JPH07298564A - 整流子型回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速回転、小型軽量化が可能な整流子型回転
電機を提供することを目的とする。 【構成】 外側導体４２は、電機子鉄心１１のブラシ７
１側の端面に沿って延設されて整流子片をなし、軸方向
外端面がブラシ摺接面をなす。内側導体４１は、電機子
鉄心１１のブラシ側の端面と外側導体４２との間にこの
端面に沿って介設され、径方向内端が外側導体４２の径
方向内端に接続される。外側導体４２及び内側導体４１
は絶縁体をなす樹脂系絶縁材４２ａ，４１ａにより互い
にかつ電機子鉄心１１から絶縁され、外側導体４２及び
内側導体４１の径方向外端は電機子コイル２０、２１に
接続される。外側導体４２は略渦巻き形状に形成される
とともに隣合う各外側導体４２同士とで形成される隙間
４２ｂが径方向内端側より径方向外端側ほど大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、整流子を有する整流子
型回転電機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の整流子型回転電機の整流子は、回
転軸から電気絶縁されて回転軸の周囲にそれぞれ軸方向
へ並べられた複数の整流子片を有している。特開昭６３
−１９４５４１号公報は、回転軸に嵌められたモ−ルド
樹脂筒（絶縁材）の表面部に軸方向外に伸びるブラシ接
触部を部分的に埋め込み、かつモ−ルド樹脂筒の内部に
周方向に傾斜しつつ軸方向へ延伸する内側導体を埋め込
み、ブラシ接触部の一端から径方向へ外側ライザ部を延
伸させ、この外側ライザ部と電機子鉄心との間にてこれ
ら両者から電気絶縁しつつ前記内側導体の一端から径方
向に内側ライザ部を延伸させてなる整流子片を開示して
いる。このようにすれば、コイルエンドを省略すること
ができる。

【０００３】また、図１０、図１１に示すように、整流
子片を径方向に放射状に配列したサ−フェイス型整流子
も知られている。サ−フェイス型整流子では、整流子片
を上記モ−ルド樹脂筒の外周部に担持しなくてもよいの
で、整流子片の担持自体は高速回転において有利であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
用のスタ−タなどに用いられる整流子式小型直流電動機
では、特に小型軽量大出力化が要求され、そのために作
動時の各部の温度上昇が著しい。特に、その外周部にお
いて整流子片を担持するモ−ルド樹脂筒は整流子片をそ
の遠心力に抗して保持しなければならず、さらに整流子
片の抵抗発熱及びブラシによる摩擦熱の影響を受けるの
で、大きな熱的、機械的負荷が掛かる。

【０００５】また、上記サ−フェイス型整流子では、電
機子コイルを必要ピッチ湾曲するために電機子鉄心の端
面から電機子コイルの図１１に示すコイルエンド収容空
間８０を介してこのサ−フェイス型整流子を配設し、更
にその外側にブラシを横置きせねばならず、モ−タの軸
方向長及び体格、重量が増大するという問題がある。ま
た、コイルエンド３０に掛かる遠心力によりモ−タの高
速回転が制限されるという問題もある。さらに、図１０
に示すように、隣合う各整流子片４２´同士の隙間４２
ｂ´が径方向内端側から径方向外端側まで一定であるの
で、整流子片４２´の径方向外端側の重量が大きく、遠
心強度を十分確保する必要があった。

【０００６】一方、上記公報の整流子片は、径大なライ
ザ部を有するので、半径の二乗に比例する整流子片の遠
心力が従来より格段に増大し、それを担持するモ−ルド
樹脂筒の負担が大きく、モ−タを高速回転することがで
きないという問題を内包する。また、モ−ルド樹脂筒中
に整流子片すなわちブラシ接触部及び内側導体の両方を
径方向に二段に担持せねばならず、モ−ルド樹脂筒の負
担は従来の場合より一層過酷となっている。また、ブラ
シとの摩擦によりブラシ接触部で発生した摩擦熱を両ラ
イザ部まで伝達する必要があるので、ブラシ接触部や内
側軸方向導体部を支持するモ−ルド樹脂筒はかなり高温
となってしまう。更に、内側導体を周方向に斜設せねば
ならないので、モ−ルド樹脂筒の軸方向長を短縮できな
い不具合がある。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなさ
れたものであり、高速回転が可能で小型軽量化が可能な
整流子型回転電機を提供することを、その目的としてい
る。

