JP2009124894A - 電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】大電流が流れた場合であっても発熱が大きくなるのを抑制することができ、内部スペースを有効利用することで小型化することができる電動モータを提供する。
【解決手段】回転軸の周囲に配設される筒状の樹脂モールド体５１に、同電位となるセグメント同士を短絡する複数の短絡リング５２の少なくとも一部を埋設し、これら短絡リング５２を軸線方向に沿って互いに絶縁した状態で積層した短絡部材５０であって、各短絡リング５２に、セグメントと電気的に接続され軸線方向に沿って延びるスルーホール５３を複数設けると共に、他の短絡リング５２のスルーホール５３を受入れ可能な開口部５４を複数設け、この開口部５４は、複数の短絡リング５２をスルーホール５３を周方向にずらしながら積層した状態で他の短絡リング５２のスルーホール５３との接触を回避可能な大きさに設定されている。
【選択図】図４

Description

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。

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。

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。

ところで、コンミテータに配設されたセグメントのうち、同電位となる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２つの短絡片と絶縁層とで構成したものがある。各短絡片はプレス加工などで板状に形成されたものであって、この径方向内側端部が径方向外側端部に対して周方向一方にずれるように形成されている。そして、これら短絡片を互いに逆向きになるようにして積層し、各々径方向内側端部同士、径方向外側端部同士を接続すると共に、径方向外側端部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１参照）。
特開２００７−６０８４２号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、短絡片のセグメント毎に接続される一つ一つの部材が細く薄肉なため、大電流が流れるモータでは電流密度が高くなり、短絡片の発熱が大きくなるおそれがあ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、大電流が流れた場合であっても発熱が大きくなるのを抑制することができ、内部スペースを有効利用することで小型化することができる電動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、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筒状の樹脂モールド体を有し、前記樹脂モールド体に、同電位となるセグメント同士を短絡する複数の短絡リングの少なくとも一部を埋設し、前記複数の短絡リングを軸線方向に沿って互いに絶縁した状態で積層し、各短絡リングに、前記セグメントと電気的に接続され軸線方向に沿って延びる導電部を複数設けると共に、他の短絡リングの導電部を受入れ可能な開口部を複数設け、前記開口部は、前記複数の短絡リングを前記導電部を周方向にずらしながら積層した状態で前記他の短絡リングの導電部との接触を回避可能な大きさに設定されていることを特徴とする。
この場合、請求項２に記載した発明のように、前記短絡リングの前記導電部をスルーホールで形成し、前記セグメントの一端に前記スルーホールに差込可能な接続部を設けてもよい。
このように構成することで、短絡部材に流れる電流の流路を大きく確保することができると共に、流路が大きい分だけ放熱効果を高めることができる。

請求項３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コンミテータ本体を有し、前記コンミテータ本体の一側面の回転摺動面に前記複数のセグメントを放射状に露出配置したことを特徴とする。
このように構成することで、コンミテータ本体の一側面にセグメントと摺接するブラシを軸線方向に沿って配設することができる。このため、回転軸とブラシとの間にスペースが確保されるので、ここに短絡部材を配設することが可能になり、短絡部材の軸線方向のスペースを大きく確保することができる。

請求項４に記載した発明は、前記コンミテータの前記セグメントの他端に前記コイルを接続するためのライザを設け、該ライザを前記コンミテータ本体の他側面に突設すると共に、前記セグメントの一端に前記コンミテータ本体からの離反防止のためのアンカーが形成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、前記コンミテータの前記セグメントの他端に前記コイルを接続するためのライザを設け、該ライザを前記コンミテータ本体の一側面であって径方向外側に突設すると共に、前記セグメントの径方向両端に前記コンミテータ本体からの離反防止のためのアンカーが形成されてもよい。
このように構成することで、セグメントと、コイルの巻き始め端部、および巻き終わり端部との接続位置をコンミテータ本体の一側面、または他側面に設定することができる。
また、セグメントにアンカーを形成することによって、コンミテータ本体にセグメントを確実に固着させることができる。

請求項１、および請求項２に記載した発明によれば、短絡部材に流れる電流の流路を大きく確保することができると共に、流路が大きい分だけ放熱効果を高めることができる。このため、短絡部材の発熱が大きくなるのを抑制することが可能になる。

請求項３に記載した発明によれば、コンミテータ本体の一側面にセグメントと摺接するブラシを軸線方向に沿って配設することができる。このため、回転軸とブラシとの間にスペースが確保されるので、ここに短絡部材を配設することが可能になり、短絡部材の軸線方向のスペースを大きく確保することができる。よって、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、アーマチュアを軸短化することができ、電動モータを小型化することができると共に、短絡リングの肉厚を厚く設定することができるので、より短絡部材に大電流を流すことが可能になる。

