JP2014039372A - 直流モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ｎ個の磁極、２ｍｎ個のスロット及びｍｎ個のセグメントを備えた回転可能な直流モータを提供する。
【解決手段】固定子１１は、周方向に並ぶ２個のマグネット１３，１４を有する。電機子２１は、周方向に並ぶ８個のスロット３２を備えマグネット１３，１４と径方向に対向する電機子コア２３と、周方向に並ぶ４個の溝４３にて周方向に分離された４個のセグメント４２を備え電機子コア２３と一体回転する整流子２５と、スロット３２に分布巻にて巻装された複数の巻線２４とを有する。セグメント４２には、２つのブラシ６１，６２が摺接する。各ブラシ６１，６２で電気的に短絡される２つのセグメント４２間に、電気角１８０°の間隔で配置される２つの巻線２４が直列に接続されている。整流子２５は、各溝４３から周方向に電気角１８０°となる位置に溝４３を備えない。
【選択図】図２

Description

本発明は、給電用のブラシを備えた直流モータに関するものである。

従来、直流モータには、周方向に並ぶ複数の磁極を有する固定子と、該固定子と径方向に対向し且つ回転可能に配設された電機子と、電機子に給電するためのブラシとを備えたものがある。電機子は、例えば、その回転中心を中心に放射状に延びる複数のティースを有する電機子コアと、周方向（電機子の回転方向）に並設された複数のセグメントを有し該電機子コアと一体回転可能に設けられた整流子と、周方向に隣り合うティース間に設けられたスロットを通るように電機子コアに分布巻にて巻装された巻線とを有する。そして、ブラシは、セグメントに摺接されることにより、当該セグメントを介して巻線に電流を供給する。

このような直流モータには、例えば特許文献１に記載されているように、整流子に備えられるセグメントの数が、電機子コアのスロットの数（ティースの数）の半分であるものがある。特許文献１に記載された直流モータは、磁極の数：スロットの数（ティースの数）：セグメントの数＝２Ｐ：２ＰＮ：ＰＮ（Ｐは２以上の整数、Ｎは３以上の奇数）を満たすように構成されており、例えば、４個の磁極、２０個のスロット（ティース）、１０個のセグメントを備えた直流モータである。

特開２００９−１２４８５０号公報

セグメントの数がスロットの数（ティースの数）の半分である直流モータの整流子においては、セグメントの数がスロットの数と同数若しくはそれ以上である直流モータの整流子に比べて、周方向に隣り合うセグメント同士を分離する溝（アンダーカット）の数が少ない。そのため、ブラシが当該溝を横切る時（即ち摺接するセグメントが切り替わる時）に生じる機械的摩耗が低減され、その結果、ブラシの寿命が低下することが抑制される。また、ブラシが摺接するセグメントが切り替わる時にブラシとセグメントとの衝突によって生じる騒音の発生が抑制される。

ところで、セグメントの数がスロットの数の半分である直流モータは、磁極の数、スロットの数及びセグメントの数の組み合わせが、特許文献１に記載されているように、磁極の数：スロットの数（ティースの数）：セグメントの数＝２Ｐ：２ＰＮ：ＰＮ（Ｐは２以上の整数、Ｎは３以上の奇数）を満たすものに限らない。例えば、４個の磁極、１６個のスロット、８個のセグメントを備えた直流モータのように、磁極の数：スロットの数：セグメントの数＝ｎ：２ｍｎ：ｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）を満たすものもある。

しかしながら、磁極の数：スロットの数：セグメントの数＝ｎ：２ｍｎ：ｍｎを満たす直流モータは、スロットの数及びセグメントの数が磁極の数の倍数となるため、電流の流れを考慮すると回転しない虞があった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ｎ個の磁極、２ｍｎ個のスロット及びｍｎ個のセグメントを備えた回転可能な直流モータを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、周方向に並ぶｎ（ｎは２以上の偶数）個の磁極を有する固定子と、周方向に並ぶ２ｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個のスロットを備え前記磁極と径方向に対向する電機子コア、周方向に並ぶｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個の溝にて周方向に分離されたｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個のセグメントを備え前記電機子コアと一体回転する整流子、及び前記スロットに分布巻にて巻装された複数の巻線を有する電機子と、前記セグメントに摺接する複数のブラシと、を備え、各前記ブラシで電気的に短絡される２つの前記セグメント間に、電気角１８０°の整数倍の間隔で配置される少なくとも２つの前記巻線が直列に接続され、前記整流子は、各前記溝から周方向に電気角１８０°となる位置に前記溝を備えない直流モータとしたことをその要旨としている。

同構成によれば、整流子は、各溝から周方向に電気角１８０°となる位置には溝を備えないため、ｎｍ個のセグメントは周方向の幅が一定とならない。そして、複数のブラシは、通常、陽極側のブラシと陰極側のブラシとが電気角１８０°間隔で配置されるため、陽極側のブラシが整流を行うタイミングと陰極側のブラシが整流を行うタイミングがずれる。これらのことから、巻線に供給される電流の流れが変則的となり、磁気バランスが崩れて電機子を回転させる回転力が生まれて同電機子が回転するようになる。その結果、ｎ個の磁極、２ｍｎ個のスロット及びｍｎ個のセグメントを備えた直流モータを回転可能とすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直流モータにおいて、前記磁極を４個以上の偶数個備え、電気角３６０°の間隔で配置された前記セグメント同士が結線されていることをその要旨としている。

同構成によれば、結線されたセグメントに同時に電流を供給することができる。従って、ブラシの数をｎ個より少なくすることが可能となる。

本発明によれば、ｎ個の磁極、２ｍｎ個のスロット及びｍｎ個のセグメントを備えた回転可能な直流モータを得ることができる。

第１実施形態の直流モータの断面図。 第１実施形態の直流モータを平面状に展開した模式図。 第１実施形態の直流モータを平面状に展開した模式図。 （ａ）〜（ｅ）は第１実施形態の直流モータに備えられる整流子における溝の周方向の位置を設定する設定方法を説明するための模式図。 （ａ）〜（ｄ）は第１実施形態の直流モータにおける電流の供給態様を説明するための模式図。 第２実施形態の直流モータの断面図。 第２実施形態の直流モータを平面状に展開した模式図。 第２実施形態の直流モータを平面状に展開した模式図。 （ａ）〜（ｅ）は第２実施形態の直流モータに備えられる整流子における溝の周方向の位置を設定する設定方法を説明するための模式図。 別の形態の直流モータを平面状に展開した模式図。