【０００８】

【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では、整流子を有する整流子型回転電機に
おいて、電機子鉄心の端面に沿って延設されてそれぞれ
整流子片をなし、径方向外端が電機子コイルにそれぞれ
接続され、軸方向外端面がブラシ摺接面をなす複数の外
側導体と、前記電機子鉄心の前記端面と前記複数の外側
導体との間に前記端面に沿って介設され、径方向外端が
前記電機子コイルにそれぞれ接続される複数の内側導体
と、前記複数の内側導体の径方向内端と前記複数の外側
導体の径方向内端とをそれぞれ接続する内端接続部と、
前記複数の内側導体を前記電機子鉄心及び前記複数の外
側導体から電気絶縁する絶縁体と、を備え、前記複数の
外側導体及び複数の内側導体の少なくとも一方を略渦巻
き形状に形成するとともに隣合う前記複数の外側導体同
士とで形成される隙間を径方向内端側より径方向外端側
ほど大きくしたことを特徴とした構成を採用している。

【０００９】請求項２では、整流子を有する整流子型回
転電機において、電機子鉄心の端面に沿って延設されて
それぞれ整流子片をなし、径方向外端が電機子コイルに
それぞれ接続され、軸方向外端面がブラシ摺接面をなす
複数の外側導体と、前記電機子鉄心の前記端面と前記複
数の外側導体との間に前記端面に沿って介設され、径方
向外端が前記電機子コイルにそれぞれ接続される複数の
内側導体と、前記複数の内側導体の径方向内端と前記複
数の外側導体の径方向内端とをそれぞれ接続する内端接
続部と、前記複数の内側導体を前記電機子鉄心及び前記
複数の外側導体から電気絶縁する絶縁体と、を備え、前
記複数の外側導体及び複数の内側導体の少なくとも一方
を略渦巻き形状に形成するとともに前記複数の外側導体
の周方向の幅を径方向内端側から径方向外端側まで略同
一にしたことを特徴とする構成を採用している。

【００１０】請求項３では、請求項１または２の整流子
型回転電機に対して、樹脂からなる前記絶縁体により前
記複数の内側導体及び前記複数の外側導体を前記電機子
鉄心に固着してなることを特徴とする構成を採用してい
る。請求項４では、請求項１または２の整流子型回転電
機に対して、前記絶縁体を空気層とし、前記複数の内側
導体を前記電機子鉄心及び前記複数の外側導体から電気
絶縁することを特徴とする構成を採用している。

【００１１】請求項５では、請求項１乃至４のいずれか
の整流子型回転電機に対して、回転軸に係止されて前記
複数の内側導体と前記複数の外側導体とを前記電機子鉄
心に狭圧、固定する狭圧部を備えることを特徴とする構
成を採用している。請求項６では、整流子を有する整流
子型回転電機において、電機子鉄心の端面に沿って延設
されてそれぞれ整流子片をなし、径方向外端が電機子コ
イルにそれぞれ接続され、軸方向外端面がブラシ摺接面
をなす複数の外側導体と、前記電機子鉄心の前記端面と
前記複数の外側導体との間に前記端面に沿って介設さ
れ、径方向外端が前記電機子コイルにそれぞれ接続され
る複数の内側導体と、前記複数の内側導体の径方向内端
と前記複数の外側導体の径方向内端とをそれぞれ接続す
る内端接続部と、前記複数の内側導体を前記電機子鉄心
及び前記複数の外側導体から電気絶縁する樹脂層もしく
は空気層と、を備え、前記複数の外側導体及び複数の内
側導体の少なくとも一方を略渦巻き形状に形成するとと
もに隣合う前記複数の外側導体同士とで形成される隙間
を径方向内端側より径方向外端側ほど大きくしたことを
特徴とする構成を採用している。

