JP2009273265A - 電機子及び直流モータ - Google Patents

Abstract

【課題】直流モータの出力低下及び軸方向の大型化を抑制しつつ平板状の整流子と給電ブラシとの接触状態を安定化することができる電機子を提供する。
【解決手段】回転軸１２に固定された電機子コア１３は、放射状に延びそれぞれ集中巻きにてコイル１５ａ，１５ｄが巻回された８個のティース１３ｄを有する。回転軸１２に固定された整流子１４は、軸直交平面よりなる摺接面２１ｂを備え周方向に並設された複数のセグメント２１と、セグメント２１を保持する保持部２３とを備える。保持部２３は、軸方向に凹設され電機子コア１３側に開口する複数の収容凹部２３ｄと、収容凹部２３ｄ間で軸方向に突出した複数の補強リブ２３ｅとを有する。複数のコイル１５ａ，１５ｄにおける電機子コア１３よりも整流子１４側に突出したコイルエンド部１５ｚは、収容凹部２３ｄ内に収容され、補強リブ２３ｅは、周方向に隣り合うコイルのコイルエンド部１５ｚ間に配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、整流子を備えた電機子及び直流モータに関するものである。

例えば特許文献１に記載されているように、直流モータには、軸方向に薄い平板状の整流子を電機子に備えることにより小型化が図られたものがある。この整流子は、軸直交平面よりなる摺接面をそれぞれ有し周方向に並設された複数のセグメントを、絶縁性の合成樹脂材料よりなる保持部にて保持した構成とされている。そして、保持部の径方向の中央部に電機子の回転軸が圧入されることにより、整流子は回転軸に一体回転可能に固定される。また、整流子の摺接面には、給電ブラシが軸方向から押圧接触されるとともに、直流モータの駆動時には、給電ブラシ及び整流子を介して、回転軸と一体回転する電機子コアに巻装されたコイルに電源が供給される。
特開２００７−１８１２７５号公報

しかしながら、上記の整流子は、軸方向に薄く形成されているため、給電ブラシが軸方向から押圧接触されることによって変形することがあった。そして、整流子が変形すると、整流子と給電ブラシとの接触状態が不安定になるという問題が生じる。

そこで、整流子の変形を防止すべく保持部を軸方向に厚くすることが考えられる。しかし、保持部を軸方向に厚くすると、直流モータが軸方向に大型化されてしまう。また、直流モータの軸方向の長さを変更することなく保持部を軸方向に厚くすることも考えられるが、この場合には、電機子コアの軸方向の長さを短くしたり、電機子コアに巻装されたコイルのコイルエンド部を軸方向に小さくしたりすることになり、直流モータの出力が低下する虞がある。

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、直流モータの出力低下及び軸方向の大型化を抑制しつつ平板状の整流子と給電ブラシとの接触状態を安定化することができる電機子、及び該電機子を備えた直流モータ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、回転軸と、前記回転軸に固定され、前記回転軸を中心として放射状に延び集中巻きにてコイルが巻回された複数のティースを有する電機子コアと、軸直交平面よりなる摺接面を備え周方向に並設された複数のセグメントと複数の前記セグメントを一体化して保持する保持部とを有し、前記摺接面が前記電機子コアと反対側を向くように前記回転軸に固定された整流子と、を備えた電機子であって、前記保持部は、軸方向に凹設され前記電機子コア側に開口する複数の収容凹部と、前記収容凹部間で軸方向に突出した複数の補強リブとを有し、複数の前記コイルにおける前記電機子コアよりも前記整流子側に突出したコイルエンド部が前記収容凹部内に収容されるとともに、周方向に隣り合う前記コイルの前記コイルエンド部間に前記補強リブが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、保持部に補強リブが設けられたことにより整流子の強度が高くなるため、この整流子に軸方向から給電ブラシが押圧接触された場合における当該整流子の変形が抑制される。従って、整流子と給電ブラシとの接触状態が安定化される。更に、保持部に設けられた収容凹部内にコイルエンド部が収容されるため、電機子の軸方向の大型化が抑制される。また、保持部に設けられた補強リブは軸方向に突出しているが、コイルエンド部が収容凹部内に収容されるとともに、補強リブは周方向に隣り合うコイルのコイルエンド部間に配置されている。従って、本発明の電機子を備えた直流モータの軸方向の大型化を抑制するために、コイルエンド部の軸方向の高さを低くしたり、電機子コアの軸方向の長さを短くしたりする等の手段を講じなくてもよい。よって、この電機子を備えた直流モータの出力低下が抑制される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電機子において、前記補強リブは、周方向に隣り合う前記収容凹部間で径方向に延びるように形成されるとともに、少なくとも１つの前記補強リブには、軸方向に延び、周方向に隣り合う前記コイル間の隙間を塞ぐ巻線固定部が一体に形成されていることをその要旨としている。

