JP4806656B2 - 電機子及び直流モータ - Google Patents

Description

本発明は、電機子及び直流モータに関するものである。

従来、直流モータの電機子においては、巻線と整流子とが電気的に接続される。そして、このような直流モータ（電機子）としては、電機子コアに巻回された巻線から延びる導線の端末部（自由端）が整流子のセグメントにおける接続部に接続されたものがある（例えば、特許文献１参照）。尚、上記直流モータ（電機子）では、導線の端末部と整流子の接続部とが巻線上（軸方向から見て巻線と重なる位置）で接続されている。
特開２００３−２９９２９２号公報

しかしながら、上記したような直流モータ（電機子）では、導線の端末部と整流子の接続部とが巻線上（軸方向から見て巻線と重なる位置）で接続（はんだ付け等）されるため、その接続の際に巻線が邪魔となり、巻線の損傷（短絡）が懸念される。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、巻線の損傷を防止しながら、接続作業を容易に行うことができる電機子及び直流モータを提供することにある。

請求項１に記載の発明では、放射状に延びる複数のティース部を有する電機子コアと、前記電機子コアに装着されたインシュレータと、前記インシュレータが装着された前記電機子コアの各ティース部に巻回された巻線を構成する導線と、複数のセグメント及び該セグメントから延出する接続部を有する整流子とを備えた電機子において、前記インシュレータには、前記ティース部の径方向内側にずれた位置で前記導線の電気的に接続される２つの端末部を圧入保持可能な保持部が設けられ、前記２つの端末部は、前記保持部に圧入保持された状態で前記接続部に当接されて電気的に接続された。

同構成によれば、インシュレータには、ティース部の径方向内側にずれた位置で導線の電気的に接続される２つの端末部を圧入保持可能な保持部が設けられる。そして、２つの端末部は、保持部に圧入保持された状態で接続部に当接されて電気的に接続されるため、２つの端末部が接続される前に移動してしまうことが防止され、且つ、２つの端末部と接続部との接続の際にティース部に巻回された巻線が邪魔になることが防止される。その結果、巻線の損傷（短絡）を防止しながら、接続作業を容易に行うことができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電機子において、前記保持部の反圧入方向側には、反圧入方向に向かうほど開口を広くするための傾斜部が形成された。
同構成によれば、保持部の反圧入方向側には、反圧入方向に向かうほど径方向の開口を広くするための傾斜部が形成されるため、端末部を保持部に圧入保持させる際の端末部の径方向の位置決めを容易とすることができる。即ち、端末部の径方向の位置決め精度が低くても、端末部が傾斜部にて案内されるため、端末部を保持部に容易に圧入保持させることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の電機子において、前記保持部は、径方向に３つ並設される第１〜第３の保持壁よりなり、前記第１の保持壁と前記第２の保持壁との間に一方の端末部が圧入保持され、前記第２の保持壁と前記第３の保持壁との間に他方の端末部が圧入保持された。

同構成によれば、保持部は、径方向に３つ並設される第１〜第３の保持壁よりなり、第１の保持壁と第２の保持壁との間に一方の端末部が圧入保持され、第２の保持壁と第３の保持壁との間に他方の端末部が圧入保持されるため、各端末部に対してそれぞれ一対の保持壁を別々に（即ち４つ）設ける場合に比べて、保持壁の数を少なくすることができる。これにより、径方向の大型化を抑制することができる。又、同構成によれば、２つの端末部が径方向に並んで配置されるため、例えば、２つの端末部を軸方向に並べて保持する構成とした場合に比べて、軸方向の小型化を図ることが可能となる。

請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電機子において、前記保持部は、前記接続部との接続位置を挟む両側で前記端末部を圧入保持可能に形成された。

同構成によれば、端末部は接続部との接続位置を挟む両側で保持部に圧入保持され、その移動が防止されるとともに、接続部との接続位置では圧入保持されないため、端末部と接続部とを電気的に接続する際の溶接時に保持部に熱が伝わり難く、該保持部が変形してしまう（溶ける）といったことが低減される。

請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電機子において、前記導線は、前記巻線と複数の前記巻線を繋ぐ渡り線とを連続して構成するものであって、前記保持部は、前記ティース部毎に対応して設けられ、前記２つの端末部が圧入保持されていない前記保持部には、前記渡り線に繋がる直前の前記巻線の一部である端巻線が圧入保持され、その端巻線は前記保持部に圧入保持された状態で前記接続部に当接されて電気的に接続された。

同構成によれば、導線は、巻線と複数の巻線を繋ぐ渡り線とを連続して構成するものであるため、前記渡り線がないものに比べて、電機子全体の端末部の数が低減される。よって、例えば、導線の数、導線を切断する回数、保持部に圧入保持させる回数等を低減することができる。又、保持部は、ティース部毎に対応して設けられ、２つの端末部はどの保持部に圧入保持させてもよいため、それらの周方向の位置決めが不要となる。詳しくは、１つのティース部に対応した位置にのみ保持部を形成すると、その保持部と対応した位置から導線を配置し始めるなど周方向の位置決めが必要となるが、これが不要となる。更に、２つの端末部が圧入保持されていない保持部には、渡り線に繋がる直前の巻線の一部である端巻線が圧入保持される。そして、その端巻線は、保持部に圧入保持された状態で接続部に当接されて電気的に接続されるため、端巻線が接続される前に移動してしまうことが防止され、且つ、端巻線と接続部との接続の際にティース部に巻回された巻線が邪魔になることが防止される。その結果、巻線の損傷（短絡）を防止しながら、接続作業を容易に行うことができる。

