JP2008054397A - 整流子、直流モータ及び整流子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周方向に隣り合う連結部同士の絶縁を確保することができる整流子を提供する。
【解決手段】整流子２１は、周方向に配置され摺接面３１ａを備える複数のセグメント２２と、平板状の短絡部材２３と、セグメント２２及び短絡部材２３を保持する保持部２５とを備えている。短絡部材２３は、周方向に配置された複数の外周側端末４１ａと、外周側端末４１ａの内側に配置された複数の内周側端末と、外周側端末４１ａと内周側端末とを周方向に所定角度ずらして接続する連結部４１ｃ，４２ｃとを有する平板状の短絡構成部材群４０により構成されている。また、整流子２１は、周方向に隣り合う連結部４１ｃ，４２ｃ間に配置される複数の離間突条部５２を有する絶縁性の離間部材２４を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、短絡部材を備えた整流子、同整流子を備えた直流モータ、及び同整流子の製造方法に関するものである。

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、平板状の短絡部材を備えることにより、該短絡部材を備えた当該整流子の軸方向の小型化を図っている。

特許文献１に記載の整流子に備えられる短絡部材は、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だけ配置された内周側端末と、周方向に所定角度ずれた位置にある外周側端末と内周側端末とをそれぞれ連結する複数（外周側端末と同数）の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を備えている。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されるとともに、積層方向に対向する連結部同士は互いに非接触とされている。更に、周方向に隣り合う連結部間には、絶縁性樹脂材料を充填して形成した絶縁材が介在されており、この絶縁材によって周方向に隣り合う連結部同士の短絡が防止されている。
特開２００５−１３７１９３号公報

ところで、特許文献１に記載の短絡部材を製造する際には、積層した２つの短絡構成部材群を成形型内に配置し、当該成形型内に溶融した絶縁性樹脂材料を充填して絶縁材を形成する。この時、連結部は細長い形状をなすことから、絶縁材成形時の成形圧によって連結部が変形し、周方向に隣り合う連結部同士が短絡してしまうという問題があった。

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、周方向に隣り合う連結部同士の絶縁を確保することができる整流子、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。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、周方向に配置され給電用ブラシが摺接される摺接面を備えた複数のセグメントと、周方向に配置された複数の外周側端末と、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を有する平板状の短絡構成部材群により構成されて平板状をなすとともに、前記外周側端末及び前記内周側端末の少なくとも一方が前記セグメントにそれぞれ接続されて同電位となるセグメント同士を短絡する短絡部材と、前記セグメント及び前記短絡部材を保持する絶縁性樹脂材料よりなる保持部と、を備えた整流子であって、周方向に隣り合う前記連結部間に配置される複数の離間突部を有する絶縁性の離間部材を備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、周方向に隣り合う連結部間には、絶縁性の離間突部が配置されている。従って、保持部形成時の成形圧が周方向に隣り合う連結部に対して該連結部同士を互いに近づけるように作用したとしても、周方向に隣り合う連結部間に配置された離間突部によって、連結部同士が短絡されることが防止される。その結果、周方向に隣り合う連結部同士の絶縁を確保することができる。

尚、「平板状の短絡構成部材群」とは、外周側端末と、内周側端末と、連結部とが平板状に形成された短絡構成部材群を意味する。そして、「平板状」とは、全ての部位が完全に平坦な板状のみでなく、外周側端末、内周側端末及び連結部のうち、少なくとも１つの部位が凹凸形状を有していたり、その一部分に屈曲形状を有していたり、若干の湾曲形状を有していたりするものも含む。

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、前記離間突部は、周方向に隣り合う前記連結部間で、前記連結部に沿って延びる離間突条部であることをその要旨としている。

同構成によれば、離間突部は、連結部に沿って延びる離間突条部であることから、周方向に隣り合う連結部同士の絶縁をより確保し易い。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の整流子において、前記離間突条部は、該離間突条部の側方に配置された前記連結部の一端から他端まで延びていることをその要旨としている。

同構成によれば、離間突条部は、該離間突条部の側方に配置された連結部の一端から他端まで延びているため、周方向に隣り合う連結部同士は、周方向に直接対向する部位がなくなる。従って、周方向に隣り合う連結部同士の絶縁を更に確保し易い。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の整流子において、前記離間突部は、柱状をなし、周方向に隣り合う前記連結部間の複数個所に配置されていることをその要旨としている。

同構成によれば、離間突部は、周方向に隣り合う連結部間の複数個所に配置されることから、周方向に隣り合う連結部間の一箇所に配置される場合よりも、周方向に隣り合う連結部同士の絶縁をより確保し易い。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の整流子において、前記離間突部は、周方向に隣り合う連結部間の隙間の幅方向と同方向の幅が、その先端に向かうに連れて狭くなっていることをその要旨としている。

同構成によれば、離間突条部の基端側と先端側との幅（周方向に隣り合う前記連結部間の隙間の幅方向と同方向の幅）が等しく形成されている場合よりも、離間突条部は、周方向に隣り合う連結部間へ容易に配置される。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の整流子において、前記離間部材は、絶縁性を有する樹脂材料よりなり、円環状の板状をなす支持板と、前記支持板の一端面に一体に設けられた前記離間突部とから構成されることをその要旨としている。

同構成によれば、離間部材は、円環状の板状をなす支持板と、該支持板の一端面に一体に設けられた離間突部とから構成されるため、短絡部材に対して支持板を配置することにより、各連結部間に容易に離間突部を配置することができる。従って、周方向に隣り合う連結部間への離間突部の配置をより容易に行うことができ、ひいては整流子の製造を容易に行うことができる。

請求項７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た電機子コアと、前記電機子コアに巻装された複数のコイルと、前記回転軸に固定された請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の整流子とを有する電機子と、を備えたことを特徴とする直流モータとした。

同構成によれば、整流子において、周方向に隣り合う連結部間には、絶縁性の離間突部が配置されている。従って、保持部形成時の成形圧が周方向に隣り合う連結部に対して該連結部同士を互いに近づけるように作用したとしても、周方向に隣り合う連結部間に配置された離間突部によって、連結部同士が短絡されることが防止される。その結果、この整流子を備えた直流モータにおいて、周方向に隣り合う連結部同士の絶縁を確保することができる。

請求項８に記載の発明は、周方向に配置され給電用ブラシが摺接される摺接面を備えた複数のセグメントと、周方向に配置された複数の外周側端末と、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を有する平板状の短絡構成部材群により構成されて平板状をなすとともに、前記外周側端末及び前記内周側端末の少なくとも一方が前記セグメントにそれぞれ接続されて同電位となるセグメント同士を短絡する短絡部材と、前記セグメント及び前記短絡部材を保持する絶縁性樹脂材料よりなる保持部と、を備えた整流子の製造方法であって、前記セグメントとなる板状のセグメント構成部材に対して短絡部材を配置する短絡部材配置工程と、離間突部が周方向に隣り合う前記連結部間に配置されるように、前記離間突部を備えた絶縁性の離間部材を前記短絡部材に対して配置する離間部材配置工程と、前記セグメント構成部材を保持する前記保持部を、溶融した前記絶縁性樹脂材料にて形成する保持部形成工程と、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。

