(57)【要約】【課題】軸方向にコンパクトに構成することができるモータを提供すること。【解決手段】モータは、２４個のセグメント１５を有する整流子１４を備えている。８個の短絡部材１６ａ〜１６ｈの各々は、前記セグメント１５中の３個のセグメント同士を短絡させる。各短絡部材１６ａ〜１６ｈは、短絡すべき３個のセグメントの配置に対応する角度範囲に亘って円弧状に延びている。８個の短絡部材１６ａ〜１６ｈは、整流子１４の軸方向において複数層構造をなすように積層されて、ほぼ円筒状をなす積層体１７を構成する。積層体１７の層数が短絡部材１６ａ〜１６ｈの数よりも少なくなるように、短絡部材１６ａ〜１６ｈのうちの少なくとも１つは、積層体１７における複数の層に跨って配置される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って配列された２ｘ個（ｘは１以上の整数）の磁極を有する固定子と、
前記磁極と対向するように配置され、コイルがそれぞれ巻回される２ｙ個（ｙは３以上の整数）のティースを有する電機子コアと、周方向に沿って配列された２ｘｙ個のセグメントを有する整流子と、前記セグメント中のＢ個のセグメント同士を短絡させ、数は少なくとも２ｘｙ／Ｂである複数の短絡部材と、を有する回転子と、
前記整流子に摺接し、該整流子の軸線の周りに所定の角度間隔を隔てて配置された陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシと、
を備えたモータにおいて、
前記短絡部材の各々は、短絡すべきＢ個のセグメントの配置に対応する角度範囲に亘って円弧状に延びており、前記短絡部材は、前記整流子の軸方向において複数層構造をなすように積層されて、ほぼ円筒状をなす積層体を構成し、
２つ以上の前記短絡部材の少なくとも一部が前記積層体における同一の層に配置されるように、前記短絡部材を形成及び配置して、前記積層体の層数を前記短絡部材の数よりも減少させることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータにおいて、
前記短絡部材のうちの少なくとも１つは、前記積層体の層数が前記短絡部材の数よりも少なくなるように、前記積層体における複数の層に跨って配置されることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のモータにおいて、
前記積層体における複数の層に跨って配置される短絡部材の各々は、隣接する両層にそれぞれ配置される第１部分と第２部分とを有し、該短絡部材は、第１部分と第２部分とが積層体の軸方向にオフセットされるように、第１部分と第２部分との間において屈曲させられていることを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
前記短絡部材の数をＡとしたとき、各短絡部材の角度幅は、３６０°−３６０°／Ａ以下であることを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
前記磁極の数は６個であり、前記ティースの数は８個であり、前記セグメントの数は２４個であり、前記各短絡部材は３個のセグメントを短絡させることを特徴とするモータ。
【請求項６】
請求項５に記載のモータにおいて、
前記短絡部材の数は８個であり、各短絡部材の角度幅は３１５°以下である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、
前記各短絡部材の角度幅は、２４０°又は１２０°であることを特徴とするモータ。
【請求項８】
請求項５〜７のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
前記各短絡部材により短絡させられる３個のセグメントは、１２０°の角度間隔を置いて配置されていることを特徴とするモータ。
【請求項９】
請求項５〜８のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
前記各短絡部材により短絡させられる３個のセグメントは、中間セグメントとその中間セグメントの周方向両側に位置するサイドセグメントとを含み、両サイドセグメントはそれぞれ前記コイルに接続されることを特徴とするモータ。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
両給電ブラシは前記整流子の軸線の周りに６０°、１８０°或いは３００°の角度間隔を隔てて配置されることを特徴とするモータ。
【請求項１１】
周方向に沿って配列された６つの磁極を有し、該磁極が周方向に隣接する磁極が異極となるように配置された固定子と、
前記磁極と対向するように配置され、コイルがそれぞれ巻回される８つのティースを有する電機子コアと、周方向に沿って配列された２４個のセグメントを有する整流子と、前記セグメント中の３つのセグメント同士を短絡させる複数の短絡部材と、を有する回転子と、
前記整流子に摺接し、該整流子の軸線の周りに１８０°の角度間隔を隔てて配置された陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシと、
を備えたモータにおいて、
前記セグメントは、前記整流子の周方向一方に沿って順に、それぞれ第１〜第３セグメントを含む第１〜第８セグメントグループに分けられ、前記コイルの各々は、１つのセグメントグループの第２及び第３セグメントに接続され、
前記短絡部材は、第１短絡部材と第２短絡部材とを含み、第１短絡部材の各々は、奇数番セグメントグループの第１セグメントと、その奇数番セグメントグループと周方向一方において隣接する偶数番セグメントグループの第３セグメントと、その偶数番セグメントグループと周方向一方において隣接する奇数番セグメントグループの第３セグメントとを接続し、
前記第２短絡部材の各々は、偶数番セグメントグループの第１セグメントと、その偶数番セグメントグループと周方向一方において隣接する奇数番セグメントグループの第２セグメントと、その奇数番セグメントグループと周方向一方において隣接する偶数番セグメントグループの第２セグメントとを接続することを特徴とするモータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のモータにおいて、
前記短絡部材の各々は、短絡すべき３つのセグメントの配置に対応する角度範囲に亘って円弧状に延びており、前記短絡部材は、前記整流子の軸方向において複数層構造をなすように積層されて、ほぼ円筒状をなす積層体を構成することを特徴とするモータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のモータにおいて、
前記積層体の層数が前記短絡部材の数よりも少なくなるように、前記短絡部材が形成及び配置されることを特徴とするモータ。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のモータにおいて、
軸方向に重なり合わない各２つの短絡部材が前記積層体の同一層内に配置されることを特徴とするモータ。
【請求項１５】
請求項１２又は１３に記載のモータにおいて、
前記積層体の同一層内において隣接する短絡部材の間のスペースに、異なる層内の短絡部材の一部が配置されるように、少なくとも１つの短絡部材が屈曲させられていることを特徴とするモータ。
【請求項１６】
請求項１２又は１３に記載のモータにおいて、
前記短絡部材のうちの少なくとも１つは、前記積層体における複数の層に跨って配置されるように屈曲させられていることを特徴とするモータ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のモータにおいて、
第２セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材及び第３セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材は、第３セグメントグループの第３セグメントと第４セグメントグループの第１セグメントとの間において屈曲させられ、