請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の電機子において、前記渡り線は、前記電機子コアにおける前記整流子が配置される側の軸方向反対側に配置された。
同構成によれば、渡り線は、電機子コアにおける整流子が配置される側（即ち導線（端末部や端巻線）と接続部とが接続される側）の軸方向反対側に配置されるため、導線（端末部や端巻線）と接続部との接続の際に渡り線が邪魔になることが防止される。よって、渡り線の損傷を防止しながら、接続作業を容易に行うことができる。

請求項７に記載の発明では、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電機子と、前記整流子に押圧接触される給電用ブラシと前記電機子コアを囲うように配置される複数のマグネットとを有する固定子とを備えた。

同構成によれば、直流モータにおいて、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。

本発明によれば、巻線の損傷を防止しながら、接続作業を容易に行うことができる電機子及び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の形態を図１〜図１４に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の直流モータ１０１は、固定子１０２と電機子（回転子）１０３とを備えている。固定子１０２は、略筒形状のヨークハウジング１０４と、該ヨークハウジング１０４の内周面に等角度間隔で固着された複数（本実施形態では６つ）のマグネット１０５とを備えている。本実施の形態では、マグネット１０５は６個（６極）設けられ、磁極数が６とされている。

電機子１０３は、図１及び図２に示すように、回転軸１０６と、該回転軸１０６に固定された電機子コア１０７と、同じく回転軸１０６に固定された整流子１０８等とを備える。電機子１０３は、図２に示すように、回転軸１０６の両端側がヨークハウジング１０４を含むハウジング（詳しくはヨークハウジング１０４及びその開口部を塞ぐエンドハウジングＥ）に保持された軸受Ｇにて回転可能に支持されている。尚、この状態で整流子１０８の外周には前記エンドハウジングＥに保持され給電を行うための陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂが摺接可能に押圧接触される。又、この状態で電機子コア１０７はマグネット１０５と対向して周囲を囲まれるように配置される。

電機子コア１０７は回転軸１０６を中心として放射状に延びる８個のティース部としてのティースＴ１〜Ｔ８を有し、該ティースＴ１〜Ｔ８間にはそれぞれスロットＳ１〜Ｓ８が形成されている（図１及び図４（ａ）参照）。

詳述すると、電機子コア１０７は、図５に示すように、前記ティースＴ１〜Ｔ８の基端部を周方向に連結する周方向連結部１０７ａと、回転軸１０６が内嵌される環状の固定部１０７ｂと、周方向連結部１０７ａの周方向の一部（各ティースＴ１〜Ｔ８間の周方向位置）から径方向内側に延出し周方向連結部１０７ａと固定部１０７ｂとを連結する径方向連結部１０７ｃとを備える。

電機子コア１０７における整流子１０８が配置される側である軸方向一端側（図２中、上側）にはインシュレータＸ（図５参照）が装着され、軸方向他端側（図２中、下側）にはインシュレータＹ（図６参照）が装着されている。

インシュレータＸには、図５に示すように、前記周方向連結部１０７ａを覆う環状被覆部Ｘａ（図７参照）と、ティースＴ１〜Ｔ８を覆うティース被覆部Ｘｂとが設けられ、更に、環状被覆部Ｘａにおける各ティースＴ１〜Ｔ８の径方向内側にずれた位置には保持部Ｘｃが設けられている。このインシュレータＸは、樹脂製であって、前記各部（環状被覆部Ｘａ、ティース被覆部Ｘｂ、保持部Ｘｃ）が一体形成されている。

環状被覆部Ｘａは、周方向連結部１０７ａを軸方向から覆う軸方向被覆部Ｘｅと、周方向連結部１０７ａにおける外周面（隣り合うティースＴ１〜Ｔ８の間）を径方向から覆う径方向被覆部Ｘｆとを有する。径方向被覆部Ｘｆは、周方向に隣り合うティースＴ１〜Ｔ８の間の中央ほど径方向外側に突出すべく軸方向から見て角状に形成され、その角に径方向内側に凹設された形状で軸方向に延びる溝Ｘｇが形成されている。尚、前記角状の角度は正八角形に対応した角度である。又、溝Ｘｇは略円弧形状に凹設されている。

