(57)【要約】【課題】モータ回転時の径方向の振動を抑制することができる直流モータを提供する。【解決手段】直流モータ１０１は、周方向交互に変化する６極のマグネット１０５を有する固定子１０２と、２４個のセグメントを含む整流子と８本のティースＴ１〜Ｔ８を備えた電機子コア１０７と所定のセグメントに結線され電機子コア１０７のティースＴ１〜Ｔ８に集中的に複数回巻装された電機子コイルＭ１〜Ｍ８とを有し、電機子コイルＭ１〜Ｍ８の全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続し該電機子コイルＭ１〜Ｍ８を結線した電機子３と、セグメントに摺接し給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシと、を備える。固定子１０２において、マグネット１０５は円筒状に形成されている。【選択図】      図１
2007006578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向交互に極性が変化する複数のマグネットを有する固定子と、
複数のセグメントからなる整流子と複数のティースを備えた電機子コアと所定の前記セグメントに結線され前記電機子コアのティースに集中的に複数回巻装された電機子コイルとを有し、前記電機子コイルの全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続し該電機子コイルを結線した回転子と、
前記セグメントに摺接し給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシと、
を備えた直流モータであって、
前記固定子において、前記マグネットは円筒状に形成されていることを特徴とする直流モータ。
【請求項２】
周方向交互に変化する６極のマグネットを有する固定子と、
２４個のセグメントを含む整流子と８本のティースを備えた電機子コアと所定の前記セグメントに結線され前記電機子コアのティースに集中的に複数回巻装された電機子コイルとを有し、前記電機子コイルの全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続し該電機子コイルを結線した回転子と、
前記セグメントに摺接し給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシと、
を備えた直流モータであって、
前記固定子において、前記マグネットは円筒状に形成されていることを特徴とする直流モータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の直流モータにおいて、
前記マグネットは円筒ヨークの内周面に固定されてなることを特徴とする直流モータ。
【請求項４】
周方向交互に極性が変化する複数のマグネットを有する固定子と、
複数のセグメントからなる整流子と複数のティースを備えた電機子コアと所定の前記セグメントに結線され前記電機子コアのティースに集中的に複数回巻装された電機子コイルとを有し、前記電機子コイルの全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続し該電機子コイルを結線した回転子と、
前記セグメントに摺接し給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシと、
を備えた直流モータであって、
前記回転子の外周面において、隣接する前記ティースの間に非磁性体を有するシュラウドが配置され、前記回転子の外周面が軸方向から見てシュラウドを介して円形状に連続していることを特徴とする直流モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機子コアに巻線が巻装される直流モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁極数（マグネットの数）が２（極）でスロットが３（３スロット）の一般的な直流モータに比べて、磁極数やスロット数を多くした直流モータが提案されている。このような直流モータとしては、例えば、磁極数が６（６極）でスロット数が８（８スロット）で整流子が２４とされたものがある（例えば、特許文献１参照）。このような直流モータでは、磁極数やスロット数が少ないものに比べて、磁束の有効利用が可能となり、ひいては小型軽量化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００４−８８９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、直流モータでは、回転子や固定子のギャップ近傍における構造が回転方向に均一で偏心がなければ、回転トルクにむらが生じず、回転子は滑らかに回転できる。しかしながら、上記特許文献１のような磁極数やスロット数を多くした直流モータでは、回転子は回転方向に構造を持つことになる。すると、モータが回転したときに、固定子と回転子との間の電磁力に起因する径方向の振動が発生する場合があった。
