部１０２ａの先端を通る円形の領域Ｂが必要となる。従って、歩留りを考慮すると、例えば図１８に示すように、板材１０１において、上段の隣り合う短絡構成部材群１０２の間に下段の短絡構成部材群１０２が打ち抜かれるように板取りするのが一般的である。しかしながら、歩留りを考慮して図１８に示すように短絡構成部材群１０２の打ち抜きが行われた場合であっても、板材１０１において廃材（スクラップ）となる領域が多くなってしまうという問題があった。そこで、セグメント側に、電機子コイルの端部が形成される係止部を設けることが考えられるが、セグメントが複雑な形状となるため、セグメントの製造が煩雑となってしまう。
【０００５】
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、歩留りを向上させることができる短絡部材を備えた整流子、及び該整流子を備えたモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、周方向に並設される複数のセグメントと、その外周側の端部に前記セグメントに接続される外周側端末を有しその内周側の端部に内周側端末を有する複数の短絡片を周方向にそれぞれ並設してなる２組の短絡構成部材群を、互いの前記外周側端末同士が接触するように且つ互いの前記内周側端末同士が接触するように積層してなるとともに、前記外周側端末から径方向外側に突出形成された係止部を有し、所定の前記セグメント同士を短絡して同電位とする短絡部材とを備えた整流子であって、前記短絡部材は、前記係止部を合計Ｎ個（Ｎは正の整数）有するとともに、Ｎ個の前記係止部は、一方の前記短絡構成部材群と他方の前記短絡構成部材群とに分布して形成され、２組の前記短絡構成部材群は、互いの前記係止部が周方向にずれるように積層されていることをその要旨としている。
【０００７】
同構成によれば、短絡部材に備えられるＮ個の係止部は、２組の短絡構成部材群に分布して形成される。そのため、各短絡構成部材群にＮ個ずつ係止部を形成して互いの係止部が重なるように２組の短絡構成部材群を積層してなる従来の短絡部材に比べて、各短絡構成部材群における係止部の数が減少する。従って、短絡構成部材群を形成するための板材において、１つの短絡構成部材群を打ち抜くために要する領域が従来に比べて小さくなる。その結果、プレス加工により打ち抜いて形成される短絡構成部材群の歩留りを向上させることができ、ひいては短絡部材の歩留りを向上させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の整流子において、前記Ｎが偶数である場合には、２組の前記短絡構成部材群にそれぞれ（Ｎ／２）個の前記係止部が形成され、前記Ｎが奇数である場合には、一方の前記短絡構成部材群に（（Ｎ＋１）／２）個の前記係止部が形成されるとともに、他方の前記短絡構成部材群に（（Ｎ−１）／２）個の前記係止部が形成されることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、互いに積層される２組の短絡構成部材群の両方について、ほぼ等しく歩留りを向上させることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の整流子において、前記Ｎは８以下の正の整数であるとともに、各前記短絡構成部材群に形成される前記係止部の数は、４以下の正の整数であることをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、互いに積層される各短絡構成部材群に形成される係止部の数が４以下であるため、短絡構成部材群を形成するための板材において１つの短絡構成部材群を打ち抜くために要する領域がより小さくなる。従って、短絡構成部材群の歩留りをより向上させることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の整流子において、前記係止部は、各短絡構成部材群において周方向に等角度間隔に形成されていることをその要旨としている。
同構成によれば、各短絡構成部材群において係止部が周方向に等角度間隔に形成されない場合よりも、短絡構成部材群を形成するための板材において１つの短絡構成部材群を打ち抜くために要する領域が更に小さくなる。従って、短絡構成部材群の歩留りを更に向上させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の整流子において、前記短絡部材におけるＮ個の前記係止部は、その軸方向の位置が等しいことをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、各係止部の軸方向（整流子の軸方向）の位置が等しいため、これら係止部への電機子コイルの端部の接続を容易に行うことができる。
