JP5161637B2 - 直流モータ - Google Patents

Description

本発明は、直流モータに関するものである。

従来、直流モータにおいて、ロータとしては、径方向外側に延びて周方向に複数設けられるティースを有するコアと、径方向（軸直交方向）に沿った平面を有し前記ティースの径方向内側で周方向に複数設けられる整流子セグメントと、導線が前記ティースに連続して巻回されて構成される巻線と、を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、このような直流モータには、ティースの径方向外側面に対向するマグネットを有するステータと、ステータに対して固定されたブラシホルダに保持され前記整流子セグメントに軸方向に押圧接触されるブラシとが備えられる。このような直流モータでは、例えば、並設されて略円筒状とされる整流子セグメント（略円筒状の整流子）が巻線（コイルエンド）と軸方向にずれた位置に配置されブラシが径方向外側から押圧接触されるものに比べて、軸方向の小型化を図ることができる。
実開昭５３−７３４０３号公報

しかしながら、上記のような直流モータのロータでは、ティース（巻線）と、整流子セグメントとが径方向に並ぶことになるため、径方向に大型化してしまう。即ち、整流子セグメントとブラシとの径方向の接触範囲（ひいては接触面積）を大きく確保しようとすると、ロータ、ひいては直流モータの外径が大きくなってしまう。又、逆に、外径を一定とすると、整流子セグメントとブラシとの径方向の接触範囲（ひいては接触面積）が小さくなり、ブラシから整流子セグメントを介しての巻線への大電流の供給が困難となって高出力化が困難となってしまう。

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、小型で高出力の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、径方向外側に延びて周方向に複数設けられるティースを有するコアと、径方向に沿った被接触用平面を有し前記ティースの径方向内側で周方向に複数設けられる整流子セグメントと、前記ティース間のスロットを軸方向に貫通する複数のセグメント導体同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線とを有するロータと、前記ティースの径方向外側面に対向するマグネットを有するステータと、前記ステータに対して固定されたブラシホルダに保持され、前記整流子セグメントの前記被接触用平面に軸方向に押圧接触されるブラシとを備え、前記セグメント導体同士の接続部は、全て前記コアの軸方向一端側に配置され、前記複数のセグメント導体は、前記整流子セグメントと電気的に接続される第１のセグメント導体と、折り曲げられた部分を連結部とし該連結部を介して異なるスロットを軸方向に貫通する第２のセグメント導体とを含み、前記第１のセグメント導体と前記整流子セグメントとの接続部、及び前記第２のセグメント導体の前記連結部は、全て前記コアの軸方向他端側に配置された。

同構成によれば、ティース間のスロットを軸方向に貫通する複数のセグメント導体同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線を備えるものであるため、導線がティースに連続して巻回されて構成される巻線（通常巻線）を備えたものに比べて、占積率を容易に高くすることができる。その結果、例えば、通常巻線のものと同性能を得ながら、ティースの径方向長を短くすることができる。又、これにより、例えば、通常巻線のものと同じ外径としながら、径方向に沿った被接触用平面を有しティースの径方向内側で周方向に複数設けられる整流子セグメントと、該整流子セグメントの被接触用平面に軸方向に押圧接触されるブラシとの径方向の接触範囲（ひいては接触面積）を大きくすることができる。よって、ブラシから整流子セグメントを介してのセグメント巻線への大電流の供給が容易となり、ひいては径方向に小型で（通常巻線のものに比べて大型化することなく）高出力の直流モータを得ることができる。

また、セグメント導体（第１のセグメント導体）と整流子セグメントとの接続部と、セグメント導体同士の接続部とは、互いにコアの軸方向反対側に配置されるため、コアの軸方向の一方側に全接続部が集中して混雑してしまうといったことが防止される。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の直流モータにおいて、前記整流子セグメントは、その径方向に沿った前記被接触用平面が前記ティースの軸方向幅の内部に配置された。

同構成によれば、整流子セグメントは、その径方向に沿った被接触用平面が前記ティースの軸方向幅の内部（軸方向の中間位置）に配置されるため、被接触用平面に押圧接触されるブラシの少なくとも一部も、ティースの軸方向幅の内部に配置されることになる。よって、直流モータの軸方向の小型化を図ることができる。

本発明によれば、小型で高出力の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実施の形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、直流モータ１０１は、ステータ１０２とロータ（電機子）１０３とを備えている。ステータ１０２は、略有底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１０個（１０極）のマグネット１０５とを備えている。

