JP6426598B2 - ロータ及びその製造方法並びにｄｃモータ - Google Patents

Description

本発明は、ロータ及びその製造方法、並びに、このロータを備えたＤＣモータ（直流モータ）に関する。

従来、車載電装品や事務機器といった様々な装置の動力源となるモータとして、永久磁石界磁式のＤＣモータが使用されている。すなわち、永久磁石が固定されたステータ（固定子）に対してロータが回転自在に軸支されたモータであり、このモータは、ロータに巻回された巻線を流れる電流の方向を切り替えることでロータが回転するようになっている。巻線の巻回方式（回路構成）としては、Ｙ結線方式（Ｙ結線の回路）とΔ結線方式（Δ結線の回路）とが存在する。前者は後者よりも抵抗値が高くなることから、Ｙ結線方式のロータの方がΔ結線方式のロータを用いるよりも消費電流を低く抑えることが可能となる。このため、電池駆動の機器に内蔵されるＤＣモータには、Ｙ結線方式により接続された巻線を持つロータ（Ｙ結線方式のロータ）が採用されることがある。

Ｙ結線方式のロータには、電気的中性点が設けられる。電気的中性点は、例えばコアに巻回された巻線の端部をよじり合せて半田付け等で接続することで形成される。あるいは、コアに巻回された巻線の端部を、金属製の部品（以下「導通板」と呼ぶ）に対して溶接や半田付け等により接続することで形成されることもある（特許文献１参照）。なお、Δ結線方式のロータに対しても導通板が設けられることがある。

実開昭６３−１５６５６３号公報

しかしながら、導通板が設けられるロータの場合（例えば導通板によって電気的中性点を形成するロータの場合）、コアに巻回された巻線と、巻線の端部を接続する導通板の接続部との距離が近いことから、導通板への接合時の熱が巻線に伝わるおそれがある。また、この距離が近いほど、巻線の端部を導通板に接続する作業がしにくくなるという課題もある。特に、モータサイズが小さいほどこの距離が近くなることから、作業が困難になるととともに、接合時の熱の伝わりが大きくなって巻線が受ける熱影響が大きくなる。

本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、巻線の端部と導通板との接合時の熱の伝わりを抑制するとともに作業性を向上させるようにしたロータ及びその製造方法、並びにＤＣモータを提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

（１）ここで開示するロータは、シャフトと一体回転するとともに巻線を巻回させたコアと、前記シャフトに固定され、前記巻線の一端が接続される端子を有するコミテータと、前記コミテータの前記端子と前記コアとの間において前記シャフトに対して絶縁部を介して外嵌され、前記巻線の他端が接続される接続部及び前記接続部の径方向内側に位置して電気的中性点を形成する平面部を有する導通板と、を備え、前記接続部は、軸方向位置が前記巻線の巻山と前記端子との中間部であって、前記平面部に対して軸方向に異なる位置に設定されている。
前記巻山とは、前記コアに巻回させた前記巻線のうち、前記コアの軸方向端面から山状に盛り上がった部分（前記端面から膨出した部分）を意味する。すなわち、前記接続部は、軸方向において前記巻山の頂上と前記端子との間（すなわち前記中間部）に位置するとともに、その軸方向位置が前記平面部の軸方向位置と異なるように配置される。

（２）前記接続部は、軸方向位置が前記巻山とも前記端子とも離隔する位置に設定されていることが好ましい。なお、前記接続部は、前記巻山と前記端子との間の軸方向における中央領域に配置されたことが好ましい。前記中央領域とは、前記中間部の軸方向中心だけでなく、この中心を含んだ所定の領域を意味する。すなわち、前記接続部は、前記巻山の頂上と前記端子とほぼ等距離となる前記中央領域内に配置されることが好ましい。
（３）前記接続部は、前記コアの外周面よりも径方向外側に突設されたことが好ましい。なお、前記接続部は、溶接や半田付けといった熱接合後においても、その先端が前記コアの外周面よりも径方向外側に位置するように設けられることが好ましい。ただし、前記接続部は、前記ロータが収容されるハウジングには接触しないように設けられる。

（４）前記導通板は、前記コアの端面に絶縁層を介して載置される前記平面部と、前記平面部の径方向外側の端部から前記平面部と交差する方向へ延設され、前記接続部の軸方向位置を規定する複数の立壁部と、それぞれの前記立壁部の延設方向端部から径方向外側へ突設された前記接続部と、を有することが好ましい。なお、前記導通板は、三回以上の回転対称性を持った外形を有することが好ましい。

（５）前記接続部は、前記導通板が前記シャフトに対して外嵌された組立状態で、前記シャフトの軸方向と直交するように前記立壁部から外方へ突設されたことが好ましい。
（６）また、前記ロータは、前記平面部の前記絶縁層とは逆側の面に載置されるとともに前記立壁部の内側面に沿って延在する絶縁体を備えることが好ましい。