同構成によれば、巻線固定部が一体に形成されたことにより、補強リブは変形し難くなる。従って、整流子の変形がより抑制され、整流子と給電ブラシとの接触状態がより安定化される。また、巻線固定部は、周方向に隣り合うコイル間の隙間を塞ぐように形成されているため、巻線固定部の両側のコイルは、該巻線固定部によって径方向の移動が抑制される。その結果、巻線固定部の両側のコイルの電機子コアからの脱落が防止される。また、巻線固定部によって電機子の構造をより強固なものとすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電機子において、前記補強リブは、前記電機子コアに軸方向から当接することをその要旨としている。
同構成によれば、補強リブは電機子コアに軸方向から当接するため、整流子に軸方向から給電ブラシが押圧接触された場合における当該整流子の変形が更に抑制される。その結果、整流子と給電ブラシとの接触状態が更に安定化される。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の電機子において、前記電機子コアには、前記ティースの軸方向の両端面及び前記ティースの周方向の両側面を被覆して前記電機子コアと前記コイルとを絶縁するインシュレータが装着され、前記インシュレータには、前記保持部における前記電機子コア側の端部に軸方向から当接する当接部が一体に形成されたことをその要旨としている。

同構成によれば、保持部における電機子コア側の端部にインシュレータの当接部が軸方向から当接することにより、整流子に軸方向から給電ブラシが押圧接触された場合における当該整流子の変形が一層抑制される。その結果、整流子と給電ブラシとの接触状態が一層安定化される。

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項に記載の電機子と、前記摺接面に軸方向から押圧接触する複数の給電ブラシと、を備えた直流モータとしたことをその要旨としている。

同構成によれば、直流モータは、軸方向の大型化が抑制された電機子を備えたことにより、その軸方向の大型化が抑制される。また、コイルエンド部の軸方向の高さを低くしたり、電機子コイルの軸方向の長さを短くしたりする等の手段を講じることなく軸方向の大型化が抑制されるため、直流モータの出力低下が抑制される。

本発明によれば、直流モータの出力低下及び軸方向の大型化を抑制しつつ平板状の整流子と給電ブラシとの接触状態を安定化することができる電機子、及び該電機子を備えた直流モータを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一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を示す。有底円筒状のモータハウジング１の内周面には、６磁極を構成するマグネット２が固定されるとともに、該モータハウジング１の底部中央には軸受３ａが固定されている。また、モータハウジング１の開口部は、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。

エンドフレーム４におけるモータハウジング１側の面には、ブラシホルダ５が固定されている。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の上面から軸方向に延びる一対の四角筒状のブラシ保持部５ｂとが一体に形成されてなる。２つのブラシ保持部５ｂは、固定板５ａにおいて周方向に１８０°間隔となる位置に設けられている。また、各ブラシ保持部５ｂの近傍には、板ばね６がそれぞれ配置されるとともに、各板ばね６の先端部は、ブラシ保持部５ｂの側壁に形成された挿入溝５ｃからブラシ保持部５ｂ内にそれぞれ挿入されている。そして、各ブラシ保持部５ｂ内には、略直方体状の給電ブラシ７がそれぞれ収容されるとともに、各給電ブラシ７は、板ばね６によって図１における上方に付勢されている。尚、各給電ブラシ７は、外部の電源装置（図示略）に電気的に接続されている。

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を構成する円柱状の回転軸１２は、前記一対の軸受３ａ，３ｂによってその両端部が軸支されるとともに、該回転軸１２のエンドフレーム４側の端部は、エンドフレーム４の中央部から外部に突出している。また、回転軸１２には、電機子１１を構成する電機子コア１３及び整流子１４が軸方向に並ぶように固定されている。

