JP2015171264A - コミュテータ、およびコミュテータを用いたブラシ付モータ - Google Patents

Abstract

【課題】アルミニウム製の導線からなるコイルが安定して溶接されるコミュテータを提供する。
【解決手段】軸方向に伸び中心軸の周りに環状に並ぶ複数のセグメントと、前記複数のセグメントを保持する絶縁材料製の保持体５１と、からなり、前記複数のセグメントの各々は円筒面を周方向に分割して得られる切片である電極面を径方向外側に向けて曝し、前記複数のセグメントの前記電極面の包絡面は前記円筒面であり、前記電極面の少なくとも一部は、アルミニウムとは融点が異なる良導体材料で覆われ、前記セグメントは、前記電極面を有し軸方向に伸びる良導体材料製の電極面部材を有し、前記セグメントは、軸方向上方に伸びる棒状若しくは鉤型でアルミニウム若しくはアルミニウム合金製の接続片を有し、前記接続片は前記電極面部材に接合され、前記セグメントの表面における前記電極面部材と前記接続片の境界は封止材料によって覆われる、コミュテータ５。
【選択図】図５

Description

本発明は、ブラシ付モータに用いられるコミュテータおよびコミュテータを備えたブラシ付モータに関する。

一般にブラシ付きモータはコイルおよび銅製のコミュテータを有する。コイルは銅製の導線が用いられることが多い。しかし例えば特許第４５５３９３１号公報では、アルミニウム製の導線を巻き回されることによりコイルは構成される。コイルとコミュテータとの接合方法としては例えば、ヒュージング接合が用いられる。

特許第４５５３９３１号

しかし、抵抗溶接によってコイルが整流子に接合される場合、アルミニウムと銅との融点の違いから、ヒュージング溶接を安定して行うことが難しい。また、コミュテータとコイルとは異種金属同士であることから、接合箇所に電食が発生する。その電食を防止するために、ブラシ付モータの量産工程においては、コミュテータがコイルと接合する部位に樹脂を塗布する必要がある。そのため、量産の際のコストおよび工程の増加が問題となる。

そこで、本発明は、アルミニウム製の導線からなるコイルが安定して溶接される銅製のコミュテータおよび当該コミュテータを用いたブラシ付きモータを提供することを目的とする。

本願発明にかかる好ましい一実施形態におけるコミュテータは、複数のセグメントと保持体とを有する。複数のセグメントは、軸方向に伸び中心軸の周りに環状に並ぶ。保持体は、複数のセグメントを保持する絶縁材料製である。複数のセグメントの各々は、円筒面を周方向に分割して得られる切片である電極面を、径方向外側に向けて曝す。複数のセグメントの電極面の包絡面は、当該円筒面である。電極面の少なくとも一部は、アルミニウムとは融点が異なる良導体材料で覆われる。セグメントは、電極面を有し軸方向に伸びる良導体材料製の電極面部材を有する。セグメントは、アルミニウム若しくはアルミニウム合金製の接続片を有する。接続片は、軸方向上方に伸びる棒状若しくは鉤型である。接続片は電極面部材に接合される。セグメントの表面における電極面部材と接続片の境界は、封止材料によって覆われる。

本願発明にかかる好ましい一実施形態では、境界の少なくとも一部は、電極面部材の内側面に位置する。境界の内、電極面部材の内側面に位置しない部位は、封止部材によって覆われる。電極面部材の内側面には、接続片の軸方向下側の端部と軸方向に接する段差部が配置される。

本願発明にかかる好ましい一実施形態では、電極面部材の内側面には、径方向内側に向かって伸びる凸部が配置される。保持体の外側面には、凸部に対応する少なくとも１つの凹部が配置される。凸部が凹部内に配置される。凸部の軸方向の寸法は、径方向内側に向かうにつれて徐々に大きくなる。径方向において、凸部の端部の位置は、接続片の内側面の位置と、略同一である。