（７）ここで開示するＤＣモータは、上記の（１）〜（６）の何れか１つに記載したロータと、有底筒状のハウジングの内周面に固定された永久磁石を備え、前記ロータの前記シャフトの一端を回転自在に支持するステータと、ブラシを備えて前記ハウジングの開口部に固定されるエンドベルと、を具備する。

（８）ここで開示するロータの製造方法は、シャフトと一体回転するコア及びコミテータと、前記コアと前記コミテータの端子との間において前記シャフトに対して絶縁部を介して外嵌される導通板とを備えるロータの製造方法である。本製造方法は、成形工程と、組立工程と、巻線工程と、接合工程とを備える。
前記成形工程では、電気的中性点を形成する平面部の径方向外側の端部から前記平面部に対して交差する方向へ延設された複数の立壁部と、それぞれの前記立壁部の端部から径方向外側へ突設された接続部と有する前記導通板を成形する。前記組立工程では、前記成形工程後に、前記シャフトに対して前記コアと前記導通板と前記コミテータとを組み立てる。前記巻線工程では、前記組立工程後に、巻線の一端を前記コミテータの前記端子に係止したのち前記巻線を前記コアに巻回するとともに、前記巻線の他端を前記導通板の前記接続部に係止する。前記接合工程では、前記巻線工程と並行又はその後に、前記巻線の前記一端及び前記他端のそれぞれを前記端子及び前記接続部に対して熱接合により接合する。さらに、前記成形工程では、前記組立工程において前記導通板の前記平面部が前記コアの端面に載置された状態で、前記接続部の軸方向位置が、前記巻線の巻山と前記端子との中間部に位置するように前記導通板を成形する。

導通板の接続部を、軸方向位置が巻線の巻山とコミテータの端子との中間部であって平面部に対して軸方向に異なる位置になるように配置することで、ブラシとの干渉を回避するとともに、接続部を巻山から離すことができる。これにより、溶接や半田付けといった熱接合による接合時の熱の伝わりを抑制することができる。また、接続部への巻線の係止作業（フッキング）や、熱接合による接合作業を容易に行うことができる。したがって、巻線の端部と導通板との接合時の熱の伝わりを抑制するとともに作業性を向上させることができる。

実施形態に係るＤＣモータの軸方向半断面図である。 実施形態に係るロータの結線前の状態を分解して示す斜視図である。 図２のロータを構成する部品の図であり、（ａ）はコアを軸方向から見た図、（ｂ）は導通板を軸方向から見た図、（ｃ）はコミテータの斜視図である。 実施形態に係るロータの結線後かつ導通板への接合前の状態を示す部分側面図である。 図４のロータの結線前の状態を示す軸方向断面図である。 図２に示すロータの導通板の接続部を拡大した模式図であり、（ａ）は溶接前、（ｂ）は溶接後を示す。 実施形態に係るロータの製造方法の一例を示すフローチャートである。

図面を参照して、実施形態としてのロータ及びその製造方法、並びにＤＣモータについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
図１は、本実施形態のＤＣモータ１（以下「モータ１」という）の軸方向半断面図である。モータ１は、永久磁石界磁式のブラシ付き直流モータであり、ステータ２，ロータ３，エンドベル４を備える。

ステータ２は、有底筒状に形成されたハウジング２Ａと、ハウジング２Ａの内周面に沿って固定された永久磁石２Ｂとを備える。永久磁石２Ｂは、ロータ３が組み立てられた状態で、ロータ３のコア２０と対向し、囲むように軸方向へ延設される。本実施形態の永久磁石２Ｂの軸方向における一端及び他端は、いずれもコア２０の対応する一端及び他端を越えた位置に配置される。ハウジング２Ａには、永久磁石２Ｂのエンドベル４側の端面とエンドベル４との間に空間２Ｃが形成される。また、ハウジング２Ａの底部中央には円形状の孔部２ｈが貫設され、この孔部２ｈには軸受ホルダ２Ｄが内嵌される。軸受ホルダ２Ｄは、ロータ３のシャフト１０の一端を回転自在に支持する軸受２Ｅを有する。

エンドベル４は、ハウジング２Ａの開口部に固定される本体部４Ａと、本体部４Ａに保持されるブラシ４Ｂと、モータ１へ電力を供給するための二つのターミナル４Ｃとを備える。ブラシ４Ｂは、後述するコミテータ４０のブラシ接触部４２ａに摺動接触する部品であり、ブラシベース部（図示略）に支持されるとともにターミナル４Ｃと接続される。ターミナル４Ｃは、エンドベル４がハウジング２Ａに固定された状態でハウジング２Ａの外部に突出するように本体部４Ａに固定される。本体部４Ａの中央には円形状の孔部４ｈが貫設され、この孔部４ｈにはシャフト１０の他端を回転自在に支持する軸受４Ｅが内嵌される。