【００１２】請求項７では、整流子を有する整流子型回
転電機において、電機子鉄心の端面に沿って延設されて
それぞれ整流子片をなし、径方向外端が電機子コイルに
それぞれ接続され、軸方向外端面がブラシ摺接面をなす
複数の外側導体と、前記電機子鉄心の前記端面と前記複
数の外側導体との間に前記端面に沿って介設され、径方
向外端が前記電機子コイルにそれぞれ接続される複数の
内側導体と、前記複数の内側導体の径方向内端と前記複
数の外側導体の径方向内端とをそれぞれ接続する内端接
続部と、前記複数の内側導体を前記電機子鉄心及び前記
複数の外側導体から電気絶縁する樹脂層もしくは空気層
と、を備え、前記複数の外側導体及び複数の内側導体の
少なくとも一方を略渦巻き形状に形成するとともに前記
複数の外側導体の周方向の幅を径方向内端側から径方向
外端側まで略同一にしたことを特徴とする構成を採用し
ている。

【００１３】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、請求項１で
は、コイルエンドが省略できるので、その耐遠心力によ
り高速回転を制約されることがなく、かつモ−タの軸方
向長及び体格、重量を縮小できる。また、従来のように
モ−ルド樹脂筒の表面部により外側導体を担持する必要
はなく、モ−ルド樹脂筒自体が不要となるので、従来の
モ−ルド樹脂筒の熱的、機械的負荷により高速回転、高
出力化が制約されることがなく、かつ、モ−ルド樹脂筒
の省略分だけモ−タの軸方向長及び体格、重量を縮小で
きる。その上、ブラシによる摩擦熱は外側導体において
発生するが、この外側導体はその表面に沿って遠心方向
に生起される空気流により良好に冷却されることがで
き、また大熱容量をもつ電機子鉄心に一時的に良好に吸
収されるので、整流子がモ−タの耐熱温度を制約すると
いうことがない。さらに、複数の外側導体は略渦巻き形
状に形成されるとともに隣合う複数の外側導体同士とで
形成される隙間が径方向内端側より径方向外端側ほど大
きいため、外側導体の径方向外端側が各々重量が低減で
きるので、外側導体自体に生じる遠心力も低減でき、高
速回転時においても外側導体の損傷防止が図れる。上述
の作用効果は、例えば、全閉型のスタータ用電動機に適
しており、減速機構を採用して小型、高速化する場合に
はその効果は絶大である。

【００１４】請求項２では、コイルエンドが省略できる
ので、その耐遠心力により高速回転を制約されることが
なく、かつモ−タの軸方向長及び体格、重量を縮小でき
る。また、モ−ルド樹脂筒の表面部により外側導体を担
持する必要はなく、モ−ルド樹脂筒自体が不要となるの
で、モ−ルド樹脂筒の熱的、機械的負荷により高速回
転、高出力化が制約されることがなく、かつ、モ−ルド
樹脂筒の省略分だけモ−タの軸方向長及び体格、重量を
縮小できる。さらに、複数の外側導体は略渦巻き形状に
形成されるとともに複数の外側導体の周方向の幅が径方
向内端側から径方向外端側まで略同一であるため、ブラ
シで発生する摩擦熱は外側導体では均一になり、すなわ
ち、外側導体での摩擦熱の温度分布が均一になり、外側
導体の特定の部分のみに摩擦熱が集中することがないの
で、外側導体を保持する絶縁体の内部に発生する熱応力
は緩和できる。また、ブラシと当接する外側導体の面積
は径方向内端側と径方向外端側で略同一であるため、ブ
ラシの電流密度も均一になるので、整流がよくなり、外
側導体の偏摩耗が抑制されるのはもちろんのことブラシ
の偏摩耗も抑制できる。

【００１５】請求項３では、樹脂からなる絶縁体により
複数の内側導体及び複数の外側導体を前記電機子鉄心に
固着しているので、固着面が広くなると共に両導体の遠
心力はこの固着面に対してせん断力として作用すること
により、強固に固定ができ、さらなる遠心強度の向上が
図れる。請求項４では、絶縁体を空気層とし、複数の内
側導体を電機子鉄心及び複数の外側導体から電気絶縁し
ているため、ブラシで発生する摩擦熱が外側導体から空
気層を介して内側導体へ伝達されるので、内側導体が極
端に高温にならず、さらに、高速回転化が図れる。