本願発明にかかる好ましい一実施形態では、電極面部材の周方向の幅は、接続片の周方向の幅よりも、広い。

本願発明にかかる好ましい一実施形態では、保持部材は封止材料として機能し、封止部材は境界を覆う。

モータは、アーマチュアとロータとを有する。ロータは、アーマチュアに対して、軸受機構を介して回転可能に支持される。ロータは、アーマチュアと上述のコミュテータとを有する。アーマチュアは、複数のコイルからなる。コミュテータには、シャフトが固定される。コミュテータには、コイルを構成する導線の端部が接続される。導線はアルミニウム若しくはアルミニウム合金製である。複数のセグメントの接続片には、導線が融着固定される、

本願発明にかかる好ましい実施形態では、アルミニウム製の導線からなるコイルが安定してコミュテータに電気的に接続される。

本願発明にかかるブラシ付モータの断面図である。 本願発明にかかるアーマチュアの平面図である。 本願発明にかかるコミュテータの斜視図である。 本願発明にかかるコミュテータの平面図である。 本願発明にかかるコミュテータの断面図である。 本願発明にかかるセグメントの斜視図である。 本願発明にかかるセグメントの正面図である。 本願発明にかかる接続片の部分拡大図である。

本明細書では、モータの中心軸J1方向における図１の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸J1に平行な方向または略平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸J1を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸J1を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

図１は、本願発明にかかる好ましい実施形態におけるブラシ付モータの断面図である。図２は、本願発明にかかる好ましい実施形態におけるアーマチュアの平面図である。

ブラシ付モータ１（以下、モータ１）は、ＤＣモータである。モータ１は、ロータ１１とアーマチュア３を有する。モータ１はさらに、ハウジング２を有する。ロータ１１はアーマチュア３に対して後述の軸受機構を介して回転可能に支持される。

図１に示されるように、ハウジング２は、ケース２１とバックカバー２２とを有する。ケース２１は、有蓋略円筒状である。ケース２１は、円盤部２１１と円筒部２１２とを有する。円盤部２１１は、略円板状である。円盤部２１１の略中央には、軸方向下側に向かって凹となる上側凹部２１３が配置される。上側凹部２１３内には、軸方向に貫通する貫通孔２１４が配置される。上側凹部２１３の中には、上側軸受部２３が配置される。

円筒部２１２は、円盤部２１１の径方向外側の端部から軸方向下側に向かって伸びる。この好ましい実施形態において、マグネット２４は略円環状である。マグネット２４は、円筒部２１２の内側面に配置される。マグネット２４は、例えば、接着剤や圧入などの方法によって、円筒部２１２の内側面に固定される。

なお、マグネット２４は、複数のマグネットから構成されてもよい。この場合、複数のマグネットは、円筒部２１２の内側面に、周方向に配置される。

バックカバー２２は、略円板上であり、ケース２１の開口を覆う。バックカバー２２は、ケース２１と、例えば、かしめや溶接などによって固定される。バックカバー２２の略中央には、軸方向下側に向かって凸となる下側凹部２２１が配置される。下側凹部２２１内には、下側軸受部２５が配置される。この好ましい実施形態において、上側軸受部２３および下側軸受部２５は、それぞれ、玉軸受である。上側軸受部２３および下側軸受部２５は、後述するシャフト４を回転可能に支持する。軸受機構は、上側軸受部２３および下側軸受部２５から構成される。

なお、上側軸受部２３および下側軸受部２５として、玉軸受に代えて、すべり軸受や流体動圧軸受など他の種類の軸受が用いられてもよい。また、上側軸受部２３が、下側軸受部２５と、異なる種類の軸受が用いられてもよい。

さらに、この好ましい実施形態においては、上側軸受部２３の大きさは、下側軸受部２５の大きさよりも、大きい。しかし、上側軸受部２３と下側軸受部２５の大きさが、略同一であってもよい。上側軸受部２３が、下側軸受部２５よりも小さくてもよい。

