JP3994010B2 - 回転電機及び車両用ファンモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機及び車両用ファンモータに係り、特に、複数のセグメントから成る整流子に、正極ブラシ及び負極ブラシが圧接されて給電整流する回転電機及び車両用ファンモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用ファンモータのうち、界磁として永久磁石を用いた車両用ファンモータ（直流電動機）が知られている。この種の車両用ファンモータでは、一般的に偶数個の界磁磁石がモータヨークの内側に互いに対向した状態で固定されており、さらに界磁磁石の内方には、巻線を施した電機子が配置されている。
【０００３】
この場合、例えば四個の界磁磁石を用いて４極の構成とする場合でも、整流用ブラシを２つ（正極ブラシ及び負極ブラシ）にすることができる等の理由により、ティースに波巻き線が施されてスロットから電機子が構成されている。また、電機子の各巻線は、電機子のスロットに対応して奇数個とされた整流子の各セグメントに電気的にそれぞれ接続されている。整流子のセグメントには、正極ブラシ及び負極ブラシが圧接されている。これにより、電機子の各スロットに各ブラシ及びセグメントを介して給電（整流）する構成である。
【０００４】
ところで、このような直流電動機においては、電機子の各スロットに対応して設けられた整流子の各セグメントにブラシを圧接させて給電（整流）する構成であるため、電機子の回転に伴って、同時発生的に同電位の状態とされかつ発生位置が一義的に決定される短絡状態のコイルが生じる（例えば、４極２ブラシの場合には４箇所）。
【０００５】
この短絡状態のコイルとは、図４に示す如く、電機子の積層コアに巻回された巻線（コイル）４０の状態を示すもので、例えば正極ブラシ４２及び負極ブラシ４４が隣接し合う整流子のセグメント４６に跨いで接触しているときは、その各々のセグメント４６（６番セグメントと７番セグメント、及び、１２番セグメントと１番セグメント）は同電位であり電流は流れない。すなわち、短絡した状態であり、この場合の当該整流子セグメント４６に結線されたコイルＡ及びコイルＢを短絡状態のコイルと称しており、整流子のセグメント４６と正極ブラシ４２及び負極ブラシ４４との位置関係によって発生位置が一義的に決定されながら順次生じている。なお、図４においては、電流の流れを模式的に矢印で示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のこの種の車両用ファンモータでは、整流子の複数のセグメント４６の互いのピッチが等間隔であったため、正極ブラシ４２及び負極ブラシ４４が整流子セグメント４６に接触することによって順次発生する前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシ共に同時になり、このため、電機子の各スロットへ給電される電流値が短時間に急激に変化して不均一に乱れる（電流波形の変動幅が大きく凹凸状に変化する）原因であった。
【０００７】
このように正極ブラシ４２及び負極ブラシ４４が整流子セグメントに接触することによって順次発生する前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミングが両ブラシ共に同時になり電流波形の変動幅が大きくなると、電動機の振動や回転トルクの変動又は騒音の発生を招くことになり、このための対策が切望されていた。
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、短絡状態のコイルの発生に起因する電流波形の変動幅を小さくし、これにより振動や騒音を低減する回転電機及び車両用ファンモータを得ることが目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明に係る回転電機は、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと周方向幅が前記基準幅とは異なる少なくとも１組の不等幅セグメントとを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の本発明の回転電機では、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転する。
【００１１】
また、本回転電機において整流子の複数のセグメントは、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、周方向幅が基準幅とは異なる少なくとも１組の不等幅セグメントとを含めて構成されるため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００１２】
しかも、複数のセグメントが、上記の第１の関係式によって規定される基準幅を周方向幅とした基準幅セグメントを含めて構成される。このため、正極のブラシと負極のブラシの各々が基準幅セグメントと不等幅セグメントとを跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００１８】
請求項２に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１に記載の本発明において、前記不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して所定の割合だけ大きくし、他の少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さくしたことを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の本発明の回転電機では、不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅が基準幅に対して所定の割合だけ大きく（以下、便宜上、この不等幅セグメントを「拡幅セグメント」と称する）、他の少なくとも１つの周方向幅が基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さい（以下、便宜上、この不等幅セグメントを「縮幅セグメント」と称する）。このため、これらの拡幅セグメントと縮幅セグメントを除いた他のセグメントの周方向幅を等幅とすることが可能となり、その結果、整流子の設計が容易になる。
【００２０】
請求項３に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記複数の不等幅セグメントの何れか１つと、前記整流子の中心を介して前記何れか１つとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅を異ならせると共に、前記何れか１つの不等幅セグメント及び前記他の１つのセグメントを除いた別のセグメントの周方向幅を、前記整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅を等しくしたことを特徴としている。
【００２１】
請求項３に記載の本発明の回転電機において複数の不等幅セグメントは、そのうちの何れか１つの不等幅セグメントと、整流子の中心を介してこの何れか１つの不等幅セグメントとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅が異なっている。
【００２２】
このため、この何れか１つの不等幅セグメントと他の１つの不等幅セグメントを除いた別のセグメント（すなわち、何れか１つ及び他の１つとは全く別の不等幅セグメントや基準幅セグメント）が等幅であったとしても、確実にブラシと各セグメントとの接触タイミング又は接触解除タイミングが正極のブラシと負極のブラシとで確実にずれる。
【００２３】
一方、例えば、整流子にセグメントを形成するにあたり、セグメント形成前の整流子に刃物で切り込みを形成する。この切り込みの形成には、複数の刃物の各々が整流子の半径方向中心側を向くように連結し、これらの複数の刃物によって一度に複数の切り込みを形成し、更に、切り込み形成後に複数の刃物を整流子から離間させて整流子の中心周りに複数の刃物を回動させるか、若しくは、整流子自体を回動させて、整流子の中心周りの別の位置に複数の切り込みを一度に形成している。
【００２４】
ここで、本発明の回転電機では、何れか１つの不等幅セグメントと他の１つの不等幅セ グメントを除いた別のセグメントは、整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅が等しい。これにより、上述したような別の位置に切り込みを形成する場合には、複数の刃物の各回動角度を個別に調整しなくても、整流子の中心周りに全ての刃物若しくは整流子を所定角度（すなわち、セグメントの周方向幅に対応した角度）だけ一体的に回動させて整流子に切り込みを形成できる。これにより、作業効率が向上する。
【００２５】
請求項４に記載の本発明に係る回転電機は、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、他とは周方向幅が異なる複数の不等幅セグメントを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、を備え、前記複数の不等幅セグメントの何れか１つと、前記整流子の中心を介して前記何れか１つとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅を異ならせると共に、前記何れか１つの不等幅セグメント及び前記他の１つのセグメントを除いた別のセグメントの周方向幅を、前記整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅を等しくした、ことを特徴としている。
【００２６】
請求項４に記載の本発明の回転電機では、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転する。
【００２７】
また、本回転電機において整流子の複数のセグメントは、他とは周方向幅が異なる複数の不等幅セグメントを含めて構成され、これらの不等幅セグメントは他のセグメントとは周方向幅が異なるため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００２８】
さらに、上記のように、少なくとも１組のセグメントは周方向幅が異なるため、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミングがずれる。このため、少なくとも当該１組のセグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００２９】
また、本発明の回転電機において複数の不等幅セグメントは、そのうちの何れか１つの不等幅セグメントと、整流子の中心を介してこの何れか１つの不等幅セグメントとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅が異なっている。
【００３０】
このため、この何れか１つの不等幅セグメントと他の１つの不等幅セグメントを除いた別のセグメント（すなわち、何れか１つ及び他の１つとは全く別の不等幅セグメントや基準幅セグメント）が等幅であったとしても、確実にブラシと各セグメントとの接触タイミング又は接触解除タイミングが正極のブラシと負極のブラシとで確実にずれる。
【００３１】
一方、例えば、整流子にセグメントを形成するにあたり、セグメント形成前の整流子に刃物で切り込みを形成する。この切り込みの形成には、複数の刃物の各々が整流子の半径方向中心側を向くように連結し、これらの複数の刃物によって一度に複数の切り込みを形成し、更に、切り込み形成後に複数の刃物を整流子から離間させて整流子の中心周りに複数の刃物を回動させるか、若しくは、整流子自体を回動させて、整流子の中心周りの別の位置に複数の切り込みを一度に形成している。
【００３２】
ここで、本発明の回転電機では、何れか１つの不等幅セグメントと他の１つの不等幅セグメントを除いた別のセグメントは、整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅が等しい。これにより、上述したような別の位置に切り込みを形成する場合には、複数の刃物の各回動角度を個別に調整しなくても、整流子の中心周りに全ての刃物若 しくは整流子を所定角度（すなわち、セグメントの周方向幅に対応した角度）だけ一体的に回動させて整流子に切り込みを形成できる。これにより、作業効率が向上する。
【００３３】
請求項５に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の本発明において、前記複数のセグメントの各々に対応して形成され、各々に前記巻線の一部が導通状態で係合する複数の爪を備えると共に、前記複数の爪の少なくとも一部を対応する前記セグメントの前記周方向中央から変位した位置に設けたことを特徴としている。
【００３４】
請求項５に記載の本発明の回転電機によれば、複数のセグメントの各々に対応して爪が形成されており、これらの爪に巻線の一部が導通状態で係合することで爪を介してセグメントと巻線とが導通する。
【００３５】
ところで、通常、爪はセグメントの周方向中央部に形成されるが、本発明では少なくとも一部のセグメントの周方向幅が異なるため、単純に各セグメントの周方向中央に爪を形成した場合には、整流子の軸芯周りの爪の間隔に異なる部位が生じる。
【００３６】
