(57)【要約】【課題】拘束トルク／質量を大きくすることができる直流モータを提供する。【解決手段】直流モータは、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１０８を有し所定のセグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように８つのスロットの電機子コア１０７に集中巻にて巻装されてなる電機子１０３と、セグメントに摺接して給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂとを備える。電機子コア１０７は、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２〜５．６の範囲内であって、３．８に設定される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように８スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、
前記セグメントに摺接して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、
前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２〜５．６となるように設定されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の直流モータにおいて、
前記扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．５〜５．３となるように設定されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項３】
請求項１に記載の直流モータにおいて、
前記扁平率（Ｄ／Ｌ）が、４．０〜４．８となるように設定されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項４】
８極のマグネットを有する固定子と、
３６個のセグメントを含む整流子を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように９スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、
前記セグメントに摺接して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、
前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．４〜５．８となるように設定されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項５】
１０極のマグネットを有する固定子と、
４０個のセグメントを含む整流子を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように８スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、
前記セグメントに摺接して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、
前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．７〜６．１となるように設定されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項６】
１０極のマグネットを有する固定子と、
６０個のセグメントを含む整流子を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように１２スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、
前記セグメントに摺接して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、
前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．７〜６．１となるように設定されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項７】
６極のマグネットを有する固定子と、
２１個のセグメントを含む整流子を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように７スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、
前記セグメントに摺接して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、
前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２〜５．６となるように設定された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集中巻きにて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、直流モータとしては、電機子コアのスロットに巻線が分布巻にて巻装されるものと、集中巻にて巻装されるものとがある。そして、複数のスロットに跨らず巻装される（巻線が１つのティースのみを周回される）集中巻では、複数のスロットに跨って巻装される分布巻よりスロット内の巻線の占積率を高くすることができる。又、磁極数（マグネットの数）が２（極）でスロット数が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）で整流子のセグメント数が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】
しかしながら、上記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、更なる小型軽量化を図る上での各種の最適化がなされておらず、如何に拘束トルク（トルク）／質量を大きくするかが要求されている。
【０００４】