第６セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材及び第７セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材は、第７セグメントグループの第３セグメントと第８セグメントグループの第１セグメントとの間において屈曲させられることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定のセグメント同士を短絡する短絡部材を用いて構成されるモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固定子の永久磁石の極数と回転子（電機子）の励磁コイルの数を多数とし、陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシからの電流で回転させるモータが特許文献１に開示されている。一方、特許文献２には、固定子の永久磁石の極数を「６」とし、回転子（電機子）の励磁コイルの数を「８」としたモータが開示されている。この構成のモータは、回転時において電機子に作用するラジアル方向の力が極めて小さくなるので、電機子の振動が極めて小さいという点で優れている。
【０００３】
又、この構成のモータでは、整流子のセグメントの数が「２４」に設定されており、この整流子に摺接する給電ブラシの数はセグメントの数に応じて陽極及び陰極でそれぞれ３個、合計６個とすることが一般的である。
【０００４】
しかしながら、この構成では、給電ブラシの数が多いため、ブラシ装置の組み立て作業が煩雑となるばかりか、ブラシ装置が大型化する等の種々の問題が生じる。
【０００５】
そこで、図７（ａ）に示すように、同電位となるセグメント同士を短絡させ、給電ブラシの数を陽極及び陰極でそれぞれ１個ずつの合計２個として、給電ブラシの数を少なくすることが提案されている。
【０００６】
詳述すると、図７（ａ）に示すように、永久磁石５１の極数が「６」、励磁コイル５２ａ〜５２ｈの数が「８」、整流子５３のセグメント５４の数が「２４」、それぞれ１個ずつの陽極側給電ブラシ５５ａ及び陰極側給電ブラシ５５ｂを用いてモータが構成されている。尚、各セグメント５４に対して、周方向一方に順にセグメント番号を「１」〜「２４」と付すことにする。
【０００７】
各励磁コイル５２ａ〜５２ｈは、所定のティースに巻線を集中巻きにて巻回することにより構成されている。
即ち、励磁コイル５２ａは、巻線が番号「２」のセグメント５４から延びて所定ティースに巻回され、番号「３」のセグメント５４に接続され構成されている。励磁コイル５２ｂは、巻線が番号「５」のセグメント５４から延びて所定ティースに巻回され、番号「６」のセグメント５４に接続され構成されている。励磁コイル５２ｃは、巻線が番号「８」のセグメント５４から延びて所定ティースに巻回され、番号「９」のセグメント５４に接続され構成されている。励磁コイル５２ｄは、巻線が番号「１１」のセグメント５４から延びて所定ティースに巻回され、番号「１２」のセグメント５４に接続され構成されている。励磁コイル５２ｅは、巻線が番号「１４」のセグメント５４から延びて所定ティースに巻回され、番号「１５」のセグメント５４に接続され構成されている。励磁コイル５２ｆは、巻線が番号「１７」のセグメント５４から延びて所定ティースに巻回され、番号「１８」のセグメント５４に接続され構成されている。励磁コイル５２ｇは、巻線が番号「２０」のセグメント５４から延びて所定ティースに巻回され、番号「２１」のセグメント５４に接続され構成されている。励磁コイル５２ｈは、巻線が番号「２３」のセグメント５４から延びて所定ティースに巻回され、番号「２４」のセグメント５４に接続され構成されている。
【０００８】
又、各セグメント５４において、１２０°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント５４同士を同電位とすべく該セグメント５４同士が短絡部材５６ａ〜５６ｈにより短絡される。
【０００９】
即ち、短絡部材５６ａは番号「１」「９」「１７」のセグメント５４を短絡し、短絡部材５６ｂは番号「２」「１０」「１８」のセグメント５４を短絡する。又、短絡部材５６ｃは番号「３」「１１」「１９」のセグメント５４を短絡し、短絡部材５６ｄは番号「４」「１２」「２０」のセグメント５４を短絡する。又、短絡部材５６ｅは番号「５」「１３」「２１」のセグメント５４を短絡し、短絡部材５６ｆは番号「６」「１４」「２２」のセグメント５４を短絡する。又、短絡部材５６ｇは番号「７」「１５」「２３」のセグメント５４を短絡し、短絡部材５６ｈは番号「８」「１６」「２４」のセグメント５４を短絡する。そして、これら各短絡部材５６ａ〜５６ｈにより、各励磁コイル５２ａ〜５２ｈは、図７（ｂ）に示すようにループ状（５２ｆ→５２ａ→５２ｄ→５２ｇ→５２ｂ→５２ｅ→５２ｈ→５２ｃ→５２ｆ）に接続した状態となる。
【００１０】
前記整流子５３には、互いに１８０°間隔を有して配置される陽極側（＋極側）給電ブラシ５５ａ及び陰極側（−極側）給電ブラシ５５ｂがそれぞれ摺接する。従って、例えば、図７（ａ）のように陽極側給電ブラシ５５ａが番号「１」のセグメント５４に接触している場合、陰極側給電ブラシ５５ｂは番号「１３」のセグメント５４に接触する。又、この場合、図７（ｂ）に示すように、励磁コイル５２ｃと励磁コイル５２ｆとの間に陽極側給電ブラシ５５ａが接続した状態となり、励磁コイル５２ｂと励磁コイル５２ｇとの間に陰極側給電ブラシ５５ｂが接続した状態となる。そして、各給電ブラシ５５ａ，５５ｂから整流子５３を介して各励磁コイル５２ａ〜５２ｈに電源が供給されると、モータが回転し、この回転に伴って、整流子５３に対する各給電ブラシ５５ａ，５５ｂの接触する位置が順次移動することで、該モータの回転が継続するようになっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−１７４４０３号公報
【特許文献２】
米国特許出願公開第２００２／０１２１８３１Ａ１号明細書
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した各短絡部材５６ａ〜５６ｈは、それぞれ１２０°の間隔を有する３個のセグメント５４同士を短絡するものである。
【００１３】
そのため、従来では、各短絡部材５６ａ〜５６ｈを金属板にてリング状に形成し、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、該短絡部材５６ａ〜５６ｈを軸方向に８枚積層して短絡部材積層部５７が構成される。短絡部材積層部５７は、８枚の短絡部材５６ａ〜５６ｈ間に絶縁部材５８を介在させた８層構成の略円筒状をなし、整流子５３に対して同軸状に一体に設けられている。そして、短絡部材積層部５７は、回転軸６１に挿通されて該整流子５３と電機子コア６２との間に配置される。
【００１４】
又、図８及び図９に示すように各短絡部材５６ａ〜５６ｈ，５８ａ〜５８ｈを構成し、該短絡部材５６ａ〜５６ｈ，５８ａ〜５８ｈを金属板にて円弧状に形成してもよく、この場合においても、短絡部材積層部５７，５９が図８及び図９のように軸方向に８層構成となる。
【００１５】
そのため、図１０に示すように、８層構成の短絡部材積層部５７は軸方向に大きいため、該積層部５７を配置する整流子５３と電機子コア６２との間隔を大きくする必要があって、モータ６０が同方向に大型化してしまうといった問題があった。