（第１実施形態）
以下、直流モータの一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の直流モータ１は、略円筒状の固定子１１と該固定子１１と径方向に対向する電機子２１とを備えている。固定子１１は、略筒形状のヨークハウジング１２と、該ヨークハウジング１２の内周面に周方向に等角度間隔で並設されたｎ（ｎは２以上の偶数）個のマグネット１３，１４とを備えている。本実施形態では、ｎは「２」に設定されている。従って、ヨークハウジング１２の内周面には、Ｎ極のマグネット１３が１個と、Ｓ極のマグネット１４が１個固着されている。そして、これらのマグネット１３，１４は、周方向に１８０°間隔に並んでいる。本実施形態の直流モータ１は、固定子１１に２個のマグネット１３，１４を備えたことにより、２個の磁極を有する。

図１及び図２に示すように、固定子１１の内側に配置された前記電機子２１は、回転軸２２と、回転軸２２に固定された電機子コア２３と、該電機子コア２３に巻装された巻線２４と、回転軸２２に固定された整流子２５とを備えている。この電機子２１は、その回転軸２２が固定子１１に対して回転可能に支持されている。尚、図１では、巻線２４の図示を省略している。

電機子コア２３は、マグネット１３，１４によって周囲を囲まれるとともに、これらのマグネット１３，１４と径方向に対向している。そして、電機子コア２３は、回転軸２２を中心として放射状に延びる２ｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）本のティース３１を有する。本実施形態では、ｎは上述したように「２」に設定される一方、ｍは「２」に設定されている。従って、本実施形態の電機子コア２３は、８本のティース３１を有する。そして、この電機子コア２３において、周方向に隣り合うティース３１間の空間がスロット３２となっている。電機子コア２３は、２ｍｎ本のティース３１を備えることにより、周方向に並ぶ２ｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個（本実施形態では８個）のスロット３２を備えている。そして、電機子コア２３の８個のスロット３２には、ティース３１に導線２６が巻き付けられることにより、分布巻にて前記巻線２４が巻装されている。

前記整流子２５は、円筒状の絶縁材４１と、該絶縁材４１の外周面に周方向に並設されたｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個のセグメント４２とを有する。整流子２５は、絶縁材４１の内側に回転軸２２が圧入されることにより同回転軸２２に対して一体回転可能に固定されている。そして、整流子２５は、回転軸２２の回転に伴って電機子コア２３と一体回転する。

整流子２５が備えるセグメント４２の個数は、ｍｎ個であるため、前記電機子コア２３が備えるスロット３２の数の半分となっている。本実施形態では、ｍは「２」に設定され、ｎは「２」に設定されているため、整流子２５は、８個のスロット３２の半分の４個のセグメント４２を有する。また、周方向に隣り合うセグメント４２は、互いの間に設けられた溝（アンダーカット）４３によって周方向に分離されている。４個のセグメント４２を有する整流子２５には、周方向に並ぶ４個の溝４３が形成されている。そして、整流子２５は、各溝４３から周方向に電気角１８０°となる位置には溝４３を備えない。尚、直流モータ１は、磁極の数が「２」であるため、電気角１８０°は機械角１８０°である。

ここで、２個の磁極、８個のスロット３２、４個のセグメント４２を備えた本実施形態の直流モータ１において、溝４３の周方向の位置を設定する設定方法を説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、絶縁材４１の外周面に設けられセグメント４２となる円筒状のセグメント素材４５を、スロット３２と同数の８等分に仮想的に分割する。尚、セグメント素材４５は、導電性を有する金属板材から形成され、例えば銅板から形成される。図４では、セグメント素材４５を仮想的に分割する仮想分割線Ｌを破線にて図示している。セグメント素材４５を仮想的に８分割する８本の仮想分割線Ｌは、周方向に等角度間隔に設けられるとともに、セグメント素材４５の径方向に直線状に延びている。

次いで、図４（ｂ）に示すように、セグメント素材４５を仮想的に分割する８本の仮想分割線Ｌのうち１本の仮想分割線Ｌ上に基準とする基準溝設定位置Ｇ０を設定する。基準溝設定位置Ｇ０は、溝４３を形成する位置であり、図４においては、溝４３を形成する位置を実線の太線で図示している。

その後、基準溝設定位置Ｇ０から周方向の一方側（図４（ｂ）においては反時計方向側）に電気角１８０°分だけ進んだ位置にある仮想分割線Ｌを、溝４３を設定しない（形成しない）第１の溝非設定位置Ｐ１とする。図４では、溝４３を設定しない位置に×印を付している。

次いで、図４（ｃ）に示すように、第１の溝非設定位置Ｐ１に対し周方向の一方側（図４（ｃ）においては反時計方向側）で隣り合う１本の仮想分割線Ｌを、溝４３を設定する（形成する）第１の溝設定位置Ｇ１とする。その後、第１の溝設定位置Ｇ１から周方向の一方側（図４（ｃ）においては反時計方向側）に電気角１８０°分だけ進んだ位置にある仮想分割線Ｌを、溝４３を設定しない第２の溝非設定位置Ｐ２とする。

次いで、図４（ｄ）に示すように、第２の溝非設定位置Ｐ２に対し周方向の一方側（図４（ｄ）においては反時計方向側）で隣り合う１本の仮想分割線Ｌを、溝４３を設定する第２の溝設定位置Ｇ２とする。その後、第２の溝設定位置Ｇ２から周方向の一方側（図４（ｄ）においては反時計方向側）に電気角１８０°分だけ進んだ位置にある仮想分割線Ｌを、溝４３を設定しない第３の溝非設定位置Ｐ３とする。

次いで、図４（ｅ）に示すように、第３の溝非設定位置Ｐ３に対し周方向の一方側（図４（ｅ）においては反時計方向側）で隣り合う１本の仮想分割線Ｌを、溝４３を設定する第３の溝設定位置Ｇ３とする。その後、第３の溝設定位置Ｇ３から周方向の一方側（図４（ｅ）においては反時計方向側）に電気角１８０°分だけ進んだ位置にある仮想分割線Ｌを、溝４３を設定しない第４の溝非設定位置Ｐ４とする。

