(57)【要約】【課題】外周側端末とセグメントを接続し且つ連結部とセグメントとを非接触とすることができると共に容易に製造される整流子を提供する。【解決手段】整流子２１は、複数のセグメント２２と、セグメント２２を保持する保持部２４と、同電位となるセグメント２２同士を短絡する平板状の短絡部材２３とを備えている。各セグメント２２は、その摺接面３１ａと逆側の端面から突出した外周側接続部３２と、外周側接続部３２よりも径方向内側で摺接面３１ａと逆側の端面から突出した内周側接続部３３と、外周側接続部３２及び内周側接続部３３の間に凹設された離間凹部３５とを備えている。そして、短絡部材２３は、外周側端末４２が外周側接続部３２上に配置されると共に、内周側端末４３が内周側接続部３３上に配置され、更に連結部４４が離間凹部３５と対向するように、セグメント２２に対して配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電用ブラシが摺接される摺接面を有し放射状に延びる複数の複数のセグメントと、
複数の前記セグメントの前記摺接面が同一平面内に配置されるように前記セグメントを保持する保持部と、
周方向に前記セグメントと同数配置され前記セグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に前記外周側端末と同数配置された内周側端末と、前記外周側端末と同数設けられ前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部とから構成され、前記摺接面と平行に配置されると共に、同電位となる前記セグメント同士を短絡する平板状の短絡部材と、
を備えた整流子であって、
前記セグメントは、前記摺接面と逆側の端面から突出した外周側接続部と、該外周側接続部よりも径方向内側で前記摺接面と逆側の端面から突出した内周側接続部と、前記外周側接続部及び前記内周側接続部の間に凹設された離間凹部とを備え、
前記短絡部材は、前記外周側端末が前記外周側接続部上にそれぞれ配置されると共に、前記内周側端末が前記内周側接続部上にそれぞれ配置され、更に前記連結部が前記離間凹部と対向するように、前記セグメントに対して配置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、
前記保持部は、絶縁性を有し、その一部が前記離間凹部内に充填されていることを特徴とする整流子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の整流子において、
各前記セグメントは、該セグメントの径方向外側の端部に、径方向外側に向かって突出すると共に対応する電機子コイルの端部が接続されるコイル接続部を備えていることを特徴とする整流子。
【請求項４】
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、
前記保持部は、周方向に配置された複数の前記セグメントの内側に設けられて前記セグメントの径方向内側の端部に当接すると共にその先端面が前記摺接面と同一平面内に配置される支持部を有することを特徴とする整流子。
【請求項５】
内周面にマグネットが固定された有底円筒状のモータハウジングと、
前記モータハウジングの内側に配置され、回転軸と、前記回転軸に固定され放射状に延びる複数のティースを有するコアと、前記ティースにそれぞれ導線を巻回してなる複数の電機子コイルと、前記回転軸に固定された請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の整流子とを有する電機子と、
前記摺接面に軸方向から摺接する前記給電用ブラシと、を備え、
前記整流子は、その外径が前記コアの外径よりも大きいと共に、前記マグネットと軸方向に対向する位置に配置されていることを特徴とする直流モータ。
【請求項６】
給電用ブラシが摺接される摺接面を有し放射状に延びる複数の複数のセグメントと、
複数の前記セグメントの前記摺接面が同一平面内に配置されるように前記セグメントを保持する保持部と、
周方向に前記セグメントと同数配置され前記セグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に前記外周側端末と同数配置された内周側端末と、前記外周側端末と同数設けられ前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部とから構成され、前記摺接面と平行に配置されると共に、同電位となる前記セグメント同士を短絡する平板状の短絡部材と、を備えた整流子の製造方法であって、
円環状の板状をなす構成部材本体と、周方向に複数設けられ前記構成部材本体の一端面から突出する外周側接続部と、前記外周側接続部よりも内側に周方向に複数設けられ前記構成部材本体の一端面から突出する内周側接続部と、前記外周側接続部及び前記内周側接続部の間に凹設される離間凹部とを有し複数の前記セグメントとなるセグメント構成部材を形成するセグメント構成部材形成工程と、
前記外周側端末を前記外周側接続部上にそれぞれ配置すると共に、前記内周側端末を前記内周側接続部上にそれぞれ配置し、更に前記連結部が前記離間凹部と対向するように該連結部を配置する配置工程と、
前記セグメント構成部材を径方向に沿って切断することにより複数に分離して前記セグメントを形成する切断工程と、を備えたことを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の整流子の製造方法において、
前記切断工程の前に、前記セグメント構成部材を保持する前記保持部を絶縁性樹脂材料にて形成する保持部形成工程を備えることを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の整流子の製造方法において、
前記保持部形成工程では、前記保持部を構成する前記絶縁性樹脂材料の一部を前記離間凹部内に充填することを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８の何れか１項に記載の整流子の製造方法において、
前記セグメント構成部材形成工程では、前記セグメント構成部材を、焼結加工及び鍛造加工の何れかにより形成することを特徴とする整流子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は同電位となるセグメント同士を短絡するための短絡部材を備えた整流子、該整流子を備えた直流モータ、及び該整流子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流モータを小型化するために、電機子に備えられる整流子の小型化が望まれている。例えば、特許文献１に記載の整流子は、電機子の回転軸に固定される円筒状の絶縁性を有する保持部と、該保持部の外周面に周方向に固着され軸方向に延びる複数のセグメントと、保持部の軸方向の一端面上に配置され前記セグメントと接続された平板状の短絡部材とを備えている。短絡部材は、周方向にセグメントと同数だけ配置された外周側端末と、外周側端末の内側に周方向に外周側端末と同数配置された内周側端末と、外周側端末と同数設けられ外周側端末と内周側端末とを所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部とが同一平面状に形成されてなる２つの短絡構成部材群から構成されている。これら２つの短絡構成部材群は、連結部が互いに逆向きとなるように積層されている。そして、セグメントに電気的に接続される外周側端末同士と、内周側端末同士とはそれぞれ積層方向に接触していると共に、連結部同士は積層方向に非接触とされている。特許文献１に記載の整流子は、このような平板状の短絡部材を備えることにより、例えば同電位となるセグメント同士を短絡するための短絡部材として導線を用いた場合に比べて、同電位となるセグメント同士を短絡するための構成を軸方向（回転軸の軸方向に沿った方向）に薄くすることができる。その結果、短絡部材を備えた整流子の軸方向の小型化が図られている。
【０００３】
また、特許文献２に記載のモータに備えられる整流子は、絶縁性を有する円板状の保持部を備え、該保持部の軸方向の一端側に複数のセグメントが放射状に延びるように配置されている。この整流子では、セグメントが保持部の軸方向の一端側に配置されていることから、各セグメントにおいて給電用ブラシが摺接される摺接面は、軸方向と直交するように設けられ、当該整流子には、軸方向からブラシが摺接される。従って、径方向からブラシが摺接される整流子に比べて、整流子の軸方向の薄型化が図られる。
【０００４】
そして、整流子を軸方向により小型化するために、特許文献２に記載の整流子に特許文献１に記載の平板状の短絡部材を備えることが考えられる。
【特許文献１】特開２００５−１３７１９３号公報
