(57)【要約】【課題】アーマチュアの軸短化を図りつつ、同電位となるセグメント同士の短絡作業が容易で、かつコストを低減することができる電動モータを提供する。【解決手段】回転軸の周囲に配置される環状の基板５１の一面側にライザに接続される第一パターン５６を周方向に複数配置し、基板５１の他面側に第一パターンのうち必要な第一パターン５６同士を接続する第二パターン５７を周方向に複数配置した。【選択図】図５
2009124818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を有するヨークに回転自在に軸支される回転軸と、
前記回転軸に外嵌固定されコイルが巻装されたアーマチュアコアと、
前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ前記コイルが接続される複数のセグメントを有するコンミテータと、
前記セグメントに摺接し、このセグメントを介して前記コイルに給電を行う複数のブラシとを備えた電動モータにおいて、
前記コンミテータに、同電位となるセグメント同士を短絡する短絡部材を設け、
前記短絡部材は前記回転軸の周囲に配置される環状の基板を有し、
前記基板の一面側に前記セグメントに接続される第一導電部を周方向に複数配置し、
前記基板の他面側に前記第一導電部のうち必要な第一導電部同士を接続する第二導電部を周方向に複数配置したことを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記短絡部材は、
前記複数の第一導電部を放射状に配置し、
前記複数の第二導電部を所定間隔をあけて存在する第一導電部間に跨るようにして配置していることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記短絡部材の前記第一導電部と前記第二導電部はパターン形成されたものであって、これら第一導電部と第二導電部とをスルーホールを介して互いに接続していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動モータ。
【請求項４】
前記コンミテータの複数のセグメントの一端にコイルを接続するためのライザを設け、
前記ライザの首下と前記基板の前記第一導電部の一部は、接続端子を介して互いに接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の電動モータ。
【請求項５】
前記接続端子は、
前記ライザの首下を係止可能に形成されているクリップ部と、
前記基板の前記第一導電部の一部に接続されるベース部材とを有していることを特徴とする請求項４に記載の電動モータ。
【請求項６】
前記短絡部材の前記基板であって前記接続端子が配置される部位の近傍に、前記ライザを挿通可能な挿通孔を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の電動モータ。
【請求項７】
前記コンミテータは、
前記回転軸の周囲に固定される樹脂モールド体を有し、
前記樹脂モールド体の一面に前記ライザを突設させると共に前記基板を配設し、
前記樹脂モールド体の他面の回転摺動面に前記セグメントを露出配置することを特徴とする請求項４〜請求項６の何れかに記載の電動モータ。
【請求項８】
前記短絡部材の前記基板に係止孔を形成すると共に、
前記コンミテータの前記樹脂モールド体の一面であって前記係止孔に対応する部位に、前記係止孔に挿通され前記基板を係止可能な係止突起を設けたことを特徴とする請求項７に記載の電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同電位となるセグメント同士を短絡する短絡部材を備えたブラシ付きの電動モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ブラシ付モータは、内周面に磁石を取り付けた円筒状のヨークの内側にアーマチュアが回転自在に配置された構成となっている。アーマチュアは、回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアを有している。アーマチュアコアには、アーマチュアコイルを巻装するためのティースが複数個放射状に形成され、ここにアーマチュアコイルがインシュレータを介して巻装されている。アーマチュアコイルは、回転軸にアーマチュアコアと隣接して外嵌固定されているコンミテータと導通している。
【０００３】
コンミテータは、導電材で形成された複数のセグメントを有している。セグメントは板状の金属片から成るものであって、コンミテータの回転摺動面に露出配置されている。各セグメントの端部にはライザが一体成形され、ここにアーマチュアコイルの巻き始め端部と巻き終わり端部とが掛け回されて接続されている。また、各セグメントはブラシと摺接している。このブラシからセグメントを介してアーマチュアコイルに給電を行うことによりアーマチュアコイルに磁界が形成され、ヨークの磁石との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によって回転軸が駆動されるようになっている。
【０００４】
ところで、コンミテータに配設されたセグメントのうち、同電位のセグメント同士を短絡させる短絡部材を設ける場合がある。このように構成することで、ブラシが摺接していないセグメントにも電流を供給することができるため、ブラシの設置個数を低減することが可能になる。この短絡部材の形状としては、さまざまな形状が提案されている。