ここで、本回転電機では、少なくとも一部の爪は、セグメントの周方向中央から周方向に変位した位置に形成されるため、整流子の軸芯周りの各爪の間隔を等間隔とすることが可能となる。
【００３７】
このように、少なくとも一部の爪をセグメントの周方向中央から周方向に変位した位置に形成して、その結果、整流子の軸芯周りに各爪の間隔を等間隔とすることで、各爪に巻線の一部を結線する際には、整流子（電機子）が一定の角度回転されつつ順次結線される。このため、作業効率が向上し、巻線装置やロボット等により自動的に爪に結線を施す場合には、これらの巻線装置やロボット等の制御が容易となる。
【００３８】
請求項６に記載の本発明に係る回転電機は、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、を備え、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、他とは周方向幅が異なる値に設定された少なくとも１組の不等幅セグメントと、を含めて前記電機子の複数のセグメントを構成すると共に、前記不等幅セグメントの種類の数を（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下に設定する、ことを特徴とする回転電機。
【００３９】
請求項６に記載の本発明の回転電機では、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転する。
【００４０】
また、本回転電機において整流子の複数のセグメントのうち、少なくとも１組のセグメントは周方向幅が異なる不等幅セグメントであるため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００４１】
さらに、上記のように、少なくとも１組のセグメントは周方向幅が異なるため、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミングがずれる。このため、少なくとも当該一組のセグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００４２】
また、本発明に係る回転電機では、各セグメントに対応して設けられた爪に巻線の一部 が導通状態で係合することで爪を介してセグメントと巻線とが導通する。
【００４３】
ところで、通常、爪はセグメントの周方向中央部に形成されるが、本発明では少なくとも一部のセグメントの周方向幅が異なるため、単純に各セグメントの周方向中央に爪を形成した場合には、整流子の軸芯周りの爪の間隔に異なる部位が生じる。
【００４４】
ここで、本回転電機では、何れかの爪が、対応するセグメントの周方向中央から周方向に変位した位置に形成されることで、整流子の軸芯周りの各爪の間隔を等間隔としている。これにより、各爪に巻線の一部を結線する際には、整流子（電機子）が一定の角度回転されつつ順次結線される。このため、作業効率が向上し、巻線装置やロボット等により自動的に爪に結線を施す場合には、これらの巻線装置やロボット等の制御が容易となる。
【００４６】
請求項７に記載の本発明に係る回転電機は、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、を備え、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、他とは周方向幅が異なる値に設定された少なくとも１組の不等幅セグメントと、を含めて前記電機子の複数のセグメントを構成すると共に、前記不等幅セグメントの種類の数を（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下に設定する、ことを特徴としている。
【００４７】
請求項７に記載の本発明の回転電機では、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転する。
【００４８】
また、本回転電機において整流子の複数のセグメントが、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下の種類で周方向幅が異なる少なくとも１組の不等幅セグメントと、を含めて構成される。このため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００４９】
ところで、ブラシが隣接し合う整流子のセグメントを跨いで接触しているときには、その各々のセグメントは同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該セグメントに結線されたコイルが短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って順次発生する。
【００５０】
ここで、本回転電機では、複数のセグメントが、上記の第１の関係式によって規定される基準幅を周方向幅とした基準幅セグメントを含めて構成される。このため、正極のブラシと負極のブラシの各々が基準幅セグメントと不等幅セグメントとを跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上記の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
また、複数のセグメントを構成する不等幅セグメントは上記の第２の関係式で規定される数の種類以下で周方向幅が異なるため、正極のブラシと負極のブラシの各々が跨いで接触するセグメントの少なくとも一方が不等幅セグメントとなれば、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、この不等幅セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、これによっても回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００５１】
請求項８に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の本発明において、（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異ならせた不等幅セグメントを含めて前記複数のセグメントを構成したことを特徴としている。
【００５２】
請求項８に記載の本発明の回転電機では、複数のセグメントが、（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異なる不等幅セグメントを含めて構成される。
【００５３】
ところで、ブラシが隣接し合う整流子のセグメントを跨いで接触しているときには、その各々のセグメントは同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該セグメントに結線されたコイルが短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って順次発生する。
【００５４】
ここで、本回転電機では、複数のセグメントが上述した不等幅セグメントを含めて構成されるため、正極のブラシと負極のブラシの各々が跨いで接触するセグメントの少なくとも一方が不等幅セグメントとなれば、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が両ブラシでずれる。このため、この不等幅セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００５５】
請求項９に記載の本発明に係る車両用ファンモータは、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、他とは周方向幅が異なる少なくとも１組の不等幅セグメントを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、前記回転軸に装着されて前記電機子の回転に伴い回転するファンと、を備え、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、他とは周方向幅が異なる値に設定された少なくとも１組の不等幅セグメントと、を含めて前記電機子の複数のセグメントを構成すると共に、前記不等幅セグメントの種類の数を（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下に設定する、ことを特徴としている。
【００５６】
請求項９に記載の本発明の車両用ファンモータでは、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転してファンが回転する。
【００５７】
また、本車両用ファンモータにおいて整流子の複数のセグメントが、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下の種類で周方向幅が異なる少なくとも１組の不等幅セグメントを含めて構成される。このため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００５８】
ところで、ブラシが隣接し合う整流子のセグメントを跨いで接触しているときには、その各々のセグメントは同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該セグメントに結線されたコイルが短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って順次発生する。
【００５９】
ここで、本車両用ファンモータでは、複数のセグメントが、上記の第１の関係式によって規定される基準幅を周方向幅とした基準幅セグメントを含めて構成される。このため、正極のブラシと負極のブラシの各々が基準幅セグメントと不等幅セグメントとを跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上記の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータの振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
また、複数のセグメントを構成する不等幅セグメントは上記の第２の関係式で規定される数の種類以下で周方向幅が異なるため、正極のブラシと負極のブラシの各々が跨いで接触するセグメントの少なくとも一方が不等幅セグメントとなれば、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、この不等幅セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、これによっても車両用ファンモータの振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００６０】
請求項１０に記載の本発明に係る車両用ファンモータは、請求項９に記載の本発明において、前記不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して所定の割合だけ大きくし、他の少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さくしたことを特徴としている。
【００６１】
請求項１０に記載の本発明の車両用ファンモータでは、不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅が基準幅に対して所定の割合だけ大きく（以下、便宜上、この不等幅セグメントを「拡幅セグメント」と称する）、他の少なくとも１つの周方向幅が基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さい（以下、便宜上、この不等幅セグメントを「縮幅セグメント」と称する）。このため、これらの拡幅セグメントと縮幅セグメントを除いた他のセグメントの周方向幅を等幅とすることが可能となり、その結果、整流子の設計が容易になる。
【００６７】
請求項１１に記載の本発明に係る車両用ファンモータは、請求項９又は請求項１０に記載の本発明において、（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異ならせた不等幅セグメントを含めて前記複数のセグメントを構成したことを特徴としている。
【００６８】
請求項１１に記載の本発明の車両用ファンモータでは、複数のセグメントが、（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異なる不等幅セグメントを含めて構成される。
【００６９】
ところで、ブラシが隣接し合う整流子のセグメントを跨いで接触しているときには、その各々のセグメントは同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該セグメントに結線されたコイルが短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って順次発生する。
【００７０】
ここで、本車両用ファンモータでは、複数のセグメントが上述した不等幅セグメントを含めて構成されるため、正極のブラシと負極のブラシの各々が跨いで接触するセグメントの少なくとも一方が不等幅セグメントとなれば、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が両ブラシでずれる。このため、この不等幅セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータの振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００７１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