ロータ３は、シャフト１０と一体回転するコア２０と、シャフト１０に固定されたコミテータ４０と、導通板５０とを備える。シャフト１０は、ロータ３を支持する回転軸であり、モータ１の出力を外部に取り出す出力軸としても機能する。コア２０は、同一形状の複数の鋼板が積層された積層コアであり、その中心には、鋼板の積層方向に軸方向を一致させた状態でシャフト１０が固定される。さらに、コア２０には、Ｙ結線方式により接続される巻線３０が巻回される。

図２及び図３（ａ）に示すように、本実施形態のコア２０は、三回回転対称性を持った外形を有する。具体的には、コア２０は、シャフト１０が挿通されるとともに三つのキー溝２５が形成された中央部２１と、中央部２１から径方向外側に放射状に延設された三つのティース部２２と、各ティース部２２の外端部において周方向に互いに離隔して設けられた三つの円弧部２３とから構成され、各ティース部２２の先端側に位置する円弧部２３とで囲まれたスロット２４が形成される。このスロット２４は、コア２０の軸方向に延びた溝であり、コア２０の周方向において等間隔に三つ形成される。コア２０のティース部２２には、そのティース部２２の両側のスロット２４を通して所定のターン数だけ巻線３０が巻回される。なお、巻線３０が巻回されるコア２０の部分には絶縁層（図示略）がコーティングされており、絶縁性が保たれている。

図４に示すように、巻線３０は、電流が流れることで磁力を生じさせる絶縁電線である。コア２０の各ティース部２２に巻回された巻線３０は、Ｙ結線方式により接続される。すなわち、巻線３０は、その一端が後述するコミテータ４０の三つの端子４２ｂのうちの一つに接続されたのち、コア２０の三つのティース部２２のうちの一つに巻回されるとともに、その他端が後述する導通板５０の三つの接続部５２のうちの対応する一つに接続される。例えば巻回装置によってこの処理が各ティース部２２に実施されることで、Ｙ結線方式のロータ３を形成することができる。以下、コア２０に巻回された巻線３０のうち、コア２０の端面から盛り上がった部分（山状に膨出した部分）を巻山３１と呼ぶ。

図２及び図３（ｃ）に示すように、コミテータ４０は、シャフト１０に固定された樹脂製でかつ筒状の絶縁部品である支持体４１と、金属製の三つのコミテータ片４２とを有する。支持体４１は、コミテータ片４２が装着される第一円筒部４１ａと、第一円筒部４１ａよりも拡径された中間部４１ｂと、中間部４１ｂを挟んで第一円筒部４１ａの逆側に設けられた第二円筒部４１ｃと、第二円筒部４１ｃから軸方向に突設された三つの足部４１ｄ（絶縁部）とを有する。第二円筒部４１ｃの周囲には巻山３１が位置する（図１及び図４参照）。また、足部４１ｄは、第二円筒部４１ｃの環状の縁部から突設された突起であり、周方向に等間隔に設けられる。足部４１ｄは、導通板５０とシャフト１０との間を絶縁するとともに、シャフト１０に対する導通板５０の周方向位置を規制するように機能する。

コミテータ片４２は、ブラシ４Ｂが摺動接触するブラシ接触部４２ａと、巻線３０が接続される端子４２ｂとを有する。ブラシ接触部４２ａは、円筒を三分割した形状をなし、内周面が支持体４１の第一円筒部４１ａの外周面に面接触される。コミテータ片４２は、ブラシ接触部４２ａを第一円筒部４１ａに面接触させた状態で、環状の押さえ部材４４を装着することにより支持体４１に固定される。

端子４２ｂは、ブラシ接触部４２ａの円弧状端部から径方向外側へ突設された部位であり、巻線３０が係止（フッキング）されたのち溶接や半田付けといった熱接合（熱を利用した接合処理）により接合される。図４では、端子４２ｂと巻線３０とが半田付けによって接合された状態を例示する。すなわち図中の黒塗りの部位４５は半田を示す。なお、本実施形態のコミテータ４０には、図１に示すように、電気ノイズの原因となるサージ電圧を吸収するバリスタ４３が押さえ部材４４の外周側に配置されて装着される。