請求項６に記載の発明は、固定子と、前記固定子の内側に回転可能に配置され、回転軸、前記回転軸に固定され複数の電機子コイルが巻装された電機子コア、及び前記回転軸に固定された請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の整流子を有する電機子とを備えたことをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、固定子の内側に配置された電機子を構成する整流子に備えられた短絡部材について、その歩留りを向上させることができる。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のモータにおいて、前記固定子は、磁極数が６となるマグネットを備え、前記整流子は、２４個の前記セグメントを有するとともに、それぞれ４個の前記係止部を有する２組の前記短絡構成部材群を積層してなる前記短絡部材を有することをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、整流子に備えられる短絡部材は、それぞれ４個の係止部を有する２組の短絡構成部材群を積層して形成される。従って、互いに積層される各短絡構成部材群に形成される係止部の数が４個であるため、短絡構成部材群を形成するための板材において１つの短絡構成部材群を打ち抜くために要する領域がより小さくなる。その結果、短絡構成部材群の歩留りをより向上させることができ、ひいては短絡部材の歩留りをより向上させることができる。また、２組の短絡構成部材群には、それぞれ同数の係止部が設けられるため、互いに積層される２組の短絡構成部材群の両方について、等しく歩留りを向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、歩留りを向上させることができる短絡部材、該短絡部材を備えた整流子、及び該整流子を備えたモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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に示すように、モータとしての直流モータ１は、固定子２の内側に電機子３を配置して構成されている。図２に示すように、固定子２を構成する有底円筒状のヨークハウジング４の内周面には、６個のマグネット５が周方向に等角度間隔に固着されており（図１参照）、固定子２の界磁極数（磁極数）は「６」となっている。また、ヨークハウジング４の底部中央には、軸受６ａが設けられるとともに、ヨークハウジング４の開口部は円板状のエンドフレーム７によって閉塞されている。エンドフレーム７の中央には、前記軸受６ａと対をなす軸受６ｂが設けられるとともに、該エンドフレーム７におけるヨークハウジング４側の面上には、３対のブラシホルダ８（図２には一対のみ図示している）が設けられている。これらブラシホルダ８は径方向に沿って延びる四角筒状をなすとともに、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。そして、対をなすブラシホルダ８のうち一方のブラシホルダ８内には陽極側ブラシ９ａが収容されるとともに、他方のブラシホルダ８内には陰極側ブラシ９ｂが収容されている。各陽極側ブラシ９ａ及び各陰極側ブラシ９ｂは、圧縮コイルばね１０によって径方向内側に向かって付勢されるとともに、外部の電源装置（図示略）から電流が供給される。
【００１８】
６個の前記マグネット５の内側には、電機子３を構成する回転軸１１が、前記一対の軸受６ａ，６ｂによって軸支されている。電機子３は、この回転軸１１と、該回転軸１１に固定された電機子コア１２及び整流子１３と、電機子コア１２に巻装されるコイルＣ１〜Ｃ８（図１参照）とから構成されている。
【００１９】
前記電機子コア１２は、回転軸１１の基端側の部位に固定されている。図１に示すように、電機子コア１２は、回転軸１１の基端部が圧入される筒状の固定部１２ａと、該固定部１２ａから径方向外側に向かって放射状に延びる８個のティースＴ１〜Ｔ８とが一体に形成されてなり、ティースＴ１〜Ｔ８間の空間がスロットＳ１〜Ｓ８となっている。この電機子コア１２には、該電機子コア１２の内周面及びティースＴ１〜Ｔ８の先端面以外の部位を覆う絶縁性のインシュレータ１４が該電機子コア１２の軸方向の両側から装着されるとともに、該インシュレータ１４の上から各ティースＴ１〜Ｔ８に導線１５が集中巻にて巻回されている。そして、各ティースＴ１〜Ｔ８にそれぞれ導線１５が巻回されることにより、８個の前記コイルＣ１〜Ｃ８が形成されている。詳述すると、図３に示すように、導線１５は、ティースＴ１に複数回巻回されてコイルＣ１を形成した後、電機子コア１２における整流子１３と逆側の端面（図３において紙面奥側の端面）上を伝ってティースＴ２及びティースＴ３を通過し、ティースＴ１から反時計方向に１３５°離れた位置にあるティースＴ４に複数回巻回されてコイルＣ４を形成する。同様に、導線１５は、ティースＴ５に複数回巻回されてコイルＣ５を形成した後、電機子コア１２における整流子１３と逆側の端面（図３において紙面奥側の端面）上を伝ってティースＴ６及びティースＴ７を通過し、ティースＴ５から反時計方向に１３５°離れた位置にあるティースＴ８に複数回巻回されてコイルＣ４を形成する。そして、ティースＴ２，Ｔ３，Ｔ６，Ｔ７についても同様に導線１５が巻回されて、コイルＣ２，Ｃ３，Ｃ６，Ｃ７が形成される（図１参照）。尚、コイルＣ１〜Ｃ８は、ティースＴ１〜Ｔ８の先端側から見ると、その巻回方向が全て同じである。また、図３では、インシュレータ１４を省略して図示している。そして、電機子３は、８個のティースＴ１〜Ｔ８を備えることにより、突極磁極数が「８」となっている。
【００２０】