例えば、短絡部材を環状に形成された基部と、この基部から径方向外側に向かって延出し同電位となる各セグメントに接続される短絡端子とで構成したものがある。そして、複数の短絡部材を互いに絶縁させた状態で軸線方向に複数積層して樹脂モールドしている。このようにすることで、コンミテータの外部に短絡部材が露出するのを防止し、アーマチュアの小型化を図ろうとしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、短絡部材を２つの短絡構成部材郡と絶縁材とで構成したものがある。短絡構成部材郡はプレス加工などで板状に形成されたものであって、周方向に複数配設された外周側端末と、この外周側端末よりも径方向内側に周方向に複数配設された内周側端末と、これら外周側端末と内周側端末とを周方向に所定角度ずらして連結する複数の連結部とで構成されている。そして、これら２つの短絡構成部材郡を互いに逆向きになるようにして積層し、各々外周側端末同士、および内周側端末同士を接続すると共に、外周側端末をそれぞれセグメントに接続している。このようにすることで、短絡部材の軸線方向の長さが長くなることを抑制しつつ同電位となるセグメント同士を短絡することが可能になる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２４２４４５号公報
【特許文献２】特開２００５−１３７１９３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、上述の特許文献１にあっては、ティースの数、つまりスロット数に応じて短絡部材を複数個用意し、これらを軸線方向に積層するので、アーマチュアの軸短化が図り難いという課題がある。
【０００７】
一方、上述の特許文献２にあっては、スロット数に係らず２つの短絡構成部材郡を積層させるだけなのでアーマチュアの軸短化が図りやすいという点では優れているが、短絡構成部材郡の外周側端末が板状に形成されているので、これをセグメントに接続するために外周側端末とセグメントとの両者に接続用の加工が必要になる。このため、同電位となるセグメント同士の短絡作業が煩雑になるばかりか、コストが増大するおそれがあるという課題がある。
また、短絡構成部材郡の形状が複雑であるため、例えば、プレス加工などによって短絡構成部材郡を形成する場合にあっては、金型が複雑化し製造コストが増大するおそれがあるという課題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、アーマチュアの軸短化を図りつつ、同電位となるセグメント同士の短絡作業が容易で、かつコストを低減することができる電動モータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、複数の磁極を有するヨークに回転自在に軸支される回転軸と、前記回転軸に外嵌固定されコイルが巻装されたアーマチュアコアと、前記回転軸に前記アーマチュアコアと隣接して設けられ前記コイルが接続される複数のセグメントを有するコンミテータと、前記セグメントに摺接し、このセグメントを介して前記コイルに給電を行う複数のブラシとを備えた電動モータにおいて、前記コンミテータに、同電位となるセグメント同士を短絡する短絡部材を設け、前記短絡部材は前記回転軸の周囲に配置される環状の基板を有し、前記基板の一面側に前記セグメントに接続される第一導電部を周方向に複数配置し、前記基板の他面側に前記第一導電部のうち必要な第一導電部同士を接続する第二導電部を周方向に複数配置したことを特徴とする。
この場合、請求項２に記載した発明のように、前記短絡部材は、前記複数の第一導電部を放射状に配置し、前記複数の第二導電部を所定間隔をあけて存在する第一導電部間に跨るようにして配置してもよい。
また、請求項３に記載した発明のように、前記短絡部材の前記第一導電部と前記第二導電部はパターン形成されたものであって、これら第一導電部と第二導電部とをスルーホールを介して互いに接続してもよい。
このように構成することで、基板に第一導電部と第二導電部とを設け、これを短絡部材として機能させることができる。
また、同電位となるセグメント同士を短絡する場合であっても、コンミテータの小型化を図ることが可能になる。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、前記コンミテータの複数のセグメントの一端にコイルを接続するためのライザを設け、前記ライザの首下と前記基板の前記第一導電部の一部は、接続端子を介して互いに接続されていることを特徴とする。
この場合、請求項５に記載した発明のように、前記接続端子は、前記ライザの首下を係止可能に形成されているクリップ部と、前記基板の前記第一導電部の一部に接続されるベース部材とを有してもよい。
また、請求項６に記載した発明のように、前記短絡部材の前記基板であって前記接続端子が配置される部位の近傍に、前記ライザを挿通可能な挿通孔を形成してもよい。
このように構成することで、基板に接続端子を取り付け、この接続端子のクリップ部にセグメントから延出するライザの首下を係合するだけで同電位となるセグメント同士を短絡部材によって短絡させることができる。
また、基板にライザを挿通可能な挿通孔を形成することで、この挿通孔にライザを差し込むようにして短絡部材をコンミテータにセットすることができる。
【００１１】