同方法によれば、離間部材配置工程において、周方向に隣り合う連結部間に離間突部が配置されるように、該離間突部を備えた絶縁性の離間部材が短絡部材に対して配置される。従って、保持部形成工程において、保持部形成時の成形圧が周方向に隣り合う連結部に対して該連結部同士を互いに近づけるように作用したとしても、周方向に隣り合う連結部間に配置された離間突部によって、連結部同士が短絡されることが防止される。その結果、周方向に隣り合う連結部同士の絶縁を確保することができる。

尚、「平板状の短絡構成部材群」とは、外周側端末と、内周側端末と、連結部とが平板状に形成された短絡構成部材群を意味する。そして、「平板状」とは、全ての部位が完全に平坦な板状のみでなく、外周側端末、内周側端末及び連結部のうち、少なくとも１つの部位が凹凸形状を有していたり、その一部分に屈曲形状を有していたり、若干の湾曲形状を有していたりするものも含む。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の整流子の製造方法において、前記離間突部は、周方向に隣り合う前記連結部間で、前記連結部に沿って延びる離間突条部であることをその要旨としている。

同方法によれば、離間突部は、連結部に沿って延びる離間突条部であることから、保持部形成工程において周方向に隣り合う連結部同士の絶縁をより確保し易い。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の整流子の製造方法において、前記離間突部は、該離間突部の側方に配置された前記連結部の一端から他端まで延びていることをその要旨としている。

同方法によれば、離間突条部は、該離間突条部の側方に配置された連結部の一端から他端まで延びているため、周方向に隣り合う連結部同士は、周方向に直接対向する部位がなくなる。従って、保持部形成工程において周方向に隣り合う連結部同士の絶縁を更に確保し易い。

請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の整流子の製造方法において、前記離間突部は、柱状をなし、周方向に隣り合う前記連結部間の複数個所に配置されていることをその要旨としている。

同方法によれば、離間突部は、周方向に隣り合う連結部間の複数個所に配置されることから、周方向に隣り合う連結部間の一箇所に配置される場合よりも、周方向に隣り合う連結部同士の絶縁をより確保し易い。

請求項１２に記載の発明は、請求項８乃至請求項１１の何れか１項に記載の整流子の製造方法において、前記離間突部は、周方向に隣り合う前記連結部間の隙間の幅方向と同方向の幅が、その先端に向かうに連れて狭く形成されていることをその要旨としている。

同方法によれば、周方向に隣り合う連結部間に離間突条部を配置する際、離間突条部の基端側と先端側との幅（周方向に隣り合う前記連結部間の隙間の幅方向と同方向の幅）が等しく形成されている場合よりも、その配置を容易に行うことができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項８乃至請求項１２の何れか１項に記載の整流子の製造方法において、前記離間部材は、絶縁性を有する樹脂材料よりなり、円環状の板状をなす支持板と、前記支持板の一端面に一体に設けられた前記離間突部とから構成されることをその要旨としている。

同方法によれば、離間部材は、円環状の板状をなす支持板と、該支持板の一端面に一体に設けられた離間突部とから構成されるため、短絡部材に対して支持板を配置することにより、各連結部間に容易に離間突部を配置することができる。従って、離間部材配置工程において、周方向に隣り合う連結部間への離間突部の配置をより容易に行うことができ、ひいては整流子の製造を容易に行うことができる。

請求項１４に記載の発明は、請求項８乃至請求項１３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は、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から前記外周側接続部と同方向に突出する内周側接続部とを備え、前記短絡部材配置工程では、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ように、且つ、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るように前記セグメント構成部材に対して配置され、前記保持部形成工程では、互いに接触する前記外周側接続部及び前記外周側端末、並びに、互いに接触する前記内周側接続部及び前記内周側端末は、前記絶縁性樹脂材料によってその周囲の少なくとも一部がそれぞれ覆われることをその要旨としている。

同方法によれば、保持部形成工程において、互いに接触する外周側接続部及び外周側端末、並びに、互いに接触する内周側接続部及び内周側端末は、絶縁性樹脂材料によってその少なくとも一部がそれぞれ覆われる。そのため、外周側端末と外周側接続部との離間、及び内周側端末と内周側接続部との離間は、絶縁性樹脂材料よりなる保持部によって抑制される。その結果、製造される整流子の信頼性を向上させることができる。

請求項１５に記載の発明は、請求項１４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、溶融した前記絶縁性樹脂材料は、該絶縁性樹脂材料によって前記内周側端末が前記内周側接続部に対して圧接されるように前記セグメント構成部材の厚さ方向である軸方向から、前記保持部を形成するための成形型内に注入されることをその要旨としている。

同方法によれば、絶縁性樹脂材料の成形型内への注入時には、内周側接続部上に配置された内周側端末は、溶融した絶縁性樹脂材料によって内周側接続部に対して圧接される。そして、絶縁性樹脂材料が軸方向から成形型内へ注入されることにより、外周側接続部上に配置された外周側端末も、溶融した樹脂材料によって外周側接続部に対して圧接されることになる。その結果、外周側端末と外周側接続部、及び、内周側端末と内周側接続部は、それぞれが密着されることから、それぞれの接続をより確実なものとすることができる。

本発明によれば、周方向に隣り合う連結部同士の絶縁を確保することができる整流子、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。

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が固着されるとともに、同モータハウジング１の上底部中央には、軸受３ａが固定されている。前記マグネット２は、周方向に異極となる６個の磁極を有するとともに、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にて閉塞されるとともに、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。

前記エンドフレーム４の内面（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。同ブラシホルダ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の上底部側に延びる一対の四角筒状のブラシ保持部５ｂ，５ｃとから構成されている。一対のブラシ保持部５ｂ，５ｃは、固定板５ａの中央から変位した位置で互いに対称となる位置に配置されるとともに、ブラシ保持部５ｂ，５ｃの互いに対向する内側の側壁には、直流モータＭの軸方向に延びる挿入溝５ｄ，５ｅがそれぞれ形成されている。

前記固定板５ａの中央部には、２つの板ばね６，７が互いに対称状に固定されている。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ともに、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斜状に形成されている。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内に挿入されている。

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が挿入されるとともに、図１における右側のブラシ保持部５ｃには、陽極側ブラシ８と同様の形状をなす陰極側ブラシ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側の下端には、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（上方）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。

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るとともに、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及び前記エンドフレーム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の上底部寄りの位置には、電機子コアとしてのコア１３が固定されている。図２に示すように、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（図７参照）となっている。このコア１３には、該コア１３の内周面及び外周面（即ちティース１４ａ〜１４ｈの先端面）を除く部分を覆うインシュレータ１６が軸方向の両側から装着されている。このインシュレータ１６は、絶縁性を有する合成樹脂材料により形成されている。

各ティース１４ａ〜１４ｈには、前記インシュレータ１６の上から、各ティース１４ａ〜１４ｈの周方向の両側のスロット１５ａ〜１５ｈ（図７参照）を通るように導線１７が集中巻にて巻回されている。これにより、導線１７によって、８個のコイル１８ａ〜１８ｈが構成されている。尚、コア１３と各コイル１８ａ〜１８ｈとは、インシュレータ１６によって絶縁されている。

図１に示すように、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３（ａ）は、整流子２１の断面図であり、図４は整流子２１の底面図である。図３（ａ）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（図４参照）と、所定のセグメント２２同士を短絡して同電位とするための短絡部材２３と、短絡部材２３に対して配置される離間部材２４と、セグメント２２及び短絡部材２３を保持する保持部２５とから構成されている。

