JP2009011084A - コンミテータ、アーマチュア、およびブラシ付モータ - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを低減し、且つ給電効率の低減を防止することが可能なコンミテータ、アーマチュア、およびブラシ付モータを提供する。
【解決手段】回転軸の周囲に固定された樹脂モールド体と、樹脂モールド体の周囲に配設され、樹脂モールド体からの離反防止のためのアンカー４４が形成された複数のセグメント４１と、セグメント４１のうちの同電位セグメント同士を短絡し、樹脂モールド体に埋設される短絡部材４２とを備えたコンミテータ１３であって、短絡部材４２は、複数の短絡リング４６が互いに絶縁された状態で積層されて成り、短絡リング４６は、リング本体４７と、リング本体４７から放射状に突出し、同電位セグメントに接触する接続部４８とで構成され、短絡リング４６の接続部４８とセグメント４１のアンカー４４は、互いに係合可能に形成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、コンミテータ、アーマチュア、およびブラシ付モータに関するものである。

一般に、ブラシ付モータは、内周面に磁石を取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。

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形成され、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おり、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。

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、円環状に形成された環状部と、その環状部の内周面を所定の角度間隔で接続している短絡部とで構成されたブランク板部材を軸方向に積層させたものがある。

このものは、環状部の内周側に絶縁材料としての樹脂が配置され、環状部が周方向に複数に分割されるように除去することでセグメント部を形成している。このため、コンミテータの外部に短絡部材を露出させることなく、アーマチュアを小型化することが可能になる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２０１４９０号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、環状部にセグメントの役割をさせているため、ブランク板部材が大型化しコンミテータの成形にコストがかかるという課題がある。
また、ブランク板部材を積層させてセグメントを形成しているため、積層間で発生する電圧降下が大きくなり、ブラシからセグメントを介してアーマチュアコイルに効率よく給電することが困難になるという課題がある。

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、製造コストを低減し、且つ給電効率の低減を防止することが可能なコンミテータ、アーマチュア、およびブラシ付モータを提供するものである。

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、回転軸の周囲に固定された樹脂モールド体と、前記樹脂モールド体の周囲に配設され、前記樹脂モールド体からの離反防止のためのアンカーが形成された複数のセグメントと、前記セグメントのうちの同電位セグメント同士を短絡し、前記樹脂モールド体に埋設される短絡部材とを備えたコンミテータであって、前記短絡部材は、複数の短絡リングが互いに絶縁された状態で積層されて成り、前記短絡リングは、リング本体と、前記リング本体から放射状に突出し、前記同電位セグメントに接触する接続部とで構成され、前記短絡リングの接続部と前記セグメントのアンカーは、互いに係合可能に形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、前記セグメントのアンカーにダブテール溝を形成すると共に、前記短絡リングの接続部先端にダブテールを形成し、これらアンカーと接続部とを嵌着結合したことを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載のコンミテータと、該コンミテータに隣接して設けられ径方向に向かって放射状に延び、コイルを巻装するための複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットを有するアーマチュアコアとを備え、前記コイルが前記セグメントに接続されていることを特徴とするアーマチュアとした。

請求項４に記載した発明は、前記コイルは、前記アーマチュアコアに集中巻にて巻装されていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項３または請求項４に記載のアーマチュアと、該アーマチュアの周囲を覆うように形成され、複数の磁極を有するヨークと、前記セグメントに摺接可能に設けられたブラシとを備えたことを特徴とするブラシ付モータとした。

請求項６に記載した発明は、前記磁極の数が８極であって、前記スロットの数が１０スロットであることを特徴とする。

本発明によれば、短絡部材を複数の短絡リングで構成して樹脂モールド体に埋設させると共に、この短絡リングをリング本体と、リング本体から放射状に突出し、同電位セグメントに接触する接続部とで構成するため、短絡部材の大型化を防止できる。すなわち、従来のように環状部をセグメントとして構成することなく、セグメントよりも径方向内側に位置するように短絡部材を形成することができる。このため、コンミテータの成形コストを低減することができる。

また、セグメントを樹脂モールド体に固定するためのアンカーに短絡部材を係合させるため、各セグメントをそれぞれ１枚の金属片で構成することが可能になる。よって、従来のようにブランク板部材を積層させてセグメントを形成する場合と比較して積層間で発生する電圧降下を小さくすることが可能になり、給電効率の低減を防止することができる。

