(57)【要約】【課題】  整流の乱れ、モータ効率の低下、電機子の振動の発生等を防止することができるのみならず、ブラシのスリップ音やブラシの異常摩耗をも低減することができる整流子及び回転電機並びに整流子の製造方法を得る。【解決手段】  整流子２３は、銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により、成形型を用いて各セグメント４６を同時に分割して成形される。各セグメント４６のブラシ摺動面には型成形と同時に凹凸面５２が形成され、またしかも、各セグメント４６のエッジ部には型成形と同時にアールが施され、さらに、前記添加剤は、一のセグメント４６におけるブラシ摺動方向上流側よりも下流側に多く含有されている。これにより、ブラシ３８と整流子２３の周面との摺動性が向上し、ブラシ３８のスリップ音やブラシ３８の異常摩耗が低減し、整流時の火花の発生が防止できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセグメントによって全体としてリング状に形成され、ブラシが周面に摺接されて給電される整流子において、
銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により、成形型を用いて同時に前記各セグメントに分割して成る、
ことを特徴とする整流子。
【請求項２】
前記各セグメントの分割部分における前記ブラシの側のエッジ部には、アールが施されている、
ことを特徴とする請求項１記載の整流子。
【請求項３】
前記各セグメントのブラシ摺動面には、凹凸面が形成されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の整流子。
【請求項４】
前記添加剤は、カーボンまたは二硫化モリブデンである、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の整流子。
【請求項５】
前記添加剤は、低導電率材料であり、かつ、前記セグメントにおける前記ブラシの摺動方向上流側よりも下流側に多く含有されている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の整流子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の整流子を備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
複数のセグメントによって全体としてリング状に形成され、ブラシが周面に摺接されて給電される整流子の製造方法において、
銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により、成形型を用いて前記各セグメントを同時に分割して成形する、
ことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項８】
前記成形型によって成形する際に、前記各セグメントのエッジ部に型成形と同時にアールを施す、
ことを特徴とする請求項７記載の整流子の製造方法。
【請求項９】
前記成形型に予め超音波振動により加振して凹凸部を設け、
当該成形型によって、前記各セグメントのブラシ摺動面に型成形と同時に凹凸面を形成する、
ことを特徴とする請求項７または請求項８記載の整流子の製造方法。
【請求項１０】
前記添加剤として、カーボンまたは二硫化モリブデンを用いた、ことを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れか１項に記載の整流子の製造方法。
【請求項１１】
前記添加剤は、低導電率材料であり、かつ、前記セグメントにおける前記ブラシの摺動方向上流側よりも下流側に多く含有させた、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１０の何れか１項に記載の整流子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子及び回転電機並びに整流子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機（直流モータ等）においては、整流子の周面に摺接されるブラシによって電機子（コアの巻線）に給電している（例えば、特許文献１参照）。このブラシは、ブラシホルダに一体に設けられたブラシケース内に収容されて保持されている。
【０００３】