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、拘束トルク／質量を大きく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】
【０００５】
請求項１に記載の発明では、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を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように８スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、前記セグメントに摺接して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、前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２〜５．６となるように設定された。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の直流モータにおいて、前記扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．５〜５．３となるように設定された。
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の直流モータにおいて、前記扁平率（Ｄ／Ｌ）が、４．０〜４．８となるように設定された。
【０００７】
請求項４に記載の発明では、８極のマグネットを有する固定子と、３６個のセグメントを含む整流子を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように９スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、前記セグメントに摺接して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、前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．４〜５．８となるように設定された。
【０００８】
請求項５に記載の発明では、１０極のマグネットを有する固定子と、４０個のセグメントを含む整流子を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように８スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、前記セグメントに摺接して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、前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．７〜６．１となるように設定された。
【０００９】
請求項６に記載の発明では、１０極のマグネットを有する固定子と、６０個のセグメントを含む整流子を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように１２スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、前記セグメントに摺接して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、前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．７〜６．１となるように設定された。
【００１０】
請求項７に記載の発明では、６極のマグネットを有する固定子と、２１個のセグメントを含む整流子を有し、所定の前記セグメントに結線された巻線が全部で１つの閉ループを構成するように７スロットの電機子コアに集中巻にて巻装されてなる電機子と、前記セグメントに摺接して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、前記電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２〜５．６となるように設定された。
【００１１】
（作用）
請求項１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、電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２〜５．６となるように設定される。このようにすると、拘束トルク／質量を大きくすることができる（図５中、特性Ｘ１参照）。よって、例えば、直流モータを小型軽量とすることができる（小型軽量化を図ることができる）。
【００１２】
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、電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．５〜５．３となるように設定される。このようにすると、拘束トルク／質量をより大きくすることができる（図５中、特性Ｘ１参照）。よって、例えば、直流モータをより小型軽量とすることができる。
【００１３】
請求項３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、電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、４．０〜４．８となるように設定される。このようにすると、拘束トルク／質量をほぼ最大とすることができる（図５中、特性Ｘ１参照）。よって、例えば、直流モータを小型でほぼ最軽量とすることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、固定子のマグネットが８極で、整流子のセグメントが３６個で、電機子コアが９スロットの直流モータにおいて、電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．４〜５．８となるように設定される。このようにすると、拘束トルク／質量を大きくすることができる（図５中、特性Ｘ２参照）。よって、例えば、直流モータを小型軽量とすることができる（小型軽量化を図ることができる）。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、固定子のマグネットが１０極で、整流子のセグメントが４０個で、電機子コアが８スロットの直流モータにおいて、電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．