図２に示すように、前記整流子１３は、回転軸１１において電機子コア１２と軸受６ｂとの間となる部位に固定されている。この整流子１３は、回転軸１１に直接固定される整流子本体２１と、該整流子本体２１の端部に固定される平板状の短絡部材２２とから構成されている。
【００２１】
図４に示すように、整流子本体２１を構成する円筒状の絶縁固定体２３は、絶縁性を有する合成樹脂材料よりなるとともに、その径方向中央部に軸方向に貫通する圧入孔２３ａが形成されている。尚、図４に示す整流子１３の断面部分は、図５に示すＸ−Ｘ線断面図である。図２に示すように、整流子１３は、この圧入孔２３ａに回転軸１１が圧入されることにより該回転軸１１に対して固定されている。
【００２２】
図４に示すように、絶縁固定体２３の外周面には、２４個のセグメント２４が固着されている。導電性の金属材料よりなる各セグメント２４は、略短冊状をなすとともに、整流子１３の軸方向から見た形状が絶縁固定体２３の外周面に沿った湾曲形状をなしている（図１参照）。そして、２４個のセグメント２４は、その長手方向と絶縁固定体２３の軸方向とが一致するように、且つ、周方向に隣り合うセグメント２４間に隙間が形成されるように絶縁固定体２３の外周面に固着されている。また、各セグメント２４の下端面は、絶縁固定体２３の中心軸線と直交する平面状をなす配置面２４ａとなるとともに、該配置面２４ａの周方向の一端部（図４において右側の端部）には、絶縁固定体２３の軸方向に沿って下方に延びる位置決めピン２４ｂが一体に形成されている。尚、各配置面２４ａは絶縁固定体２３の軸方向の一端面２３ｂ（図４において下端面）と同一平面内に配置されるとともに、各位置決めピン２４ｂは、絶縁固定体２３の軸方向の一端面２３ｂよりも図４における下方に突出している。
【００２３】
前記短絡部材２２は、互いに積層される２組の短絡構成部材群３１，４１（第１短絡構成部材群３１及び第２短絡構成部材群４１）と、これら第１短絡構成部材群３１及び第２短絡構成部材群４１間に介在される絶縁部５１とから構成されている。尚、図５では、絶縁部５１の図示を省略している。
【００２４】
図６（ａ）に示すように、第１短絡構成部材群３１は、周方向に並設される２４個の第１短絡片３２から構成されている。各第１短絡片３２は、その径方向外側の端部に略四角形の板状をなす第１外周側端末３３が形成されるとともに、その径方向内側の端部に略台形の板状をなす第１内周側端末３４が形成されている。そして、各第１短絡片３２における第１外周側端末３３と第１内周側端末３４との間の部位は、帯状の第１連結部３５となっている。
【００２５】
第１外周側端末３３の周方向の幅は、前記セグメント２４の周方向の幅よりも狭く形成されている（図５参照）。また、各第１連結部３５は、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなすとともに、径方向に沿った直線に対して傾斜しており、第１外周側端末３３と第１内周側端末３４とを周方向に所定角度ずらして連結している。本実施形態では、各第１連結部３５は、第１外周側端末３３と、該第１外周側端末３３に対して時計方向に６０°ずれた位置にある第１内周側端末３４とをそれぞれ連結している。また、図４に示すように、各第１連結部３５の厚さ方向の片側端面（第２短絡構成部材群４１側の端面）には、第１離間凹部３５ａが形成されており、これにより、各第１連結部３５は、第１外周側端末３３及び第１内周側端末３４に比べて肉薄となっている。そして、図６（ａ）に示すように、２４個の第１短絡片３２は、２４個の第１外周側端末３３が周方向に並ぶように、且つ第１内周側端末３４が周方向に並ぶように周方向に並設されている。
【００２６】
また、２４個の第１短絡片３２において、周方向に５個置きの第１短絡片３２の第１外周側端末３３には、径方向外側に突出した第１係止部３６が一体に設けられている。そして、周方向に５個置きの第１外周側端末３３に第１係止部３６が形成されることにより、第１短絡構成部材群３１には合計４個の第１係止部３６が設けられている。各第１係止部３６は、長方形の板状をなしており、その周方向の幅が第１外周側端末３３の周方向の幅よりも狭く形成されるとともに、その径方向の長さが第１外周側端末３３の径方向の長さよりも長く形成されている。
【００２７】
更に、第１係止部３６を有する第１短絡片３２間に配置された第１短絡片３２の第１外周側端末３３には、それぞれ第１接続部３７が一体に設けられている。各第１接続部３７は、第１外周側端末３３の外周側の端部から径方向外側に向かって延設されるとともに、四角形の板状をなしている。そして、各第１接続部３７は、周方向の幅が第１外周側端末３３の周方向の幅よりも狭く形成されるとともに、径方向の長さが第１係止部３６の径方向の長さよりも短く形成されている。
【００２８】