【０００４】
例えば、回転方向に複数の磁極が交互に配置されたモータでは、駆動トルクは回転子の回転に応じてある幅で揺れ動くことになり、トルクむらが発生する。このトルクむらは固定子への反力としてはね返り、固定子の振動を招く場合があった。
【０００５】
また、回転子の回転トルクは電磁力の回転方向成分に基づくものであるが、径方向の電磁力も存在する。この径方向の電磁力は固定子の表面を垂直方向にゆり動かす駆動源になり、これにより径方向に振動が発生する場合があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータ回転時の径方向の振動を抑制することができる直流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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、周方向交互に極性が変化する複数のマグネットを有する固定子と、複数のセグメントからなる整流子と複数のティースを備えた電機子コアと所定の前記セグメントに結線され前記電機子コアのティースに集中的に複数回巻装された電機子コイルとを有し、前記電機子コイルの全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続し該電機子コイルを結線した回転子と、前記セグメントに摺接し給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシと、を備えた直流モータであって、前記固定子において、前記マグネットは円筒状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、周方向交互に変化する６極のマグネットを有する固定子と、２４個のセグメントを含む整流子と８本のティースを備えた電機子コアと所定の前記セグメントに結線され前記電機子コアのティースに集中的に複数回巻装された電機子コイルとを有し、前記電機子コイルの全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続し該電機子コイルを結線した回転子と、前記セグメントに摺接し給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシと、を備えた直流モータであって、前記固定子において、前記マグネットは円筒状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の直流モータにおいて、前記マグネットは円筒ヨークの内周面に固定されてなることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、周方向交互に極性が変化する複数のマグネットを有する固定子と、複数のセグメントからなる整流子と複数のティースを備えた電機子コアと所定の前記セグメントに結線され前記電機子コアのティースに集中的に複数回巻装された電機子コイルとを有し、前記電機子コイルの全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続し該電機子コイルを結線した回転子と、前記セグメントに摺接し給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシと、を備えた直流モータであって、前記回転子の外周面において、隣接する前記ティースの間に非磁性体を有するシュラウドが配置され、前記回転子の外周面が軸方向から見てシュラウドを介して円形状に連続していることを特徴とする。