図２に示すように、電機子コア１３は、円筒状の固定部１３ｋと該固定部１３ｋから回転軸１２を中心として放射状に延びる８個のティース１３ａ〜１３ｈとが一体に形成されてなる。この電機子コア１３は、固定部１３ｋに回転軸１２が圧入されることにより回転軸１２に対し一体回転可能に固定されている。また、電機子コア１３には、絶縁性を有する合成樹脂材料よりなり、各ティース１３ａ〜１３ｈの軸方向の両端面及び周方向の両側面を被覆するインシュレータ１６が軸方向の両側から装着されている。そして、各ティース１３ａ〜１３ｈにインシュレータ１６の上から導線が集中巻きにて巻回されることにより、８個のコイル１５ａ〜１５ｈが構成されている。尚、各コイル１５ａ〜１５ｈと電機子コア１３とは、インシュレータ１６によって電気的に絶縁されている。図１に示すように、各コイル１５ａ〜１５ｈ（図１にはコイル１５ａ〜１５ｃのみを図示）の巻き終わり及び巻き始めの端部はブラシホルダ５側に引き出されている。また、各コイル１５ａ〜１５ｈは、電機子コア１３の軸方向の両側に、該電機子コア１３の軸方向の端面よりも軸方向に突出したコイルエンド部１５ｚをそれぞれ有する。

前記整流子１４は、回転軸１２において前記電機子コア１３と前記ブラシホルダ５との間の部位に固定されている。図３（ａ）に示すように、整流子１４は、周方向に並設される２４個のセグメント２１と、所定のセグメント２１同士を短絡して同電位とする短絡部材２２と、これらセグメント２１及び短絡部材２２を一体化して保持する保持部２３とから構成されている。

図４（ｂ）に示すように、２４個のセグメント２１は、周方向に隣り合うセグメント２１間に間隔を開けて周方向に等角度間隔に配置されている。各セグメント２１のセグメント本体２１ａは、軸方向から見た形状が外周側に向かうに連れて周方向の幅が広くなる略扇形状の板状をなすとともに、セグメント本体２１ａの図４（ｂ）における下面は、平坦な摺接面２１ｂとなっている。また、セグメント本体２１ａの外周側の端部には、径方向外側に突出する一対の接続ピン２１ｃが形成されるとともに、対をなす接続ピン２１ｃによって接続溝２１ｄが形成されている。更に、セグメント本体２１ａの上面２１ｅにおける外周寄りの部位には、略直方体状の外周側接続部２１ｆが一体に設けられるとともに、セグメント本体２１ａの内周側の端部には、内周側接続部２１ｇが一体に設けられている。外周側接続部２１ｆは、セグメント本体２１ａの上面２１ｅから軸方向に突出するように形成されるとともに、内周側接続部２１ｇは、セグメント本体２１ａの内周側の端部からやや上方（摺接面２１ｂから遠ざかる方向）へ延びた後、径方向内側に向かって摺接面２１ｂと平行に延びている。そして、２４個のセグメント２１は、摺接面２１ｂがそれぞれ同一平面内に配置されるように周方向に並設されている。

図４（ａ）に示すように、略平板状の前記短絡部材２２は、周方向に間隔を開けて配置された１６個の短絡片３１から構成されるとともに、１６個の短絡片３１は、導電性の金属板材（例えば銅板）をプレス加工により打ち抜いて形成されている。各短絡片３１は、互いに周方向に１２０°ずれた位置に配置された外周側端末３１ａ及び内周側端末３１ｂと、これら外周側端末３１ａ及び内周側端末３１ｂを連結する連結部３１ｃとから構成されている。図４（ａ）においては、各短絡片３１において、内周側端末３１ｂは、外周側端末３１ａに対し時計方向に１２０°ずれた位置に配置されている。そして、１６個の短絡片３１のうち８個の短絡片３１が周方向に等角度間隔（即ち４５°間隔）に配置されるとともに、残りの８個の短絡片３１は、周方向に等角度間隔に配置された８個の短絡片３１間にそれぞれ配置されるとともに周方向に等角度間隔（即ち４５°間隔）となっている。そして、各短絡片３１の外周側端末３１ａは、周方向の一方側で隣り合う短絡片３１の外周側端末３１ａとの間の間隔が１５°となる一方、周方向の他方側で隣り合う短絡片３１の外周側端末３１ａとの間の間隔が３０°となっている。