請求項４、および請求項５に記載した発明によれば、セグメントと、コイルの巻き始め端部、および巻き終わり端部との接続位置をコンミテータ本体の一側面、または他側面に設定することができる。このため、コイルの巻き始め端部、および巻き終わり端部とライザとの接続を容易にすることが可能になるばかりか、設計の自由度を高めることができる。
また、セグメントにアンカーを形成することによって、コンミテータ本体にセグメントを確実に固着させることができる。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。

次に、この発明の第一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１、図２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（この第一実施形態では８個）固定されている。ヨーク２のエンド部（底部）２ａには、径方向中央に軸受けハウジング３８が設けられ、ここに軸受け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。なお、軸受けハウジング３８には、回転軸５を挿通するための挿通孔３２が形成されており、この挿通孔３２から回転軸５の一端側が突出するようになっている。

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の両側面には、径方向中央にコンミテータ１３を収納するための収納凹部２０ａ，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（この第一実施形態では５個）形成されている。

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。

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（この第一実施形態では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（この第一実施形態では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（不図示）が被覆されている。

図１、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（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製のコンミテータ本体２６を有している、所謂ディスク型コンミテータである。
コンミテータ本体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。コンミテータ本体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。すなわち、コンミテータ１３はアーマチュアコア６に内嵌した状態になっている。

コンミテータ本体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Ｈ１は、アーマチュアコア６の貫通孔２１の深さと略同等に設定されている。凸部２７の外周縁には、凸部２７から立ち上がる周壁部３７が形成されている。この周壁部３７の立ち上がり高さＨ２は、収納凹部２０ｂの深さＨ３と略同等に設定されている。したがって、ヨーク２のエンド部２ａに設けられた軸受け１６は、コンミテータ本体２６の周壁部３７の内側に臨まされた状態で配設されている。
コンミテータ本体２６の凸部２７とは反対側の面には、導電材で形成されたセグメント１４が複数個（この第一実施形態では、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。なお、図３（ｂ）にあっては、複数のセグメント１４の記載を省略し、１個のセグメント１４のみ記載している。

各セグメント１４の外周側端部は周壁部３７側に向かって、かつ軸線方向に沿って屈曲延出し、セグメント１４の一部がコンミテータ本体２６に埋没している。そして、周壁部３７から突出したセグメント１４の端部には、内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側とは反対の面）、つまり、回転摺動面にセグメント１４が露出配置されると共に、他方の面にライザ１５が突設されている。
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。

各セグメント１４の内周側端部は二又状に形成され、一方をコンミテータ本体２６側に向かって折り返し、アンカー４２を形成している。このアンカー４２はセグメント１４のコンミテータ本体２６からの離反を防止する機能を有し、コンミテータ本体２６に埋没した状態になっている。
また、二又状に形成されたセグメント１４の内周側端部の他方は、外方に向かって、かつ軸線方向に沿って曲折延出し、後述する短絡部材５０にセグメント１４を接続するための接続部４９を形成している。

ここで、図１、図４〜図５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、略円筒状に形成された樹脂モールド体５１に同電位となるセグメント１４同士を短絡する短絡リング５２を複数枚（この第一実施形態では５枚）埋設し、これら短絡リング５２を互いに絶縁した状態で軸線方向に沿って積層したものである。樹脂モールド体５１の内径Ｅ３は、回転軸５を挿通可能な大きさに設定されている。

短絡リング５２は円環状に形成されたものであって、この内径Ｅ４は樹脂モールド体５１の内径Ｅ３よりもやや大きく、短絡リング５２の外径Ｅ５は樹脂モールド体５１の外径Ｅ６よりもやや小さく設定されている。
短絡リング５２には、軸線方向に沿って延びるスルーホール５３が周方向に等間隔で４箇所設けられている。このスルーホール５３は、セグメント１４の内周側端部から曲折延出する接続部４９と短絡リング５２とを接続するためのものであって、接続部４９を圧入固定可能な大きさに設定されている。

また、短絡リング５２には、スルーホール５３の設置部位を避けるようにして弧状に形成された開口部５４が４箇所設けられている。この開口部５４は複数の短絡リング５２を積層する際、他の短絡リング５２に設けられたスルーホール５３との干渉を避けるためのものであって、径方向の開口幅Ｗ１はスルーホール５３の外径よりも大きく設定されている。また、開口部５４の周方向の開口長さＬ１は、４つのスルーホール５３を介装可能な大きさに設定されている。

すなわち、複数（５枚）の短絡リング５２は周方向にずらしながら積層されており、各短絡リング５２に設けられたスルーホール５３の位置は、セグメント１４の内周側端部に形成された接続部４９の位置にそれぞれ対応するようになっている。これにより、各短絡リング５２に形成されている４つの開口部５４には、それぞれ開口部５４毎に４つのスルーホール５３が介装した状態となる（図５における２点鎖線参照）。