【００１６】請求項５では、回転軸に係止されて複数の
内側導体と複数の外側導体及び電機子鉄心に狭圧、固定
する狭圧部を備えているので、摩擦力により両導体を強
固かつ簡単に固定でき、十分に遠心強度の向上が図れ
る。請求項６では、コイルエンドが省略できるので、そ
の耐遠心力により高速回転を制約されることがなく、か
つモ−タの軸方向長及び体格、重量を縮小できる。ま
た、モ−ルド樹脂筒の表面部により外側導体を担持する
必要はなく、モ−ルド樹脂筒自体が不要となるので、モ
−ルド樹脂筒の熱的、機械的負荷により高速回転、高出
力化が制約されることがなく、かつ、モ−ルド樹脂筒の
省略分だけモ−タの軸方向長及び体格、重量を縮小でき
る。さらに、樹脂層にすることにより、電機子鉄心、内
側導体及び外側導体がそれぞれ固着され、耐遠心力向上
が図れ、もしくは空気層にすることにより、ブラシで発
生する摩擦熱が外側導体から空気層を介して内側導体へ
伝達されるので、内側導体が極端に高温にならず、高速
回転化が図れる。

【００１７】請求項７では、コイルエンドが省略できる
ので、その耐遠心力により高速回転を制約されることが
なく、かつモ−タの軸方向長及び体格、重量を縮小でき
るのはもちろんのこと、モ−ルド樹脂筒の表面部により
外側導体を担持する必要はなく、モ−ルド樹脂筒自体が
不要となるので、モ−ルド樹脂筒の熱的、機械的負荷に
より高速回転、高出力化が制約されることがなく、か
つ、モ−ルド樹脂筒の省略分だけモ−タの軸方向長及び
体格、重量を縮小できる。さらに、樹脂層にすることに
より、電機子鉄心、内側導体及び外側導体がそれぞれ固
着され、耐遠心力向上が図れ、もしくは空気層にするこ
とにより、ブラシで発生する摩擦熱が外側導体から空気
層を介して内側導体へ伝達されるので、内側導体が極端
に高温にならず、高速回転化が図れる。

【００１８】

【実施例】

（実施例１）本発明を自動車用スタータの直流電動機に
適用した一例を図１〜図４に示す。図２は本発明の第１
実施例を示す整流子型回転電機の軸方向断面図である。
回転軸１０のほぼ中央部には円盤状の鋼板を複数積層し
て形成した電機子鉄心１１が嵌装されており、電機子鉄
心１１の外周面には複数のスロット１２が形成され、そ
の内部には電機子コイル２０、２１が上下二段に巻装さ
れている。この２０は上側導体、２１は下側導体とも呼
ばれる。電機子鉄心１１の右端面には後述の整流子部４
が形成されて電動機の電機子（回転子）を構成してい
る。なお、１３は回転軸１０上に設けられたギヤで、図
示されない減速機構部（例えば、遊星歯車減速機構）の
ギヤと噛み合い、回転軸１０の回転を前記図示されない
ギヤに伝える。回転軸１０の両端は、電動機のエンドフ
レ−ム６０に取り付けた軸受け６１と図示しない部材に
取り付けた軸受け６２により軸支され、エンドフレ−ム
６０は、円筒鋼板からなるヨ−ク５０の開口を遮蔽して
いる。ヨ−ク５０の内周面には界磁コイル５１が巻装さ
れた磁極コア５２が電機子鉄心１１の周囲に近接して４
個、互いに周方向に９０度離れて固定されており、これ
らヨ−ク５０、界磁コイル５１及び磁極コア５２が固定
子を構成している。

【００１９】エンドフレ−ム６０にはブラシホルダ７０
が固定されており、その内側にはブラシ７１が軸方向摺
動自在に保持されている。そして、ブラシホルダ７０内
に設けられたスプリング７２によってブラシ７１は後述
する整流子部４の整流子片（外側導体）４２に押接され
ている。なお、この実施例では４極巻線界磁式の直流電
動機について説明しているが、本発明はこれにかぎらず
４極以外の直流電動機や界磁磁界を発生する磁石界磁式
の直流電動機、更には他の交流式整流子電動機にも適用
し得ることは明らかである。

【００２０】次に、整流子４及び電機子コイル２を更に
詳細に説明する。電機子鉄心１１の右端面には絶縁体、
例えば樹脂系絶縁材４１ａを挟んで内側導体４１が固着
され、更にその表面に同じく絶縁体、例えば樹脂系絶縁
材４２ａを挟んで外側導体４２が固着されている。樹脂
系絶縁材４１ａ、内側導体４１、樹脂系絶縁材４２ａ及
び外側導体４２は整流子４を構成しており、樹脂系絶縁
材４１ａ及び樹脂系絶縁材４２ａは本発明でいう絶縁体
を構成している。