図１および図２に示されるように、アーマチュア３は、コア３１およびコイル３２を有する。コア３１は、複数枚の電磁鋼板が軸方向に積層されることにより、構成される。コア３１は、コアバック３１１と複数のティース３１２とを有する。コアバック３１１は、略円環状である。コアバック３１１の少なくとも一部は、円盤部２１１と、軸方向に対向する。

各ティース３１２は、巻線部３１２１と先端部３１２２とを有する。巻線部３１２１はコアバック３１１の外側面から径方向外側に向かって伸びる。先端部３１２２は、巻線部３１２１の外端部から周方向両側に向かって伸びる。先端部３１２２は、マグネット２４の内側面と、径方向に対向する。

各巻線部３１２１には、インシュレータなどの絶縁部材を介して、コイル３２が配置される。コイル３２は、導線が巻き回されることにより構成される。各コイル３２からは、複数の引出線３２１が、引き出される。この好ましい実施形態において、導線の材料には、アルミニウムまたはアルミニウム合金製が用いられる。

コアバック３１１の貫通孔３１１１には、円柱状のシャフト４が通される。シャフト４は、貫通孔３１１１の内側面に、例えば、圧入や接着などにより、固定される。すなわち、シャフト４は、アーマチュア３に固定される。シャフト４の下端は、下側凹部２２１内に配置される。シャフト４の下端は、下側軸受部２５によって、回転可能に支持される。シャフト４の上端は、円盤部２１１の貫通孔２１４を通って、円盤部２１１よりも軸方向上側に突出する。シャフト４の上端部には、例えば、複数枚の羽根を有するインペラなどが取り付けられる。シャフト４の軸方向上側の少なくとも一部は、上側凹部２１３の内側面と、径方向に対向する。シャフト４の軸方向上側の少なくとも一部は、上側軸受部２３に支持される。これにより、シャフト４は、マグネット２４に対して相対的に回転可能に支持される。

なお、この好ましい実施形態において、シャフト４は、中実の円柱状である。しかしながら、シャフト４は、中空であってもよい。

図１に示されるように、コミュテータ５は、アーマチュア３と下側軸受部２５との間に配置される。コミュテータ５は、略円筒状であり、貫通孔５５を有する。シャフト４は、貫通孔５５に通される。シャフト４の少なくとも一部は、コミュテータ５に固定される。

コミュテータ５の径方向外側には、回路基板６が配置される。回路基板６の少なくとも一部は、アーマチュア３と軸方向に対向する。回路基板６の少なくとも一部は、コミュテータ５と電気的に接続される。アーマチュア３は、コネクタ６１とブラシプレート６２を有する。ブラシプレート６２は、略円板状である。ブラシプレート６２は、例えば、樹脂材料からなる。回路基板６には、コイル３２からの引出線３２１の少なくとも一部が電気的に接続される。また、回路基板６には、コネクタ６１が電気的に接続される。コネクタ６１を介して、外部電源（図示省略）から回路基板６へと供給される。

複数のブラシ７は、ブラシプレート６２上に配置され、コミュテータ５の径方向外側に配置される。ブラシ７は、複数の正極ブラシ（図示省略）と複数の負極ブラシ（図示省略）とから構成される。ブラシ７の径方向外側には、弾性部材８が取り付けられる。弾性部材８としては、例えば、ばねが用いられる。弾性部材８は、ブラシ７をコミュテータ５に押し付ける。

コネクタ６１を介して外部電源（図示省略）から回路基板６へと電力が供給されると、アーマチュア３とマグネット２４との間には、電磁力の相互作用により、周方向へのトルクが発生する。これにより、シャフト４を含むアーマチュア３は、マグネット２４に対して、周方向に回転することができる。また、シャフト４の回転とともに、シャフト４に固定されるコミュテータ５も、同時に回転する。コミュテータ５の回転に伴い、各ブラシ７はコミュテータ５と周期的に接触する。その結果、回路基板６からブラシ７およびコミュテータ５、および引出線３２１を介して、コイル３２に所定の順序で周期的に電流が供給される。