【００１０】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、直流モータの固定子において、マグネットは円筒形状とされる。このようにすると、マグネットは周方向全域にわたって厚みが一定とされるので、マグネットによる起磁力の周方向の変動が抑制される。また、マグネットの回転子に対向する面が凹凸のない均一な面とされるので、固定子と回転子との間のギャップの変動が周方向全域にわたって抑制される。このため、回転子が回転するときの径方向に加わる加振力の変動が抑制される。従って、モータ回転時の径方向の振動を抑制することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、固定子のマグネットが６極で、整流子のセグメントが２４個で、電機子コアが８スロットの直流モータにおいて、固定子のマグネットは、円筒形状とされる。このようにすると、マグネットは周方向全域にわたって厚みが一定とされるので、マグネットによる起磁力の周方向の変動が抑制される。また、マグネットの回転子に対向する面が凹凸のない均一な面とされるので、固定子と回転子との間のギャップの変動が周方向全域にわたって抑制される。このため、回転子が回転するときの径方向に加わる加振力の変動が抑制される。従って、モータ回転時の径方向の振動を抑制することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、マグネットは円筒ヨークの内周面に固定されてなるため、円筒ヨークの内周面に、周方向に隙間ができないように複数のマグネットを設けることで、容易に円筒状のマグネットを形成することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、固定子のマグネットが６極で、整流子のセグメントが２４個で、電機子コアが８スロットの直流モータにおいて、回転子の外周面において、隣接するティースの間に非磁性体を有するシュラウドが配置され、回転子の外周面が軸方向から見てシュラウドを介して円形状に連続している。このようにすると、シュラウドの形状により界磁短絡回路の発生が抑えられ、回転子の外周面は凹凸のない状態とされる。このため、回転子の外周面においてティース間が空隙となっている場合と比較して、固定子（マグネット）と回転子との間の径方向のギャップの変動が低減される。また、ティースの周方向両端部がシュラウドにより固定される。更に、ティースとシュラウド間の摩擦摺動も加わって、モータ回転時の径方向の振動を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、モータ回転時の径方向の振動を抑制する直流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】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態の直流モータ１０１は、固定子１０２と電機子（回転子）１０３とを備えている。固定子１０２は、円筒形状の円筒ヨーク１０４と、該円筒ヨーク１０４の内周面に固定されたマグネット１０５とを備えている。
【００１６】
マグネット１０５は、内周面及び外周面が中心軸を同一として共に真円であり、一体成形された円筒形状とされており、周方向に交互に着磁されることで極磁数が６とされている。即ち、外周側がＮ極となるように径方向に着磁された１０５Ｎと、外周側がＳ極となるように径方向に着磁された１０５Ｓとが、周方向に等角度間隔で交互に配置されている。このマグネット１０５は、接着等により円筒ヨーク１０４の内周面に固定されている。
【００１７】
電機子１０３は、図１（ａ）及び図２に示すように、回転軸１０６と、該回転軸１０６に固定された電機子コア１０７と、同じく回転軸１０６に固定された整流子１０８とを備えており、回転軸１０６の両端側が円筒ヨーク１０４を含むハウジングに保持された図示しない軸受にて回転可能に支持されている。なお、この状態で整流子１０８の外周には円筒ヨーク１０４を含むハウジングに保持され給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂ（図２中、２点鎖線参照）が摺接可能に押圧接触される。また、この状態で電機子コア１０７はマグネット１０５と対向して周囲を囲まれるように配置されている。
【００１８】
電機子コア１０７は回転軸１０６を中心として放射状に延びる８個のティースＴ１〜Ｔ８を有し、該ティースＴ１〜Ｔ８間にはそれぞれスロットＳ１〜Ｓ８が形成されている（図１（ａ）及び図４（ａ）参照）。即ち、本実施の形態では、スロット数が８（８スロット）とされている。そして、ティースＴ１〜Ｔ８には、スロットＳ１〜Ｓ８内を通るように電機子コイルＭ１〜Ｍ８がそれぞれインシュレータ１１０（図２参照）を介して集中巻にて巻装されている。そして、図１（ａ）に示すように、電機子コア１０７は、隣接するティースＴ１〜Ｔ８の間に非磁性体を有する金属樹脂複合シュラウドＳが配置され、電機子１０３の外周面が軸方向から見て金属樹脂複合シュラウドＳを介して円形状に連続している。