(57)【要約】【課題】電動モータの組み付け工数を低減させて、そのコストを低減することである。【解決手段】電動モータに用いられる整流子３１に、不導体により円筒状に形成される胴部６４と胴部６４の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並べて固定される複数の整流子片３４とを設ける。熱硬化性樹脂と半導体セラミックの粉砕物から成るバリスタ素材を各整流子片３４の内側で型成形してバリスタ７１を形成し、このバリスタ７１をインサート成型により胴部６４に内部に配置する。また、各整流子片３４の内側面にアンカーを形成し、これらのアンカーをバリスタ７１の外周部に連結して各整流子片３４をバリスタ７１に電気的に接続する。これにより、ブラシと整流子３１との摺接部分に生じるサージ電圧をバリスタ７１により吸収させて電動モータの電磁ノイズを低減させるとともに、バリスタ７１を備えた電動モータの組み付け工数を低減させることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に界磁部が設けられるモータヨークと、回転軸と複数の電機子巻線とを備え前記モータヨークの内部に回転自在に収容される電機子とを備えた電動モータであって、
不導体により円筒状に形成され前記回転軸に固定される胴部と、前記胴部の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並べて固定されそれぞれ前記電機子巻線に接続される複数の整流子片とを備えた整流子と、
それぞれ電源に接続されるとともに前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子片を介して前記電機子巻線に駆動電流を供給する複数のブラシと、
円環状に形成されて前記整流子片の内側に配置され、それぞれの前記整流子片の内側面に形成されるアンカーに外周部において連結されるバリスタとを有することを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
請求項１記載の電動モータにおいて、前記アンカーを前記整流子片の軸方向に沿って延びるレール状に形成することを特徴とする電動モータ。
【請求項３】
請求項２記載の電動モータにおいて、前記バリスタの内側における前記胴部の内周面に前記回転軸の外径よりも大径の逃げ孔を形成することを特徴とする電動モータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動モータにおいて、前記ブラシに電力を供給する給電回路を備え、前記給電回路には前記ブラシに生じる異常電圧を吸収するコンデンサが設けられることを特徴とする電動モータ。
【請求項５】
電動モータに用いられる整流子の製造方法であって、
導電性を有する板材から円筒状の整流子片素材を形成する整流子片素材成形工程と、
熱硬化性樹脂にバリスタ素材を混成して型成形を行い、前記整流子片素材の内側に円環状のバリスタを形成するバリスタ成形工程と、
前記整流子片素材の内側に成形された前記バリスタを保持するように当該整流子片素材の内側に不導体により円筒状の胴部を型成形する胴部成形工程と、
内側に胴部が形成された前記整流子片素材を軸方向に切断して周方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数の整流子片を形成する整流子片形成工程とを有することを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の整流子の製造方法において、前記バリスタ素材は、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂とチタン酸バリウムやチタン酸ストロンチウム等の半導体セラミックの粉砕物とを混成した素材であることを特徴とする整流子の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の整流子の製造方法において、軸方向に沿って延びるレール状に形成されるアンカーを前記整流子片素材の内周面に設け、前記アンカーを覆うように前記バリスタ素材を型成形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、内面に界磁部が設けられるモータヨークと、回転軸と複数の電機子巻線とを備え前記モータヨークの内部に回転自在に収容される電機子とを備えた電動モータと、この電動モータに用いられる整流子の製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両にはフロントワイパ装置、リヤワイパ装置、パワーウインド装置等の電装品が随所に設けられており、これらの電装品の駆動源としてはブラシ付きの電動モータが多く用いられている。