【００７２】
図２には本発明の第１の実施の形態に係る回転電機としての車両用ファンモータ１０の全体構成が断面図にて示されている。
【００７３】
車両用ファンモータ１０は、例えばファンとしてのシロッコファンＳを駆動するために適用され、モータヨーク１２の内側には複数（例えば、４個）の界磁磁石１４が所定の間隔で固定されており、さらに界磁磁石１４の内方には、電機子１６が配置されている。
【００７４】
電機子１６は、積層コア１８の中央部に回転軸２０を有しており、さらに、積層コア１８の各ティース間に巻き線が施されてスロット２２が構成されている。本第１の実施の形態においては、スロット２２（ティース）の数は「１２」とされている。
【００７５】
スロット２２のコイル（巻き線）２３は、セグメント２４の数が「１２」とされた整流子２６にそれぞれ対応して接続されている。ここで、図３には、整流子２６の構成が模式的な展開図にて示されている。
【００７６】
この整流子２６には、正極及び負極一対のブラシ２８（なお、図２においては、一方のブラシのみを示してある）が圧接されている。ブラシ２８の幅寸法は、セグメント２４の幅寸法と略同じに形成されており、このブラシ２８と整流子２６によって、電機子１６の各スロット２２（コイル２３）へ給電（整流）する構成である。
【００７７】
ここで、整流子２６は、図１に示す如く「ａ」乃至「１」の各ピッチで隣接する各セグメント２４のうち、正極及び負極一対のブラシ２８が同時に接触するセグメント２４の組み合わせのなかで少なくとも一組のものが、互いに異なるピッチで構成されている。例えば、「ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ＝ｅ＝ｇ＝ｈ＝ｉ＝ｊ＝ｋ」、かつ、「ｆ≠１」とされている。すなわち、図３において、１２番セグメント２４と１番セグメント２４はそのピッチが互いにかつ他のセグメント２４のピッチと異なって構成されている。
【００７８】
次に本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００７９】
上記構成の車両用ファンモータ１０では、正極及び負極一対のブラシ２８が整流子２６の隣接し合うセグメント２４に跨いで接触しているときには、その各々のセグメント２４は同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該整流子セグメント２４に結線されたコイル２３が短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って整流子２６のセグメント２４とブラシ２８との位置関係によって発生位置が一義的に決定されながら順次生じる。
【００８０】
ここで、本第１の実施の形態に係る車両用ファンモータ１０では、整流子２６の各セグメント２４のうち、前述の如く正極及び負極一対のブラシ２８が同時に接触するセグメント２４の組み合わせのなかで少なくとも一組のもの（図１に示す如く、ピッチ「ｆ」のもの及びピッチ「１」のもの）は、互いに異なるピッチで構成されているため、正極及び負極一対のブラシ２８が前記異なるピッチで構成された一組のセグメント２４（例えば、図３に示す如く、１２番セグメント２４と１番セグメント２４）へ跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシ２８でずれることになる（例えば、図３に示す如く、１２番セグメント２４と１番セグメント２４に結線されたコイル２３は、６番セグメント２４と７番セグメント２４による短絡状態のコイル２３に対して短絡状態となるタイミングとその解放タイミングがずれる）。このため、少なくとも当該一組のセグメント２４に結線されたコイル２３（スロット２２）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータ１０の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００８１】
なお、この場合、正極及び負極一対のブラシ２８が同時に接触するセグメント２４の組み合わせのうち一組のものを互いに異なるピッチで構成するに限らず、異なるピッチで構成される組数を更に増やしても良く、全ての組のピッチを異ならせて構成してもよい。このような構成とした場合には、各コイル（スロット２２）へ給電される電流値の変動幅が全体としてより一層小さくなり、車両用ファンモータ１０の振動や回転トルクの変動又は騒音がより一層低減される。
【００８２】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品には前記第１の実施の形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００８３】
（第２の実施の形態）
【００８４】
第２の実施の形態においては、整流子２６の複数のセグメント２４を、（３６０度／セグメント数）の関係式によって周方向幅が規定される「基準幅セグメント」と、前記「基準幅セグメント」に対し周方向幅が１．５％乃至４０％の範囲内で異なる「不等幅セグメント」と、によって構成している。
【００８５】
例えば、図５に示す整流子２６の如く、セグメント２４の数が「１２」とされた場合には、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２９．５°、又はピッチ３０．５°のものが「不等幅セグメント」であり、全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±１．５％の範囲である。
【００８６】
また例えば、図６に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２９．４°、又はピッチ３０．６°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合も全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±２％の範囲である。
【００８７】
また例えば、図７に示す整流子２６の如く、セグメント２４の数が「１２」とされた場合には、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２９°、又はピッチ３１°のものが「不等幅セグメント」であり、全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±３．３％の範囲である。
【００８８】
また例えば、図８に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８．５°、又はピッチ３１．５°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合も全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±５％の範囲である。
【００８９】
また例えば、図９に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合も全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±６．７％の範囲である。
【００９０】
さらに、本第２の実施の形態の変形例として、整流子２６の複数のセグメント２４を、（３６０度／セグメント数）の関係式によって規定される「基準周方向幅」に対し、周方向幅が１．５％乃至４０％の範囲内で異ならせて構成している。
【００９１】
例えば、図１０に示す整流子２６の如く、セグメント２４の数が「１２」とされた場合には、ピッチ３０°が「基準周方向幅」であり、全てのセグメント２４はこの「基準周方向幅」に対し異なって構成されている（ピッチ２８°、２９°、３１°、３２°）。この場合は、全体として４種類のセグメント２４によって構成されている。なおこの場合、「基準周方向幅」に対する各セグメント２４の周方向幅は、±６．７％の範囲である。
【００９２】
次に本第２の実施の形態の作用を説明する。
【００９３】
第２の実施の形態では、整流子２６の複数のセグメント２４は、「基準幅セグメント」とこの「基準幅セグメント」に対し周方向幅が所定範囲内で異なる「不等幅セグメント」とによって構成されているため、又は、所定の「基準周方向幅」に対しその周方向幅が所定範囲内で異なる「不等幅セグメント」によって構成されているため、各セグメント２４への電流切替え周期が不等間隔となり、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。さらに、正極及び負極一対のブラシ２８がそれぞれ前記「基準幅セグメント」と「不等幅セグメント」へ跨いで接触する際には、又は互いに周方向幅が異なる「不等幅セグメント」間へ跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシ２８でずれることになる。このため、少なくとも当該一組のセグメント２４に結線されたコイル２３（スロット２２）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータ１０の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００９４】
ここで、図１１及び図１２には、前述の如く「基準幅セグメント」又は「基準周方向幅」に対し各セグメント２４の周方向幅を異ならせて構成した場合の、磁気加振力の変化特性の実験による測定データが示されている。
【００９５】
このような車両用ファンモータ１０においては、前述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミングに起因した磁気加振力（磁気音）で問題となるのは５ＫＨｚ以下の音である。この図１１及び図１２にて明らかなように、「基準幅セグメント」又は「基準周方向幅」に対し各セグメント２４の周方向幅を異ならせて構成した場合には、すべてのセグメント２４を等ピッチにした場合に比べて大幅に磁気加振力が低減することが解る。
【００９６】
（第３の実施の形態）
【００９７】
第３の実施の形態においては、整流子２６の複数のセグメント２４を、（３６０度／セグメント２４数）の関係式によって周方向幅が規定される「基準幅セグメント」と、（セグメント２４数／２）＋１の関係式によって規定される数以下の種類で前記基準幅セグメントに対し周方向幅が異なる「不等幅セグメント」と、によって構成している。
【００９８】
例えば、図１３に示す整流子２６の如く、セグメント２４の数が「１２」とされた場合には、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。
【００９９】
また例えば、図１４に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合も全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１００】
さらに、この図１４に示す整流子２６は、ピッチ３２°の複数の不等幅セグメントのうち、１つの不等幅セグメントは、整流子２６の中心を介して反対側にピッチ２８°の不等幅セグメントが位置する。
【０１０１】
また、整流子２６の中心を介して反対側にピッチ２８°の不等幅セグメントが位置するピッチ３２°の不等幅セグメントを除いた他のピッチ３２°の不等幅セグメントは、整流子２６の中心を介して反対側に同じピッチ３２°の不等幅セグメントが位置する。
【０１０２】
さらに、整流子２６の中心を介して反対側にピッチ３２°の不等幅セグメントが位置するピッチ２８°の不等幅セグメントを除いた他のピッチ２８°の不等幅セグメントは、整流子２６の中心を介して反対側に同じピッチ２８°の不等幅セグメントが位置する。
【０１０３】
また、上述したピッチ３０°の基準幅セグメントは、整流子２６の中心を介して反対側にピッチ３０°の基準幅セグメントが位置している。
【０１０４】
また例えば、図１５に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２６°、ピッチ３１°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合は全体として４種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１０５】
また例えば、図１６に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、ピッチ２９°、ピッチ３１°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合は全体として５種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１０６】
また例えば、図１７に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２６°、ピッチ２８°、ピッチ２９°、ピッチ３３°、又はピッチ３４°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合は全体として６種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１０７】