ロータ１０３は、回転軸１０６と、該回転軸１０６に外嵌された連結部材１０７と、該連結部材１０７の径方向外側に固定されたコア１０８と、連結部材１０７の軸方向一端面（図１中、下端面）に第１絶縁部材１０９を介して固定された整流子セグメント１１０と、前記コア１０８に対して固定されたセグメント巻線１１１とを備える。

ロータ１０３は、回転軸１０６の両端側がヨークハウジング１０４及びその開口部を塞ぐエンドハウジング１１２にそれぞれ保持された軸受１１３にて回転可能に支持されている。尚、この状態でコア１０８は前記マグネット１０５と径方向に対向するように配置される。又、この状態で、整流子セグメント１１０における径方向（軸直交方向）に沿った被接触用平面１１０ａには、エンドハウジング１１２に固定されたブラシホルダ１１４に保持された一対の（回転軸１０６を中心として１８０°間隔の）ブラシ１１５，１１６が圧縮コイルばね１１７によって軸方向に押圧接触される。

詳しくは、本実施の形態の前記整流子セグメント１１０は、周方向に２１個設けられている。尚、図２及び図３は、ロータ１０３を平面状に展開した模式図を（図２と図３とに）分割したものであって、図２及び図３では、整流子セグメント１１０を周方向に連続した番号であるセグメント番号「１」〜「２１」として付して図示している。

又、各整流子セグメント１１０における径方向外側端部には、軸方向他方側（図１中、上側）に延びる接続片１１０ｂが形成され、該接続片１１０ｂは前記連結部材１０７とコア１０８との間に形成された軸方向貫通孔を介して連結部材１０７の軸方向他端面（図１中、上面）から突出されている。尚、連結部材１０７とコア１０８との間における接続片１１０ｂは第２絶縁部材１１８にて覆われ、連結部材１０７及びコア１０８との絶縁が図られている。

コア１０８は、図５に示すように、円筒状の円筒部１０８ａと、円筒部１０８ａから径方向外側に延びて周方向に複数設けられるティース１０８ｂとを有する。本実施の形態のティース１０８ｂは、周方向に６３個設けられている。尚、図２及び図３では、ティース１０８ｂ間のスロットＳを周方向に連続した番号であるスロット番号「１」〜「６３」として付して図示している。

又、コア１０８（円筒部１０８ａ及びティース１０８ｂ）は、その軸方向幅（長さ）が前記連結部材１０７の軸方向幅より大きく形成されている。そして、コア１０８は、前記整流子セグメント１１０の被接触用平面１１０ａより軸方向一方側（図１中、下側）に大きく突出するように連結部材１０７に対して固定されている。言い換えると、整流子セグメント１１０の被接触用平面１１０ａは、コア１０８の軸方向幅の内部（軸方向の中間位置）に配置されている。

セグメント巻線１１１は、ティース１０８ｂ間のスロットＳ（図２及び図３中、スロット番号「１」〜「６３」）を軸方向に貫通する複数のセグメント導体１２１，１３１同士が電気的に接続されて構成される。尚、本実施の形態のスロットＳは、その空間の形状が軸方向から見て（図５参照）径方向に長い略長方形形状に形成されている。

詳述すると、セグメント導体１２１，１３１は、図２〜図４及び図６（ａ）（ｂ）に示すように、セグメント巻線１１１の主部分を構成する複数の重ね巻用のセグメント導体１２１と、セグメント巻線１１１の主部分以外（巻線両端部）を構成する端部用のセグメント導体１３１とを備える。

重ね巻用のセグメント導体１２１は、断面略四角形の導体板が折り曲げ加工されてなり、略Ｕ字状に形成され、Ｕ字の平行直線部に相当する一対のスロット挿入部１２２と、Ｕ字の連結下端部に相当する連結部１２３と、Ｕ字の開放上端部に相当する一対のセグメント接続部１２４とを備える。一対のスロット挿入部１２２は、周方向に離間した２つのスロットＳ内に配置されるように（スロットＳを５つ分、又は６つ分離間して）形成されている。又、連結部１２３は、スロットＳの軸方向他端側（図１中、上側であって、図２〜図４及び図６中、下側）の外部で前記一対のスロット挿入部１２２の端部からそれらを繋げる方向（互いに近接する方向）に延びてそれらを連結するように形成されている。又、一対のセグメント接続部１２４は、スロットＳの軸方向一端側（図１中、下側であって、図２〜図４及び図６中、上側）の外部で前記一対のスロット挿入部１２２の端部からそれらを繋げる方向（互いに近接する方向）に延びてそれらを連結しないように形成されている。