【００１６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、軸方向にコンパクトに構成することができるモータを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、周方向に沿って配列された２ｘ個（ｘは１以上の整数）の磁極を有する固定子と、前記磁極と対向するように配置され、コイルがそれぞれ巻回される２ｙ個（ｙは３以上の整数）のティースを有する電機子コアと、周方向に沿って配列された２ｘｙ個のセグメントを有する整流子と、前記セグメント中のＢ個のセグメント同士を短絡させ、数は少なくとも２ｘｙ／Ｂである複数の短絡部材と、を有する回転子と、前記整流子に摺接し、該整流子の軸線の周りに所定の角度間隔を隔てて配置された陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシと、を備えたモータにおいて、前記短絡部材の各々は、短絡すべきＢ個のセグメントの配置に対応する角度範囲に亘って円弧状に延びており、前記短絡部材は、前記整流子の軸方向において複数層構造をなすように積層されて、ほぼ円筒状をなす積層体を構成し、２つ以上の前記短絡部材の少なくとも一部が前記積層体における同一の層に配置されるように、前記短絡部材を形成及び配置して、前記積層体の層数を前記短絡部材の数よりも減少させる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記短絡部材のうちの少なくとも１つは、前記積層体の層数が前記短絡部材の数よりも少なくなるように、前記積層体における複数の層に跨って配置される。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータにおいて、前記積層体における複数の層に跨って配置される短絡部材の各々は、隣接する両層にそれぞれ配置される第１部分と第２部分とを有し、該短絡部材は、第１部分と第２部分とが積層体の軸方向にオフセットされるように、第１部分と第２部分との間において屈曲させられている。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、前記短絡部材の数をＡとしたとき、各短絡部材の角度幅は、３６０°−３６０°／Ａ以下である。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、前記磁極の数は６個であり、前記ティースの数は８個であり、前記セグメントの数は２４個であり、前記各短絡部材は３個のセグメントを短絡させる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のモータにおいて、前記短絡部材の数は８個であり、各短絡部材の角度幅は３１５°以下である。
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載のモータにおいて、前記各短絡部材の角度幅は、２４０°又は１２０°である。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、前記各短絡部材により短絡させられる３個のセグメントは、１２０°の角度間隔を置いて配置されている。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項５〜８のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、前記各短絡部材により短絡させられる３個のセグメントは、中間セグメントとその中間セグメントの周方向両側に位置するサイドセグメントとを含み、両サイドセグメントはそれぞれ前記コイルに接続される。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、両給電ブラシは前記整流子の軸線の周りに６０°、１８０°或いは３００°の角度間隔を隔てて配置される。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、周方向に沿って配列された６つの磁極を有し、該磁極が周方向に隣接する磁極が異極となるように配置された固定子と、前記磁極と対向するように配置され、コイルがそれぞれ巻回される８つのティースを有する電機子コアと、周方向に沿って配列された２４個のセグメントを有する整流子と、前記セグメント中の３つのセグメント同士を短絡させる複数の短絡部材と、を有する回転子と、前記整流子に摺接し、該整流子の軸線の周りに１８０°の角度間隔を隔てて配置された陽極側給電ブラシ及び陰極側給電ブラシと、を備えたモータにおいて、前記セグメントは、前記整流子の周方向一方に沿って順に、それぞれ第１〜第３セグメントを含む第１〜第８セグメントグループに分けられ、前記コイルの各々は、１つのセグメントグループの第２及び第３セグメントに接続され、前記短絡部材は、第１短絡部材と第２短絡部材とを含み、第１短絡部材の各々は、奇数番セグメントグループの第１セグメントと、その奇数番セグメントグループと周方向一方において隣接する偶数番セグメントグループの第３セグメントと、その偶数番セグメントグループと周方向一方において隣接する奇数番セグメントグループの第３セグメントとを接続し、前記第２短絡部材の各々は、偶数番セグメントグループの第１セグメントと、その偶数番セグメントグループと周方向一方において隣接する奇数番セグメントグループの第２セグメントと、その奇数番セグメントグループと周方向一方において隣接する偶数番セグメントグループの第２セグメントとを接続する。
【００２７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のモータにおいて、前記短絡部材の各々は、短絡すべき３つのセグメントの配置に対応する角度範囲に亘って円弧状に延びており、前記短絡部材は、前記整流子の軸方向において複数層構造をなすように積層されて、ほぼ円筒状をなす積層体を構成する。
【００２８】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のモータにおいて、前記積層体の層数が前記短絡部材の数よりも少なくなるように、前記短絡部材が形成及び配置されている。
【００２９】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載のモータにおいて、軸方向に重なり合わない各２つの短絡部材が前記積層体の同一層内に配置される。請求項１５に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載のモータにおいて、前記積層体の同一層内において隣接する短絡部材の間のスペースに、異なる層内の短絡部材の一部が配置されるように、少なくとも１つの短絡部材が屈曲させられている。
【００３０】
請求項１６に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載のモータにおいて、前記短絡部材のうちの少なくとも１つは、前記積層体における複数の層に跨って配置されるように屈曲させられていることを特徴とするモータ。
【００３１】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載のモータにおいて、第２セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材及び第３セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材は、第３セグメントグループの第３セグメントと第４セグメントグループの第１セグメントとの間において屈曲させられ、第６セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材及び第７セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材は、第７セグメントグループの第３セグメントと第８セグメントグループの第１セグメントとの間において屈曲させられている。