請求項７に記載した発明は、前記コンミテータは、前記回転軸の周囲に固定される樹脂モールド体を有し、前記樹脂モールド体の一面に前記ライザを突設させると共に前記基板を配設し、前記樹脂モールド体の他面の回転摺動面に前記セグメントを露出配置することを特徴とする。
このように構成することで、樹脂モールド体の一面にライザを配置する一方、樹脂モールド体の他面にセグメントと摺接するブラシを配設することが可能になる。
【００１２】
請求項８に記載した発明は、前記短絡部材の前記基板に係止孔を形成すると共に、前記コンミテータの前記樹脂モールド体の一面であって前記係止孔に対応する部位に、前記係止孔に挿通され前記基板を係止可能な係止突起を設けたことを特徴とする。
このように構成することで、短絡部材を確実にコンミテータの樹脂モールド体に固定することができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、請求項２、および請求項３に記載した発明によれば、基板に第一導電部と第二導電部とを設け、これを短絡部材として機能させることができる。このため、短絡部材を薄型化でき、アーマチュアを軸短化することが可能になる。また、基板に短絡線として各導電部を設けるだけでよいので、従来のようなプレス加工が不要となり、製造コストを低減することが可能になる。
さらに、同電位となるセグメント同士を短絡する場合であっても、コンミテータの小型化を図ることが可能になるため、電動モータの小型化を図ることができる。
【００１４】
請求項４、請求項５、および請求項６に記載した発明によれば、基板に接続端子を取り付け、この接続端子のクリップ部にセグメントから延出するライザの首下を係合するだけで同電位となるセグメント同士を短絡部材によって短絡させることができる。このため、短絡作業を容易にすることができる。
また、基板にライザを挿通可能な挿通孔を形成することで、この挿通孔にライザを差し込むようにして短絡部材をコンミテータにセットすることができる。このため、挿通孔が短絡部材をセットする際のガイドとして機能し、さらに容易に短絡作業を行うことが可能になる。
【００１５】
請求項７に記載した発明によれば、樹脂モールド体の一面にライザを配置する一方、樹脂モールド体の他面にセグメントと摺接するブラシを配設することが可能になる。このため、コンミテータの薄型化が可能になるだけでなく、アーマチュアコアの軸線方向両端側のスペースを有効活用することができ、モータ全体の軸短化を図ることが可能になる。
【００１６】
請求項８に記載した発明によれば、短絡部材を確実にコンミテータの樹脂モールド体に固定することができる。また、基板をコンミテータの樹脂モールド体に固定することで、熱による樹脂モールド体の収縮変形や膨張変形を抑制することが可能になる。このため、信頼性の高いコンミテータを提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、電動モータ１は、有底円筒形状のヨーク２内にアーマチュア３を回転自在に配置したＤＣブラシ付モータである。
ヨーク２の内周面には周方向に分割された複数の瓦状の永久磁石４が等間隔に、且つ隣り合う磁極が互いに逆になるように複数個（この実施形態では８個）固定されている。ヨーク２のエンド部（底部）２ａには、径方向中央に突出形成されたボスに軸受け１６が固定されている。この軸受け１６によってアーマチュア３の回転軸５の一端側を回転自在に支持している。ここで、ヨーク２のエンド部２ａには、孔３２が形成されており、この孔３２から回転軸５の一端側が突出するようになっている。
【００１８】
アーマチュア３は、回転軸５に外嵌固定されたアーマチュアコア６と、アーマチュアコア６に巻装されたアーマチュアコイル７と、アーマチュアコア６の径方向中央に配設されたコンミテータ１３とで構成されている。
アーマチュアコア６は、金属板４１を軸線方向に複数枚積層したものである。アーマチュアコア６は、略円環状に形成されたコア本体８を有している。コア本体８には、径方向中央の一面側にコンミテータ１３を収納するための収納凹部２０ａが形成されている一方、他面側に後述する短絡部材５０を収納するための収納凹部２０ｂが形成されている。これら収納凹部２０ａ，２０ｂには、軸線方向に貫通する貫通孔２１が周方向に沿って等間隔に複数個（この実施形態では５個）形成されている。
【００１９】
貫通孔２１は、軸線方向平面視で略扇状に形成されている。また、収納凹部２０ａ，２０ｂの径方向中央には、軸線方向に貫通する孔２２が形成されている。これら貫通孔２１、および孔２２によって、コア本体８は、軸線方向平面視で同心円状に形成された二つの円環部２３，２４と、これら円環部２３，２４を互いに連結するスポーク部２５とで構成された状態になっている。ここで、孔２２には回転軸５が圧入されるようになっている。
【００２０】
コア本体８の外周部には軸線方向平面視で略Ｔ字状のティース９が周方向に沿って等間隔に複数個（この実施形態では１０個）放射状に形成されている。各ティース９は、径方向に延出する巻胴部９ａと、巻胴部９ａの先端から周方向、かつ軸線方向に延出する外周部９ｂとで構成されている。
隣接する外周部９ｂ間には、蟻溝状のスロット１１が形成されている。スロット１１は軸線方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に複数個（この実施形態では１０個）形成されている。そして、このスロット１１を通ってエナメル被覆の巻線１２がティース９の巻胴部９ａに巻装される。これにより、アーマチュアコア６の外周に複数のアーマチュアコイル７が形成されるようになっている。なお、アーマチュアコア６の表面には、絶縁被膜６ａが被覆されている。