又、端部用のセグメント導体１３１は、断面略四角形の導体板が折り曲げ加工されてなり、それぞれ１つのスロット挿入部１３２と、整流子接続部１３３と、セグメント接続部１３４とを備える。スロット挿入部１３２は、スロットＳ内に配置されるように形成されている。又、整流子接続部１３３は、スロットＳの軸方向他端側（図１中、上側であって、図２〜図４及び図６中、下側）の外部で前記スロット挿入部１３２の端部から前記整流子セグメント１１０の接続片１１０ｂの露出した先端まで延びるように形成されている。又、セグメント接続部１３４は、スロットＳの軸方向一端側（図１中、下側であって、図２〜図４及び図６中、上側）の外部で前記スロット挿入部１３２の端部から前記重ね巻用のセグメント導体１２１におけるセグメント接続部１２４まで延びるように形成されている。

そして、セグメント巻線１１１は、例えば、図４に示すように、セグメント番号「１」の整流子セグメント１１０の接続片１１０ｂから、スロット番号「４」、「１０」、「４」、「１０」、「５」、「１１」、「５」、「１１」、「６」、「１２」、「６」、「１２」の順番でスロットＳに巻回され、更にセグメント番号「５」の整流子セグメント１１０の接続片１１０ｂまで連続するように、整流子接続部１３３が接続片１１０ｂに電気的に接続（溶接）され、且つセグメント接続部１２４，１３４同士が電気的に接続（溶接）されて構成されている。尚、この配線（セグメント番号「１」からセグメント番号「５」まで）は、１つの端部用のセグメント導体１３１、５つの重ね巻用のセグメント導体１２１、１つの端部用のセグメント導体１３１がこの順で電気的に接続（溶接）されてなる。又、図４及び図６では、この配線を分かり易くすべく、同様の配線部分や接続片１１０ｂ等を一部省略して図示している。そして、セグメント巻線１１１は、図４及び図６に示したものと同様のパターンで（例えば、セグメント番号「２」からセグメント番号「６」までや、セグメント番号「３」からセグメント番号「７」まで等）周方向に均等に配設されている（図２及び図３参照）。又、スロット挿入部１２２，１３２は１つのスロットＳ内に径方向に並ぶように配置されるもの（図５及び図６参照）である。そして、図２〜図４では、径方向最内側に配置されたスロット挿入部１２２，１３２を実線で図示し、径方向内側から２番目に配置されたスロット挿入部１２２を破線で図示し、径方向内側から３番目に配置されたスロット挿入部１２２を１点鎖線で図示し、径方向最外側に配置されたスロット挿入部１２２，１３２を２点鎖線で図示している。

又、本実施の形態の前記ブラシ１１５，１１６は、その全体がセグメント巻線１１１の軸方向幅の内部に（つまりセグメント巻線１１１の軸方向一方側（図１中、下側）のコイルエンドから軸方向に突出しないように）配置されている。

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）ティース１０８ｂ間のスロットＳ（スロット番号「１」〜「６３」）を軸方向に貫通する複数のセグメント導体１２１，１３１同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線１１１を備えるものであるため、導線がティースに連続して巻回されて構成される巻線（通常巻線）を備えたものに比べて、占積率を容易に高くすることができる。特に、本実施の形態のスロットＳは、その空間の形状が軸方向から見て（図５参照）径方向に長い略長方形形状に形成され、断面略四角形のスロット挿入部１２２，１３２が径方向に並ぶように配置されるため、スロットＳ内の隙間が極小さくなり、高効率とすることができるとともに占積率を高くすることができる。その結果、例えば、通常巻線のものと同性能を得ながら、ティース１０８ｂの径方向長を短くすることができる。又、これにより、例えば、通常巻線のものと同じ外径としながら、径方向に沿った被接触用平面１１０ａを有しコア１０８の径方向内側で周方向に複数設けられる整流子セグメント１１０と、該被接触用平面１１０ａに軸方向に押圧接触されるブラシ１１５，１１６との径方向の接触範囲（ひいては接触面積）を大きくすることができる。よって、ブラシ１１５，１１６から整流子セグメント１１０を介してのセグメント巻線１１１への大電流の供給が容易となり、ひいては径方向に小型で（通常巻線のものに比べて大型化することなく）高出力の直流モータ１０１を得ることができる。又、勿論、逆に、通常巻線のものと同等の性能（出力）としながら、小型化を図ることができる。