【００２１】内側導体４１及び外側導体４２は図２では
各一片のみ、断面図示されているが、ぞれぞれ軸方向矢
視にて渦巻き状に配置されている。図１に外側導体４２
の配置を示す。４２ｂは隣接する外側導体４２間の条溝
である。この隣接する外側導体４２間の条溝４２ｂは、
径小なる位置において、Ｌ１であり、径大なる位置にお
いて、Ｌ２であり、寸法Ｌ１とＬ２の関係はＬ２＞Ｌ１
である。内側導体４１及び外側導体４２は、銅板を打ち
抜き加工して形成されているが他の製法、例えば、銅条
を曲げ加工して廃材がでない方法を採用すれば低コスト
で製造することができる。

【００２２】従って、外側導体４２は電機子鉄心１１の
右端面に沿って延設されて整流子片をなし、その軸方向
外端面がブラシ摺接面をなす。外側導体４２同士の隙間
を径方向外端側で広くすることにより外側導体４２の幅
が略均一化されているのでブラシとの摺接部面積も径方
向内端側と径方向外端側で略均一にすることができる。
また、内側導体４１は電機子鉄心１１と外側導体４２と
の間を径方向外側へ介設されている。そして、各外側導
体４２の径方向内端と各内側導体４１の径方向内端とが
それぞれ個別に電気的に接続されている。この実施例で
は外側導体４２及び内側導体４１の各径方向内端部は、
互いに近接する方向に打ち出しにより樹脂系絶縁材４２
ａの厚さだけ接触突起が形成されており、組付け時に、
これら接触突起を接触させつつ両導体４１、４２を電機
子鉄心１１側へ押圧することにより接触を確保してい
る。

【００２３】なお、この接続部を溶接、ろう付け、はん
だ付け等で接続してもよい。電機子鉄心１１の各スロッ
ト１２内には上側導体２０と下側導体２１とが上下一対
に挿入されており、各外側導体４２の径方向外端は上側
導体２０の端部に溶接され、各内側導体４１の径方向外
端は下側導体２１の端部に溶接されている。もちろん、
溶接の代わりに、ろう付け、はんだ付け、押圧接触など
を採用することもできる。

【００２４】これにより、一重波巻き巻線が完成され
る。もちろん、重ね巻きなど他の種々の巻線形式を採用
できることは当然である。図３は、本発明の電機子の電
気的結線図を示しており、実線部が上側導体２０、破線
部が下側導体２１を表しており、Ｘは、整流子４の反対
側で接続される上側導体（電機子コイル）２０と下側導
体（電機子コイル）２１との間のピッチからなるバック
ピッチである。Ｙは整流子４の側で接続される上側導体
（電機子コイル）２０と下側導体（電機子コイル）２１
間のピッチからなるフロントピッチである。

【００２５】従って、従来のモータでは電機子コイルの
コイルエンドにて電機子コイル２のスロット内導体間の
接続をコイル自体を湾曲させて行ってきたが、この実施
例では図４に示すように内側導体４１及び外側導体４２
の略渦巻き状の湾曲により代替している。そして、内側
導体４１及び外側導体４２の渦巻き方向は反対となる。
図４において、径方向内端が内側導体４１の径方向内端
に接続されて示されている外側導体４２は、前記整流子
を形成する導体である。これら内側導体４１及び外側導
体４２の径方向外端に接続されている電機子コイル２
０、２１間のピッチは図３に示すフロントピッチＹであ
る。

【００２６】上記した樹脂系絶縁材４１ａ及び樹脂系絶
縁材４２ａはエポキシ系樹脂からなり、ここでは外側導
体４２及び内側導体４１とインサートモールド成形によ
り一体に形成された後、接着剤にて電機子鉄心１１の右
端面に接着されているが、それぞれを別個の耐熱樹脂シ
ート材にて絶縁及び固着を行ってもよい。また、上記イ
ンサートモールド成形において、インサートすることに
より電機子鉄心１１も一体成形することもできる。ま
た、遠心強度がそれほど必要としないものは図９に示す
ように絶縁体を配置せず後述するように空隙４４、４５
（空気層）で絶縁してもよい。