図３は、本願発明にかかるコミュテータの斜視図である。図４は、本願発明にかかるコミュテータの平面図である。図５は、本願発明にかかるコミュテータの断面図であり、図４に示されるコミュテータをA-A断面で切断したときの断面を示す。図６は、本願発明にかかるセグメントの斜視図である。図７は、本願発明にかかるセグメントの正面図である。図８は、本願発明にかかる接続片の部分拡大図である。

図３、図４および図５に示されるように、コミュテータ５は、略円筒状であり、保持体５１と複数のセグメント５２とを有する。複数のセグメント５２は、軸方向に伸び、中心軸J1の周りに環状に並ぶ。保持体５１は、絶縁材料製であり、複数のセグメント５２を保持する。この好ましい実施形態では、保持体５１は、絶縁性を有する樹脂材料からなる。

複数のセグメント５２は、それぞれ、電極面部材５３と接続片５４とを有する。電極面部材５３は、良導体材料からなる。この好ましい実施形態においては、電極面部材５３は、銅または銅合金からなる。電極面部材５３は、軸方向に伸びる。電極面部材５３は、略板状の部材である。

複数のセグメント５２の各々は、電極面５３１を有する。より詳細には、電極面部材５３が電極面５３１を有する。電極面５３１は、円筒面を周方向に分割して得られる切片である。電極面５３１は、径方向外側に向けて曝される。複数のセグメント５２の電極面５３１の包絡面は、当該円筒面である。すなわち、コミュテータ５の外形は、略円筒状となる。

電極面５３１の少なくとも一部は、アルミニウムとは融点が異なる良導体材料で覆われる。この好ましい実施形態では、電極面５３１の少なくとも一部が、銅または銅合金からなる被膜（例えば、亜酸化銅）により覆われる。この被膜の厚みは、数マイクロメータが好ましい。この好ましい実施形態では、電極面５３１の全面が被膜によって覆われる。

電極面部材５３の径方向内側の面（すなわち、内側面）には、段差部５３２が配置される。より詳細には、電極面部材５３の上部の板厚は、電極面部材５３の下部の板厚よりも薄い。段差部５３２は、電極面部材５３の上部と下部とを接続する。

電極面部材５３の軸方向上側の端部には、中心軸J１に対して傾斜する傾斜面５３３が配置される。径方向における中心軸J1と傾斜面５３３との間の距離は、軸方向上側に向かうにつれて、徐々に大きくなる。

さらに、電極面部材５３の内側面には、径方向内側に向かって伸びる凸部５３４が配置される。凸部５３４の軸方向の寸法は、径方向外側に向かうにつれて、徐々に小さくなる。凸部５３４の径方向内側の端面は、中心軸J1と略平行な面である。凸部５３４の上面および下面は、中心軸J１に対して傾斜する傾斜面である。凸部５３４の周方向の幅は、段差部５３２の周方向の幅と略同一である。

接続片５４は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金製である。接続片５４は、軸方向上方に伸びる棒状若しくは鉤型が好ましい。この好ましい実施形態において、接続片５４は、略鉤型である。接続片５４の鉤状の部位の少なくとも一部は、電極面部材５３の上端部と軸方向に対向する。接続片５４の軸方向上側の先端部は、電極面部材５３よりも、径方向外側に位置する。

接続片５４の軸方向下側の端部は、段差部５３２と軸方向に接する。これにより、接続片５４が電極面部材５３に対して、軸方向に位置決めされる。接続片５４の軸方向下側の端部は、凸部５３４の少なくとも一部と、軸方向に対向する。この好ましい実施形態では、凸部５３４の上面が、接続片５４の下端部と軸方向に対向する。