【００３２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、２ｘ極２ｙ個ティース２ｘｙセグメントのモータでは、１つのブラシで短絡されたＢ個のセグメントに給電するとき、Ａ＝２ｘｙ／Ｂだけ積層した短絡部材が必要である。短絡すべきＢ個のセグメントの配置に対応する角度範囲にわたって円弧状に延びる短絡部材を整流子の軸方向において層構造をなすように積層して構成されたほぼ円筒状をなす積層体において、２つ以上の前記短絡部材の少なくとも一部が前記積層体における同一の層に配置されるように、前記短絡部材が形成及び配置され、前記積層体の層数が前記短絡部材の数よりも減少する。
【００３３】
請求項２に記載の発明によれば、短絡部材のうちの少なくとも１つを複数の層に跨って配置すれば、積層体の積層を短絡部材の数よりも少なくすることができる。
【００３４】
請求項３に記載の発明によれば、積層体における複数の層に跨って配置される短絡部材の各々は、隣接する両層にそれぞれ配置される第１部分と第２部分とを有し、該短絡部材は、第１部分と第２部分とが積層体の軸方向にオフセットされるように、第１部分と第２部分との間において屈曲させられている。よって、空いた空隙を利用し、より軸方向に短くできる。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、｛３６０°−３６０°／Ａ｝角度以下の幅を持つ形状の短絡部材を用いれば、１つの短絡部材あたり｛３６０／Ａ｝角度以上の周方向の空隙が発生する。Ａ個の短絡部材を周方向にずらしながら積層すれば、３６０°分以上の周方向の空隙が生じる。よって、空隙を詰めるように短絡部材を屈曲して軸方向にオフセットすれば、少なくとも１個分の積層が省略できる。
【００３６】
請求項５に記載の発明によれば、前記磁極の数は６個であり、前記ティースの数は８個であり、前記セグメントの数は２４個であり、前記各短絡部材は３個のセグメントを短絡させる。よって、陽極側給電ブラシが１つ、陰極側給電ブラシが１つの合計２つのブラシで最適な給電ができる。
【００３７】
請求項６に記載の発明によれば、３１５°以下の幅を持つ形状の短絡部材を用いれば、１つの短絡部材あたり４５°｛＝３６０°−３１５°｝以上の周方向の空隙が発生する。８個の短絡部材を積層すれば、３６０°分以上の周方向の空隙が生じる。よって、空隙を詰めるように短絡部材に屈曲等を施して軸方向にオフセットすれば、少なくとも１個分の積層が省略できる。
【００３８】
請求項７に記載の発明によれば、短絡部材の形状が２４０度幅であり、短絡部材を等間隔で周方向にずらしながら軸方向に積層すると、３６０°−２４０°＝１２０°の周方向の空隙が生じる。よって、８個の短絡部材に対して１２０°×８層＝９６０°の空隙が生じ、その空隙を詰めるように短絡部材に屈曲などを施して軸方向にオフセットすれば、９６０°／３６０°＝約２．７層分の節約ができ、短絡部材を６層分の領域に積層することができ、軸方向をコンパクトになる。また、短絡部材の形状が１２０度幅であり、短絡部材を等間隔で周方向にずらしながら軸方向に積層すると、３６０°−１２０°＝２４０°の周方向の空隙が生じる。よって、８個の短絡部材に対して２４０°×８層＝１９２０°の空隙が生じ、その空隙を詰めるように短絡部材に屈曲などを施して軸方向にオフセットすれば、１９２０°／３６０°＝５．３層分の節約ができ、短絡部材を３層分の領域に積層することができ、軸方向をコンパクトになる。
【００３９】
請求項８に記載の発明によれば、１２０°の角度間隔を置いて配置された３個のセグメントが各短絡部材により短絡され、周方向にバランスのとれた配置になり、それら短絡部材を積層して形成された積層体の軸方向が効率的でコンパクトに形成される。
【００４０】
請求項９に記載の発明によれば、各短絡部材により短絡させられる３個のセグメントは、中間セグメントとその中間セグメントの周方向両側に位置するサイドセグメントとを含み、両サイドセグメントはそれぞれ前記コイルに接続される。ブラシからセグメントに供給された電流は、対応する短絡部材の周方向中央を分岐点としてそれぞれ周方向の両側に接続される背部面とに向かって均等に流れる。従って、各短絡部材の電流密度が均一化され、各短絡部材の断面積を極力小さくすることができる。これは、すべての短絡部材に対して同様に言えることであるので、すべての短絡部材の断面積を極力小さくすることができ、例えば板厚を薄くすることにより、積層体の軸方向寸法をより小さくすることができる。
【００４１】
請求項１０に記載の発明によれば、両給電ブラシは前記整流子の軸線の周りに６０°、１８０°或いは３００°の角度間隔を隔てて配置される。よって、両給電ブラシは、周方向にバランスのとれた配置になる。
【００４２】
請求項１１に記載の発明によれば、第１短絡部材の周方向の長さが２４個のセグメント内の９個分の長さとなり、第２短絡部材の周方向の長さが２４個のセグメント内の８個分の長さとなるため、周方向に２つの短絡部材が配置可能となる。そのため、各短絡部材を軸方向にコンパクトに配置することができ、モータを軸方向にコンパクトに構成することができる。
【００４３】
請求項１２に記載の発明によれば、短絡部材を軸方向に積層する個数を少なくすることができ、積層体をコンパクトに構成することができる。従って、モータを軸方向にコンパクトに構成することができる。
【００４４】
請求項１３に記載の発明によれば、周方向に２つの短絡部材を配置するなどのように、積層体を構成する短絡部材を所定の形状に形成及び配置することで、前記積層体の層数が前記短絡部材の数よりも少なくなる。
【００４５】
請求項１４に記載の発明によれば、軸方向に重なり合わない各２つの短絡部材が前記積層体の同一層内に配置され、積層体はその軸方向寸法が小さく形成される。そのため、積層体を更にコンパクトに構成することができ、モータを軸方向に更にコンパクトに構成することができる。
【００４６】
請求項１５に記載の発明によれば、前記積層体の同一層内において隣接する短絡部材の間のスペースに、異なる層内の短絡部材の一部が配置されるように、幾つかの短絡部材が屈曲させられている。そのため、積層体を更にコンパクトに構成することができ、モータを軸方向に更にコンパクトに構成することができる。
【００４７】
請求項１６に記載の発明によれば、前記短絡部材のうちの幾つかは、前記積層体における複数の層に跨って配置されるように屈曲させられている。よって、短絡部材は、より複雑な屈曲ができ、積層体をより軸方向にコンパクトに構成し、モータを軸方向に更にコンパクトに構成することができる。
【００４８】
請求項１７に記載の発明によれば、第２セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材及び第３セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材は、第３セグメントグループの第３セグメントと第４セグメントグループの第１セグメントとの間において屈曲させられ、第６セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材及び第７セグメントグループの第１セグメントに接続される短絡部材は、第７セグメントグループの第３セグメントと第８セグメントグループの第１セグメントとの間において屈曲させられる。そのため、積層体を更にコンパクトに構成することができ、モータを軸方向に更にコンパクトに構成することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
【００５０】
図２及び図３（ａ）は、直流モータよりなる本実施形態のモータ１を示す。モータ１は、固定子２と回転子である電機子３とからなり、その固定子２は、ヨークハウジング４、エンドフレーム５及び永久磁石６を有している。
【００５１】