さらに、短絡部材の接続部にセグメントを係合させたものを樹脂モールドするだけで容易に同電位セグメントを短絡させたコンミテータを形成することができる。このため、製造コストを削減することが可能、且つコンパクトなコンミテータ、アーマチュア、およびブラシ付モータを提供することができる。

そして、セグメントのアンカーにダブテール溝を形成すると共に、短絡部材を構成する短絡リングの接続部先端にダブテールを形成し、これらアンカーと接続部とを嵌着結合させている。このため、セグメントと短絡部材との固着を確実なものとし、コンミテータ１３を組立てる際、同電位セグメントと短絡リングとのズレを防止することができる。このため、容易、且つ確実に同電位セグメント同士を短絡させることができる。

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２に示すように、ブラシ付モータ１は、車両に搭載する電装品（例えば、ラジエータファン）の駆動源となるものであって、有底円筒形状のヨーク２内に回転自在に設けられたアーマチュア３を備え、ヨーク２の開口部２ｃをエンドブラケット１７で閉塞したものである。

ヨーク２の周壁２ａには、内面に周方向に沿って永久磁石４が複数個（本実施形態では８個）並設されている。また、ヨーク２のエンド部（底部）２ｂには、径方向略中央にボス部１０が形成されている。このボス部１０には、アーマチュア３の回転軸５を挿通するための挿通孔１１が形成されていると共に、回転軸５の一端側を回転自在に支持するための軸受け１２が内装されている。

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、回転軸５の他端側に配置されたコンミテータ１３とから構成されている。アーマチュアコア６は、複数の金属板を軸方向に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の径方向中央には、両側面に凹部３０が形成されている。この凹部３０には、軸方向に貫通する貫通孔３１が周方向に沿って等間隔に複数個（本実施形態では５個）形成されている。

貫通孔３１は、軸方向平面視略扇状に形成されている。また、凹部３０の径方向中央には、挿通孔３２が形成されている。これら貫通孔３１、および挿通孔３２によって、コア本体８は軸方向平面視で同心円状に形成された２つの円環部３３，３４と、これら円環部３３，３４を互いに連結するスポーク部３５とで構成された状態になっている。ここで、挿通孔３２には、回転軸５が圧入されるようになっている。

コア本体８の外周部には軸方向平面視略Ｔ字状のティース３６が周方向に沿って等間隔に複数個（本実施形態では１０個）放射状に形成されている。隣接するティース３６間には、蟻溝状のスロット３７が形成されている。スロット３７は軸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（本実施形態では１０個）形成されている。そして、このスロット３７を通ってエナメル被覆の巻線３８が集中巻にてティース３６に巻装されている。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。

回転軸５の他端側に配置されたコンミテータ１３は、回転軸５に外嵌固定され円柱状に形成されている樹脂モールド体４０と、この樹脂モールド体４０の外周面に露出配設された複数（本実施形態では２０枚）のセグメント４１と、樹脂モールド体４０に埋設され複数のセグメント４１のうちの同電位セグメント同士を短絡させる短絡部材４２とで構成されている。

図１、および図３〜図７に示すように、セグメント４１は軸方向に長い板状の金属片から成るものであって、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。各セグメント４１のアーマチュアコア６側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ４３が一体形成されている。

ライザ４３はセグメント４１にアーマチュアコイル７を接続させるためのものであって、アーマチュアコイル７から引き出された巻線３８の巻き始め端と巻き終わり端とがそれぞれ掛け回わされ、ヒュージングにより固定されるようになっている。これにより、セグメント４１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。

また、セグメント４１には、樹脂モールド体４０側にアンカー４４が一体成形されている。図４、図５に詳示するように、アンカー４４は、セグメント４１が樹脂モールド体４０から剥離しないようにするためのものであって、セグメント４１から径方向内側に向かって、つまり、樹脂モールド体４０に向かって突出形成されている。アンカー４４を設けることにより、セグメント４１は、確実に樹脂モールド体４０に固着することができるようになっている。