【０００３】
このようなブラシ付きの電動モータは、内面にマグネットが装着されたモータヨークを有しており、このモータヨークの内部には電機子が回転自在に収容されている。電機子の回転軸には電機子鉄心が固定されており、この電機子鉄心には複数のスロットが形成され、これらのスロットにはそれぞれ複数の電機子巻線が巻装されている。また、回転軸には、樹脂製の胴部と、胴部の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並べて固定される複数の整流子片とを備えた整流子が固定されており、各整流子片にはそれぞれ対応する電機子巻線に接続されている。さらに、電動モータには電源から駆動電流が供給される給電用のブラシが複数設けられており、これらのブラシはスプリングにより付勢された状態で整流子の外周面に摺接するようになっている。これにより、電源からブラシに駆動電流が供給されると、その駆動電流が整流子により転流されて各電機子巻線に供給され、電機子巻線に回転力が発生して、電機子が回転する。
【０００４】
このようなブラシ付きの電動モータでは、ブラシと整流子とを介して各電機子巻線に駆動電流を供給するようにしているので、電機子巻線のインダクタンスの影響等により、ブラシに接触する整流子片が切り替わるときに各ブラシ間にサージ電圧と呼ばれるパルス状の異常電圧が発生する。このサージ電圧は電磁ノイズの要因となるので、電動モータを車両に搭載される電装品の駆動源として用いると、この電磁ノイズによりラジオノイズや他の電子機器の誤作動を生じさせるおそれがある。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１に示す電動モータでは、電圧安定化素子であるバリスタを整流子に装着し、このバリスタによりブラシと整流子との間に生じるサージ電圧や異常電圧を吸収して、この電動モータが発する電磁ノイズを低減させるようにしている。
【特許文献１】実開平６−８８１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなバリスタを用いてサージ電圧を低減させる方法では、バリスタを電機子に固定するとともに、各整流子片とバリスタとを半田等を用いて電気的に接続する作業が必要となるので、電動モータの組み付け工数が増加することになる。特に、極数が多い電動モータでは、整流子に設けられる整流子片の数も多くなり、また、バリスタの取り付けスペースも制限されることになるので、各整流子片とバリスタとを接続する作業は困難となり、組み付け工数が増加して電動モータのコストを高くする要因となる。
【０００７】
本発明の目的は、電動モータの組み付け工数を低減させて、そのコストを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電動モータは、内面に界磁部が設けられるモータヨークと、回転軸と複数の電機子巻線とを備え前記モータヨークの内部に回転自在に収容される電機子とを備えた電動モータであって、不導体により円筒状に形成され前記回転軸に固定される胴部と、前記胴部の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並べて固定されそれぞれ前記電機子巻線に接続される複数の整流子片とを備えた整流子と、それぞれ電源に接続されるとともに前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子片を介して前記電機子巻線に駆動電流を供給する複数のブラシと、円環状に形成されて前記整流子片の内側に配置され、それぞれの前記整流子片の内側面に形成されるアンカーに外周部において連結されるバリスタとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の電動モータは、前記アンカーを前記整流子片の軸方向に沿って延びるレール状に形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明の電動モータは、前記バリスタの内側における前記胴部の内周面に前記回転軸の外径よりも大径の逃げ孔を形成することを特徴とする。
【００１１】