ヨークハウジング４は有底円筒状に形成され、その内周面に断面略円弧状をなす６個の永久磁石６が固定されている。それらの永久磁石６は、隣接する磁極が異極となるように、ヨークハウジング４の周方向において等間隔に配置されている。つまり、永久磁石６の極数は「６」となっている。永久磁石６の内側には、電機子３が回転可能に収容されている。電機子３を収容したヨークハウジング４の開口には、該開口を閉塞するエンドフレーム５が複数のネジ７により取り付けられている。このエンドフレーム５の中央とヨークハウジング４の底部中央にはそれぞれ軸受８が保持され、各軸受８は電機子３の回転軸１１を回転可能に支持する。
【００５２】
電機子３は、回転軸１１、電機子コア１２、励磁コイル１３ａ〜１３ｈ及び整流子１４を有している。回転軸１１には、電機子コア１２が固定されている。電機子コア１２は、放射状に延びる８個のティース１２ａ〜１２ｈを有しており、ティース１２ａ〜１２ｈに巻線が集中巻きにより巻回されて各励磁コイル１３ａ〜１３ｈが構成されている。つまり、励磁コイル１３ａ〜１３ｈの数は「８」となっている。
【００５３】
整流子１４は、その外周面に２４個のセグメント１５を有している。尚、図１（ａ）に示すように、各セグメント１５に対して、周方向一方に順にセグメント番号を「１」〜「２４」と付すことにする。又、本実施形態において、セグメント番号が「１」から周方向一方に順に第１〜第３セグメントとし、その第１〜第３セグメントが８組（第１〜第３セグメントを含む８個のセグメントグループ）配置されている。つまり、１番目の組のセグメント１５はセグメント番号「１」「２」「３」であり、２番目の組のセグメント１５はセグメント番号「４」「５」「６」であり、…、８番目の組のセグメント１５はセグメント番号「２２」「２３」「２４」である。又、各組のセグメント１５の第１セグメントは、セグメント番号が「１」「４」「７」…「２２」であり、各組のセグメント１５の第２セグメントは、セグメント番号が「２」「５」「８」…「２３」であり、各組のセグメント１５の第３セグメントは、セグメント番号が「３」「６」「９」…「２４」である。
【００５４】
各励磁コイル１３ａ〜１３ｈは、図１（ａ）に示すように、各組のセグメント１５の第２，第３セグメント間に接続されている。
即ち、励磁コイル１３ａは、巻線が番号「２」のセグメント１５から延びて所定ティース１２ａに巻回され、番号「３」のセグメント１５に接続され構成されている。励磁コイル１３ｂは、巻線が番号「５」のセグメント１５から延びて所定ティース１２ｂに巻回され、番号「６」のセグメント１５に接続され構成されている。励磁コイル１３ｃは、巻線が番号「８」のセグメント１５から延びて所定ティース１２ｃに巻回され、番号「９」のセグメント１５に接続され構成されている。励磁コイル１３ｄは、巻線が番号「１１」のセグメント１５から延びて所定ティース１２ｄに巻回され、番号「１２」のセグメント１５に接続され構成されている。励磁コイル１３ｅは、巻線が番号「１４」のセグメント１５から延びて所定ティース１２ｅに巻回され、番号「１５」のセグメント１５に接続され構成されている。励磁コイル１３ｆは、巻線が番号「１７」のセグメント１５から延びて所定ティース１２ｆに巻回され、番号「１８」のセグメント１５に接続され構成されている。励磁コイル１３ｇは、巻線が番号「２０」のセグメント１５から延びて所定ティース１２ｇに巻回され、番号「２１」のセグメント１５に接続され構成されている。励磁コイル１３ｈは、巻線が番号「２３」のセグメント１５から延びて所定ティース１２ｈに巻回され、番号「２４」のセグメント１５に接続され構成されている。
【００５５】
又、各セグメント１５において、７５°及び４５°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１５同士と、６０°及び４５°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１５同士とをそれぞれ同電位とすべく該セグメント１５同士が短絡部材１６ａ〜１６ｈにより短絡される。尚、短絡部材１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇは７５°及び４５°の間隔を有するセグメント１５同士を短絡する第１短絡部材であり、短絡部材１６ｂ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｈは６０°及び４５°の間隔を有するセグメント１５同士を短絡する第２短絡部材である。
【００５６】
具体的には、短絡部材１６ａは７５°及び４５°の間隔を有する番号「１」「６」「９」のセグメント１５を短絡し、短絡部材１６ｂは６０°及び４５°の間隔を有する番号「４」「８」「１１」のセグメント１５を短絡する。又、短絡部材１６ｃは７５°及び４５°の間隔を有する番号「７」「１２」「１５」のセグメント１５を短絡し、短絡部材１６ｄは６０°及び４５°の間隔を有する番号「１０」「１４」「１７」のセグメント１５を短絡する。又、短絡部材１６ｅは７５°及び４５°の間隔を有する番号「１３」「１８」「２１」のセグメント１５を短絡し、短絡部材１６ｆは６０°及び４５°の間隔を有する番号「１６」「２０」「２３」のセグメント１５を短絡する。又、短絡部材１６ｇは７５°及び４５°の間隔を有する番号「１９」「２４」「３」のセグメント１５を短絡し、短絡部材１６ｈは６０°及び４５°の間隔を有する番号「２２」「２」「５」のセグメント１５を短絡する。
【００５７】
言い換えれば、第１短絡部材である短絡部材１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇは、周方向一方にｎ番目（ｎは奇数）の奇数組の第１セグメントと、その奇数組と同方向に隣接する偶数組の第３セグメントと、その偶数組と同方向に隣接する奇数組の第３セグメントとを接続する。第２短絡部材である短絡部材１６ｂ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｈは、同方向にｍ番目（ｍは偶数）の偶数組の第１セグメントと、その偶数組と同方向に隣接する奇数組の第２セグメントと、その奇数組と同方向に隣接する偶数組の第２セグメントとを接続する。そして、これら各短絡部材１６ａ〜１６ｈにより、各励磁コイル１３ａ〜１３ｈは、図１（ｂ）に示すようにループ状（１３ｂ→１３ａ→１３ｈ→１３ｇ→１３ｆ→１３ｅ→１３ｄ→１３ｃ→１３ｂ）に接続した状態となる。
【００５８】
第１短絡部材である短絡部材１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇは、７５°及び４５°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１５同士を短絡するものである。又、第２短絡部材である短絡部材１６ｂ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｈは、６０°及び４５°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１５同士を短絡するものである。そのため、短絡部材１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇは金属板にて略１３５°（９個分のセグメント１５に相当）の幅を持つ略円弧状に形成され、短絡部材１６ｂ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｈは金属板にて略１２０°（８個分のセグメント１５に相当）の幅を持つ略円弧状に形成されている。
【００５９】
そして、各短絡部材１６ａ〜１６ｈは４５°ずつ周方向にずらして配置されるとともに、短絡部材１６ａと短絡部材１６ｅとが同一層（第１層）に配置され、その次の層（第２層）において短絡部材１６ｂと短絡部材１６ｆとが同一層に配置される。又、その次の層（第３層）において短絡部材１６ｃと短絡部材１６ｇとが同一層に配置され、その次の層（第４層）において短絡部材１６ｄと短絡部材１６ｈとが同一層に配置される。つまり、各短絡部材１６ａ〜１６ｈを軸方向に積層してなる積層体としての短絡部材積層部１７は、軸方向に４層構成で略円筒状に構成されている。尚、各短絡部材１６ａ〜１６ｈ間には、絶縁部材１８が介在されている。そして、この短絡部材積層部１７は、図１（ａ）（ｂ）に示すように整流子１４に対して同軸状に一体に設けられ、回転軸１１に挿通されて該整流子１４と電機子コア１２との間に配置される。