図４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、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４における紙面垂直方向）から見ると、中心側の端部から外周側の端部に向かうに連れて徐々にその周方向の幅が広くなる略扇形状をなすとともに、隣り合うセグメント２２間の間隔の幅は径方向に一定となっている。そして、図５（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と、同セグメント本体３１の外周寄りの部位に設けられた外周側接続部３２と、同セグメント本体３１の内周側の端部に設けられた内周側接続部３３とを備えている。

図３（ａ）に示すように、各前記セグメント本体３１の図３（ａ）における下面は、平坦な摺接面３１ａとなっている。また、各セグメント本体３１において、前記摺接面３１ａと反対側（セグメント本体３１の厚さ方向に反対側）の上面３１ｂは、摺接面３１ａと平行な平面となっている。

そして、図５（ｂ）に示すように、各セグメント本体３１の外周側の端面には、径方向外側に向かって延びる一対の接続ピン３４ａ，３４ｂが形成されるとともに、これら接続ピン３４ａ，３４ｂによって、該接続ピン３４ａ，３４ｂ間に接続溝３４ｃが形成されている。接続溝３４ｃ周方向の幅は前記導線１７の直径と略等しいとともに、該接続溝３４ｃの深さ（径方向の幅）は導線１７の直径よりもやや深くなっている（図２参照）。

前記セグメント本体３１の上面３１ｂにおける外周寄りの部位に、前記外周側接続部３２が設けられている。外周側接続部３２は、前記上面３１ｂから摺接面３１ａと逆側に突出する略直方体状の接続部本体３２ａと、該接続部本体３２ａの先端上面から軸方向に突出した接続凸部３２ｂとから構成されている。接続部本体３２ａの周方向の幅は、セグメント本体３１における該接続部本体３２ａが設けられた部位の周方向の幅よりも狭く形成されるとともに、該接続部本体３２ａの先端上面は、摺接面３１ａと平行をなす平坦な外周側接続面３２ｃとなっている。また、前記接続凸部３２ｂは、前記外周側接続面３２ｃの略中央から軸方向に延びるとともに、短冊状をなしている。

前記内周側接続部３３は、セグメント本体３１の内周側の端部から径方向内側に向かうに連れて前記摺接面３１ａから離間するように斜状に延びた後、径方向内側に向かって前記摺接面３１ａと平行に延びた形状をなしている。内周側接続部３３において、摺接面３１ａ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周方向の幅が狭くなる略台形状をなすとともに、図３（ａ）に示すように、その上面（図３（ａ）における上面）が、前記摺接面３１ａと平行な内周側接続面３３ａとなっている。尚、内周側接続部３３の図３（ａ）における上下方向（軸方向に同じ）の厚さは、セグメント本体３１の軸方向の厚さよりも薄い。

そして、２４個のセグメント２２は、２４個の摺接面３１ａが同一平面内に配置されるとともに、２４個の外周側接続面３２ｃが同一平面内に配置されるように、且つ内周側接続面３３ａが同一平面内に配置されるように、周方向に配置されている。また、周方向に配置された２４個のセグメント２２において、内周側接続部３３の先端を通る円の直径は、前記回転軸１２（図２参照）の外径よりも大きい。

図５（ａ）に示すように、本実施形態の前記短絡部材２３は、１つの平板状の短絡構成部材群４０から構成されるとともに、短絡構成部材群４０は、周方向に配置される８個の第１短絡片４１と、第１短絡片４１間に配置される８個の第２短絡片４２とから構成されている。

導電性を有する各第１短絡片４１は、平板状をなすとともに、前記セグメント２２の外周側接続面３２ｃ（図３（ｂ）参照）上に配置される第１外周側端末４１ａと、該第１外周側端末４１ａよりも内周側に配置される第１内周側端末４１ｂと、第１外周側端末４１ａ及び第１内周側端末４１ｂを連結する第１連結部４１ｃとから構成されている。

第１連結部４１ｃの外周側の端部に設けられた第１外周側端末４１ａは、略長方形の板状をなす当接部４１ｄと、該当接部４１ｄの周方向の一側（図５（ａ）においては当接部４１ｄの右側）で当接部４１ｄと直角をなすように立設された溶接部４１ｅとから構成されている。一方、第１連結部４１ｃの内周側の端部に設けられた第１内周側端末４１ｂは、前記セグメント２２の内周側接続面３３ａと同様の扇形状の板状をなしている。

前記第１連結部４１ｃは、互いに周方向に１２０°離れた位置にある第１外周側端末４１ａと第１内周側端末４１ｂとを連結するように延びるとともに、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなしている。尚、本実施形態では、整流子２１を軸方向に沿って短絡部材２３側から見た場合（即ち図３（ａ）における上方から見た場合であって図５（ａ）に示す状態）、第１外周側端末４１ａに対して第１内周側端末４１ｂは、時計方向に１２０°離れた位置にある。また、各第１連結部４１ｃの長手方向と直交する方向の断面形状は四角形状をなすとともに、各第１連結部４１ｃの幅（短手方向の幅）は、第１外周側端末４１ａの周方向の幅に比べて狭く形成されている。上記のような８個の第１短絡片４１は、第１外周側端末４１ａ及び第１内周側端末４１ｂがそれぞれ周方向に等角度間隔（本実施形態では４５°間隔）に配置されるように周方向に併設されている。

導電性を有する各前記第２短絡片４２は、平板状をなすとともに、前記セグメント２２の外周側接続面３２ｃ（図５（ｂ）参照）上に配置される第２外周側端末４２ａと、該第２外周側端末４２ａよりも内周側に配置される第２内周側端末４２ｂと、第２外周側端末４２ａ及び第２内周側端末４２ｂを連結する第２連結部４２ｃとから構成されている。

第２連結部４２ｃの外周側の端部に設けられた第２外周側端末４２ａは、前記第１外周側端末４１ａと互いに対称形状をなすように形成されている。即ち、第２外周側端末４２ａは、略長方形の板状をなす当接部４２ｄと、該当接部４２ｄの周方向の他側（図５（ａ）においては当接部４２ｄの左側）で当接部４２ｄと直角をなすように立設された溶接部４２ｅとから構成されている。一方、第２連結部４２ｃの内周側の端部に設けられた第２内周側端末４２ｂは、前記セグメント２２の内周側接続面３３ａと同様の扇形状の板状をなしている。

前記第２連結部４２ｃは、前記第１連結部４１ｃと同様に、互いに周方向に１２０°離れた位置にある第２外周側端末４２ａと第２内周側端末４２ｂとを連結するように延びるとともに、インボリュート曲線に沿った湾曲形状をなしている。尚、本実施形態では、整流子２１を軸方向に沿って短絡部材２３側から見た場合（即ち図３（ａ）における上方から見た場合であって図５（ａ）に示す状態）、第２外周側端末４２ａに対して第２内周側端末４２ｂは、時計方向に１２０°離れた位置にある。また、各第２連結部４２ｃの長手方向と直交する方向の断面形状は四角形状をなすとともに、各第２連結部４２ｃの幅（短手方向の幅）は、第２外周側端末４２ａの周方向の幅に比べて狭く形成されている。上記のような８個の第２短絡片４２は、周方向に配置された前記第１短絡片４１間に、周方向に等角度間隔（本実施形態では４５°間隔）となるようにそれぞれ配置されている。更に、各第２短絡片４２は、その第２外周側端末４２ａと該第２外周側端末４２ａの溶接部４２ｅ側で周方向に隣り合う第１外周側端末４１ａとが１５°間隔となる位置、且つ、その第２外周側端末４２ａと該第２外周側端末４２ａの当接部４２ｄ側で周方向に隣り合う第１外周側端末４１ａとが３０°間隔となる位置に配置されている。