又、本実施の形態のセグメント導体１２１，１３１のスロット挿入部１２２，１３２は、スロットＳ内に径方向に並ぶように（周方向に並ばないように）配置されるため、スロットＳ外の連結部１２３、セグメント接続部１２４，１３４、及び整流子接続部１３３が周方向に独立して（他のそれらと周方向に密接せずに）露出することになる。よって、導線がティースに連続して巻回されて部分的に導線が完全に覆われて構成される巻線（通常巻線）を備えたものに比べて、特にロータ１０３の回転時にセグメント巻線１１１全体（各セグメント導体１２１，１３１）が冷却され易くなる。その結果、巻線（セグメント巻線１１１）抵抗の増大を回避でき、安定した特性の直流モータ１０１を得ることができる。

（２）整流子セグメント１１０の被接触用平面１１０ａは、コア１０８（ティース１０８ｂ）の軸方向幅の内部（軸方向の中間位置）に配置されるため、被接触用平面１１０ａに押圧接触されるブラシ１１５，１１６の少なくとも一部も、コア１０８（ティース１０８ｂ）の軸方向幅の内部に配置されることになる。よって、直流モータ１０１の軸方向の小型化を図ることができる。

（３）ブラシ１１５，１１６は、その全体がセグメント巻線１１１の軸方向幅の内部に（つまりセグメント巻線１１１の軸方向一方側（図１中、下側）のコイルエンドから軸方向に突出しないように）配置されるため、直流モータ１０１の軸方向の小型化を図ることができる。

（４）セグメント導体１３１と整流子セグメント１１０との接続部（整流子接続部１３３と接続片１１０ｂ）と、セグメント導体１２１，１３１同士の接続部（セグメント接続部１２４，１３４）とは、互いにコア１０８の軸方向反対側に配置されるため、コア１０８の軸方向の一方側に全接続部が集中して混雑してしまうといったことが防止される。よって、例えば、各接続部の接続（溶接）作業スペースを広く確保することができ、該作業が容易となる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、マグネット１０５が１０個（１０極）、スロットＳが６３個（スロット番号「１」〜「６３」）、整流子セグメント１１０が２１個（セグメント番号「１」〜「２１」）であるとしたが、これに限定されず、それぞれ（少なくとも１つが）他の数の直流モータに変更してもよい。

又、周方向に離間した整流子セグメント同士が短絡部材にて電気的に接続されるものに変更してもよい。
又、スロットＳを軸方向に貫通する複数のセグメント導体同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線を有するものであれば、他のパターンで配線されるものに変更してもよい。

例えば、図７〜図９に示すように変更してもよい。この例（図７〜図９参照）の直流モータのロータ２０１は、図示しないマグネットが１０個で、スロットが６０個（スロット番号「１」〜「６０」）、整流子セグメント２０２が２０個（セグメント番号「１」〜「２０」）に設定されている。

又、この例（図７〜図９参照）の整流子セグメント２０２（セグメント番号「１」〜「２０」）は、周方向に３個おきに、即ち（３６０／２０×４＝）７２°間隔に、短絡部材としての短絡線２０３にて電気的に接続されている。

又、この例（図７〜図９参照）のセグメント巻線２１１は、スロット（図２及び図３中、スロット番号「１」〜「６０」）を軸方向に貫通する複数のセグメント導体２２１，２３１，２４１同士が電気的に接続されて構成される。

詳述すると、セグメント導体２２１，２３１，２４１は、セグメント巻線２１１の主部分を構成する複数の重ね巻用のセグメント導体２２１と、セグメント巻線２１１の主部分以外（巻線両端部）を構成する端部用のセグメント導体２３１と、セグメント巻線２１１の主部分以外を構成し該主部分を連結する連結用のセグメント導体２４１とを備える。この例の重ね巻用のセグメント導体２２１及び端部用のセグメント導体２３１は、上記実施の形態のものと略同様に形成されている。