径方向において、凸部５３４の端部の位置は、接続片５４の内側面の位置と、略同一である。言い換えると、径方向において、接続片５４の径方向内側の面の位置は、凸部５３４の径方向内側の面の位置と、略同一である。

接続片５４の周方向の幅は、電極面部材５３の周方向幅よりも、狭い。言い換えると、電極面部材５３の周方向の幅は、接続片５４の周方向の幅よりも、広い。

接続片５４は、電極面部材５３に接合される。より詳細には、接合片５４の径方向外側の面（すなわち、外側面）は、電極面部材５３の内側面と、超音波接合等によって、接合される。言い換えると、セグメント５２の表面における電極面部材５３と接続片５４の境界の少なくとも一部は、電極面部材５３の内側面に位置する。

複数のセグメント５２の接続片５４には、導線が融着固定される。より詳細には、図６に示されるように、コイル３２から引き出された引出線３２１は、接続片５４の鉤状の部位を囲い、当該部位に接触する。引出線３２１は、接続片５４に、溶接などによって固定される。すなわち、各セグメント５２において、上述のブラシ７が接触する部分は銅製であり、導線が接触する部分はアルミニウム製となっている。

ここで、接続片５４が銅製の場合を考えると、アルミニウム製の導線を接続片５４に接合した場合、異種金属同士であるため、電食対策が必要となる。電食対策としては、異種金属同士の境界に樹脂等を塗布して空気を遮断するなどの方法がある。しかしながら、コミュテータ５の量産工程の中にさらに電食対策の工程を取り入れることは、工程の数が増加し、生産コストが増加することになる。また、銅の融点は、アルミニウムの融点と異なる。そのため、接続片５４が銅製であり、導線がアルミニウム製である場合には溶接することが困難である。

しかしながら、この好ましい実施形態においては、上述したように、接続片５４および導線は、ともに、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である。そのため、接続片５４と導線との間において、電食が生じることはない。すなわち、コミュテータ５の量産工程において、電食対策の工程を取り入れる必要がない。また、同種金属同士を接合することになるため、接続片５４と導線との溶接を容易に行うことができる。

保持体５１は、略円筒状の部材である。保持体５１の上部は、接続片５４の最上部よりも軸方向上側に位置する。保持体５１の下端部は、電極面部材５３の下端部と、略面一である。

保持体５１は、軸方向に貫通する貫通孔５５を有する。上述したシャフト４は、貫通孔５５を通り、下側凹部２２１へと延びる。貫通孔５５は、保持体５１の略中央に配置される。貫通孔５５を構成する内側面は、第１内側面５１１、第２内側面５１２、および内側段差部５１９を有する。第１内側面５１１は、保持体５１の上面に、貫通孔５５の開口となる縁を形成する。言い換えると、第１内側面５１１は、軸方向上側にある貫通孔５５の開口の縁から軸方向下側に向かって伸びる。

第２内側面５１２は、保持体５１の下面に、貫通孔５５の開口となる縁を形成する。言い換えると、第２内側面５１２は、軸方向下側にある貫通孔５５の開口の縁から軸方向上側に向かって伸びる。第１内側面５１１と第２内側面５１２との間には、内側段差部５１９が配置される。内側段差部５１９は、第１内側面５１１の軸方向下側の端部と第２内側面５１２の軸方向上側の端部とを接続する。径方向における中心軸J1と第２内側面５１２との間の距離は、軸方向上側に向かうにつれて徐々に小さくなる。これにより、例えば、金型を用いた樹脂成型において保持体５１を成形する場合に、第２内側面５１２を成形するための金型を第２側面から取り外しやすくなる。

径方向において、中心軸J1と第１内側面５１１との間の距離は、中心軸J1と第２内側面５１２との間の距離よりも、短い。軸方向から見たときに、第１内側面５１１の外縁は、第２内側面５１２の外縁によって、囲われる。