【００２１】
図１、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、コンミテータ１３は、略円盤状に形成された樹脂モールド体２６を有している、所謂ディスク型コンミテータである。樹脂モールド体２６の外径Ｅ１は、アーマチュアコア６の収納凹部２０ａ，２０ｂの直径Ｅ２と略同等に設定されていると共に、樹脂モールド体２６の軸線方向の厚さＨ１は、アーマチュアコア６の収納凹部２０ａの深さＨ２よりも薄肉に設定されている。すなわち、アーマチュアコア６の径方向中央には、収納凹部２０にコンミテータ１３を収納した状態であっても凹部２９ａが形成されるようになっている（図１参照）。
【００２２】
樹脂モールド体２６には、アーマチュアコア６の貫通孔２１に対応する部位に、凸部２７が形成されている。この凸部２７は、貫通孔２１に対応するように軸線方向平面視で略扇状に形成されている。凸部２７の軸線方向の厚さＨ３は、アーマチュアコア６の貫通孔２１の深さＨ４と略同等に設定されている。したがって、コンミテータ１３をアーマチュアコア６の収納凹部２０ａに収納した際、この収納凹部２０ａとは反対面に形成された収納凹部２０ｂの底面とコンミテータ１３の凸部２７は面一の状態になる。
また、樹脂モールド体２６の径方向略中央には、孔２８が形成されており、ここに回転軸５が挿入されるようになっている。
【００２３】
樹脂モールド体２６の凸部２７とは反対側の面（図１、図４（ｂ）における上面）には、導電材で形成されたセグメント１４が複数個（この実施形態では、２０個）配設されている。これらセグメント１４は露出した状態で周方向に沿って放射状に等間隔に配設され、隣接するセグメント１４は互いに絶縁されている。
【００２４】
各セグメント１４の外周側端部は凸部２７側（図１、図４（ｂ）における下方）に向かって、かつ軸線方向に沿って屈曲延出し、セグメント１４の一部が樹脂モールド体２６に埋没している。そして、凸部２７側から突出したセグメント１４の端部には、外周側に折り返す形で折り曲げられたライザ１５が一体成形されている。すなわち、コンミテータ１３は、一方の面（凸部２７側の面）にライザ１５が突設されると共に、他方の面、つまり、回転摺動面にセグメント１４が露出するように配設されている。
【００２５】
ライザ１５にはアーマチュアコイル７の巻き始め端部と巻き終わり端部となる巻線１２が掛け回わされ、巻線１２はレーザー、又はアーク溶接等によりライザ１５に固定されている。これにより、セグメント１４とこれに対応するアーマチュアコイル７とが電気的に接続される。
【００２６】
ヨーク２の開口部２ｂには、この開口部２ｂを閉塞するブラケット１７が設けられている。このブラケット１７の径方向略中央にはボス３１が突出形成され、このボス３１に軸受け１０が配置されている。この軸受け１０は、回転軸５の他端側を回転自在に支持している。
ブラケット１７には、ボス３１の周囲を取り囲むように凸部３３が設けられ、この凸部３３に樹脂製の配電板３４が内装されている。また、ブラケット１７の内側にはブラシホルダ１９が設けられている。このブラシホルダ１９は、アーマチュアコア６に形成されている凹部２０ａ内を臨むように配置してある。ブラシホルダ１９には、ブラシ１８がスプリング３９を介して付勢された状態で軸線方向に沿って出没自在に内装されている。
【００２７】
ブラシ１８の先端部は、スプリング３９によってコンミテータ１３に向かって（図１における下方に向かって）付勢されているためセグメント１４に摺接した状態になっている。ブラシ１８は、ピグテール３５を介して配電板３４に設けられている不図示のパターン（導体）と電気的に接続されている。このため、外部からの電源がブラシ１８を介してコンミテータ１３（セグメント１４）に供給されるようになっている。
そして、コンミテータ１３（セグメント１４）に電流が供給されることでセグメント１４に電気的に接続されているアーマチュアコイル７に電流が流れる。これによって、アーマチュアコイル７に磁界が形成され、この磁界とヨーク２の永久磁石４との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によって回転軸５が駆動するようになっている。
【００２８】
なお、ピグテール３５とパターンとの接続は、はんだ等を用いて行われる。また、この実施形態においては、ブラシ１８がブラシホルダ１９にスプリング３９を介して出没自在に設けられている場合について説明したが、スプリング３９に代わって板バネやＬ字状のスプリングを使用してもよい。この場合、ブラシ１８は板バネやＬ字状のスプリングによって軸方向に沿ってコンミテータ１３側に付勢され、セグメント１４に摺接した状態となる。
【００２９】
ここで、図１、図５、図６に示すように、複数のセグメント１４のうち、同電位となるセグメント１４同士は短絡部材５０によって短絡されている。
短絡部材５０はアーマチュアコア６の収納凹部２０ｂに収納された状態でコンミテータ１３の凸部２７側に固定され、ライザ１５が短絡部材５０を貫通した状態になっている。短絡部材５０は、略円環状に形成された基板５１を有している。基板５１はガラスエポキシなどの硬い材質から成るものであって、この外径Ｅ３はアーマチュアコア６の収納凹部２０ａ，２０ｂの直径Ｅ２と略同等に設定されている。また、基板５１の径方向中央に形成された挿通孔５２の直径Ｅ４は、回転軸５を挿通可能な大きさに設定されている。
【００３０】