そして、溶接部４１ｅ，４２ｅを周方向に隣り合わせて配置された複数対（本実施形態では８対）の第１及び第２短絡片４１，４２の第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂは、周方向に配置された第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａの内側で、周方向に互いに１５°となる位置に配置されている。尚、「１５°」は、周方向に配置された２４個のセグメント２２において、周方向に隣り合うセグメント２２のなす角度に等しい。更に、８個の第１短絡片４１及び第２短絡片４２が周方向に配置された同状態では、周方向に隣り合う第１連結部４１ｃと第２連結部４２ｃとの間には、隙間が設けられている。

そして、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１短絡片４１と第２短絡片４２とが周方向に交互に配置されて構成された短絡構成部材群４０、即ち短絡部材２３は、周方向に配置された２４個のセグメント２２に対し、該短絡部材２３の平面方向が摺接面３１ａと平行となるように配置されている（図３（ａ）参照）。詳述すると、図５（ａ）（ｂ）に示すように、８個の第１短絡片４１は、その第１外周側端末４１ａが２つ置きのセグメント２２に設けられた接続部本体３２ａの外周側接続面３２ｃ上に配置されている。そして、各第１短絡片４１における第１内周側端末４１ｂは、同第１短絡片４１の第１外周側端末４１ａが配置されたセグメント２２から周方向に所定角度（本実施形態では１２０°）ずれた位置にあるセグメント２２に設けられた内周側接続部３３の内周側接続面３３ａ上に配置されている。一方、８個の第２短絡片４２は、その第２外周側端末４２ａが、前記第１外周側端末４１ａが配置されたセグメント２２の隣のセグメント２２に設けられた接続部本体３２ａの外周側接続面３２ｃ上に配置されている。尚、第２外周側端末４２ａは、第１外周側端末４１ａが配置されたセグメント２２の隣の２つのセグメント２２のうち、第１外周側端末４１ａの溶接部４１ｅ側のセグメント２２の接続部本体３２ａの外周側接続面３２ｃ上に配置されている。そして、各第２短絡片４２における第２内周側端末４２ｂは、同第２短絡片４２の第２外周側端末４２ａが配置されたセグメント２２から周方向に所定角度（本実施形態では１２０°）ずれた位置にあるセグメント２２に設けられた内周側接続部３３の内周側接続面３３ａ上に配置されている。

このように周方向に配置された２４個のセグメント２２に対して短絡部材２３が配置された状態では、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａの当接部４１ｄ，４２ｄがそれぞれ外周側接続面３２ｃに当接している。同状態では、溶接部４１ｅ，４２ｅの径方向外側の面がそれぞれ外周側接続部３２の接続凸部３２ｂの径方向内側の面に当接するとともに、互いに当接した溶接部４１ｅ，４２ｅ及び接続凸部３２ｂは、溶着されて電気的に接続されている。このように、周方向に配置された２４個のセグメント２２に対して短絡部材２３が配置されることにより、該短絡部材２３によって、１２０°毎のセグメント２２が短絡されて同電位とされる。

更に、周方向に配置された２４個のセグメント２２に対して短絡部材２３が配置された状態では、接続部本体３２ａ及び内周側接続部３３はセグメント本体３１の上面３１ｂから摺接面３１ａと逆側に突出していることから、第１連結部４１ｃ及び第２連結部４２ｃは上面３１ｂとは非接触となっている。

図３（ａ）に示すように、上記のように構成された短絡部材２３に対し、略円環状をなす前記離間部材２４が配置されている。図６（ａ）に示すように、離間部材２４は、絶縁性を有する熱硬化性樹脂材料よりなり、円環状の板状をなす支持板５１と、該支持板５１上に突出形成された１６個の離間突部としての離間突条部５２とから構成されている。尚、図６（ａ）及び図６（ｂ）においては、短絡部材２３を構成する各８個の第１及び第２短絡片４１，４２のうち、第１短絡片４１及び第２短絡片４２をそれぞれ１個のみ図示している。

前記支持板５１は、前記短絡部材２３における第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃに対応して形成されており、その外径は、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの外周側の端部を通る円の直径よりも若干小さいとともに、その内径は、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの内周側の端部を通る円の直径よりも若干大きい。また、支持板５１の厚さは、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの厚さ（軸方向の厚さ）よりも若干厚く形成されている。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、この支持板５１における短絡部材２３側の一端面５１ａ上に、前記１６個の離間突条部５２が一体に設けられている。離間突条部５２は、支持板５１の短絡部材２３側の一端面５１ａにおける内周縁から外周縁まで、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃに沿って延びている。詳述すると、各離間突条部５２は、各離間突条部５２の側方に配置された第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの径方向外側の一端よりもやや内周側となる部位から、同第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの径方向内側の他端よりもやや外周側となる部位まで、同第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃに沿って延びている。そして、各離間突条部５２は、第１及び第２連結部４２ｃと同様の湾曲形状をなしている。即ち、また、１６個の離間突条部５２は、周方向に等角度間隔となる位置に設けられるとともに、その幅（長手方向と直交する方向の幅）は、周方向に隣り合う第１連結部４１ｃ及び第２連結部４２ｃ間の隙間の幅と等しいか若干狭く形成されている。更に、周方向に隣り合う離間突条部５２間の隙間の幅（短手方向の幅）は、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの幅（短手方向の幅）と等しいか若干広く形成されている。そして、図６（ｃ）に示すように、各離間突条部５２は、その長手方向と直交する方向の断面形状が略長方形状をなすとともに、その先端部における幅方向の両側の角部に面取りがなされている。また、各離間突条部５２の突出方向の長さは、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの厚さ（軸方向の厚さ）よりも若干長く形成されている。

そして、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、上記のように構成された離間突条部５２は、短絡部材２３に対して、周方向に配置された２４個のセグメント２２と反対側に配置されている。短絡部材２３に対して離間突条部５２が配置された状態では、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間にそれぞれ離間突条部５２が配置され、該離間突条部５２によって、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ同士が短絡されることが防止されている。

図３（ａ）に示すように、略円板状をなす前記保持部２５は、絶縁性の樹脂材料よりなり、前記セグメント２２の一部、前記短絡部材２３及び離間部材２４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２５は、円板状の保持部本体２５ａを備えるとともに、該保持部本体２５ａの外径は、周方向に配置された２４個の外周側接続部３２における接続部本体３２ａの径方向外側の端面を通る円と等しく形成されている。更に、保持部本体２５ａの外径は、前記マグネット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）。また、保持部２５の径方向中央部には、板厚方向に貫通する圧入孔２５ｂが形成されるとともに、該圧入孔２５ｂの直径は、前記回転軸１２の外径と等しいか若干小さく形成されている。そして、圧入孔２５ｂの圧入孔２５ｂの一端開口部（図３（ａ）における上端開口部）の周縁部には、該圧入孔２５ｂを軸方向に延長するように円筒状のボス部２５ｃが保持部本体２５ａと一体に設けられている。また、保持部本体２５ａにおけるボス部２５ｃが設けられた側と反対側の面は、セグメント２２の摺接面３１ａと面一に形成されている。