シャフト４の外側面の少なくとも一部は、第１内側面５１１に接する。シャフト４の外側面には、軸方向に伸びる少なくとも1つの溝が配置される。当該溝は、シャフト４の外側面のうち第１内側面５１１と接する部位に配置される。この好ましい実施形態においては、シャフト４の外周面上において、当該溝が、周方向に複数配置されている。そのため、インサート成形などの樹脂成型によって、シャフト４の少なくとも一部が保持体５１に固定される場合には、保持体５１を形成する材料が溝に入り込む。その結果、シャフト４が保持体５１に強固に固定される。ここで、シャフト４の外側面のうち第１内側面５１１と接する部位には、溝以外にも凹凸やローレット溝などが設けられてもよい。さらに、当該部位の表面粗さを、シャフト４の外側面の他の部位と比較して粗くしてもよい。これらによっても、シャフト４が保持体５１に強固に固定される。

保持体５１は、さらに、第１外側面５１３、第２外側面５１４、および第１段差部５１５を有する。第１外側面５１３は、保持体５１の上部に配置される。第１外側面５１３は、接続片５４の軸方向上側の端部よりも、軸方向上側に配置される。中心軸J1と第１外側面５１３との間の距離は、軸方向上側に向かうにつれて、徐々に小さくなる。

第２外側面５１４は、第１外側面５１３の軸方向下側に配置される。第２外側面５１４と第１外側面５１３との間には、第１段差部５１５が配置される。第１段差部５１５の上面は、電極面部材５３の傾斜面５３３よりも軸方向上側に配置される。言い換えると、電極面部材５３の傾斜面５３３の少なくとも一部は、保持体５１によって覆われる。第２外側面５１４は、第１段差部５１５を介して、第１外側面５１３に接続される。径方向において、中心軸J1と第２外側面５１４との間の距離は、中心軸J1と第１外側面５１３との間の距離よりも、長い。

第１外側面５１３には、複数の延伸部５１６が配置される。各延伸部５１６は、第１段差部５１５から軸方向上側に向かって伸びる。周方向において、各延伸部５１６の位置は、接続片５４の位置と略等しい。各延伸部５１６の上端部は、接続片５４の上端部と、同じまたは軸方向上側に配置される。延伸部５１６の外側面は、接続片５４の内側面と接する。これにより、保持体５１が接続片５４を支持することができ、接続片５４が径方向内側へと倒れることが防止される。

第２外側面５１４には、軸方向に伸びる複数の収容溝部５１７が配置される。第２外側面５１４上において、各収容溝部５１７は、径方向内側に向かって凹む。複数の収容溝部５１７は、それぞれ、第２外側面５１４上に、周方向に並んで配置される。周方向において、各収容溝部５１７の位置は、各接続片５４の位置と、ほぼ等しい。各収容溝部５１７内には、接続片５４の少なくとも一部が配置される。第２外側面５１４の少なくとも一部は、接続片５４と接する。より詳細には、収容溝部５１７を構成する内側面の少なくとも一部は、接続片５４の内側面と接する。第２外側面５１４のうち収容溝部５１７の周方向両側に位置する部位は、電極面部材５３の内側面と接する。すなわち、セグメント５２の表面における電極面部材５３と接続片５４の境界は、封止材料によって覆われる。ここで、封止材料は、保持体５１の一部である。保持体５１は封止材料として機能し、封止部材は境界を覆う。境界が保持体５１（すなわち樹脂材料）によって覆われるため、コミュテータ５の製造時において、境界に別途樹脂を塗布して接続片５４と電極面部材５３との接合部を空気と遮断する工程が不要となる。

収容溝部５１７の下端部と第２外側面５１４との間には、第２段差部５１８が配置される。収容溝部５１７の軸方向下側の縁は第２段差部５１８に接続される。第２段差部５１８の上面は、電極面部材５３の段差部５３２の上面と、略面一である。また、接続片５４の軸方向下側の端部は、第２段差部５１８に当たる。すなわち、接続片５４の軸方向下側の端部は、第２段差部５１８と電極面部材５３の段差部５３２と両方に当たる。これにより、接続片５４が保持体５１に対して、軸方向に位置決めされる。