上記したように、全ての仮想分割線Ｌに、溝４３を設定する溝設定位置Ｇ０〜Ｇ３若しくは溝４３を設定しない溝非設定位置Ｐ１〜Ｐ４を割り当てる。そして、整流子２５を製造する際には、基準溝設定位置Ｇ０及び第１〜第３の溝設定位置Ｇ１〜Ｇ３に溝４３が形成される。これにより、図１及び図２に示すように、整流子２５の外周面には、セグメント素材４５を周方向に分割する溝４３が４個形成され、その結果、周方向に並ぶ４個のセグメント４２が形成される。そして、各溝４３から電気角１８０°となる位置には溝４３が存在しないように溝４３の位置が設定されることで、溝４３によって分離されたｍｎ個（本実施形態では４個）のセグメント４２は、全てのセグメント４２の周方向の幅が等しく形成されるのではなく、周方向の幅が異なるものが複数種類形成される。本実施形態では、４個のセグメント４２には、周方向の幅が異なる３種類のセグメント（即ち第１のセグメント４２ａ、第２のセグメント４２ｂ及び第３のセグメント４２ｃ）が存在する。周方向の幅が最も狭い第１のセグメント４２ａの周方向の幅は、セグメント素材４５を周方向に８等分した場合の１片の周方向の幅（周方向に隣り合う２本の仮想分割線Ｌ間の周方向の間隔）と等しい。そして、周方向の幅が２番目に狭い第２のセグメント４２ｂの周方向の幅は、第１のセグメント４２ａの周方向の幅の２倍となっており、整流子２５はこの第２のセグメント４２ｂを２個備えている。更に、周方向の幅が３番目に狭い第３のセグメント４２ｃの周方向の幅は、第１のセグメント４２ａの周方向の幅の３倍となっている。そして、整流子２５においては、第１のセグメント４２ａから順に、第１のセグメント４２ａ、第２のセグメント４２ｂ、第３のセグメント４２ｃ、第２のセグメント４２ｂの順に周方向に並んでいる。

また、図１に示すように、前記ヨークハウジング１２の内部には、整流子２５の外周側となる位置に、陽極側のブラシ６１及び陰極側のブラシ６２が配置されている。ブラシ６１，６２は、整流子２５の外周面に摺接可能に押圧接触している。本実施形態の直流モータ１には、陽極側のブラシ６１と陰極側のブラシ６２とが１つずつ備えられている。そして、陽極側のブラシ６１と陰極側のブラシ６２とは、周方向に電気角１８０°（本実施形態では機械角１８０°）離間した２箇所に配置されている。更に、陽極側のブラシ６１と陰極側のブラシ６２とは、その周方向の位置が、周方向に隣り合うマグネット１３，１４間の周方向の中央（Ｎ極のマグネット１３の周方向の中央とＳ極のマグネット１４の周方向の中央との間の周方向の中央）となっている。

次に、巻線２４の巻回態様について詳述する。
図２に示すように、陽極側のブラシ６１（若しくは陰極側のブラシ６２）で電気的に短絡される２つのセグメント４２（即ち周方向に隣り合う２つのセグメント４２）間に、直列に接続された２つの巻線２４が接続されている。ブラシ６１（若しくはブラシ６２）で電気的に短絡される２つのセグメント４２間で直列に接続された２つの巻線２４は、周方向に電気角１８０°分離間した第１巻線２４ａと第２巻線２４ｂとである。そして、直列に接続された第１巻線２４ａと第２巻線２４ｂとは、巻き方向が逆となるようにそれぞれ４本のティース３１に巻回されている。本実施形態では、第１巻線２４ａが正巻に巻装される一方、第２巻線２４ｂが逆巻に巻装されている。尚、図２においては、第１巻線２４ａを実線で図示し、第２巻線２４ｂを破線で図示している。

ここで、図２において、４個のセグメント４２に周方向に順にセグメント番号「１」〜「４」を付す。また、セグメント番号「１」のセグメント４２と周方向の位置が等しいスロット３２から周方向に順にセグメント番号「１」〜「８」を付す。そして、周方向に隣り合うセグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「２」のセグメント４２との間に接続された２つの巻線２４（第１巻線２４ａ及び第２巻線２４ｂ）を例に巻線２４の巻回態様を説明する。尚、図２においては、視覚的に分かり易くするために、セグメント番号「１」，「２」のセグメント４２間に接続された２つの巻線２４を太線で図示している。セグメント番号「１」のセグメント４２のライザに結線（フッキング及びヒュージング）された導線２６は、スロット番号「２」のスロット３２に入りスロット番号「２」のスロット３２とスロット番号「６」のスロット３２との間の４本のティース３１に分布巻にて巻回されて第１巻線２４ａを形成している。その後、当該導線２６は、スロット番号「６」のスロット３２から出てスロット番号「２」のスロット３２に入り、スロット番号「２」のスロット３２とスロット番号「６」との間の４本のティース３１であって、直前に第１巻線２４ａが巻回された４本のティース３１とは反対側の４本のティース３１に、第１巻線２４ａとは逆方向に分布巻にて巻回されて第２巻線２４ｂを形成している。その後、当該導線２６は、スロット番号「６」のスロット３２から出てセグメント番号「２」のセグメント４２のライザに結線（フッキング及びヒュージング）されている。このように、周方向に隣り合うセグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「２」のセグメント４２との間には、電気角１８０°の間隔で配置された２つの巻線２４（即ち１つの第１巻線２４ａと１つの第２巻線２４ｂ）が直列に接続されるとともに、直列に接続された第１巻線２４ａと第２巻線２４ｂとは互いの巻き方向が逆になっている。

そして、セグメント番号「１」，「２」のセグメント４２間に接続された２つの巻線２４と同様に、セグメント番号「２」，「３」のセグメント４２間、セグメント番号「３」，「４」のセグメント４２間、及びセグメント番号「４」，「１」のセグメント４２間にも２つの巻線２４（第１巻線２４ａ及び第２巻線２４ｂ）がそれぞれ接続されている。また、本実施形態の直流モータ１においては、各巻線２４の巻数は全て同じ数に設定されている。

次に、本実施形態の直流モータ１の作用について説明する。
図２に示す状態は、陽極側のブラシ６１がセグメント番号「１」のセグメント４２に摺接し、陰極側のブラシ６２がセグメント番号「３」のセグメント４２に摺接している。この状態では、図２及び図５（ａ）に示すように、セグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「３」のセグメント４２との間に介在された８個全ての巻線２４に電流が供給される。また、全ての第１巻線２４ａに同じ方向（図２において実線の矢印参照）に電流が供給されるとともに、全ての第２巻線２４ｂに同じ方向（図２において破線の矢印参照）に電流が供給される。