詳しくは、図１（ｂ）に示すように、金属樹脂複合シュラウドＳは、隣接するティースＴ１〜Ｔ８の間の中間に設けられた非磁性体としての樹脂部Ｊと、この樹脂部Ｊの周方向両側に設けられた金属部Ｍとを備えている。樹脂部Ｊは、径方向内側においては、周方向両側に存在するティースＴ１〜Ｔ８に接触し、径方向外側に向けて先細となるように形成されており、樹脂部Ｊの径方向外側の端部は、該樹脂部Ｊの周方向両側に設けられた金属部Ｍが互いに接触しないように設けられている。この金属樹脂複合シュラウドＳは、軸方向にティースＴ１〜Ｔ８の全域にわたって設けられている。ティースＴ１〜Ｔ８の外周側表面と金属樹脂複合シュラウドＳとは面一とされ、電機子１０３の外周側面は凹凸のない均一な面（スロットＳ１〜Ｓ８が開口していない面、即ちスロットレス化された面）とされている。なお、図４（ａ）は、電機子１０３を平面状に展開した模式図である。
【００１９】
整流子１０８は、図２に示すように、整流子本体１１１と短絡部材１１２とからなる。整流子本体１１１は、円筒形状の本体絶縁材１１３と、本体絶縁材１１３の外周面に周方向に２４個配設されるセグメント１〜２４（図４（ａ）参照）とを備える。なお、このセグメント１〜２４は本体絶縁材１１３の外周で円筒状をなし、その径方向外側から前記陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂが当接（押圧接触）されることになる。
【００２０】
短絡部材１１２は、整流子本体１１１の軸方向端部に固定され、図４（ａ）に示すように、２４個のセグメント１〜２４を１２０度間隔に電気的に接続し、例えば、セグメント１，９，１７の組や、セグメント５，１３，２１の組を短絡された（同電位）状態とする。詳しくは、短絡部材１１２は、図３に示すように、絶縁層（絶縁紙）１１４を挟む２つの層にそれぞれ４個ずつ配置された短絡片１１５，１１６を備える。一方（図３中、紙面手前側の層）の各短絡片１１５は、その径方向内側端部が径方向外側端部に対して周方向一方（図３中、時計回り方向）に６０°ずれるように形成されている。また、他方（図３中、紙面奥側の層であって、破線で示す）の各短絡片１１６は、その径方向内側端部が径方向外側端部に対して周方向他方（図３中、反時計回り方向）に６０°ずれるように形成されている。そして、２つの層の各短絡片１１５，１１６は、互いに径方向内側端部同士、及び径方向外側端部同士が（絶縁層１１４を挟まずに）それぞれ電気的に接続されている。これにより、短絡部材１１２における短絡片１１５，１１６の径方向外側端部は、１２０度間隔により電気的に接続されることになる。そして、短絡部材１１２は、その各径方向外側端部がセグメント１〜２４にそれぞれ電気的に接続されるように整流子本体１１１に固定されている。なお、本実施の形態では、他方（図３中、紙面奥側の層であって、破線で示す）の短絡片１１６における径方向外側端部に前記電機子コイルＭ１〜Ｍ８の端部を接続固定するためのライザ１１６ａが形成されている。また、このライザ１１６ａは、２４個の短絡片１１６において、周方向に３つおきに（即ち全体で８個）形成されている。
【００２１】
そして、前記電機子コイルＭ１〜Ｍ８は、その端部が前記ライザ１１６ａに係止されることでセグメント１〜２４に結線されながら、全部で１つの閉ループを構成するように（即ち直列に接続されながら）巻装されている。なお、本実施の形態の電機子コイルＭ１〜Ｍ８は、Ｍ１、Ｍ４、Ｍ７、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ８、Ｍ３、Ｍ６、Ｍ１…の順で閉ループを構成している。即ち、図４（ａ）における電機子コイルＭ１〜Ｍ８によって形成される回路を視覚的に分かり易く展開すると図４（ｂ）のようになる。また、このように電機子コイルＭ１〜Ｍ８の全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続することで、陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂ間の並列回路数ａは２とされている。つまり、２つのブラシ（陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂ）間は２系統で接続されることを意味する。
【００２２】
上記の構成において、陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂから電流が供給されると、整流子のセグメント１〜２４、短絡部材１１２を介して電機子コイルＭ１〜Ｍ８に電流が流れ、マグネット１０５の磁界内において電機子１０３が回転する。