【特許文献２】特開平１１−２５２８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の短絡部材を特許文献２に記載の整流子に備える場合、短絡部材の外周側端末をそれぞれセグメントに接続すると共に、連結部とセグメントとを非接触とする必要がある。そして、同場合において、整流子を軸方向に小型化するためには、セグメントにおける給電用ブラシが摺接される摺接面に対し、平板状の短絡部材は、平行に配置されることになる。従って、平板状の短絡部材の外周側端末をセグメントに接続し且つ連結部とセグメントとを非接触としようとすると、セグメントの形状が複雑になってしまう虞がある。セグメントの形状が複雑になると、従来行われているようにセグメントを平板から製造することが非常に困難となってしまう。このように、特許文献１に記載の短絡部材を特許文献２に記載の整流子に備える場合には、短絡部材の外周側端末をセグメントに接続し且つ連結部とセグメントとを非接触とすることができる整流子を容易に製造することが困難となっていた。
【０００６】
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、外周側端末とセグメントを接続し且つ連結部とセグメントとを非接触とすることができると共に容易に製造される整流子、該整流子を備えた直流モータ、及び該整流子の製造方法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、給電用ブラシが摺接される摺接面を有し放射状に延びる複数の複数のセグメントと、複数の前記セグメントの前記摺接面が同一平面内に配置されるように前記セグメントを保持する保持部と、周方向に前記セグメントと同数配置され前記セグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に前記外周側端末と同数配置された内周側端末と、前記外周側端末と同数設けられ前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部とから構成され、前記摺接面と平行に配置されると共に、同電位となる前記セグメント同士を短絡する平板状の短絡部材と、を備えた整流子であって、前記セグメントは、前記摺接面と逆側の端面から突出した外周側接続部と、該外周側接続部よりも径方向内側で前記摺接面と逆側の端面から突出した内周側接続部と、前記外周側接続部及び前記内周側接続部の間に凹設された離間凹部とを備え、前記短絡部材は、前記外周側端末が前記外周側接続部上にそれぞれ配置されると共に、前記内周側端末が前記内周側接続部上にそれぞれ配置され、更に前記連結部が前記離間凹部と対向するように、前記セグメントに対して配置されていることをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、外周側端末が外周側接続部上にそれぞれ配置され且つ内周側端末が内周側接続部上にそれぞれ配置されると共に、連結部が離間凹部と対向されている。そして、連結部とセグメントとは、離間凹部によって離間される。従って、外周側端末をセグメントに接続しつつ、連結部とセグメントとを非接触として絶縁性を確保することができる。また、各セグメントは、外周側接続部及び内周側接続部を設けると共に、外周側接続部と内周側接続部との間に離間凹部を設けるだけの比較的簡易な構成であることから、これらのセグメントを備えた整流子を容易に製造することができる。
【０００９】
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、前記保持部は、絶縁性を有し、その一部が前記離間凹部内に充填されていることをその要旨としている。
同構成によれば、絶縁性の保持部の一部が離間凹部内に充填されているため、各セグメントと各連結部との短絡をより防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の整流子において、各前記セグメントは、該セグメントの径方向外側の端部に、径方向外側に向かって突出すると共に対応する電機子コイルの端部が接続されるコイル接続部を備えていることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、電機子コイルをセグメントに接続すべく当該電機子コイルの端部が接続されるコイル接続部は、セグメントの径方向外側の端部に設けられていることから、周方向に隣り合うコイル接続部同士の周方向の距離は、セグメントの径方向内側寄りにコイル接続部が設けられる場合よりも長くなる。従って、セグメントの径方向内側寄りにコイル接続部が設けられる場合よりも、周方向に隣り合うコイル接続部に接続された電機子コイルの端部同士の短絡を抑制することができる。また、周方向に隣り合うコイル接続部同士の接触もより抑制することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、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、前記保持部は、周方向に配置された複数の前記セグメントの内側に設けられて前記セグメントの径方向内側の端部に当接すると共にその先端面が前記摺接面と同一平面内に配置される支持部を有することをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、各セグメントは、その径方向内側の端部が支持部に当接することから、該支持部によって径方向の移動が規制される。また、支持部の先端面が摺接面と同一平面内に配置されていることから、支持部とセグメントとの接触面積は、支持部の先端面が摺接面よりも外周側接続部側にある場合よりも広くなる。従って、各セグメントは、保持部によってより安定して保持される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、内周面にマグネットが固定された有底円筒状のモータハウジングと、前記モータハウジングの内側に配置され、回転軸と、前記回転軸に固定され放射状に延びる複数のティースを有するコアと、前記ティースにそれぞれ導線を巻回してなる複数の電機子コイルと、前記回転軸に固定された請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の整流子とを有する電機子と、前記摺接面に軸方向から摺接する前記給電用ブラシと、を備え、前記整流子は、その外径が前記コアの外径よりも大きいと共に、前記マグネットと軸方向に対向する位置に配置されていることをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、整流子の外径がコアの外径よりも小さい場合に比べて、摺接面の面積を大きくすることができる。従って、給電用ブラシを径方向に大きくすることが可能であることから、モータハウジングの外径を大きくすることなく電機子への給電量を大きくすることができる。また、整流子は、マグネットと軸方向に対向する位置に配置されていることから、整流子とマグネットとが径方向に接触することが防止される。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、給電用ブラシが摺接される摺接面を有し放射状に延びる複数の複数のセグメントと、複数の前記セグメントの前記摺接面が同一平面内に配置されるように前記セグメントを保持する保持部と、周方向に前記セグメントと同数配置され前記セグメントにそれぞれ接続される外周側端末と、前記外周側端末の内側で周方向に前記外周側端末と同数配置された内周側端末と、前記外周側端末と同数設けられ前記外周側端末と前記内周側端末とを周方向に所定角度ずらしてそれぞれ連結する連結部とから構成され、前記摺接面と平行に配置されると共に、同電位となる前記セグメント同士を短絡する平板状の短絡部材と、を備えた整流子の製造方法であって、円環状の板状をなす構成部材本体と、周方向に複数設けられ前記構成部材本体の一端面から突出する外周側接続部と、前記外周側接続部よりも内側に周方向に複数設けられ前記構成部材本体の一端面から突出する内周側接続部と、前記外周側接続部及び前記内周側接続部の間に凹設される離間凹部とを有し複数の前記セグメントとなるセグメント構成部材を形成するセグメント構成部材形成工程と、前記外周側端末を前記外周側接続部上にそれぞれ配置すると共に、前記内周側端末を前記内周側接続部上にそれぞれ配置し、更に前記連結部が前記離間凹部と対向するように該連結部を配置する配置工程と、前記セグメント構成部材を径方向に沿って切断することにより複数に分離して前記セグメントを形成する切断工程と、を備えたことをその要旨としている。
【００１７】
同方法によれば、セグメント構成部材形成工程では、外周側接続部、内周側接続部及び離間凹部を有するセグメント構成部材が形成される。そして、配置工程において、外周側端末が外周側接続部上にそれぞれ配置され且つ内周側端末が内周側接続部上にそれぞれ配置されると共に、連結部が離間凹部と対向される。従って、連結部とセグメントとは、離間凹部によって離間される。よって、外周側端末をセグメントに接続しつつ、連結部とセグメントとを非接触として絶縁性を確保することができる。また、各セグメントは、外周側接続部及び内周側接続部が設けられただけの比較的簡易な構成であることから、これらのセグメントを備えた整流子を容易に製造することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の整流子の製造方法において、前記切断工程の前に、前記セグメント構成部材を保持する前記保持部を絶縁性樹脂材料にて形成する保持部形成工程を備えることをその要旨としている。