ところで、このような回転電機においては、整流子の外形（外径）の真円度、整流子セグメントの段差、ブラシ位置と電機子（整流子）の回転位置とのズレ、等が、回転電機（整流子とブラシ）の整流機能を適正に行ない（整流の乱れを生じない）しかもモータ効率の低下や電機子の振動や騒音発生を防止するための要因であると考えられていた。このため、整流子等の加工精度を向上させて当該整流子の真円度等を高め、整流子におけるブラシとの摺接面を良好な状態にする（均一な摺接面とする）ことで、前述の如き整流の乱れあるいは振動や騒音の発生を低減させるように対策が嵩じられていた。
【０００４】
ところが、整流子の真円度等を高めることで整流の乱れや振動の発生を低減させるという従来の対策のみでは、回転電機の作動時のブラシのスリップ音（所謂、ブラシ音）や火花の発生あるいはこれに起因するブラシの異常摩耗等を低減するには不十分であり、これらを更に低減したいという要求がある。
【特許文献１】特開２００２−３６９４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、整流の乱れ、モータ効率の低下、電機子の振動の発生等を防止することができるのみならず、ブラシのスリップ音やブラシの異常摩耗をも低減することができる整流子及び回転電機並びに整流子の製造方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明の整流子は、複数のセグメントによって全体としてリング状に形成され、ブラシが周面に摺接されて給電される整流子において、銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により、成形型を用いて同時に前記各セグメントに分割して成る、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項１記載の整流子では、その周面にブラシが摺接されてこの整流子に給電される。
【０００８】
ここで、この種の整流子では、ブラシ中の同種の金属（銅）が共働することで整流子とブラシ間の摩擦係数が異常に増加し、ブラシの摺動が断続的になり、ブラシが加振されてスリップ音（所謂、ブラシ音）が発生していた。
【０００９】
この点、請求項１記載の整流子では、銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により成形されているため、添加剤を好適に選択・適用すれば（例えば、カーボンまたは二硫化モリブデン等を適用すれば）、高導電率を維持しつつ各セグメント表面の摩擦係数を低減することが可能になる。
【００１０】
また、焼結材によって成形型を用いて同時に各セグメントに分割して成形された構成であるため、例えば、当該成形型における各セグメントの表面（ブラシとの摺接面）に対応する部位に、網目状の凹凸面を設けておけば、各セグメントの成形時に当該表面（ブラシとの摺接面）に網目状の凹凸面が形成される。これにより、ブラシが整流子に摺接しその初期摩耗時には、このブラシが整流子の凸部と点接触または小さな面接触するようになり、ブラシの表面が前記凹凸形状の凸部によって削られ、そのブラシ粉が凹部内に堆積することによって整流子におけるブラシとの摺接になじみが持たされる（両者がなじむ）。
【００１１】
これにより、ブラシと整流子の周面との摺動摩擦の状態が安定し、結果的にブラシのスリップ音やブラシの異常摩耗が低減する。また、前記凹凸面は、例えば整流子の外形（外径）の真円度、整流子セグメントの段差、ブラシ位置と電機子（整流子）の回転位置とのズレ等に影響を及ぼす各部の寸法に比べて相対的に極めて微小寸法であるため、整流子とブラシの整流機能が損なわれることは無く、またモータ効率が低下したり電機子の振動や騒音が発生する要因となることはない。
【００１２】
なお、整流子におけるブラシとの摺接面に施す凹凸形状としては、例えば、凹凸の溝の横幅（周方向の幅）１００μｍ、縦幅２０μｍ程度、深さ０．８μｍ程度の微小寸法に設定する。
【００１３】
またさらに、請求項１記載の整流子では、焼結材によって成形型で成形された構成であるため、一体に成形された樹脂モールド部との結合力が低下することが無く、各セグメント間の段差が生じない。
【００１４】
すなわち、このような整流子は一般的に各セグメントを樹脂モールド部に固定するための爪を有しており、この爪は、整流子を製作する際にパイプ材をプレスしたりまたは切り起こすことによって形成している。しかしながら、このようなパイプ材をプレスしたり切り起こすことでは、各セグメントの裏面側の全域に深い爪を形成することは困難であり、その後の製作工程（例えば、巻線の加熱結合）において当該樹脂モールド部が劣化して爪との結合力が低下し、仕上げ切削工程等において、各セグメントが樹脂モールド部から浮き上がって、各セグメント間に段差が生じ易かった。このため、ブラシ音や整流時の火花の発生あるいはこれに起因するブラシの異常摩耗等が生じていた。