本発明の電動モータは、前記ブラシに電力を供給する給電回路を備え、前記給電回路には前記ブラシに生じる異常電圧を吸収するコンデンサが設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明の整流子の製造方法は、電動モータに用いられる整流子の製造方法であって、導電性を有する板材から円筒状の整流子片素材を形成する整流子片素材成形工程と、熱硬化性樹脂にバリスタ素材を混成して型成形を行い、前記整流子片素材の内側に円環状のバリスタを形成するバリスタ成形工程と、前記整流子片素材の内側に成形された前記バリスタを保持するように当該整流子片素材の内側に不導体により円筒状の胴部を型成形する胴部成形工程と、内側に胴部が形成された前記整流子片素材を軸方向に切断して周方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数の整流子片を形成する整流子片形成工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の整流子の製造方法は、前記バリスタ素材は、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂とチタン酸バリウムやチタン酸ストロンチウム等の半導体セラミックの粉砕物とを混成した素材であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の整流子の製造方法は、軸方向に沿って延びるレール状に形成されるアンカーを前記整流子片素材の内周面に設け、前記アンカーを覆うように前記バリスタ素材を型成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バリスタは整流子の内部に配置されてそれぞれの整流子片のアンカーに連結されることにより当該整流子片に接続されるので、配線や接続部材等を用いて各整流子片とバリスタとを接続する作業を不要として、電機子へのバリスタの取り付け作業を容易にすることができる。これにより、電動モータの組み付け工数を低減させて、この電動モータのコストを低減することができる。また、バリスタを整流子の内部に設けるようにしたので、電磁ノイズの低減のためにバリスタを設けるようにした電動モータを小型化することができる。さらに、それぞれの整流子片は胴部に固定されるとともに整流子片の内側に配置されるバリスタにも連結されるので、各整流子片の胴部への固定強度を高めることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、バリスタの内側における胴部の内周面に回転軸よりも大径の逃げ孔を形成するようにしたので、整流子を圧入により回転軸に固定する際に、圧入による荷重をバリスタに加わりにくくすることができる。これにより、圧入時にバリスタに加わる荷重を抑制して、バリスタの破損を防止することができる。
【００１７】
さらに、本発明によれば、整流子にバリスタを設けるとともに、ブラシに電力を供給する給電回路にブラシの異常電圧を吸収するコンデンサを設けるようにしたので、高周波のノイズをバリスタで低減させるとともに低周波のノイズをコンデンサにより低減させて、広い周波数の範囲で電動モータの電磁ノイズを低減することができる。
【００１８】
さらに、本発明によれば、熱硬化性樹脂と混成されて可塑状態となっているバリスタ素材を型成形して整流子の内部に円環状のバリスタを形成するようにしたので、各整流子片のアンカーにバリスタを容易に連結させることができる。また、各アンカーを整流子片の軸方向に沿って延びるレール状に形成することにより、バリスタ素材を成形するための型を当該アンカーに沿って移動自在に整流子片素材の内側に挿入することができ、これにより、バリスタの型成形を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態である電動モータを備えたワイパ駆動装置を示す正面図である。このワイパ駆動装置１１はブラケット１２を介して図示しない車両に取り付けられ、当該車両のリヤワイパを駆動するために用いられるものであり、電動モータ１３と減速機１４とを有している。
【００２１】
図２は図１に示すワイパ駆動装置の内部構造を示す断面図であり、このワイパ駆動装置１１に用いられる電動モータ１３は所謂ブラシ付きモータとなっており、継鉄とも呼ばれるモータヨーク１５とモータヨーク１５に収容される電機子１６とを備えている。モータヨーク１５は鋼板をプレスにより絞り加工して形成されており、横断面が小判形である有底筒状となっている。また、モータヨーク１５の内面には一対のマグネット１７（界磁部）が互いに異なる磁極を向かい合わせて固定されており、これらのマグネット１７によりモータヨーク１５の内部には磁界が形成されるようになっている。
【００２２】
電機子（アマチュア）１６は、回転軸（アマチュアシャフト）１８とこの回転軸１８に固定される電機子鉄心（アマチュアコア）２１とを有しており、回転軸１８はモータヨーク１５の底部に設けられる軸受２２に支持され、これにより、電機子１６はモータヨーク１５の内部で回転自在となっている。電機子鉄心２１はモータヨーク１５の磁界内に位置するように配置されており、その外周面には軸方向に延びる１２のスロット２３が形成され、これらのスロット２３には重ね巻きにより複数の電機子巻線（アマチュアコイル）２４が装着されている。