なお、接続片５４は、第２段差部５１８と電極面部材５３の段差部５３２のいずれか一方のみに当たってもよい。この場合には、接続片５４の径方向の厚み分だけ、電極面部材５３の厚みを薄くするのが望ましい。

また、保持体５１の外側面には、凸部５３４に対応する少なくとも１つの凹部５６が配置される。凸部５３４は、凹部５６内に配置される。より詳細には、第２外側面５１４に、周方向に複数の凹部５６が配置される。各凹部５６の軸方向の位置は、電極面部材５３の凸部５３４の軸方向の位置とほぼ等しい。各凹部５６の周方向の位置は、電極面部材５３の凸部５３４の周方向の位置とほぼ等しい。コミュテータ５が形成される際には、各凹部５６内に、凸部５３４が収容される。これにより、電極面部材５３が保持体５１から径方向外側に抜け出ることが防止される。さらに電極面部材５３が、保持体５１に対して、周方向に移動することが防止される。

なお、コミュテータ５の製造には、インサート成形などの樹脂成型法が用いられるのが好ましい。コミュテータ５の製造工程としては、まず、銅製の板材に対してアルミニウム製（またはアルミニウム合金製）の板材が、超音波接合などによって接合される。接合された板材に対して、プレス加工が施されて成形される。次に、接合された板材がカットされて、複数の接合片を有する電極面部材５３が形成される。さらに、金型内に、複数の電極面部材５３が配置される。このとき、各電極面部材５３および各接続片５４は、治具などによって金型に位置決めがなされる。また、シャフト４の少なくとも一部が、金型内に配置される。好ましくは、シャフト４の外側面に凹凸などの加工が施される。加工が施された場合、当該部位が金型内に位置するように、シャフト４が配置される。次に、金型内に溶融した樹脂が流し込まれる。流し込まれた樹脂は、金型内において固化する。樹脂が固化した後に、金型が取り外される。これにより、保持体５１が形成されると同時に、シャフト４、複数のセグメント５２（複数の電極面部材５３および複数の接合片）並びに保持体５１が一体となったコミュテータ５が形成される。そして、モータ１の組み立て時において、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の導線が、接続片５４に引っ掛けられるとともに、溶接等によって接合される。

以上、本発明にかかる好ましい実施形態について説明してきたが、上記以外にも本発明はさまざまな変形が可能である。

例えば、電極面部材５３は、接続片５４と、超音波溶接以外にも、圧接圧延接合、電子ビームによる溶接などによって、接合されてもよい。電極面部材５３の周方向の幅は、接続片５４の周方向の幅と等しくてもよい。この場合であっても、隣り合うセグメント５２間には保持体５１の一部（すなわち樹脂材料）が入り込むため、セグメント５２同士が互いに接触することが防止される。電極面部材５３の凸部５３４の形状は、様々な形状に変更されてもよい。凸部５３４の径方向内側の端面は、中心軸J1と略平行な面でなくてもよく、湾曲面であってもよい。凸部５３４の上面および下面も、湾曲面であってもよい。

また、導線は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製のもの以外にも、アルミニウムと銅とのクラッド線が用いられてもよい。この場合であっても、コミュテータ５は上述の構造をそのまま用いることができる。

上述したように、各延伸部５１６は、各接合片に対応した位置に、それぞれ配置される。すなわち、延伸部５１６の数は、接続片５４の数と等しい。しかしながら、接続片５４の数が、延伸部５１６の数よりも少なくてもよい。すなわち、１つの延伸部５１６が、２以上の接続片５４と接してもよい。この場合、隣り合う接続片５４は、隙間をあけて配置されるのが望ましい。