また例えば、図１８に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２７°、ピッチ２８°、ピッチ２９°、ピッチ３１°、ピッチ３２°、又はピッチ３３°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合は全体として７種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１０８】
次に本第３の実施の形態の作用を説明する。
【０１０９】
第３の実施の形態では、整流子２６の複数のセグメント２４は、「基準幅セグメント」とこの「基準幅セグメント」に対し周方向幅が異なる所定数種類の「不等幅セグメント」とによって構成されているため、各セグメント２４への電流切替え周期が不等間隔となり、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。さらに、正極及び負極一対のブラシ２８がそれぞれ前記「基準幅セグメント」と「不等幅セグメント」へ跨いで接触する際には、又は互いに周方向幅が異なる「不等幅セグメント」間へ跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシ２８でずれることになる。このため、少なくとも当該一組のセグメント２４に結線されたコイル２３（スロット２２）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータ１０の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【０１１０】
ここで、図１９には、前述の如く「基準幅セグメント」とこの「基準幅セグメント」に対し周方向幅が異なる所定数種類の「不等幅セグメント」とによって構成した場合の、磁気加振力の変化特性の実験による測定データが示されている。
【０１１１】
このような車両用ファンモータ１０においては、前述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミングに起因した磁気加振力（磁気音）で問題となるのは５ＫＨｚ以下の音である。この図１９にて明らかなように、「基準幅セグメント」とこの「基準幅セグメント」に対し周方向幅が異なる所定数種類の「不等幅セグメント」とによって構成した場合には、すべてのセグメント２４を等ピッチにした場合に比べて大幅に磁気加振力が低減することが解る。
【０１１２】
また、例えば、図１４に示す整流子２６のように、整流子２６の中心を介して対向し、且つ、各々のピッチが異なる（３２°と２８°）する一対の不等幅セグメントを除いた他のセグメント２４のピッチを、整流子２６の中心を介して反対側のセグメント２４のピッチと等しくすることで、セグメント２４の形成が容易になる。
【０１１３】
すなわち、整流子２６にセグメント２４を形成するにあたり、セグメント２４形成前の整流子２６に刃物で切り込み３２（図１４参照）を形成する。この切り込み３２の形成には、複数の刃物の各々が整流子２６の半径方向中心側を向くように連結し、これらの複数の刃物によって一度に複数の切り込み３２を形成し、更に、切り込み３２形成後に複数の刃物を整流子２６から離間させたうえで整流子２６の中心周りに複数の刃物を回動させるか、若しくは、整流子２６自体を回動させて整流子２６の中心周りの別の位置に複数の切り込み３２を一度に形成している。
【０１１４】
ここで、上述したように、整流子２６の中心を介して対向し、且つ、各々のピッチが異なる（３２°と２８°）する一対の不等幅セグメントを除いた他のセグメント２４のピッチと、このセグメント２４に対して整流子２６の中心を介して反対側に位置するセグメント２４のピッチが等しいことにより、上述したような別の位置に切り込み３２を形成する場合には、複数の刃物の各回動角度を個別に調整しなくても、整流子２６の中心周りに全ての刃物若しくは整流子２６を他のセグメント２４のピッチに対応した角度だけ一体的に回動させて整流子２６に切り込み３２を形成できる。これにより、作業効率が向上する。
【０１１５】
（第４の実施の形態）
【０１１６】
図２１に示されるように、本実施の形態における整流子２６は前記第２の実施の形態において図１３で示した整流子２６と同様にセグメント２４の数が「１２」でピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１１７】
一方、図２０及び図２１に示されるように、本実施の形態において整流子２６には各セグメント２４に対応して複数の爪３０が形成されている（なお、この爪３０に関しては、上述した各実施の形態においても各整流子２６の各セグメント２４に形成されているが、これまでは特に説明していない）。
【０１１８】
これらの爪３０は整流子２６の各セグメント２４から延出されており、コイル２３を構成する巻線の一部が導通した状態で係合している。これにより、コイル２３と整流子２６の各セグメント２４とが導通している。
【０１１９】
ここで、従来の整流子に形成されていた爪は、基本的にセグメントの周方向中央に形成されているが、本実施の形態において各爪３０はセグメント２４の周方向中央近傍ではあるものの、整流子２６の中心周りに一定角度（本実施の形態のようにセグメント２４が１２ある場合には３０°）の間隔をおいて各セグメント２４から延出されている。
【０１２０】
すなわち、上述したように、図２０（図１３）に示される整流子２６では、不等幅のセグメント２４のピッチは３２°及び２８°であるが、本実施の形態において爪３０は３０°毎に形成されている。したがって、３２°の不等幅のセグメント２４では、その周方向中央よりも右周りに１°ずれた位置に爪３０が形成されている。このため、左周り方向に３２°の不等幅のセグメント２４に隣接するセグメント２４はピッチが３０°であるが、このセグメント２４の周方向中央よりも右周りに１°ずれた位置に爪３０が形成される。さらに、２８°のピッチを有する不等幅のセグメント２４では、この不等幅のセグメント２４の周方向中央よりも右周りに１°ずれた位置に爪３０が形成される。
【０１２１】
但し、この２８°のピッチを有する不等幅のセグメント２４に対して左周り方向に隣接するピッチが３０°のセグメント２４では、爪３０のピッチの関係上、このセグメント２４の周方向中央に爪３０が形成される。
【０１２２】
以上のように、本実施の形態において整流子２６の構成は図１３に示される前記第２の実施の形態と同じであるため、前記第２の実施の形態と基本的に同様の作用を奏し、同様の効果を得る。
【０１２３】
さらに、本実施の形態では、コイル２３を構成する巻線の一部が係合する爪３０は、整流子２６の各セグメント２４のピッチとは基本的に無関係に一定の間隔で形成される。このため、各爪３０へ巻線を順次係合させる際には、整流子２６をその軸芯周りに一定角度回転させることで次の爪３０へ巻線が係合する。これにより、ロボット等の巻線装置の制御が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の構成を示す概略的な断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の全体構成を示す断面図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態に係る整流子の構成を示す模式的な展開図である。
【図４】 従来の整流子の構成を示す模式的な展開図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図７】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図８】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図９】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１０】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の磁気加振力の変化特性の実験による測定データを示す線図である。
【図１２】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の磁気加振力の変化特性の実験による測定データを示す線図である。
【図１３】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１４】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１５】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１６】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１７】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１８】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１９】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の磁気加振力の変化特性の実験による測定データを示す線図である。
【図２０】 本発明の第４の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図２１】 本発明の第４の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０・・・車両用ファンモータ（回転電機）、１２・・・モータヨーク、１４・・・界磁磁石、１６・・・電機子、１８・・・積層コア、２０・・・回転軸、２４・・・セグメント、２６・・・整流子、２８・・・ブラシ、３０・・・爪、Ｓ・・・シロッコファン（ファン）
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機及び車両用ファンモータに係り、特に、複数のセグメントから成る整流子に、正極ブラシ及び負極ブラシが圧接されて給電整流する回転電機及び車両用ファンモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用ファンモータのうち、界磁として永久磁石を用いた車両用ファンモータ（直流電動機）が知られている。この種の車両用ファンモータでは、一般的に偶数個の界磁磁石がモータヨークの内側に互いに対向した状態で固定されており、さらに界磁磁石の内方には、巻線を施した電機子が配置されている。
【０００３】
この場合、例えば四個の界磁磁石を用いて４極の構成とする場合でも、整流用ブラシを２つ（正極ブラシ及び負極ブラシ）にすることができる等の理由により、ティースに波巻き線が施されてスロットから電機子が構成されている。また、電機子の各巻線は、電機子のスロットに対応して奇数個とされた整流子の各セグメントに電気的にそれぞれ接続されている。整流子のセグメントには、正極ブラシ及び負極ブラシが圧接されている。これにより、電機子の各スロットに各ブラシ及びセグメントを介して給電（整流）する構成である。
【０００４】
ところで、このような直流電動機においては、電機子の各スロットに対応して設けられた整流子の各セグメントにブラシを圧接させて給電（整流）する構成であるため、電機子の回転に伴って、同時発生的に同電位の状態とされかつ発生位置が一義的に決定される短絡状態のコイルが生じる（例えば、４極２ブラシの場合には４箇所）。
【０００５】
この短絡状態のコイルとは、図４に示す如く、電機子の積層コアに巻回された巻線（コイル）４０の状態を示すもので、例えば正極ブラシ４２及び負極ブラシ４４が隣接し合う整流子のセグメント４６に跨いで接触しているときは、その各々のセグメント４６（６番セグメントと７番セグメント、及び、１２番セグメントと１番セグメント）は同電位であり電流は流れない。すなわち、短絡した状態であり、この場合の当該整流子セグメント４６に結線されたコイルＡ及びコイルＢを短絡状態のコイルと称しており、整流子のセグメント４６と正極ブラシ４２及び負極ブラシ４４との位置関係によって発生位置が一義的に決定されながら順次生じている。なお、図４においては、電流の流れを模式的に矢印で示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のこの種の車両用ファンモータでは、整流子の複数のセグメント４６の互いのピッチが等間隔であったため、正極ブラシ４２及び負極ブラシ４４が整流子セグメント４６に接触することによって順次発生する前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシ共に同時になり、このため、電機子の各スロットへ給電される電流値が短時間に急激に変化して不均一に乱れる（電流波形の変動幅が大きく凹凸状に変化する）原因であった。
【０００７】
このように正極ブラシ４２及び負極ブラシ４４が整流子セグメントに接触することによって順次発生する前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミングが両ブラシ共に同時になり電流波形の変動幅が大きくなると、電動機の振動や回転トルクの変動又は騒音の発生を招くことになり、このための対策が切望されていた。