【００２３】
上述した構成の直流モータ１０１において、電機子１０３の回転時に加わる径方向の加振力について考察する。
電機子１０３の径方向の磁気力Ｆｒは、パーミアンスＰａと、マグネット１０５の起磁力Ｅと、固定子１０２と電機子１０３との間の径方向のギャップＧとを用いて、
Ｆｒ∝Ｅ２Ｐａ／Ｇ  …（式１）
となることに着目する。（式１）から、起磁力Ｅ及びギャップＧの変動を小さくすれば磁気力Ｆｒの変動、即ち、電機子１０３の径方向に加わる磁気力Ｆｒの変動、即ち径方向加振力ΔＦｒは小さくなることが言える。
【００２４】
ところで、起磁力Ｅを、電機子１０３が停止しているときの静的起磁力Ｅｓと電機子１０３が回転しているときの動的起磁力Ｅｄを用いて表すと、
Ｅ＝Ｅｓ＋Ｅｄ    …（式２）
ギャップＧを、電機子１０３が停止しているときの静的ギャップＧｓと電機子１０３が回転しているときの動的ギャップＧｄを用いて表すと、
Ｇ＝Ｇｓ＋Ｇｄ    …（式３）
パーミアンスＰａを、電機子１０３が停止しているときの静的パーミアンスＰａｓと電機子１０３が回転しているときの動的パーミアンスＰａｄを用いて表すと、
Ｐａ＝Ｐａｓ＋Ｐａｄ    …（式４）
となる。また、前記磁気力Ｆｒを、電機子１０３が停止しているときの静的磁気力Ｆｒｓと電機子１０３が回転しているときの動的磁気力Ｆｒｄを用いて表すと、
Ｆｒ＝Ｆｒｓ＋Ｆｒｄ＝Ｆｒｓ＋ΔＦｒ    …（式５）
となる。
【００２５】
ここで、本実施形態の直流モータ１０１では、マグネット１０５が円筒状に形成されているため、起磁力Ｅは略一定となる。詳述すると、起磁力Ｅは、磁気起磁力Ｅｍと、電機子起磁力Ｅｃとの和となるが、一般的に磁気起磁力Ｅｍは電機子起磁力Ｅｃよりもはるかに大きい。このため、起磁力Ｅは略磁気起磁力Ｅｍと考えてよい。磁気起磁力Ｅｍは、磁石厚さｈｍ、保磁力Ｈｃｂを用いると、
Ｅｍ＝ｈｍ・Ｈｃｂ    …（式６）
となる。従って、周方向全域にわたって厚みｈｍが一定となるマグネット１０５においては、起磁力Ｅは周方向全域にわたって略一定となる。なお、（式１）に示すように、径方向の磁気力Ｆｒは起磁力Ｅの二乗に比例するため、起磁力Ｅが一定となることで磁気力Ｆｒの変動が効果的に抑制される。
【００２６】
また、隣接するティースＴ１〜Ｔ８の間に金属樹脂複合シュラウドＳが設けられて電機子１０３の外周面が凹凸のない形状（スロットレス）とされることで、ギャップＧは略一定となる。つまり、マグネット１０５と電機子１０３の外周面とのギャップＧが周方向に一定とされるため、電機子１０３の回転に伴うギャップＧ（動的ギャップＧｄ）の変動はなくなることになる。
【００２７】
以上まとめると、（式１）〜（式５）により、電機子１０３の回転に伴う径方向加振力ΔＦｒ（径方向の磁気力Ｆｒの変動）は、パーミアンスＰａの変動、即ち動的パーミアンスＰａｄのみに依存（比例）することになる。マグネット１０５の円筒化により、動的パーミアンスＰａｄの変化は一般的に小さくなるため、起磁力ＥやギャップＧが変動する場合と比較して、直流モータ１０１に加わる径方向加振力ΔＦｒは大幅に低減される。
【００２８】
ここで、直流モータにおけるマグネット間の空隙角と直流モータに加わる径方向加振力との関係について行った実験結果を図５に従って説明する。図５は、マグネット間の空隙比−径方向加振力特性図である。なお、径方向加振力の値は一定の値（マグネット間に所定の空隙角がある場合の径方向加振力の値）を基準（１．０）とした比率である。
【００２９】
図５に、上記のように構成された直流モータ１０１のように電機子に巻線を集中巻にて巻装した場合に、固定子の隣接するマグネット間の空隙角を変化させたときの、径方向加振力の変化を実線で示す。
【００３０】
図５に示すように、固定子のマグネット間の空隙が少ないほど径方向加振力が低減した。このように、集中巻の直流モータにおいて固定子のマグネットを円筒状（即ち、マグネットの間の空隙角を０とすると）、径方向の加振力が好適に低減できることが確認できた。
【００３１】
次に、直流モータに加わる径方向加振力とトルクリップルについて行った実験結果を表１に従って説明する。表１は、実験を行ったそれぞれの直流モータに対応する径方向加振力及びトルクリップルを示す表である。
【００３２】
【表１】
2007006578.tif 000003