【００１９】
同方法によれば、セグメント構成部材を保持部にて保持した後に、セグメント構成部材が切断により分離されて複数のセグメントが形成される。そのため、セグメントが完成した時点では、各セグメントは既に保持部にて保持された状態であり、複数のセグメントがバラバラになることが防止されている。従って、複数のセグメントを個々に形成した後に保持部にて保持する場合よりも、製造工程中における各部品の取り扱いが容易となる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の整流子の製造方法において、前記保持部形成工程では、前記保持部を構成する前記絶縁性樹脂材料の一部を前記離間凹部内に充填することをその要旨としている。
【００２１】
同方法によれば、保持部形成工程において、保持部を構成する絶縁性樹脂材料の一部が離間凹部内に充填されることから、各セグメントと各連結部との短絡がより防止される。
請求項９に記載の発明は、請求項６乃至請求項８の何れか１項に記載の整流子の製造方法において、前記セグメント構成部材形成工程では、前記セグメント構成部材を、焼結加工及び鍛造加工の何れかにより形成することをその要旨としている。
【００２２】
同方法によれば、形成するセグメントが複雑な形状であっても、これらセグメントを平板から形成するよりも容易に形成することができる。また、焼結加工及び鍛造加工では、セグメント構成部材となる材料に圧力を加えてセグメント構成部材を形成することから、摺接面の平坦度を向上させることが可能となる。その結果、給電用ブラシは摺接面上を滑らかに摺接することができ、給電用ブラシを介した電流供給の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、外周側端末とセグメントを接続し且つ連結部とセグメントとを非接触とすることができると共に容易に製造される整流子、該整流子を備えた直流モータ、及び該整流子の製造方法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】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の直流モータＭの断面図である。図１に示すように、直流モータＭを構成する有底円筒状のモータハウジング１の内周面には、円筒状のマグネット２が固着されていると共に、同モータハウジング１の底部中央には、軸受３ａが固定されている。尚、マグネット２は、周方向に６極の磁極を有していると共に、その径方向の厚さは、モータハウジング１の厚さと略等しく形成されている。そして、このモータハウジング１の開口部は、略円板状のエンドフレーム４にて閉塞されていると共に、該エンドフレーム４の中央には、前記軸受３ａと対をなす軸受３ｂが固定されている。
【００２５】
前記エンドフレーム４におけるモータハウジング１側の面には、合成樹脂製のブラシホルダ５が固定されている。ブラシホルダ５は、エンドフレーム４に固定される円板状の固定板５ａと、該固定板５ａ上からモータハウジング１の底部側に向かって延びる２つの四角筒状のブラシ保持部５ｂ，５ｃから構成されている。２つのブラシ保持部５ｂ，５ｃは、固定板５ａの中央から変位した位置で対称となる位置に配置されている。２つのブラシ保持部５ｂ，５ｃの互いに対向する側壁には、固定板５ａの板厚方向と同方向に延びる挿入溝５ｄ，５ｅがそれぞれ形成されている。
【００２６】
前記固定板５ａの中央部には、２つの板ばね６，７の基端が固定されている。板ばね６，７は、固定板５ａの中央部からそれぞれブラシ保持部５ｂ，５ｃに向かって延びると共に、先端に向かうに連れて徐々に固定板５ａから遠ざかるように形成されている。そして、板ばね６，７は、前記挿入溝５ｄ，５ｅからそれぞれブラシ保持部５ｂ，５ｃ内に挿入され、その先端はブラシ保持部５ｂ，５ｃ内に配置されている。
【００２７】
図１における左側のブラシ保持部５ｂには、略直方体状の陽極側ブラシ８が挿入されていると共に、図１における右側のブラシ保持部５ｃには、略直方体状の陰極側ブラシ９が挿入されている。陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９の固定板５ａ側の後端には、前記板ばね６，７の先端がそれぞれ当接しており、陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９は、前記板ばね６，７によってそれぞれブラシ保持部５ｂ，５ｃの開口部側に付勢されている。尚、陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９は、外部の電源装置（図示略）に接続されている。
【００２８】
前記モータハウジング１及び前記エンドフレーム４にて囲まれた空間内には、電機子１１が回転可能に収容されている。電機子１１を構成する回転軸１２は、一対の前記軸受３ａ，３ｂによって回転可能に支持されていると共に、該回転軸１２のエンドフレーム４側の端部は、前記固定板５ａ及びエンドフレーム４の中央部から、モータハウジング１の外部に向かって突出している。この回転軸１２におけるモータハウジング１の底部寄りの位置には、コア１３が固定されている。コア１３は、回転軸１２の径方向に沿って放射状に延びる８つのティース１４ａ〜１４ｈを有しており、これら８つのティース１４ａ〜１４ｈ間の空間がスロット１５ａ〜１５ｈとなっている（図１においては、ティース１４ａ〜１４ｃのみを図示している。また、ティース１４ａ〜１４ｈ及びスロット１５ａ〜１５ｈは図５参照）。このコア１３には、軸方向の両側からコア１３の内周面及び外周面（ティース１４ａ〜１４ｈの先端面）を除く部分を覆うインシュレータ１６が装着されている。そして、各ティース１４ａ〜１４ｈには、各ティース１４ａ〜１４ｈの周方向の両側のスロット１５ａ〜１５ｈを通るように、インシュレータ１６の上から電機子コイルとしてのコイル１７ａ〜１７ｈがそれぞれ集中巻きにて巻回されている。即ち、コア１３と各コイル１７ａ〜１７ｈとは、インシュレータ１６によって絶縁されている。
【００２９】
前記回転軸１２において、前記コア１３と前記ブラシホルダ５との間となる位置には、整流子２１が固定されている。図２に、整流子２１の軸方向断面図を図示すと共に、図３、整流子２１の底面図を示す。図２に示すように、整流子２１は、周方向に配置された２４個のセグメント２２と、同電位となるセグメント２２同士を短絡するための短絡部材２３と、セグメント２２及び短絡部材２３を保持する保持部２４とから構成されている。
【００３０】
図３に示すように、２４個のセグメント２２は、周方向に隣り合うセグメント２２間に間隔を空けて、放射状に延びるように、且つ周方向に等角度間隔に配置されている。２４個のセグメント２２は、軸方向（図３における紙面垂直方向）から見た形状が、径方向内側の端部から径方向外側に向かうに連れて徐々にその幅が広くなる略扇形状をなすと共に、隣り合うセグメント２２間の間隔の幅が径方向に一定となっている。
【００３１】
図４（ａ）に、保持部２４を除く整流子２１の構成部品、即ちセグメント２２及び短絡部材２３の平面図を示すと共に、図４（ｂ）に、セグメント２２の斜視図を示す。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、各セグメント２２は、軸方向から見た形状が略扇形状をなす板状のセグメント本体３１を有すると共に、該セグメント本体３１における下面は平坦な摺接面３１ａ（図３参照）となっている。セグメント本体３１の図４（ｂ）における上面において、径方向外側寄りの部位には、該上面から摺接面３１ａと逆側に突出する外周側接続部３２がセグメント本体３１と一体に設けられている。この外周側接続部３２は、略直方体状をなしている。そして、外周側接続部３２は、その周方向の幅が、セグメント本体３１の径方向外側の部位における周方向の幅よりも狭く形成されていると共に、セグメント本体３１の板厚方向に沿う方向の厚さが、セグメント本体３１の板厚よりも若干厚く形成されている。また、外周側接続部３２の先端面は、平ら且つ前記摺接面３１ａと平行な外周側接続面３２ａとなっている。
【００３２】
また、セグメント本体３１の図４（ｂ）における上面の径方向内側の端部には、該上面から摺接面３１ａと逆側に突出する内周側接続部３３がセグメント本体３１と一体に設けられている。この内周側接続部３３は、前記外周側接続部３２と同様に略直方体状をなしている。そして、内周側接続部３３は、その周方向の幅が、セグメント本体３１の径方向内側の端部における周方向の幅と等しいか若干狭く形成されていると共に、セグメント本体３１の板厚方向に沿う方向の厚さが、セグメント本体３１の板厚よりも若干厚く形成されている。また、内周側接続部３３の先端面は、平ら且つ前記摺接面３１ａと平行な内周側接続面３３ａとなっていると共に、該内周側接続面３３ａと前記外周側接続面３２ａとは同一平面内にある。
【００３３】