したがって、各短絡リング５２は、４つ置きに存在するセグメント１４同士を短絡していることになる。また、周方向に並ぶ各スルーホール５３にセグメント１４から曲折延出する接続部４９が差し込まれることにより、短絡部材５０は接続部４９に支持された状態になる（図１参照）。さらに、スルーホール５３の軸線方向の長さは、樹脂モールド体５１の軸線方向の高さと略一致するように設定されており、各短絡リング５２と、これらに各々対応するスルーホール５３の軸線方向の接続位置は、短絡リング５２の積層順に応じて決定するようになっている（図４（ｂ）参照）。

図１に示すように、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の径方向略中央に軸受け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。
ボス３１の軸受け１０の周囲には、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。

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は不図示の外部電源と電気的に接続しており、これによって外部電源がブラシ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。

なお、この第一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。

次に、図６に基づいて、アーマチュアコア６への巻線１２の巻装方法と、各巻線１２を巻装することによって形成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と各セグメント１４の接続状態について説明する。
図６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。

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、セグメント１４から曲折延出する接続部４９、およびスルーホール５３を介して短絡リング５２によって短絡している。

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。

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。

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，１４ｅ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。

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，１４ｂ）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。

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，１４ｂ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，１４ｇ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。

したがって、上述の第一実施形態によれば、同電位となるセグメント１４同士を短絡部材５０を構成する短絡リング５２によって短絡するので、従来よりも短絡部分に流れる電流の流路を大きく確保することができると共に、流路が大きい分だけ放熱効果を高めることができる。このため、短絡部材５０の発熱が大きくなるのを抑制することが可能になる。

また、コンミテータ１３のコンミテータ本体２６の一方の面の回転摺動面にセグメント１４を露出配置すると共に、他方の面にライザ１５を突設している。このため、ライザ１５と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との接続が容易になるばかりか、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。よって、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。

より詳述すると、略円盤状に形成されたコンミテータ本体２６には、一方の面にセグメント１４が設けられているので、このセグメント１４にブラシ１８を摺接されるためにブラシ１８は軸線方向に沿って配設されことになる。このため、ブラシ１８（ブラシホルダ１９）と回転軸５との間にはスペースＳが形成され（図１参照）、ここに短絡部材５０を配設している。よって、同電位となるセグメント１４同士を短絡する短絡部材５０を設けた場合であっても、電動モータ１の軸短化することができる。

さらに、ブラシ１８（ブラシホルダ１９）と回転軸５との間のスペースＳに短絡部材５０を配設することで、短絡部材５０の軸線方向のスペースを大きく確保することができる。このため、短絡リング５２の肉厚を厚く設定することができ、より短絡部材５０に大電流を流すことが可能になる。

そして、セグメント１４にアンカー４２を形成することによって、コンミテータ本体２６にセグメント１４を確実に固着させることができる。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。
また、同電位となるセグメント１４同士を短絡するにあたり、各セグメント１４の内周側端部を折り曲げて接続部４９を形成し、ここに短絡部材５０の各スルーホール５３を差し込むだけでよいので、同電位となるセグメント１４の短絡作業を容易にすることが可能になる。

次に、この発明の第二実施形態を図２、図４〜図５を援用し図７、図８（ａ）、図８（ｂ）に基づいて説明する。なお、第一実施形態と同一態様部分には、同一符号を付して説明する。また、この第二実施形態において、電動モータ６１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５相構造のモータである点、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を有しており、このコア本体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点、アーマチュアコア６の径方向中央にコンミテータ６３が配設されている点、コンミテータ６３は略円盤状に形成された樹脂製のコンミテータ本体６６を有する、所謂ディスク型コンミテータである点、ブラシ１８（ブラシホルダ１９）が軸線方向に沿って配設されている点、短絡部材５０は、略円筒状に形成された樹脂モールド体５１に同電位となるセグメント１４同士を短絡する短絡リング５２を５枚埋設し、これら短絡リング５２を互いに絶縁した状態で軸線方向に沿って積層したものである点、短絡リング５２には、軸線方向に沿って延びるスルーホール５３と、スルーホール５３の設置部位を避けるようにして弧状に形成された開口部５４とがそれぞれ４箇所設けられている点等の基本的構成は上述の第一実施形態と同様である。

ここで、この第二実施形態では、コンミテータ本体６６の一方の面、つまり回転摺動面側にセグメント６４、および接続部４９に加えてライザ６５が設けられている。
すなわち、各セグメント６４の内周側端部に接続部４９が形成されている一方、各セグメント６４の外周側端部に径方向外側に向かって延出するライザ６５が設けられている。
セグメント６４の内周側端部は二又状に形成されており、一方をコンミテータ本体６６側に向かって折り返す形で形成されたアンカー４２とし、他方を軸線方向に沿って外方に向かって曲折延出する接続部４９としている。