図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、このような短絡部材２２は、周方向に並設された２４個のセグメント２１に対し、外周側端末３１ａが所定のセグメント２１の外周側接続部２１ｆ上に配置されるように、且つ内周側端末３１ｂが所定のセグメント２１の内周側接続部２１ｇ上に配置されるように配置されている。詳しくは、短絡部材２２は、周方向に２つ置きのセグメント２１の外周側接続部２１ｆに外周側端末３１ａが配置されないように、２４個のセグメント２１に対し配置されている。また、互いに当接された外周側接続部２１ｆ及び外周側端末３１ａが溶接によりそれぞれ接続されるとともに、互いに当接された内周側接続部２１ｇ及び内周側端末３１ｂが溶接によりそれぞれ接続されている。そして、各短絡片３１によって、周方向に１２０°離れた位置に配置された２つのセグメント２１が短絡されている。

図３（ａ）に示すように、前記保持部２３は、絶縁性を有する合成樹脂材料により形成されている。保持部２３を構成する保持部本体２３ａは、円板状をなすとともに、各セグメント２１の一部及び短絡部材２２の全部を埋設させることにより、２４個のセグメント２１及び短絡部材２２を一体化して保持している。また、保持部本体２３ａは、２４個のセグメント２１の摺接面２１ｂが同一平面内に配置されるように、これらセグメント２１を保持している。保持部本体２３ａの外径は、電機子コア１３の直径と等しく形成されている。また、保持部本体２３ａの径方向の中央部には、軸方向に貫通する圧入孔２３ｂが形成されるとともに、該圧入孔２３ｂの直径は、回転軸１２の外径と等しいか若干小さく形成されている。更に、保持部本体２３ａの上面（電機子コア１３側の面）には、圧入孔２３ｂを軸方向に延長するように円筒状のボス部２３ｃが一体に形成されている。整流子１４は、圧入孔２３ｂ及びボス部２３ｃに回転軸１２が圧入されることにより、回転軸１２に対し一体回転可能に固定されるとともに、各セグメント２１の摺接面２１ｂが電機子コア１３と反対側を向くように回転軸１２に対して固定されている。そして、整流子１４が回転軸１２に固定された状態においては、各セグメント２１の摺接面２１ｂは、回転軸の軸方向と直交している。図１に示すように、摺接面２１ｂには、板ばね６によって付勢された給電ブラシ７が軸方向から押圧接触される。

図５に示すように、保持部本体２３ａにおける摺接面２１ｂと反対側の端部であって電機子コア１３側の端部（図３（ａ）参照）には、８個の収容凹部２３ｄが周方向に等角度間隔に凹設されている。各収容凹部２３ｄは、軸方向に凹設されることにより軸方向の一方側（図５における上側であって電機子コア１３側）に開口するとともに、径方向外側にも開口している。また、各収容凹部２３ｄは、その周方向の幅が、前記コイルエンド部１５ｚ（図２参照）の周方向の幅と略等しく形成されている。そして、保持部本体２３ａにおける８個の収容凹部２３ｄ間には、軸方向に（セグメント２１と反対側に）突出する補強リブ２３ｅが形成されるとともに、本実施形態の各補強リブ２３ｅは、径方向に沿って延びる突条である。尚、各補強リブ２３ｅは、周方向の両側の収容凹部２３ｄの側壁を兼ねている。各補強リブ２３ｅは、軸方向から見た形状が外周側に向かうに連れて周方向の幅が広くなる略扇形状をなすとともに、内周側に向かうに連れて軸方向の厚さが厚くなるように形成されている。そして、図１に示すように、整流子１４が回転軸１２に固定された状態においては、各収容凹部２３ｄ内には、コイル１５ａ〜１５ｈにおける整流子１４側のコイルエンド部１５ｚがそれぞれ収容されるとともに、８個の補強リブ２３ｅは、周方向に隣り合う収容凹部２３ｄ内に収容されたコイルエンド部１５ｚ間にそれぞれ配置される。