表１において、比較例１及び比較例２の直流モータは、固定子にマグネットが周方向に間隔をおいて配置されており、電機子の外周面においてティース間にシュラウドが設けられていない（隣接するティース間に空隙がある）ものである。また、実験例１の直流モータは、電機子の外周面において隣接するティース間の空隙が金属樹脂複合シュラウドで覆われたもの（電機子の外周面がスロットレス化されたもの）である。即ち、上記直流モータ１０１において、固定子のマグネットが周方向に空隙をおいて配置されたものである。また、実験例２の直流モータは、上記直流モータ１０１において、電機子１０３のティース間に金属樹脂複合シュラウドＳが設けられていないものである。また、実験例３、実験例４、実験例５の直流モータは、上記直流モータ１０１の構成において、固定子１０２と電機子１０３との間の径方向のギャップが、それぞれ３×１０−１、５×１０−１、７×１０−１とされたものである。なお、比較例１の直流モータは２極、１２スロット分布巻、１６セグメントの直流モータであり、それ以外の直流モータは６極、８スロット集中巻、１２セグメントの直流モータである。また、表１に示す径方向加振力及びトルクリップルは、比較例１の径方向加振力及びトルクリップルの値を基準（１．０）とした比率である。
【００３３】
表１に示すように、実験例２の直流モータのように、固定子のマグネットを円筒状とした場合、径方向の加振力は０．３３となり、トルクリップルは、０．６となった。このように、直流モータにおいて、固定子のマグネットを円筒状とすることで、径方向の加振力及びトルクリップルを抑制できることが確認できた。
【００３４】
また、実験例３〜実験例５の直流モータのように、マグネットを円筒状とし、且つ、電機子をスロットレス化した場合、固定子と電機子との間のギャップが３×１０−１、５×１０−１、７×１０−１の何れの場合であっても、径方向加振力及びトルクリップルは小さい値となった。このように、固定子１０２のマグネット１０５を円筒状とし、且つ電機子１０３の外周面側をスロットレス化することで、径方向の加振力及びトルクリップルを抑制できることが確認できた。
【００３５】
次に、上記実施形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）直流モータ１０１の固定子１０２において、マグネット１０５は円筒形状とされる。このようにすると、マグネット１０５は周方向全域にわたって厚みが一定とされるので、マグネット１０５による起磁力Ｅの周方向の変動が抑制される。また、マグネット１０５の電機子１０３に対向する面が凹凸のない均一な面とされるので、固定子１０２と電機子１０３との間のギャップＧの変動が周方向全域にわたって抑制される。このため、電機子１０３が回転するときの径方向加振力ΔＦｒ（径方向の磁気力Ｆｒの変動）が抑制される（図５参照）。従って、モータ回転時の径方向の振動を抑制することができる。
【００３６】
（２）直流モータ１０１の電機子１０３において、隣接するティースＴ１〜Ｔ８の間に樹脂部Ｊを有する金属樹脂複合シュラウドＳが配置され、電機子１０３の外周面が軸方向から見て金属樹脂複合シュラウドＳを介して円形状に連続している。このようにすると、金属樹脂複合シュラウドＳの形状により界磁短絡回路の発生が抑えられ、電機子１０３の外周面は凹凸のない状態とされる。このため、電機子１０３の外周面においてティース間が空隙となっている場合と比較して、固定子１０２（マグネット１０５）と電機子１０３との間の径方向のギャップＧの変動が低減される。また、ティースＴ１〜Ｔ８の周方向両端部が金属樹脂複合シュラウドＳにより固定される。更に、ティースＴ１〜Ｔ８と金属樹脂複合シュラウドＳ間の摩擦摺動も加わって、モータ回転時の径方向の振動を抑制することができる。
【００３７】
（３）固定子１０２のマグネット１０５は、円筒状に形成され周方向に交互に着磁されている。そして、円筒ヨーク１０４の内周面に例えば接着により固定されている。このため、マグネット１０５の内周面は、複数のマグネットを周方向に配置する場合と比較して、凹凸のない均一な面とされる。この結果、直流モータ１０１において、径方向加振力ΔＦｒを決定する起磁力Ｅや固定子１０２（マグネット１０５）と電機子１０３との間のギャップＧが安定することとなり、モータ回転時の径方向の振動を抑制することができる。
【００３８】
（４）金属樹脂複合シュラウドＳは、隣接するティースＴ１〜Ｔ８の中間に設けられた樹脂部Ｊと、該樹脂部Ｊの周方向両側に設けられた金属部Ｍとを備えている。このため、ティースの形状に関わらず（従来のティースの形状を変更しなくても）、金属樹脂複合シュラウドＳを設けることで、電機子１０３を軸方向から見て円形状とすることができる。