【００２７】以上の説明から明らかなように、本発明例
によれば、電機子コイル２のコイルエンドが内側導体４
１に変換されたと考えられるので、電機子の軸方向長さ
を格段に短縮し、モータの体格、重量を小型軽量化する
ことができる。また、樹脂系絶縁材４１ａ，４１ｂと両
導体４１、４２との接触界面に対して遠心力が平行方向
に働くので整流子４の耐遠心性能の向上が図れる。ま
た、ブラシ７１との摺接面積も体格増大を図ることなく
実現することができる。さらに外側導体４２で発生する
抵抗熱及び摩擦熱は必然的に生じる遠心空気流により良
好に冷却され、かつ、大熱容量の電機子鉄心１１に固定
伝熱を通じて良好に吸収され、前閉型のスタータ用の電
動機に適している。特に減速機構を採用して電動機を小
型、高速化する場合にはその効果は絶大である。

【００２８】本発明者らの試験結果によれば、１．４ｋ
Ｗ、３０秒定格の電動機でかつブラシの摺接面積を同じ
として従来品と比較テストを行った結果、従来品では電
機子コアと整流子部との温度差が５０°Ｃであったもの
が、本発明品では１５°Ｃとなった。また、各外側導体
４２は略渦巻き形状に形成されるとともに隣合う各外側
導体４２同士とで形成される隙間が径方向内端側より径
方向外端側ほど大きいため、外側導体４２の径方向外端
側が各々重量が低減できるので、外側導体４２自体に生
じる遠心力も低減でき、外側導体４２の損傷防止が図れ
るとともに前記隙間に溜まるブラシ粉がモータ回転時の
遠心力で飛散しやすい。

【００２９】さらに、各外側導体４２は略渦巻き形状に
形成されるとともに各外側導体４２の周方向の幅が略同
一であるため、ブラシ７１で発生する摩擦熱は外側導体
４２では均一になり、すなわち、外側導体４２での摩擦
熱の温度分布が均一になり、外側導体４２の特定の部分
のみに摩擦熱が集中することがないので、外側導体４２
を保持する絶縁体４１ａ、４２ａの内部に発生する熱応
力は緩和できる。また、ブラシ７１と当接する外側導体
４２の面積は径方向内端側と径方向外端側で略同一であ
るため、ブラシ７１の電流密度も均一になるので、整流
がよくなり、外側導体４２の偏摩耗が抑制されるのはも
ちろんのことブラシ７１の偏摩耗も抑制できる。

【００３０】（実施例２）他の実施例を図５を参照して
説明する。この実施例でも、電機子鉄心１１の右端面に
シート状の樹脂系絶縁材４１ａを挟んで内側導体４１が
配設され、さらにその表面にシート状の樹脂系絶縁材４
２ａを挟んで外側導体４２が配設されている。さらに、
この実施例では、回転軸１０に右側から鍔付の絶縁樹脂
筒（本発明でいう狭圧部）９が圧入されて、この鍔によ
り各内側導体４１及び各外側導体４２を電機子鉄心１１
に押圧、固定している。このようにすれば、整流子４の
組付けが簡単に行うことができ、その耐遠心力性能も向
上する。

【００３１】もちろん、この実施例でも、樹脂系絶縁材
４１ａ，４２ａに内側導体４１及び外側導体４２を固着
することもできる。 （実施例３）他の実施例を図６を参照して説明する。こ
の実施例でも、電機子鉄心１１の右端面にシート状の樹
脂系絶縁材４１ａを挟んで内側導体４１が配設され、さ
らにその表面にシート状の樹脂系絶縁材４２ａを挟んで
外側導体４２が配設されている。さらに、この実施例で
は、回転軸１０に環状突起（本発明でいう狭圧部）９１
を突設している。また、予め樹脂系絶縁材４１ａ、内側
導体４１、樹脂系絶縁材４２ａお呼び外側導体４２が電
機子鉄心１１の側面に接着されている。そして、回転軸
１０に絶縁樹脂環からなるスペースリング９０を挿入し
た後、この整流子４付の電機子鉄心１１を回転軸１０に
圧入して、電機子鉄心１１と環状突起９１とで整流子
４、すなわち外側導体４２と内側導体４１とを狭圧して
いる。このようにしても、簡単に整流子４を固定するこ
とができる。なお、シート状の樹脂系絶縁材４１ａ、４
２ａ及びスペーサリング９０は非樹脂系例えばガラスフ
ァイバーやセラミックスなどのシートやリングを用いる
こともできる。