【００１５】
これに対し、請求項１記載の整流子では、焼結材によって成形型で成形された構成であるため、各セグメントを樹脂モールド部に固定するための爪を、各セグメントの裏面側の全域に深く形成することができる。したがって、例えば巻線の加熱結合において樹脂モールド部が部分的に劣化しても、深く形成された爪と樹脂モールド部との結合力が全体としては低下することがなく、各セグメント間の段差が生じない。
【００１６】
さらに、焼結密度を変化させることによりポーラスの大きさを変化させることができ、このポーラスの大きさを好適に設定すれば、当該ポーラスが樹脂モールド部への所謂投錨効果を発揮する。したがって、より一層各セグメントと樹脂モールド部との結合力（非剥離力）が向上する。また、当該ポーラスによって、例えば巻線の加熱結合工程における熱の悪影響も緩和される
このため、各セグメントが樹脂モールド部から浮き上がり難く、各セグメント間に段差が生じ難い。このため、ブラシ音や整流時の火花の発生あるいはこれに起因するブラシの異常摩耗等を一層低減することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明の整流子は、請求項１記載の整流子において、前記各セグメントの分割部分における前記ブラシの側のエッジ部には、アールが施されている、ことを特徴としている。
【００１８】
請求項２記載の整流子では、各セグメントの分割部分におけるブラシ側のエッジ部にアールが施されており、当該エッジ部のアールは、焼結材を成形型によって成形する際に同時に成形できる。したがって、従来の如くパイプ材を各セグメントに分割した後にバリ取りする行程が不要になる。また、そもそもバリやエッジ部分が無いため、ブラシの摺動が断続的になったりブラシが加振されることがなく、ブラシ音や整流時の火花の発生が防止できる。また、ブラシ摺動（進行）方向における異常摩耗も低減され、結果として、整流の乱れが無く整流を安定化でき、ブラシ寿命も向上する。
【００１９】
請求項３に係る発明の整流子は、請求項１または請求項２記載の整流子において、前記各セグメントのブラシ摺動面には、凹凸面が形成されている、ことを特徴としている。
【００２０】
請求項３記載の整流子では、ブラシが整流子に摺接しその初期摩耗時には、このブラシが整流子の凸部と点接触または小さな面接触するようになり、ブラシの表面が前記凹凸形状の凸部によって削られ、そのブラシ粉が凹部内に堆積することによって整流子におけるブラシとの摺接になじみが持たされる（両者がなじむ）。
【００２１】
これにより、ブラシと整流子の周面との摺動摩擦の状態が安定し、結果的にブラシのスリップ音やブラシの異常摩耗が低減する。また、前記凹凸面は、例えば整流子の外形（外径）の真円度、整流子セグメントの段差、ブラシ位置と電機子（整流子）の回転位置とのズレ等に影響を及ぼす各部の寸法に比べて相対的に極めて微小寸法であるため、整流子とブラシの整流機能が損なわれることは無く、またモータ効率が低下したり電機子の振動や騒音が発生する要因となることはない。
【００２２】
なお、整流子におけるブラシとの摺接面に施す凹凸形状としては、例えば、凹凸の溝の横幅（周方向の幅）１００μｍ、縦幅２０μｍ程度、深さ０．８μｍ程度の微小寸法に設定する。
【００２３】
請求項４に係る発明の整流子は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の整流子において、前記添加剤は、カーボンまたは二硫化モリブデンである、ことを特徴としている。
【００２４】
請求項４記載の整流子では、添加剤としてカーボンまたは二硫化モリブデンが適用されているため、高導電率を維持しつつ各セグメント表面の摩擦係数を低減することが可能になる。
【００２５】
これにより、ブラシと整流子の周面との摺動性が向上し、ブラシのスリップ音やブラシの異常摩耗が低減する。
【００２６】
請求項５に係る発明の整流子は、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、前記添加剤は、低導電率材料であり、かつ、前記セグメントにおける前記ブラシの摺動方向上流側よりも下流側に多く含有されている、ことを特徴としている。
【００２７】
請求項５記載の整流子では、一のセグメントにおいて、ブラシの摺動方向上流側から下流側にかけて次第に抵抗が大きく（導電率が低く）なっている。これにより、ブラシが一のセグメントと離れる瞬間の抵抗変化が抑制され、火花の発生を抑制することができる。これにより、火花によるラジオノイズやブラシの異常摩耗を低減することができる。
