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特許6145495モータ

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6145495

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】モータ

(51)【国際特許分類】

H02K 23/00 20060101AFI20170607BHJP

H02K 23/04 20060101ALI20170607BHJP

H02K 23/30 20060101ALI20170607BHJP

H02K 7/116 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

H02K23/00 A

H02K23/04

H02K23/30

H02K7/116

【請求項の数】7

【全頁数】38

(21)【出願番号】特願2015-231728(P2015-231728)

(22)【出願日】2015年11月27日

(62)【分割の表示】特願2014-89247(P2014-89247)の分割

【原出願日】2009年11月20日

(65)【公開番号】特開2016-28551(P2016-28551A)

(43)【公開日】2016年2月25日

【審査請求日】2015年11月27日

(31)【優先権主張番号】特願2008-298514(P2008-298514)

(32)【優先日】2008年11月21日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000101352

【氏名又は名称】アスモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田博宣

(72)【発明者】

【氏名】原田佳彦

(72)【発明者】

【氏名】林義昭

【審査官】森山拓哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０−０９３９２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ２３／００−２３／６８

Ｈ０２Ｋ１３／００−１３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

４つ以上の磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、
回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、
前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、
を備えたモータであって、
前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、
前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、
前記セグメント同士が短絡線にて短絡されており、
前記低速駆動用ブラシが接触する前記セグメント若しくはそれと短絡線にて接続された前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシが接触する前記セグメント若しくはそれと短絡線にて接続された前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第１の状態が現れるように構成されているとともに、
前記共通ブラシが接触する前記セグメント若しくはそれと短絡線にて接続された前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシが接触する前記セグメント若しくはそれと短絡線にて接続された前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第２の状態が現れるように構成されているモータ。

【請求項2】

前記ブラシの数が前記磁極部の数より少なく構成されている請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

４つ以上の磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、
回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、
前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、
を備えたモータであって、
前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、
前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、
前記セグメント同士を短絡する短絡線を通じて前記ブラシによる給電が行われるものであり、前記低速駆動用ブラシにより給電を受ける前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシにより給電を受ける前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第１の状態が現れるように構成されているとともに、
前記共通ブラシにより給電を受ける前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシにより給電を受ける前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第２の状態が現れるように構成されているモータ。

【請求項4】

前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシをそれぞれ１つ備え、
前記共通ブラシを収容する保持部と前記低速駆動用ブラシを収容する保持部と前記高速駆動用ブラシを収容する保持部とが設けられたブラシホルダを備え、
前記ブラシホルダの螺子による固定箇所は、前記共通ブラシを収容する保持部と前記低速駆動用ブラシを収容する保持部とが成す保持部間の角度において広い側の保持部間及び狭い側の保持部間に設けられている請求項１〜３の何れか１項に記載のモータ。

【請求項5】

４つの磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、
回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、
前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、
を備えたモータであって、
前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシという３つのブラシを１組としたときに、２組で合計６つのブラシを備えており、
前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、
前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、
前記低速駆動用ブラシが接触する前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシが接触する前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第１の状態が現れるように構成されているとともに、
前記共通ブラシが接触する前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシが接触する前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第２の状態が現れるように構成されているモータ。

【請求項6】

前記第１の状態における前記別のセグメントの数は、前記第２の状態における前記別のセグメントの数よりも少ない請求項１〜５の何れか１項に記載のモータ。

【請求項7】

前記第１の状態には、前記別のセグメントが１つ存在する状態が含まれており、
前記第２の状態には、前記別のセグメントが２つ存在する状態が含まれている請求項１〜６の何れか１項に記載のモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシを備えたモータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシの３つのブラシを備え、低速と高速との２つの速度で駆動されるモータが車両用ワイパの駆動に用いられている。例えば、特許文献１に記載されたモータは、ヨークハウジングの内周面に固着された２つのマグネットと、該２つのマグネットの内側に回転自在に配置された電機子と、を備える。該電機子は、ヨークハウジングに対して軸支された回転軸と、該回転軸に固定され複数のコイルが巻装された電機子コアと、同じく回転軸に固定された整流子とを備えている。整流子はその外周面に、周方向に並設された複数のセグメントを有している。整流子の周囲には、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが配置され、各ブラシの先端部は、整流子の外周面に対して摺接可能に押し付けられている。また、共通ブラシと低速駆動用ブラシとは、整流子の周方向において１８０°間隔を空けて配置され、高速駆動ブラシは、低速駆動ブラシから周方向において所定角度ずれた位置に配置されている。電機子は、共通ブラシ及び低速駆動用ブラシを介して電流の供給を受けると低速で回転され、共通ブラシ及び高速駆動ブラシを介して電流の供給を受けると高速で回転される。