基板５１の挿通孔５２の周囲には、周方向に沿って等間隔に長孔６７が４箇所形成されている。一方、コンミテータ１３の凸部２７には長孔６７に対応する部位に突起部３６が４箇所形成されている（図４参照）。この突起部３６は円柱状に形成されたものであって、長孔６７に挿通した状態で突起部３６の先端に熱などを加えて押し潰し、座屈変形させることで突起部３６と長孔６７とを係合するようになっている（図１参照）。これによって基板５１の抜け方向が規制される。
【００３１】
また、基板５１の外周寄りには、周方向に沿って等間隔に複数（この実施形態では、２０個）のライザ挿通孔５３が形成されている。
ライザ挿通孔５３は、短絡部材５０をコンミテータ１３に固定する際、ライザ１５を基板５１に挿通するためのものであって、径方向に長く形成された長方形状の第一長孔５４と、この第一長孔５４の径方向中央から周方向に沿って突出する第二長孔５５とが一連に形成されたものである。第一長孔５４は、ライザ１５が挿通可能な大きさに設定されている。第二長孔５５は、ライザ１５の首下１５ａ（図１参照）がスライド可能な大きさに設定されており、先端に円弧部５５ａが形成されている。
【００３２】
基板５１の一側面５１ａ、つまり、コンミテータ１３との合わせ面には、複数（この実施形態では、２０本）の第一パターン５６がライザ挿通孔５３に対応するようにして放射状に形成されている（図５参照）。第一パターン５６は、基板５１の挿通孔５２の近傍から径方向に沿ってライザ挿通孔５３の第二長孔５５に向かって延びる直線パターン５６ａと、この直線パターン５６ａの外側端から第二長孔５５の配置部位を避けるように円弧状に延びる円弧パターン５６ｂとが一連に形成されたものである。
【００３３】
一方、基板５１の他側面５１ｂには、複数の第一パターン５６のうちの所定間隔をあけて存在する２つの第一パターン５６，５６、つまり、この実施形態においては、４つ置きに存在する第一パターン５６をそれぞれ短絡するための複数の第二パターン５７が形成されている。すなわち、第二パターン５７は、任意の第一パターン５６の内側端に対応する部位から周方向に沿って、かつ径方向外側に徐々に広がるようにして４つ飛ばした先の第一パターン５６に対応する部位に至るまで両者５６，５６に跨って弧状に延出する弧状パターン５７ａを有しており、これが各第一パターン５６の内側端に対応する部位にそれぞれ形成されて構成されている。
【００３４】
第二パターン５７を構成する各弧状パターン５７ａの両端には、基板５１を貫通するスルーホール５８，５８がそれぞれ設けられており、これらスルーホール５８，５８を介して第一パターン５６と第二パターン５７とが互いに接続された状態になっている。これより、４つ置きに存在する第一パターン５６が第二パターン５７によって短絡された状態になる。
また、第一パターン５６を構成する円弧パターン５６ｂの先端に端末スルーホール７０が設けられている。この端末スルーホール７０は、第一パターン５６と後述する接続端子５９とを接続するためのものである。
【００３５】
図７〜図９に示すように、基板５１の他側面５１ｂには、円弧パターン５６ｂの先端に設けられた端末スルーホール７０に対応する部位に接続端子５９が設けられている。この接続端子５９は、第一パターン５６の円弧パターン５６ｂとライザ１５とを電気的に接続するためのものであって、端末スルーホール７０上に配置される平面視略長方形状のベース部材６０と、このベース部材６０のライザ挿通孔５３側端に設けられたクリップ部６１とが一体成形されている。
【００３６】
ベース部材６０には、端末スルーホール７０に連通する孔６２が形成されている。これら端末スルーホール７０、および孔６２には、筒状の固定端子６３が挿通されている。固定端子６３は、基板５１に接続端子５９のベース部材６０を固定すると共に、ベース部材６０と円弧パターン５６ｂと電気的に接続するためのものである。すなわち、図９に示すように、固定端子６３は、筒状の状態（図９における２点鎖線参照）で端末スルーホール７０、および孔６２に挿通した後、両端を径方向外側に向かって広げて（図９における矢印参照）変形させるようになっている。そして、これによって固定端子６３の両端に形成された鍔部６３ａ，６３ａで基板５１と接続端子５９のベース部材６０を挟持しつつ、固定端子６３を介して端末スルーホール７０と接続端子５９とが電気的に接続されるようになっている。
【００３７】
また、端末スルーホール７０には、一側面５１ａ側に樹脂部材４５が固体端子６３の鍔部６３ａ、および端末スルーホール７０を覆うように塗布されている。これによって、固定端子６３の鍔部６３ａ、および端末スルーホール７０と、アーマチュアコア６の収納凹部２０ｂの底面との間に樹脂部材４５が介装されるので、互いを確実に絶縁することが可能になる。なお、樹脂部材４５に代わって、絶縁シートやゴムシートなどを用いても良い。絶縁シートやゴムシートを用いる場合、これらの外径は、固定端子６３の鍔部６３ａの外径に略一致するように設定することが望ましい。また、絶縁シートやゴムシートの厚さは、約０．５ｍｍ程度に設定することが望ましい。
【００３８】
クリップ部６１はライザ１５の首下１５ａを挟持するためのものであって、ライザ挿通孔５３の第二長孔５５の周囲を取り囲むように形成され弾性変形可能な断面略Ｃ字状のクリップ本体６４を有している。このクリップ本体６４はライザの首下１５ａを挟持可能な大きさに設定されている。クリップ本体６４の先端にはライザ挿通孔５３の第一長孔５４側に向かって延出し、かつ開口幅が徐々に狭くなるように斜壁部６５，６５が一体成形されている。さらに、これら斜壁部６５，６５の先端には、ここから周方向に沿って延出する舌片部６６，６６が一体成形されている。