本発明は、例えば、ブラシ付モータやエンジンクーリングファンなどに用いることが可能である。

中心軸J1
モータ１
ロータ１１
ハウジング２
ケース２１
バックカバー２２
円盤部２１１
円筒部２１２
上側凹部２１３
貫通孔２１４
上側軸受部２３
マグネット２４
下側凹部２２１
下側軸受部２５
アーマチュア３
コア３１
コイル３２
コアバック３１１
ティース３１２
巻線部３１２１
先端部３１２２
引出線３２１
貫通孔３１１１
シャフト４
コミュテータ５
保持体５１
セグメント５２
電極面部材５３
接続片５４
電極面５３１
段差部５３２
傾斜面５３３
凸部５３４
貫通孔５５
第１内側面５１１
第２内側面５１２
第１外側面５１３
第２外側面５１４
第１段差部５１５
延伸部５１６
収容溝部５１７
第２段差部５１８
凹部５６
回路基板６
コネクタ６１
ブラシプレート６２
ブラシ７
弾性部材８

Claims (10)

1. 軸方向に伸び中心軸の周りに環状に並ぶ複数のセグメントと、
   前記複数のセグメントを保持する絶縁材料製の保持体と、
   からなり、
   前記複数のセグメントの各々は円筒面を周方向に分割して得られる切片である電極面を径方向外側に向けて曝し、
   前記複数のセグメントの前記電極面の包絡面は前記円筒面であり、
   前記電極面の少なくとも一部は、アルミニウムとは融点が異なる良導体材料で覆われ、
   前記セグメントは、前記電極面を有し軸方向に伸びる良導体材料製の電極面部材を有し、
   前記セグメントは、軸方向上方に伸びる棒状若しくは鉤型でアルミニウム若しくはアルミニウム合金製の接続片を有し、
   前記接続片は前記電極面部材に接合され、
   前記セグメントの表面における前記電極面部材と前記接続片の境界は封止材料によって覆われる、
   コミュテータ。
2. 前記境界の少なくとも一部は、前記電極面部材の内側面に位置する、コミュテータ。
3. 請求項２に記載のコミュテータであって、
   前記境界の内、前記電極面部材の内側面に位置しない部位は、前記封止部材によって覆われる、
   コミュテータ。
4. 請求項２または請求項３に記載のコミュテータであって、
   前記内側面には、前記接続片の軸方向下側の端部と軸方向に接する段差部が配置される。
   コミュテータ。
5. 請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のコミュテータであって、
   前記内側面には、径方向内側に向かって伸びる凸部が配置され、
   前記保持体の外側面には、前記凸部に対応する少なくとも１つの凹部が配置され、
   前記凸部が前記凹部内に配置される
   コミュテータ。
6. 請求項５に記載のコミュテータであって、
   前記凸部の軸方向の寸法は、径方向内側に向かうにつれて徐々に大きくなる
   コミュテータ。
7. 請求項５および請求項６のいずれか一項に記載のコミュテータであって、
   径方向において、前記凸部の端部の位置は、前記接続片の内側面の位置と、略同一である。
   コミュテータ。
8. 請求項５から請求項７のいずれか一項に記載のコミュテータであって、
   前記電極面部材の周方向の幅は、前記接続片の周方向の幅よりも、広い
   コミュテータ。
9. 前記保持部材は前記封止材料として機能し、前記封止部材は前記境界を覆う、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のコミュテータ。
10. モータであって、
    アーマチュアと、
    前記アーマチュアに対して軸受機構を介して回転可能に支持されるロータと、
    を備え、
    前記ロータは、
    複数のコイルからなるアーマチュアと、
    シャフト４に固定され、前記コイルを構成する導線の端部が接続される請求項１に記載のコミュテータとを有し、
    前記導線はアルミニウム若しくはアルミニウム合金製であり、
    前記複数のセグメントの前記接続片には、前記導線が融着固定される、
    モータ。

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