又、連結用のセグメント導体２４１は、断面略四角形の導体板が折り曲げ加工されてなり、一対のスロット挿入部２４２と、連結部２４３と、一対のセグメント接続部２４４とを備える。一対のスロット挿入部２４２は、周方向に６つ離間した２つのスロット内に配置されるように形成されている。又、連結部２４３は、スロットの軸方向他端側（セグメント接続部２４４の軸方向反対側）の外部で前記一対のスロット挿入部２４２の端部からそれらを連結するように形成されている。又、一対のセグメント接続部２４４は、スロットの軸方向一端側（連結部２４３の軸方向反対側）の外部で前記一対のスロット挿入部２４２の端部からそれらを繋げない方向（互いに離間する方向）に延びて形成されている。

そして、セグメント巻線２１１は、例えば、図９に示すように、セグメント番号「１」の整流子セグメント２０２から、スロット番号「１」、「５」、「１」、「５」、「２」、「６」、「２」、「６」、「３」、「７」、「３」、「７」の順番でスロットに巻回され、更に６つ離間したスロット番号「１３」のスロットに移行して同様のパターンで巻回されるといった一連のパターンを繰り返して（図７及び図８参照）、セグメント番号「１８」の整流子セグメント２０２まで連続するように、セグメント導体２２１，２３１，２４１が電気的に接続（溶接）されて構成されている。尚、この配線（セグメント番号「１」からセグメント番号「１８」まで）は、１つの端部用のセグメント導体２３１、５つの重ね巻用のセグメント導体２２１、１つの連結用のセグメント導体２４１、５つの重ね巻用のセグメント導体２２１、１つの連結用のセグメント導体２４１、５つの重ね巻用のセグメント導体２２１、１つの連結用のセグメント導体２４１、５つの重ね巻用のセグメント導体２２１、１つの連結用のセグメント導体２４１、５つの重ね巻用のセグメント導体２２１、１つの端部用のセグメント導体２３１がこの順で電気的に接続（溶接）されてなる。そして、セグメント巻線２１１は、上記した配線（セグメント番号「１」からセグメント番号「１８」まで）と同様のパターンの配線を他に３つ（セグメント番号「２」からセグメント番号「１９」までと、セグメント番号「３」からセグメント番号「２０」までと、セグメント番号「４」からセグメント番号「１」までとの３つ）備えている。

このような直流モータにおいても、上記実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
・上記実施の形態では、整流子セグメント１１０の被接触用平面１１０ａは、コア１０８（ティース１０８ｂ）の軸方向幅の内部（軸方向の中間位置）に配置されるとしたが、これに限定されず、例えば、コア１０８（ティース１０８ｂ）の軸方向端面と面一となるように配置してもよい。

・上記実施の形態では、ブラシ１１５，１１６は、その全体がセグメント巻線１１１の軸方向幅の内部に（つまりセグメント巻線１１１の軸方向一方側（図１中、下側）のコイルエンドから軸方向に突出しないように）配置されるとしたが、これに限定されず、例えば、その一部がコイルエンドから軸方向に突出するように配置してもよい。

・上記実施の形態では、セグメント導体１３１と整流子セグメント１１０との接続部（整流子接続部１３３と接続片１１０ｂ）と、セグメント導体１２１，１３１同士の接続部（セグメント接続部１２４，１３４）とは、互いにコア１０８の軸方向反対側に配置されるとしたが、共にコア１０８の一方側（又は他方側）に配置してもよい。

詳しくは、例えば、上記実施の形態と同様の回路構成（マグネット１０５が１０個（１０極）、スロットＳが６３個（スロット番号「１」〜「６３」）、整流子セグメント１１０が２１個（セグメント番号「１」〜「２１」））において、図１０及び図１１に示すように、変更してもよい。即ち、この例のセグメント巻線３０１は、ティース１０８ｂ間のスロットＳ（図２及び図３参照、スロット番号「１」〜「６３」）を軸方向に貫通する複数のセグメント導体３１１，３２１（図１０参照）同士が電気的に接続されて構成される。尚、図１０は、上記実施の形態における図４と対応し、ロータを平面状に展開し、その一部を抜き出した模式図である。

詳述すると、セグメント導体３１１，３２１は、図１０に示すように、セグメント巻線３０１の主部分を構成する複数の重ね巻用のセグメント導体３１１と、セグメント巻線３０１の主部分と共に巻線両端部を構成する端部用のセグメント導体３２１とを備える。