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、短絡状態のコイルの発生に起因する電流波形の変動幅を小さくし、これにより振動や騒音を低減する回転電機及び車両用ファンモータを得ることが目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明に係る回転電機は、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと周方向幅が前記基準幅とは異なる少なくとも１組の不等幅セグメントとを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の本発明の回転電機では、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転する。
【００１１】
また、本回転電機において整流子の複数のセグメントは、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、周方向幅が基準幅とは異なる少なくとも１組の不等幅セグメントとを含めて構成されるため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００１２】
しかも、複数のセグメントが、上記の第１の関係式によって規定される基準幅を周方向幅とした基準幅セグメントを含めて構成される。このため、正極のブラシと負極のブラシの各々が基準幅セグメントと不等幅セグメントとを跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００１８】
請求項２に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１に記載の本発明において、前記不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して所定の割合だけ大きくし、他の少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さくしたことを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の本発明の回転電機では、不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅が基準幅に対して所定の割合だけ大きく（以下、便宜上、この不等幅セグメントを「拡幅セグメント」と称する）、他の少なくとも１つの周方向幅が基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さい（以下、便宜上、この不等幅セグメントを「縮幅セグメント」と称する）。このため、これらの拡幅セグメントと縮幅セグメントを除いた他のセグメントの周方向幅を等幅とすることが可能となり、その結果、整流子の設計が容易になる。
【００２０】
請求項３に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記複数の不等幅セグメントの何れか１つと、前記整流子の中心を介して前記何れか１つとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅を異ならせると共に、前記何れか１つの不等幅セグメント及び前記他の１つのセグメントを除いた別のセグメントの周方向幅を、前記整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅を等しくしたことを特徴としている。
【００２１】
請求項３に記載の本発明の回転電機において複数の不等幅セグメントは、そのうちの何れか１つの不等幅セグメントと、整流子の中心を介してこの何れか１つの不等幅セグメントとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅が異なっている。
【００２２】
このため、この何れか１つの不等幅セグメントと他の１つの不等幅セグメントを除いた別のセグメント（すなわち、何れか１つ及び他の１つとは全く別の不等幅セグメントや基準幅セグメント）が等幅であったとしても、確実にブラシと各セグメントとの接触タイミング又は接触解除タイミングが正極のブラシと負極のブラシとで確実にずれる。
【００２３】
一方、例えば、整流子にセグメントを形成するにあたり、セグメント形成前の整流子に刃物で切り込みを形成する。この切り込みの形成には、複数の刃物の各々が整流子の半径方向中心側を向くように連結し、これらの複数の刃物によって一度に複数の切り込みを形成し、更に、切り込み形成後に複数の刃物を整流子から離間させて整流子の中心周りに複数の刃物を回動させるか、若しくは、整流子自体を回動させて、整流子の中心周りの別の位置に複数の切り込みを一度に形成している。
【００２４】
ここで、本発明の回転電機では、何れか１つの不等幅セグメントと他の１つの不等幅セ グメントを除いた別のセグメントは、整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅が等しい。これにより、上述したような別の位置に切り込みを形成する場合には、複数の刃物の各回動角度を個別に調整しなくても、整流子の中心周りに全ての刃物若しくは整流子を所定角度（すなわち、セグメントの周方向幅に対応した角度）だけ一体的に回動させて整流子に切り込みを形成できる。これにより、作業効率が向上する。
【００２５】
請求項４に記載の本発明に係る回転電機は、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、他とは周方向幅が異なる複数の不等幅セグメントを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、を備え、前記複数の不等幅セグメントの何れか１つと、前記整流子の中心を介して前記何れか１つとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅を異ならせると共に、前記何れか１つの不等幅セグメント及び前記他の１つのセグメントを除いた別のセグメントの周方向幅を、前記整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅を等しくした、ことを特徴としている。
【００２６】
請求項４に記載の本発明の回転電機では、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転する。
【００２７】
また、本回転電機において整流子の複数のセグメントは、他とは周方向幅が異なる複数の不等幅セグメントを含めて構成され、これらの不等幅セグメントは他のセグメントとは周方向幅が異なるため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００２８】
さらに、上記のように、少なくとも１組のセグメントは周方向幅が異なるため、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミングがずれる。このため、少なくとも当該１組のセグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００２９】
また、本発明の回転電機において複数の不等幅セグメントは、そのうちの何れか１つの不等幅セグメントと、整流子の中心を介してこの何れか１つの不等幅セグメントとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅が異なっている。
【００３０】
このため、この何れか１つの不等幅セグメントと他の１つの不等幅セグメントを除いた別のセグメント（すなわち、何れか１つ及び他の１つとは全く別の不等幅セグメントや基準幅セグメント）が等幅であったとしても、確実にブラシと各セグメントとの接触タイミング又は接触解除タイミングが正極のブラシと負極のブラシとで確実にずれる。
【００３１】
一方、例えば、整流子にセグメントを形成するにあたり、セグメント形成前の整流子に刃物で切り込みを形成する。この切り込みの形成には、複数の刃物の各々が整流子の半径方向中心側を向くように連結し、これらの複数の刃物によって一度に複数の切り込みを形成し、更に、切り込み形成後に複数の刃物を整流子から離間させて整流子の中心周りに複数の刃物を回動させるか、若しくは、整流子自体を回動させて、整流子の中心周りの別の位置に複数の切り込みを一度に形成している。
【００３２】
ここで、本発明の回転電機では、何れか１つの不等幅セグメントと他の１つの不等幅セグメントを除いた別のセグメントは、整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅が等しい。これにより、上述したような別の位置に切り込みを形成する場合には、複数の刃物の各回動角度を個別に調整しなくても、整流子の中心周りに全ての刃物若 しくは整流子を所定角度（すなわち、セグメントの周方向幅に対応した角度）だけ一体的に回動させて整流子に切り込みを形成できる。これにより、作業効率が向上する。
【００３３】
請求項５に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の本発明において、前記複数のセグメントの各々に対応して形成され、各々に前記巻線の一部が導通状態で係合する複数の爪を備えると共に、前記複数の爪の少なくとも一部を対応する前記セグメントの前記周方向中央から変位した位置に設けたことを特徴としている。
【００３４】
請求項５に記載の本発明の回転電機によれば、複数のセグメントの各々に対応して爪が形成されており、これらの爪に巻線の一部が導通状態で係合することで爪を介してセグメントと巻線とが導通する。
【００３５】
ところで、通常、爪はセグメントの周方向中央部に形成されるが、本発明では少なくとも一部のセグメントの周方向幅が異なるため、単純に各セグメントの周方向中央に爪を形成した場合には、整流子の軸芯周りの爪の間隔に異なる部位が生じる。
【００３６】
ここで、本回転電機では、少なくとも一部の爪は、セグメントの周方向中央から周方向に変位した位置に形成されるため、整流子の軸芯周りの各爪の間隔を等間隔とすることが可能となる。
【００３７】
このように、少なくとも一部の爪をセグメントの周方向中央から周方向に変位した位置に形成して、その結果、整流子の軸芯周りに各爪の間隔を等間隔とすることで、各爪に巻線の一部を結線する際には、整流子（電機子）が一定の角度回転されつつ順次結線される。このため、作業効率が向上し、巻線装置やロボット等により自動的に爪に結線を施す場合には、これらの巻線装置やロボット等の制御が容易となる。
【００３８】
請求項６に記載の本発明に係る回転電機は、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、を備え、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、他とは周方向幅が異なる値に設定された少なくとも１組の不等幅セグメントと、を含めて前記電機子の複数のセグメントを構成すると共に、前記不等幅セグメントの種類の数を（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下に設定する、ことを特徴とする回転電機。
【００３９】
請求項６に記載の本発明の回転電機では、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転する。
【００４０】
また、本回転電機において整流子の複数のセグメントのうち、少なくとも１組のセグメントは周方向幅が異なる不等幅セグメントであるため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００４１】
さらに、上記のように、少なくとも１組のセグメントは周方向幅が異なるため、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミングがずれる。このため、少なくとも当該一組のセグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００４２】
また、本発明に係る回転電機では、各セグメントに対応して設けられた爪に巻線の一部 が導通状態で係合することで爪を介してセグメントと巻線とが導通する。
【００４３】
ところで、通常、爪はセグメントの周方向中央部に形成されるが、本発明では少なくとも一部のセグメントの周方向幅が異なるため、単純に各セグメントの周方向中央に爪を形成した場合には、整流子の軸芯周りの爪の間隔に異なる部位が生じる。
【００４４】
ここで、本回転電機では、何れかの爪が、対応するセグメントの周方向中央から周方向に変位した位置に形成されることで、整流子の軸芯周りの各爪の間隔を等間隔としている。これにより、各爪に巻線の一部を結線する際には、整流子（電機子）が一定の角度回転されつつ順次結線される。このため、作業効率が向上し、巻線装置やロボット等により自動的に爪に結線を施す場合には、これらの巻線装置やロボット等の制御が容易となる。
【００４６】
請求項７に記載の本発明に係る回転電機は、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、を備え、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、他とは周方向幅が異なる値に設定された少なくとも１組の不等幅セグメントと、を含めて前記電機子の複数のセグメントを構成すると共に、前記不等幅セグメントの種類の数を（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下に設定する、ことを特徴としている。
【００４７】