導通板５０は、電気的中性点を形成する金属製の板状部品であり、図１及び図５に示すように、コミテータ４０の端子４２ｂとコア２０との間でシャフト１０に対してコミテータ４０の足部４１ｄを介して外嵌される。導通板５０は、巻線３０と接続される接続部５２が、コア２０に巻回された巻線３０の巻山３１よりもエンドベル４側に位置し、且つ、端子４２ｂよりもコア２０側に位置するように設けられる。すなわち、導通板５０は、接続部５２が巻山３１とも端子４２ｂとも離隔するように、その軸方向位置が巻山３１と端子４２ｂとの中間部７０に設定される。これにより、接続部５２とブラシ４Ｂとの干渉が回避されるとともに、接続部５２と巻線３０とを熱接合するときの熱が巻線３０に伝わりにくくなる。

図２及び図３（ｂ）に示すように、導通板５０は、三回回転対称性を持った外形を有する。具体的には、導通板５０は、シャフト挿通用の貫通孔５１ｈを中心に持つ平面部５１と、平面部５１よりも径方向外側に設けられた三つの接続部５２とを有する。平面部５１は、電気的中性点を形成する部位であり、シャフト１０が挿通される環状部５１ａと、環状部５１ａから径方向外側へ放射状に延設された三つの延設部５１ｂとを有する。接続部５２は、三つの延設部５１ｂのそれぞれを径方向へ延長したときの延長線上に位置する。環状部５１ａの中心の貫通孔５１ｈは、シャフト１０の外径よりも一回り大きい内径を有し、さらにコミテータ４０の支持体４１の足部４１ｄが係合される凹部５１ｇを有する。これにより、導通板５０はシャフト１０に対して非接触とされるともに、足部４１ｄを介してシャフト１０に対する周方向位置が規制される。なお、足部４１ｄはコア２０のキー溝２５にも係合する。

図２〜図５に示すように、本実施形態の導通板５０は、平面部５１がコア２０の端面に絶縁層を介して載置される。すなわち、導通板５０は、延設部５１ｂがコア２０のティース部２２上に載置され、平面部５１にはティース部２２と共に巻線３０が巻回される。さらに、本実施形態の導通板５０は、平面部５１の延設部５１ｂと接続部５２との間に連続して設けられた立壁部５３を有し、一枚板で形成される。立壁部５３は、接続部５２の軸方向位置を規定するための部位であり、延設部５１ｂの径方向外側の端部から平面部５１と交差する方向へ延設（立設）される。立壁部５３によって、平面部５１をコア２０の端面に載置するだけで接続部５２の位置が規定されることから、導通板５０の位置決めが容易となる。

接続部５２は、立壁部５３の延設部５１ｂとは逆側の端部（延設方向端部）から径方向外側へ突設される。本実施形態の接続部５２は、導通板５０がシャフト１０に対して外嵌された組立状態で、シャフト１０の軸方向と直交するように立壁部５３から外方へ突設される。これにより、巻線３０と接続部５２とを熱接合する際に、接続部５２に狙いをつけやすくなるため、接合作業性が向上する。また、軸方向と直交する方向に接続部５２を設けることで、接合時の溶接電極は軸方向と直交する方向のみに移動させればよくなり、製造設備の制御が容易となる。さらに、接続部５２がシャフト１０の軸方向と直交する方向に突設されることで、巻山３１からの距離が遠くなり、接合時の熱が巻線３０に対してより伝わりにくくなる。

なお、本実施形態の立壁部５３は平面部５１から垂直方向に屈曲形成されて立設されており、シャフト１０の軸方向と平行に設けられていることから、接続部５２は立壁部５３に対して直交する方向に突設されている。このように、立壁部５３が平面部５１に対して直交する方向に延設されることで、所定の位置に接続部５２を配置するために必要となる立壁部５３の長さが最小となる。

接続部５２は、巻山３１と端子４２ｂとの中間部７０の軸方向における中央領域に配置される。これは、接続部５２が巻山３１から遠いほど巻線３０に伝わる熱の影響が小さくなるというメリットと、接続部５２が巻山３１に近いほど巻線３０を巻回しやすいというメリットとが存在するためである。すなわち、接続部５２の軸方向位置を中間部７０の中央領域とすることで、接合時の熱の伝わりを抑制しつつ、コア２０に対する巻回作業のしやすさが確保される。なお、ここでいう中央領域とは、厳密に中間部７０の軸方向長さＬの中心ではなく、中心を含んだ所定幅を意味する。すなわち、導通板５０は、平面部５１をコア２０の端面に載置した状態で、接続部５２が巻山３１と端子４２ｂとほぼ等距離となる中央領域内に位置するように、立壁部５３の高さ（軸方向長さ）が設定される。

すなわち、接続部５２は、その先端がコア２０の外周面よりも径方向外側に位置し、巻山３１から離隔して設けられる。これにより、接合時の熱が巻線３０に対してさらに伝わりにくくなる。また、巻線３０は、導通板５０の立壁部５３よりも径方向内側にしか巻回することができない。これに対し、接続部５２がコア２０の外周面よりも径方向外側に突設されることで相対的に立壁部５３の径方向位置がコア２０の外周面の位置と同程度となり、巻線３０を巻回できるスペース（径方向長さ）が広くなる。つまり、平面部５１の延設部５１ｂの径方向長さがティース部２２の径方向長さと同程度となるため、コア２０に巻回できる巻線３０の幅（径方向長さ）が、導通板５０によって制限されることがない。