又、本実施の形態の保持部Ｘｃは、図５及び図７に示すように、環状被覆部Ｘａ上に立設されるとともに、径方向に３つ並設される第１〜第３の保持壁Ｘ１〜Ｘ３よりなる。さらに詳しくは、最も径方向外側にある第１の保持壁Ｘ１は、軸方向から見て径方向直交方向に長い形状であって、その径方向直交方向の幅が、ティースＴ１〜Ｔ８の基端部の径方向直交方向の幅より僅かに大きく設定されている。又、径方向中間位置にある第２の保持壁Ｘ２は、径方向直交方向に一対形成され、その径方向直交方向の幅が第１の保持壁Ｘ１の径方向直交方向の幅より僅かに小さく設定されている。又、最も径方向内側にある第３の保持壁Ｘ３は、径方向直交方向に一対形成され、その径方向直交方向の幅が第２の保持壁Ｘ２の径方向直交方向の幅より僅かに小さく設定されている。又、第２及び第３の保持壁Ｘ２，Ｘ３は、図７に示すように、第１の保持壁Ｘ１の径方向中間位置から第３の保持壁Ｘ３の径方向内側端部までの径方向に渡って軸方向に凹設された形状の連続凹部Ｘｈが形成されることで軸方向から見て径方向直交方向に一対とされている。又、連続凹部Ｘｈが形成されることで、第１の保持壁Ｘ１には、径方向内側から径方向中間位置まで延びる凹部Ｘｉが形成されることになる。尚、この連続凹部Ｘｈは、第１の保持壁Ｘ１と第２の保持壁Ｘ２との径方向の間や、第２の保持壁Ｘ２と第３の保持壁Ｘ３との径方向の間より軸方向に深く、即ち段差を有して底面が低く形成されている。

又、保持部Ｘｃ、詳しくは第２及び第３の保持壁Ｘ２，Ｘ３の軸方向上端側（反圧入方向側）には、上端方向（反圧入方向）に向かうほど開口を広くするための傾斜部Ｘ２ａ，Ｘ３ａが形成されている。第２の保持壁Ｘ２の傾斜部Ｘ２ａは、図９に示すように、上端方向に向かうほど第１の保持壁Ｘ１から径方向に離間するように形成されている。第３の保持壁Ｘ３の傾斜部Ｘ３ａは、図９に示すように、上端方向に向かうほど第２の保持壁Ｘ２から径方向に離間するように形成されている。又、本実施の形態の第３の保持壁Ｘ３は、第１及び第２の保持壁Ｘ１，Ｘ２より高さが低く形成されることで、第２の保持壁Ｘ２と第３の保持壁Ｘ３との間の深部に繋がる開放エリアが広くされている。

又、第１〜第３の保持壁Ｘ１〜Ｘ３における径方向直交方向端部の径方向内側は、Ｒ形状とされている。
インシュレータＹには、図６に示すように、前記周方向連結部１０７ａを覆う環状被覆部Ｙａと、ティースＴ１〜Ｔ８を覆うティース被覆部Ｙｂとが設けられている。又、環状被覆部Ｙａにおける各ティースＴ１〜Ｔ８の径方向内側にずれた位置には軸方向に突出した外側壁Ｙｃが設けられ、環状被覆部Ｙａの内縁にはで略円筒状に軸方向に突出した内側壁Ｙｄが設けられている。尚、本実施の形態では、外側壁Ｙｃ及び内側壁Ｙｄがガイド部を構成している。このインシュレータＹは、樹脂製であって、前記各部（環状被覆部Ｙａ、ティース被覆部Ｙｂ、外側壁Ｙｃ及び内側壁Ｙｄ）が一体形成されている。

環状被覆部Ｙａは、周方向連結部１０７ａを軸方向から覆う軸方向被覆部Ｙｅと、周方向連結部１０７ａにおける外周面（隣り合うティースＴ１〜Ｔ８の間）を径方向から覆う径方向被覆部Ｙｆとを有する。径方向被覆部Ｙｆは、周方向に隣り合うティースＴ１〜Ｔ８の間の中央ほど径方向外側に突出すべく軸方向から見て角状に形成され、その角に径方向内側に凹設された形状で軸方向に延びる溝Ｙｇが形成されている。尚、前記角状の角度は正八角形に対応した角度である。又、溝Ｙｇは略円弧形状に凹設されている。

そして、電機子１０３には、インシュレータＸ，Ｙが装着された電機子コア１０７のティースＴ１〜Ｔ８に（スロットＳ１〜Ｓ８内を通るように）集中巻にて巻回された巻線Ｍ１〜Ｍ８と、複数の巻線Ｍ１〜Ｍ８を繋ぐ渡り線１１０（図２、図１１及び図１２参照）とを連続して構成する導線Ｄが設けられている。尚、図４（ａ）は、電機子１０３を平面状に展開した模式図である。又、巻線Ｍ１〜Ｍ８は、ティースＴ１〜Ｔ８に巻回されることで該ティースＴ１〜Ｔ８の径方向に全体的に配設されるものであって、（ティースＴ１〜Ｔ８に対して）緊縛力を有するように配設されるものである。又、渡り線１１０は、周方向に複数配置されるティースＴ１〜Ｔ８の２つを結ぶように少なくとも１つの前記ティースを跨いで（越えて）配設されるものであって、（軸直交方向に対して）緊張力を有するように配設されるものである。