更に、セグメント本体３１の図４（ｂ）における上面において、外周側接続部３２と内周側接続部３３との間には、中間突出部３４が形成されている。中間突出部３４は、外周側接続部３２における内周側接続部３３側の面から、内周側接続部３３における外周側接続部３２側の面まで径方向に沿って延びている。この中間突出部３４は、セグメント本体３１の板厚方向に沿う方向の厚さが、外周側接続部３２及び内周側接続部３３よりも薄く形成されている。そのため、外周側接続部３２と内周側接続部３３との間には、外周側接続部３２における内周側接続部３３側の面、内周側接続部３３における外周側接続部３２側の面、及び中間突出部３４の上端面３４ａによって離間凹部３５が形成されている。尚、中間突出部３４の上端面３４ａは、前記摺接面３１ａ、外周側接続面３２ａ及び内周側接続面３３ａと平行をなしている。
【００３４】
また更に、セグメント本体３１の径方向外側の端面における周方向の中央部には、セグメント本体３１と等しい厚さで径方向外側に向かって突出したコイル接続部３６が設けられている。コイル接続部３６には、その厚さ方向に貫通すると共に径方向外側に開口する接続溝３６ａが形成されている。接続溝３６ａの周方向の幅は、前記コイル１７ａ〜１７ｈを構成する導線１９（図１参照）の直径と略等しいと共に、該接続溝３６ａの深さ（径方向の深さ）は、導線１９の直径よりもやや深く形成されている。そして、周方向に配置された２４個のセグメント２２において、コイル接続部３６の先端を通る円の直径は、図１に示すように、マグネット２の内径よりも大きく且つモータハウジング１の内径よりも小さく形成されている。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、前記短絡部材２３は、１つの短絡構成部材群４１から構成されている。短絡構成部材群４１は、各セグメント２２の前記外周側接続部３２に接続される２４個の外周側端末４２と、該外周側端末４２の内側で前記内周側接続部３３に接続される２４個の内周側端末４３と、外周側端末４２と内周側端末４３とを所定角度ずらして接続する２４個の連結部４４とから構成されている。
【００３６】
図２及び図４（ａ）に示すように、各前記外周側端末４２は、前記セグメント２２の摺接面３１ａと平行、即ち外周側接続面３２ａと平行に延びる四角形の板状をなしている。そして、各外周側端末４２の周方向の幅は、外周側接続面３２ａの周方向の幅よりも若干狭く形成されると共に、各外周側端末４２の径方向の幅は、外周側接続面３２ａの径方向の幅よりも若干広く形成されている。これら各外周側端末４２は、その径方向外側の端部が外周側接続面３２ａの径方向外側の端部に一致した状態で、該外周側接続面３２ａ上にそれぞれ配置されている。
【００３７】
各前記内周側端末４３は、前記セグメント２２の摺接面３１ａと平行、即ち内周側接続面３３ａと平行に延びる四角形の板状をなしている。そして、各内周側端末４３の周方向の幅は、内周側接続面３３ａの周方向の幅と略等しく形成されると共に、各内周側端末４３の径方向の幅は、内周側接続面３３ａの径方向の幅よりも若干広く形成されている。これら各内周側端末４３は、その径方向内側の端部が内周側接続面３３ａの径方向内側の端部に一致した状態で、該内周側接続面３３ａ上にそれぞれ配置されている。
【００３８】
前記連結部４４は、外周側端末４２と内周側端末４３とを１２０°ずらして接続するように、即ち、１２０°離れた位置にある外周側端末４２と内周側端末４３とを接続するように延びている。詳しくは、連結部４４は、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなすと共に、図４（ａ）においては（図２における上方から見た場合に同じ）、各外周側端末４２から、反時計方向に１２０°離れた位置に配置された内周側端末４３まで延びている。更に、周方向に隣り合う連結部４４同士は、互いに非接触となるように間隔を空けて配置されている。そして、図２に示すように、外周側端末４２、内周側端末４３及び連結部４４は、一体に形成されて平板状をなしていると共に、短絡構成部材群４１の板厚は、セグメント本体３１の板厚（軸方向に沿った厚さ）よりも薄く形成されている。このような平板状の短絡構成部材群４１から構成される短絡部材２３は、平板状をなしている。
【００３９】
上記のように構成された短絡部材２３は、図２及び図４（ａ）に示すように、周方向に配置された２４個のセグメント２２に対し、各外周側端末４２を外周側接続部３２の外周側接続面３２ａにそれぞれ当接させると共に、各内周側端末４３を、各内周側接続部３３の内周側接続面３３ａにそれぞれ当接させて配置されている。そして、平板状の短絡部材２３が２４個のセグメント２２に対して配置された状態では、短絡部材２３におけるセグメント２２側の面が、外周側接続面３２ａ及び内周側接続面３３ａと同一平面内に配置され、短絡部材２３は、摺接面３１ａに対して平行に配置される。また、外周側接続部３２上に配置された外周側端末４２と、内周側接続部３３上に配置された内周側端末４３との間にある連結部４４は、外周側接続部３２と内周側接続部３３との間に設けられた離間凹部３５と軸方向に対向される。そのため、離間凹部３５の底面である中間突出部３４の上端面３４ａと連結部４４との間に間隙が設けられ、セグメント２２と連結部４４とは非接触状態となる。
【００４０】
そして、互いに接触する外周側端末４２と外周側接続面３２ａ、及び内周側端末４３と内周側接続面３３ａは、それぞれ溶接により接合されている。これにより、外周側端末４２と外周側接続部３２とが電気的に接続されると共に、内周側端末４３と内周側接続部３３とが電気的に接続されている。２４個のセグメント２２に対して短絡部材２３が電気的に接続されると、周方向に１２０°間隔を空けて配置されたセグメント２２同士が該短絡部材２３によって短絡される。
【００４１】
図２に示すように、略円板状をなす前記保持部２４は、絶縁性の樹脂材料よりなり、前記セグメント２２の一部及び前記短絡部材２３を埋設させることにより、セグメント２２及び短絡部材２３を一体化して保持している。詳しくは、保持部２４は、円板状の保持部本体５１を備えると共に、該保持部本体５１の外径は、周方向に配置された２４個の外周側接続部３２における径方向外側の端部を通る円と等しく形成されている。また、保持部本体５１の径方向中央部には、板厚方向に貫通する圧入孔５１ａが形成されている。圧入孔５１ａの直径は、前記回転軸１２の内径と等しいか若干小さく形成されている。そして、圧入孔５１ａの一端開口部（図２における上端開口部）の周縁部には、該圧入孔５１ａを軸方向に延長するように円筒状のボス部５２が保持部本体５１と一体に設けられている。また、前記圧入孔５１ａの他端開口部（図２における下端開口部）の周縁部には、該圧入孔５１ａを軸方向に延長するように略円筒状の支持部５３が設けられている。そして、この支持部５３の周囲に、２４個の前記セグメント２２が放射状に延びるように配置されている。
【００４２】
保持部２４は、２４個のセグメント２２の摺接面３１ａが同一平面内に配置されるようにこれらセグメント２２の一部を埋設させて保持している。また、保持部２４は、周方向に隣り合うセグメント２２同士が非接触となるように、これらセグメント２２を保持している。更に、保持部２４がセグメント２２を保持した状態では、各セグメント２２の径方向内側の端部は、前記支持部５３に当接していると共に、支持部５３の先端面５３ａは、摺接面３１ａと同一平面内に配置されている。
【００４３】
また、保持部本体５１を構成する材料の一部は、各セグメント２２の離間凹部３５内に充填されており、これにより、連結部４４と該連結部４４と対向する中間突出部３４の上端面３４ａとの絶縁状態が確保されている。更に、保持部本体５１を構成する材料の一部は、周方向に隣り合う連結部４４間にも充填されており、これにより、周方向に隣り合う連結部４４同士の短絡が防止されている。
【００４４】
上記のように構成された整流子２１は、図１に示すように、その外径が、前記コア１３の外径よりも大きく、且つモータハウジング１の内径よりも小さい。そして、整流子２１は、セグメント２２がコア１３と逆方向を向くようにして、圧入孔５１ａに回転軸１２が圧入されることにより、回転軸１２に対して一体回転可能に固定されている。回転軸１２に固定された整流子２１においては、保持部本体５１の板厚方向と回転軸１２の軸方向とが一致している。そして、電機子１１がモータハウジング１内に配置された状態では、各セグメント２２の摺接面３１ａには、軸方向から前記陽極側ブラシ８及び前記陰極側ブラシ９の先端が摺接される。また、同状態では、整流子２１は、マグネット２の図１における下端面よりもモータハウジング１の開口部側に配置されており、マグネット２の下端面と軸方向に対向する。
【００４５】