図６（ｂ）に示すように、前記第２短絡構成部材群４１は、第１短絡構成部材群３１と同じ形状をなすものであり、図６（ａ）に示す第１短絡構成部材群３１を裏返して周方向に４５°回転させたものである。従って、第２短絡構成部材群４１を構成する第２短絡片４２は、第１短絡構成部材群３１を構成する第１短絡片３２と同じ形状をなしている。即ち、第２短絡片４２を構成する第２外周側端末４３、第２内周側端末４４及び第２連結部４５は、それぞれ第１短絡片３２を構成する第１外周側端末３３、第１内周側端末３４及び第１連結部３５と等しい形状をなしている。そして、図４に示すように、各第２連結部４５は、その厚さ方向の片側端面（第１短絡構成部材群３１側の端面）に第１離間凹部３５ａと同様の第２離間凹部４５ａが形成されており、第２外周側端末４３及び第２内周側端末４４に比べて肉薄となっている。更に、周方向に２４個並設された第２短絡片４２において、５個置きの第２短絡片４２の第２外周側端末４３には、第１係止部３６と同じ形状をなす第２係止部４６が設けられるとともに、第２係止部４６を有する第２短絡片４２間に配置された第２短絡片４２の第２外周側端末４３には、それぞれ第１接続部３７と同じ形状をなす第２接続部４７が設けられている。従って、第２短絡構成部材群４１には合計４個の第２係止部４６が設けられている。
【００２９】
上記のように構成された第１短絡構成部材群３１及び第２短絡構成部材群４１は、第１離間凹部３５ａと第２離間凹部４５ａとが板厚方向に互いに対向するように重ね合わせられて積層されている。図５に示すように、互いに積層された第１短絡構成部材群３１及び第２短絡構成部材群４１においては、２４個の第１外周側端末３３と２４個の第２外周側端末４３とがそれぞれ積層されるとともに、２４個の第１内周側端末３４と２４個の第２内周側端末４４とがそれぞれ積層されている。また、第１短絡構成部材群３１と第２短絡構成部材群４１とは、それぞれが有する第１係止部３６及び第２係止部４６が周方向にずれるように（即ち第１係止部３６と第２係止部４６とが積層されないように）積層されており、第１短絡構成部材群３１の４つの第１係止部３６間に第２短絡構成部材群４１の第２係止部４６がそれぞれ配置されている。そして、積層された第１短絡構成部材群３１及び第２短絡構成部材群４１においては、合計８個の係止部３６，４６は、周方向に等角度間隔（本実施形態では４５°間隔）に配置されている。
【００３０】
また、第１短絡構成部材群３１と、該第１短絡構成部材群３１を裏返した形状の第２短絡構成部材群４１とを積層することにより、第１連結部３５と第２連結部４５とは、互いに積層された第１外周側端末３３及び第２外周側端末４３から逆方向へ延びている。更に、図５に示すように、第１連結部３５及び第２連結部４５は、第１離間凹部３５ａ及び第２離間凹部４５ａが設けられているため、積層方向に互いに接触することが防止されている。そして、互いに積層された第１外周側端末３３と第２外周側端末４３、及び互いに積層された第１内周側端末３４と第２内周側端末４４は、それぞれ溶接により接合されている。
【００３１】
また、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、積層された第１短絡構成部材群３１及び第２短絡構成部材群４１において、第２係止部４６は、その基端側の部位が屈曲されている。詳述すると、各第２係止部４６は、その軸方向の位置（整流子１３の軸方向に沿った方向の位置）が各第１係止部３６の軸方向の位置と等しくなるように、互いに積層された第１接続部３７の先端部付近で第１短絡構成部材群３１側に屈曲されている。このため、各第１係止部３６における第２短絡構成部材群４１側の面３６ａと、各第２係止部４６において、屈曲された部位よりも先端側の部位における第１短絡構成部材群３１側の面４６ａとは、同一平面内に配置されている。
【００３２】
ここで、短絡部材２２に備えられる係止部３６，４６の数について説明する。本実施形態では、短絡部材に設けられる係止部の総数を「Ｎ（Ｎは正の整数）」とすると、Ｎが偶数の場合には、各短絡構成部材群に備えられる係止部の数「Ｍ（Ｍは正の整数）」は「Ｍ＝Ｎ／２」にて定められる。一方、Ｎが奇数の場合には、互いに積層される２組の短絡構成部材群のうち、一方の短絡構成部材群に備えられる係止部の数「Ｍａ（Ｍａは正の整数）」は、「Ｍａ＝（Ｎ＋１）／２」にて定められるとともに、他方の短絡構成部材群に備えられる係止部の数「Ｍｂ（Ｍｂは正の整数）」は、「Ｍｂ＝（Ｎ−１）／２」にて定められる。従って、本実施形態の短絡部材２２は、周方向に１２０°ごとのセグメント２４同士を短絡して同電位とすべく合計８個の係止部３６，４６を備えるため、第１短絡構成部材群３１及び第２短絡構成部材群４１には、それぞれ、（８／２）個、即ち４個の係止部３６，４６が備えられている。
【００３３】
図４に示すように、前記絶縁部５１は、絶縁性樹脂材料よりなり、積層された第１短絡構成部材群３１及び第２短絡構成部材群４１において積層方向に並ぶ第１連結部３５と第２連結部４５との間に介在されるとともに、周方向に隣り合う第１連結部３５間及び周方向に隣り合う第２連結部４５間にも介在されている。これにより、積層方向に並ぶ第１連結部３５と第２連結部４５とが短絡されることが防止されるとともに、周方向に隣り合う第１連結部３５同士及び周方向に隣り合う第２連結部４５同士がそれぞれ短絡されることが防止される。
【００３４】