【００２８】
請求項６に係る発明の回転電機は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の整流子を備えたことを特徴としている。
【００２９】
請求項６記載の回転電機では、前記各請求項記載の整流子が奏する作用効果と同様に、整流の乱れ、モータ効率の低下、電機子の振動の発生等を防止することができるのみならず、ブラシのスリップ音やブラシの異常摩耗をも低減することができる。
【００３０】
請求項７に係る発明の整流子の製造方法は、複数のセグメントによって全体としてリング状に形成され、ブラシが周面に摺接されて給電される整流子の製造方法において、銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により、成形型を用いて前記各セグメントを同時に分割して成形する、ことを特徴としている。
【００３１】
請求項７記載の整流子の製造方法では、銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により、成形型を用いて各セグメントを同時に分割して成形するため、添加剤を好適に選択・適用すれば（例えば、カーボンまたは二硫化モリブデン等を適用すれば）、高導電率を維持しつつ各セグメント表面の摩擦係数を低減することが可能になる。
【００３２】
また、焼結材を成形型を用いて同時に各セグメントに分割して成形する構成であるため、例えば、当該成形型における各セグメントの表面（ブラシとの摺接面）に対応する部位に、網目状の凹凸面を設けておけば、各セグメントの成形時に当該表面（ブラシとの摺接面）に網目状の凹凸面が形成される。これにより、ブラシが整流子に摺接しその初期摩耗時には、このブラシが整流子の凸部と点接触または小さな面接触するようになり、ブラシの表面が前記凹凸形状の凸部によって削られ、そのブラシ粉が凹部内に堆積することによって整流子におけるブラシとの摺接になじみが持たされる（両者がなじむ）。
【００３３】
これにより、ブラシと整流子の周面との摺動摩擦の状態が安定し、結果的にブラシのスリップ音やブラシの異常摩耗が低減する。また、前記凹凸面は、例えば整流子の外形（外径）の真円度、整流子セグメントの段差、ブラシ位置と電機子（整流子）の回転位置とのズレ等に影響を及ぼす各部の寸法に比べて相対的に極めて微小寸法であるため、整流子とブラシの整流機能が損なわれることは無く、またモータ効率が低下したり電機子の振動や騒音が発生する要因となることはない。
【００３４】
なお、整流子におけるブラシとの摺接面に施す凹凸形状としては、例えば、凹凸の溝の横幅（周方向の幅）１００μｍ、縦幅２０μｍ程度、深さ０．８μｍ程度の微小寸法に設定する。
【００３５】
またさらに、請求項７記載の整流子の製造方法では、焼結材を成形型を用いて同時に各セグメントに分割して成形する構成であるため、一体に成形した樹脂モールド部との結合力が低下することが無く、各セグメント間の段差が生じない。
【００３６】
すなわち、このような整流子は一般的に各セグメントを樹脂モールド部に固定するための爪を有しており、この爪は、整流子を製作する際にパイプ材をプレスしたりまたは切り起こすことによって形成している。しかしながら、このようなパイプ材をプレスしたり切り起こすことでは、各セグメントの裏面側の全域に深い爪を形成することは困難であり、その後の製作工程（例えば、巻線の加熱結合）において当該樹脂モールド部が劣化して爪との結合力が低下し、仕上げ切削工程等において、各セグメントが樹脂モールド部から浮き上がって、各セグメント間に段差が生じ易かった。このため、ブラシ音や整流時の火花の発生あるいはこれに起因するブラシの異常摩耗等が生じていた。
【００３７】
これに対し、請求項７記載の整流子の製造方法では、焼結材を成形型を用いて成形する構成であるため、各セグメントを樹脂モールド部に固定するための爪を、各セグメントの裏面側の全域に深く形成することができる。したがって、例えば巻線の加熱結合において樹脂モールド部が部分的に劣化しても、深く形成された爪と樹脂モールド部との結合力が全体としては低下することがなく、各セグメント間の段差が生じない。
【００３８】
さらに、焼結密度を変化させることによりポーラスの大きさを変化させることができ、このポーラスの大きさを好適に設定すれば、当該ポーラスが樹脂モールド部への所謂投錨効果を発揮する。したがって、より一層各セグメントと樹脂モールド部との結合力（非剥離力）が向上する。また、当該ポーラスによって、例えば巻線の加熱結合工程における熱の悪影響も緩和される