整流子２１の所定のセグメント２２には、対応する前記コイル１７ａ〜１７ｈの端部が接続されている。ここで、図５に、直流モータＭの結線図を示す。尚、本実施形態の直流モータＭにおいては、ティース１４ａとティース１４ｈとの間に配置されたセグメント２２から反時計方向にセグメント番号「１」〜「２４」を付すことにする。図５に示すように、周方向に隣り合って対をなす８対のセグメント２２に、対応するコイル１７ａ〜１７ｈの端部が接続されている。８対のセグメント２２間には、コイル１７ａ〜１７ｈの端部が接続されないセグメント２２が１つずつ配置されている。例えば、周方向に隣り合って対をなすセグメント番号「２」，「３」のセグメント２２には、コイル１７ａの一端と他端がそれぞれ接続されている。そして、セグメント番号「４」のセグメント２２には何れのコイル１７ａ〜１７ｈの端部も接続されず、周方向に隣り合って対をなすセグメント番号「５」，「６」のセグメント２２にコイル１７ｂの一端と他端がそれぞれ接続されている。同様に、セグメント番号「４」から２つ置きのセグメント番号「７」，「１０」，「１３」，「１６」，「１９」，「２２」，「１」のセグメント２２には、何れのコイル１７ａ〜１７ｈの端部も接続されていない。そして、セグメント番号「８」，「９」のセグメント２２にコイル１７ｃの一端と他端がそれぞれ接続されており、セグメント番号「１１」，「１２」のセグメント２２にコイル１７ｄの一端と他端がそれぞれ接続されており、セグメント番号「１４」，「１５」のセグメント２２にコイル１７ｅの一端と他端がそれぞれ接続されている。更に、セグメント番号「１７」，「１８」のセグメント２２にコイル１７ｆの一端と他端がそれぞれ接続されており、セグメント番号「２０」，「２１」のセグメント２２にコイル１７ｇの一端と他端がそれぞれ接続されており、セグメント番号「２３」，「２４」のセグメント２２にコイル１７ｈの一端と他端がそれぞれ接続されている。
【００４６】
セグメント２２に接続されるコイル１７ａ〜１７ｈの端部は、それぞれ対応するセグメント２２のコイル接続部３６に形成された接続溝３６ａ内に配置された状態で径方向外側から溶接が施されることにより、対応するセグメント２２に電気的に接続される。
【００４７】
上記のように構成された本実施形態の直流モータＭでは、外部の電源装置から陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９を介してコイル１７ａ〜１７ｈに選択的に電流が供給されると、コイル１７ａ〜１７ｈにて発生される回転磁界に応じて電機子１１が回転する。電機子１１が回転すると整流子２１が回転することから、陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９に摺接するセグメント２２が切り替わり、順次コイル１７ａ〜１７ｈの整流が行われる。
【００４８】
次に、上記のように構成された整流子２１の製造方法について説明する。
まず、図６に示すように、セグメント２２となるセグメント構成部材６１を形成するセグメント構成部材形成工程が行われる。ここで、セグメント構成部材６１について詳述する。セグメント構成部材６１は、セグメント本体３１となる円環状の構成部材本体６２を備えている。構成部材本体６２の径方向の幅は、セグメント本体３１の径方向の幅と等しく形成されると共に、構成部材本体６２の板厚は、セグメント本体３１の板厚と等しく形成されている。そして、構成部材本体６２の一端面（図６においては下面）は、摺接面３１ａ（図２参照）となる平らな平坦面６２ａとなっていると共に、構成部材本体６２の他端面（図６においては上面）上には、２４個の前記外周側接続部３２が周方向に等角度間隔に構成部材本体６２と一体に設けられている。これら２４個の外周側接続部３２は、構成部材本体６２の他端面上において、径方向外側寄りの位置に突出形成されている。そして、構成部材本体６２の他端面上において、２４個の外周側接続部３２の内側には、２４個の中間突出部３４が周方向に等角度間隔に構成部材本体６２と一体に設けられていると共に、これら中間突出部３４の内側には、２４個の内周側接続部３３が周方向に等角度間隔に構成部材本体６２と一体に設けられている。外周側接続部３２、中間突出部３４及び内周側接続部３３は、それぞれ径方向に沿って一列に並ぶように形成されている。そして、外周側接続部３２と内周側接続部３３との間には、外周側接続部３２における内周側接続部３３側の面、内周側接続部３３における外周側接続部３２側の面、及び中間突出部３４の上端面３４ａによって離間凹部３５が形成されている。また、構成部材本体６２の外周面において、周方向位置が各外周側接続部３２と一致する部位には、接続溝３６ａを有するコイル接続部３６が径方向外側に向かって突出形成されている。
【００４９】
上記のようなセグメント構成部材６１は、セグメント構成部材形成工程において、導電性を有する金属粉体（例えば銅よりなる粉体）を焼結して形成される。尚、焼結加工の際、金属粉体には、形成されるセグメント構成部材６１の軸方向、即ち平坦面６２ａと直交する方向に圧力が加えられる。
【００５０】
次に、短絡部材２３形成する短絡部材形工程が行われる。この短絡部材形成工程において、短絡部材２３、即ち短絡構成部材群４１は、導電性の板材（例えば銅板）をパンチ（何れも図示略）にて打ち抜いて形成される。図７に示すように、形成された短絡部材２３においては、外周側端末４２、内周側端末４３及び連結部４４は、一体に形成されると共に平板状をなしている。尚、図７に示す短絡部材２３は、セグメント構成部材６１上に配置されているが、短絡部材形成工程が終了した時点では、短絡部材２３は、まだセグメント構成部材６１に対して配置されていない。
【００５１】
次に、セグメント構成部材６１に対して短絡部材２３を配置する配置工程が行われる。この配置工程において、短絡部材２３は、外周側端末４２が外周側接続部３２上に配置されるように、且つ内周側端末４３が内周側接続部３３上に配置されるようにセグメント構成部材６１に対して配置される。平板状の短絡部材２３は、セグメント構成部材６１に対して配置されると、平坦面６２ａと平行をなす。また、外周側接続部３２上に配置された外周側端末４２と、内周側接続部３３上に配置された内周側端末４３との間にある連結部４４は、外周側接続部３２と内周側接続部３３との間に設けられた離間凹部３５と軸方向に対向される。そのため、離間凹部３５の底面である中間突出部３４の上端面３４ａと連結部４４との間に間隙が設けられ、セグメント２２と連結部４４とは非接触状態となる。そして、セグメント構成部材６１に対して短絡部材２３が配置された後、外周側端末４２と外周側接続部３２、及び内周側端末４３と内周側接続部３３は、それぞれ溶接により接合される。
【００５２】
次に、保持部２４を形成する保持部形成工程が行われる。この保持部形成工程において、互いに接続されたセグメント構成部材６１及び短絡部材２３は、保持部２４形成用の成形型（図示略）内に配置される。その後、成形型内に、溶融した絶縁性樹脂材料が充填される。この時、絶縁性樹脂材料は、周方向に隣り合う連結部４４間、及び、離間凹部３５内、即ち連結部４４と中間突出部３４との間の間隙にも充填される。また、絶縁性樹脂材料は、セグメント構成部材６１の内側にも充填され、セグメント構成部材６１の内側に充填されたこの絶縁性樹脂材料が、支持部５３（図２参照）となる。そして、絶縁性樹脂材料が冷却されて硬化することにより、ボス部５２を有すると共にセグメント構成部材６１及び短絡部材２３を一体化して保持する保持部２４が形成される。保持部２４により保持されたセグメント構成部材６１及び短絡部材２３は、保持部２４が形成された後に成形型から取り出される。
【００５３】
次に、セグメント構成部材６１を切断してセグメント２２を形成する切断工程が行われる。この切断工程において、保持部２４にて保持された状態のセグメント構成部材６１が切断されて、２４個のセグメント２２が形成される。詳述すると、図８に示すように、構成部材本体６２は、周方向に隣り合う外周側接続部３２間の周方向の中央部が、二点鎖線で示すように径方向に沿って切断される。これにより、一体化されたセグメント構成部材６１及び保持部２４には、短絡部材２３に達しない程度の深さの溝（二点鎖線にて図示する部分）が形成され、セグメント構成部材６１が２４等分される。その結果、外周側接続部３２、内周側接続部３３及び中間突出部３４をそれぞれ備えるセグメント２２が２４個形成されて、整流子２１が完成する。形成された２４個のセグメント２２は、上記の工程を経て形成されることにより、周方向に等角度間隔に配置されると共に放射状に延びている。
【００５４】
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用・効果を有する。
（１）各セグメント２２に、外周側接続部３２及び内周側接続部３３が設けられることにより、外周側接続部３２と内周側接続部３３との間には離間凹部３５が形成される。そして、短絡部材２３は、外周側端末４２が外周側接続部３２上にそれぞれ配置されると共に、内周側端末４３が内周側接続部３３上にそれぞれ配置されるようにセグメント２２に対して配置されることから、外周側端末４２と内周側端末４３との間にある連結部４４は、外周側接続部３２と内周側接続部３３との間に形成された離間凹部３５上に配置されることになる。従って、外周側端末４２をセグメント２２に接続しつつ、連結部４４とセグメント２２とを非接触として絶縁性を確保することができる。また、各セグメント２２は、外周側接続部３２及び内周側接続部３３が設けられただけの比較的簡易な構成であることから、これらのセグメント２２を備えた整流子２１を容易に製造することができる。
【００５５】
（２）絶縁性の保持部２４の一部が離間凹部３５内に充填されているため、各セグメント２２と各連結部４４との短絡をより防止することができる。