【0003】

上記のような３つのブラシを備えたモータは、特許文献２にも記載されている。同公報には、マグネットの極数を４極以上とすることにより、モータを小型化できることが記載されている。同公報に記載されたモータは、ヨークハウジングの内周面に固定された４つのマグネットを備え、該マグネットの内側に電機子が回転可能に配置されている。電機子の回転軸には、放射状に延びる１６本のティースを有する電機子コアと、周方向において並設された１６個のセグメントを有する整流子とが固定されている。電機子コアには、１６個のコイルが重ね巻きにて巻装されるとともに、整流子においては、１８０°間隔で配置された各対のセグメント同士が短絡されて同電位とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表平１０−５０３６４０号公報

【特許文献2】特開２００７−１４３２７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、４つ以上の磁極部を有するマグネット、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシを備えたモータにおいて、低速駆動用ブラシが接触するセグメント若しくはそれと短絡線にて接続されたセグメントと、高速駆動用ブラシが接触するセグメント若しくはそれと短絡線にて接続されたセグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する状態が現れるように構成されているモータを提供することにある。また、本発明の目的は、４つ以上の磁極部を有するマグネット、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシを備えたモータにおいて、セグメント同士を短絡する短絡線を通じてブラシによる給電が行われるものであり、低速駆動用ブラシにより給電を受けるセグメントと、高速駆動用ブラシにより給電を受けるセグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する状態が現れるように構成されているモータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明では、４つ以上の磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、を備えたモータであって、前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、前記セグメント同士が短絡線にて短絡されており、前記低速駆動用ブラシが接触する前記セグメント若しくはそれと短絡線にて接続された前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシが接触する前記セグメント若しくはそれと短絡線にて接続された前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第１の状態が現れるように構成されているとともに、前記共通ブラシが接触する前記セグメント若しくはそれと短絡線にて接続された前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシが接触する前記セグメント若しくはそれと短絡線にて接続された前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第２の状態が現れるように構成されている。

【0007】

また、上記モータにおいて、前記ブラシの数が前記磁極部の数より少なく構成されている。
また、上記目的を達成するため、本発明では、４つ以上の磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、を備えたモータであって、前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、前記セグメント同士を短絡する短絡線を通じて前記ブラシによる給電が行われるものであり、前記低速駆動用ブラシにより給電を受ける前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシにより給電を受ける前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第１の状態が現れるように構成されているとともに、前記共通ブラシにより給電を受ける前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシにより給電を受ける前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第２の状態が現れるように構成されている。
また、上記モータにおいて、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシをそれぞれ１つ備え、前記共通ブラシを収容する保持部と前記低速駆動用ブラシを収容する保持部と前記高速駆動用ブラシを収容する保持部とが設けられたブラシホルダを備え、前記ブラシホルダの螺子による固定箇所は、前記共通ブラシを収容する保持部と前記低速駆動用ブラシを収容する保持部とが成す保持部間の角度において広い側の保持部間及び狭い側の保持部間に設けられている。
また、上記目的を達成するため、本発明では、４つの磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、を備えたモータであって、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシという３つのブラシを１組としたときに、２組で合計６つのブラシを備えており、前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、前記低速駆動用ブラシが接触する前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシが接触する前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第１の状態が現れるように構成されているとともに、前記共通ブラシが接触する前記セグメントと、前記高速駆動用ブラシが接触する前記セグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する第２の状態が現れるように構成されている。
また、上記モータにおいて、前記第１の状態における前記別のセグメントの数は、前記第２の状態における前記別のセグメントの数よりも少ない。
また、上記モータにおいて、前記第１の状態には、前記別のセグメントが１つ存在する状態が含まれており、前記第２の状態には、前記別のセグメントが２つ存在する状態が含まれている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、４つ以上の磁極部を有するマグネット、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシを備えたモータにおいて、低速駆動用ブラシが接触するセグメント若しくはそれと短絡線にて接続されたセグメントと、高速駆動用ブラシが接触するセグメント若しくはそれと短絡線にて接続されたセグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する状態が現れるように構成されているモータを提供することができる。また、本発明によれば、４つ以上の磁極部を有するマグネット、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシを備えたモータにおいて、セグメント同士を短絡する短絡線を通じてブラシによる給電が行われるものであり、低速駆動用ブラシにより給電を受けるセグメントと、高速駆動用ブラシにより給電を受けるセグメントとが成すセグメント間の角度において狭い側のセグメント間に、それらセグメントとは別のセグメントが少なくとも１つ存在する状態が現れるように構成されているモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１〜第３の実施形態に係るワイパモータの概略構成図。

【図2】図１の２−２線に沿ったワイパモータの断面図。

【図3】第１の実施形態に係るモータ部を平面状に展開した模式図。

【図4】（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る整流子と３つのブラシとの位置関係を説明するための図。

【図5】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係る整流子と３つのブラシとの位置関係を説明するための図。