重ね巻用のセグメント導体３１１は、上記実施の形態のものと略同様であって、断面略四角形の導体板が折り曲げ加工されてなり、略Ｕ字状に形成され、Ｕ字の平行直線部に相当する一対のスロット挿入部３１２と、Ｕ字の連結下端部に相当する連結部３１３と、Ｕ字の開放上端部に相当する一対のセグメント接続部３１４とを備える。一対のスロット挿入部３１２は、周方向に離間した２つのスロットＳ内に配置されるように（スロットＳを６つ分離間して）形成されている。又、連結部３１３は、スロットＳの軸方向一端側（図１０中、上側であって、図１１では図示されない側）の外部で前記一対のスロット挿入部３１２の端部からそれらを繋げる方向（互いに近接する方向）に延びてそれらを連結するように形成されている。又、一対のセグメント接続部３１４は、スロットＳの軸方向他端側（図１０中、下側であって、図１１で図示される側）の外部で前記一対のスロット挿入部３１２の端部からそれらを繋げる方向（互いに近接する方向）に延びてそれらを連結しないように（径方向にずれて）形成されている。

又、端部用のセグメント導体３２１は、上記実施の形態のものと異なり、断面略四角形の導体板が折り曲げ加工されてなり、略Ｕ字状に形成され、Ｕ字の平行直線部に相当する一対のスロット挿入部３２２と、Ｕ字の連結下端部に相当する連結部３２３と、Ｕ字の開放上端部に相当するセグメント接続部３２４及び整流子接続部３２５とを備える。一対のスロット挿入部３２２は、周方向に離間した２つのスロットＳ内に配置されるように（スロットＳを６つ分離間して）形成されている。又、連結部３２３は、スロットＳの軸方向一端側（図１０中、上側であって、図１１では図示されない側）の外部で前記一対のスロット挿入部３２２の端部からそれらを繋げる方向（互いに近接する方向）に延びてそれらを連結するように形成されている。又、セグメント接続部３２４は、スロットＳの軸方向他端側（図１０中、下側であって、図１１で図示される側）の外部で前記スロット挿入部３２２の端部から前記重ね巻用のセグメント導体３１１におけるセグメント接続部３１４まで延びるように形成されている。又、整流子接続部３２５は、スロットＳの軸方向他端側（図１０中、下側であって、図１１で図示される側）の外部で前記スロット挿入部３２２の端部から前記整流子セグメント１１０の接続片１１０ｂの露出した先端まで延びるように形成されている。

これらセグメント導体３１１，３２１は、１つのスロットＳ内に配置されるスロット挿入部３１２，３２２の数をｎ（この例では径方向に４）、スロットＳの数をｍ（この例では６３）として、ｎ×ｍ／２個（この例では１２６個であって、重ね巻用のセグメント導体３１１は８４個、端部用のセグメント導体３２１は４２個）設けられることになる。

そして、上記実施の形態と同様の回路構成となるように、整流子接続部３２５と整流子セグメント１１０の接続片１１０ｂとがコア１０８の軸方向他端側（図１０中、下側であって、図１１で図示される側）で電気的に接続（溶接）され、且つ、セグメント接続部３１４，３２４同士がコア１０８の軸方向他端側で電気的に接続（溶接）されている。尚、この例では、図１１に示すように、コア１０８の軸方向他端側で外部に露出するセグメント接続部３１４，３２４（接続部）を径方向に２つずつ絶縁するための絶縁体（絶縁紙）３３１が設けられている。

このようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（３）と同様の効果を得ることができる。又、このようにすると、セグメント導体３２１と整流子セグメント１１０との接続部（整流子接続部３２５と接続片１１０ｂ）と、セグメント導体３１１，３２１同士の接続部（セグメント接続部３１４，３２４）とは、共にコア１０８の軸方向の同一側に配置されるため、全接続部の接続（溶接）作業をコア１０８の軸方向の同一側で集中して行うことができる。言い換えると、接続（溶接）作業を上記実施の形態のようにコア１０８の軸方向の両側で行う必要がない。よって、接続（溶接）作業が容易となる。