また、アンカー４４には、ダブテール溝４５が形成されている。ダブテール溝４５は、底壁４５ａと、この底壁４５ａから立ち上がる２つの側壁４５ｂとで構成されており、両側壁４５ｂは、開口部４５ｃ側から底壁４５ａに向かって、つまり、径方向内側から径方向外側に向かって末広がり状に形成されている。このダブテール溝４５をアンカー４４に形成することによって、アンカー４４は、二又に割れた状態になっている。

図３（ａ）、図３（ｂ）、図６、図７に示すように、短絡部材４２は、複数の短絡リング４６を軸方向に間隔をあけて積層したものである。すなわち、同電位セグメント同士を１つの短絡リング４６で短絡させている。本実施形態のブラシ付モータ１は、永久磁石４（磁極）が８極、スロット３７が１０個、セグメント４１が２０枚であって、アーマチュアコア６のティース３６に巻線３８が集中巻にて巻装された８極１０スロット２０セグメントの５相直流モータである。このため、４つ置きに配置されたセグメント４１が同電位セグメント同士となる。したがって、同電位セグメントの組みが５つ形成されるので、短絡部材４２は５つの短絡リング４６で構成されている。

短絡リング４６は、円環状に形成されたリング本体４７と、このリング本体４７から径方向外側に向かって放射状に突出形成された４つの接続部４８とで構成されている。接続部４８は、周方向に沿って等間隔に配設され、セグメント４１のアンカー４４に係合されている。すなわち、接続部４８は、４つ置きのセグメント４１に接続された状態になっており、且つこれらセグメント４１に接続された接続部４８がリング本体４７で連結された状態になっている。

接続部４８の先端には、セグメント４１のアンカー４４に形成されたダブテール溝４５に対応するようにダブテール４９が形成されている。ダブテール４９は、先端壁４９ａと、両側壁４９ｂ，４９ｂとで構成されており、両側壁４９ｂ，４９ｂは基端側から先端側に向かって、つまり、径方向内側から径方向外側に向かって末広がり状に形成されている。

このように構成されたコンミテータ１３の組立て方法としては、まず、各短絡リング４６の４つの接続部４８のダブテール４９に、それぞれセグメント４１をアンカー４４を軸方向から差し込むようにして嵌着させる。このとき、各短絡リング４６の軸方向の位置がそれぞれセグメント４１に対して軸方向に所定の間隔をあけてずれた状態にする。そして、セグメント４１を取付けた各短絡リング４６を周方向に所定角度ずらしながら積層していく（図３（ｂ）参照）。

続いて、各セグメント４１に囲まれた内部空間Ｋ（図３（ａ）参照）に樹脂モールド体４０を流し込んでコンミテータ１３が完成する。このとき、予め回転軸５の他端側をコンミテータ１３に対して所定の位置にセットしてもよいし、後工程で回転軸５を圧入するための挿通孔を樹脂モールド体４０に形成してもよい。
ここで、各短絡リング４６は、樹脂モールド体４０に埋設された状態となり、且つ軸方向に所定の間隔をあけて樹脂モールドされるため、互いに絶縁した状態になっている。また、セグメント４１は、４つ置きのセグメント４１、つまり同電位同士のセグメント４１が短絡部材４２で短絡された状態になっている。

図１に示すように、エンドブラケット１７は、金属製で略円盤形状に形成されたものであって、径方向略中央にボス部１８が突出形成されている。このボス部１８には、回転軸５の他端側を回転自在に支持するための軸受け１９が圧入固定されている。
エンドブラケット１７の外周部側には、外側に向かって延出するステー９が設けられている。このステー９は、ブラシ付モータ１を固定するときに使用されるものであって、バーリング加工によって形成されヨーク２とは反対側に向かって突出するボルト孔９ａが設けられている。

エンドブラケット１７の内側（図１における右側）には、ホルダステー２０が取り付けられている。ホルダステー２０は、樹脂製で略円盤状に形成されたものであって、ここにブラシホルダ２１が固定されている。ブラシホルダ２１には、それぞれブラシ２２がスプリング２３を介して付勢された状態で出没自在に内装されている。これらブラシ２２の先端部は、スプリング２３によって付勢されているためコンミテータ１３のセグメント４１に摺接した状態になっている。なお、ブラシ２２は、不図示の外部電源に接続されている。これにより、ブラシ２２が摺接されているセグメント４１を介してアーマチュアコイル７に電流を供給することができる。