７〜６．１となるように設定される。このようにすると、拘束トルク／質量を大きくすることができる（図５中、特性Ｘ３参照）。よって、例えば、直流モータを小型軽量とすることができる（小型軽量化を図ることができる）。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、固定子のマグネットが１０極で、整流子のセグメントが６０個で、電機子コアが１２スロットの直流モータにおいて、電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．７〜６．１となるように設定される。このようにすると、拘束トルク／質量を大きくすることができる（図５中、特性Ｘ４参照）。よって、例えば、直流モータを小型軽量とすることができる（小型軽量化を図ることができる）。
【００１７】
請求項７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２１個で、電機子コアが７スロットの直流モータにおいて、電機子コアは、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２〜５．６となるように設定される。このようにすると、拘束トルク／質量を大きくすることができる（図５中、特性Ｘ５参照）。よって、例えば、直流モータを小型軽量とすることができる（小型軽量化を図ることができる）。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、拘束トルク／質量を大きくすることができ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】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図５に従って説明する。
図１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、略筒形状のヨークハウジング１０４と、該ヨークハウジング１０４の内周面に等角度間隔で配置固着された複数（本実施形態では６つ）のマグネット１０５とを備えている。本実施の形態では、マグネット１０５は６個（６極）設けられ、磁極数が６とされている。
【００２０】
電機子１０３は、図１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とを備える。電機子１０３は、図２に示すように、回転軸１０６の両端側がヨークハウジング１０４を含むハウジング（詳しくはヨークハウジング１０４及びその開口部を塞ぐエンドハウジングＥ）に保持された軸受Ｇにて回転可能に支持されている。尚、この状態で整流子１０８の外周にはヨークハウジング１０４を含むハウジング（詳しくは前記エンドハウジングＥ）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が摺接可能に押圧接触される。又、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る。
【００２１】
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内を通るように巻線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。尚、図４（ａ）は、電機子１０３を平面状に展開した模式図である。
【００２２】
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、略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。尚、このセグメント１〜２４は本体絶縁材１１３の外周で略円筒状をなし、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。
【００２３】
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２４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。又、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。尚、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巻線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。又、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。
【００２４】
そして、前記巻線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。尚、本実施の形態の巻線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）における巻線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。又、このように巻線Ｍ１〜Ｍ８を全部で１つの閉ループを構成するように巻装することで、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。
【００２５】
このような直流モータ１０１において、本実施の形態の電機子コア１０７は、図２に示すように、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．８に設定されている。
【００２６】
ここで、上記のように構成される直流モータ１０１における電機子コア１０７の扁平率（Ｄ／Ｌ）と拘束トルク／質量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。尚、ここで言う質量とは、磁気通路（磁路）として機能する部分の質量であり、主たる電機子コア１０７に加えて、前記ヨークハウジング１０４とマグネット１０５と巻線Ｍ１〜Ｍ８とを含む質量である。図５は、扁平率（Ｄ／Ｌ）−拘束トルク／質量特性図である。尚、拘束トルク／質量の値は一定の値を基準（１．０）とした比率である。この実験は、扁平率（Ｄ／Ｌ）の変化に係わらず、マグネット１０５をフェライト磁石（４．７ＭＧＯｅ）とし、スロットＳ１〜Ｓ８内における巻線Ｍ１〜Ｍ８の占積率を５０％に設定し、電源電圧を１２Ｖに設定し、ジュール損／コア表面積を０．２Ｗ／平方センチメートルに設定し、装荷比を５０以上に設定して行っている。尚、前記装荷比とは、（磁極数ｍ×磁束φ）／（（巻数Ｚ×電流Ｉ）／（２×並列回路数ａ））に１００を掛け算して得られる値である。