上記のような保持部２５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２５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、保持部本体２５ａを構成する絶縁性樹脂材料の一部は、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃとセグメント本体３１の上面３１ｂとの間に充填されており、これにより、互いに対向する第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃとセグメント本体３１との絶縁状態が確保されている。

上記のように構成された整流子は、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、図２に示すように、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２５ｂ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２５ａ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、図１に示すように、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。

図７に示すように、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１８ａ〜１８ｈの端部が接続されている。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から時計方向（整流子２１をセグメント２１側から見た場合における反時計方向）にセグメント番号「１」〜「２４」を付すことにする。本実施形態では、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１８ａ〜１８ｈの端部が接続されている。因みに、周方向に隣り合って対をなすセグメント２２のうち一方のセグメント２２には第１外周側端末４１ａが配置されるとともに、他方のセグメント２２には第２外周側端末４２ａが配置されている（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）。そして、８対のセグメント２２間には、コイル１８ａ〜１８ｈ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１８ａ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１８ａ〜１８ｈ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１８ｂ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１８ａ〜１８ｈ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１８ｃ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１８ｄ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１８ｅ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１８ｆ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１８ｇ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１８ｈの一端と他端がそれぞれ接続されている。

尚、セグメント２２に接続されるコイル１８ａ〜１８ｈの端部は、それぞれ対応するセグメント２２に形成された接続溝３４ｃ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（図２参照）。

図１及び図７に示すように、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１８ａ〜１８ｈに選択的に電流が供給されると、コイル１８ａ〜１８ｈ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１８ａ〜１８ｈの整流が行われる。

次に、上記の直流モータＭに備えられる整流子２１の製造方法について説明する。
まず、図８に示すように、短絡部材２３（図５（ａ）参照）を形成するために、プレス加工を行うプレス工程が行われる。このプレス工程では、導電性の板材７１（例えば銅板）にプレス加工を施して、周方向に交互に並ぶ第１短絡片４１及び第２短絡片４２を形成する。尚、このプレス工程が終了した状態では、第１短絡片４１及び第２短絡片４２の外周側の端部は、接続片７１ａによってそれぞれ板材７１に連結されている。また、同状態では、第１短絡片４１及び第２短絡片４２の内周側の端部は、円環状の連結片７１ｂによって連結されている。

次に、プレス工程後の板材７１を切断して短絡部材２３を完成させる屈曲工程が行われる。この屈曲工程では、図８に示す二点鎖線の円に沿って板材７１を切断して第１短絡片４１及び第２短絡片４２から接続片７１ａ及び連結片７１ｂを切り離す。その後、図９に示すように、第１外周側端末４１ａ及び第２外周側端末４２ａの溶接部４１ｅ，４２ｅとなる部位を当接部４１ｄ，４２ｄに対して直角となるように屈曲する。これにより、８個の第１短絡片４１及び８個の第２短絡片４２から構成された短絡構成部材群４０よりなる短絡部材２３が完成する。

次に、セグメント２２となる板状のセグメント構成部材８１（図１０参照）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８１について詳述する。図１０に示すように、セグメント構成部材８１を構成する構成部材本体８２は、円環状の板状をなすとともに、セグメント本体３１（図５（ｂ）参照）となる部位である。この構成部材本体８２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ともに、同構成部材本体８２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８２の一端面（図１０においては下面）は、摺接面３１ａ（図３（ａ）参照）となる平らな平坦面８２ａとなっている。また、構成部材本体８２の他端面（図１０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８２と一体に設けられるとともに、これら外周側接続部３２は、構成部材本体８２の他端面上において外周寄りの位置で、前記平坦面８２ａと逆側に突出している。更に、構成部材本体８２の内周側の端部には、２４個の前記内周側接続部３３が周方向に等角度間隔に構成部材本体８２と一体に設けられるとともに、各内周側接続部３３は、それぞれ前記外周側接続部３２と径方向に対向する位置に設けられている。各内周側接続部３３は、構成部材本体８２の内周側の端部から径方向内側に向かって延びるとともに、その先端に向かうに連れて前記平坦面８２ａから離間するように形成されている。また更に、構成部材本体８２の外周面には、接続溝３４ｃを構成する２４対の接続ピン３４ａ，３４ｂが、各外周側接続部３２と周方向位置が一致するように設けられている。

上記のようなセグメント構成部材８１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（例えば銅の粉体）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８１の軸方向、即ち平坦面８２ａと直交する方向に圧力が加えられる。

次に、図１１に示すように、セグメント構成部材８１に対して短絡部材２３を配置する短絡部材配置工程が行われる。この短絡部材配置工程において、短絡部材２３は、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａが外周側接続部３２上に配置されるように、且つ第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂ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８１に対して配置される。そして、平板状の短絡部材２３は、セグメント構成部材８１に対して配置されると、平坦面８２ａと平行をなす。また、セグメント構成部材８１に対して短絡部材２３が配置された状態では、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａの当接部４１ｄ，４２ｄがそれぞれ外周側接続面３２ｃに当接している。更に、同状態では、溶接部４１ｅ，４２ｅの径方向外側の面がそれぞれ外周側接続部３２の接続凸部３２ｂ径方向内側の面に当接している。また更に、外周側接続部３２及び内周側接続部３３が平坦面８２ａと逆側に突出していることから、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａ、及び、第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂの間にある第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃと、構成部材本体８２との間には間隙が設けられる。そのため、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃと構成部材本体８２とは互いに非接触状態となっている。

そして、セグメント構成部材８１に対して短絡部材２３が配置された後、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａの溶接部４１ｅ，４２ｅとこれら溶接部４１ｅ，４２ｅに当接する接続凸部３２ｂとがＴＩＧ(Tungsten Inert Gas)溶接によりそれぞれ電気的に接続される。また、第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂとこれら第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂと当接する内周側接続部３３とがＴＩＧ溶接によりそれぞれ電気的に接続される。これにより、短絡部材２３とセグメント構成部材８１とが接続される。

次に、図１２に示すように、短絡部材２３に対して離間部材２４が配置される離間部材配置工程が行われる。この離間部材配置工程において、離間部材２４は、１６個の離間突条部５２がそれぞれ周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間に配置されるように（図６（ａ）参照）、短絡部材２３に対して配置される。短絡部材２３に対して配置された離間部材２４においては、支持板５１がセグメント構成部材８１の平坦面８２ａと平行をなしている。

次に、図１３に示すように、保持部２５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８１及び短絡部材２３は、保持部２５形成用の成形型９１，９２内に配置される。その後、成形型９２に設けられた注入口９２ａ，９２ｂから成形型９１，９２内に溶融した絶縁性樹脂材料９３が充填される。これら注入口９２ａ，９２ｂは、成形型９１，９２内の空間の軸方向の一方、即ち成形型９１内に配置されたセグメント構成部材８１及び短絡部材２３において短絡部材２３側（図１３における上方）から成形型９１，９２内の当該空間に繋がっている。そのため、溶融した絶縁性樹脂材料９３は、該絶縁性樹脂材料９３によって第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂが内周側接続部３３に対して圧接されるように、セグメント構成部材８１の厚さ方向である軸方向から成形型９１，９２内に注入される。そして、溶融した絶縁性樹脂材料９３は、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃと構成部材本体８２との間にも充填される。この時、周方向に隣り合う第１連結部４１ｃと第２連結部４２ｃとの間には、離間部材２４の離間突条部５２が配置されているため、絶縁性樹脂材料９３を成形型９１，９２内に充填する際の圧力によって、これら第１連結部４１ｃ及び第２連結部４２ｃが変形して短絡することが防止されている。