【図6】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係るワイパモータにおける有効コイル数の変動を説明するための図。

【図7】第２の実施形態に係るモータ部を平面状に展開した模式図。

【図8】（ａ）〜（ｄ）は第２の実施形態に係る整流子と３種類のブラシとの位置関係を説明するための図。

【図9】（ａ）〜（ｄ）は第２の実施形態に係る整流子と３種類のブラシとの位置関係を説明するための図。

【図10】第３の実施形態に係るモータ部を平面状に展開した模式図。

【図11】（ａ）〜（ｄ）は第３の実施形態に係る整流子と３種類のブラシとの位置関係を説明するための図。

【図12】（ａ）〜（ｄ）は第３の実施形態に係る整流子と３種類のブラシとの位置関係を説明するための図。

【図13】（ａ）〜（ｄ）は第３の実施形態に係る整流子と３種類のブラシとの位置関係を説明するための図。

【図14】（ａ）〜（ｄ）は第３の実施形態に係る整流子と３種類のブラシとの位置関係を説明するための図。

【図15】（ａ）〜（ｄ）は、別例のブラシの周方向の幅及び周方向の配置位置を説明するための図。

【図16】（ａ）〜（ｄ）は別例のブラシの周方向の幅及び周方向の配置位置を説明するための図。

【図17】（ａ）〜（ｄ）は別例のブラシの周方向の幅及び周方向の配置位置を説明するための図。

【図18】（ａ）〜（ｄ）は別例のブラシの周方向の幅及び周方向の配置位置を説明するための図。

【図19】（ａ）〜（ｄ）は別例のブラシの周方向の幅及び周方向の配置位置を説明するための図。

【図20】（ａ）〜（ｄ）は別例のブラシの周方向の幅及び周方向の配置位置を説明するための図。

【図21】（ａ）〜（ｄ）は別例のブラシの周方向の幅及び周方向の配置位置を説明するための図。

【図22】（ａ）〜（ｄ）は別例のブラシの周方向の幅及び周方向の配置位置を説明するための図。

【図23】（ａ）〜（ｄ）は別例のブラシの周方向の幅及び周方向の配置位置を説明するための図。

【図24】（ａ）及び（ｂ）は、従来のモータにおける有効コイル数の変動を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１の実施形態）
以下、本発明をワイパモータに具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態のワイパモータの概略構成図である。このワイパモータは、車両のフロントガラス等を払拭する車両用ワイパ（図示略）の駆動源として用いられ、モータ部１と、該モータ部１に連結された減速部２とを含む。

【0011】

モータ部１は、底部１１ａを有する筒状のヨークハウジング１１を含み、該ヨークハウジング１１の内周面には、４つの磁極部（２つのＮ極及び２つのＳ極）を有する少なくとも１つのマグネット１２が固着されている。即ち、モータ部１は２つの磁気回路を含む。マグネット１２において、Ｎ極とＳ極とはヨークハウジング１１の周方向において交互に配置されている。

【0012】

マグネット１２の径方向内側には、電機子２１が回転可能に配置されている。電機子２１は、回転軸２２と電機子コア２４と整流子２５とを含む。ヨークハウジング１１の底部１１ａ側に位置する回転軸２２の基端部は、底部１１ａの中央に設けられた軸受２３によって支持されている。また、回転軸２２の先端部は、ヨークハウジング１１の開口部から減速部２に向かって延びている。

【0013】

前記電機子コア２４は、前記マグネット１２と径方向に対向する位置に配置され、前記回転軸２２に一体回転可能に固定されている。電機子コア２４は、回転軸２２を中心として径方向外側に向かって放射状に延びる１４本のティース２４ａを備える。電機子コア２４の周方向に隣り合うティース２４ａ間の空間には、スロット２４ｂが形成されている（図３参照）。

【0014】

また、電機子コア２４よりも減速部２側の回転軸２２の部位には、前記整流子２５が一体回転可能に固定されている。図２に示すように、整流子２５は、絶縁性樹脂材料よりなり回転軸２２に外嵌される円筒状の絶縁体２６と、該絶縁体２６の外周面に固着された１４個のセグメント２７とを含む。各セグメント２７は、回転軸２２の軸方向に長い長方形の板状を有する（図１参照）とともに絶縁体２６の外周面に沿って湾曲している。１４個のセグメント２７は全体として略円筒状を呈するように配置される。また、回転軸２２の周方向において隣り合うセグメント２７同士は回転軸２２の周方向において離間する。また、１８０°間隔に配置されたセグメント２７の対（本実施形態では６個置きのセグメント２７同士）が７つ存在し、各対のセグメント２７同士は、導線等の短絡線２８（図３参照）によって互いに短絡されている。尚、図３においては、１４個のセグメント２７に対し、周方向に順にセグメント番号「１」〜「１４」を付している。