そして、図２に示す状態から、電機子２１が電気角２２．５°（機械角２２．５°）だけ回転した状態を図３に示している。図３に示す状態では、陽極側のブラシ６１は、溝４３を介して周方向に隣り合うセグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「２」のセグメント４２とに摺接してこれら２つのセグメント４２を短絡している。その一方、陰極側のブラシ６２は、セグメント番号「３」のセグメント４２に摺接している。そのため、図３及び図５（ｂ）に示すように、セグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「２」のセグメント４２との間に接続された２つの巻線２４は整流中となる。尚、整流中の第１巻線２４ａは、Ｎ極のマグネット１３の周方向の中央（磁極の周方向の中央）と径方向に対向し、同じく整流中の第２巻線２４ｂは、Ｓ極のマグネット１４の周方向の中央（磁極の周方向の中央）と径方向に対向している。そして、セグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「３」のセグメント４２との間に介在された４個の巻線２４、及びセグメント番号「２」のセグメント４２とセグメント番号「３」のセグメント４２との間に介在された２個の巻線２４には、ブラシ６１，６２から電流が供給される。このとき、電流が供給される４個の第１巻線２４ａに同じ方向（図３において実線の矢印参照）に電流が供給されるとともに、電流が供給される４個の第２巻線２４ｂに同じ方向（図３において破線の矢印参照）に電流が供給される。そして、図３に示した陽極側のブラシ６１のみで整流が行われる状態では、電機子２１を回転させる回転力が発生している。

その後、図３に示す状態から電機子２１が更に電気角２２．５°（機械角２２．５°）だけ回転すると、陽極側のブラシ６１がセグメント番号「２」のセグメント４２に摺接し、陰極側のブラシ６２がセグメント番号「３」のセグメント４２に摺接した状態となる。この状態では、図３及び図５（ｃ）に示すように、セグメント番号「２」のセグメント４２とセグメント番号「３」のセグメント４２との間に介在された８個全ての巻線２４に電流が供給される。また、全ての第１巻線２４ａに同じ方向に電流が供給されるとともに、全ての第２巻線２４ｂに同じ方向に電流が供給される。

そして、電機子２１が更に回転すると、陽極側のブラシ６１がセグメント番号「２」のセグメント４２に摺接する一方で、陰極側のブラシ６１が溝４３を介して周方向に隣り合うセグメント番号「３」のセグメント４２とセグメント番号「４」のセグメント４２とに摺接してこれら２つのセグメント４２を短絡した状態となる。この状態では、図３及び図５（ｄ）に示すように、セグメント番号「３」のセグメント４２とセグメント番号「４」のセグメント４２との間に接続された２つの巻線２４は整流中となる。尚、整流中の第１巻線２４ａは、Ｎ極のマグネット１３の周方向の中央（磁極の周方向の中央）と径方向に対向し、同じく整流中の第２巻線２４ｂは、Ｓ極のマグネット１４の周方向の中央（磁極の周方向の中央）と径方向に対向している。そして、セグメント番号「２」のセグメント４２とセグメント番号「３」のセグメント４２との間に介在された２個の巻線２４、及びセグメント番号「２」のセグメント４２とセグメント番号「４」のセグメント４２との間に介在された４個の巻線２４には、ブラシ６１，６２から電流が供給される。尚、電流が供給される４個の第１巻線２４ａに同じ方向に電流が供給されるとともに、電流が供給される４個の第２巻線２４ｂに同じ方向に電流が供給される。そして、陰極側のブラシ６２のみで整流が行われるこの状態では、電機子２１を回転させる回転力が発生している。

本実施形態では、陽極側のブラシ６１及び陰極側のブラシ６２が電気角１８０°の間隔で配置される一方で、整流子２５は、各溝４３から周方向に電気角１８０°となる位置に溝４３を備えない。従って、上記したように、陽極側のブラシ６１において整流が行われるタイミングと、陰極側のブラシ６２において整流が行われるタイミングがずれる。また、整流子２５は、各溝４３から周方向に電気角１８０°となる位置に溝４３を備えないことで、４個のセグメント４２の周方向の幅が等幅となっていない。そのため、電機子２１の回転方向において各ブラシ６１，６２が各セグメント４２に摺接する距離が等しくない。これらのことから、電機子２１において、電流の供給が変則的となり、磁気バランスが崩れる。そして、陽極側のブラシ６１のみ若しくは陰極側のブラシ６２のみで整流が行われるときに、電機子２１を回転させる回転力が発生し、当該電機子２１が回転される。

また、ブラシ６１（若しくはブラシ６２）で電気的に短絡される２つのセグメント４２間に直列に接続された２つの巻線２４は、正巻に巻装された第１巻線２４ａと逆巻に巻装された第２巻線２４ｂとの両方を含んでいる。更に、ブラシ６１，６２の周方向の位置は、周方向に隣り合う２つのマグネット１３，１４間（磁極間）の中央である。そのため、直列に接続された正巻の第１巻線２４ａと逆巻の第２巻線２４ｂとを電気角１８０°の間隔で配置できている。そして、直列に接続された正巻の第１巻線２４ａと逆巻の第２巻線２４ｂとがブラシ６１（若しくはブラシ６２）によって整流されるときには、当該第１巻線２４ａと当該第２巻線２４ｂとの周方向の中央部に同ブラシ６１（若しくはブラシ６２）が配置される。

上記したように、本第１実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）整流子２５は、各溝４３から周方向に電気角１８０°となる位置には溝を備えないため、４個のセグメントは周方向の幅が一定とならない。そして、２つのブラシ６１，６２は、陽極側のブラシ６１と陰極側のブラシ６２とが電気角１８０°間隔で配置されるため、陽極側のブラシ６１が整流を行うタイミングと陰極側のブラシ６２が整流を行うタイミングがずれる。これらのことから、巻線２４に供給される電流の流れが変則的となり、磁気バランスが崩れて電機子２１を回転させる回転力が生まれて同電機子２１が回転するようになる。その結果、２個の磁極、８個のスロット及び４個のセグメントを備えた直流モータ１を回転可能とすることができる。

（２）電気角１８０°だけ離間した２つの巻線２４（第１巻線２４ａ及び第２巻線２４ｂ）を直列に接続することで、セグメント４２の数をスロット３２の数の半分とすることができている。従って、セグメントの数がスロットの数と同数若しくはそれ以上である場合に比べて、溝４３の数が少ない。よって、ブラシ６１，６２が溝４３を横切る時（即ち摺接するセグメント４２が切り替わる時）に生じる機械的摩耗が低減され、その結果、ブラシ６１，６２の寿命が低下することが抑制される。また、ブラシ６１，６２が摺接するセグメント４２が切り替わる時にブラシ６１，６２とセグメント４２との衝突によって生じる騒音の発生が抑制される。更に、整流子２５を製造するときに、セグメント素材４５に形成する溝４３の数が少なくなるため、整流子２５の製造が容易となる。