また、絶縁性樹脂材料９３によって、互いに接触する第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａと、外周側接続部３２（径方向外側の端面を除く）との周囲が覆われる。同様に、絶縁性樹脂材料９３によって、互いに接触する第１及び第２内周側端末と、内周側接続部３３との周囲が覆われる。

そして、絶縁性樹脂材料９３が冷却されて硬化することにより、図１４に示すように、ボス部２５ｃと有するとともにセグメント構成部材８１、短絡部材２３及び離間部材２４を一体化して保持する保持部２５が形成される。保持部２５により保持されたセグメント構成部材８１及び短絡部材２３は、保持部２５が形成された後に成形型９１，９２から取り出される。

次に、セグメント構成部材８１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２５にて保持された状態のセグメント構成部材８１が切断されて、２４個のセグメント２２（図４参照）が形成される。詳述すると、図１５に示すように、構成部材本体８２は、周方向に隣り合う外周側接続部３２間及び周方向に隣り合う内周側接続部３３間（図１０参照）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８１及び保持部２５には、短絡部材２３に達しない程度の深さの溝（図１５中、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８１が２４等分される。その結果、外周側接続部３２及び内周側接続部３３をそれぞれ一つずつ備える２４個のセグメント２２が形成されて、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ともに放射状に延びている。

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）保持部形成工程において、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間には、絶縁性の離間突条部５２が配置される。従って、保持部形成工程において、保持部２５形成時の成形圧が周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃに対して該連結部４１ｃ，４２ｃ同士を互いに近づけるように作用したとしても、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間に配置された離間突条部５２によって、これら連結部４１ｃ，４２ｃ同士が短絡されることが防止される。その結果、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ同士の絶縁を確保することができる。

（２）離間突条部５２は、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃに沿って延びるように形成されていることから、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ同士の絶縁をより確保し易い。

（３）各離間突条部５２は、その先端部における幅方向の両側の角部に面取りがなされているため、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間の隙間の幅方向と同方向の幅が、先端に向かうに連れて狭くなっている。従って、離間突条部５２の基端側と先端側との幅（周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間の隙間の幅方向と同方向の幅）が等しく形成されている場合よりも、離間突条部５２は、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間へ容易に配置される。

（４）離間部材２４は、円環状の板状をなす支持板５１と、該支持板５１の一端面５１ａに一体に設けられた離間突条部５２とから構成されるため、短絡部材２３に対して支持板５１を配置することにより、各第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間に容易に離間突条部５２を配置することができる。従って、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間への離間突条部５２の配置をより容易に行うことができ、ひいては整流子２１の製造を容易に行うことができる。

（５）保持部形成工程では、絶縁性樹脂材料９３によって、互いに接触する第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａと、外周側接続部３２（径方向外側の端面を除く）との周囲が覆われる。同様に、絶縁性樹脂材料９３によって、互いに接触する第１及び第２内周側端末と、内周側接続部３３との周囲が覆われる。そのため、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａと外周側接続部３２との離間、及び第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂと内周側接続部３３との離間は、絶縁性樹脂材料９３よりなる保持部２５によって抑制される。その結果、製造される整流子２１の信頼性を向上させることができる。

（６）保持部形成工程において、内周側接続部３３上に配置された第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂは、溶融した絶縁性樹脂材料９３によって内周側接続部３３に対して圧接される。そして、絶縁性樹脂材料９３が軸方向から成形型９１，９２内へ注入されることにより、外周側接続部３２の接続部本体３２ａ上に配置された第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａも、溶融した樹脂材料によって接続部本体３２ａに対して圧接されることになる。その結果、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａと接続部本体３２ａ、及び、第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂと内周側接続部３３は、それぞれが密着されることから、それぞれの接続をより確実なものとすることができる。

（７）短絡部材配置工程において、互いに当接した溶接部４１ｅ，４２ｅ及び接続凸部３２ｂは、溶着されて電気的に接続されている。そのため、短絡部材配置工程よりも後に行われる各工程において、短絡部材２３がセグメント構成部材８１に対してずれることが防止され、整流子２１の製造を更に容易に行うことができる。

尚、本発明の各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、保持部形成工程において、溶融した絶縁性樹脂材料９３は、セグメント構成部材８１の厚さ方向である軸方向から、成形型９１，９２内に注入される。しかしながら、溶融した絶縁性樹脂材料９３は、何れの方向から成形型９１，９２内に注入されるものであってもよい。

・上記実施形態では、絶縁性樹脂材料９３によって、互いに接触する第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａと、外周側接続部３２（径方向外側の端面を除く）との周囲が覆われる。同様に、絶縁性樹脂材料９３によって、互いに接触する第１及び第２内周側端末と、内周側接続部３３との周囲が覆われる。しかしながら、互いに接触する第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａ（当接部４１ｄ，４２ｄ）と外周側接続部３２（接続部本体３２ａ）、若しくは、互いに接触する第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂと内周側接続部３３は、保持部２５から露出していてもよい。尚、互いに接触する第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａと外周側接続部３２との周囲の少なくとも一部、若しくは、互いに接触する第１及び第２内周側端末と内周側接続部３３との周囲の少なくとも一部が絶縁性樹脂材料９３によって覆われていれば、上記実施形態の（５）の作用効果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、プレス工程及び屈曲工程の後に、セグメント構成部材形成工程が行われる。しかしながら、セグメント構成部材形成工程の後に、プレス工程及び屈曲工程が行われてもよいし、セグメント構成部材形成工程と、プレス工程及び屈曲工程とは、同時に行われるものであってもよい。

・上記実施形態では、離間部材２４は、円環状の板状をなす１つの支持板５１と、該支持板５１に一体に設けられた１６個の離間突条部５２とから構成されている。しかしながら、支持板５１は、円環状の板状以外の形状（例えば、円環状以外の環状や、多角形状等）をなしていてもよい。また、離間部材２４は、複数の支持板と、各支持板に一体に設けられた離間突条部（離間突部）とから構成されるものであってもよい。

・上記実施形態では、各離間突条部５２は、その先端部における幅方向の両側の角部に面取りがなされているが、各離間突条部５２の形状はこれに限らない。例えば、図１６（ａ）に示す離間突条部１０１のように、その先端部における幅方向の両側の角部に面取りが施されない形状であってもよい。また例えば、図１６（ｂ）に示す離間突条部１０２のように、基端から先端に向かうに連れて、徐々にその幅が狭くなるような形状であってもよい。離間突条部１０２のように、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間の隙間の幅方向と同方向の幅が、その先端に向かうに連れて徐々に狭く形成されると、上記実施形態の（３）の作用効果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、各離間突条部５２は、各離間突条部５２の側方に配置された第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの径方向外側の一端よりもやや内周側となる部位から、同第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの径方向内側の他端よりもやや外周側となる部位まで、同第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃに沿って延びている。しかしながら、各離間突条部５２の長さはこれに限らない。例えば、図１７に示す離間突条部１１０は、第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの径方向外側の一端部に沿って設けられる第１突条部１１０ａと、該第１突条部１１０ａと対をなし第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの径方内外側の他端部に沿って設けられる第２突条部１１０ｂとから構成されている。尚、図１７においては、短絡部材２３を構成する各８個の第１及び第２短絡片４１，４２のうち、第１短絡片４１及び第２短絡片４２をそれぞれ１個のみ図示している。そして、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間において、第１突条部１１０ａと第２突条部１１０ｂとの間には、突条部は形成されていない。このように構成しても、上記実施形態の（２）の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。また、各離間突条部５２は、各離間突条部５２の側方に配置された第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃの一端から他端まで延びるように構成されてもよい。このように構成すると、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ同士は、周方向に直接対向する部位がなくなる。従って、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ同士の絶縁を更に確保し易い。