次に、図８に基づいて８極１０スロット２０セグメントのブラシ付モータ１におけるアーマチュア３への巻線３８の巻装方法について説明する。
図８は、アーマチュア３のセグメント４１（ライザ４３）とティース３６、ヨーク２側に固着される永久磁石４、そして、短絡部材４２の短絡リング４６を展開した図面であり、隣接するティース３６間の空隙がスロット３７に相当している。なお、以下の図面においては、各セグメント４１、各ティース３６および巻装された巻線３８にそれぞれ符号を附して説明する。

同図に示すように、各ティース３６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ている。つまり、１番、６番ティース３６がＵ相、２番、７番ティース３６がＶ相、３番、８番ティース３６がＷ相、４番、９番ティース３６がＸ相、５番、１０番ティース３６がＹ相になっている。

巻線３８は、例えば、その巻き始め端５０が１番セグメント４１ａより巻き始められた場合、まず、１番セグメント４１ａのライザ４３に掛け回された後、巻線３８を１番セグメント４１ａの近傍に存在する１−１０番ティース３６の間のスロット３７ａに引き込む。そして、１番ティース３６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。

続いて、１−２番ティース３６の間のスロット３７ｂから巻線３８を引き出し、５−６番ティース３６の間のスロット３７ｃに引き込む。そして、６番ティース３６にｎ回巻装して第二コイル７ｂを形成する。これら１番ティース３６と６番ティース３６は、互いに回転軸５を中心に点対称位置に存在している。

巻線３８は、第二コイル７ｂを形成した後、６−７番ティース３６の間のスロット３７ｄから引き出し、６番ティース３６の近傍に存在する１２番セグメント４１ｂのライザ４３に掛け回される。そして、１２番セグメント４１ｂに巻線３８の巻き終わり端５１が接続される。これにより、１，１２番セグメント４１ａ，４１ｂの間には１番ティース３６と６番ティース３６に巻装され、且つ直列接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えるアーマチュアコイル７（Ｕ相）が形成される。

なお、巻き終わり端５１が接続されている１２番セグメント４１ｂと１番セグメント４１ａに隣接する２番セグメント４１ｅは、短絡部材４２により短絡されている。このため、１番セグメント４１ａ、１２番セグメント４１ｂ間の電位差は、隣接するセグメント（セグメント４１ａ，４１ｅ）間の電位差と等しくなる。

同様にして、例えば、巻線３８の巻き始め端５０が３番セグメント４１ｃより巻き始められた場合、まず、３番セグメント４１ｃのライザ４３に掛け回された後、巻線３８を３番セグメント４１ｃ近傍に存在する１−２番ティース３６の間のスロット３７ｂに引き込む。そして、２番ティース３６にｎ回巻装して第一コイル７ａを形成する。

続いて、２−３番ティース３６の間のスロット３７ｅから巻線３８を引き出し、６−７番ティース３６の間のスロット３７ｄに引き込む。そして、７番ティース３６にｎ回巻装して第二コイル７ｂを形成する。これら２番ティース３６と７番ティース３６は、互いに回転軸５を中心に点対称位置に存在している。

巻線３８は、第二コイル７ｂを形成した後、７−８番ティース３６の間のスロットから引き出され、７番ティース３６の近傍に存在する１４番セグメント４１ｄのライザ４３に掛け回される。そして、１４番セグメント４１ｄに巻線３８の巻き終わり端５１が接続される。これにより、２，１４番セグメント４１ｃ，４１ｄの間には２番ティース３６と７番ティース３６に巻装され、且つ直列接続された一対のコイル７ａ，７ｂを備えるアーマチュアコイル７（Ｖ相）が形成される。
そして、これを順次各ティース３６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。

また、同電位となるセグメント４１同士が短絡部材４２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４１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４１ａ，４１ｅ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４１ｅ，４１ｃ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４１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ている。