【００６０】
前記整流子１４には、互いに１８０°間隔を有して配置される陽極側（＋極側）給電ブラシ１９ａ及び陰極側（−極側）給電ブラシ１９ｂがそれぞれ摺接する。従って、例えば、図１（ａ）のように陽極側給電ブラシ１９ａが番号「１」のセグメント１５に接触している場合、陰極側給電ブラシ１９ｂは番号「１３」のセグメント１５に接触する。又、この場合、図１（ｂ）に示すように、励磁コイル１３ｂと励磁コイル１３ｃとの間に陽極側給電ブラシ１９ａが接続した状態となり、励磁コイル１３ｆと励磁コイル１３ｇとの間に陰極側給電ブラシ１９ｂが接続した状態となる。そして、各給電ブラシ１９ａ，１９ｂから整流子１４を介して各励磁コイル１３ａ〜１３ｈに電源が供給されると、モータ１が回転し、この回転に伴って、整流子１４に対する各給電ブラシ１９ａ，１９ｂの接触する位置が順次移動することで、該モータ１の回転が継続するようになっている。
【００６１】
このように構成される本実施形態のモータ１は、以下のような特徴がある。
本実施形態のモータ１は、整流子１４の２４個のセグメント１５が、周方向一方に順に配置される第１〜第３セグメントを１組として８組配置される。第１短絡部材である短絡部材１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇは、周方向一方にｎ番目（ｎは奇数）の奇数組の第１セグメントと、その奇数組と同方向に隣接する偶数組の第３セグメントと、その偶数組と同方向に隣接する奇数組の第３セグメントとを接続する。第２短絡部材である短絡部材１６ｂ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｈは、同方向にｍ番目（ｍは偶数）の偶数組の第１セグメントと、その偶数組と同方向に隣接する奇数組の第２セグメントと、その奇数組と同方向に隣接する偶数組の第２セグメントとを接続するように構成されている。
【００６２】
そのため、第１短絡部材である短絡部材１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇの周方向の長さが２４個のセグメント内の９個分の角度範囲内で形成され、第２短絡部材である短絡部材１６ｂ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｈの周方向の長さが２４個のセグメント内の８個分の角度範囲内で形成される。そのため、軸方向に重なり合わない２つの短絡部材、即ち短絡部材１６ａ及び短絡部材１６ｅ、短絡部材１６ｂ及び短絡部材１６ｆ、短絡部材１６ｃ及び短絡部材１６ｇ、短絡部材１６ｄ及び短絡部材１６ｈを周方向に配置することができる。従って、軸方向に重なる短絡部材の数が少なくなり、各短絡部材１６ａ〜１６ｈを軸方向にコンパクトに配置することができ（短絡部材積層部１７を軸方向にコンパクトに構成でき）、モータ１を軸方向にコンパクトに構成することができる。
【００６３】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態において、前記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【００６４】
図４に示すように、積層体としての短絡部材積層部２１は、第１実施形態と同様に、８つの短絡部材２２ａ〜２２ｈを備えている。第１短絡部材である短絡部材２２ａ，２２ｃ，２２ｅ，２２ｇは、７５°及び４５°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１５同士を短絡するように、略１３５°の幅を持つ略円弧状に形成されている。第２短絡部材である短絡部材２２ｂ，２２ｄ，２２ｆ，２２ｈは、６０°及び４５°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１５同士を短絡するように、積層部分が略１２０°の幅を持つ略円弧状に形成されている。そして、各短絡部材２２ａ〜２２ｈは４５°ずつ周方向にずらして配置されている。
【００６５】
１番目の組の第１セグメントに接続される短絡部材２２ａが第１層に配置され、４番目の組の第１セグメントに接続される短絡部材２２ｄが第３層に配置される。これら短絡部材２２ａ，２２ｄの間、即ちセグメント番号「９」と「１０」との間において、２番目の組の第１セグメントに接続される短絡部材２２ｂが前記短絡部材２２ａ側で第２層、前記短絡部材２２ｄ側で第１層となるように略軸方向に屈曲（オフセット）される。即ち、短絡部材２２ｂは、短絡部材２２ａと軸方向に重なる第１部分と、短絡部材２２ｄと軸方向に重なる第２部分とを有し、第１部分と第２部分が積層体の軸方向にオフセットされるように、第１部分と第２部分との間において屈曲されている。又、同箇所において、３番目の組の第１セグメントに接続される短絡部材２２ｃが前記短絡部材２２ａ側で第３層、前記短絡部材２２ｄ側で第２層となるように略軸方向に屈曲（オフセット）される。即ち、短絡部材２２ｃは、短絡部材２２ｂと同様に、短絡部材２２ａと軸方向に重なる第１部分と、短絡部材２２ｄと軸方向に重なる第２部分とを有し、第１部分と第２部分が積層体の軸方向にオフセットされるように、第１部分と第２部分との間において屈曲されている。
【００６６】
又、同様にして、５番目の組の第１セグメントに接続される短絡部材２２ｅが第１層に配置され、８番目の組の第１セグメントに接続される短絡部材２２ｈが第３層に配置される。これら短絡部材２２ｅ，２２ｈの間、即ちセグメント番号「２１」と「２２」との間において、６番目の組の第１セグメントに接続される短絡部材２２ｆが前記短絡部材２２ｅ側で第２層、前記短絡部材２２ｈ側で第１層となるように略軸方向に屈曲（オフセット）される。即ち、短絡部材２２ｆは、短絡部材２２ｅと軸方向に重なる第１部分と、短絡部材２２ｈと軸方向に重なる第２部分とを有し、第１部分と第２部分が積層体の軸方向にオフセットされるように、第１部分と第２部分との間において屈曲されている。又、同箇所において、７番目の組の第１セグメントに接続される短絡部材２２ｇが前記短絡部材２２ｅ側で第３層、前記短絡部材２２ｈ側で第２層となるように略軸方向に屈曲（オフセット）される。即ち、短絡部材２２ｇは、短絡部材２２ｆと同様に、短絡部材２２ｅと軸方向に重なる第１部分と、短絡部材２２ｈと軸方向に重なる第２部分とを有し、第１部分と第２部分が積層体の軸方向にオフセットされるように、第１部分と第２部分との間において屈曲されている。
【００６７】
第１実施形態では、１番目の短絡部材２２ａと５番目の短絡部材２２ｅとの間、即ち短絡部材２２ａ，２２ｅの周方向に空きスペースが生じている。従って、短絡部材２２ａ〜２２ｈの配置位置によって生じる空きスペースを詰めるように各短絡部材２２ａ〜２２ｈを形成することで、短絡部材積層部２１の軸方向のサイズを短くする。
【００６８】
各短絡部材２２ａ〜２２ｈの周方向の幅が１３５°と１２０°であるため、各短絡部材２２ａ〜２２ｈをそれぞれ別の層に配置した場合の空きスペースはそれぞれ、２２５°（＝３６０°−１３５°）、２４０°（＝３６０°−１２０°）である。従って、全ての短絡部材２２ａ〜２２ｈによる空きスペースは１８６０°（＝２２５°×４層＋２４０°×４層）となり、およそ５．２層分（＝１８６０°／３６０°）である。従って、空きスペースを詰めるように各短絡部材２２ａ〜２２ｈを形成することで、約５．２層分が節約でき、短絡部材２２ａ〜２２ｈを３層分の配置層にて配置することができる。
【００６９】