（３）コイル１７ａ〜１７ｈをセグメント２２に接続すべく当該コイル１７ａ〜１７ｈの端部が接続されるコイル接続部３６は、セグメント２２の径方向外側の端部に設けられていることから、周方向に隣り合うコイル接続部３６同士の周方向の距離は、セグメント２２の径方向内側寄りにコイル接続部が設けられる場合よりも長くなる。従って、セグメント２２の径方向内側寄りにコイル接続部が設けられる場合よりも、周方向に隣り合うコイル接続部３６に接続されたコイル１７ａ〜１７ｈの端部同士の短絡を抑制することができる。また、周方向に隣り合うコイル接続部３６同士の接触もより抑制することができる。
【００５６】
（４）各セグメント２２は、その径方向内側の端部が支持部５３に当接することから、該支持部５３によって径方向の移動が規制される。また、支持部５３の先端面５３ａが摺接面３１ａと同一平面内に配置されていることから、支持部５３とセグメント２２との接触面積は、支持部５３の先端面５３ａが摺接面３１ａよりも外周側接続部３２側にある場合よりも広くなる。従って、各セグメント２２は、保持部２４によってより安定して保持される。
【００５７】
（５）セグメント構成部材６１を保持部２４にて保持した後に、セグメント構成部材６１が切断により分離されて複数のセグメント２２が形成される。そのため、セグメント２２が完成した時点では、各セグメント２２は既に保持部２４にて保持された状態であり、複数のセグメント２２がバラバラになることが防止されている。従って、複数のセグメント２２を個々に形成した後に保持部２４にて保持する場合よりも、製造工程中における各部品の取り扱いが容易となる。
【００５８】
（６）セグメント構成部材形成工程において、セグメント構成部材６１は、焼結加工により形成される。従って、形成するセグメント２２が複雑な形状であっても、これらセグメント２２を平板から形成するよりも容易に形成することができる。また、焼結加工では、セグメント構成部材６１となる材料に圧力を加えてセグメント構成部材６１を形成することから、摺接面３１ａの平坦度を向上させることが可能となる。その結果、陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９は摺接面３１ａ上を滑らかに摺接することができ、陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９を介した電流供給の信頼性を向上させることができる。
【００５９】
（７）整流子２１の外径は、コア１３の外径よりも大きい。そのため、整流子２１の外径がコア１３の外径よりも小さい場合に比べて、摺接面３１ａの面積を大きくすることができる。従って、陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９を径方向に大きくすることが可能であるため、モータハウジング１の外径を大きくすることなく電機子１１への給電量を大きくすることができる。また、整流子２１は、マグネット２と軸方向に対向する位置に配置されていることから、整流子２１とマグネット２とが径方向に接触することが防止される。
【００６０】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・整流子２１を構成するセグメント２２及び短絡部材２３の形状は、上記実施形態のものに限らない。例えば、整流子２１に替えて、図９に示す整流子１０１を直流モータＭに備えてもよい。整流子１０１について詳述すると、図９及び図１０（ａ）に示すように、整流子１０１は、周方向に配置された２４個のセグメント１０２と、同電位となるセグメント１０２同士を短絡するための短絡部材１０３と、セグメント１０２及び短絡部材１０３を保持する保持部１０４とから構成されている。尚、図１０（ａ）には、保持部１０４を除く整流子１０１の構成部品、即ちセグメント１０２及び短絡部材１０３のみを図示している。
【００６１】
図１０（ａ）に示すように、２４個のセグメント１０２は、周方向に隣り合うセグメント１０２間に間隔を空けて、放射状に、且つ周方向に等角度間隔に配置されている。図１０（ｂ）に示すように、各セグメント１０２は、軸方向から見た形状が略扇形状をなす板状のセグメント本体１１１を有すると共に、該セグメント本体１１１における下面は平坦な摺接面１１１ａとなっている。また、セグメント本体１１１の図１０（ｂ）における上面は、摺接面１１１ａと平行な離間面１１１ｂとなっている。そして、該離間面１１１ｂの径方向外側寄りの部位には、摺接面１１１ａと逆側に突出する外周側接続部１１２がセグメント本体１１１と一体に設けられている。この外周側接続部１１２は、略直方体状をなすと共に、該外周側接続部１１２の先端面は、平ら且つ前記摺接面１１１ａと平行な外周側接続面１１２ａとなっている。また、セグメント本体１１１の径方向内側の端部には、図１０（ｂ）におけるやや上方へ延びた後、径方向内側に向かって前記摺接面１１１ａと平行に延びる内周側接続部１１３が形成されている。内周側接続部１１３において、摺接面１１１ａと平行に延びる部位は、軸方向から見た形状が、径方向内側に向かうに連れて徐々に幅が狭くなる略台形状をなすと共に、その上面（図１０（ｂ）における上面）は、前記摺接面１１１ａと平行な内周側接続面１１３ａとなっている。この内周側接続面１１３ａは、前記外周側接続面１１２ａと同一平面内にある。
【００６２】
更に、外周側接続部１１２及び内周側接続部１１３が離間面１１１ｂよりも摺接面１１１ａと逆側に突出していることから、各セグメント１０２には、外周側接続部１１２と内周側接続部１１３との間に、外周側接続部１１２における径方向内側の面、内周側接続部１１３における径方向外側の面、及び離間面１１１ｂによって離間凹部１１４が形成されている。また更に、セグメント本体１１１の径方向外側の端面における周方向の中央部には、上記実施形態のコイル接続部３６と同様のコイル接続部１１５が設けられている。コイル接続部１１５には、上記実施形態の接続溝３６ａと同様の接続溝１１５ａが形成されている。そして、周方向に配置された２４個のセグメント１０２において、コイル接続部１１５の先端を通る円の直径は、マグネット２の内径よりも大きく且つモータハウジング１の内径よりも小さく形成されている（図１参照）。
【００６３】
図９及び図１０（ａ）に示すように、前記短絡部材１０３は、１つの短絡構成部材群１２１から構成されている。短絡構成部材群１２１は、２４個の外周側端末１２２と、該外周側端末１２２の内側に配置される２４個の内周側端末１２３と、対応する外周側端末１２２及び内周側端末１２３同士を接続する２４個の連結部１２４とから構成されている。
【００６４】
各外周側端末１２２は、前記セグメント１０２の摺接面１１１ａと平行、即ち外周側接続面１１２ａと平行に延びる四角形の板状をなしている。そして、各外周側端末１２２の周方向の幅は、外周側接続面１１２ａの周方向の幅よりも若干狭く形成されると共に、各外周側端末１２２の径方向の幅は、外周側接続面１１２ａの径方向の幅と略等しく形成されている。これら各外周側端末１２２は、その径方向外側の端部が外周側接続面１１２ａの径方向外側の端部に一致した状態で、該外周側接続面１１２ａ上にそれぞれ配置されている。一方、各内周側端末１２３は、内周側接続面１１３ａと同様の台形状の板状をなすと共に、前記摺接面１１１ａと平行、即ち内周側接続面１１３ａと平行に配置されている。前記連結部１２４は、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなすと共に、外周側端末１２２と内周側端末１２３とを１２０°ずらして接続するように延びている。また、周方向に隣り合う連結部１２４同士は、互いに非接触となるように間隔を空けて配置されている。これら外周側端末１２２、内周側端末１２３及び連結部１２４は、一体に形成されて一枚の平板状をなしている。
【００６５】
上記のように構成された短絡部材１０３は、各外周側端末１２２を外周側接続面１１２ａにそれぞれ当接させると共に、各内周側端末１２３を内周側接続面１１３ａにそれぞれ当接させて２４個のセグメント１０２に対して配置されている。そして、２４個のセグメント１０２に対して配置された平板状の短絡部材１０３は、摺接面１１１ａと平行をなしている。また、外周側接続部１１２上に配置された外周側端末１２２と、内周側接続部１１３上に配置された内周側端末１２３との間にある連結部１２４は、外周側接続部１１２と内周側接続部１１３との間に設けられた離間凹部１１４と軸方向に対向される。そのため、連結部１２４と離間面１１１ｂとの間に間隙が設けられ、セグメント１０２と連結部１２４とは非接触状態となる。尚、互いに接触する外周側端末１２２と外周側接続面１１２ａ、及び内周側端末１２３と内周側接続面１１３ａは、それぞれ溶接により接合されている。
【００６６】