（３）ブラシ６１（若しくはブラシ６２）で電気的に短絡される２つのセグメント４２間に接続された２つの巻線２４（即ち第１巻線２４ａと第２巻線２４ｂ）は、電気角１８０°（本実施形態では機械角１８０°）の間隔で配置されている。そして、直列に接続された２つの巻線２４間のこの間隔は、Ｎ極のマグネット１３とＳ極のマグネット１４との周方向の間隔と等しい。従って、セグメント４２を介して巻線２４に電流が供給されたときに、電機子２１を回転させる回転力をバランス良く発生させることができる。

（４）ブラシ６１（若しくはブラシ６２）で電気的に短絡される２つのセグメント４２間に直列に接続された２つの巻線２４は、正巻に巻装された第１巻線２４ａと逆巻に巻装された第２巻線２４ｂとの両方を含んでいる。更に、ブラシ６１，６２の周方向の位置は、周方向に隣り合う２つのマグネット１３，１４間（磁極間）の中央である。従って、直列に接続された正巻の第１巻線２４ａと逆巻の第２巻線２４ｂとを電気角１８０°の間隔で配置できるようになる。そして、直列に接続された正巻の第１巻線２４ａと逆巻の第２巻線２４ｂとを整流するブラシ６１（若しくはブラシ６２）は、当該第１巻線２４ａと当該第２巻線２４ｂとを整流するときに当該第１巻線２４ａと当該第２巻線２４ｂとの間に配置される。従って、巻線２４（即ち第１巻線２４ａと第２巻線２４ｂ）の巻回態様が簡素化される。

（第２実施形態）
以下、直流モータの一実施形態を図面に従って説明する。尚、上記第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、本第２実施形態の直流モータ１０１は、略円筒状の固定子１１１と該固定子１１１と径方向に対向する電機子１２１とを備えている。固定子１１１は、ヨークハウジング１２と、該ヨークハウジング１２の内周面に周方向に等角度間隔で並設されたｎ（ｎは２以上の偶数）個のマグネット１３，１４とを備えている。本実施形態では、ｎは「４」に設定されている。従って、ヨークハウジング１２の内周面には、Ｎ極のマグネット１３が２個と、Ｓ極のマグネット１４が２個固着されている。そして、これらのマグネット１３，１４は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるように周方向に９０°間隔に並んでいる。本実施形態の直流モータ１０１は、固定子１１に４個のマグネット１３，１４を備えたことにより、４個の磁極を有する。

図６及び図７に示すように、固定子１１１の内側に配置された電機子１２１は、回転軸２２と、回転軸２２に固定された電機子コア１２３と、該電機子コア１２３に巻装された巻線２４と、回転軸２２に固定された整流子１２５とを備えている。この電機子１２１は、回転軸２２が固定子１１１に対して回転可能に支持されている。尚、図６では巻線２４の図示を省略している。

電機子コア１２３は、マグネット１３，１４によって周囲を囲まれるとともに、これらのマグネット１３，１４と径方向に対向している。そして、電機子コア１２３は、回転軸２２を中心として放射状に延びる２ｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）本のティース３１を有する。本実施形態では、ｎは上述したように「４」に設定される一方、ｍは「２」に設定されている。従って、本実施形態の電機子コア１２３は、１６本のティース３１を有する。また、電機子コア１２３は、２ｍｎ本のティース３１を備えることにより、周方向に並ぶ２ｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個（本実施形態では１６個）のスロット３２を備えている。そして、電機子コア１２３の１６個のスロット３２には、ティース３１に導線２６が巻き付けられることにより、分布巻にて前記巻線２４が巻装されている。

前記整流子１２５において、絶縁材４１の外周面に周方向に並設されたセグメント４２の個数は、ｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個であり、前記電機子コア１２３が備えるスロット３２の数の半分となっている。本実施形態では、ｍは「２」に設定され、ｎは「４」に設定されているため、整流子１２５は、１６個のスロット３２の半分の８個のセグメント４２を有する。また、周方向に隣り合うセグメント４２は、互いの間に設けられた溝（アンダーカット）４３によって周方向に分離されている。８個のセグメント４２を有する整流子１２５には、周方向に並ぶ８個の溝４３が形成されている。また、整流子１２５は、各溝４３から周方向に電気角１８０°となる位置には溝４３を備えない。尚、直流モータ１０１は、磁極の数が「４」であるため、電気角１８０°は機械角９０°である。

ここで、４個の磁極、１６個のスロット３２、８個のセグメント４２を備えた本実施形態の直流モータ１０１において、溝４３の周方向の位置を設定する設定方法を説明する。
まず、図９（ａ）に示すように、セグメント素材４５を、スロット３２と同数の１６等分に仮想的に分割する。図９では、セグメント素材４５を仮想的に分割する仮想分割線Ｌを破線にて図示している。セグメント素材４５を仮想的に１６分割する１６本の仮想分割線Ｌは、周方向に等角度間隔に設けられるとともに、セグメント素材４５の径方向に直線状に延びている。

次いで、図９（ｂ）に示すように、仮想分割線Ｌ上に基準溝設定位置Ｇ０を設定する。本実施形態では、固定子１１は４個のマグネット１３，１４（４個の磁極）を有するため、電気角３６０°が機械角１８０°に相当する。従って、機械角３６０°中には、電気角３６０°が２つ分存在する。そこで、１６本の仮想分割線Ｌのうち、電気角３６０°だけ離間した２箇所に位置する２本の仮想分割線Ｌ上にそれぞれ基準とする基準溝設定位置Ｇ０を設定する。図９においては、溝４３を形成する位置を実線の太線で図示している。

その後、各基準溝設定位置Ｇ０から周方向の一方側（図９（ｂ）においては反時計方向側）に電気角１８０°分だけ進んだ位置にある仮想分割線Ｌを、それぞれ溝４３を設定しない（形成しない）第１の溝非設定位置Ｐ１とする。図９では、溝４３を設定しない位置に×印を付している。

次いで、図９（ｃ）に示すように、各第１の溝非設定位置Ｐ１に対し周方向の一方側（図９（ｃ）においては反時計方向側）で隣り合う仮想分割線Ｌを、それぞれ溝４３を設定する（形成する）第１の溝設定位置Ｇ１とする。その後、各第１の溝設定位置Ｇ１から周方向の一方側（図９（ｃ）においては反時計方向側）に電気角１８０°分だけ進んだ位置にある仮想分割線Ｌを、それぞれ溝４３を設定しない第２の溝非設定位置Ｐ２とする。

次いで、図９（ｄ）に示すように、各第２の溝非設定位置Ｐ２に対し周方向の一方側（図９（ｄ）においては反時計方向側）で隣り合う仮想分割線Ｌを、それぞれ溝４３を設定する第２の溝設定位置Ｇ２とする。その後、各第２の溝設定位置Ｇ２から周方向の一方側（図９（ｄ）においては反時計方向側）に電気角１８０°分だけ進んだ位置にある仮想分割線Ｌを、それぞれ溝４３を設定しない第３の溝非設定位置Ｐ３とする。