また、図５に示すように、各補強リブ２３ｅの先端面には、該先端面から軸方向に沿ってセグメント２１と反対側（即ち電機子コア１３側）に延びる巻線固定部２３ｆが一体に形成されている。図２に示すように、各巻線固定部２３ｆは、軸方向から見た形状が外周側に向かうに連れて周方向の幅が広くなる略扇形状をなすとともに、各巻線固定部２３ｆの周方向の幅は、周方向に隣り合うコイル１５ａ〜１５ｈ間の隙間の周方向の幅に応じた幅に設定されている。また、各巻線固定部２３ｆの軸方向の長さは、コイル１５ａ〜１５ｈの軸方向の長さと略等しく形成されている。そして、各巻線固定部２３ｆは、整流子１４が回転軸１２に固定される際にコイル１５ａ〜１５ｈ間にそれぞれ挿入されるとともに、整流子１４が回転軸１２に固定された状態においては、周方向に隣り合うコイル１５ａ〜１５ｈ間の隙間を塞いでいる。

回転軸１２に固定された整流子１４の所定のセグメント２１には、図６に示すように、対応するコイル１５ａ〜１５ｈの巻き始めと巻き終わりの端部がそれぞれ接続されている。コイル１５ａ〜１５ｈの端部は、所定のセグメント２１の接続溝２１ｄ（図４（ｂ）参照）内に配置されて溶接が施されることにより、当該所定のセグメント２１にそれぞれ電気的に接続されている。

図１に示すように、上記のように構成された直流モータでは、外部の電源装置（図示略）から給電ブラシ７及び整流子１４を介してコイル１５ａ〜１５ｈに選択的に電流が供給されると、電機子１１が回転される。そして、電機子１１の回転により整流子１４が回転するため、給電ブラシ７に摺接されるセグメント２１が順次切り替わり、電流が供給されるコイルが切り替えられていく。

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）保持部２３においてセグメント２１を保持する保持部本体２３ａに８個の補強リブ２３ｅが一体に設けられたことにより整流子１４の強度が高くなるため、整流子１４に給電ブラシ７が軸方向から押圧接触された場合における当該整流子１４の変形が抑制される。従って、整流子１４と給電ブラシ７との接触状態が安定化される。また、整流子１４の変形を防止するために保持部本体２３ａを軸方向に厚くしなくてもよいため、整流子１４の軸方向の大型化、ひいては電機子１１の軸方向の大型化が抑制される。更に、保持部本体２３ａに設けられた８個の収容凹部２３ｄ内にコイルエンド部１５ｚがそれぞれ収容されるため、電機子１１の軸方向の大型化がより抑制される。また、補強リブ２３ｅは保持部本体２３ａから軸方向に突出しているが、コイルエンド部１５ｚが収容凹部２３ｄ内に収容されるとともに、補強リブ２３ｅは周方向に隣り合うコイル１５ａ〜１５ｈのコイルエンド部１５ｚ間にそれぞれ配置される。従って、整流子１４の形状に伴う直流モータの軸方向の大型化を抑制するためにコイルエンド部１５ｚの軸方向の高さを低くしたり、電機子コア１３の軸方向の長さを短くしたりする等の手段を講じなくてもよい。よって、この電機子１１を備えた直流モータの出力低下が抑制される。