上記のように構成された短絡部材２２は、第２短絡構成部材群４１側の面を、前記整流子本体２１の絶縁固定体２３の軸方向の一端面２３ｂに当接させて配置されている。整流子本体２１に対して短絡部材２２が配置された状態においては、第２係止部４６の基端部及び第２接続部４７がそれぞれセグメント２４の配置面２４ａに当接するとともに、互いに積層された第１接続部３７と第２接続部４７、互いに積層された第１接続部３７と第２係止部４６、及び、互いに積層された第１係止部３６と第２接続部４７は、それぞれ位置決めピン２４ｂに当接している。そして、各セグメント２４と、該セグメント２４に当接して配置された係止部３６，４６及び接続部３７，４７とは、溶接にてそれぞれ電気的に接続される。これにより、各外周側端末３３，４３は、係止部３６，４６若しくは接続部３７，４７を介して各セグメント２４にそれぞれ電気的に接続されるとともに、短絡部材２２によって、周方向に１２０°間隔ごとのセグメント２４同士が短絡されて同電位とされる。ここで、図９に示すように、周方向に並設された２４個のセグメント２４に対し、反時計方向（図１における反時計方向）に順にセグメント番号「１」〜「２４」を付す。尚、図９では、各ティースＴ１〜Ｔ８に複数回巻回された導線１５を簡略化して図示している。本実施形態の短絡部材２２は、セグメント番号「１」，「９」，「１７」のセグメント２４を短絡して同電位とするとともに、セグメント番号「２」，「１０」，「１８」のセグメント２４を短絡して同電位とし、更にセグメント番号「３」，「１１」，「１９」のセグメント２４を短絡して同電位としている。また、短絡部材２２は、セグメント番号「４」，「１２」，「２０」のセグメント２４を短絡して同電位とするとともに、セグメント番号「５」，「１３」，「２１」のセグメント２４を短絡して同電位とし、更にセグメント番号「６」，「１４」，「２２」のセグメント２４を短絡して同電位としている。更に、短絡部材２２は、セグメント番号「７」，「１５」，「２３」のセグメント２４を短絡して同電位とするとともに、セグメント番号「８」，「１６」，「２４」のセグメント２４を短絡して同電位としている。
【００３５】
上記のように構成された整流子１３には、前記コイルＣ１〜Ｃ８の端部が結線されている。図８に示すように、各第１係止部３６及び第２係止部４６は、その先端部が基端部側に向かって折り返されることにより、係止されたコイルＣ１〜Ｃ８の端部を保持している。また、コイルＣ１〜Ｃ８の端部は、それぞれが係止された第１係止部３６及び第２係止部４６に溶着されて電気的に接続されている。そして、図９に示すように、コイルＣ１の一端部は、セグメント番号「２２」のセグメント２４に接続された第１係止部３６に接続されるとともに、他端部は、セグメント番号「７」のセグメント２４に接続された第２係止部４６に接続されている。同様に、コイルＣ２の一端部は、セグメント番号「１」のセグメント２４に接続された第２係止部４６に接続されるとともに、他端部は、セグメント番号「１０」のセグメント２４に接続された第１係止部３６に接続されている。また、コイルＣ３の一端部は、セグメント番号「４」のセグメント２４に接続された第１係止部３６に接続されるとともに、他端部は、セグメント番号「１３」のセグメント２４に接続された第２係止部４６に接続されている。また、コイルＣ４の一端部は、セグメント番号「７」のセグメント２４に接続された第２係止部４６に接続されるとともに、他端部は、セグメント番号「１６」のセグメント２４に接続された第１係止部３６に接続されている。また、コイルＣ５の一端部は、セグメント番号「１０」のセグメント２４に接続された第１係止部３６に接続されるとともに、他端部は、セグメント番号「１９」のセグメント２４に接続された第２係止部４６に接続されている。また、コイルＣ６の一端部は、セグメント番号「１３」のセグメント２４に接続された第２係止部４６に接続されるとともに、他端部は、セグメント番号「２２」のセグメント２４に接続された第１係止部３６に接続されている。また、コイルＣ７の一端部は、セグメント番号「１６」のセグメント２４に接続された第１係止部３６に接続されるとともに、他端部は、セグメント番号「１」のセグメント２４に接続された第２係止部４６に接続されている。そして、コイルＣ８の一端部は、セグメント番号「１９」のセグメント２４に接続された第２係止部４６に接続されるとともに、他端部は、セグメント番号「４」のセグメント２４に接続された第１係止部３６に接続されている。
【００３６】
図２に示すように、一対の軸受６ａ，６ｂによって回転軸１１が軸支されることにより固定子２の内側に回転可能に配置された電機子３においては、マグネット５とティースＴ１〜Ｔ８の先端面とが径方向に対向するとともに、整流子１３の外周面に、陽極側ブラシ９ａ及び陰極側ブラシ９ｂの先端が押圧接触する。そして、直流モータ１では、電源装置（図示略）から陽極側ブラシ９ａ、陰極側ブラシ９ｂ及び整流子１３を介してコイルＣ１〜Ｃ８に選択的に電流が供給されると、固定子２に対して電機子３が回転する。また、電機子３の回転に伴って陽極側ブラシ９ａ及び陰極側ブラシ９ｂに摺接するセグメント２４が変更されて、順次コイルＣ１〜Ｃ８の整流が行われる。
【００３７】
次に、第１及び第２短絡構成部材群３１，４１の製造方法について説明する。