又、セグメント導体３１１，３２１は、一対のスロット挿入部３１２，３２２と、連結部３１３，３２３と、セグメント接続部３１４，３２４又は整流子接続部３２５とを有し、１つのスロットＳ内に配置されるスロット挿入部３１２，３２２の数をｎ、スロットＳの数をｍとしてｎ×ｍ／２個設けられるため、コア１０８の軸方向一端側からスロットＳに挿入して簡単に配置できる構成としながら、セグメント導体３１１，３２１の数が最少となる。尚、このことは、セグメント導体３２１と整流子セグメント１１０との接続部（整流子接続部３２５と接続片１１０ｂ）と、セグメント導体３１１，３２１同士の接続部（セグメント接続部３１４，３２４）とが、共にコア１０８の軸方向他端側（同一側）に配置されることで、実現可能となる。即ち、上記実施の形態の構成では、セグメント巻線の端部にスロット挿入部が１つの（他のセグメント導体と整流子セグメントとを繋ぐ）セグメント導体１３１が必要となり、その分、セグメント導体の数が多くなってしまうが、この例（図１０及び図１１参照）に記載の構成では、全てのセグメント導体３１１，３２１がスロット挿入部３１２，３２２を２つ有することで、セグメント導体の数を最少とすることができる。具体的には、上記実施の形態では、セグメント導体１２１，１３１が全部で１４７個（重ね巻用のセグメント導体１２１は１０５個、端部用のセグメント導体１３１は４２個）必要であったが、この例ではセグメント導体３１１，３２１は全部で１２６個（重ね巻用のセグメント導体３１１は８４個、端部用のセグメント導体３２１は４２個）でよい。

・上記実施の形態の連結部材１０７は、コア１０８と一体成形されるものとしてもよい。
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。

（イ）前記ブラシは、その全体が前記セグメント巻線の軸方向幅の内部に配置されたことを特徴とする。

同構成によれば、ブラシは、その全体がセグメント巻線の軸方向幅の内部に配置されるため、直流モータの軸方向の小型化を図ることができる。

本実施の形態における直流モータの断面図。 本実施の形態におけるロータを平面上に展開し分割した模式図。 本実施の形態におけるロータを平面上に展開し分割した模式図。 図２の一部を抜き出した部分拡大図。 本実施の形態におけるコアを説明するための一部平面図。 （ａ）本実施の形態におけるロータの軸方向一端側からの一部斜視図。（ｂ）本実施の形態におけるロータの軸方向他端側からの一部斜視図。 別例におけるロータを平面上に展開し分割した模式図。 別例におけるロータを平面上に展開し分割した模式図。 図７の一部を抜き出した部分拡大図。 別例におけるロータを平面上に展開し、その一部を抜き出した模式図。 別例におけるロータの軸方向他端側からの一部斜視図。

符号の説明

１０２…ステータ、１０３，２０１…ロータ、１０５…マグネット、１０８…コア、１０８ｂ…ティース、１１０，２０２…整流子セグメント（「１」〜「２１」…整流子セグメントのセグメント番号）、１１０ａ…被接触用平面、１１１，２１１，３０１…セグメント巻線、１１４…ブラシホルダ、１１５，１１６…ブラシ、１２１，１３１，２２１，２３１，２４１，３１１，３２１…セグメント導体、３１２，３２２…スロット挿入部、３１３，３２３…連結部、３１４，３２４…セグメント接続部、３２５…整流子接続部、Ｓ…スロット（「１」〜「６３」…スロットのスロット番号）。

Claims (2)

1. 径方向外側に延びて周方向に複数設けられるティースを有するコアと、径方向に沿った被接触用平面を有し前記ティースの径方向内側で周方向に複数設けられる整流子セグメントと、前記ティース間のスロットを軸方向に貫通する複数のセグメント導体同士が電気的に接続されて構成されるセグメント巻線とを有するロータと、
   前記ティースの径方向外側面に対向するマグネットを有するステータと、
   前記ステータに対して固定されたブラシホルダに保持され、前記整流子セグメントの前記被接触用平面に軸方向に押圧接触されるブラシとを備え、
   前記セグメント導体同士の接続部は、全て前記コアの軸方向一端側に配置され、
   前記複数のセグメント導体は、前記整流子セグメントと電気的に接続される第１のセグメント導体と、折り曲げられた部分を連結部とし該連結部を介して異なるスロットを軸方向に貫通する第２のセグメント導体とを含み、
   前記第１のセグメント導体と前記整流子セグメントとの接続部、及び前記第２のセグメント導体の前記連結部は、全て前記コアの軸方向他端側に配置されたことを特徴とする直流モータ。
2. 請求項１に記載の直流モータにおいて、
   前記整流子セグメントは、その径方向に沿った前記被接触用平面が前記ティースの軸方向幅の内部に配置されたことを特徴とする直流モータ。

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