また、接続部５２は、図１に示すように、軸方向において永久磁石２Ｂのエンドベル４側の端面よりも外側（永久磁石２Ｂから遠ざかる側）でエンドベル４との間の空間２Ｃに位置してもよい。この場合、接続部５２は、永久磁石２Ｂの内周面よりも径方向外側に位置することができるため、接合時の熱が巻線３０に対してより伝わりにくくすることができる。

ここで、巻線３０と接続部５２とを溶接により接合する場合を例に挙げて、接続部５２の形状について説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は接続部５２を拡大した模式図であり、（ａ）が溶接前、（ｂ）が溶接後の形状である。なお、これらの図は、接続部５２を軸方向から（接続部５２の板厚方向に）見た図であり、図６（ｂ）中の網目部分は溶接部位を表す。図６（ａ）に示すように、接続部５２は、基端側（径方向内側）に位置する基端部５２ａと、先端側（径方向外側）に位置する幅広部５２ｂとを有する。基端部５２ａは一定の幅で径方向外側へ延設された部位であり、幅広部５２ｂは基端部５２ａの先端側において、基端部５２ａよりも幅が広くなるように楕円形状や長円形状，矩形状や三角形状等に形成された部位である。

基端部５２ａの先端側には、コア２０に巻回されたのちの巻線３０が一定の張力を保持した状態で複数回巻きつけられる。この部分は、巻線３０の張力を保ったまま接続部５２と巻線３０とが接続される係止部として機能するとともに、溶接時に幅広部５２ｂと共に溶けて固まり、接続部５２と巻線３０とが溶着される接合部としても機能する。

図６（ｂ）に示すように、接続部５２と巻線３０とが溶接されると、基端部５２ａに巻回されていた巻線３０が幅広部５２ｂと共に溶けて固まり、巻線３０と接続部５２とが電気的に接続される。接続部５２は、溶接前後で径方向長さが変化しうるが、溶接前後において、接続部５２が、コア２０の外周面よりも径方向外側に突設されることが好ましい。なお、接続部５２は、図１に示すように、ロータ３がステータ２に組み立てられた状態で、ハウジング２Ａ内の空間２Ｃに配置される。このとき、接続部５２は、ハウジング２Ａの内周面と非接触とされる。言い換えると、導通板５０は、ロータ３がステータ２に組み立てられた状態で（すなわち溶接後の形状が）、ハウジング２Ａの内周面に接触しないような形状とされる。

本実施形態の導通板５０にはコア２０と共に巻線３０が巻回されることから、導通板５０は、巻線３０に対して絶縁される。具体的には、図２，図４及び図５に示すように、導通板５０のシャフト先端側を向いた面（コア２０とは逆側の面）には、絶縁体６０が接触配置される。絶縁体６０は、三回回転対称性を持った外形を有する絶縁部品である。本実施形態の絶縁体６０は、平面部５１の絶縁層とは逆側の面に載置される絶縁平面部６１と、立壁部５３の内側面（径方向内側に向いた面）に沿って延在する絶縁立壁部６３とを有する。本実施形態の絶縁体６０は、耐熱グレードの高い材料で成形される。

絶縁平面部６１は、導通板５０における平面部５１の環状部５１ａよりも径方向に一回り大きな環状部と、環状部から径方向外側へ放射状に延設された三つの延設部とを有する。また、絶縁立壁部６３は、導通板５０の立壁部５３よりも周方向に一回り大きな形状に形成され、軸方向長さが導通板５０の平面部５１から接続部５２に達する長さに形成される。これにより、導通板５０と巻線３０との絶縁性が確保される。さらに、絶縁立壁部６３は、導通板５０の接続部５２と巻山３１との間に立設される。これにより、接合時の熱の伝わりが絶縁体６０によって遮断される。言い換えると、絶縁体６０が遮熱板としても機能する。

［２．ロータの製造方法］
上述のロータ３の製造方法について図７を用いて説明する。本製造方法は、導通板５０の成形工程（ステップＳ１０）と、シャフト１０への組立工程（ステップＳ２０）と、巻線３０を巻回する巻線工程（ステップＳ３０）と、巻線３０の両端部を接合する接合工程（ステップＳ４０）とを備え、四つの工程がこの順に実施される。これらの工程は、装置によって自動的に実施してもよいし、手動で行ってもよい。なお、ロータ３の部品（シャフト１０，コア２０等）は、導通板５０を除いて予め用意されているものとする。