このため、各セグメントが樹脂モールド部から浮き上がり難く、各セグメント間に段差が生じ難い。このため、ブラシ音や整流時の火花の発生あるいはこれに起因するブラシの異常摩耗等を一層低減することができる。
【００３９】
請求項８に係る発明の整流子の製造方法は、請求項７記載の整流子の製造方法において、前記成形型によって成形する際に、前記各セグメントのエッジ部に型成形と同時にアールを施す、ことを特徴としている。
【００４０】
請求項８記載の整流子の製造方法では、各セグメントの分割部分におけるブラシ側のエッジ部に、焼結材を成形型によって成形する際に同時にアールが施される。したがって、従来の如くパイプ材を各セグメントに分割した後にバリ取りする行程が不要になる。また、そもそもバリやエッジ部分が無いため、ブラシの摺動が断続的になったりブラシが加振されることがなく、ブラシ音や整流時の火花の発生が防止できる。また、ブラシ摺動（進行）方向における異常摩耗も低減され、結果として、整流の乱れが無く整流を安定化でき、ブラシ寿命も向上する。
【００４１】
請求項９に係る発明の整流子の製造方法は、請求項７または請求項８記載の整流子の製造方法において、前記成形型に予め超音波振動により加振して凹凸部を設け、当該成形型によって、前記各セグメントのブラシ摺動面に型成形と同時に凹凸面を形成する、ことを特徴としている。
【００４２】
請求項９記載の整流子の製造方法では、各セグメントのブラシ摺動面に、焼結材を成形型によって成形する際に同時に凹凸面が形成される。したがって、ブラシが整流子に摺接しその初期摩耗時には、このブラシが整流子の凸部と点接触または小さな面接触するようになり、ブラシの表面が前記凹凸形状の凸部によって削られ、そのブラシ粉が凹部内に堆積することによって整流子におけるブラシとの摺接になじみが持たされる（両者がなじむ）。
【００４３】
これにより、ブラシと整流子の周面との摺動摩擦の状態が安定し、結果的にブラシのスリップ音やブラシの異常摩耗が低減する。また、前記凹凸面は、例えば整流子の外形（外径）の真円度、整流子セグメントの段差、ブラシ位置と電機子（整流子）の回転位置とのズレ等に影響を及ぼす各部の寸法に比べて相対的に極めて微小寸法であるため、整流子とブラシの整流機能が損なわれることは無く、またモータ効率が低下したり電機子の振動や騒音が発生する要因となることはない。
【００４４】
なお、整流子におけるブラシとの摺接面に施す凹凸形状としては、例えば、凹凸の溝の横幅（周方向の幅）１００μｍ、縦幅２０μｍ程度、深さ０．８μｍ程度の微小寸法に設定する。
【００４５】
請求項１０に係る発明の整流子の製造方法は、請求項７乃至請求項９の何れか１項に記載の整流子の製造方法において、前記添加剤として、カーボンまたは二硫化モリブデンを用いた、ことを特徴としている。
【００４６】
請求項１０記載の整流子の製造方法では、添加剤としてカーボンまたは二硫化モリブデンが適用されているため、高導電率を維持しつつ各セグメント表面の摩擦係数を低減することが可能になる。
【００４７】
これにより、ブラシと整流子の周面との摺動性が向上し、ブラシのスリップ音やブラシの異常摩耗が低減する。
【００４８】
請求項１１に係る発明の整流子の製造方法は、請求項７乃至請求項１０の何れか１項に記載の整流子の製造方法において、前記添加剤は、低導電率材料であり、かつ、前記セグメントにおける前記ブラシの摺動方向上流側よりも下流側に多く含有させた、ことを特徴としている。
【００４９】
請求項１１記載の整流子の製造方法では、一のセグメントにおいて、ブラシの摺動方向上流側から下流側にかけて次第に抵抗が大きく（導電率が低く）なって成形される。これにより、ブラシが一のセグメントと離れる瞬間の抵抗変化が抑制され、火花の発生を抑制することができる。これにより、火花によるラジオノイズやブラシの異常摩耗を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
図７には本発明の実施の形態に係る回転電機としてのモータ１０の全体構成が断面図にて示されている。
【００５１】
モータ１０のヨークハウジング１２は軸線方向一端部が絞り加工された有底の円筒形に形成されており、この底壁１４には軸受１６が配置されている。一方、ヨークハウジング１２の他端部には、エンドハウジング１８が固定されている。
【００５２】
また、エンドハウジング１８の中央部分には軸受２０が配置されている。この軸受２０及びヨークハウジング１２の軸受１６とによって電機子２２の軸２４が支持され電機子２２がヨークハウジング１２内に収容されている。電機子２２に対向するヨークハウジング１２の内周壁にはマグネット２６が固着されている。
【００５３】