図９に示すように、絶縁性の樹脂材料よりなる保持部１０４は、略円板状の保持部本体１３１を備えると共に、該保持部本体１３１の外径は、２４個の外周側接続部１１２における径方向外側の端部を通る円と等しく形成されている。また、保持部本体１３１の径方向中央部には、回転軸１２を圧入するための圧入孔１３１ａが形成されている。この圧入孔１３１ａの一端開口部（図９における上端開口部）の周縁部には、該圧入孔１３１ａを軸方向に延長するように円筒状のボス部１３２が保持部本体１３１と一体に設けられている。また、圧入孔１３１ａの他端開口部（図９における下端開口部）の周縁部には、該圧入孔１３１ａを軸方向に延長するように略円環状の支持部１３３が設けられている。この支持部１３３の周囲に、２４個の前記セグメント１０２が放射状に延びるように配置されている。そして、保持部１０４は、２４個のセグメント１０２の摺接面１１１ａが同一平面内に配置されるようにこれらセグメント１０２の一部を埋設させて保持している。また、保持部１０４は、周方向に隣り合うセグメント１０２同士が非接触となるように、これらセグメント１０２を保持している。更に、保持部１０４がセグメント１０２を保持した状態では、各セグメント１０２の径方向内側の端部は、前記支持部１３３に当接していると共に、支持部１３３の先端面１３３ａは、摺接面１１１ａと同一平面内に配置されている。また、保持部本体１３１を構成する材料の一部は、各セグメント１０２の離間凹部１１４内に充填されており、これにより、連結部１２４及び該連結部１２４と対向する離間面１１１ｂ、即ち連結部４４及びセグメント２２の絶縁状態が確保されている。更に、保持部本体１３１を構成する材料の一部は、周方向に隣り合う連結部１２４間にも充填されており、充填された前記材料によって、周方向に隣り合う連結部１２４同士の短絡が防止されている。
【００６７】
そして、上記の整流子１０１を製造するには、上記実施形態と同様に、まず、セグメント構成部材成形工程が行われる。このセグメント構成部材形成工程において、図１１に示すセグメント構成部材１４１が、導電性を有する金属粉体を焼結して形成される。ここで、セグメント構成部材１４１は、セグメント本体１１１となる円環状の構成部材本体１４２を備えている。構成部材本体１４２の径方向の幅は、セグメント本体１１１の径方向の幅と等しく形成されると共に、構成部材本体１４２の板厚は、セグメント本体１１１の板厚と等しく形成されている。そして、構成部材本体１４２の一端面（図１１においては下面）は、摺接面１１１ａとなる平らな平坦面１４２ａとなっていると共に、構成部材本体１４２の他端面（図１１においては上面）上には、径方向外側寄りの位置に、２４個の前記外周側接続部１１２が周方向に等角度間隔に構成部材本体１４２と一体に設けられている。また、構成部材本体１４２の内周面には、２４個の内周側接続部１１３が周方向に等角度間隔に設けられている。そして、構成部材本体１４２の他端面において、外周側接続部１１２と内周側接続部１１３との間の部位は、離間凹部１１４を構成する離間面１１１ｂとなるべく平坦に形成されている。更に、構成部材本体１４２の外周面において、周方向位置が各外周側接続部１１２と一致する部位には、コイル接続部１１５がそれぞれ形成されている。
【００６８】
次に、上記実施形態と同様に、短絡部材形成工程にて短絡部材１０３が形成されると共に、図１２に示すように配置工程にてセグメント構成部材１４１に対して短絡部材１０３が配置される。更に、上記実施形態と同様に、保持部形成工程が行われて保持部１０４が形成されると共に、切断工程にてセグメント構成部材１４１が切断されて分離されることにより２４個のセグメント１０２が形成されて、整流子１０１が完成する。
【００６９】
また、上記実施形態の整流子２１に替えて、図１３に示す整流子１５１を直流モータＭに備えてもよい。整流子１５１について詳述すると、図１３及び図１４（ａ）に示すように、整流子１５１は、周方向に配置された２４個のセグメント１５２と、同電位となるセグメント１５２同士を短絡するための短絡部材１５３と、セグメント１５２及び短絡部材１５３を保持する保持部１５４とから構成されている。尚、図１４（ａ）には、保持部１５４を除く整流子１５１の構成部品、即ちセグメント１５２及び短絡部材１５３のみを図示している。
【００７０】
図１４（ａ）に示すように、２４個のセグメント１５２は、周方向に隣り合うセグメント１５２間に間隔を空けて、放射状に、且つ周方向に等角度間隔に配置されている。図１４（ｂ）に示すように、各セグメント１０２は、軸方向から見た形状が略扇形状をなす板状のセグメント本体１６１を有すると共に、該セグメント本体１６１における下面は平坦な摺接面１６１ａとなっている。また、セグメント本体１６１の図１４（ｂ）における上面において、径方向外側寄りの部位には、摺接面１６１ａと逆側に突出する外周側突出部１６２がセグメント本体１６１と一体に設けられている。この外周側突出部１６２上には、周方向から見た形状がＬ字状をなす外周側接続面１６３ａを有する外周側接続部１６３が外周側突出部１６２と一体に設けられている。尚、が外周側接続面１６３ａは、摺接面１６１ａと平行な面及び摺接面１６１ａと直交する面の２つの面から構成されている。また、セグメント本体１６１の図１４（ｂ）における上面の径方向内側の端部には、摺接面１６１ａと逆側に突出する内周側突出部１６４がセグメント本体１６１と一体に設けられている。この内周側突出部１６４の径方向内側の端部には、図１４（ｂ）におけるやや上方へ延びた後、径方向内側に向かって前記摺接面１１１ａと平行に延びる内周側接続部１６５が形成されている。内周側接続部１６５において、摺接面１６１ａと平行に延びる部位は、軸方向から見た形状が、径方向内側に向かうに連れて徐々に幅が狭くなる略台形状をなすと共に、その上面（図１４（ｂ）における上面）は、前記摺接面１６１ａと平行な内周側接続面１６５ａとなっている。この内周側接続面１６５ａは、前記外周側接続面１６３ａを構成する２つの面のうち摺接面１６１ａと平行な面と同一平面内にある。
【００７１】
更に、セグメント本体１６１には、外周側突出部１６２及び内周側突出部１６４が設けられることにより、離間凹部１６６が形成されている。また更に、セグメント本体１６１の径方向外側の端面における周方向の中央部には、上記実施形態のコイル接続部３６と同様のコイル接続部１６７が設けられている。コイル接続部１６７には、上記第１実施形態のコイル接続部３６と同様の接続溝１６７ａが形成されている。そして、周方向に配置された２４個のセグメント１５２において、コイル接続部１６７の先端を通る円の直径は、マグネット２の内径よりも大きく且つモータハウジング１の内径よりも小さく形成されている（図１参照）。
【００７２】
図１３及び図１４（ａ）に示すように、前記短絡部材１５３は、１つの短絡構成部材群１７１から構成されている。短絡構成部材群１７１は、２４個の外周側端末１７２と、該外周側端末１７２の内側に配置される２４個の内周側端末１７３と、対応する外周側端末１７２と内周側端末１７３同士接続する２４個の連結部１７４とから構成されている。
【００７３】
各前記外周側端末１７２は、前記外周側接続部１６３の外周側接続面１６３ａに対応したＬ字状に形成されている。各外周側端末１７２の周方向の幅は、外周側接続面１６３ａの周方向の幅と等しく形成されている。これら各外周側端末１７２は、外周側接続面１６３ａを構成する２つの前記面にそれぞれ当接するようにして、外周側接続部１６３上にそれぞれ配置されている。一方、各前記内周側端末１７３は、内周側接続面１６５ａと同様の台形状の板状をなすと共に、前記摺接面１６１ａと平行、即ち内周側接続面１６５ａと平行に配置されている。また、前記連結部１２４は、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなすと共に、外周側端末１２２と内周側端末１２３とを１２０°ずらして接続するように延びている。更に、周方向に隣り合う連結部１２４同士は、互いに非接触となるように間隔を空けて配置されている。これら外周側端末１２２、内周側端末１２３及び連結部１２４は、一体に形成されて一枚の略平板状をなしている。
【００７４】
上記のように構成された短絡部材１５３は、各外周側端末１７２を外周側接続面１６３ａにそれぞれ当接させると共に、各内周側端末１７３を内周側接続面１６５ａにそれぞれ当接させて２４個のセグメント１５２に対して配置されている。そして、２４個のセグメント１５２に対して配置された平板状の短絡部材１５３は、摺接面１６１ａと平行をなしている。また、外周側接続部１６３上に配置された外周側端末１７２と、内周側接続部１６５上に配置された内周側端末１７３との間にある連結部１７４は、外周側接続部１６３と内周側接続部１６５との間に設けられた離間凹部１６６と軸方向に対向される。そのため、連結部１７４とセグメント本体１６１との間に間隙が設けられ、セグメント１５２と連結部１７４とは非接触状態となる。尚、互いに接触する外周側端末１７２と外周側接続部１６３、及び内周側端末１７３と内周側接続部１６５は、それぞれ溶接により接合されている。
【００７５】