成形工程では、導通板５０をプレス加工によって上述した完成形状に成形する。すなわち、電気的中性点を形成する平面部５１と、平面部５１の径方向外側の端部から平面部５１に対して交差する方向へ延設された三つの立壁部５３と、各立壁部５３の端部から径方向外側へ突設された接続部５２とを有する導通板５０を成形する。このとき、導通板５０の平面部５１がコア２０の端面に載置された状態で、接続部５２が、巻線３０の巻山３１よりもシャフト１０の先端側に位置し、且つ、端子４２ｂよりもコア２０側に位置するように、立壁部５３の高さが設定される。

本実施形態では、接続部５２が巻山３１と端子４２ｂとの中間部７０の中央領域に位置するように、立壁部５３の高さが設定される。さらに本実施形態では、導通板５０の接続部５２が、組立状態でシャフト１０の軸方向に対して直交する方向へ延びるように屈曲形成される。さらに、接続部５２が、溶接の前後においてコア２０の外周面よりも径方向外側に突出し、且つ、溶接後においてハウジング２Ａの内周面と非接触となるように、導通板５０が成形される。

組立工程では、シャフト１０に対して、コア２０，成形工程で成形された導通板５０，絶縁体６０，コミテータ４０，バリスタ４３等の部品を組み立てる。
次の巻線工程では、巻線３０の一端を、コミテータ４０の三つの端子４２ｂのうちの一つに巻回して係止したのち、コア２０の三つのティース部２２のうちの一つに所定のターン数だけ巻回する。このとき、導通板５０の接続部５２が中間部７０の中央領域に配置されているため、コア２０に対する巻線３０の巻回作業性が確保される。

巻線工程ではさらに、巻線３０の他端を、導通板５０の三つの接続部５２のうちの対応する一つに巻回して係止する（フッキングする）。このとき、接続部５２の基端部５２ａに巻線３０を数回巻きつける。この作業を三箇所で行う。
接合工程では、巻線３０の一端及び他端のそれぞれを、端子４２ｂ及び接続部５２に対して溶接や半田付けといった熱接合により接合する。このとき、接続部５２は、中間部７０の中央領域に配置されているとともに、コア２０の外周面よりも径方向外側へ突設されていることから、接合時の熱が巻線３０へ伝わりにくくなっている。

［３．効果］
（１）上述のロータ３は、導通板５０の接続部５２が、軸方向において巻山３１と端子４２ｂとの中間部７０に位置するように設定される。すなわち、接続部５２が、巻線３０の巻山３１よりもエンドベル４側に位置することから、接続部５２を巻山３１から離すことができ、巻線３０に対して溶接や半田付けといった熱接合による接合時の熱の伝わりを抑制することができる。これにより、巻線３０が接合時に受ける熱影響を回避又は低減でき、ロータ３の信頼性を高めることができる。

また、接続部５２が巻山３１から離隔して設けられるため、ロータ３のサイズが小さくても（例えば直径が10mm未満のロータ３であっても）、接続部５２への巻線３０の係止作業（フッキング）、及び、接合作業を容易に行うことができる。これにより、ロータ３の生産性を向上させることができる。さらに、接続部５２は端子４２ｂよりもコア２０側に位置することから、ブラシ２Ｂと接触（干渉）することがない。つまり、上述のロータ３によれば、導通板５０とブラシ２Ｂとの干渉を回避しながら、ロータ３の信頼性及び作業性を高めることができ、ひいてはロータ３の生産性を向上させることができる。

（２）上述のロータ３は、接続部５２が巻山３１と端子４２ｂとの中間部７０の軸方向における中央領域に位置することから、接合時の熱の伝わりを抑制することができるとともに、コア２０に対する巻回作業性を向上させることができる。
（３）上述のロータ３は、接続部５２がコア２０の外周面よりも径方向外側に突設されることから、接続部５２を巻山３１から離すことができ、巻線３０への熱の伝わりをより抑制することができる。

（４）上述のロータ３は、導通板５０が平面部５１と接続部５２との間に立壁部５３を有することから、平面部５１をコア２０の端面に載置すれば、立壁部５３によって接続部５２の位置を規定することができる。すなわち、接続部５２の位置決めを簡単に行うことができ、ロータ３の生産性を高めることができる。また、立壁部５３を有する上述の導通板５０は、巻線３０が平面部５１にも巻回されるが、接続部５２がコア２０の外周面よりも径方向外側に突設されることで、コア２０に巻回できる巻線３０の幅（径方向長さ）を広くすることができる。言い換えると、導通板５０によって巻線３０が巻回できるスペースが制限されることを防ぐことができ、コア２０を有効に利用することができる。