（２）巻線固定部２３ｆが一体に形成されたことにより、補強リブ２３ｅは変形し難くなる。従って、整流子１４の変形がより抑制され、整流子１４と給電ブラシ７との接触状態がより安定化される。また、巻線固定部２３ｆは、周方向に隣り合うコイル１５ａ〜１５ｈ間の隙間を塞ぐように形成されているため、各コイル１５ａ〜１５ｈは、隣り合う巻線固定部２３ｆによって径方向の移動が抑制される。その結果、巻線固定部２３ｆによって各コイル１５ａ〜１５ｈの電機子コア１３からの脱落が防止される。また、巻線固定部２３ｆによって電機子１１の構造をより強固なものとすることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・図７及び図８に示すように、電機子コア１３に装着される絶縁性のインシュレータ４１に、保持部２３に対し軸方向から当接する当接部を設けてもよい。詳述すると、インシュレータ４１は、軸方向の一方側から装着される第１分割部４１ａと、軸方向の他方側から装着される第２分割部４１ｂとから構成されている。第１分割部４１ａ及び第２分割部４１ｂは、軸方向と直交する平面を中心として略面対称となるように形成されており、各ティース１３ａ〜１３ｈの軸方向の片側端面をそれぞれ被覆する８個の端面被覆部４１ｃ、及び各ティース１３ａ〜１３ｈの周方向の両側面を被覆する側面被覆部４１ｄをそれぞれ備えている。各分割部４１ａ，４１ｂにおいて、８個の端面被覆部４１ｃは、ティース１３ａ〜１３ｈと同様に放射状に延びるとともに、内周側の端部で連結されて環状をなしている。また、側面被覆部４１ｄは、それぞれ端面被覆部４１ｃの周方向の両端部から軸方向に沿って延びている。そして、電機子コア１３における整流子１４側に装着される第１分割部４１ａの各端面被覆部４１ｃには、各端面被覆部４１ｃの外周側の端部から整流子１４側に延びる当接部としての当接鍔部４１ｅが一体に形成されるとともに、各当接鍔部４１ｅは、軸方向に沿って延びる四角形の板状をなしている。そして、当接鍔部４１ｅの先端は、電機子コア１３及び整流子１４が回転軸１２に固定された状態において、保持部本体２３ａにおける電機子コア１３側の端部に軸方向から当接する。より詳しくは、当接鍔部４１ｅは、保持部本体２３ａの外周側の端部に軸方向から当接する。このように、セグメント２１が埋設された保持部本体２３ａに電機子コア１３に装着されたインシュレータ４１の当接鍔部４１ｅが軸方向から当接すると、整流子１４に軸方向から給電ブラシ７が押圧接触された場合における当該整流子１４の変形が更に抑制される。その結果、整流子１４と給電ブラシ７との接触状態が更に安定化される。尚、当接部（当接鍔部４１ｅ）の形状は、図７及び図８に図示した形状に限らず、インシュレータ４１に一体に形成されて、保持部本体２３ａにおける電機子コア１３側の端部に軸方向から当接可能な形状であればよい。

・補強リブ２３ｅを、電機子コア１３に軸方向から当接するように形成してもよい。即ち、回転軸１２に電機子コア１３及び整流子１４が固定された状態において、補強リブ２３ｅの先端面が、電機子コア１３に当接するように構成してもよい。この場合、インシュレータ１６において電機子コア１３における整流子１４側の端面を被覆する部位に補強リブ２３ｅの先端面が当接する場合（即ち、インシュレータ１６を介して補強リブ２３ｅが電機子コア１３の軸方向の端面に当接する場合）も、電機子コア１３に補強リブ２３ｅが当接するものとする。このようにすると、整流子１４に軸方向から給電ブラシ７が押圧接触された場合における整流子の変形が一層抑制され、その結果、整流子１４と給電ブラシ７との接触状態が安定化される。

・上記実施形態では、８個の補強リブ２３ｅの全てに巻線固定部２３ｆが一体に形成されている。しかしながら、巻線固定部２３ｆは、８個の補強リブ２３ｅのうち少なくとも１つの補強リブ２３ｅに形成されるものであってもよい。そして、巻線固定部２３ｆの形状は、周方向に隣り合うコイル１５ａ〜１５ｈ間の隙間を塞ぐような形状であれば、上記実施形態の形状に限らない。例えば、電機子コア１３における軸方向の中央部よりも整流子１４側でのみ周方向に隣り合うコイル１５ａ〜１５ｈ間の隙間を塞ぐように、巻線固定部２３ｆの軸方向の長さを上記実施形態よりも短く形成してもよい。また、保持部２３は、巻線固定部２３ｆを備えない構成であってもよい。

・補強リブ２３ｅの形状は、電機子コア１３に向かって軸方向に突出した形状であれば上記実施形態の形状に限らない。
・上記実施形態では、収容凹部２３ｄは、軸方向の一方側（電機子コア１３側）及び径方向外側に開口した形状をなしている。しかしながら、収容凹部２３ｄは、コイルエンド部１５ｚを収容できるように軸方向に凹設されていれば、その形状は上記実施形態の形状に限らない。例えば、収容凹部２３ｄは、電機子コア１３側にのみ開口するように形成されてもよい。