このように本実施形態は、短絡部材積層部２１における短絡部材２２ａ〜２２ｈの軸方向の空きスペースを詰めるように所定部位を屈曲（オフセット）させて構成されている。そのため、本実施形態では、短絡部材積層部２１が軸方向に３層分にて構成され、該積層部２１、ひいては前記モータ１を軸方向に更にコンパクトに構成することができる。
【００７０】
（第３実施形態）
以下、本発明を具体化した第３実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態において、前記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【００７１】
図５に示すように、本実施形態の各短絡部材２５ａ〜２５ｈは、１２０°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１５同士を同電位とすべく短絡するものである。
【００７２】
即ち、短絡部材２５ａは番号「１」「９」「１７」のセグメント１５を短絡し、短絡部材２５ｂは番号「１０」「１８」「２」のセグメント１５を短絡する。又、短絡部材２５ｃは番号「１９」「３」「１１」のセグメント１５を短絡し、短絡部材２５ｄは番号「４」「１２」「２０」のセグメント１５を短絡する。又、短絡部材２５ｅは番号「１３」「２１」「５」のセグメント１５を短絡し、短絡部材２５ｆは番号「２２」「６」「１４」のセグメント１５を短絡する。又、短絡部材２５ｇは番号「７」「１５」「２３」のセグメント１５を短絡し、短絡部材２５ｈは番号「１６」「２４」「８」のセグメント１５を短絡する。このような短絡部材２５ａ〜２５ｈは、金属板にて略２５５°（１７個分のセグメント１５に相当）の幅を持つ円弧状に形成されており、１３５°ずつ周方向にずらして配置され軸方向に積層されて積層体としての短絡部材積層部２６が構成されている。
【００７３】
本実施形態の短絡部材積層部２６は、各短絡部材２５ａ〜２５ｈが略２５５°の幅を持つ円弧状に形成され、各短絡部材２５ａ〜２５ｈの周方向に生じる空きスペースに、他層の短絡部材２５ａ〜２５ｈが所定の部位で軸方向に屈曲（オフセット）されている。
【００７４】
即ち、番号「１」「９」「１７」のセグメント１５に接続される短絡部材２５ａは、第１層に配置される。番号「１０」「１８」「２」のセグメント１５に接続される短絡部材２５ｂは、前記第１層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第１層及び第２層に跨って配置される。番号「１９」「３」「１１」のセグメント１５に接続される短絡部材２５ｃは、前記第２層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第２層及び第３層に跨って配置される。番号「４」「１２」「２０」のセグメント１５に接続される短絡部材２５ｄは、前記第３層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第３層及び第４層に跨って配置される。番号「１３」「２１」「５」のセグメント１５に接続される短絡部材２５ｅは、前記第３層及び第４層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第３層及び第４層に跨って配置される。番号「２２」「６」「１４」のセグメント１５に接続される短絡部材２５ｆは、前記第４層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第４層及び第５層に跨って配置される。番号「７」「１５」「２３」のセグメント１５に接続される短絡部材２５ｇは、前記第５層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第５層及び第６層に跨って配置される。番号「１６」「２４」「８」のセグメント１５に接続される短絡部材２５ｈは、前記第６層の空きスペースに配置される。
【００７５】
即ち、各短絡部材２５ａ〜２５ｈの周方向の幅が２５５°であるため、各短絡部材２５ａ〜２５ｈをそれぞれ別の層に配置した場合の空きスペースはそれぞれ、１０５°（＝３６０°−２５５°）であり、全ての空きスペースは８４０°（＝１０５°×８層）となる。これは、約２．３層分（＝８４０°／３６０°）である。従って、空きスペースを詰めるように各短絡部材２５ａ〜２５ｈを形成することで、約２．３層分が節約でき、短絡部材２２ａ〜２２ｈを６層分の配置層に配置することができる。
【００７６】
このように本実施形態の短絡部材積層部２６を軸方向に６層分にて構成することができるため、該積層部２６、ひいては前記モータ１を軸方向にコンパクトに構成することができる。
【００７７】
（第４実施形態）
以下、本発明を具体化した第４実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態において、前記第３実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【００７８】
図６に示すように、本実施形態の各短絡部材３０ａ〜３０ｈは、１２０°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１５同士を同電位とすべく短絡するものである。
【００７９】
即ち、短絡部材３０ａは番号「１７」「１」「９」のセグメント１５を短絡し、短絡部材３０ｂは番号「２」「１０」「１８」のセグメント１５を短絡する。又、短絡部材３０ｃは番号「１１」「１９」「３」のセグメント１５を短絡し、短絡部材３０ｄは番号「２０」「４」「１２」のセグメント１５を短絡する。又、短絡部材３０ｅは番号「５」「１３」「２１」のセグメント１５を短絡し、短絡部材３０ｆは番号「１４」「２２」「６」のセグメント１５を短絡する。又、短絡部材３０ｇは番号「２３」「７」「１５」のセグメント１５を短絡し、短絡部材３０ｈは番号「８」「１６」「２４」のセグメント１５を短絡する。このような短絡部材３０ａ〜３０ｈは、金属板にて略２５５°（１７個分のセグメント１５に相当）の幅を持つ円弧状に形成されており、１３５°ずつ周方向にずらして配置され軸方向に積層されて積層体としての短絡部材積層部３１が構成されている。
【００８０】
本実施形態の短絡部材積層部３１は、前記第３実施形態と同様に、各短絡部材３０ａ〜３０ｈが略２５５°の幅を持つ円弧状に形成され、各短絡部材３０ａ〜３０ｈの周方向に生じる空きスペースに、他層の短絡部材３０ａ〜３０ｈが所定の部位で軸方向に屈曲（オフセット）されている。
【００８１】
即ち、番号「１７」「１」「９」のセグメント１５に接続される短絡部材３０ａは、第１層に配置される。番号「２」「１０」「１８」のセグメント１５に接続される短絡部材３０ｂは、前記第１層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第１層及び第２層に跨って配置される。番号「１１」「１９」「３」のセグメント１５に接続される短絡部材３０ｃは、前記第２層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第２層及び第３層に跨って配置される。番号「２０」「４」「１２」のセグメント１５に接続される短絡部材３０ｄは、前記第３層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第３層及び第４層に跨って配置される。番号「５」「１３」「２１」のセグメント１５に接続される短絡部材３０ｅは、前記第３層及び第４層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第３層及び第４層に跨って配置される。番号「１４」「２２」「６」のセグメント１５に接続される短絡部材３０ｆは、前記第４層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第４層及び第５層に跨って配置される。番号「２３」「７」「１５」のセグメント１５に接続される短絡部材３０ｇは、前記第５層の空きスペースに配置されるよう略軸方向に屈曲され、第５層及び第６層に跨って配置される。番号「８」「１６」「２４」のセグメント１５に接続される短絡部材３０ｈは、前記第６層の空きスペースに配置される。