したがって、上述の実施形態によれば、短絡部材４２を複数の短絡リング４６で構成して樹脂モールド体４０に埋設させると共に、この短絡リング４６をリング本体４７と、リング本体４７から放射状に突出し、同電位セグメントに接触する接続部４８とで構成している。このため、従来のように環状部をセグメント４１として構成することなく、セグメント４１よりも内側に位置するように短絡部材４２を形成することができる。よって、短絡部材４２を大型化することなく、コンミテータ１３の成形コストを低減することができる。

また、セグメント４１を樹脂モールド体４０に固定するためのアンカー４４に短絡部材４２の短絡リング４６を係合させるため、各セグメント４１をそれぞれ１枚の金属片で構成することが可能になる。よって、従来のようにブランク板部材を積層させてセグメントを形成する場合と比較して銅損を小さくすることが可能になり、給電効率の低減を防止することができる。

さらに、短絡リング４６の接続部４８にセグメント４１を嵌着し、これを樹脂モールドするだけで容易に同電位セグメントを短絡させたコンミテータ１３を形成することができる。このため、製造コストを削減することが可能、且つコンパクトなコンミテータ１３、アーマチュア３、およびブラシ付モータ１を提供することができる。

しかも、セグメント４１のアンカー４４にダブテール溝４５を形成すると共に、短絡リング４６の接続部４８先端にダブテール４９を形成し、これらアンカー４４と接続部４８とを嵌着結合させているので、セグメント４１と短絡部材４２との固着を確実なものとすることができる。このため、コンミテータ１３を組立てる際、同電位セグメントと短絡リング４６とのズレを防止することができる。このため、容易、確実に同電位セグメント同士を短絡させることができる。

そして、ブラシ付モータ１を８極１０スロットの５相巻き構造のモータとすることによって、回転中の電流変化の回数を多くすることができる。このため、転流ごとの電流の変化が３相巻き構造のモータよりも小さくなるため、モータのコギングトルク、およびトルクむらを減少させることができる。
また、８極１０スロットの集中巻のブラシ付モータ１のように、同電位セグメントを短絡させる必要があるモータにあっては、銅線（コイル）等を用いて同電位セグメントを短絡させる必要がなくなる。このため、結線工数を削減することが可能になる。

さらに、同電位同士を短絡させる部分をコンミテータ１３の外部に露出させることなく、コンミテータ１３の樹脂モールド体４０に埋設させることができる。このため、コンミテータ１３の周囲の配線が簡素化され、アーマチュアを小型化することが可能になる
そして、集中巻の巻線方法によっては、巻線３８を掛け回す必要がないライザ４３が存在している場合がある。つまり、集中巻の巻線方法によっては、巻線３８を掛け回す必要がないライザ４３を削除することが可能になる。

例えば、本実施形態の８極１０スロット２０セグメントのブラシ付モータ１にあっては、２番セグメント４１ｅ、４番セグメント４１ｆ、６番セグメント４１ｇ、８番セグメント４１ｈ、１０番セグメント４１ｉ、１１番セグメント４１ｊ、１３番セグメント４１ｋ、１５番セグメント４１ｌ、１７番セグメント４１ｍ、１９番セグメント４１ｎのライザ４３にそれぞれ巻線３８を掛け回す必要がない。このため、これらのライザ４３を削除することが可能になるので、銅量削減やアーマチュア３の軽量化を図ることが可能になる。

ここで、ライザ４３を削除可能な集中巻の巻線方法を他の実施例を用いて説明する。
図９は、永久磁石４が８極、スロット３７が１２個、セグメント４１が１２個である８極１２スロット１２セグメントの３相集中巻のブラシ付モータにおけるアーマチュア３の展開図である。
同図に示すように、各ティース３６には、それぞれＵ，Ｖ，Ｗ相が周回り方向にこの順で割り当てられている。また、同電位となるセグメント４１同士、つまり、２つ置きのセグメント４１同士（例えば、１番セグメント４１ａと４番セグメント４１ｆ）が短絡部材４２によってそれぞれ短絡されている。

巻線３８は、例えば、その巻き始め端５０が１番セグメント４１ａより巻き始められた場合、まず、１番セグメント４１ａのライザ４３に掛け回された後、巻線３８を１番セグメント４１ａの近傍に存在する１−１２番ティース３６の間のスロット３７ａに引き込む。そして、１番ティース３６にｎ回巻装して第一コイル７ａを形成する。
続いて、１−２番ティース３６の間のスロット３７ｂから巻線３８を引き出し、３−４番ティース３６の間のスロット３７ｇに引き込む。そして、４番ティース３６にｎ回巻装して第二コイル７ｂを形成する。