・上記実施形態では、離間部材２４は、円環状の板状をなす支持板５１と、該支持板５１に一体に設けられた１６個の離間突条部５２とから構成されている。しかしながら、図１８（ａ）に示すように、離間突条部５２に替えて、支持板５１の一端面５１ａ上に離間突部１２０ａ〜１２０ｃを設けてもよい。尚、図１８（ａ）においては、短絡部材２３を構成する各８個の第１及び第２短絡片４１，４２のうち、第１短絡片４１及び第２短絡片４２をそれぞれ１個のみ図示している。図１８（ａ）に示す例では、離間部材１２１は、周方向に隣り合う各第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間に、それぞれ３つの離間突部１２０ａ〜１２０ｃが配置されるように構成されている。詳述すると、３つの離間突部１２０ａ〜１２０ｃは、円柱状をなし、第１連結部４１ｃに沿ったインボリュート曲線上に配置されるとともに、離間突部１２０ａは支持板５１の一端面５１ａにおける内周側の端部に配置され、離間突部１２０ｂは、支持板５１の一端面５１ａにおける外周側の端部に配置されている。そして、離間突部１２０ｃは、第１連結部４１ｃに沿ったインボリュート曲線上で、離間突部１２０ａ，１２０ｂ間の中央に配置されている。また、図１８（ａ）に示す各離間突部１２０ａ〜１２０ｃは、図１８（ｂ）に示すように、基端から先端までその太さが一定に形成されている。このように構成すると、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間にそれぞれ３つの離間突部１２０ａ〜１２０ｃが配置されることから、周方向に隣り合う連結部間の一箇所に離間突部が配置される場合よりも、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ同士の絶縁をより確保し易い。

尚、各離間突部１２０ａ〜１２０ｃは、周方向に隣り合う第１及び第２連結部４１ｃ，４２ｃ間の隙間の幅方向と同方向の幅が、その先端に向かうに連れて徐々に狭く形成されると、上記実施形態の（３）の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。例えば、図１８（ｃ）に示す離間突部１３０ａ〜１３０ｃのように、先端の外周に面取りを施したり、図１８（ｄ）に示す離間突部１３１ａ〜１３１ｃのように、基端から先端に向かうに連れて徐々にその外径が小さくなるように形成したりしてもよい。更に、各離間突部１２０ａ〜１２０ｃは、円柱状以外に、角柱状等であってもよい。また更に、インボリュート曲線上に配置される離間突部の数は、３つに限らず、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。

また、図１９に示すように、離間突部１４１を、径方向に沿って放射状に配置してもよい。このようにしても、図１８（ａ）に示す離間部材１２１を整流子に備えた場合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、離間部材２４は、絶縁性を有する熱硬化性樹脂材料により形成されているが、絶縁性を有する材料であれば、熱硬化性樹脂材料以外の材料を用いてもよい。例えば、熱可塑性樹脂材料を用いて離間部材２４を形成してもよいが、この場合、保持部２５を形成するための溶融した絶縁性樹脂材料９３の温度で離間部材２４が軟化されることのないようにするとよい。

・上記実施形態では、セグメント構成部材８１に対して短絡部材２３が配置された後、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａの溶接部４１ｅ，４２ｅとこれら溶接部４１ｅ，４２ｅに当接する接続凸部３２ｂとがＴＩＧ溶接によりそれぞれ電気的に接続される。更に、第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂとこれら第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂと当接する内周側接続部３３とがＴＩＧ溶接によりそれぞれ電気的に接続される。しかしながら、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａの溶接部４１ｅ，４２ｅと接続凸部３２ｂとの接続、及び、第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂと内周側接続部３３との接続は、ＴＩＧ溶接以外の溶接（例えば、抵抗溶接）によって行われるものであってもよい。また、第１及び第２外周側端末４１ａ，４２ａ及び外周側接続部３２同士、第１及び第２内周側端末４１ｂ，４２ｂ及び内周側接続部３３同士の当接状態がそれぞれ確保されるのであれば、溶接を行わなくてもよい。

・上記実施形態では、短絡部材２３は、各８個の第１短絡片４１及び第２短絡片４２よりなる短絡構成部材群４０から構成されている。しかしながら、短絡部材２３は、２４個の第１短絡片４１（若しくは第２短絡片４２）を周方向に配置してなる短絡構成部材群から構成されるものであってもよい。また、短絡部材２３は、複数の短絡構成部材群から構成されるものであってもよい。例えば、短絡部材が２つの短絡構成部材群から構成される場合、各短絡構成部材群は、周方向にセグメント２２と同数（即ち２４個）配置された第１外周側端末４１ａと、第１外周側端末４１ａの内側で周方向に第１外周側端末４１ａと同数配置された第１内周側端末４１ｂと、第１外周側端末４１ａと第１内周側端末４１ｂとを周方向に６０°ずらして連結する複数（第１外周側端末４１ａと同数）の第１連結部４１ｃとから構成される。そして、２つの短絡構成部材群は、第１連結部４１ｃの向き（湾曲の方向）が互いに逆向きとなるように積層される。この時、一方の短絡構成部材群の第１外周側端末４１ａと他方の短絡構成部材群の第１外周側端末４１ａとがそれぞれ接触するとともに、一方の短絡構成部材群の第１内周側端末４１ｂと他方の短絡構成部材群の第１内周側端末４１ｂとがそれぞれ接触する。そして、一方の短絡構成部材群の第１連結部４１ｃと他方の短絡構成部材群の第１連結部４１ｃとは非接触とされる。尚、周方向に隣り合う第１連結部４１ｃ間に配置される突部を有する離間部材は、例えば２つの短絡構成部材群の間に介在される。このように構成することにより、１２０°毎のセグメント２２同士が短絡されて同電位とされる。尚、外周側端末、内周側端末及び連結部の形状は、上記実施形態の第１外周側端末４１ａ、第１内周側端末４１ｂ及び第１連結部４１ｃの形状に限らない。例えば、第１外周側端末４１ａ、第１内周側端末４１ｂ及び第１連結部４１ｃの全てが、屈曲した部位や湾曲した部位を備えない完全に平坦な平板状であってもよい。

・上記実施形態では、直流モータＭは、陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９をそれぞれ１つずつ備えているが、陽極側ブラシ８及び陰極側ブラシ９は、それぞれ２つ以上備えられてもよい。