【００３９】
次に、図１、図７、図１０〜図１２に基づいて、短絡部材５０のコンミテータ１３への取り付け手順について説明する。
図１に示すように、まず、接続端子５９が取り付けられている短絡部材５０の一側面５１ａをコンミテータ１３の凸部２７側に向け、アーマチュアコア６のコンミテータ１３とは反対側に形成された収納凹部２０ｂに短絡部材５０をセットする。このとき、短絡部材５０の基板５１の径方向外側寄りに形成されたライザ挿通孔５３の第一長孔５４をコンミテータ１３から突出するライザ１５の位置に合わせると共に、基板５１の径方向内側寄りに形成された長孔６７をコンミテータ１３に形成された突起部３６の位置に合わせる。
すなわち、短絡部材５０をセットする際、アーマチュアコア６の収納凹部２０ｂが短絡部材５０の径方向の位置決めを行うガイドとして機能すると共に、基板５１に形成されたライザ挿通孔５３が短絡部材５０の回転方向（周方向）の位置決めを行うガイドとして機能する。
【００４０】
図７の２点鎖線に示すように、短絡部材５０を収納凹部２０ｂにセットすると、ライザ１５はライザ挿通孔５３の第一長孔５４から軸線方向外側に向かって突出した状態になる。次に、短絡部材５０の基板５１を接続端子５９がライザ１５に向かう方向（図７における矢印方向）に回転させる。すると、接続端子５９のクリップ部６１に形成されている舌片部６６，６６がライザ１５の首下１５ａ部分に押し広げられる。このとき、舌片部６６，６６が形成されていることによって、接続端子５９にはライザ１５の首下１５ａによる押し広げ力が作用し、開口部５９ａが容易に拡がる。そして、ライザ１５がクリップ部６１のクリップ本体６４に収納されると、クリップ部６１に復元力が作用し、クリップ本体６４がライザ１５の首下１５ａを挟持する。
【００４１】
一方、図１０〜図１２に示すように、コンミテータ１３の凸部２７に形成されている突起部３６は、短絡部材５０をアーマチュアコア６の収納凹部２０ｂにセットした時点では、基板５１に形成されている長孔６７の一端側に位置した状態になっている（図１０（ａ）参照）。
そして、短絡部材５０の接続端子５９とコンミテータ１３のライザ１５とを接続するべく基板５１を回転させると、突起部３６が基板５１に形成されている長孔６７の他端側へと移動する（図１０（ｂ）参照）。
【００４２】
ここで、長孔６７の中央部には、径方向外側に向かって膨出する膨出部６８が形成されている。この膨出部６８は、基板５１を回転させた後、再び基板５１が回転移動し難くするため、つまり、コンミテータ１３の突起部３６の位置が図１０（ｂ）の状態から図１０（ａ）の状態に戻り難くするためのものである。
【００４３】
続いて、図１０（ｃ）、図１１、図１２に示すように、コンミテータ１３の突起部３６の先端に熱などを加え、この先端を押し潰す。すると、突起部３６の先端が座屈変形し、頭部３６ａが形成される。そして、この頭部３６ａが短絡部材５０の抜け方向を規制するようになる。また、突起部３６は、先端部分の他に頭部３６ａの首下部分も僅かに座屈変形する。このとき、突起部３６の首下部分は長孔６７の形状にしたがって座屈変形するので、長孔６７に形成された膨出部６８によってさらに基板５１が回転移動し難くなる。
【００４４】
このように短絡部材５０が固定され、ライザ１５と短絡部材５０の第一パターン５６とが接続端子５９を介して接続されたコンミテータ１３にあっては、以下のようにアーマチュアコア６に巻装されたアーマチュアコイル７の巻き始め端３０、および巻き終わり端４０が接続されている。
図１３は、永久磁石４が８個、スロット１１が１０個、セグメント１４が２０枚で構成された８極１０スロット２０セグメントの電動モータ１におけるアーマチュア３の展開図であって、アーマチュア３のセグメント１４（ライザ１５）とティース９、ヨーク２側に固着される永久磁石４を示している。なお、隣接するティース９間の空隙がスロット１１に相当している。また、以下の図面においては、各セグメント１４、および各ティース９にそれぞれ符号を附して説明する。
【００４５】
同図に示すように、同電位となるセグメント１４同士は短絡部材５０によって短絡されている。すなわち、例えば、１番セグメント１４ａ、６番セグメント１４ｃ、１１番セグメント１４ｄ、および１６番セグメント１４ｆのように４つ置きに存在するセグメント１４は、ライザ１５、および接続端子５９を介して短絡部材５０の第一パターン５６に接続され、これら第一パターン５６が第二パターン５７によって短絡している。
【００４６】
また、各ティース９には、それぞれＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相が周回り方向にこの順で割り当てられ５相構造となっている。すなわち、１番、６番ティース９がＵ相、２番、７番ティース９がＶ相、３番、８番ティース９がＷ相、４番、９番ティース９がＸ相、５番、１０番ティース９がＹ相になっており、同相のティース９同士は互いに回転軸５を中心にして対向配置された状態にある。
【００４７】
巻線１２は、例えば、その巻き始め端３０が１番セグメント１４ａより巻き始められた場合、まず、１番セグメント１４ａのライザ１５に掛け回された後、巻線１２を１番セグメント１４ａの近傍に存在する１−１０番ティース９の間のスロット１１ａに引き込む。そして、１番ティース９にｎ（ｎは１以上の自然数）回巻装して第一コイル７ａを形成する。
【００４８】