即ち、本実施の形態の導線Ｄは、例えば、まずティースＴ１に集中巻にて巻回されて巻線Ｍ１を構成し、次にティースＴ８，Ｔ７を跨いでティースＴ６まで達する渡り線１１０を構成し、次にティースＴ６に集中巻にて巻回されて巻線Ｍ６を構成するといったパターンを繰り返して設けられる（図１２参照）。尚、図１２は、前述したような導線Ｄの配設工程における途中段階を図示している。又、本実施の形態では、図１に示すように、一本の導線Ｄにおける両端部である２つの端末部Ｄａ，ＤｂがティースＴ４（巻線Ｍ４）と対応した位置で電気的に接続されることになる。即ち、最初に巻回される巻線Ｍ１の巻回開始端に繋がる端末部Ｄａは、渡り線１１０によってティースＴ４と対応した位置に配置され（図１２参照）、最後に巻回される巻線Ｍ４の巻回終了端となる端末部Ｄｂは、そのままティースＴ４に対応した位置に配置され、それら端末部Ｄａ，Ｄｂが電気的に接続されることで１つの閉ループが構成されることになる。

ここで、２つの前記端末部Ｄａ，Ｄｂは、前記保持部Ｘｃに圧入保持される。
詳しくは、まず巻回前の導線Ｄにおける端末部Ｄａは、図９に示すように、フライヤ装置におけるフォーマＦ（径方向に駆動可能な治具）にて第１の保持壁Ｘ１と第２の保持壁Ｘ２との径方向の間の開口（傾斜部Ｘ２ａ付近）に誘導され、更に図示しない圧入治具にて押圧されて第１の保持壁Ｘ１と第２の保持壁Ｘ２との間に圧入保持される。そして、（最後に巻回される巻線Ｍ４の）巻回後の導線Ｄにおける端末部Ｄｂは、図１０に示すように、フライヤ装置におけるフォーマＦにて第２の保持壁Ｘ２と第３の保持壁Ｘ３との径方向の間の開口（傾斜部Ｘ３ａ付近）に誘導され、更に図示しない圧入治具にて押圧されて第２の保持壁Ｘ２と第３の保持壁Ｘ３との間に圧入保持される（図８参照）。尚、本実施の形態では、端末部Ｄａ，Ｄｂは、連続凹部Ｘｈを除くその両側（径方向直交方向の両側）で保持部Ｘｃに圧入保持される。又、（端末部Ｄｂを除く）巻線Ｍ４は、第１の保持壁Ｘ１の径方向外側でティースＴ４に巻回され、該第１の保持壁Ｘ１にて径方向内側への移動が規制される。即ち、ティースＴ４における導線Ｄは、第１の保持壁Ｘ１（保持部Ｘｃ）によって２つの端末部Ｄａ，Ｄｂと巻線Ｍ４（端末部Ｄｂを除く）とに径方向に分離されている。

又、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂが圧入保持されていない（即ちティースＴ１〜Ｔ３，Ｔ５〜Ｔ８に対応した）保持部Ｘｃには、渡り線１１０に繋がる直前の巻線Ｍ１〜Ｍ３，Ｍ５〜Ｍ８の一部（最後のひと巻き）である端巻線Ｍａが圧入保持される。詳しくは、前記端巻線Ｍａは、フライヤ装置におけるフォーマＦにて第１の保持壁Ｘ１と第２の保持壁Ｘ２との径方向の間の開口（傾斜部Ｘ２ａ付近）に誘導され、更に図示しない圧入治具にて押圧されて第１の保持壁Ｘ１と第２の保持壁Ｘ２との間に圧入保持される（図８及び９参照）。尚、本実施の形態では、端巻線Ｍａは、連続凹部Ｘｈを除くその両側（径方向直交方向の両側）で保持部Ｘｃに圧入保持される。又、（端巻線Ｍａを除く）巻線Ｍ１〜Ｍ３，Ｍ５〜Ｍ８は、第１の保持壁Ｘ１の径方向外側でＴ１〜Ｔ３，Ｔ５〜Ｔ８に巻回され、該第１の保持壁Ｘ１にて径方向内側への移動が規制される。即ち、ティースＴ１〜Ｔ３，Ｔ５〜Ｔ８における導線Ｄは、第１の保持壁Ｘ１（保持部Ｘｃ）によって端巻線Ｍａと巻線Ｍ１〜Ｍ３，Ｍ５〜Ｍ８（端巻線Ｍａを除く）とに径方向に分離されている。

又、各渡り線１１０は、前記保持部Ｘｃ上を避けて配置される。本実施の形態では、図２、図１１及び図１２に示すように、各渡り線１１０は、電機子コア１０７における軸方向他端側（整流子１０８が配置される側の軸方向反対側）に配置される。各渡り線１１０は、ガイド部（外側壁Ｙｃ及び内側壁Ｙｄ）によって、ティースＴ１〜Ｔ８より径方向内側で周方向に沿って案内される。詳しくは、各渡り線１１０は、外側壁Ｙｃによって径方向外側への移動が規制され、内側壁Ｙｄによって径方向内側への移動が規制される。