次に、４−５番ティース３６の間のスロット３７ｈから巻線３８を引き出し、６−７番ティース３６の間のスロット３７ｄに引き込む。そして、７番ティース３６にｎ回巻装して第三コイル７ｃを形成する。
そして、７−８番ティース３６の間のスロット３７ｆから巻線３８を引き出し、９−１０番ティース３６の間のスロット３７ｉに引き込む。そして、１０番ティース３６にｎ回巻装して第四コイル７ｄを形成する。

巻線３８は、第四コイル７ｄを形成した後、１０−１１番ティース３６の間のスロット３７ｊから引き出し、１０番ティース３６の近傍に存在する１１番セグメント４１ｊのライザ４３に掛け回される。そして、１１番セグメント４１ｊに巻線３８の巻き終わり端５１が接続される。これにより、１，１１番セグメント４１ａ，４１ｊの間には１，４，７，１０番ティース３６のそれぞれに巻装され、且つ直列接続されたコイル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを備えるアーマチュアコイル７（Ｕ相）が形成される。

これを順次各ティース３６に４つのコイル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ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３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）巻き構造のアーマチュアコイル７が形成される。
したがって、この８極１２スロット１２セグメントの３相集中巻のブラシ付モータにおいても４〜１０番セグメント４１に巻線３８が掛け回されないので、これらのセグメント４１のライザ４３を削除することが可能になる。

図１０は、永久磁石４が１０極、スロット３７が８つ、セグメント４１が４０個である１０極８スロット４０セグメントの８相集中巻のブラシ付モータにおけるアーマチュア３の展開図である。
同図に示すように、各ティース３６には、それぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ相が周方向にこの順で割り当てられている。また、同電位となるセグメント４１同士、つまり、７つ置きのセグメント４１同士（例えば、１番セグメント４１ａと９番セグメント４１ｏ）が短絡部材４２によってそれぞれ短絡されている。

巻線３８は、例えば、その巻き始め端５０が１番セグメント４１ａより巻き始められた場合、まず、１番セグメント４１ａのライザ４３に掛け回された後、巻線３８を１番セグメント４１ａの近傍に存在するＨ相のティース３６とＡ相のティース３６との間のスロット３７ａに引き込む。そして、Ａ相のティース３６にｎ回巻装してＡ相のアーマチュアコイル７を形成する。

続いて、Ａ相のティース３６とＢ相のティース３６との間のスロット３７ｂから巻線３８を引き出し、１番セグメント４１ａに隣接する２番セグメント４１ｅのライザ４３に掛け回す。そして、巻線３８の巻き終わり端５１を２番セグメント４１ｂに接続する。これにより、１−２番セグメント４１ａ−１４ｂの間には、Ａ相のアーマチュアコイル７が接続された状態になる。

Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ相のティース３６についてもＡ相のティース３６と同様に巻線３８をｎ回巻装してその巻き始め端５０、および巻き終わり端５１を各々ティース３６の近傍で、且つ隣接するセグメント４１間に接続する。なお、Ｂ相のアーマチュアコイル７は６−７番セグメント４１ｇ−１４ｐの間に、Ｃ相のアーマチュアコイル７は１１−１２番セグメント４１ｊ−４１ｂの間に、Ｄ相のアーマチュアコイル７は１６−１７番セグメント４１ｑ−１４ｍの間に、Ｅ相のアーマチュアコイル７は２１−２２番セグメント４１ｒ−１４ｓの間に、Ｆ相のアーマチュアコイル７は２６−２７番セグメント４１ｔ−１４ｕの間に、Ｇ相のアーマチュアコイル７は３１−３２番セグメント４１ｖ−１４ｗの間に、Ｈ相のアーマチュアコイル７は３６−３７番セグメント４１ｘ−１４ｙの間に接続されている。