続いて、１−２番ティース９の間のスロット１１ｂから巻線１２を引き出し、５−６番ティース９の間のスロット１１ｃに引き込む。そして、６番ティース９にｎ回巻装して第二コイル７ｂを形成する。その後、６−７番ティース９の間のスロット１１ｄから引き出し、６番ティース９の近傍に存在する１２番セグメント１４ｅのライザ１５に掛け回される。そして、１２番セグメント１４ｂに巻線１２の巻き終わり端４０が接続される。これにより、１，１２番セグメント１４ａ，４１ｅの間には１番ティース９と６番ティース９に直列巻装された一対のコイル７ａ，７ｂを備えるＵ相のアーマチュアコイル７が形成される。
【００４９】
なお、巻き終わり端４０が接続されている１２番セグメント１４ｅと１番セグメント１４ａに隣接する２番セグメント１４ｂは、短絡部材５０により短絡されている。このため、１番セグメント１４ａ、１２番セグメント１４ｅ間の電位差は、隣接するセグメント（セグメント１４ａ，４１ｂ）間の電位差と等しくなる。
そして、これを順次各ティース９に２つのコイル７ａ，７ｂを繰り返し形成しながら巻き進むことにより、アーマチュアコア６には５相（Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ相）巻き構造のアーマチュアコイル７が形成される。
【００５０】
また、同電位となるセグメント１４同士が短絡部材５０によって短絡されているため、結果的に隣接するセグメント１４間には、Ｕ，Ｘ，Ｖ，Ｙ，Ｗ相のアーマチュアコイル７がこの順で電気的に順次接続された構造となっている。つまり、１−２番セグメント１４ａ，４１ｂ間にはＵ相のアーマチュアコイル７が、２−３番セグメント１４ｂ，４１ｇ間にはＸ相のアーマチュアコイル７が接続され、続けて隣接するセグメント１４間にＶ，Ｙ，Ｗ相のアーマチュアコイル７がそれぞれ接続された状態になっている。
【００５１】
したがって、上述の実施形態によれば、基板５１に第一パターン５６と第二パターン５７とを設け、これを短絡部材５０として機能させることができる。このため、短絡部材５０を薄型化でき、同電位となるセグメント１４同士を短絡するコンミテータ１３を小型化することができる。この結果、アーマチュア３の軸短化を図ることが可能になる。
また、短絡部材５０を形成するにあたり、基板５１に各パターン５６，５７を形成し、これらをスルーホール５８で接続するだけでよいので、従来のようなプレス加工が不要となり、製造コストを低減することが可能になる。
【００５２】
さらに、基板５１に接続端子５９を取り付け、この接続端子５９のクリップ部６１にセグメント１４から延出するライザ１５の首下１５ａを係合するだけで同電位となるセグメント１４同士を短絡部材５０によって短絡させることができる。このため、短絡作業を容易にすることができる。しかも、クリップ部６１がライザ１５の首下１５ａを挟持することで、これを短絡部材５０の脱落防止機構として機能させることも可能になる。
そして、基板５１にライザ１５を挿通可能なライザ挿通孔５３を形成することで、このライザ挿通孔５３にライザ１５を差し込むようにして短絡部材５０をコンミテータ１３にセットすることができる。このため、ライザ挿通孔５３が短絡部材５０をセットする際のガイドとして機能し、さらに容易に短絡作業を行うことが可能になる。
【００５３】
また、コンミテータ１３の樹脂モールド体２６の一方の面（凸部２７側の面）にライザ１５が突設されると共に、他方の面、つまり、回転摺動面にセグメント１４が露出するように配設されている。このため、ライザ１５が突設する側とは反対側にセグメント１４と摺接するブラシ１８を配設することが可能になる。このため、コンミテータ１３の薄型化が可能になるだけでなく、アーマチュアコア６の軸線方向両端側のスペースを有効活用することができ、電動モータ１の全体を軸短化することが可能になる。
【００５４】
さらに、基板５１の挿通孔５２の周囲に長孔６７を４箇所形成すると共に、コンミテータ１３の長孔６７に対応する部位に長孔６７と係合可能な突起部３６を４箇所形成している。このため、突起部３６が短絡部材５０の抜け方向を規制し、短絡部材５０を確実にコンミテータ１３の樹脂モールド体２６に固定することができる。このため、信頼性の高いコンミテータ１３を提供することが可能になる。
そして、ガラスエポキシなどの硬い材質から成る基板５１をコンミテータ１３の樹脂モールド体２６に固定することで、熱による樹脂モールド体２６の収縮変形や膨張変形を抑制することが可能になる。このため、熱変形によるコンミテータ１３のアーマチュアコア６からの脱落を防止することができる。このため、より信頼性の高いコンミテータ１３を提供することが可能になる。
【００５５】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、基板５１がガラスエポキシなどの硬い材質から成るものであって、かつこの基板５１の両端面に第一パターン５６と第二パターン５７を形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、パターンに代わって導電線を用いてもよいし、基板５１に代わって導電線を樹脂モールドしたものを基板とし、これを短絡部材として用いてもよい。導電線を用いる場合には、ライザ１５に係合する接続端子５９と導電線とを接続するためにスルーホールを用いる必要はない。また、導電線同士を接続する場合にもスルーホールを用いずに直接接続すればよい。さらに、パターンや導電線を表面に設けることなく、これらを基板５１内や樹脂モールド内に埋設してもよい。
【００５６】