（５）上述のロータ３は、接続部５２が、導通板５０の組立状態でシャフト１０の軸方向と直交するように立壁部５３から外方へ突設されることから、溶接や半田付けといった熱接合の作業性をより高めることができる。さらに、接続部５２の先端が、径方向においてコア２０に巻回された巻線３０から最も遠くなるため、接合時の巻線３０への熱の伝わりをさらに抑制することができ、巻線３０の保護性を高めることができる。

（６）上述のロータ３は、導通板５０の平面部５１に対して絶縁層とは逆側の面に載置される絶縁体６０を備える。この絶縁体６０は、立壁部５３の内側面（径方向内側に向いた面）に沿って延在することから、導通板５０と巻線３０との接触可能性を回避でき、ショートを防止することができる。また、絶縁体６０は、立壁部５３の内側面に沿って延在するため、接続部５２と巻山３１との間に立設した状態となる。これにより、絶縁体６０は、接合時に導通板５０に加えられた熱の巻線３０への伝わりを遮断する遮熱板としても機能することができ、巻線３０の保護性をより高めることができる。なお、絶縁体６０を耐熱グレードの高い材料で成形することで、絶縁体６０の変形，溶融を防ぐことができ、絶縁，遮熱の機能を適切に維持することができる。

（７）上述のモータ１は、このようなロータ３を備えていることから、モータサイズにかかわらず製品の品質を高めることができるとともに、生産性を高めることができる。
（８）また、上述のロータ３は、平面部５１，接続部５２及び立壁部５３を有する形状に導通板５０が成形されたのちに、シャフト１０に組み立てられるとともに巻線３０が巻回されて接合される。すなわち、巻線３０を接続部５２に接続する前に導通板５０を完成形状に成形するため、巻線３０を接続したのちに導通板を折り曲げる方法でロータ３を製造する場合と比べて、巻線３０の張力を適切に保つことができ、巻線３０の保護性を高めることができる。

導通板５０の接続部５２を単に巻線３０（巻山３１）から遠ざけたいのであれば、上述した立壁部５３を設けなくても、上述の延設部５１ｂを単に径方向外側へ伸張したような形状とし、接続部に巻線３０を接合したのち、ハウジング２Ａに収まるように折り曲げればよい（すなわち「後曲げ」をすればよい）とも考えられる。しかし、この方法では、すでに巻線３０の端部が接続部に接続されているため、折り曲げることで巻線３０に過剰な張力が作用したり巻線３０が断線したりする可能性がある。これに対し、上述のロータ３の製造方法によれば、このような「後曲げ」を行わないため、上記の通り、巻線３０の保護性を高めることができ、ロータ３の信頼性を高めることができる。

［４．その他］
上述の実施形態で説明したモータ１の構成は一例であって、上述したものに限られない。すなわち、ステータ２，ロータ３，エンドベル４の形状や構成は上述したものに限られない。また、導通板５０の形状や配置が上述したもの以外であってもよい。例えば、導通板５０の接続部５２が、巻山３１と端子４２ｂとの中間部７０の軸方向における中央領域でなく、巻山３１寄りに配置されていてもよいし、端子４２ｂ寄りに配置されていてもよい。

また、導通板５０の立壁部５３が平面部５１に対して鈍角をなすように屈曲形成されていてもよい。この場合であっても、接続部５２はシャフト１０の軸方向に直交する方向へ立壁部５３から外方へ突設されていることが好ましい。つまり、立壁部５３と接続部５２とが直交して設けられていなくてもよい。なお、接続部５２がシャフト１０の軸方向に対して直交しない方向へ突設されていてもよい。例えば、接続部５２がシャフト１０の軸方向に対して、シャフト１０の先端側（エンドベル４側）に向かって斜め外方へ突設されていれば、接続部５２の先端を巻線３０からさらに遠ざけることができ、熱の影響を小さくすることができる。

導通板５０の接続部５２が、幅広部５２ｂを有しておらず、先端まで基端部５２ａと同一の幅で形成されていてもよい。また、半田付けにより接続部５２と巻線３０とが接合される場合には、巻線３０を一定の張力を保持した状態で巻回するだけでよく、緩めに巻かなくてもよい。

また、導通板５０が立壁部５３を有していないものであってもよい。すなわち、平面部５１と同一平面上に接続部５２が設けられた導通板であってもよい。この場合、接続部５２が、巻山３１と端子４２ｂとの中間部７０に位置するように、導通板をシャフト１０に対して位置決めするとともに、絶縁部を介してシャフト１０に外嵌すればよい。つまり、この場合は導通板をコア２０の端面に載置せず、所定位置に接続部５２が来るように配置すればよい。このような構成のロータ３であっても、上述と同様に、導通板とブラシ２Ｂとの干渉を回避しながら、ロータ３の信頼性及び作業性を高めることができ、ひいてはロータ３の生産性を向上させることができる。