・上記実施形態では、保持部２３には、収容凹部２３ｄがコイル１５ａ〜１５ｈと同数の８個形成されている。しかしながら、収容凹部２３ｄは保持部２３に複数設けられればよい。保持部２３に設けられた収容凹部２３ｄの数がコイル１５ａ〜１５ｈの数よりも少ない場合には、いくつかの収容凹部２３ｄには周方向に連続して並ぶ複数のコイルのコイルエンド部１５ｚが収容される。

・上記実施形態では、導電性の金属板材をプレス加工により打ち抜いて形成された略平板状の短絡部材２２によって、所定のセグメント２１を短絡している。しかしながら、所定のセグメント２１を短絡可能であれば、セグメント２１を短絡する構成は上記実施形態の構成に限らない。例えば、紐状の短絡線によって所定のセグメント２１を短絡してもよい。また、短絡部材２２は、保持部２３内に埋設されて整流子１４を構成しているが、整流子１４とは別に設けられてもよい。

・上記実施形態の直流モータは、給電ブラシ７を２つ備えている。しかしながら、直流モータに備えられる給電ブラシ７の数は２つに限らず、複数であればよい。
・マグネット２の磁極数、電機子コア１３を構成するティース１３ａ〜１３ｈの数、コイル１５ａ〜１５ｈの数、及びセグメント２１の数は適宜変更してもよい。

直流モータの断面図。 電機子の平面図。 （ａ）は電機子の断面図、（ｂ）は図３（ａ）の部分拡大図。 （ａ）は短絡部材の斜視図、（ｂ）はセグメントの斜視図。 整流子の斜視図。 直流モータの結線図。 別の形態の電機子の断面図。 別の形態のインシュレータの斜視図。

符号の説明

７…給電ブラシ、１１…電機子、１２…回転軸、１３…電機子コア、１３ａ〜１３ｈ…ティース、１４…整流子、１５ａ〜１５ｈ…コイル、１５ｚ…コイルエンド部、２１…セグメント、２１ｂ…摺接面、２３…保持部、２３ｄ…収容凹部、２３ｅ…補強リブ、２３ｆ…巻線固定部、４１…インシュレータ、４１ｅ…当接部としての当接鍔部。

Claims (5)

1. 回転軸と、
   前記回転軸に固定され、前記回転軸を中心として放射状に延び集中巻きにてコイルが巻回された複数のティースを有する電機子コアと、
   軸直交平面よりなる摺接面を備え周方向に並設された複数のセグメントと複数の前記セグメントを一体化して保持する保持部とを有し、前記摺接面が前記電機子コアと反対側を向くように前記回転軸に固定された整流子と、
   を備えた電機子であって、
   前記保持部は、軸方向に凹設され前記電機子コア側に開口する複数の収容凹部と、前記収容凹部間で軸方向に突出した複数の補強リブとを有し、
   複数の前記コイルにおける前記電機子コアよりも前記整流子側に突出したコイルエンド部が前記収容凹部内に収容されるとともに、周方向に隣り合う前記コイルの前記コイルエンド部間に前記補強リブが配置されていることを特徴とする電機子。
2. 請求項１に記載の電機子において、
   前記補強リブは、周方向に隣り合う前記収容凹部間で径方向に延びるように形成されるとともに、少なくとも１つの前記補強リブには、軸方向に延び、周方向に隣り合う前記コイル間の隙間を塞ぐ巻線固定部が一体に形成されていることを特徴とする電機子。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電機子において、
   前記補強リブは、前記電機子コアに軸方向から当接することを特徴とする電機子。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の電機子において、
   前記電機子コアには、前記ティースの軸方向の両端面及び前記ティースの周方向の両側面を被覆して前記電機子コアと前記コイルとを絶縁するインシュレータが装着され、
   前記インシュレータには、前記保持部における前記電機子コア側の端部に軸方向から当接する当接部が一体に形成されたことを特徴とする電機子。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の電機子と、
   前記摺接面に軸方向から押圧接触する複数の給電ブラシと、
   を備えたことを特徴とする直流モータ。

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