一方、セグメント６４の外周側端部は三又状に形成されている。そして、三又状に形成された外周側端部のうちの中央部を径方向外側に延出させ、その後径方向内側に折り返してライザ６５を形成している。
これに対し、三又状に形成された外周側端部のうちの両側部は、コンミテータ本体６６側に向かって折り返され、一対のアンカー４２，４２を形成している。

ライザ６５がコンミテータ本体６６よりも径方向外側に突出するので、コンミテータ本体６６の外径Ｅ７は、アーマチュアコア６の収納凹部２０ａ，２０ｂの直径Ｅ２よりも小さく設定されている。このようにすることで、ライザ６５とアーマチュアコイル７との間に所望の空間Ｋを形成し、巻き始め端３０、および巻き終わり端４０をライザ６５側に引き出し可能としている。なお、コンミテータ本体６６の径方向略中央に形成された孔２８の大きさは、回転軸５に嵌合可能な大きさに設定されている。

したがって、この第二実施形態によれば、前述の第一実施形態と同様の効果を奏することができる。また、セグメント１４と、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との接続位置をコンミテータ本体６６のセグメント１４とは反対側の面に加え、セグメント１４側の面に設定することができる。このため、設計の自由度を高め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、短絡部材５０は、筒状の樹脂モールド体５１に５枚の短絡リング５２が埋設され、各短絡リング５２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。この場合、短絡リング５２の設置個数も永久磁石４の個数（磁極数）、スロット１１の個数、およびセグメント１４の個数に応じて決定する。また、短絡リング５２の全てが樹脂モールド体５１に埋設されていなくてもよく、少なくとも短絡リング５２の一部が樹脂モールド体５１に埋設され、互いに絶縁した状態で積層されていればよい。

さらに、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。

そして、上述の実施形態では、短絡部材５０の短絡リング５２に軸線方向に沿って延びるスルーホール５３と、スルーホール５３の設置部位を避けるようにして弧状に形成された開口部５４とが設けら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、スルーホール５３に代えて、例えば、セグメント１４と短絡リング５２とを電気的に接続可能な銅線などを用いてもよい。この場合、セグメント１４に接続部４９を設けず、この銅線とセグメント１４を直接接続すればよい。また、セグメント１４に接続部４９を設けない場合、短絡部材５０の樹脂モールド体５１を回転軸５に外嵌固定すればよい。

本発明の第一実施形態における電動モータの構成を示す断面図である。 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。 本発明の第一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Ａ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）とは反対面の平面図である。 本発明の実施形態における短絡部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における短絡リングの平面図である。 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。 本発明の第二実施形態における電動モータの構成を示す断面図である。 本発明の第二実施形態におけるコンミテータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。

符号の説明

１，６１ 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）
１３，６３ コンミテータ
１４，１４ａ〜１４ｆ，６４ セグメント
１５，６５ ライザ
１８ ブラシ
２６，６６ コンミテータ本体
４２ アンカー
４９ 接続部
５０ 短絡部材
５１ 樹脂モールド体
５２ 短絡リング
５３ スルーホール（導電部）
５４ 開口部

Claims (5)

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筒状の樹脂モールド体を有し、
   前記樹脂モールド体に、同電位となるセグメント同士を短絡する複数の短絡リングの少なくとも一部を埋設し、前記複数の短絡リングを軸線方向に沿って互いに絶縁した状態で積層し、
   各短絡リングに、前記セグメントと電気的に接続され軸線方向に沿って延びる導電部を複数設けると共に、他の短絡リングの導電部を受入れ可能な開口部を複数設け、
   前記開口部は、前記複数の短絡リングを前記導電部を周方向にずらしながら積層した状態で前記他の短絡リングの導電部との接触を回避可能な大きさに設定されていることを特徴とする電動モータ。
2. 前記短絡リングの前記導電部をスルーホールで形成し、
   前記セグメントの一端に前記スルーホールに差込可能な接続部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
3. 前記コンミテータは前記回転軸の周囲に固定されるコンミテータ本体を有し、
   前記コンミテータ本体の一側面の回転摺動面に前記複数のセグメントを放射状に露出配置した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。
4. 前記コンミテータの前記セグメントの他端に前記コイルを接続するためのライザを設け、該ライザを前記コンミテータ本体の他側面に突設すると共に、
   前記セグメントの一端に前記コンミテータ本体からの離反防止のためのアンカーが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動モータ。
5. 前記コンミテータの前記セグメントの他端に前記コイルを接続するためのライザを設け、該ライザを前記コンミテータ本体の一側面であって径方向外側に突設すると共に、
   前記セグメントの径方向両端に前記コンミテータ本体からの離反防止のためのアンカーが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電動モータ。
   
   
   

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