したがって、この１０極８スロット４０セグメントの８相集中巻のブラシ付モータにおいても３〜５番セグメント４１、８〜１０番セグメント４１、１３〜１５番セグメント４１、１８〜２０番セグメント４１、２３〜２５番セグメント４１、２８〜３０番セグメント４１、３３〜３５番セグメント４１、３８〜４０番セグメント４１のそれぞれに巻線３８が掛け回されないので、これらのセグメント４１のライザ４３を削除することが可能になる。

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、セグメント４１のアンカー４４にダブテール溝４５を形成すると共に、短絡リング４６の接続部４８先端にダブテール４９を形成し、これらアンカー４４と接続部４８とを嵌着結合させ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、セグメント４１のアンカー４４と、短絡リング４６の接続部４８先端とが互いに係合可能に形成されていればよい。例えば、短絡リング４６の接続部４８先端にダブテール溝４５を形成し、セグメント４１のアンカー４４にダブテール４９を形成してもよい。

さらに、上述の実施形態では、ブラシ付モータ１が車両に搭載する電装品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、このブラシ付モータ１を家電等に搭載してもよい。
そして、上述の実施形態では、アーマチュアコア６が圧粉磁性体により形成され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６は複数の電磁鋼板を軸方向に積層して成るものであってもよい。

また、上述の実施形態では、コンミテータ１３の樹脂モールド体４０が回転軸５に外嵌固定されてい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、例えば、樹脂モールド体４０がカラーを介して回転軸５の周囲に固定されていてもよい。
さらに、上述の実施形態では、アーマチュアコア６が複数の金属板を軸方向に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。

本発明の実施形態におけるブラシ付モータの構成を示す断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態におけるコンミテータの短絡部材を取付けた状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 本発明の実施形態におけるコンミテータの短絡部材を取付ける前の状態を示す平面図である。 図４のＢ部詳細図である。 本発明の実施形態における短絡リングの平面図である。 図６のＣ部詳細図である。 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。 本発明の他の実施形態におけるアーマチュアの展開図である。 本発明の他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

１ ブラシ付モータ
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
７，７ａ，７ｂ アーマチュアコイル（コイル）
１３ コンミテータ
２２ ブラシ
３６ ティース
３７，３７ａ〜３７ｊ スロット
３８ 巻線
４０ 樹脂モールド体
４１、４１ａ〜４１ｙ セグメント
４２ 短絡部材
４４ アンカー
４５ ダブテール溝
４６ 短絡リング
４７ リング本体
４８ 接続部
４９ ダブテール

Claims (6)

1. 回転軸の周囲に固定された樹脂モールド体と、
   前記樹脂モールド体の周囲に配設され、前記樹脂モールド体からの離反防止のためのアンカーが形成された複数のセグメントと、
   前記セグメントのうちの同電位セグメント同士を短絡し、前記樹脂モールド体に埋設される短絡部材とを備えたコンミテータであって、
   前記短絡部材は、複数の短絡リングが互いに絶縁された状態で積層されて成り、
   前記短絡リングは、リング本体と、前記リング本体から放射状に突出し、前記同電位セグメントに接触する接続部とで構成され、
   前記短絡リングの接続部と前記セグメントのアンカーは、互いに係合可能に形成されていることを特徴とするコンミテータ。
2. 前記セグメントのアンカーにダブテール溝を形成すると共に、前記短絡リングの接続部先端にダブテールを形成し、これらアンカーと接続部とを嵌着結合したことを特徴とする請求項１に記載のコンミテータ。
3. 請求項１または請求項２に記載のコンミテータと、
   該コンミテータに隣接して設けられ径方向に向かって放射状に延び、コイルを巻装するための複数のティースと、前記ティース間に形成され軸方向に沿って延びる複数のスロットを有するアーマチュアコアとを備え、
   前記コイルが前記セグメントに接続されていることを特徴とするアーマチュア。
4. 前記コイルは、前記アーマチュアコアに集中巻にて巻装されていることを特徴とする請求項３に記載のアーマチュア。
5. 請求項３または請求項４に記載のアーマチュアと、
   該アーマチュアの周囲を覆うように形成され、複数の磁極を有するヨークと、
   前記セグメントに摺接可能に設けられたブラシとを備えたことを特徴とするブラシ付モータ。
6. 前記磁極の数が８極であって、前記スロットの数が１０スロットであることを特徴とする請求項５に記載のブラシ付モータ。
   
   
   

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