電機子２２と軸受２０との間にはホルダプレート２８が配置されている。このホルダプレート２８は薄肉の合成樹脂から形成され、軸受２０の側方に位置してエンドハウジング１８に固定されている。
【００５４】
図８に示す如く、ホルダプレート２８には、一対のケース収容部３０が設けられている。これらのケース収容部３０は、電機子２２の整流子２３の軸線に対して直交する方向を長手方向として前後が開口する箱状でホルダプレート２８に一体に設けられており、後述するブラシ・サブアッセンブリ３２が収容されている。
【００５５】
一方、ケース収容部３０に収容されたブラシ・サブアッセンブリ３２は、図９に示す如く、ブラシケース３４を備えている。ブラシケース３４は金属製とされており、ケース収容部３０に対応する箱状に形成されている。また、このブラシケース３４の外周面には、前後一対の弾性材３６（本実施の形態においては、軟質樹脂材またはゴム材）がアウトサート成形によって一体に設けられている。
【００５６】
各ブラシケース３４内には、当該ブラシケース３４の長手方向（即ち、整流子２３の周面に対して接近及び離間する方向であると共に整流子２３の半径方向でもある）に沿って摺動可能にカーボン製ブラシ３８がスプリング４０と共にそれぞれ収容されている。ブラシ３８は角柱状に形成されており、その側面とブラシケース３４の内壁面との間には僅かなクリアランスが設定されている。また、ブラシ３８の前端面は、整流子２３の周面に密着するように円弧面状に形成されている。
【００５７】
スプリング４０はブラシ３８を常にブラシケース３４から突出する方向へ付勢しており、これによって、ブラシ３８は電機子２２の整流子２３に圧接されている。また、ブラシ３８からは連結用ピッグテール４２が引き出されており、ピッグテール４２の先端部は、給電用の接続線に接続されている。
【００５８】
以上の如く、ブラシ・サブアッセンブリ３２は、ブラシケース３４の弾性材３６を介してケース収容部３０に収容されてホルダプレート２８上で保持されている。すなわち、各ブラシケース３４（ブラシ３８）はそれぞれ個別にフローティング支持された構成となっている。
【００５９】
ここで、図１及び図２に示す如く、前述の如く構成されたブラシ３８が摺接される整流子２３は、複数のセグメント４６によって全体としてリング状に形成されており、図３にも示す如く各セグメント４６の内側部分には爪４８が形成されている。この爪４８が、樹脂モールド部５０に一体にモールド成形されて一体的に固定されている。
【００６０】
また、図４にも示す如く、各セグメント４６の分割部分におけるブラシ３８の側のエッジ部には、アールが施されている（図４のＡ部分）。
【００６１】
またここで、この整流子２３の各セグメント４６は、銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により、成形型を用いて同時に各セグメント４６に分割して製作されている。この場合、前記添加剤としては、カーボンまたは二硫化モリブデンが適用されている。さらに、この添加剤（カーボンまたは二硫化モリブデン）は、低導電率材料であり、しかも、図５に概略的に示す如く、各セグメント４６におけるブラシ３８の摺動方向上流側よりも下流側に多く含有されている。したがって、一のセグメント４６においては、ブラシ３８の摺動方向上流側から下流側にかけて次第に抵抗が大きく（導電率が低く）なっている。
【００６２】
さらに、この整流子２３の各セグメント４６には、図６に示す如く、ブラシ３８との摺接面に整流子２３の周方向及び軸方向に広がった網目状の凹凸面５２を有しており、ブラシ３８の初期摩耗時に、このブラシ３８が整流子２３の凸部と点接触または小さな面接触するように構成されている。
【００６３】
なお、整流子２３におけるブラシ３８との摺接面に施す、整流子２３の周方向及び軸方向に広がった網目状の凹凸面５２としては、例えば、凹凸の溝の横幅（周方向の幅）１００μｍ、縦幅２０μｍ程度、深さ０．８μｍ程度の微小寸法に設定されている。また、この凹凸の溝は、１０点平均表面粗さ（ＲZ）が０．５〜１０．０マイクロメートルの範囲とすると良い。
【００６４】
さらにここで、この整流子２３（各セグメント４６）のブラシ摺接面に、整流子２３の周方向及び軸方向に広がった網目状の凹凸面５２を施すに際しては、前述の如く成形型を用いて同時に各セグメント４６に分割して製作する際に、当該成形型における各セグメント４６の表面（ブラシ３８との摺接面）に対応する部位に、網目状の凹凸部を設けておき、各セグメント４６の型成形時に当該表面（ブラシ３８との摺接面）に網目状の凹凸面５２を型成形により形成した構成となっている。
【００６５】