・上記実施形態では、直流モータＭは、周方向に異極となる６個の磁極を有するマグネット２を有するとともに、コイル１８ａ〜１８ｈが集中巻にて巻回された８個のティース１４ａ〜１４ｈを有し、更に、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に備えられるティース１４ａ〜１４ｈ（コイル１８ａ〜１８ｈ）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。更に、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。尚、セグメント２２の数は、磁極の数とティースの数との最小公倍数とすることが望ましい。

直流モータの概略構成を示す軸方向断面図。 電機子の分解斜視図。 （ａ）は整流子の軸方向断面図（図４におけるＡ−Ａ断面図）、（ｂ）は図３（ａ）における部分拡大図。 整流子の底面図。 （ａ）は短絡部材の斜視図、（ｂ）はセグメントの斜視図。 （ａ）は離間部材の斜視図、（ｂ）は図６（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は離間部材の断面図（図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図）。 電機子の電気的構成を示す展開図。 整流子の製造工程を示す概念図。 整流子の製造工程を示す概念図。 セグメント構成部材の斜視図。 整流子の製造工程を示す概念図。 整流子の製造工程を示す概念図。 整流子の製造工程を示す概念図。 整流子の製造工程を示す概念図。 整流子の製造工程を示す概念図。 （ａ），（ｂ）は別の形態の離間部材の断面図。 別の形態の離間部材の斜視図。 （ａ）は別の形態の離間部材の斜視図、（ｂ）は別の形態の離間部材の断面図（図１８（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図）、（ｃ），（ｄ）は別の形態の離間部材の断面図。 別の形態の離間部材の斜視図。

符号の説明

１…モータハウジング、２…マグネット、８…給電用ブラシとしての陽極側ブラシ、９…給電用ブラシとしての陰極側ブラシ、１１…電機子、１２…回転軸、１３…電機子コアとしてのコア、１８ａ〜１８ｈ…コイル、２１…整流子、２２…セグメント、２３…短絡部材、２４，１２１…離間部材、２５…保持部、３１ａ…摺接面、３２…外周側接続部、３３…内周側接続部、４０…短絡構成部材群、４１ａ…外周側端末としての第１外周側端末、４１ｂ…内周側端末としての第１内周側端末、４１ｃ…連結部としての第１連結部、４２ａ…外周側端末としての第２外周側端末、４２ｂ…内周側端末としての第２内周側端末、４２ｃ…連結部としての第２連結部、５１…支持板、５１ａ…一端面、５２，１０１，１０２，１１０…離間突部としての離間突条部、８１…セグメント構成部材、８２…構成部材本体、９１，９２…成形型、９３…絶縁性樹脂材料、１２０ａ〜１２０ｃ，１３０ａ〜１３０ｃ，１３１ａ〜１３１ｃ，１４１…離間突部。

Claims (15)

1. 周方向に配置され給電用ブラシが摺接される摺接面を備えた複数のセグメントと、
   周方向に配置された複数の外周側端末と、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を有する平板状の短絡構成部材群により構成されて平板状をなすとともに、前記外周側端末及び前記内周側端末の少なくとも一方が前記セグメントにそれぞれ接続されて同電位となるセグメント同士を短絡する短絡部材と、
   前記セグメント及び前記短絡部材を保持する絶縁性樹脂材料よりなる保持部と、
   を備えた整流子であって、
   周方向に隣り合う前記連結部間に配置される複数の離間突部を有する絶縁性の離間部材を備えたことを特徴とする整流子。
2. 請求項１に記載の整流子において、
   前記離間突部は、周方向に隣り合う前記連結部間で、前記連結部に沿って延びる離間突条部であることを特徴とする整流子。
3. 請求項２に記載の整流子において、
   前記離間突条部は、該離間突条部の側方に配置された前記連結部の一端から他端まで延びていることを特徴とする整流子。
4. 請求項１に記載の整流子において、
   前記離間突部は、柱状をなし、周方向に隣り合う前記連結部間の複数個所に配置されていることを特徴とする整流子。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の整流子において、
   前記離間突部は、周方向に隣り合う前記連結部間の隙間の幅方向と同方向の幅が、その先端に向かうに連れて狭くなっていることを特徴とする整流子。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の整流子において、
   前記離間部材は、絶縁性を有する樹脂材料よりなり、円環状の板状をなす支持板と、前記支持板の一端面に一体に設けられた前記離間突部とから構成されることを特徴とする整流子。
7. 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た電機子コアと、前記電機子コアに巻装された複数のコイルと、前記回転軸に固定された請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の整流子とを有する電機子と、
   を備えたことを特徴とする直流モータ。
8. 周方向に配置され給電用ブラシが摺接される摺接面を備えた複数のセグメントと、
   周方向に配置された複数の外周側端末と、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を有する平板状の短絡構成部材群により構成されて平板状をなすとともに、前記外周側端末及び前記内周側端末の少なくとも一方が前記セグメントにそれぞれ接続されて同電位となるセグメント同士を短絡する短絡部材と、
   前記セグメント及び前記短絡部材を保持する絶縁性樹脂材料よりなる保持部と、
   を備えた整流子の製造方法であって、
   前記セグメントとなる板状のセグメント構成部材に対して短絡部材を配置する短絡部材配置工程と、
   離間突部が周方向に隣り合う前記連結部間に配置されるように、前記離間突部を備えた絶縁性の離間部材を前記短絡部材に対して配置する離間部材配置工程と、
   前記セグメント構成部材を保持する前記保持部を、溶融した前記絶縁性樹脂材料にて形成する保持部形成工程と、
   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。
9. 請求項８に記載の整流子の製造方法において、
   前記離間突部は、周方向に隣り合う前記連結部間で、前記連結部に沿って延びる離間突条部であることを特徴とする整流子の製造方法。
10. 請求項９に記載の整流子の製造方法において、
    前記離間突部は、該離間突部の側方に配置された前記連結部の一端から他端まで延びていることを特徴とする整流子の製造方法。
11. 請求項８に記載の整流子の製造方法において、
    前記離間突部は、柱状をなし、周方向に隣り合う前記連結部間の複数個所に配置されていることを特徴とする整流子の製造方法。
12. 請求項８乃至請求項１１の何れか１項に記載の整流子の製造方法において、
    前記離間突部は、周方向に隣り合う前記連結部間の隙間の幅方向と同方向の幅が、その先端に向かうに連れて狭く形成されていることを特徴とする整流子の製造方法。
13. 請求項８乃至請求項１２の何れか１項に記載の整流子の製造方法において、
    前記離間部材は、絶縁性を有する樹脂材料よりなり、円環状の板状をなす支持板と、前記支持板の一端面に一体に設けられた前記離間突部とから構成されることを特徴とする整流子の製造方法。
14. 請求項８乃至請求項１３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は、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から前記外周側接続部と同方向に突出する内周側接続部とを備え、
    前記短絡部材配置工程では、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ように、且つ、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るように前記セグメント構成部材に対して配置され、
    前記保持部形成工程では、互いに接触する前記外周側接続部及び前記外周側端末、並びに、互いに接触する前記内周側接続部及び前記内周側端末は、前記絶縁性樹脂材料によってその周囲の少なくとも一部がそれぞれ覆われることを特徴とする整流子の製造方法。
15. 請求項１４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、溶融した前記絶縁性樹脂材料は、該絶縁性樹脂材料によって前記内周側端末が前記内周側接続部に対して圧接されるように前記セグメント構成部材の厚さ方向である軸方向から、前記保持部を形成するための成形型内に注入されることを特徴とする整流子の製造方法。

Images