又、導線Ｄにおいて前記端末部Ｄａや前記端巻線Ｍａ（前記軸方向一端側）と前記渡り線１１０（前記軸方向他端側）とを連結する導線連結部Ｍｃ（図１１参照）は前記溝Ｘｇ，Ｙｇに配置（略半分が収容）される。

整流子１０８は、図２に示すように、整流子本体１１１と短絡部材１１２とからなる。整流子本体１１１は、略円筒形状の本体絶縁材１１３と、本体絶縁材１１３の外周面に周方向に２４個配設されるセグメント１〜２４（図４（ａ）参照）とを備える。尚、このセグメント１〜２４は本体絶縁材１１３の外周で略円筒状をなし、その径方向外側から前記陽極側及び陰極側ブラシ１０９ａ，１０９ｂが当接（押圧接触）されることになる。

短絡部材１１２は、整流子本体１１１の軸方向端部に固定され、図４（ａ）に示すように、２４個のセグメント１〜２４を１２０度間隔に電気的に接続し、例えば、セグメント１，９，１７の組や、セグメント５，１３，２１の組を短絡された（同電位）状態とする。詳しくは、短絡部材１１２は、図３に示すように、絶縁層（絶縁紙）１１４を挟む２つの層にそれぞれ２４個ずつ配置された短絡片１１５，１１６を備える。一方（図３中、紙面手前側の層）の各短絡片１１５は、そ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（図３中、時計回り方向）に６０°ずれるように形成されている。又、他方（図３中、紙面奥側の層であって、破線で示す）の各短絡片１１６は、その径方向内側端部が径方向外側端部に対して周方向他方（図３中、反時計回り方向）に６０°ずれるように形成されている。そして、２つの層の各短絡片１１５，１１６は、互いに径方向内側端部同士、及び径方向外側端部同士が（絶縁層１１４を挟まずに）それぞれ電気的に接続されている。これにより、短絡部材１１２における短絡片１１５，１１６の径方向外側端部は、１２０度間隔に電気的に接続されることになる。そして、短絡部材１１２は、その各径方向外側端部がセグメント１〜２４にそれぞれ電気的に接続されるように整流子本体１１１に固定されている。又、本実施の形態では、他方（図３中、紙面奥側の層であって、破線で示す）の短絡片１１６における径方向外側端部に前記セグメント１〜２４から径方向外側に延出する接続部１１６ａが形成されている。この接続部１１６ａは、２４個の短絡片１１６において、周方向に３つおきに（即ち全体で８個）形成されている。又、本実施の形態の接続部１１６ａは、図１３及び図１４に示すように、その基端側で軸方向（電機子コア１０７側）に屈曲され、さらに径方向外側に延出するように屈曲されている。

そして、接続部１１６ａは、図２、図１３、及び図１４に示すように、整流子１０８を回転軸１０６に固定することで保持部Ｘｃに圧入保持された状態の端末部Ｄａ，Ｄｂ及び端巻線Ｍａとそれぞれ当接されて、電気的に接続される。尚、本実施の形態では、接続部１１６ａは、図１及び図１３に示すように、軸方向から見て連続凹部Ｘｈと対応した周方向位置に配置される。即ち、前記保持部Ｘｃは、連続凹部Ｘｈを有する（第１の保持壁Ｘ１に径方向内側から径方向中間位置まで延びる凹部Ｘｉが形成されることと、第２及び第３の保持壁Ｘ２、Ｘ３が、径方向直交方向に一対形成される）ことによって、接続部１１６ａとの接続位置を挟む両側で端末部Ｄａ，Ｄｂ及び端巻線Ｍａを圧入保持していることになる。又、本実施の形態では、図１３及び図１４に示すように、接続部１１６ａを端末部Ｄａ，Ｄｂ及び端巻線Ｍａにそれぞれ当接させた状態で図示しないレーザ光照射装置のレーザ光を上方から照射してそれらを溶接している。又、図１、図２、図１３及び図１４では、溶接される前の（溶けて変形していない）接続部１１６ａ、端末部Ｄａ，Ｄｂ及び端巻線Ｍａを図示している。

このように構成された電機子１０３においては、前記巻線Ｍ１〜Ｍ８は、全部で１つの閉ループを構成する。尚、本実施の形態の巻線Ｍ１〜Ｍ８は、Ｍ１、Ｍ４、Ｍ７、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ８、Ｍ３、Ｍ６、Ｍ１…の順で閉ループを構成している。即ち、図４（ａ）における巻線Ｍ１〜Ｍ８によって形成される回路を視覚的に分かり易く展開すると図４（ｂ）のようになる。