次いで、図９（ｅ）に示すように、各第３の溝非設定位置Ｐ３に対し周方向の一方側（図９（ｅ）においては反時計方向側）で隣り合う仮想分割線Ｌを、それぞれ溝４３を設定する第３の溝設定位置Ｇ３とする。その後、各第３の溝設定位置Ｇ３から周方向の一方側（図９（ｅ）においては反時計方向側）に電気角１８０°分だけ進んだ位置にある仮想分割線Ｌを、それぞれ溝４３を設定しない第４の溝非設定位置Ｐ４とする。

上記したように、全ての仮想分割線Ｌ上に、溝４３を設定する溝設定位置Ｇ０〜Ｇ３若しくは溝４３を設定しない溝非設定位置Ｐ１〜Ｐ４を割り当てる。そして、整流子１２５を製造する際には、基準溝設定位置Ｇ０及び第１〜第３の溝設定位置Ｇ１〜Ｇ３に溝４３が形成される。これにより、図６及び図７に示すように、整流子１２５の外周面には、セグメント素材４５を周方向に分割する溝４３が８個形成され、その結果、周方向に並ぶ８個のセグメント４２が形成される。そして、各溝４３から電気角１８０°となる位置には溝４３が存在しないように溝４３の位置が設定されることで、溝４３によって分離されたｍｎ個（本実施形態では８個）のセグメント４２は、全てのセグメント４２の周方向の幅が等しく形成されるのではなく、周方向の幅が異なるものが複数種類形成される。本実施形態では、８個のセグメント４２には、周方向の幅が異なる３種類のセグメント（即ち第１のセグメント４２ｅ、第２のセグメント４２ｆ及び第３のセグメント４２ｇ）が存在する。周方向の幅が最も狭い第１のセグメント４２ｅの周方向の幅は、セグメント素材４５を周方向に１６等分した場合の１片の周方向の幅（周方向に隣り合う２本の仮想分割線Ｌ間の周方向の間隔）と等しい。整流子１２５はこの第１のセグメント４２ｅを２個備えている。そして、周方向の幅が２番目に狭い第２のセグメント４２ｆの周方向の幅は、第１のセグメント４２ｅの周方向の幅の２倍となっており、整流子１２５はこの第２のセグメント４２ｆを４個備えている。更に、周方向の幅が３番目に狭い第３のセグメント４２ｇの周方向の幅は、第１のセグメント４２ｅの周方向の幅の３倍となっており、整流子１２５はこの第３のセグメント４２ｇを２個備えている。そして、整流子１２５においては、第１のセグメント４２ｅから順に、第１のセグメント４２ｅ、第２のセグメント４２ｆ、第３のセグメント４２ｇ、第２のセグメント４２ｆの順に周方向に繰り返し並んでいる。

また、図６に示すように、前記ヨークハウジング１２の内部には、整流子１２５の外周側となる位置に、２個の陽極側のブラシ６１及び２個の陰極側のブラシ６２が配置されている。各ブラシ６１，６２は、整流子１２５の外周面に摺接可能に押圧接触している。また、陽極側のブラシ６１と陰極側のブラシ６２とは周方向に交互に配置されるとともに、周方向に隣り合う陽極側のブラシ６１と陰極側のブラシ６２とは、電気角１８０°（本実施形態では機械角９０°）間隔で配置されている。そして、同極のブラシ６１同士が電気角３６０°（本実施形態では機械角１８０°）間隔で配置されるとともに、同極のブラシ６２同士が電気角３６０°（本実施形態では機械角１８０°）間隔で配置されている。更に、各ブラシ６１，６２は、その周方向位置が、周方向に隣り合うマグネット１３，１４間の周方向の中央（周方向に隣り合うマグネット１３，１４においてＮ極のマグネット１３の周方向の中央とＳ極のマグネット１４の周方向の中央との間の周方向の中央）となっている。

次に、巻線２４の巻回態様について詳述する。
図７に示すように、陽極側のブラシ６１（若しくは陰極側のブラシ６１）で電気的に短絡される２つのセグメント４２（即ち周方向に隣り合う２つのセグメント４２）間に、直列に接続された２つの巻線２４が接続されている。ブラシ６１（若しくはブラシ６２）で電気的に短絡される２つのセグメント４２間で直列に接続された２つの巻線２４は、周方向に電気角１８０°分離間した第１巻線２４ａと第２巻線２４ｂとである。そして、直列に接続された第１巻線２４ａと第２巻線２４ｂとは、巻き方向が逆となるようにそれぞれ３本のティース３１に巻回されている。本実施形態では、第１巻線２４ａが正巻に巻装される一方、第２巻線２４ｂが逆巻に巻装されている。尚、図７においては、第１巻線２４ａを実線で図示し、第２巻線２４ｂを破線で図示している。

ここで、図７において、８個のセグメント４２に周方向に順にセグメント番号「１」〜「８」を付す。また、セグメント番号「１」のセグメント４２の近傍にあるスロット３２から周方向に順にセグメント番号「１」〜「１６」を付す。そして、周方向に隣り合うセグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「２」のセグメント４２との間に接続された２つの巻線２４（第１巻線２４ａ及び第２巻線２４ｂ）を例に巻線２４の巻回態様を説明する。尚、図７においては、視覚的に分かり易くするために、セグメント番号「１」，「２」のセグメント４２間に接続された２つの巻線２４を太線で図示している。セグメント番号「１」のセグメント４２のライザに結線（フッキング及びヒュージング）された導線２６は、スロット番号「１２」のスロット３２に入りスロット番号「２」のスロット３２とスロット番号「５」のスロット３２との間の３本のティース３１に分布巻にて巻回されて第１巻線２４ａを形成している。その後、当該導線２６は、スロット番号「５」のスロット３２から出てスロット番号「１」のスロット３２に入り、スロット番号「１４」のスロット３２とスロット番号「１」のスロット３２との間の３本のティース３１に第１巻線２４ａとは逆方向に分布巻にて巻回されて第２巻線２４ｂを形成している。その後、当該導線２６は、スロット番号「１４」のスロット３２から出てセグメント番号「２」のセグメント４２のライザに結線（フッキング及びヒュージング）されている。このように、周方向に隣り合うセグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「２」のセグメント４２との間には、電気角１８０°の間隔で配置された２つの巻線２４（即ち１つの第１巻線２４ａと１つの第２巻線２４ｂ）が直列に接続されるとともに、直列に接続された第１巻線２４ａと第２巻線２４ｂとは互いの巻き方向が逆になっている。