【００２７】
図５に示すように、本実施の形態（６極、８スロット）の特性Ｘ１は、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２（点Ｐ１１ａ）〜５．６（点Ｐ１１ｂ）の範囲で拘束トルク／質量が大きくなっている。又、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．５（点Ｐ１２ａ）〜５．３（点Ｐ１２ｂ）の範囲で拘束トルク／質量が（３．２〜５．６の範囲に比べて）より大きくなっている。更に、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、４．０（点Ｐ１３ａ）〜４．８（点Ｐ１３ｂ）の範囲で拘束トルク／質量がほぼ最大となっている。
【００２８】
又、図５に示すように、本実施の形態の特性Ｘ１は、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、４．４（点Ｐ１４）で拘束トルク／質量が最大となっている。そして、拘束トルク／質量が大きくなっている扁平率（Ｄ／Ｌ）の下限３．２（点Ｐ１１ａ）は前記４．４（点Ｐ１４）から１．２少ない値に設定され、拘束トルク／質量が大きくなっている扁平率（Ｄ／Ｌ）の上限５．６（点Ｐ１１ｂ）は前記４．４（点Ｐ１４）から１．２多い値に設定されている。
【００２９】
ここで、図５に示す特性Ｘ５は、マグネットの数を６、スロットの数を７、セグメントの数を２１とした直流モータについて、上記実施の形態と同様にして行った実験結果である。
【００３０】
そして、拘束トルク／質量がより大きくなっている扁平率（Ｄ／Ｌ）の下限３．５（点Ｐ１２ａ）は、前記特性Ｘ５における扁平率（Ｄ／Ｌ）が３．２の場合の点Ｐ５１ａから扁平率（Ｄ／Ｌ）の値の大きい方（図中、右）へ水平移動させたときの交差する点Ｐ１２ａの値に設定されている。
【００３１】
又、拘束トルク／質量がより大きくなっている扁平率（Ｄ／Ｌ）の上限５．３（点Ｐ１２ｂ）は、前記特性Ｘ５における扁平率（Ｄ／Ｌ）が５．６の場合の点Ｐ５１ｂから扁平率（Ｄ／Ｌ）の値の小さい方（図中、左）へ水平移動させたときの交差する点Ｐ１２ｂの値に設定されている。
【００３２】
更に、拘束トルク／質量がほぼ最大となっている扁平率（Ｄ／Ｌ）の下限４．０（点Ｐ１３ａ）は、前記特性Ｘ５における扁平率（Ｄ／Ｌ）が３．５の場合の点Ｐ５２ａから扁平率（Ｄ／Ｌ）の値の大きい方（図中、右）へ水平移動させたときの交差する点Ｐ１３ａの値に設定されている。
【００３３】
更に又、拘束トルク／質量がほぼ最大となっている扁平率（Ｄ／Ｌ）の上限４．８（点Ｐ１３ｂ）は、前記特性Ｘ５における扁平率（Ｄ／Ｌ）が５．３の場合の点Ｐ５２ｂから扁平率（Ｄ／Ｌ）の値の小さい方（図中、左）へ水平移動させたときの交差する点Ｐ１３ｂの値に設定されている。
【００３４】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）磁極数ｍが６でスロット数が８の上記直流モータ１０１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。又、巻線Ｍ１〜Ｍ８を全部で１つの閉ループを構成するように巻装することで、陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂ間の並列回路数ａが２とされた上記直流モータ１０１では、個々の巻線（コイル）Ｍ１〜Ｍ８にかかる電圧を小さくすることができるので、整流が良好となる。しかも、電機子コア１０７は、自身の直径Ｄを自身の軸方向長さＬで除した扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２〜５．６の範囲内となるように設定されるため、拘束トルク／質量を大きくすることができる（図５参照）。更に、本実施の形態の電機子コア１０７は、前記扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．５〜５．３の範囲内であって、３．８に設定されるため、拘束トルク／質量をより大きくすることができる。よって、例えば、直流モータ１０１をより小型軽量とすることができる。
【００３５】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、扁平率（Ｄ／Ｌ）が３．８に設定されるとしたが、３．２〜５．６の範囲内であれば、他の扁平率に変更してもよい。例えば、扁平率（Ｄ／Ｌ）を、３．５〜５．３の範囲を除く３．２〜５．６の範囲内の値（例えば、３．３や５．５等）に設定してもよい。このようにしても、拘束トルク／質量を大きくすることができる（図５参照）。又、例えば、扁平率（Ｄ／Ｌ）を、３．８及び４．０〜４．８の範囲を除く３．５〜５．３の範囲内の値（例えば、３．６や５．２等）に設定してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果と略同様の効果を得ることができる。又、例えば、扁平率（Ｄ／Ｌ）を、４．０〜４．８の範囲内の値（例えば、４．２や４．６等）に設定してもよい。このようにすると、拘束トルク／質量をほぼ最大とすることができる（図５参照）。
【００３６】
・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、他の構成のものに変更してもよい。
【００３７】
・上記実施の形態の直流モータ１０１は、実験での条件（マグネット１０５がフェライト磁石（４．７ＭＧＯｅ）や巻線Ｍ１〜Ｍ８の占積率が５０％に設定等）に限定されず、他の値の構成に変更してもよい。
【００３８】
・上記実施の形態では、マグネット１０５の数が６、スロットＳ１〜Ｓ８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。尚、この場合でも、巻線が全部で１つの閉ループを構成するように集中巻にて巻装する構成とする。
【００３９】