なお、成形型に網目状の凹凸部を設けるには、例えば、バイト刃に超音波振動を付与し、このバイト刃を介して成形型の該当部位に所定の凹凸部を施すことができる。
【００６６】
次に本実施の形態の作用を、整流子２３の製造方法と併せて説明する。
【００６７】
上記構成のモータ１０の整流子２３は、銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により、成形型を用いて各セグメント４６を同時に分割して成形する。添加剤としては、カーボンまたは二硫化モリブデンを用いる。
【００６８】
この場合、成形型には、予め超音波振動により加振して凹凸部を設け、当該成形型によって、各セグメント４６のブラシ摺動面に型成形と同時に凹凸面５２を形成する。またしかも、成形型によって成形する際には、各セグメント４６のエッジ部に型成形と同時にアールを施す。さらに、前記添加剤（カーボンまたは二硫化モリブデン）は、一のセグメント４６におけるブラシ摺動方向上流側よりも下流側に多く含有させる。
【００６９】
この整流子２３及びその製造方法によれば、銅を主成分とし添加剤を配合した焼結材により、成形型を用いて各セグメント４６を同時に分割して成形し、しかも、添加剤としてカーボンまたは二硫化モリブデンを適用したので、高導電率を維持しつつ各セグメント４６の表面の摩擦係数を低減することが可能になる。
【００７０】
これにより、ブラシ３８と整流子２３の周面との摺動性が向上し、ブラシ３８のスリップ音やブラシの異常摩耗が低減する。
【００７１】
また、焼結材を成形型を用いて同時に各セグメント４６に分割して成形し、しかも、各セグメント４６のブラシ摺動面に、焼結材を成形型によって成形する際に同時に網目状の凹凸面５２が形成されるため、ブラシ３８が整流子２３（各セグメント４６）に摺接しその初期摩耗時には、このブラシ３８が各セグメント４６の凸部と点接触または小さな面接触するようになり、ブラシ３８の表面が前記凹凸形状の凸部によって削られ、そのブラシ粉が凹部内に堆積することによって整流子２３（各セグメント４６）におけるブラシ３８との摺接になじみが持たされる（両者がなじむ）。
【００７２】
これにより、ブラシ３８と整流子２３の周面との摺動摩擦の状態が安定し、結果的にブラシ３８のスリップ音やブラシ３８の異常摩耗が低減する。また、前記凹凸面５２は、例えば整流子２３の外形（外径）の真円度、整流子セグメント４６の段差、ブラシ位置と電機子２２（整流子２３）の回転位置とのズレ等に影響を及ぼす各部の寸法に比べて相対的に極めて微小寸法であるため、整流子２３とブラシ３８の整流機能が損なわれることは無く、またモータ効率が低下したり電機子２２の振動や騒音が発生する要因となることはない。
【００７３】
また、この整流子２３及びその製造方法では、各セグメント４６の分割部分におけるブラシ３８の側のエッジ部に、焼結材を成形型によって成形する際に同時にアールが施される。したがって、従来の如くパイプ材を各セグメント４６に分割した後にバリ取りする行程が不要になる。また、そもそもバリやエッジ部分が無いため、ブラシ３８の摺動が断続的になったりブラシ３８が加振されることがなく、ブラシ音や整流時の火花の発生が防止できる。また、ブラシ摺動（進行）方向における異常摩耗も低減され、結果として、整流の乱れが無く整流を安定化でき、ブラシ寿命も向上する。
【００７４】
またさらに、この整流子２３及びその製造方法では、焼結材を成形型を用いて同時に各セグメント４６に分割して成形する構成であるため、一体に成形した樹脂モールド部５０との結合力が低下することが無く、各セグメント４６間の段差が生じない。
【００７５】
すなわち、このような整流子２３は一般的に各セグメント４６を樹脂モールド部５０に固定するための爪４８を有しており、この爪４８は、整流子２３を製作する際にパイプ材をプレスしたりまたは切り起こすことによって形成している。しかしながら、このようなパイプ材をプレスしたり切り起こすことでは、各セグメント４６の裏面側の全域に深い（高い）爪４８を形成することは困難であり、その後の製作工程（例えば、巻線の加熱結合、すなわち、結線爪に巻線を引掛けて溶接する工程）において熱が各セグメント４６の内側に伝達され、その周辺の樹脂モールド部５０が劣化して爪４８との結合力が低下する。このため、その後の仕上げ切削工程等において、各セグメント４６が樹脂モールド部５０から浮き上がって、各セグメント４６間に段差が生じ易かった。このため、ブラシ音や整流時の火花の発生あるいはこれに起因するブラシの異常摩耗等が生じていた。
【００７６】