【００３２】なお、上記したようにシート状の樹脂系絶
縁材４１ａ、４２ａをスペーサとして用いる場合、周方
向に隣接する各内側導体４１間のギャップ、又は周方向
に隣接する各内側導体４１間のギャップ（図１に示す条
溝４２ｂの部分）は、空隙のままとなる。シート状の樹
脂系絶縁材４１ａ、４２ａの表面に、このギャップ形状
も突起を設ければこれらのギャップを埋めることができ
る。さらに、遠心力により、外側導体４２や内側導体４
１が周方向に変形して互いに接触するのを防止すること
ができる。

【００３３】（実施例４）他の実施例を図７を参照して
説明する。この実施例では、基端に鍔を有するパイプ
（本発明でいう狭圧部）９３が電機子鉄心１１と回転軸
１０との間に貫通され、パイプ９３の先端部を電機子鉄
心１１の左端面にかしめている。このかしめにより、パ
イプ９３の鍔は電機子鉄心１１とともに実施例３と同様
にスペーサリング９０を通じて整流子４を狭圧する。こ
の例においても、同様の効果が得られる。

【００３４】（実施例５）他の実施例を図８を参照して
説明する。この実施例では、回転軸１０の外周面にねじ
面を形成しておき、内周面にねじ面が形成された鍔付の
絶縁樹脂環からなるスペーサリング（本発明でいう狭圧
部）９２をこのねじ面に螺着して、整流子４を電機子鉄
心１１に押圧したものである。この例においても、同様
な効果が得られる。

【００３５】なお、上記各実施例では、内側導体４１及
び外側導体４２を別個に形成し、樹脂系絶縁材４２ａを
挟んで固着したが、一片の内側導体４１と一片の外側導
体４２とを一体に打ち抜き加工し、その後、折り曲げて
内側導体４１及び外側導体４２としてもよい。このよう
にすれば、両導体４１、４２間の接触抵抗を低減するこ
とができる。

【００３６】また、上記一片の内側導体４１と一片の外
側導体４２とを一体に打ち抜き加工する前に、それらの
一面に絶縁層を形成しておけば、それらを折り曲げた際
に、この絶縁層が重なって樹脂系絶縁材４２ａの一部又
は全部を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す外側導体の配置図で
ある。