【００８２】
このように本実施形態の短絡部材積層部３１を軸方向に６層分にて構成することができるため、該積層部３１、ひいては前記モータ１を軸方向にコンパクトに構成することができる。
【００８３】
又、本実施形態では、励磁コイル１３ａ〜１３ｈが接続されていない番号「１」「１０」「１９」「４」「１３」「２２」「７」「１６」のセグメント１５が各短絡部材３０ａ〜３０ｈの周方向中央に位置するように各短絡部材３０ａ〜３０ｈが構成されている。言い換えれば、励磁コイル１３ａ〜１３ｈが接続されていない１番、１０番、１９番、４番、１３番、２２番、７番及び１６番のセグメント１５の各々が対応する短絡部材３０ａ〜３０ｈの周方向中央に位置するように、各短絡部材３０ａ〜３０ｈが配置されている。すなわち、各短絡部材３０ａ〜３０ｈにより短絡させられる３個のセグメント１５を、中間セグメントとその中間セグメントの周方向両側に位置するサイドセグメントとした場合、両サイドセグメントがそれぞれ励磁コイルに接続される。
【００８４】
ここで、前記第３実施形態では、励磁コイル１３ａ〜１３ｈが接続されていない番号「１」「１０」「１９」「４」「１３」「２２」「７」「１６」のセグメント１５が各短絡部材２５ａ〜２５ｈの周方向端部に位置するように各短絡部材２５ａ〜２５ｈが構成されている。そのため、例えば、図５に示すように、陽極側給電ブラシ１９ａが番号「１」のセグメント１５に接触し、陰極側給電ブラシ１９ｂが番号「１３」のセグメント１５に接触する場合、短絡部材２５ａの番号「１」のセグメント１５から分岐点（番号「９」のセグメント１５）までの区間の電流密度が他の区間より高くなり、短絡部材２５ｅの番号「１３」のセグメント１５から分岐点（番号「２１」のセグメント１５）までの区間の電流密度が他の区間より高くなる。そのため、短絡部材２５ａ，２５ｅの電流密度が高くなる部分を少なくとも断面積を大きくする必要がある。これは、全部の短絡部材２５ａ〜２５ｈに対して同様に言えることである。
【００８５】
しかしながら、本実施形態では、上記番号のセグメント１５を各短絡部材３０ａ〜３０ｈの周方向中央に位置するように各短絡部材３０ａ〜３０ｈを構成したので、例えば、図６に示すように、陽極側給電ブラシ１９ａが番号「１」のセグメント１５に接触し、陰極側給電ブラシ１９ｂが番号「１３」のセグメント１５に接触する場合、電流の分岐点が各給電ブラシ１９ａ，１９ｂが接触する番号「１」「１３」のセグメント１５となる。そのため、短絡部材３０ａ，３０ｅの電流密度が均一化されるので、該短絡部材３０ａ，３０ｅの断面積を極力小さくすることができる。又、これは、全部の短絡部材３０ａ〜３０ｈに対して同様に言えることであるので、全ての短絡部材３０ａ〜３０ｈの断面積を極力小さくすることができ、例えば板厚を薄くすることができる。従って、本実施形態では、短絡部材積層部３１を軸方向によりコンパクトに構成することができる。
【００８６】
因みに、本実施形態では、陽極側給電ブラシ１９ａと陰極側給電ブラシ１９ｂとを１８０°間隔に配置したが、陽極側給電ブラシ１９ａと陰極側給電ブラシ１９ｂとを６０°間隔、若しくは３００°間隔に配置して構成してもすることも可能である。
【００８７】
又、本実施形態では、各短絡部材３０ａ〜３０ｈにて１２０°の間隔を有してそれぞれ配置される３個のセグメント１５同士を短絡するものであったが、これ以外の所定の間隔を有する３個のセグメント１５同士を短絡するようにしてもよい。又、永久磁石６及び励磁コイル１３ａ〜１３ｈの極数、セグメント１５の数、短絡部材３０ａ〜３０ｈの数等、適宜変更してもよい。これは、前記第３実施形態でも同様である。
【００８８】
尚、本発明の上記各実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記各実施形態では、各短絡部材１６ａ〜１６ｈ，２２ａ〜２２ｈ，２５ａ〜２５ｈ，３０ａ〜３０ｈを金属板により形成したが、線材を用いてもよい。
【００８９】
○図３に示すように短絡部材積層部１７を整流子１４に一体に設けたが、別体としてもよい。又、短絡部材積層部１７を整流子１４と電機子コア１２との間に配置したが、これ以外の位置に配置してもよい。
【００９０】
○上記第２〜第４実施形態において、各短絡部材の周方向の幅を適宜変更して実施してもよい。一般形として、２ｘ（ｘは１以上の整数）極２ｙ（ｙは３以上の整数）個ティース２ｘｙセグメントのモータであって、１つのブラシでＢ個のセグメントを同時に給電する場合、最低必要な短絡部材の数はＡ＝２ｘｙ／Ｂとなる。この場合、各短絡部材は｛３６０−３６０／Ａ｝度以下の幅であり、１つの短絡部材あたりに｛３６０／Ａ｝度以上の周方向の空隙（空きスペース）が生じる。従って、Ａ個の短絡部材を周方向にずらしながら積層すれば、３６０°分以上の空隙が空く。その空隙を詰めるように短絡部材に屈曲等を施して各短絡部材の一部を軸方向にオフセットすれば、少なくとも１層分の積層が省略できる。言い換えれば、各短絡部材の幅を｛３６０−３６０／Ａ｝度以下の幅とすれば、３６０度以上の空隙を生じさせることができ、その分だけ積層を省略することができる。
【００９１】
○上記各実施形態において、短絡部材の幅（周方向の長さ）は、それが短絡するセグメントの中心角度に対応するように形成してもよい。例えば、第１実施形態の場合、短絡部材１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇを１２０°の幅を持つ円弧状に形成し、短絡部材１６ｂ，１６ｄ，１６ｆ，１６ｈを１０５°の幅を持つ円弧状に形成する。同様に、第２実施形態の場合、短絡部材２２ａ，２２ｃ，２２ｅ，２２ｇを１２０°の幅を持つ円弧状に形成し、短絡部材２２ｂ，２２ｄ，２２ｆ，２２ｈを１０５°の幅を持つ円弧状に形成する。また、第３実施形態における短絡部材２５ａ〜２５ｈ、第４実施形態における短絡部材３０ａ〜３０ｈを、２４０°の幅を持つ円弧状に形成してもよい。
【００９２】
○図３に示すモータ１の構成はこれに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、軸方向のサイズをコンパクトに構成したモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は第１実施形態のモータの展開図、（ｂ）は励磁コイルの結線図。
【図２】モータの横断面図。
【図３】（ａ）はモータの縦断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図。
【図４】第２実施形態のモータの展開図。
【図５】第３実施形態のモータの展開図。
【図６】第４実施形態のモータの展開図。
【図７】（ａ）は従来のモータの展開図、（ｂ）は励磁コイルの結線図。
【図８】従来の別のモータの展開図。
【図９】従来の別のモータの展開図。
【図１０】（ａ）は従来のモータの縦断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図。
【符号の説明】
２…固定子、３…電機子、６…永久磁石、１２…電機子コア、１２ａ〜１２ｈ…ティース、１３ａ〜１３ｈ…励磁コイル、１４…整流子、１５…セグメント（第１〜第３セグメント）、１６ａ〜１６ｈ…短絡部材、１７…短絡部材積層部、１９ａ…陽極側給電ブラシ、１９ｂ…陰極側給電ブラシ、２１…短絡部材積層部、２２ａ〜２２ｈ…短絡部材、２５ａ〜２５ｈ…短絡部材、２６…短絡部材積層部、３０ａ〜３０ｈ…短絡部材、３１…短絡部材積層部。
【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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