請求項７に記載の本発明の回転電機では、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転する。
【００４８】
また、本回転電機において整流子の複数のセグメントが、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下の種類で周方向幅が異なる少なくとも１組の不等幅セグメントと、を含めて構成される。このため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００４９】
ところで、ブラシが隣接し合う整流子のセグメントを跨いで接触しているときには、その各々のセグメントは同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該セグメントに結線されたコイルが短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って順次発生する。
【００５０】
ここで、本回転電機では、複数のセグメントが、上記の第１の関係式によって規定される基準幅を周方向幅とした基準幅セグメントを含めて構成される。このため、正極のブラシと負極のブラシの各々が基準幅セグメントと不等幅セグメントとを跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上記の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
また、複数のセグメントを構成する不等幅セグメントは上記の第２の関係式で規定される数の種類以下で周方向幅が異なるため、正極のブラシと負極のブラシの各々が跨いで接触するセグメントの少なくとも一方が不等幅セグメントとなれば、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、この不等幅セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、これによっても回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００５１】
請求項８に記載の本発明に係る回転電機は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の本発明において、（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異ならせた不等幅セグメントを含めて前記複数のセグメントを構成したことを特徴としている。
【００５２】
請求項８に記載の本発明の回転電機では、複数のセグメントが、（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異なる不等幅セグメントを含めて構成される。
【００５３】
ところで、ブラシが隣接し合う整流子のセグメントを跨いで接触しているときには、その各々のセグメントは同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該セグメントに結線されたコイルが短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って順次発生する。
【００５４】
ここで、本回転電機では、複数のセグメントが上述した不等幅セグメントを含めて構成されるため、正極のブラシと負極のブラシの各々が跨いで接触するセグメントの少なくとも一方が不等幅セグメントとなれば、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が両ブラシでずれる。このため、この不等幅セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、回転電機の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００５５】
請求項９に記載の本発明に係る車両用ファンモータは、モータヨークと、前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、他とは周方向幅が異なる少なくとも１組の不等幅セグメントを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、前記回転軸に装着されて前記電機子の回転に伴い回転するファンと、を備え、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、他とは周方向幅が異なる値に設定された少なくとも１組の不等幅セグメントと、を含めて前記電機子の複数のセグメントを構成すると共に、前記不等幅セグメントの種類の数を（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下に設定する、ことを特徴としている。
【００５６】
請求項９に記載の本発明の車両用ファンモータでは、整流子を介して電機子の巻線が通電されることで形成される磁界と、モータヨークの内側に固定された界磁磁石が形成する磁界との相互作用により、電機子に対して回転力が生じこの回転力によって電機子が回転してファンが回転する。
【００５７】
また、本車両用ファンモータにおいて整流子の複数のセグメントが、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下の種類で周方向幅が異なる少なくとも１組の不等幅セグメントを含めて構成される。このため、各セグメントへの電流切替え周期が不等間隔となる。これにより、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。
【００５８】
ところで、ブラシが隣接し合う整流子のセグメントを跨いで接触しているときには、その各々のセグメントは同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該セグメントに結線されたコイルが短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って順次発生する。
【００５９】
ここで、本車両用ファンモータでは、複数のセグメントが、上記の第１の関係式によって規定される基準幅を周方向幅とした基準幅セグメントを含めて構成される。このため、正極のブラシと負極のブラシの各々が基準幅セグメントと不等幅セグメントとを跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上記の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータの振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
また、複数のセグメントを構成する不等幅セグメントは上記の第２の関係式で規定される数の種類以下で周方向幅が異なるため、正極のブラシと負極のブラシの各々が跨いで接触するセグメントの少なくとも一方が不等幅セグメントとなれば、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシでずれる。このため、この不等幅セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、これによっても車両用ファンモータの振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００６０】
請求項１０に記載の本発明に係る車両用ファンモータは、請求項９に記載の本発明において、前記不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して所定の割合だけ大きくし、他の少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さくしたことを特徴としている。
【００６１】
請求項１０に記載の本発明の車両用ファンモータでは、不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅が基準幅に対して所定の割合だけ大きく（以下、便宜上、この不等幅セグメントを「拡幅セグメント」と称する）、他の少なくとも１つの周方向幅が基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さい（以下、便宜上、この不等幅セグメントを「縮幅セグメント」と称する）。このため、これらの拡幅セグメントと縮幅セグメントを除いた他のセグメントの周方向幅を等幅とすることが可能となり、その結果、整流子の設計が容易になる。
【００６７】
請求項１１に記載の本発明に係る車両用ファンモータは、請求項９又は請求項１０に記載の本発明において、（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異ならせた不等幅セグメントを含めて前記複数のセグメントを構成したことを特徴としている。
【００６８】
請求項１１に記載の本発明の車両用ファンモータでは、複数のセグメントが、（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異なる不等幅セグメントを含めて構成される。
【００６９】
ところで、ブラシが隣接し合う整流子のセグメントを跨いで接触しているときには、その各々のセグメントは同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該セグメントに結線されたコイルが短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って順次発生する。
【００７０】
ここで、本車両用ファンモータでは、複数のセグメントが上述した不等幅セグメントを含めて構成されるため、正極のブラシと負極のブラシの各々が跨いで接触するセグメントの少なくとも一方が不等幅セグメントとなれば、ブラシの接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち、上述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が両ブラシでずれる。このため、この不等幅セグメントに結線されたコイル（スロット）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータの振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００７１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
【００７２】
図２には本発明の第１の実施の形態に係る回転電機としての車両用ファンモータ１０の全体構成が断面図にて示されている。
【００７３】
車両用ファンモータ１０は、例えばファンとしてのシロッコファンＳを駆動するために適用され、モータヨーク１２の内側には複数（例えば、４個）の界磁磁石１４が所定の間隔で固定されており、さらに界磁磁石１４の内方には、電機子１６が配置されている。
【００７４】
電機子１６は、積層コア１８の中央部に回転軸２０を有しており、さらに、積層コア１８の各ティース間に巻き線が施されてスロット２２が構成されている。本第１の実施の形態においては、スロット２２（ティース）の数は「１２」とされている。
【００７５】
スロット２２のコイル（巻き線）２３は、セグメント２４の数が「１２」とされた整流子２６にそれぞれ対応して接続されている。ここで、図３には、整流子２６の構成が模式的な展開図にて示されている。
【００７６】
この整流子２６には、正極及び負極一対のブラシ２８（なお、図２においては、一方のブラシのみを示してある）が圧接されている。ブラシ２８の幅寸法は、セグメント２４の幅寸法と略同じに形成されており、このブラシ２８と整流子２６によって、電機子１６の各スロット２２（コイル２３）へ給電（整流）する構成である。
【００７７】
ここで、整流子２６は、図１に示す如く「ａ」乃至「１」の各ピッチで隣接する各セグメント２４のうち、正極及び負極一対のブラシ２８が同時に接触するセグメント２４の組み合わせのなかで少なくとも一組のものが、互いに異なるピッチで構成されている。例えば、「ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ＝ｅ＝ｇ＝ｈ＝ｉ＝ｊ＝ｋ」、かつ、「ｆ≠１」とされている。すなわち、図３において、１２番セグメント２４と１番セグメント２４はそのピッチが互いにかつ他のセグメント２４のピッチと異なって構成されている。
【００７８】
次に本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００７９】
上記構成の車両用ファンモータ１０では、正極及び負極一対のブラシ２８が整流子２６の隣接し合うセグメント２４に跨いで接触しているときには、その各々のセグメント２４は同電位であり電流は流れず短絡した状態であり、この場合の当該整流子セグメント２４に結線されたコイル２３が短絡状態のコイルとなり、電機子の回転に伴って整流子２６のセグメント２４とブラシ２８との位置関係によって発生位置が一義的に決定されながら順次生じる。
【００８０】