【００３９】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、マグネット１０５は円筒状に形成されており、周方向に交互に着磁されているものとしたが、円筒ヨークの内周面に複数のマグネットを固定することによりマグネットを円筒状に形成してもよい。その場合、円筒ヨークの内周面において、周方向に空隙ができないように複数のマグネットを設ければよい。
【００４０】
・上記実施の形態では、固定子１０２は円筒状のマグネット１０５を有し、電機子１０３の隣接するティースＴ１〜Ｔ８の間は金属樹脂複合シュラウドＳで覆われた直流モータ１０１について説明した。
【００４１】
しかし、固定子１０２のマグネット１０５が円筒状に形成された直流モータであれば、金属樹脂複合シュラウドＳが設けられていなくてもよい。この場合でも、径方向の加振力を低減しモータ回転時の径方向の振動を抑制するこができる（図５参照）。
【００４２】
また、電機子１０３の隣接するティースＴ１〜Ｔ８の間に金属樹脂複合シュラウドＳが設けられた直流モータであれば、固定子１０２のマグネット１０５が円筒状に形成されていなくてもよい。この場合でも、径方向の加振力を低減しモータ回転時の径方向の振動を抑制するこができる（表１参照）。
【００４３】
・上記実施の形態では、電機子１０３の外周面において、隣接するティースＴ１〜Ｔ８の間に非磁性体としての樹脂部Ｊを有する金属樹脂複合シュラウドＳが配置され、電機子１０３の外周面が軸方向から見て金属樹脂複合シュラウドＳを介して円形状に連続しているものとした。しかし、シュラウドの構成はこれに限定されず、例えば、直流モータ１０１においてティースＴ１〜Ｔ８の周方向両端部を、金属部Ｍを含む形状に形成し、シュラウドを樹脂部Ｊのみの構成としてもよい。要は、シュラウドは隣接するティース間を絶縁する非磁性体を有していればよい。
【００４４】
・上記実施の形態では、直流モータ１０１は、マグネット１０５の磁極数が６、ティースＴ１〜Ｔ８の数が８、セグメント１〜２４の数が２４であるとしたが、これに限定されず、それぞれの値を変更して実施してもよい。例えば、マグネットの磁極数を８、ティースの数を９、セグメントの数を３６とした直流モータに具体化してもよい。なお、この場合でも、電機子コイルの全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続し該電機子コイルを結線する構成とする。
【００４５】
・上記実施の形態の整流子１０８は、同様の機能を有すれば、他の構成のものに変更してもよい。例えば、短絡部材１１２は、２４個のセグメント１〜２４を１２０度間隔に電気的に接続できれば、他の構成のものにしてもよい。
【００４６】
上記各実施の形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）周方向交互に変化する６極のマグネットを有する固定子と、２４個のセグメントを含む整流子と８本のティースを備えた電機子コアと所定の前記セグメントに結線され前記電機子コアのティースに集中的に複数回巻装された電機子コイルとを有し、前記電機子コイルの全部を１つの閉ループを構成するように直列に接続し該電機子コイルを結線した回転子と、前記セグメントに摺接し給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシと、を備えた直流モータであって、前記回転子の外周面において、隣接する前記ティースの間に非磁性体を有するシュラウドが配置され、前記回転子の外周面が軸方向から見てシュラウドを介して円形状に連続していることを特徴とする直流モータ。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）は概略構成図のモータ。（ｂ）は（ａ）の部分拡大図。
【図２】電機子の要部断面図。
【図３】短絡部材の平面図。
【図４】（ａ）は電機子の展開図。（ｂ）は電機子の巻線によって形成される回路図。
【図５】マグネット間空隙比−径方向加振力特性図。
【符号の説明】
【００４８】
１〜２４…セグメント、１０１…直流モータ、１０２…固定子、１０３…回転子としての電機子、１０４…円筒ヨーク、１０５…マグネット、１０７…電機子コア、１０８…整流子、１０９ａ…陽極側ブラシ、１０９ｂ…陰極側ブラシ、Ｔ１〜Ｔ８…ティース、Ｍ１〜Ｍ８…電機子コイル、Ｓ…シュラウドとしての金属樹脂複合シュラウド、Ｊ…非磁性体としての樹脂部。
【図１】
2007006578.tif 000004
【図２】
2007006578.tif 000005
【図３】
2007006578.tif 000006
【図４】
2007006578.tif 000007
【図５】
2007006578.tif 000008