これに対し、本実施の形態に係る整流子２３及びその製造方法では、焼結材を成形型を用いて成形する構成であるため、図３に概略的に示す如く、各セグメント４６を樹脂モールド部５０に固定するための爪４８を、各セグメント４６の裏面側の全域に深く形成することができる（高さｈを高く設定することが自在にできる）。したがって、例えば巻線の加熱結合（結線爪に巻線を引掛けて溶接する工程）において熱が各セグメント４６の内側に伝達されてその周辺の樹脂モールド部５０が部分的に劣化しても、深く形成された爪４８と樹脂モールド部５０との結合力が全体としては低下することがない。このため、各セグメント４６が樹脂モールド部５０から浮き上がることがなく、各セグメント４６間に段差が生じない。
【００７７】
さらに、焼結密度を変化させることによりポーラスの大きさを変化させることができ、このポーラスの大きさを好適に設定すれば、当該ポーラスが樹脂モールド部５０への所謂投錨効果を発揮する。すなわち、焼結密度を好適に設定すれば、ポーラスに溶融樹脂が入り込み、各セグメント４６の内表面で樹脂（樹脂モールド部５０）を掴むことができる。したがって、より一層各セグメント４６と樹脂モールド部５０との結合力（非剥離力）が向上する。また、当該ポーラスによって、例えば巻線の加熱結合工程における熱の悪影響も緩和される。このため、各セグメント４６が樹脂モールド部５０から浮き上がり難く、各セグメント４６間に段差が生じ難い。
【００７８】
これらにより、ブラシ音や整流時の火花の発生あるいはこれに起因するブラシ３８の異常摩耗等を一層低減することができる。
【００７９】
またさらに、この整流子２３及びその製造方法では、一のセグメント４６において、ブラシ３８の摺動方向上流側から下流側にかけて次第に抵抗が大きく（導電率が低く）なって成形される。これにより、ブラシ３８が一のセグメント４６と離れる瞬間の抵抗変化が抑制され、火花の発生を抑制することができる。これにより、火花によるラジオノイズやブラシの異常摩耗を低減することができる。
【００８０】
このように、本実施の形態に係る整流子２３（モータ１０）及びその製造方法によれば、整流の乱れ、モータ効率の低下、電機子２２の振動の発生等を防止することができるのみならず、ブラシ３８のスリップ音やブラシ３８の異常摩耗をも低減することができる
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータの整流子の全体構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るモータの整流子の全体構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るモータの整流子の一のセグメントの構成を示す正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るモータの整流子のセグメントの分割部分の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るモータの整流子のセグメントに含有する添加剤の含有状態を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るモータの整流子の摺接面に施された凹凸面を概念的に示す概略的な斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るモータの全体構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るモータのホルダプレートに設けられたケース収容部及びブラシ・サブアッセンブリの構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るモータのブラシ・サブアッセンブリの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０    モータ（回転電機）
２２    電機子
２３    整流子
３８    ブラシ
４６    セグメント
４８    爪
５０    樹脂モールド部
５２    凹凸面
【図１】
2005045930.tif 000003
【図２】
2005045930.tif 000004
【図３】
2005045930.tif 000005
【図４】
2005045930.tif 000006
【図５】
2005045930.tif 000007
【図６】
2005045930.tif 000008
【図７】
2005045930.tif 000009
【図８】
2005045930.tif 000010
【図９】
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