そして、セグメント番号「１」，「２」のセグメント４２間に接続された２つの巻線２４と同様に、セグメント番号「２」，「３」のセグメント４２間、セグメント番号「３」，「４」のセグメント４２間、セグメント番号「４」，「５」のセグメント４２間、セグメント番号「５」，「６」のセグメント４２間、セグメント番号「６」，「７」のセグメント４２間、セグメント番号「７」，「８」のセグメント４２間、及びセグメント番号「８」，「１」のセグメント４２間にも２つの巻線２４（第１巻線２４ａ及び第２巻線２４ｂ）がそれぞれ接続されている。また、本実施形態の直流モータ１０１においては、各巻線２４の巻数は全て同じ数に設定されている。

次に、本実施形態の直流モータ１０１の作用について説明する。
図７に示す状態は、セグメント番号「１」，「５」の２つのセグメント４２にそれぞれ陽極側のブラシ６１が摺接し、セグメント番号「３」，「７」の２つのセグメント４２にそれぞれ陰極側のブラシ６２が摺接している。この状態では、セグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「３」のセグメント４２との間に介在された４個の巻線２４、セグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「７」のセグメント４２との間に介在された４個の巻線２４、セグメント番号「５」のセグメント４２とセグメント番号「３」のセグメント４２との間に介在された４個の巻線２４、及びセグメント番号「５」のセグメント４２とセグメント番号「７」のセグメント４２との間に介在された４個の巻線２４、即ち１６個全ての巻線２４に電流が供給される。また、全ての第１巻線２４ａに同じ方向（図７において実線の矢印参照）に電流が供給されるとともに、全ての第２巻線２４ｂに同じ方向（図７において破線の矢印参照）に電流が供給される。

そして、図７に示す状態から、電機子１２１が電気角２２．５°（機械角１１．２５°）だけ回転した状態を図８に示している。図８に示す状態では、溝４３を介して周方向に隣り合うセグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「２」のセグメント４２とが１つの陽極側のブラシ６１によって短絡されるとともに、溝４３を介して周方向に隣り合うセグメント番号「５」のセグメント４２とセグメント番号「６」のセグメント４２とがもう１つの陽極側のブラシ６１によって短絡されている。その一方、セグメント番号「３」，「７」の２つのセグメント４２にそれぞれ陰極側のブラシ６２が摺接している。そのため、セグメント番号「１」のセグメント４２とセグメント番号「２」のセグメント４２との間に接続された２つの巻線２４、及びセグメント番号「５」のセグメント４２とセグメント番号「６」のセグメント４２との間に接続された２つの巻線２４は整流中となる。尚、整流中の第１巻線２４ａは、Ｎ極のマグネット１３の周方向の中央（磁極の周方向の中央）と径方向に対向し、同じく整流中の第２巻線２４ｂは、Ｓ極のマグネット１４の周方向の中央（磁極の周方向の中央）と径方向に対向している。そして、セグメント番号「１」，「３」のセグメント４２間に介在された４個の巻線２４、セグメント番号「２」，「３」のセグメント４２間に介在された２個の巻線２４、セグメント番号「５」，「３」のセグメント４２間に介在された４個の巻線２４、及びセグメント番号「６」，「７」のセグメント４２間に介在された２個の巻線には、ブラシ６１，６２から電流が供給される。このとき、電流が供給される６個の第１巻線２４ａに同じ方向（図８において実線の矢印参照）に電流が供給されるとともに、電流が供給される６個の第２巻線２４ｂに同じ方向（図８において破線の矢印参照）に電流が供給される。そして、図８に示した陽極側のブラシ６１のみで整流が行われる状態では、電機子１２１を回転させる回転力が発生している。

本実施形態では、陽極側のブラシ６１と陰極側のブラシ６２とが電気角１８０°の間隔で配置される一方で、整流子１２５は、各溝４３から周方向に電気角１８０°となる位置に溝４３を備えない。従って、上記したように、陽極側のブラシ６１において整流が行われるタイミングと、陰極側のブラシ６２において整流が行われるタイミングがずれる。また、整流子１２５は、各溝４３から周方向に電気角１８０°となる位置に溝４３を備えないことで、８個のセグメント４２の周方向の幅が等幅となっていない。そのため、電機子１２１の回転方向において各ブラシ６１，６２が各セグメント４２に摺接する距離が等しくない。これらのことから、電機子１２１において、電流の供給が変則的となり、磁気バランスが崩れる。そして、陽極側のブラシ６１のみ若しくは陰極側のブラシ６２のみで整流が行われるときに、電機子１２１を回転させる回転力が発生し、当該電機子１２１が回転される。

また、ブラシ６１（若しくはブラシ６２）で電気的に短絡される２つのセグメント４２間に直列に接続された２つの巻線２４は、正巻に巻装された第１巻線２４ａと逆巻に巻装された第２巻線２４ｂとの両方を含んでいる。更に、ブラシ６１，６２の周方向の位置は、周方向に隣り合う２つのマグネット１３，１４間（磁極間）の中央である。そのため、直列に接続された正巻の第１巻線２４ａと逆巻の第２巻線２４ｂとを電気角１８０°の間隔で配置できている。そして、直列に接続された正巻の第１巻線２４ａと逆巻の第２巻線２４ｂとがブラシ６１（若しくはブラシ６２）によって整流されるときには、当該第１巻線２４ａと当該第２巻線２４ｂとの周方向の中央部に同ブラシ６１（若しくはブラシ６２）が配置される。

上記したように、本第２実施形態によれば、上記第１実施形態の（２）〜（４）と同様の効果に加えて、以下の効果を有する。
（５）整流子１２５は、各溝４３から周方向に電気角１８０°となる位置には溝を備えないため、８個のセグメントは周方向の幅が一定とならない。そして、合計４つのブラシ６１，６２は、陽極側のブラシ６１と陰極側のブラシ６２とが電気角１８０°間隔で配置されるため、陽極側のブラシ６１が整流を行うタイミングと陰極側のブラシ６２が整流を行うタイミングがずれる。これらのことから、巻線２４に供給される電流の流れが変則的となり、磁気バランスが崩れて電機子１２１を回転させる回転力が生まれて同電機子１２１が回転するようになる。その結果、２個の磁極、８個のスロット及び４個のセグメントを備えた直流モータ１０１を回転可能とすることができる。