ここで、本第１の実施の形態に係る車両用ファンモータ１０では、整流子２６の各セグメント２４のうち、前述の如く正極及び負極一対のブラシ２８が同時に接触するセグメント２４の組み合わせのなかで少なくとも一組のもの（図１に示す如く、ピッチ「ｆ」のもの及びピッチ「１」のもの）は、互いに異なるピッチで構成されているため、正極及び負極一対のブラシ２８が前記異なるピッチで構成された一組のセグメント２４（例えば、図３に示す如く、１２番セグメント２４と１番セグメント２４）へ跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシ２８でずれることになる（例えば、図３に示す如く、１２番セグメント２４と１番セグメント２４に結線されたコイル２３は、６番セグメント２４と７番セグメント２４による短絡状態のコイル２３に対して短絡状態となるタイミングとその解放タイミングがずれる）。このため、少なくとも当該一組のセグメント２４に結線されたコイル２３（スロット２２）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータ１０の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００８１】
なお、この場合、正極及び負極一対のブラシ２８が同時に接触するセグメント２４の組み合わせのうち一組のものを互いに異なるピッチで構成するに限らず、異なるピッチで構成される組数を更に増やしても良く、全ての組のピッチを異ならせて構成してもよい。このような構成とした場合には、各コイル（スロット２２）へ給電される電流値の変動幅が全体としてより一層小さくなり、車両用ファンモータ１０の振動や回転トルクの変動又は騒音がより一層低減される。
【００８２】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品には前記第１の実施の形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００８３】
（第２の実施の形態）
【００８４】
第２の実施の形態においては、整流子２６の複数のセグメント２４を、（３６０度／セグメント数）の関係式によって周方向幅が規定される「基準幅セグメント」と、前記「基準幅セグメント」に対し周方向幅が１．５％乃至４０％の範囲内で異なる「不等幅セグメント」と、によって構成している。
【００８５】
例えば、図５に示す整流子２６の如く、セグメント２４の数が「１２」とされた場合には、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２９．５°、又はピッチ３０．５°のものが「不等幅セグメント」であり、全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±１．５％の範囲である。
【００８６】
また例えば、図６に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２９．４°、又はピッチ３０．６°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合も全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±２％の範囲である。
【００８７】
また例えば、図７に示す整流子２６の如く、セグメント２４の数が「１２」とされた場合には、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２９°、又はピッチ３１°のものが「不等幅セグメント」であり、全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±３．３％の範囲である。
【００８８】
また例えば、図８に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８．５°、又はピッチ３１．５°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合も全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±５％の範囲である。
【００８９】
また例えば、図９に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合も全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。なお、この場合、「基準幅セグメント」に対する「不等幅セグメント」の周方向幅は、±６．７％の範囲である。
【００９０】
さらに、本第２の実施の形態の変形例として、整流子２６の複数のセグメント２４を、（３６０度／セグメント数）の関係式によって規定される「基準周方向幅」に対し、周方向幅が１．５％乃至４０％の範囲内で異ならせて構成している。
【００９１】
例えば、図１０に示す整流子２６の如く、セグメント２４の数が「１２」とされた場合には、ピッチ３０°が「基準周方向幅」であり、全てのセグメント２４はこの「基準周方向幅」に対し異なって構成されている（ピッチ２８°、２９°、３１°、３２°）。この場合は、全体として４種類のセグメント２４によって構成されている。なおこの場合、「基準周方向幅」に対する各セグメント２４の周方向幅は、±６．７％の範囲である。
【００９２】
次に本第２の実施の形態の作用を説明する。
【００９３】
第２の実施の形態では、整流子２６の複数のセグメント２４は、「基準幅セグメント」とこの「基準幅セグメント」に対し周方向幅が所定範囲内で異なる「不等幅セグメント」とによって構成されているため、又は、所定の「基準周方向幅」に対しその周方向幅が所定範囲内で異なる「不等幅セグメント」によって構成されているため、各セグメント２４への電流切替え周期が不等間隔となり、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。さらに、正極及び負極一対のブラシ２８がそれぞれ前記「基準幅セグメント」と「不等幅セグメント」へ跨いで接触する際には、又は互いに周方向幅が異なる「不等幅セグメント」間へ跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシ２８でずれることになる。このため、少なくとも当該一組のセグメント２４に結線されたコイル２３（スロット２２）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータ１０の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【００９４】
ここで、図１１及び図１２には、前述の如く「基準幅セグメント」又は「基準周方向幅」に対し各セグメント２４の周方向幅を異ならせて構成した場合の、磁気加振力の変化特性の実験による測定データが示されている。
【００９５】
このような車両用ファンモータ１０においては、前述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミングに起因した磁気加振力（磁気音）で問題となるのは５ＫＨｚ以下の音である。この図１１及び図１２にて明らかなように、「基準幅セグメント」又は「基準周方向幅」に対し各セグメント２４の周方向幅を異ならせて構成した場合には、すべてのセグメント２４を等ピッチにした場合に比べて大幅に磁気加振力が低減することが解る。
【００９６】
（第３の実施の形態）
【００９７】
第３の実施の形態においては、整流子２６の複数のセグメント２４を、（３６０度／セグメント２４数）の関係式によって周方向幅が規定される「基準幅セグメント」と、（セグメント２４数／２）＋１の関係式によって規定される数以下の種類で前記基準幅セグメントに対し周方向幅が異なる「不等幅セグメント」と、によって構成している。
【００９８】
例えば、図１３に示す整流子２６の如く、セグメント２４の数が「１２」とされた場合には、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。
【００９９】
また例えば、図１４に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合も全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１００】
さらに、この図１４に示す整流子２６は、ピッチ３２°の複数の不等幅セグメントのうち、１つの不等幅セグメントは、整流子２６の中心を介して反対側にピッチ２８°の不等幅セグメントが位置する。
【０１０１】
また、整流子２６の中心を介して反対側にピッチ２８°の不等幅セグメントが位置するピッチ３２°の不等幅セグメントを除いた他のピッチ３２°の不等幅セグメントは、整流子２６の中心を介して反対側に同じピッチ３２°の不等幅セグメントが位置する。
【０１０２】
さらに、整流子２６の中心を介して反対側にピッチ３２°の不等幅セグメントが位置するピッチ２８°の不等幅セグメントを除いた他のピッチ２８°の不等幅セグメントは、整流子２６の中心を介して反対側に同じピッチ２８°の不等幅セグメントが位置する。
【０１０３】
また、上述したピッチ３０°の基準幅セグメントは、整流子２６の中心を介して反対側にピッチ３０°の基準幅セグメントが位置している。
【０１０４】
また例えば、図１５に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２６°、ピッチ３１°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合は全体として４種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１０５】
また例えば、図１６に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、ピッチ２９°、ピッチ３１°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合は全体として５種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１０６】
また例えば、図１７に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２６°、ピッチ２８°、ピッチ２９°、ピッチ３３°、又はピッチ３４°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合は全体として６種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１０７】
また例えば、図１８に示す整流子２６の如く、ピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２７°、ピッチ２８°、ピッチ２９°、ピッチ３１°、ピッチ３２°、又はピッチ３３°のものが「不等幅セグメント」であり、この場合は全体として７種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１０８】
次に本第３の実施の形態の作用を説明する。
【０１０９】
第３の実施の形態では、整流子２６の複数のセグメント２４は、「基準幅セグメント」とこの「基準幅セグメント」に対し周方向幅が異なる所定数種類の「不等幅セグメント」とによって構成されているため、各セグメント２４への電流切替え周期が不等間隔となり、一定の周波数に磁気加振力が集中することがない。さらに、正極及び負極一対のブラシ２８がそれぞれ前記「基準幅セグメント」と「不等幅セグメント」へ跨いで接触する際には、又は互いに周方向幅が異なる「不等幅セグメント」間へ跨いで接触する際には、その接触タイミング又は接触解除タイミング、すなわち前述の短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミング（短絡状態から通電状態に切り替わるタイミング）が、両ブラシ２８でずれることになる。このため、少なくとも当該一組のセグメント２４に結線されたコイル２３（スロット２２）へ給電される電流値の電流波形の変動幅は小さくなる。したがって、車両用ファンモータ１０の振動や回転トルクの変動又は騒音が低減される。
【０１１０】
ここで、図１９には、前述の如く「基準幅セグメント」とこの「基準幅セグメント」に対し周方向幅が異なる所定数種類の「不等幅セグメント」とによって構成した場合の、磁気加振力の変化特性の実験による測定データが示されている。
【０１１１】
このような車両用ファンモータ１０においては、前述した短絡状態のコイルの発生タイミングとその解放タイミングに起因した磁気加振力（磁気音）で問題となるのは５ＫＨｚ以下の音である。この図１９にて明らかなように、「基準幅セグメント」とこの「基準幅セグメント」に対し周方向幅が異なる所定数種類の「不等幅セグメント」とによって構成した場合には、すべてのセグメント２４を等ピッチにした場合に比べて大幅に磁気加振力が低減することが解る。
【０１１２】
また、例えば、図１４に示す整流子２６のように、整流子２６の中心を介して対向し、且つ、各々のピッチが異なる（３２°と２８°）する一対の不等幅セグメントを除いた他のセグメント２４のピッチを、整流子２６の中心を介して反対側のセグメント２４のピッチと等しくすることで、セグメント２４の形成が容易になる。
【０１１３】
すなわち、整流子２６にセグメント２４を形成するにあたり、セグメント２４形成前の整流子２６に刃物で切り込み３２（図１４参照）を形成する。この切り込み３２の形成には、複数の刃物の各々が整流子２６の半径方向中心側を向くように連結し、これらの複数の刃物によって一度に複数の切り込み３２を形成し、更に、切り込み３２形成後に複数の刃物を整流子２６から離間させたうえで整流子２６の中心周りに複数の刃物を回動させるか、若しくは、整流子２６自体を回動させて整流子２６の中心周りの別の位置に複数の切り込み３２を一度に形成している。