次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）インシュレータＸには、ティースＴ４の径方向内側にずれた位置で導線Ｄの電気的に接続される２つの端末部Ｄａ，Ｄｂを圧入保持可能な保持部Ｘｃが設けられる。そして、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂは、保持部Ｘｃに圧入保持された状態で接続部１１６ａに当接されて電気的に接続（溶接）されるため、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂが接続される前に移動してしまうことが防止され、且つ、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂと接続部１１６ａとの接続の際にティースＴ４に巻回された巻線Ｍ４が邪魔になることが防止される。その結果、巻線Ｍ４の損傷（短絡）を防止しながら、接続作業を容易に行うことができる。又、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂは保持部Ｘｃに圧入保持されるため、圧入保持されない場合に比べて、接続部１１６ａとの剥離が低減される。

（２）保持部Ｘｃは、径方向に３つ並設される第１〜第３の保持壁Ｘ１〜Ｘ３よりなり、第１の保持壁Ｘ１と第２の保持壁Ｘ２との間に一方の端末部Ｄａが圧入保持され、第２の保持壁Ｘ２と第３の保持壁Ｘ３との間に他方の端末部Ｄｂが圧入保持される。よって、各端末部Ｄａ，Ｄｂに対してそれぞれ一対の保持壁を別々に（即ち径方向に４つ）設ける場合に比べて、保持壁の数を少なくすることができる。これにより、径方向の大型化を抑制することができる。又、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂが径方向に並んで配置されるため、例えば、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂを軸方向に並べて保持する構成とした場合に比べて、軸方向の小型化を図ることが可能となる。

（３）保持部Ｘｃ、詳しくは第２及び第３の保持壁Ｘ２，Ｘ３の軸方向上端側（反圧入方向側）には、上端方向（反圧入方向）に向かうほど開口を広くするための傾斜部Ｘ２ａ，Ｘ３ａが形成されるため、端末部Ｄａ，Ｄｂを保持部Ｘｃに圧入保持させる際の端末部Ｄａ，Ｄｂの径方向の位置決めを容易とすることができる。即ち、端末部Ｄａ，Ｄｂの径方向の位置決め精度が低くても、端末部Ｄａ，Ｄｂが傾斜部Ｘ２ａ，Ｘ３ａにて案内されるため、端末部Ｄａ，Ｄｂを保持部Ｘｃ（第１の保持壁Ｘ１と第２の保持壁Ｘ２との間、及び、第２の保持壁Ｘ２と第３の保持壁Ｘ３との間）に容易に圧入保持させることができる。

（４）端末部Ｄａ，Ｄｂは、接続部１１６ａとの接続位置を挟む両側で保持部Ｘｃに圧入保持され、その移動が防止される。又、端末部Ｄａ，Ｄｂは、接続部１１６ａとの接続位置では圧入保持されないため、端末部Ｄａ，Ｄｂと接続部１１６ａとを電気的に接続する際の溶接時に保持部Ｘｃ（インシュレータＸ）に熱が伝わり難く、該保持部Ｘｃ（インシュレータＸ）が変形してしまう（溶ける）といったことが低減される。又、本実施の形態では、端末部Ｄａ，Ｄｂは、接続部１１６ａとの接続位置において連続凹部Ｘｈによって軸方向にも浮いた状態とされるため、端末部Ｄａ，Ｄｂと接続部１１６ａとを電気的に接続する際の溶接時にインシュレータＸに熱が更に伝わり難く、該インシュレータＸが変形してしまう（溶ける）といったことが更に低減される。

（５）導線Ｄは、巻線Ｍ１〜Ｍ８と複数の巻線Ｍ１〜Ｍ８を繋ぐ渡り線１１０とを連続して構成するものであるため、渡り線１１０がないものに比べて、電機子１０３全体の端末部Ｄａ，Ｄｂの数が低減される。よって、例えば、導線Ｄの数（本実施の形態では１本）、製造時に導線Ｄを切断する回数、保持部Ｘｃに圧入保持させる回数等を低減することができる。

又、保持部Ｘｃは、ティースＴ１〜Ｔ８毎に対応して設けられ、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂは、どの保持部Ｘｃに圧入保持させてもよいため、それらの周方向の位置決めが不要となる。詳しくは、１つのティースに対応した位置にのみ保持部Ｘｃを形成すると、その保持部Ｘｃと対応した位置から導線Ｄ（端末部Ｄａ）を配置し始めるなど周方向の位置決めが必要となるが、これが不要となる。

更に、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂが圧入保持されていない保持部Ｘｃには、渡り線１１０に繋がる直前の巻線Ｍ１〜Ｍ３，Ｍ５〜Ｍ８の一部である端巻線Ｍａが圧入保持される。そして、その端巻線Ｍａは、保持部Ｘｃに圧入保持された状態で接続部１１６ａに当接されて電気的に接続されるため、端巻線Ｍａが接続される前に移動してしまうことが防止され、且つ、端巻線Ｍａと接続部１１６ａとの接続の際にもティースＴ１〜Ｔ３，Ｔ５〜Ｔ８に巻回された巻線Ｍ１〜Ｍ３，Ｍ５〜Ｍ８が邪魔になることが防止される。その結果、巻線Ｍ１〜Ｍ３，Ｍ５〜Ｍ８の損傷（短絡）を防止しながら、接続作業を容易に行うことができる。