また、上述の製造方法では、巻線工程後に接合工程を実施しているが、巻線工程と並行して接合工程を行ってもよい。すなわち、端子４２ｂに巻線３０の一端を係止して、熱接合によりこの一端を接合したのち、コア３０に巻線３０を巻回して、他端を係止，接合することで、ロータ３を製造してもよい。
また、導通板５０及び絶縁体６０を、コア２０に対してコミテータ４０と反対側に配置してもよい。この場合、コミテータ４０との干渉の可能性がなくなるため、接続部５２の配置の自由度が高まる。また、導通板５０と絶縁体６０とコミテータ４０とを一体にインサート成形してもよい。この場合、絶縁体６０と支持体４１と押さえ部材４４とは一体の樹脂部品として形成され、組立時の作業性が高まる。

なお、上述の実施形態では、ロータ３のコア２０，導通板５０及び絶縁体６０の何れもが三回回転対称性を持った外形を有するものを例示したが、これらは少なくとも三回以上の回転対称性を持った外形を有していればよく、上述した形状に限られない。また、巻線３０の結線方式はＹ結線に限定されない。

１ モータ
２ ステータ
２Ａ ハウジング
２Ｂ 永久磁石
３ ロータ
４ エンドベル
４Ｂ ブラシ
１０ シャフト
２０ コア
３０ 巻線
３１ 巻山
４０ コミテータ
４１ｄ 足部（絶縁部）
４２ｂ 端子
５０ 導通板
５１ 平面部
５２ 接続部
５３ 立壁部
６０ 絶縁体
７０ 中間部

Claims (8)

1. シャフトと一体回転するとともに巻線を巻回させたコアと、
   前記シャフトに固定され、前記巻線の一端が接続される端子を有するコミテータと、
   前記コミテータの前記端子と前記コアとの間において前記シャフトに対して絶縁部を介して外嵌され、前記巻線の他端が接続される接続部及び前記接続部の径方向内側に位置して電気的中性点を形成する平面部を有する導通板と、を備え、
   前記接続部は、軸方向位置が前記巻線の巻山と前記端子との中間部であって、前記平面部に対して軸方向に異なる位置に設定されている
   ことを特徴とする、ロータ。
2. 前記接続部は、軸方向位置が前記巻山とも前記端子とも離隔する位置に設定されている
   ことを特徴とする、請求項１記載のロータ。
3. 前記接続部は、前記コアの外周面よりも径方向外側に突設された
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のロータ。
4. 前記導通板は、
   前記コアの端面に絶縁層を介して載置される前記平面部と、
   前記平面部の径方向外側の端部から前記平面部と交差する方向へ延設され、前記接続部の軸方向位置を規定する複数の立壁部と、
   それぞれの前記立壁部の延設方向端部から径方向外側へ突設された前記接続部と、を有する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のロータ。
5. 前記接続部は、前記導通板が前記シャフトに対して外嵌された組立状態で、前記シャフトの軸方向と直交するように前記立壁部から外方へ突設された
   ことを特徴とする、請求項４記載のロータ。
6. 前記平面部の前記絶縁層とは逆側の面に載置されるとともに前記立壁部の内側面に沿って延在する絶縁体を備える
   ことを特徴とする、請求項４又は５記載のロータ。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載のロータと、
   有底筒状のハウジングの内周面に固定された永久磁石を備え、前記ロータの前記シャフトの一端を回転自在に支持するステータと、
   ブラシを備えて前記ハウジングの開口部に固定されるエンドベルと、
   を具備することを特徴とする、ＤＣモータ。
8. シャフトと一体回転するコア及びコミテータと、前記コアと前記コミテータの端子との間において前記シャフトに対して絶縁部を介して外嵌される導通板とを備えるロータの製造方法であって、
   電気的中性点を形成する平面部の径方向外側の端部から前記平面部に対して交差する方向へ延設された複数の立壁部と、それぞれの前記立壁部の端部から径方向外側へ突設された接続部と有する前記導通板を成形する成形工程と、
   前記成形工程後に、前記シャフトに対して前記コアと前記導通板と前記コミテータとを組み立てる組立工程と、
   前記組立工程後に、巻線の一端を前記コミテータの前記端子に係止したのち前記巻線を前記コアに巻回するとともに、前記巻線の他端を前記導通板の前記接続部に係止する巻線工程と、
   前記巻線工程と並行又はその後に、前記巻線の前記一端及び前記他端のそれぞれを前記端子及び前記接続部に対して熱接合により接合する接合工程と、を備え、
   前記成形工程では、前記組立工程において前記導通板の前記平面部が前記コアの端面に載置された状態で、前記接続部の軸方向位置が、前記巻線の巻山と前記端子との中間部に位置するように前記導通板を成形する
   ことを特徴とする、ロータの製造方法。

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