【０１１４】
ここで、上述したように、整流子２６の中心を介して対向し、且つ、各々のピッチが異なる（３２°と２８°）する一対の不等幅セグメントを除いた他のセグメント２４のピッチと、このセグメント２４に対して整流子２６の中心を介して反対側に位置するセグメント２４のピッチが等しいことにより、上述したような別の位置に切り込み３２を形成する場合には、複数の刃物の各回動角度を個別に調整しなくても、整流子２６の中心周りに全ての刃物若しくは整流子２６を他のセグメント２４のピッチに対応した角度だけ一体的に回動させて整流子２６に切り込み３２を形成できる。これにより、作業効率が向上する。
【０１１５】
（第４の実施の形態）
【０１１６】
図２１に示されるように、本実施の形態における整流子２６は前記第２の実施の形態において図１３で示した整流子２６と同様にセグメント２４の数が「１２」でピッチ３０°のものが「基準幅セグメント」であり、ピッチ２８°、又はピッチ３２°のものが「不等幅セグメント」であり、全体として３種類のセグメント２４によって構成されている。
【０１１７】
一方、図２０及び図２１に示されるように、本実施の形態において整流子２６には各セグメント２４に対応して複数の爪３０が形成されている（なお、この爪３０に関しては、上述した各実施の形態においても各整流子２６の各セグメント２４に形成されているが、これまでは特に説明していない）。
【０１１８】
これらの爪３０は整流子２６の各セグメント２４から延出されており、コイル２３を構成する巻線の一部が導通した状態で係合している。これにより、コイル２３と整流子２６の各セグメント２４とが導通している。
【０１１９】
ここで、従来の整流子に形成されていた爪は、基本的にセグメントの周方向中央に形成されているが、本実施の形態において各爪３０はセグメント２４の周方向中央近傍ではあるものの、整流子２６の中心周りに一定角度（本実施の形態のようにセグメント２４が１２ある場合には３０°）の間隔をおいて各セグメント２４から延出されている。
【０１２０】
すなわち、上述したように、図２０（図１３）に示される整流子２６では、不等幅のセグメント２４のピッチは３２°及び２８°であるが、本実施の形態において爪３０は３０°毎に形成されている。したがって、３２°の不等幅のセグメント２４では、その周方向中央よりも右周りに１°ずれた位置に爪３０が形成されている。このため、左周り方向に３２°の不等幅のセグメント２４に隣接するセグメント２４はピッチが３０°であるが、このセグメント２４の周方向中央よりも右周りに１°ずれた位置に爪３０が形成される。さらに、２８°のピッチを有する不等幅のセグメント２４では、この不等幅のセグメント２４の周方向中央よりも右周りに１°ずれた位置に爪３０が形成される。
【０１２１】
但し、この２８°のピッチを有する不等幅のセグメント２４に対して左周り方向に隣接するピッチが３０°のセグメント２４では、爪３０のピッチの関係上、このセグメント２４の周方向中央に爪３０が形成される。
【０１２２】
以上のように、本実施の形態において整流子２６の構成は図１３に示される前記第２の実施の形態と同じであるため、前記第２の実施の形態と基本的に同様の作用を奏し、同様の効果を得る。
【０１２３】
さらに、本実施の形態では、コイル２３を構成する巻線の一部が係合する爪３０は、整流子２６の各セグメント２４のピッチとは基本的に無関係に一定の間隔で形成される。このため、各爪３０へ巻線を順次係合させる際には、整流子２６をその軸芯周りに一定角度回転させることで次の爪３０へ巻線が係合する。これにより、ロボット等の巻線装置の制御が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の構成を示す概略的な断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の全体構成を示す断面図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態に係る整流子の構成を示す模式的な展開図である。
【図４】 従来の整流子の構成を示す模式的な展開図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図７】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図８】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図９】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１０】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の磁気加振力の変化特性の実験による測定データを示す線図である。
【図１２】 本発明の第２の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の磁気加振力の変化特性の実験による測定データを示す線図である。
【図１３】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１４】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１５】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１６】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１７】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１８】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図１９】 本発明の第３の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の磁気加振力の変化特性の実験による測定データを示す線図である。
【図２０】 本発明の第４の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の整流子の一例を示す概略的な断面図である。
【図２１】 本発明の第４の実施の形態に係る車両用ファンモータ（回転電機）の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０・・・車両用ファンモータ（回転電機）、１２・・・モータヨーク、１４・・・界磁磁石、１６・・・電機子、１８・・・積層コア、２０・・・回転軸、２４・・・セグメント、２６・・・整流子、２８・・・ブラシ、３０・・・爪、Ｓ・・・シロッコファン（ファン）
Claims (11)
- モータヨークと、
前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、
巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと周方向幅が前記基準幅とは異なる少なくとも１組の不等幅セグメントとを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、
前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、
を備える回転電機。 - 前記不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して所定の割合だけ大きくし、他の少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
- 前記複数の不等幅セグメントの何れか１つと、前記整流子の中心を介して前記何れか１つとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅を異ならせると共に、前記何れか１つの不等幅セグメント及び前記他の１つのセグメントを除いた別のセグメントの周方向幅を、前記整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅を等しくしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
- モータヨークと、
前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、
巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、他とは周方向幅が異なる複数の不等幅セグメントを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、
前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、
を備え、前記複数の不等幅セグメントの何れか１つと、前記整流子の中心を介して前記何れか１つとは反対側に位置する他の１つの不等幅セグメントとの各周方向幅を異ならせると共に、前記何れか１つの不等幅セグメント及び前記他の１つのセグメントを除いた別のセグメントの周方向幅を、前記整流子の中心を介して反対側に位置するセグメントの周方向幅を等しくした、
ことを特徴とする回転電機。 - 前記複数のセグメントの各々に対応して形成され、各々に前記巻線の一部が導通状態で係合する複数の爪を備えると共に、前記複数の爪の少なくとも一部を対応する前記セグメントの前記周方向中央から変位した位置に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の回転電機。
- モータヨークと、
前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、
巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、他とは周方向幅が異なる少なくとも１組の不等幅セグメントを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、
前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、
前記複数のセグメントの各々に対応して形成され、各々に前記巻線の一部が導通状態で係合すると共に、何れかが対応する前記セグメントの前記周方向に沿った中央から変位した位置に設けられることで、前記周方向に沿った互いに等間隔で形成された複数の爪と、
を備える回転電機。 - モータヨークと、
前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、
巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、
前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、
を備え、
周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、
他とは周方向幅が異なる値に設定された少なくとも１組の不等幅セグメントと、
を含めて前記電機子の複数のセグメントを構成すると共に、前記不等幅セグメントの種類の数を（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下に設定する、
ことを特徴とする回転電機。 - （３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異ならせた不等幅セグメントを含めて前記複数のセグメントを構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の回転電機。
- モータヨークと、
前記モータヨークの内側に固定された界磁磁石と、
巻線が巻回された積層コアの中央部に回転軸を有し、他とは周方向幅が異なる少なくとも１組の不等幅セグメントを含めて構成された複数のセグメントを有する整流子が前記回転軸に装着された電機子と、
前記整流子を中心に対向配置され、前記電機子の前記整流子に摺接する複数のブラシと、
前記回転軸に装着されて前記電機子の回転に伴い回転するファンと、
を備え、
周方向幅が（３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に設定された基準幅セグメントと、
他とは周方向幅が異なる値に設定された少なくとも１組の不等幅セグメントと、
を含めて前記電機子の複数のセグメントを構成すると共に、前記不等幅セグメントの種類の数を（セグメント数／２）＋１の第２の関係式で規定される数以下に設定する、
ことを特徴とする車両用ファンモータ。 - 前記不等幅セグメントのうち、少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して所定の割合だけ大きくし、他の少なくとも１つの周方向幅を前記基準幅に対して前記所定の割合と同じ割合だけ小さくしたことを特徴とする請求項９に記載の車両用ファンモータ。
- （３６０度／セグメント数）の第１の関係式によって規定される基準幅に対して周方向幅を１．５％乃至４０％の範囲で異ならせた不等幅セグメントを含めて前記複数のセグメントを構成したことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の車両用ファンモータ。
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