【００２３】
この電動モータ１３には、各電機子巻線２４に駆動電流を供給するために、整流子（コミュテータ）３１と一対のブラシ３２，３３とが設けられている。整流子３１は電機子鉄心２１に隣接して回転軸１８に固定されており、各電機子巻線２４はこの整流子３１を構成する複数の整流子片（セグメント）３４にそれぞれ接続されている。一方、ブラシ３２，３３はモータヨーク１５に固定されるブラシホルダ３５にスプリング３６により整流子３１に向けて付勢された状態で保持されて、整流子３１の外周面に摺接するようになっている。なお、整流子３１の詳細については後述する。
【００２４】
図３は図１に示す電動モータの給電回路を示す回路図であり、このワイパ駆動装置１１にはコネクタユニット４１が設けられており、このコネクタユニット４１の内部にはブラシ３２，３３に電力を供給するための給電回路４２が設けられている。図２に示すように、コネクタユニット４１にはワイパ制御装置４３に接続される接続コネクタ４４が設けられており、この接続コネクタ４４には、ワイパ制御装置４３に接続される電源入力端子４４ａと、車体に接地される接地端子４４ｂと、ワイパ制御装置４３に接続されるオートストップ信号出力端子４４ｃとが設けられている。電動モータ１３の一方のブラシ３２は電源入力端子４４ａに接続され、他方のブラシ３３は接地端子４４ｂに接続されており、図示しないワイパスイッチが操作されてワイパ制御装置４３から電源入力端子４４ａに駆動電流が供給されると、この駆動電流がブラシ３２，３３に供給されて電動モータ１３が作動するようになっている。また、ブラシ３３とオートストップ信号出力端子４４ｃとの間には停止位置検出スイッチ４５が設けられており、ワイパ駆動装置１１により駆動されるリヤワイパアームが停止位置となると、停止位置検出スイッチ４５が閉じられて、オートストップ信号出力端子４４ｃから検出信号が出力されるようになっている。これにより、ワイパ制御装置４３は、リヤワイパアームが停止位置になったことを検出することができ、ワイパ作動時にワイパスイッチが停止操作されたときには、リヤワイパアームが下反転位置となったときに電動モータ１３を停止させるようになっている。さらに、電源入力端子４４ａと接地端子４４ｂとの間にはコンデンサ４６が接続されており、このコンデンサ４６によりブラシ３２，３３と整流子３１との摺接によりブラシ３２，３３に生じるサージ電圧等の異常電圧の低周波成分を吸収して、電動モータ１３の電磁ノイズを低減させるようになっている。なお、符号４７はそれぞれチョークコイルであり、符号４８はサーキットブレーカである。
【００２５】
図２に示すように、減速機１４は締結部材５１により電動モータ１３に固定されるギヤケース５２を有しており、このギヤケース５２の内部にウォームギヤ機構５３と動力変換機構５４とを収容した構造となっている。ウォームギヤ機構５３はウォーム５３ａとウォーム５３ａに噛み合うウォームホイル５３ｂとを備えており、ウォーム５３ａはギヤケース５２の内部に突出する回転軸１８の外周面に一体に形成され、ウォームホイル５３ｂは支軸５５に支持されてギヤケース５２の内部で回転自在となっている。これにより、電動モータ１３が作動して回転軸１８が回転すると、その回転が所定の回転数にまで減速されてウォームホイル５３ｂに伝達される。
【００２６】
図１に示すように、ギヤケース５２には支軸５５と平行な方向に突出するボス部５２ａが設けられており、このボス部５２ａには出力軸５６が回転自在に支持されている。出力軸５６の一端はボス部５２ａから外部に突出しており、その先端にはリヤワイパアームが取り付けられるようになっている。また、出力軸５６の他端はギヤケース５２の内部に突出しており、その先端には出力ギヤ５７が固定されている。
【００２７】
動力変換機構５４はウォームホイル５３ｂと出力ギヤ５７とを連結する動力変換部材５８を有しており、この動力変換部材５８によりウォームホイル５３ｂの回転運動を揺動運動に変換して出力軸５６に伝達するようになっている。動力変換部材５８はアーム部５８ａとセクタギヤ部５８ｂとを有する板状に形成されており、このアーム部５８ａの先端はウォームホイル５３ｂに支軸５５から径方向にずれて設けられる連結軸６１に回転自在に連結されている。また、動力変換部材５８のセクタギヤ部５８ｂは出力ギヤ５７に噛み合わされており、セクタギヤ部５８ｂと出力ギヤ５７との噛み合いを保持するために、セクタギヤ部５８ｂの軸心に設けられるギヤ軸６２と出力軸５６とは揺動プレート６３により揺動自在に連結されている。これにより、ウォームホイル５３ｂが回転すると、その回転運動により動力変換部材５８が往復運動し、その往復運動がセクタギヤ部５８ｂと出力ギヤ５７とにより揺動運動に変換されて出力軸５６から出力される。そして、出力軸５６が揺動することにより、これに取り付けられたリヤワイパアームがリヤガラス上の上反転位置と下反転位置との間で揺動運動し、これによりリヤワイパの払拭動作が行われることになる。