図１０に示すように、第１短絡構成部材群３１及び第２短絡構成部材群４１は、銅板等の導電性を有する帯状の板材６１をプレス加工にて打ち抜いて形成される。第１短絡構成部材群３１は、周方向に隣り合う第１係止部３６の先端同士を結んだ直線に平行で、且つ、第１係止部３６が形成された第１外周側端末３３から周方向に２つ置きの第１外周側端末３３に形成された接続部３７の先端を通る４本の直線にて形成される正方形の領域Ａ内に収まる。そこで、板材６１に対し、領域Ａを構成する４本の辺のうち互いに平行な２本の辺が板材６１の短手方向（図１０における上下方向）と平行となるように、且つ、残りの２本の辺が板材６１の短手方向と直交するように第１短絡構成部材群３１の板取りをする。この時、板材６１においては、板材６１の幅方向に隣り合う２つの領域Ａは、その中心が板材６１の短手方向と平行な一直線上に位置するとともに、板材６１の長手方向に隣り合う領域Ａは、その中心が板材６１の短手方向と直交する一直線上に位置する。このような板取りで第１短絡構成部材群３１が打ち抜かれる際、同時に板厚方向に該板材６１が加圧されて第１離間凹部３５ａが形成される。そして、第２短絡構成部材群４１は、打ち抜かれた第１短絡構成部材群３１を裏返すことにより形成される。
【００３８】
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）短絡部材２２に備えられる合計８個の係止部３６，４６は、２組の短絡構成部材群３１，４１に分布して形成されている。そのため、各短絡構成部材群に８個ずつ係止部を形成して互いの係止部が重なるように２組の短絡構成部材群を積層してなる従来の短絡部材に比べて、各短絡構成部材群３１，４１における係止部の数が減少する。従って、短絡構成部材群３１，４１を形成するための板材６１において、１つの短絡構成部材群３１（若しくは１つの短絡構成部材群４１）を打ち抜くために要する領域Ａが従来に比べて小さくなる。その結果、プレス加工により打ち抜いて形成される短絡構成部材群３１，４１の歩留りを向上させることができ、ひいては短絡部材２２の歩留りを向上させることができる。また、各短絡構成部材群３１，４１を構成する短絡片３２，４２には、係止部３６，４６を備えないものがある。そのため、プレス加工に用いられる打ち抜き型において、係止部３６，４６を備えない短絡片３２，４２に対応する部分の形状が簡略化される。
【００３９】
（２）第１短絡構成部材群３１には、短絡部材２２に備えられる合計８個の係止部３６，４６のうち、半数の４個の係止部３６が設けられている。同様に、第２短絡構成部材群４１には、短絡部材２２に備えられる合計８個の係止部３６，４６のうち、半数の４個の係止部４６が設けられている。従って、互いに積層される２組の短絡構成部材群３１，４１の両方について、等しく歩留りを向上させることができる。
【００４０】
（３）各短絡構成部材群３１，４１に形成される係止部３６，４６の数が４以下であるため、各短絡構成部材群３１，４１に形成される係止部３６，４６の数が５以上である場合よりも、短絡構成部材群３１，４１を形成するための板材６１において１つの短絡構成部材群３１（若しくは短絡構成部材群４１）を打ち抜くために要する領域Ａがより小さくなる。従って、短絡構成部材群３１，４１の歩留りをより向上させることができる。
【００４１】
（４）４個ずつの第１及び第２係止部３６，４６は、各短絡構成部材群３１，４１において周方向に等角度間隔となる位置に設けられている。そのため、各短絡構成部材群３１，４１において係止部３６，４６が周方向に等角度間隔に形成されない場合よりも、短絡構成部材群３１，４１を形成するための板材６１において１つの短絡構成部材群３１（若しくは短絡構成部材群４１）を打ち抜くために要する領域Ａが更に小さくなる。従って、短絡構成部材群３１，４１の歩留りを更に向上させることができる。
【００４２】
（５）各係止部３６，４６の軸方向（整流子１３の軸方向）の位置が等しいため、コイルＣ１〜Ｃ８の端部を係止部３６，４６にそれぞれ接続（溶接）する際、接続に用いられる治具の軸方向の移動を最小限に抑えることができる。従って、これら係止部３６，４６へのコイルＣ１〜Ｃ８の端部の接続を容易に行うことができる。
【００４３】
（６）第１及び第２係止部３６，４６は、折り返されていることから、コイルＣ１〜Ｃ８の端部が第１及び第２係止部３６，４６に対してずれることが抑制される。従って、コイルＣ１〜Ｃ８の端部は、より確実に第１及び第２係止部３６，４６に結線される。
【００４４】
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、直流モータ１は、６個のマグネット５を有する固定子２と、８個のコイルＣ１〜Ｃ８を有する電機子３とから構成されている。しかしながら、直流モータ１の構成はこれに限らず、マグネットの数及びコイルの数等は適宜変更してもよい。この場合、セグメントの数は、マグネットの界磁極数（磁極数）と電機子コアのティースの数との最小公倍数とされる。また、電機子コア１２に巻装されるコイルは、ティースＴ１〜Ｔ８に対し、分布巻にて巻装されるものであってもよい。例えば、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すような６極（マグネットの磁極の数）２４スロット２４セグメントの直流モータに本発明を具体化してもよい。この直流モータの電機子コア６５は、放射状に延びる２４個のティース６５ａを有することにより、２４個のスロットを有している。また、短絡部材２２の４個の第１係止部３６は、セグメント番号「２」，「５」，「１１」，「１７」のセグメント２４にそれぞれ接続されるとともに、４個の第２係止部４６は、セグメント番号「２」，「８」，「１４」，「２０」のセグメント２４にそれぞれ接続されている。そして、導線１５は、分布巻にて電機子コア６５に巻装されている。尚、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）には、分布巻にて巻回された導線１５の一部のみを図示している。