例えば、マグネットの数を８、スロットの数を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。
ここで、図５に示すように、上記実施の形態と同様にして行った実験結果におけるこの例（８極、９スロット）の特性Ｘ２は、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．４（点Ｐ２ａ）〜５．８（点Ｐ２ｂ）の範囲で拘束トルク／質量が大きくなっている。尚、この例における扁平率（Ｄ／Ｌ）が３．４〜５．８の範囲は、上記実施の形態（６極、８スロット）の拘束トルク／質量が大きくなる扁平率（Ｄ／Ｌ）の範囲３．２〜５．６の幅（５．６−３．２＝）２．４を基準幅として、該基準幅と同じ幅（５．８−３．４＝２．４）を有し且つ拘束トルク／質量が最大となる範囲である。又、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、４．１〜５．４の範囲で拘束トルク／質量がほぼ最大となっている。よって、この例（８極、９スロット）では、扁平率（Ｄ／Ｌ）を、３．４〜５．８の範囲内の値とすることで、拘束トルク／質量を大きくすることができ、更に、４．１〜５．４の範囲内の値とすることで、拘束トルク／質量をほぼ最大とすることができる。
【００４０】
又、例えば、マグネットの数を１０、スロットの数を８、セグメントの数を４０とした直流モータに具体化してもよい。
ここで、図５に示すように、上記実施の形態と同様にして行った実験結果におけるこの例（１０極、８スロット）の特性Ｘ３は、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．７（点Ｐ３ａ）〜６．１（点Ｐ３ｂ）の範囲で拘束トルク／質量が大きくなっている。尚、この例における扁平率（Ｄ／Ｌ）が３．７〜６．１の範囲は、上記実施の形態（６極、８スロット）の拘束トルク／質量が大きくなる扁平率（Ｄ／Ｌ）の範囲３．２〜５．６の幅（５．６−３．２＝）２．４を基準幅として、該基準幅と同じ幅（６．１−３．７＝２．４）を有し且つ拘束トルク／質量が最大となる範囲である。又、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、４．４〜５．７の範囲で拘束トルク／質量がほぼ最大となっている。よって、この例（１０極、８スロット）では、扁平率（Ｄ／Ｌ）を、３．７〜６．１の範囲内の値とすることで、拘束トルク／質量を大きくすることができ、更に、４．４〜５．７の範囲内の値とすることで、拘束トルク／質量をほぼ最大とすることができる。
【００４１】
又、例えば、マグネットの数を１０、スロットの数を１２、セグメントの数を６０とした直流モータに具体化してもよい。
ここで、図５に示すように、上記実施の形態と同様にして行った実験結果におけるこの例（１０極、１２スロット）の特性Ｘ４は、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．７（点Ｐ４ａ）〜６．１（点Ｐ４ｂ）の範囲で拘束トルク／質量が大きくなっている。尚、この例における扁平率（Ｄ／Ｌ）が３．７〜６．１の範囲は、上記実施の形態（６極、８スロット）の拘束トルク／質量が大きくなる扁平率（Ｄ／Ｌ）の範囲３．２〜５．６の幅（５．６−３．２＝）２．４を基準幅として、該基準幅と同じ幅（６．１−３．７＝２．４）を有し且つ拘束トルク／質量が最大となる範囲である。又、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、４．４〜５．７の範囲で拘束トルク／質量がほぼ最大となっている。よって、この例（１０極、１２スロット）では、扁平率（Ｄ／Ｌ）を、３．７〜６．１の範囲内の値とすることで、拘束トルク／質量を大きくすることができ、更に、４．４〜５．７の範囲内の値とすることで、拘束トルク／質量をほぼ最大とすることができる。
【００４２】
又、例えば、マグネットの数を６、スロットの数を７、セグメントの数を２１とした直流モータに具体化してもよい。
ここで、図５に示すように、上記実施の形態と同様にして行った実験結果におけるこの例（６極、７スロット）の特性Ｘ５は、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．２（前記点Ｐ５１ａ）〜５．６（前記点Ｐ５１ｂ）の範囲で拘束トルク／質量が大きくなっている。尚、この例における扁平率（Ｄ／Ｌ）が３．２〜５．６の範囲は、上記実施の形態（６極、８スロット）の拘束トルク／質量が大きくなる扁平率（Ｄ／Ｌ）の範囲３．２〜５．６の幅（５．６−３．２＝）２．４を基準幅として、該基準幅と同じ幅（５．６−３．２＝２．４）を有し且つ拘束トルク／質量が最大となる範囲である。又、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、３．５〜５．３の範囲で拘束トルク／質量が（３．２〜５．６の範囲に比べて）より大きくなっている。更に、扁平率（Ｄ／Ｌ）が、４．０〜４．８の範囲で拘束トルク／質量がほぼ最大となっている。よって、この例（６極、７スロット）では、扁平率（Ｄ／Ｌ）を、３．２〜５．６の範囲内の値とすることで、拘束トルク／質量を大きくすることができ、又、３．５〜５．３の範囲内の値とすることで、拘束トルク／質量をより大きくすることができ、更に、４．０〜４．８の範囲内の値とすることで、拘束トルク／質量をほぼ最大とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施の形態におけるモータの概略構成図。
【図２】本実施の形態における電機子の要部断面図。
【図３】本実施の形態における短絡部材の平面図。
【図４】（ａ）本実施の形態の電機子を平面状に展開して説明するための説明図。（ｂ）本実施の形態の電機子の巻線によって形成される回路図。
【図５】扁平率（Ｄ／Ｌ）−拘束トルク／質量特性図。
【符号の説明】
【００４４】
１〜２４…セグメント、１０２…固定子、１０３…電機子、１０５…マグネット、１０７…電機子コア、１０８…整流子、１０９ａ，１０９ｂ…陽極側及び陰極側ブラシ、Ｄ…電機子コアの直径、Ｌ…電機子コアの軸方向長さ、Ｍ１〜Ｍ８…巻線、Ｓ１〜Ｓ８…スロット。
【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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