【００２８】
図４は図２に示す整流子の詳細を示す斜視図であり、図５は図４に示す整流子の断面図であり、図６は図５におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。次に、図４〜図６に基づいて、本発明の電動モータに用いられる整流子の詳細について説明する。
【００２９】
この電動モータ１３に用いられる整流子３１は、不導体である樹脂材料により円筒状に形成される胴部６４を備えている。胴部６４の軸心には取付孔６５が形成されており、この取付孔６５に回転軸１８を圧入することにより、胴部６４つまり整流子３１は回転軸１８に固定されるようになっている。ここで、不導体とは非導電性の部材つまり電気的な絶縁性を有する部材のことである。
【００３０】
また、前述のように、整流子３１は１２個の整流子片３４を有しており、これらの整流子片３４はそれぞれ導体である銅板により形成され、図６に示すように、それぞれの整流子片３４の内側面には２つのアンカー６６が形成されている。これらのアンカー６６は回転軸１８の軸方向に沿って延びるとともに胴部６４に向けて突出するレール状に形成されており、一つの整流子片３４にはそれぞれ突出方向を周方向の逆向きとした２つのアンカー６６が設けられている。互いに逆向きに突出する各アンカー６６が胴部６４に向けて突出することにより胴部６４の一部は各アンカー６６の間に挟み込まれており、これにより、アンカー６６が胴部６４に係合して、各整流子片３４は胴部６４の外周面に固定されるようになっている。これにより、電動モータ１３が回転しても、各整流子片３４は胴部６４から外れにくくなっている。また、各整流子片３４の間にはスリット６７が設けられ、これらのスリット６７により各整流子片３４は胴部６４の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並べて配置されている。これにより、各整流子片３４は互いに電気的に絶縁状態とされている。さらに、各整流子片３４にはそれぞれフック部６８が設けられており、これらのフック部６８には対応する電機子巻線２４が電気的に接続されるようになっている。
【００３１】
なお、整流子片３４、アンカー６６、スリット６７、フック部６８はそれぞれ複数設けられているが、図中ではそれぞれ１つにのみ符号を付してある。
【００３２】
各整流子片３４の外周面には前述のブラシ３２，３３が摺接するようになっており、ワイパ制御装置４３からの駆動電流がブラシ３２，３３に供給されると、ブラシ３２，３３から整流子片３４を介して各電機子巻線２４に駆動電流が供給される。また、回転軸１８とともに電機子１６が回転すると、ブラシ３２，３３に接する整流子片３４が切り替えられ、これにより、駆動電流が供給される電機子巻線２４や、電機子巻線２４に対する通電方向が順次切り替えられる。つまり、各電機子巻線２４にマグネット１７による磁界に対応したタイミングで転流された駆動電流が供給される。これにより、磁界内に位置する各電機子巻線２４に所定の回転方向の電磁力が生じて電機子１６が回転することになる。なお、ワイパ制御装置４３は、図示しないＣＰＵやメモリ等を備えてマイクロコンピュータとしての機能を有しており、図示しないワイパスイッチの指令信号に応じて駆動電流を出力して電動モータ１３の作動を制御するようになっている。
【００３３】
図７は図５におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、この整流子３１には、ブラシ３２，３３と整流子３１との摺接部分から生じる電磁ノイズを低減するために、バリスタ７１が装着されている。
【００３４】
このバリスタ７１は、熱硬化性樹脂と混成され、熱により可塑状態となっているバリスタ素材を、例えば圧縮成形のような型成形することにより円環状に形成されており、各整流子片３４の内側に位置するように整流子３１つまり胴部６４の内部に配置されている。
【００３５】
ここで、バリスタ素材は、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂１００部に対して、チタン酸バリウムやチタン酸ストロンチウム等の半導体セラミックの粉砕物を２００〜１０００重量部の割合で混成して作られるが、より好ましくは、半導体セラミックの粉砕物を３００〜５００重量部混成するのがよい。また、バリスタ素材を形成する熱硬化性樹脂は常温では可塑性を有し、これによりバリスタ素材も常温では可塑性を有する。一方、熱硬化性樹脂は加熱されることにより硬化する性質を有し、これにより、型成型されたバリスタ素材は、後述するように、胴部６４にインサート成型される際の熱により硬化してバリスタ７１となる。