【図２】図１の外側導体を用いた整流子型回転電機の軸
方向断面図である。

【図３】図２の内側導体と外側導体の一部配線図であ
る。

【図４】図２の内側導体及び外側導体の配置状態を示す
模式斜視図である。

【図５】図１の外側導体を実施例２に適用した整流子型
回転電機の軸方向断面図である。

【図６】図１の外側導体を実施例３に適用した整流子型
回転電機の軸方向断面図である。

【図７】図１の外側導体を実施例４に適用した整流子型
回転電機の軸方向断面図である。

【図８】図１の外側導体を実施例５に適用した整流子型
回転電機の軸方向断面図である。

【図９】図１の外側導体を用いた他の実施例による整流
子型回転電機の軸方向断面図である。

【図１０】従来のサーフェイス型整流子の整流子片の配
置図である。

【図１１】図１０の従来のサーフェイス型整流子を用い
た整流子型回転電機の軸方向断面図である。

【符号の説明】

２ 電機子コイル ４ 整流子 ９ 絶縁樹脂筒（狭圧部） １１ 電機子鉄心 ４１ 内側導体 ４１ａ 樹脂系絶縁材（絶縁体） ４２ 外側導体 ４２ａ 樹脂系絶縁材（絶縁体） ４２ｂ 隙間 ４３ 内側導体４１の内端接続部 ４４ 空隙（空気層） ４５ 空隙（空気層） ７１ ブラシ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 整流子を有する整流子型回転電機におい
   て、電機子鉄心の端面に沿って延設されてそれぞれ整流
   子片をなし、径方向外端が電機子コイルにそれぞれ接続
   され、軸方向外端面がブラシ摺接面をなす複数の外側導
   体と、 前記電機子鉄心の前記端面と前記複数の外側導体との間
   に前記端面に沿って介設され、径方向外端が前記電機子
   コイルにそれぞれ接続される複数の内側導体と、 前記複数の内側導体の径方向内端と前記複数の外側導体
   の径方向内端とをそれぞれ接続する内端接続部と、 前記複数の内側導体を前記電機子鉄心及び前記複数の外
   側導体から電気絶縁する絶縁体と、 を備え、 前記複数の外側導体及び複数の内側導体の少なくとも一
   方を略渦巻き形状に形成するとともに隣合う前記複数の
   外側導体同士とで形成される隙間を径方向内端側より径
   方向外端側ほど大きくしたことを特徴とする整流子型回
   転電機。
2. 【請求項２】 整流子を有する整流子型回転電機におい
   て、電機子鉄心の端面に沿って延設されてそれぞれ整流
   子片をなし、径方向外端が電機子コイルにそれぞれ接続
   され、軸方向外端面がブラシ摺接面をなす複数の外側導
   体と、 前記電機子鉄心の前記端面と前記複数の外側導体との間
   に前記端面に沿って介設され、径方向外端が前記電機子
   コイルにそれぞれ接続される複数の内側導体と、 前記複数の内側導体の径方向内端と前記複数の外側導体
   の径方向内端とをそれぞれ接続する内端接続部と、 前記複数の内側導体を前記電機子鉄心及び前記複数の外
   側導体から電気絶縁する絶縁体と、 を備え、 前記複数の外側導体及び複数の内側導体の少なくとも一
   方を略渦巻き形状に形成するとともに前記複数の外側導
   体の周方向の幅を径方向内端側から径方向外端側まで略
   同一にしたことを特徴とする整流子型回転電機。
3. 【請求項３】 樹脂からなる前記絶縁体により前記複数
   の内側導体及び前記複数の外側導体を前記電機子鉄心に
   固着してなることを特徴とする請求項１または２記載の
   整流子型回転電機。
4. 【請求項４】 前記絶縁体を空気層とし、前記複数の内
   側導体を前記電機子鉄心及び前記複数の外側導体から電
   気絶縁することを特徴とする請求項１または２記載の整
   流子型回転電機。
5. 【請求項５】 回転軸に係止されて前記複数の内側導体
   と前記複数の外側導体とを前記電機子鉄心に狭圧、固定
   する狭圧部を備えることを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれかに記載の整流子型回転電機。
6. 【請求項６】 整流子を有する整流子型回転電機におい
   て、電機子鉄心の端面に沿って延設されてそれぞれ整流
   子片をなし、径方向外端が電機子コイルにそれぞれ接続
   され、軸方向外端面がブラシ摺接面をなす複数の外側導
   体と、 前記電機子鉄心の前記端面と前記複数の外側導体との間
   に前記端面に沿って介設され、径方向外端が前記電機子
   コイルにそれぞれ接続される複数の内側導体と、 前記複数の内側導体の径方向内端と前記複数の外側導体
   の径方向内端とをそれぞれ接続する内端接続部と、 前記複数の内側導体を前記電機子鉄心及び前記複数の外
   側導体から電気絶縁する樹脂層もしくは空気層と、 を備え、 前記複数の外側導体及び複数の内側導体の少なくとも一
   方を略渦巻き形状に形成するとともに隣合う前記複数の
   外側導体同士とで形成される隙間を径方向内端側より径
   方向外端側ほど大きくしたことを特徴とする整流子型回
   転電機。
7. 【請求項７】 整流子を有する整流子型回転電機におい
   て、電機子鉄心の端面に沿って延設されてそれぞれ整流
   子片をなし、径方向外端が電機子コイルにそれぞれ接続
   され、軸方向外端面がブラシ摺接面をなす複数の外側導
   体と、 前記電機子鉄心の前記端面と前記複数の外側導体との間
   に前記端面に沿って介設され、径方向外端が前記電機子
   コイルにそれぞれ接続される複数の内側導体と、 前記複数の内側導体の径方向内端と前記複数の外側導体
   の径方向内端とをそれぞれ接続する内端接続部と、 前記複数の内側導体を前記電機子鉄心及び前記複数の外
   側導体から電気絶縁する樹脂層もしくは空気層と、 を備え、 前記複数の外側導体及び複数の内側導体の少なくとも一
   方を略渦巻き形状に形成するとともに前記複数の外側導
   体の周方向の幅を径方向内端側から径方向外端側まで略
   同一にしたことを特徴とする整流子型回転電機。