図１３に示すように、絶縁性の樹脂材料よりなる保持部１５４は、略円板状の保持部本体１８１を備えると共に、該保持部本体１８１の外径は、２４個の外周側突出部１６２における径方向外側の端部を通る円と等しく形成されている。また、保持部本体１８１の径方向中央部には、回転軸１２を圧入するための圧入孔１８１ａが形成されている。この圧入孔１８１ａの一端開口部（図１３における上端開口部）の周縁部には、該圧入孔１８１ａを軸方向に延長するように円筒状のボス部１８２が保持部本体１８１と一体に設けられている。また、圧入孔１８１ａの他端開口部（図１３における下端開口部）の周縁部には、該圧入孔１８１ａを軸方向に延長するように略円環状の支持部１８３が設けられている。この支持部１８３の周囲に、２４個の前記セグメント１５２が放射状に延びるように配置されている。そして、保持部１５４は、２４個のセグメント１５２の摺接面１６１ａが同一平面内に配置されるようにこれらセグメント１５２の一部を埋設させて保持している。また、保持部１５４は、周方向に隣り合うセグメント１５２同士が非接触となるようい、これらセグメント１５２を保持している。更に、保持部１５４がセグメント１５２を保持した状態では、各セグメント１５２の径方向内側の端部は、前記支持部１８３に当接していると共に、支持部１８３の先端面１８３ａは、摺接面１６１ａと同一平面内に配置されている。また、保持部本体１８１を構成する材料の一部は、各セグメント１５２の離間凹部１６６内に充填されており、これにより、連結部１７４とセグメント１５２との絶縁状態が確保されている。更に、保持部本体１８１を構成する材料の一部は、周方向に隣り合う連結部１７４間にも充填されており、充填された前記材料によって、周方向に隣り合う連結部１７４同士の短絡が防止されている。
【００７６】
上記の整流子１５１を製造するには、上記実施形態と同様に、まず、セグメント構成部材成形工程が行われる。このセグメント構成部材形成工程において、図１５に示すセグメント構成部材１９１が、導電性を有する金属粉体を焼結して形成される。ここで、セグメント構成部材１９１は、セグメント本体１６１となる円環状の構成部材本体１９２を備えている。構成部材本体１９２の径方向の幅は、セグメント本体１６１の径方向の幅と等しく形成されると共に、構成部材本体１９２の板厚は、セグメント本体１６１の板厚と等しく形成されている。そして、構成部材本体１９２の一端面（図１５においては下面）は、摺接面１６１ａとなる平らな平坦面１９２ａとなっていると共に、構成部材本体１９２の他端面（図１５においては上面）上には、径方向外側寄りの位置に、２４個の外周側突出部１６２が周方向に等角度間隔に構成部材本体１９２と一体に設けられている。また、構成部材本体１９２の内側寄りの部位には、内周側接続部１６５を有する２４個の内周側接続部１６５が周方向に等角度間隔に設けられている。外周側突出部１６２及び内周側突出部１６４は、それぞれ径方向に対向するように周方向位置が一致している。更に、構成部材本体１９２の外周面において、周方向位置が各外周側接続部１６３と一致する部位には、コイル接続部１６７がそれぞれ形成されている。
【００７７】
次に、上記実施形態と同様に、短絡部材形成工程にて短絡部材１５３が形成されると共に、図１６に示すように配置工程にてセグメント構成部材１９１に対して短絡部材１５３が配置される。更に、上記実施形態と同様に、保持部形成工程が行われて保持部１５４が形成されると共に、切断工程にてセグメント構成部材１９１が切断されて分離されることにより２４個のセグメント１５２が形成されて、整流子１５１が完成する。
【００７８】
上記の整流子１０１，１５１のように構成しても、上記実施形態の（１）乃至（６）と同様の作用・効果を得ることができる。
・上記実施形態では、コイル接続部３６は、セグメント本体３１の径方向外側の端部に設けられているが、セグメント本体３１における別の部位に設けられてもよい。
【００７９】
・上記実施形態では、支持部５３は、その先端面５３ａが、２４個のセグメント２２の摺接面３１ａと同一平面内となるように形成されている。しかしながら、支持部５３の先端面５３ａは、図２において、摺接面３１ａよりも上方に位置するものであってもよい。この場合、上記実施形態に比べて、保持部２４を構成する絶縁性樹脂材料を減少させることができ、製造コストの低減を図ることができる。逆に、支持部５３の先端面５３ａは、図２において、摺接面３１ａよりも下方に位置するものであってもよい。この場合、回転軸１２の外周面と保持部２４の内周面との接触面積が大きくなることから、整流子２１は、回転軸１２に対してより安定して固定される。
【００８０】
・保持部本体５１において、セグメント２２と逆側に設けられたボス部５２を省略してもよい。このようにすると、保持部２４を構成する材料を少なくすることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００８１】
・上記実施形態では、整流子２１は、その外径がコア１３の外径よりも大きく形成されているが、コア１３の外径よりも小さく形成されていてもよい。この場合、整流子２１を、マグネット２と径方向に対向する位置に配置すると、直流モータＭの更なる軸方向の小型化を図ることができる。
【００８２】
・上記実施形態では、セグメント構成部材６１を保持部２４にて保持した後に、当該セグメント構成部材６１を切断してセグメント２２を形成している。しかしながら、セグメント構成部材６１を切断してセグメント２２を形成した後に、形成したセグメント２２を周方向に配置して保持部２４を形成してもよい。
【００８３】
・上記実施形態では、外周側端末４２と外周側接続部３２、及び内周側端末４３と内周側端末４３は、溶接により電気的に接続されている。しかしながら、外周側端末４２及び外周側接続部３２、及び内周側端末４３と内周側接続部３３は、半田付けや、かしめによって電気的に接続されるものであってもよい。また、外周側端末４２と外周側接続部３２、及び内周側端末４３と内周側端末４３は、接触することにより電気的に接続されるものであってもよい。外周側端末４２と外周側接続部３２、及び内周側端末４３と内周側端末４３が、接触により電気的に接続される場合には、溶接や半田付けといった工程が省略されることから、整流子２１の製造時間を短縮することができる。
【００８４】
・上記実施形態では、セグメント構成部材形成工程を行った後に、短絡部材形成工程が行っている。しかしながら、セグメント構成部材形成工程と短絡部材形成工程とは、同時に行ってもよい。また、短絡部材形成工程を行った後に、セグメント構成部材形成工程を行ってもよい。
【００８５】
・上記実施形態では、セグメント構成部材形成工程において、セグメント構成部材６１は、導電性を有する金属粉体を焼結して形成される。しかしながら、セグメント構成部材６１は、導電性の板材にプレス加工を施して形成されるものであってもよい。また、鍛造型を用いて、導電性金属材料に対して、形成されるセグメント構成部材６１の軸方向と一致する方向に圧力が加えられるように鍛造加工を行ってセグメント構成部材６１を形成してもよい。このようにしても、上記実施形態の（６）と同様の作用・効果を得ることができる。
【００８６】
・上記実施形態では、短絡部材２３は、１つの短絡構成部材群４１から構成されているが、２枚以上の短絡構成部材群４１を積層して形成されるものであってもよい。
・上記実施形態の直流モータＭは、磁極の数が６極のマグネット２、及び２４個のセグメント２２を備えている。しかしながら、直流モータＭに備えられるマグネット２の磁極の数は、４極以上の偶数であればよい。また、直流モータＭに備えられるセグメント２２の数は、１２個以上であればよい。更に、直流モータＭに備えられるコイル１７ａ〜１７ｈの数は、マグネット２の磁極の数に応じて適宜変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】モータの概略構成図。
【図２】整流子の断面図。
【図３】整流子の底面図。
【図４】（ａ）はセグメント及び短絡部材の平面図、（ｂ）はセグメントの斜視図。
【図５】直流モータの結線図。
【図６】セグメント構成部材の斜視図。
【図７】整流子の製造工程を説明するための説明図。
【図８】整流子の製造工程を説明するための説明図。
【図９】別の形態の整流子の断面図。
【図１０】（ａ）は別の形態のセグメント及び短絡部材の平面図、（ｂ）は別の形態のセグメントの斜視図。
【図１１】別の形態のセグメント構成部材の斜視図。
【図１２】別の形態の整流子の製造工程を説明するための説明図。
【図１３】別の形態の整流子の断面図。
【図１４】（ａ）は別の形態のセグメント及び短絡部材の平面図、（ｂ）は別の形態のセグメントの斜視図。
【図１５】別の形態のセグメント構成部材の斜視図。
【図１６】別の形態の整流子の製造工程を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００８８】
１…モータハウジング、２…マグネット、１１…電機子、１２…回転軸、１３…コア、１４ａ〜１４ｈ…ティース、１７ａ〜１７ｈ…電機子コイルとしてのコイル、１９…導線、２１，１０１，１５１…整流子、２２，１０２，１５２…セグメント、２３，１０３，１５３…短絡部材、２４，１０４，１５４…保持部、３１ａ，１１１ａ，１６１ａ…摺接面、３２，１１２，１６３…外周側接続部、３３，１１３，１６５…内周側接続部、３５，１１４，１６６…離間凹部、３６，１１５，１６７…コイル接続部、４２，１２２，１７２…外周側端末、４３，１２３，１７３…内周側端末、４４，１２４，１７４…連結部、５３，１３３，１８３…支持部、５３ａ，１３３ａ，１８３ａ…先端面、６１，１４１，１９１…セグメント構成部材、６２，１４２，１９２…構成部材本体。
【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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