【００４５】
・上記実施形態では、各第２係止部４６の基端部側の部位を屈曲することにより、各第２係止部４６の軸方向の位置を、各第１係止部３６の軸方向の位置と等しくしている。しかしながら、第１係止部３６と第２係止部４６との軸方向の位置が等しくなるのであれば、第１係止部３６及び第２係止部４６の形状（屈曲形状）は上記実施形態のものに限らない。例えば、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、第１係止部３６を、該第１係止部３６に積層された第２接続部４７の先端部付近で第２短絡構成部材群４１側へ屈曲するとともに、第２係止部４６を、該第２係止部４６に積層された第１接続部３７の先端部付近で第１短絡構成部材群３１側へ屈曲することにより、第１係止部３６及び第２係止部４６の軸方向の位置を、短絡部材２２の厚さ方向の中央部で一致させてもよい。また例えば、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、第１係止部３６を、該第１係止部３６に積層された第２接続部４７の先端部付近で第２短絡構成部材群４１と逆側へ屈曲するとともに、第２係止部４６を、該第２係止部４６に積層された第１接続部３７の先端部付近で第１短絡構成部材群３１側へ屈曲することにより、第１係止部３６及び第２係止部４６の軸方向の位置を等しくしてもよい。このようにしても、上記実施形態の（５）の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。尚、第１係止部３６と第２係止部４６とは、その軸方向の位置が異なっていてもよい。
【００４６】
・上記実施形態では、各短絡構成部材群３１，４１において、係止部３６，４６は、それぞれ周方向に等角度間隔となるように設けられている。しかしながら、係止部３６，４６は、各短絡構成部材群３１，４１において周方向に等角度間隔に設けられなくてもよい。係止部３６，４６は、短絡構成部材群３１，４１において、短絡構成部材群３１，４１を積層した際に所定のコイルＣ１〜Ｃ８の端部同士を短絡して同電位とすることが可能な位置に設けられていればよい。従って、２４個のセグメント２４を有する整流子１３に備えられる短絡部材２２においては、各短絡構成部材群３１，４１に形成される係止部３６，４６は、２組の短絡構成部材群３１，４１が積層された際に、互いに重ならないように、且つ周方向に等角度間隔となるように（即ち、互いに積層された周方向に２つ置きの第１及び第２外周側端末３３，４３から係止部３６，４６が突出するように）短絡構成部材群３１，４１にそれぞれ形成されていればよい。例えば、図１４（ａ）に示す第１短絡構成部材群７１においては、各第１係止部３６は、周方向の一方側で隣り合う第１係止部３６との間に、２個の第１外周側端末３３が介在されるように、且つ周方向の他方側で隣り合う第１係止部３６との間に８個の第１外周側端末３３が介在されるように設けられている。また、この第１短絡構成部材群７１に積層される第２短絡構成部材群７２においては、図１４（ｂ）に示すように、各第２係止部４６は、周方向の一方側で隣り合う第２係止部４６との間に、２個の第２外周側端末４３が介在されるように、且つ周方向の他方側で隣り合う第２係止部４６との間に８個の第２外周側端末４３が介在されるように設けられている。そして、２組の第１及び第２短絡構成部材群７１，７２は、合計８個の係止部３６，４６が周方向に等角度間隔となるように積層される。
【００４７】
また例えば、図１５（ａ）に示す第１短絡構成部材群８１においては、４個の第１係止部３６は、周方向に２つ置きとなる第１外周側端末３３から径方向外側に延びている。また、この第１短絡構成部材群８１に積層される第２短絡構成部材群８２においては、図１５（ｂ）に示すように、４個の第２係止部４６は、周方向に２つ置きとなる第２外周側端末４３から径方向外側に延びている。そして、２組の第１及び第２短絡構成部材群８１，８２は、合計８個の係止部３６，４６が周方向に等角度間隔となるように積層される。上記のように構成しても、各短絡構成部材群７１，７２，８１，８２を製造する際の廃材を減少させて歩留りを向上させることができる。
【００４８】
・上記実施形態では、短絡部材２２に設けられる合計８個の係止部３６，４６は、第１短絡構成部材群３１に４個設けられるとともに、第２短絡構成部材群４１に４個設けられている。しかしながら、短絡部材２２において、互いに積層される第１及び第２短絡構成部材群３１，４１にそれぞれ設けられる係止部３６，４６の数は、合計で８個になるのであればこれに限らない。例えば、第１短絡構成部材群３１に５個の第１係止部３６が設けられるとともに、第２短絡構成部材群４１に３個の第２係止部４６が設けられてもよい。この場合、第１短絡構成部材群３１と第２短絡構成部材群４１とは、それぞれに設けられた第１及び第２係止部３６，４６が重ならないように、且つ、互いに積層された周方向に２つ置きの第１及び第２外周側端末３３，４３から係止部３６，４６が突出するように積層される。このようにしても、上記実施形態の（１）の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。更に、第２短絡構成部材群４１においては、設けられる第２係止部４６数が３個となることにより、板材６１において廃材となる部分を更に減少させることができ、第２短絡構成部材群４１の歩留りを更に向上させることができる。