【００３６】
バリスタ７１は、胴部６４と同様に、その外周部の一部が各アンカー６６の間に挟み込まれており、これにより、バリスタ７１は外周部において各アンカー６６つまり各整流子片３４に連結されている。したがって、各整流子片３４は胴部６４に固定されるとともに、胴部６４の内部に配置されるバリスタ７１にも連結されるので、各整流子片３４の胴部６４への固定強度を高めることができる。また、バリスタ７１はアンカー６６に連結されることにより各整流子片３４に電気的に接続されており、これにより、各整流子片３４を介してブラシ３２，３３の電圧が印加されるようになっている。
【００３７】
胴部６４のバリスタ７１の内側における内周面には、取付孔６５に並べて逃げ孔７２が形成されている。この逃げ孔７２は取付孔６５の内径つまり回転軸１８の外径よりも大径に形成されており、整流子３１を回転軸１８に固定するために胴部６４の取付孔６５に回転軸１８を圧入しても、逃げ孔７２と回転軸１８との間に隙間が生じるようになっている。したがって、整流子３１を回転軸１８に圧入により固定するようにしても、バリスタ７１に大きな荷重が加わることがなく、バリスタ７１の破損を防止することができる。
【００３８】
このように、この電動モータ１３では、バリスタ７１の内側における胴部６４の内周面に回転軸１８よりも大径の逃げ孔７２を形成するようにしたので、整流子３１を圧入により回転軸１８に固定する際にバリスタ７１に加わる荷重を抑制して、バリスタ７１の破損を防止することができる。
【００３９】
バリスタ７１は、電圧安定化素子としての機能を有しており、ブラシ３２，３３と整流子３１との摺接によりブラシ３２，３３にサージ電圧等の異常電圧が生じると、この異常電圧の高周波成分が各整流子片３４を介してバリスタ７１に印加されて当該バリスタ７１により吸収される。これにより、この電動モータ１３が発する電磁ノイズを低減することができる。つまり、この電動モータ１３では、電磁ノイズの低周波成分をコンデンサ４６により吸収するとともに、電磁ノイズの高周波成分をバリスタ７１により吸収して、各周波数の電磁ノイズを抑制するようにしている。
【００４０】
このように、この電動モータ１３では、整流子３１の内部にバリスタ７１を設けるようにしたので、電磁ノイズの低減のためのバリスタ７１を設けるようにしても、電動モータ１３を小型化することができる。
【００４１】
また、この電動モータ１３では、整流子３１にバリスタ７１を設けるとともに、ブラシ３２，３３に電力を供給する給電回路４２にコンデンサ４６を設けるようにしたので、高周波の電磁ノイズをバリスタ７１で低減させるとともに、低周波の電磁ノイズをコンデンサ４６により低減させて、この電動モータ１３が発する電磁ノイズを広い周波数の範囲で低減させることができる。
【００４２】
図８（ａ）〜（ｃ）は整流子片素材を形成する手順を示す斜視図であり、図９（ａ）〜（ｃ）は整流子片素材の内側にバリスタを型成形する手順を示す断面図であり、図１０（ａ）、（ｂ）は整流子片素材に胴部をモールド成形する手順を示す断面図であり、図１１は整流子片素材を分割した状態を示す正面図である。次に、図８〜図１１に基づいて、この整流子３１の製造方法について説明する。
【００４３】
まず、導電性を有する板材（銅板）がプレスにより打ち抜き加工され、整流子片素材の基となるブランク材８１が形成される。図８（ａ）に示すように、このブランク材８１は、略長方形状に形成されており、その一辺には１２個のフック部６８が等間隔に並べて形成されている。
【００４４】
次いで、整流子片素材成形工程において長手方向の両辺が対向するようにブランク材８１が丸められ、図８（ｂ）に示すように、円筒状の整流子片素材８２が形成される。また、各フック部６８がフック形状に曲げ加工される。
【００４５】
次いで、図８（ｃ）に示すように、整流子片素材８２の内周面に、削ぎ加工によりアンカー６６が形成される。削ぎ加工は、所定の外形を有する金型を整流子片素材８２の内側に挿通させて整流子片素材８２の内周面を削ることにより行われる。この削ぎ加工により、それぞれのフック部６８に対応した数のアンカー６６が形成される。
【００４６】
次いで、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、バリスタ成形工程により、熱硬化性樹脂と混成されて可塑状態となっているバリスタ素材が圧縮成形により型成形されて整流子片素材８２の内側に円環状のバリスタ７１が形成される。
【００４７】