（６）渡り線１１０は、電機子コア１０７における整流子１０８が配置される側（即ち導線Ｄ（端末部Ｄａ，Ｄｂや端巻線Ｍａ）と接続部１１６ａとが接続される側）の軸方向反対側に配置されるため、導線Ｄ（端末部Ｄａ，Ｄｂや端巻線Ｍａ）と接続部１１６ａとの接続の際に渡り線１１０が邪魔になることが防止される。よって、渡り線１１０の損傷を防止しながら、接続作業を容易に行うことができる。

上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂ（端巻線Ｍａ）は、先に保持部Ｘｃに圧入保持され、その後、接続部１１６ａと当接されて電気的に接続されるとしたが、保持部Ｘｃに圧入保持された状態で接続部１１６ａに当接されて電気的に接続されれば他の構成に変更してもよい。例えば、図１５に示すように、先に整流子１０８を配置して接続部１１６ａを保持部Ｘｃと対応した位置に配置しておき、その後、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂ（端巻線Ｍａ）を保持部Ｘｃに圧入保持させるとともに接続部１１６ａに当接させ電気的に接続するようにしてもよい。

・上記実施の形態では、保持部Ｘｃは、径方向に３つ並設される第１〜第３の保持壁Ｘ１〜Ｘ３よりなるとしたが、接続部１１６ａと対応した位置で端末部Ｄａ，Ｄｂ（端巻線Ｍａ）を圧入保持可能な構成であれば、他の構成に変更してもよい。例えば、各端末部Ｄａ，Ｄｂに対してそれぞれ一対の保持壁を別々に（即ち径方向に４つ）設けた構成としてもよい。又、第３の保持壁Ｘ３を省略し、第１の保持壁Ｘ１と第２の保持壁Ｘ２との間に２つの端末部Ｄａ，Ｄｂを軸方向に並べて圧入保持させる構成としてもよい。又、２つの端末部Ｄａ，Ｄｂを周方向に並べて圧入保持させる保持部に変更してもよい。

・上記実施の形態では、保持部Ｘｃ、詳しくは第２及び第３の保持壁Ｘ２，Ｘ３の軸方向上端側（反圧入方向側）には、上端方向（反圧入方向）に向かうほど開口を広くするための傾斜部Ｘ２ａ，Ｘ３ａが形成されるとしたが、これに限定されず、例えば、第１の保持壁Ｘ１にも同様の機能を果たす傾斜部を形成してもよいし、全ての傾斜部を省略してもよい。

・上記実施の形態では、保持部Ｘｃは、接続部１１６ａとの接続位置を挟む両側で端末部Ｄａ，Ｄｂ（端巻線Ｍａ）を圧入保持し、接続部１１６ａとの接続位置では端末部Ｄａ，Ｄｂ（端巻線Ｍａ）を圧入保持しない構成としたが、これに限定されず、接続部１１６ａとの接続位置でも端末部Ｄａ，Ｄｂ（端巻線Ｍａ）を圧入保持する構成としてもよい。又、上記実施の形態では、保持部Ｘｃ（連続凹部Ｘｈ含む）は、接続部１１６ａとの接続位置において端末部Ｄａ，Ｄｂ（端巻線Ｍａ）を軸方向に浮かせた状態とする構成としたが、これに限定されず、接続部１１６ａとの接続位置でも軸方向に（インシュレータＸと）当接する構成としてもよい。

・上記実施の形態では、複数の巻線Ｍ１〜Ｍ８と巻線Ｍ１〜Ｍ８同士を繋ぐ渡り線１１０とは一本の導線Ｄによって連続して構成されるとしたが、これに限定されず、例えば、巻線Ｍ１〜Ｍ８毎に独立した（切断された）導線としてもよい。尚、この場合、上記実施の形態の端巻線Ｍａはなくなり、各保持部Ｘｃに各導線の端末部Ｄａ，Ｄｂが圧入保持されることになる。このようにすると、例えば、複数の巻線を同時に巻回するといったことが可能となる。

・上記実施の形態では、保持部Ｘｃは、ティースＴ１〜Ｔ８毎に対応して（即ち８個）設けられるとしたが、１つのティース（上記実施の形態の場合、ティースＴ４）に対応した位置にのみ保持部Ｘｃを設けてもよい。尚、この場合、端巻線Ｍａを他の構成によって配置する必要がある。

・上記実施の形態では、渡り線１１０は、電機子コア１０７における整流子１０８が配置される側（即ち導線Ｄ（端末部Ｄａ，Ｄｂや端巻線Ｍａ）と接続部１１６ａとが接続される側）の軸方向反対側に配置されるとしたが、これに限定されず、電機子コア１０７における整流子１０８が配置される側に配置してもよい。尚、この場合、渡り線１１０は、保持部Ｘｃ上を避けて、例えば第１の保持壁Ｘ１より径方向外側に配置することが望ましい。又、このようにした場合、勿論、インシュレータＹのガイド部（外側壁Ｙｃ及び内側壁Ｙｄ）等を形成しなくてもよい。