さらに、上述の実施形態では、第一パターン５６の円弧パターン５６ｂの先端に端末スルーホール７０を設け、ここに接続端子５９を介してライザ１５を接続した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、接続端子５９と第一パターン５６とを互いに接続するためのスルーホールは第一パターン５６上に形成されていればよい。また、第一パターン５６とライザ１５とを互いに電気的に接続するために接続端子５９を設けずに直接第一パターン５６とライザ１５とを接触させてもよい。
【００５７】
そして、上述の実施形態では、第一パターン５６を基板５１に放射状に形成すると共に、第二パターン５７の弧状パターン５７ａを同電位となる２つの第一パターン５６，５６の間を跨るように弧状に形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、第一パターン５６が各セグメント１４のライザ１５に接続されると共に、第二パターン５７が同電位となる第一パターン５６を短絡するように形成されていればよい。
【００５８】
また、上述の実施形態では、基板５１の挿通孔５２の周囲に、長孔６７を４箇所形成すると共に、コンミテータ１３の長孔６７に対応する部位に突起部３６を４箇所形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、突起部３６に代わって雌ネジ部を刻設し、基板５１をコンミテータ１３に締結固定させるようにせいてもよい。この場合、基板５１に長孔６７を形成する必要はなく、ネジ孔を形成すればよい。
また、長孔６７（ネジ孔）や突起部３６（雌ネジ部）の個数は４個に限られるものはなく、少なくとも１箇所それぞれ形成すればよい。さらには、短絡部材５０に取り付けられた接続端子５９とライザ１５の首下１５ａとの係合のみで短絡部材５０を固定できる場合にあっては、長孔６７や突起部３６を設けなくてもよい。
【００５９】
そして、上述の実施形態では、短絡部材５０の第一パターン５６、および第二パターン５７がそれぞれ４つ置きに存在するセグメント１４同士を短絡させるように形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、永久磁石４の個数（磁極数）、スロット１１の個数、およびセグメント１４の個数に基づいて形成すればよい。
また、上述の実施形態では、アーマチュアコア６が金属板４１を軸線方向に複数枚積層したものである場合について説明したが、これに限られるものではなく。アーマチュアコアを軟磁性粉末を加圧成形することで形成される所謂圧粉磁性体により形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態における電動モータの縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるアーマチュアコアの平面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるコンミテータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）とは反対面の平面図である。
【図５】本発明の実施形態における短絡部材の平面図である。
【図６】本発明の実施形態における短絡部材の平面図である。
【図７】本発明の実施形態における短絡部材とライザの接続状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態における短絡部材とライザの接続状態を示す斜視図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるコンミテータと短絡部材の取り付け手順を示す説明図である。
【図１１】図１０（ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１２】図１１のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１３】本発明の実施形態におけるアーマチュアの展開図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  電動モータ
２  ヨーク
３  アーマチュア
４  永久磁石（磁極）
５  回転軸
６  アーマチュアコア
７  アーマチュアコイル（コイル）
１１，１１ａ〜１１ｄ  スロット
１２  巻線（コイル）
１３  コンミテータ
１４，１４ａ〜１４ｆ  セグメント（被短絡部材）
１５  ライザ（被短絡部材）
１５ａ  首下
２６  樹脂モールド体
３６  突起部（係止突起）
３６ａ  頭部
５０  短絡部材
５１  基板
５１ａ  一側面（一面）
５１ｂ  他側面（他面）
５３  ライザ挿通孔（挿通孔）
５４  第一長孔
５５  第二長孔
５６  第一パターン（第一導電部）
５６ａ  直線パターン
５６ｂ  円弧パターン
５７  第二パターン（第二導電部）
５７ａ  弧状パターン
５８  スルーホール
５９  接続端子
６０  ベース部材
６１  クリップ部
６３  固定端子
６４  クリップ本体
６５  斜壁部
６６  舌片部
６７  長孔（係止孔）
６８  膨出部
７０  端末スルーホール
【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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