つまり、図９（ａ）に示すように、まず、軸方向の一方側から挿通された第１成形型８３が整流子片素材８２の内部に配置される。この第１成形型８３は、外周面に各アンカー６６に対応した溝（不図示）を備えた外形に形成されており、整流子片素材８２の内周面や各アンカー６６に沿って軸方向に移動可能とされている。
【００４８】
次いで、前述のように、熱硬化性樹脂と半導体セラミックの粉砕物とを混成してなるバリスタ素材８４が円環状にまとめられて第１成形型８３に当接するように整流子片素材８２の内部にセットされる。そして、図９（ｂ）に示すように、軸方向の他方側から第２成形型８５が整流子片素材８２の内部に挿通され、第１成形型８３と第２成形型８５との間に円環状のバリスタ素材８４を挟み込んで、バリスタ素材８４が圧縮成形される。このとき、バリスタ素材８４は、圧縮成形されることにより、各アンカー６６を覆うとともに各アンカー６６の内側にも充填される。なお、この第２成形型８５も、第１成形型８３と同様に、外周面に各アンカー６６に対応した溝（不図示）を備えた外形に形成されており、整流子片素材８２の内周面や各アンカー６６に沿って軸方向に移動可能とされている。
【００４９】
次いで、図９（ｃ）に示すように、各成形型８３，８５が整流子片素材８２から取り外され、整流子片素材８２の内部に円環状のバリスタ７１が形成される。このように形成されたバリスタ７１は、バリスタ素材８４が各アンカー６６の内側にも充填されることにより、その外周部はアンカー６６に係合、連結した形状に形成される。
【００５０】
整流子片素材８２の内側にバリスタ７１が形成されると、次に、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、胴部成形工程において、射出成形により整流子片素材８２の内側に不導体である樹脂材料により取付孔６５を備えた円筒状の胴部６４が図示しない成形型を用いて型形成される。胴部６４はバリスタ７１を保持するように形成され、バリスタ７１は胴部６４の内部、つまり各整流子片３４の内側に配置される。つまり、胴部６４はバリスタ７１を内部に埋設するようにインサート成型により形成されるようになっている。また、加熱された樹脂材料によりバリスタ７１を構成する熱硬化性樹脂が硬化して、バリスタ７１が所定の形状で硬化することになる。さらに、胴部６４の成形時には整流子片素材８２に形成される各アンカー６６にも樹脂材料が充填され、これにより、各アンカー６６は樹脂材料が硬化したときに、胴部６４に固定されるようになっている。
【００５１】
胴部６４が形成されると、次いで、整流子片形成工程により整流子片素材８２が軸方向にアンダーカットされ、図１１に示すように、１２のスリット６７が形成される。これにより、整流子片素材８２は１２個の整流子片３４に分割される。このとき、図６から解るように、スリット６７は整流子片素材８２の外周面から胴部６４に達する深さで形成され、各整流子片３４はこれに対応するアンカー６６により胴部６４の外周に固定された状態となって相互に分割される。これにより、分割された後の各整流子片３４は胴部６４の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並んで固定されるとともに、相互に電気的に絶縁された状態となる。また、図７に示すように、各整流子片３４はこれに対応するアンカー６６によりバリスタ７１の外周部に連結され、これにより、胴部６４への固定強度が高められている。
【００５２】
各整流子片３４が形成されると、胴部６４を加熱して耐熱性を増すアフターキュア工程等の後工程が行われて、図４に示す整流子３１が完成する。
【００５３】
このように、この電動モータ１３では、バリスタ素材を型成形して整流子３１の内部に円環状のバリスタ７１を形成するようにしたので、各整流子片３４のアンカー６６に連結されるバリスタ７１を容易に形成することができる。また、整流子片素材８２の内側に形成される各アンカー６６は軸方向に沿って延びるレール状に形成されているので、これらのアンカー６６に対応した溝を備えた外形に各成形型８３，８５を形成することにより、各成形型８３，８５を整流子片素材８２の内周面や各アンカー６６に沿って軸方向に移動させることができる。これにより、バリスタ７１の型成形を容易にすることができる。
【００５４】
また、この電動モータ１３では、バリスタ７１を整流子３１の内部に配置することにより、それぞれの整流子片３４の内側面とバリスタ７１とを接続させることができるので、配線や接続部材等を用いて各整流子片３４とバリスタ７１とを接続する作業が不要となり、電機子１６へのバリスタ７１の取り付け作業を容易にすることができる。したがって、電動モータ１３の組み付け工数を低減して、この電動モータ１３のコストを低減することができる。
【００５５】