【００４９】
・上記実施形態の短絡部材２２に替えて、図１６（ａ）に示す短絡部材９１を整流子１３に備えてもよい。短絡部材９１は、図１６（ｂ）に示す第１短絡構成部材群９２と、図１６（ｃ）に示す第２短絡構成部材群９３とを積層して形成されている。第１短絡構成部材群９２は、上記実施形態の第１短絡構成部材群３１から、第１係止部３６を有する第１短絡片３２が残るように２つ置きの第１短絡片３２を省略した構成である。同様に、第２短絡構成部材群９３は、上記実施形態の第２短絡構成部材群４１から、第２係止部４６を有する第２短絡片４２が残るように２つ置きの第２短絡片４２を省略した構成である。そして、図１６（ａ）に示すように、第１短絡構成部材群９２と第２短絡構成部材群９３とは、合計８個の係止部３６，４６が周方向に等角度間隔となるように積層され、互いに積層された第１及び第２外周側端末３３，４３同士、第１及び第２内周側端末３４，４４同士がそれぞれ溶着されることにより、短絡部材９１となる。この短絡部材９１においては、周方向に２つ置きの第１及び第２外周側端末３３，４３に、第１及び第２係止部３６，４６の何れか一方が形成されている。
【００５０】
・上記実施形態では、第１短絡片３２に第１離間凹部３５ａを設けるとともに、第２短絡片４２に第２離間凹部４５ａを設けることにより、第１連結部３５と第２連結部４５とが積層方向に非接触となるようにしている。しかしながら、第１連結部３５と第２連結部４５とが積層方向に短絡されることを防止するための構成はこれに限らない。例えば、第１短絡片３２及び第２短絡片４２の何れか一方にのみ離間凹部を設けてもよい。また、第１及び第２短絡構成部材群３１，４１が積層された際に、第１及び第２連結部３５，４５が離間するように第１及び第２連結部３５，４５の少なくとも一方を板厚方向に膨らむように湾曲させてもよい。また、第１連結部３５と第２連結部４５との間に絶縁性を有する絶縁紙を介在させてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、コイルＣ１〜Ｃ８の端部は、第１及び第２係止部３６，４６を折り返すことにより、第１及び第２係止部３６，４６に保持されて電気的に接続されている。しかしながら、図１７に示すように、導線１５よりなるコイルＣ１〜Ｃ８の端部は、第１及び第２係止部３６，４６を折り返すことなく対応する第１及び第２係止部３６，４６の先端部に溶着されて電気的に接続されてもよい。このようにすると、上記実施形態に比べて、第１及び第２係止部３６，４６へのコイルＣ１〜Ｃ８の端部の接続が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】直流モータの径方向断面図。
【図２】直流モータの軸方向断面図。
【図３】ティースに対するコイルの巻装の仕方を説明するための説明図。
【図４】整流子の半断面図。
【図５】整流子の底面図。
【図６】（ａ）は第１短絡構成部材群の平面図、（ｂ）は第２短絡構成部材群の平面図。
【図７】（ａ）は第１係止部の側面図、（ｂ）は第２係止部の側面図。
【図８】整流子の部分拡大断面図。
【図９】直流モータの結線図。
【図１０】板材に対する短絡構成部材群の板取りを説明するための説明図。
【図１１】（ａ）は別の形態の直流モータの電機子の概略図、（ｂ）は別の形態の直流モータの結線図。
【図１２】（ａ）は別の形態の短絡部材における第１係止部の側面図、（ｂ）は別の形態の短絡部材における第２係止部の側面図。
【図１３】（ａ）は別の形態の短絡部材における第１係止部の側面図、（ｂ）は別の形態の短絡部材における第２係止部の側面図。
【図１４】（ａ）は別の形態の第１短絡構成部材群の平面図、（ｂ）は別の形態の第２短絡構成部材群の平面図。
【図１５】（ａ）は別の形態の第１短絡構成部材群の平面図、（ｂ）は別の形態の第２短絡構成部材群の平面図。
【図１６】（ａ）は別の形態の短絡部材の平面図、（ｂ）は別の形態の第１短絡構成部材群の平面図、（ｃ）は別の形態の第２短絡構成部材群の平面図。
【図１７】別の形態の整流子の部分拡大断面図。
【図１８】短絡構成部材群を打ち抜く際の従来の板取りを説明するための説明図。
【符号の説明】
【００５３】
１…モータとしての直流モータ、２…固定子、３…電機子、５…マグネット、１１…回転軸、１２，６５…電機子コア、１３…整流子、２２，９１…短絡部材、２４…セグメント、３１，７１，８１，９２…短絡構成部材群としての第１短絡構成部材群、３２…短絡片としての第１短絡片、３３…外周側端末としての第１外周側端末、３４…内周側端末としての第１内周側端末、３６…係止部としての第１係止部、４１，７２，８２，９３…短絡構成部材群としての第２短絡構成部材群、４２…短絡片としての第２短絡片、４３…外周側端末としての第２外周側端末、４４…内周側端末としての第２内周側端末、４６…係止部としての第２係止部、Ｃ１〜Ｃ８…電機子コイルとしてのコイル。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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