尚、本発明の各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、各ブラシ６１，６２は、その周方向位置が、周方向に隣り合うマグネット１３，１４間の周方向の中央（周方向に隣り合うマグネット１３，１４においてＮ極のマグネット１３の周方向の中央とＳ極のマグネット１４の周方向の中央との間の周方向の中央）となっている。しかしながら、各ブラシ６１，６２は、その周方向位置が、マグネット１３若しくはマグネット１４の周方向の中央（磁極の周方向の中央）となるように配置されてもよい。この場合、ブラシ６１（若しくはブラシ６２）で短絡される２つのセグメント４２間に直列に接続される２つの巻線２４は、各巻線２４の周方向の中央がマグネット１３若しくはマグネット１４の周方向の中央と径方向に対向するときに整流されるようにスロット３２に巻装される。

・上記第２実施形態の直流モータ１０１において、図１０に示すように、電気角３６０°の間隔で配置されたセグメント４２同士を結線してもよい。図１０に示す例では、電気角３６０°の間隔で配置されたセグメント４２同士を均圧線１３１にて短絡している。このようにすると、結線されたセグメント４２に同時に電流を供給することができる。従って、二点鎖線で図示した陽極側のブラシ６１及び陰極側のブラシ６２の少なくとも一方を省略することが可能となる。即ち、ブラシ６１，６２の数をｎ個より少なくすることができる。そして、ブラシ６１，６２の数をｎ個より少なくすると、ブラシ６１，６２の数がｎ個のものより部品点数が低減される。従って、直流モータ１０１の製造コストを低減することができる。尚、電気角３６０°の間隔で配置されたセグメント４２同士を結線した場合において、必ずしも二点鎖線で図示した陽極側のブラシ６１及び陰極側のブラシ６２を省略しなくてもよい。

・上記各実施形態では、ブラシ６１（若しくはブラシ６２）で短絡される２つのセグメント４２間には、２つの巻線２４が直列に接続されている。しかしながら、ブラシ６１（若しくはブラシ６２）で短絡される２つのセグメント４２間には、電気角１８０°の整数倍の間隔で配置される複数の巻線２４が直列に接続されればよい。そして、電気角１８０°の整数倍の間隔で配置され直列に接続された複数の巻線２４は、正巻に巻装された巻線２４と逆巻に巻装された巻線（正巻に対して反対方向に巻回された巻線）２４との両方を含むことが望ましい。この場合、直列に接続される複数の巻線２４において、電気角１８０°の奇数倍の間隔で配置される巻線２４の互いの巻き方向を逆とし、電気角１８０°の偶数倍の間隔で配置される巻線２４の互いの巻き方向を同方向とすることで、巻線２４の巻回態様が簡素化される。

・上記第１実施形態の直流モータ１は、２個のマグネット１３，１４（２個の磁極）、８個のスロット３２及び４個のセグメント４２を備えている。また、上記第２実施形態の直流モータ１０１は、４個のマグネット１３，１４（４個の磁極）、１６個のスロット３２及び８個のセグメント４２を備えている。しかしながら、マグネット１３，１４の数（磁極の数）、スロット３２の数及びセグメント４２の数はこれに限らない。直流モータは、ｎ個の磁極、２ｍｎ個のスロット３２及びｍｎ個のセグメント４２を備えていればよい。但し、ｍは自然数、ｎは２以上の偶数である。そして、ｎ個の磁極、２ｍｎ個のスロット３２及びｍｎ個のセグメント４２を備えた直流モータにおいて、各ブラシ６１，６２で電気的に短絡される２つのセグメント４２間に、電気角１８０°の整数倍の間隔で配置される少なくとも２つの巻線２４を直列に接続する。そして、整流子を、各溝（アンダーカット）４３から周方向に電気角１８０°となる位置に溝４３を備えない構成とする。このように構成することで、ｎ個の磁極、２ｍｎ個のスロット３２及びｍｎ個のセグメント４２を備えた当該直流モータを回転可能とすることができる。

上記各実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１又は請求項２に記載の直流モータにおいて、直列に接続された複数の前記巻線は、正巻に巻装された前記巻線と逆巻に巻装された前記巻線との両方を含み、前記ブラシの周方向の位置は、周方向に隣り合う２つの前記磁極間の中央であることを特徴とする直流モータ。同構成によれば、直列に接続された複数の巻線のうち、正巻に巻装された巻線と逆巻に巻装された巻線とを電気角１８０°の間隔で配置できるようになる。そして、直列に接続された正巻の巻線と逆巻の巻線とを整流するブラシは、当該正巻の巻線と当該逆巻の巻線との間に配置される。従って、巻線の巻回態様が簡素化される。

（ロ）請求項１、請求項２及び前記（イ）の何れか１項に記載の直流モータにおいて、前記磁極を４個備え、前記スロットを１６個備え、前記セグメントを８個備えたことを特徴とする直流モータ。同構成によれば、４個の磁極、１６個のスロット、８個のセグメントを備えた回転可能な直流モータを得ることができる。

（ハ）請求項１に記載の直流モータにおいて、前記磁極を２個備え、前記スロットを８個備え、前記セグメントを４個備えたことを特徴とする直流モータ。同構成によれば、２個の磁極、８個のスロット、４個のセグメントを備えた回転可能な直流モータを得ることができる。

１１，１１１…固定子、１３，１４…磁極としてのマグネット、２１，１２１…電機子、２３，１２３…電機子コア、２４…巻線、２４ａ…巻線としての第１巻線、２４ｂ…巻線としての第２巻線、２５，１２５…整流子、３２…スロット、４２…セグメント、４２ａ，４２ｅ…セグメントとしての第１のセグメント、４２ｂ，４２ｆ…セグメントとしての第２のセグメント、４２ｃ，４２ｇ…セグメントとしての第３のセグメント、４３…溝、６１，６２…ブラシ。

Claims (2)

1. 周方向に並ぶｎ（ｎは２以上の偶数）個の磁極を有する固定子と、
   周方向に並ぶ２ｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個のスロットを備え前記磁極と径方向に対向する電機子コア、周方向に並ぶｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個の溝にて周方向に分離されたｍｎ（ｍは自然数、ｎは２以上の偶数）個のセグメントを備え前記電機子コアと一体回転する整流子、及び前記スロットに分布巻にて巻装された複数の巻線を有する電機子と、
   前記セグメントに摺接する複数のブラシと、
   を備え、
   各前記ブラシで電気的に短絡される２つの前記セグメント間に、電気角１８０°の整数倍の間隔で配置される少なくとも２つの前記巻線が直列に接続され、
   前記整流子は、各前記溝から周方向に電気角１８０°となる位置に前記溝を備えない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、
   前記磁極を４個以上の偶数個備え、
   電気角３６０°の間隔で配置された前記セグメント同士が結線されていることを特徴とする直流モータ。