さらに、それぞれの整流子片３４は胴部６４に固定されるとともに胴部６４の内部に配置されるバリスタ７１にも連結されるので、各整流子片３４の胴部６４への固定強度を高めることができる。
【００５６】
図１２は、本発明の他の実施の形態であるファンモータを示す断面図である。なお、図１２においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
【００５７】
図１に示す場合では、本発明の電動モータ１３をワイパ駆動装置１１の駆動源として用いるようにしているが、図１２に示すように、本発明の電動モータをファンモータ９１として用いるようにしてもよい。このファンモータ９１は車両に設けられるラジエター等を冷却する冷却ファン（不図示）を駆動するものであり、車両のエンジンルーム内に配置される。したがって、このファンモータ９１の整流子３１にバリスタ７１を設けることにより、このファンモータ９１から発せられる電磁ノイズを低減して、エンジンルームあるいはこれの近傍に配置される電子機器等の誤作動を防止することができる。
【００５８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、本発明の整流子３１が適用される電動モータ１３は車両のワイパ駆動装置１１やファンモータ９１に用いられているが、これに限らず、例えば、パワーウインド装置やサンルーフ装置、スライドドア開閉装置等の駆動原など、他の用途に用いるようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態においては、整流子３１には１２個の整流子片３４が設けられているが、これに限らず、その個数は適用される電動モータ１３の仕様に合わせて種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態である電動モータを備えたワイパ駆動装置を示す正面図である。
【図２】図１に示すワイパ駆動装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】図１に示す電動モータの給電回路を示す回路図である。
【図４】図２に示す整流子の詳細を示す斜視図である。
【図５】図４に示す整流子の断面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】図５におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は整流子片素材を形成する手順を示す斜視図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は整流子片素材の内側にバリスタを型成形する手順を示す断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は整流子片素材に胴部をモールド成形する手順を示す断面図である。
【図１１】整流子片素材を分割した状態を示す正面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態であるファンモータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１  ワイパ駆動装置
１２  ブラケット
１３  電動モータ
１４  減速機
１５  モータヨーク
１６  電機子
１７  マグネット
１８  回転軸
２１  電機子鉄心
２２  軸受
２３  スロット
２４  電機子巻線
３１  整流子
３２，３３  ブラシ
３４  整流子片
３５  ブラシホルダ
３６  スプリング
４１  コネクタユニット
４２  給電回路
４３  ワイパ制御装置
４４  接続コネクタ
４４ａ  電源入力端子
４４ｂ  接地端子
４４ｃ  オートストップ信号出力端子
４５  停止位置検出スイッチ
４６  コンデンサ
４７  チョークコイル
４８  サーキットブレーカ
５１  締結部材
５２  ギヤケース
５２ａ  ボス部
５３  ウォームギヤ機構
５３ａ  ウォーム
５３ｂ  ウォームホイル
５４  動力変換機構
５５  支軸
５６  出力軸
５７  出力ギヤ
５８  動力変換部材
５８ａ  アーム部
５８ｂ  セクタギヤ部
６１  連結軸
６２  ギヤ軸
６３  揺動プレート
６４  胴部
６５  取付孔
６６  アンカー
６７  スリット
６８  フック部
７１  バリスタ
７２  逃げ孔
８１  ブランク材
８２  整流子片素材
８３  第１成形型
８４  バリスタ素材
８５  第２成形型
９１  ファンモータ
【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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