・上記実施の形態では、インシュレータＸに保持部Ｘｃが一体形成されるとしたが、これらは別体で設けてもよい。
・上記実施の形態の短絡部材１１２は、所定のセグメント同士を電気的に接続することができれば、他の構成のものに変更してもよい。

・上記実施の形態では、整流子１０８の接続部１１６ａが短絡部材１１２（その短絡片１１６）に形成されるとしたが、整流子のセグメントから延出する構成であれば、これに限定されず、例えば、整流子本体１１１のセグメントに一体形成された接続部としてもよい。又、接続部１１６ａは、セグメントから径方向外側に延出する形状であるとしたが、これに限定されず、軸方向に延出した形状としてもよい。

・上記実施の形態では、マグネット１０５の数が６、スロットＳ１〜Ｓ８の数が８、セグメント１〜２４の数が２４であるとしたが、これに限定されず、それぞれの値を変更して実施してもよい。例えば、マグネットの数を８、スロットの数を９、セグメントの数を３６とした直流モータや、マグネットの数を１０、スロットの数を１２、セグメントの数を６０とした直流モータ等に具体化してもよい。

本実施の形態におけるモータの概略構成図。 本実施の形態におけるモータの要部断面図。 本実施の形態における短絡部材の平面図。 （ａ）本実施の形態の電機子を平面状に展開して説明するための説明図。（ｂ）本実施の形態の電機子の巻線によって形成される回路図。 本実施の形態の軸方向一端側のインシュレータ及び電機子コアの平面図。 本実施の形態の軸方向他端側のインシュレータ及び電機子コアの底面図。 本実施の形態における電機子を説明するための要部拡大斜視図。 本実施の形態における電機子を説明するための要部拡大斜視図。 本実施の形態のインシュレータ及び製造方法を説明するための模式図。 本実施の形態のインシュレータ及び製造方法を説明するための模式図。 本実施の形態における電機子を説明するための要部拡大底面図。 本実施の形態における電機子を説明するための斜視図。 本実施の形態における電機子を説明するための要部拡大斜視図。 本実施の形態におけるモータの要部断面図。 別例における電機子を説明するための要部拡大斜視図。

符号の説明

１〜２４…セグメント、１０２…固定子、１０３…電機子、１０５…マグネット、１０７…電機子コア、１０８…整流子、１０９ａ，１０９ｂ…陽極側及び陰極側ブラシ（給電用ブラシ）、１１０…渡り線、１１６ａ…接続部、Ｄ…導線、Ｄａ，Ｄｂ…端末部、Ｍ１〜Ｍ８…巻線、Ｍａ…端巻線、Ｔ１〜Ｔ８…ティース（ティース部）、Ｘ…インシュレータ、Ｘ１〜Ｘ３…第１〜第３の保持壁、Ｘ２ａ，Ｘ３ａ…傾斜部、Ｘｃ…保持部。

Claims (7)

1. 放射状に延びる複数のティース部を有する電機子コアと、
   前記電機子コアに装着されたインシュレータと、
   前記インシュレータが装着された前記電機子コアの各ティース部に巻回された巻線を構成する導線と、
   複数のセグメント及び該セグメントから延出する接続部を有する整流子と
   を備えた電機子において、
   前記インシュレータには、前記ティース部の径方向内側にずれた位置で前記導線の電気的に接続される２つの端末部を圧入保持可能な保持部が設けられ、
   前記２つの端末部は、前記保持部に圧入保持された状態で前記接続部に当接されて電気的に接続された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、
   前記保持部の反圧入方向側には、反圧入方向に向かうほど開口を広くするための傾斜部が形成されたことを特徴とする電機子。
3. 請求項１又は２に記載の電機子において、
   前記保持部は、径方向に３つ並設される第１〜第３の保持壁よりなり、
   前記第１の保持壁と前記第２の保持壁との間に一方の端末部が圧入保持され、
   前記第２の保持壁と前記第３の保持壁との間に他方の端末部が圧入保持されたことを特徴とする電機子。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電機子において、
   前記保持部は、前記接続部との接続位置を挟む両側で前記端末部を圧入保持可能に形成されたことを特徴とする電機子。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電機子において、
   前記導線は、前記巻線と複数の前記巻線を繋ぐ渡り線とを連続して構成するものであって、
   前記保持部は、前記ティース部毎に対応して設けられ、
   前記２つの端末部が圧入保持されていない前記保持部には、前記渡り線に繋がる直前の前記巻線の一部である端巻線が圧入保持され、その端巻線は前記保持部に圧入保持された状態で前記接続部に当接されて電気的に接続されたことを特徴とする電機子。
6. 請求項５に記載の電機子において、
   前記渡り線は、前記電機子コアにおける前記整流子が配置される側の軸方向反対側に配置されたことを特徴とする電機子。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電機子と、
   前記整流子に押圧接触される給電用ブラシと前記電機子コアを囲うように配置される複数のマグネットとを有する固定子と
   を備えたことを特徴とする直流モータ。

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