【0015】

前記ティース２４ａには、１４個のコイル２９が重ね巻にて巻装されている。各コイル２９は、２つのティース２４ａを跨ぐように、スロット２４ｂを通って巻回されている。また、各コイル２９の巻き始めの端部は前記セグメント２７のうちの一つに接続され、各コイル２９の巻き終わりの端部は前記巻き始めの端部が接続されたセグメント２７と回転軸２２の周方向において隣り合う他のセグメント２７に接続される。これにより、１４個のコイル２９は、全体で１つのループを構成するように直列に接続されている。また、１８０°間隔に配置された各対のセグメント２７同士が短絡線２８にて短絡される結果、７個ずつのコイル２９によって２つの閉ループが形成される（図６（ａ）参照）。

【0016】

図１に示すように、前記減速部２は、ヨークハウジング１１の開口縁部に連結固定されるギヤハウジング３１を備えている。ギヤハウジング３１はヨークハウジング１１に向かって開口した開口部を有し、その開口部には、整流子２５の外周に配置されたブラシホルダ３２が螺子３３により固定されている。前記ブラシホルダ３２は絶縁性樹脂材料から構成され、円環形状を有する。

【0017】

図２に示すように、ブラシホルダ３２のモータ部１側の面には、３つの保持部３２ａが設けられる。各保持部３２ａは径方向に延びる四角筒形状を有し、各保持部３２ａ内には、四角柱形状を有する給電ブラシ４０が挿入されている。各給電ブラシ４０は、保持部３２ａ内に収容されたばね等（図示略）によって整流子２５に向かって付勢されており、その先端部が、整流子２５の外周面（即ちセグメント２７の径方向外側の面）に摺接可能に押し付けられている。尚、３つの給電ブラシ４０のうち、図２において右側に配置されたブラシは共通ブラシ４１である。また、図２において左側に配置されたブラシは電機子２１を低速で回転させる場合に共通ブラシ４１と共に電機子２１に電流を供給する低速駆動用ブラシ４２であり、図２において中央に配置されたブラシは電機子２１を高速で回転させる場合に共通ブラシ４１と共に電機子２１に電流を供給する高速駆動用ブラシ４３である。これら３つのブラシ４１，４２，４３は、整流子２５の回転方向の後側から先行側に向かって、共通ブラシ４１、高速駆動用ブラシ４３、低速駆動用ブラシ４２の順に配置されている。即ち、共通ブラシ４１に対し、整流子２５の回転方向先行側に高速駆動用ブラシ４３が配置され、同高速駆動用ブラシ４３に対し、整流子２５の回転方向先行側に低速駆動用ブラシ４２が配置されている。共通ブラシ４１は陰極ブラシとして機能し、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３は陽極ブラシとして機能する。また、各給電ブラシ４０には、ピッグテール４４が接続されており、これらピッグテール４４を介して給電ブラシ４０に電流が供給される。

【0018】

また、図１に示すように、ギヤハウジング３１の前記開口部には、回転軸２２の軸方向に沿って延びる円筒状の軸受保持部３１ａが設けられている。この軸受保持部３１ａ内には、回転軸２２の略中央部を軸支する円環状の軸受３４が収容される。該軸受３４は前記軸受２３と共に回転軸２２を軸支する。また、軸受３４を貫通してギヤハウジング３１内に延びる回転軸２２の部位には、螺子歯状のウォーム５１が形成されるとともに、ギヤハウジング３１内には、該ウォーム５１と噛合する円板状のウォームホイール５２が収容されている。このウォーム５１とウォームホイール５２とは回転軸２２の回転を減速する減速機構５３を構成している。

【0019】

また、ウォームホイール５２の径方向の中央部には、該ウォームホイール５２の軸方向に延び該ウォームホイール５２と一体回転する略円柱状の出力軸５４が設けられている。この出力軸５４の先端部は、ギヤハウジング３１から外部に突出するとともに、該出力軸５４の先端部にはクランクアーム５５の基端部が固定されている。そして、クランクアーム５５の先端部にはリンク機構（図示略）を介して車両用ワイパ（図示略）が連結される。

【0020】

上記のように構成されたワイパモータでは、共通ブラシ４１及び低速駆動用ブラシ４２を介して電機子２１に電流が供給されると、該電機子２１は低速で回転される。また、共通ブラシ４１及び高速駆動用ブラシ４３を介して電機子２１に電流が供給されると、該電機子２１は、低速駆動時よりも速い高速で回転される。そして、電機子２１が回転されると、回転軸２２の回転がウォーム５１及びウォームホイール５２にて減速されて出力軸５４から出力され、リンク機構を介してクランクアーム５５に連結された車両用ワイパが往復回動運動される。

【0021】

次に、３つの前記給電ブラシ４０（即ち、共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３）の回転軸２２の周方向における幅及び回転軸２２の周方向における配置位置について説明する。図４（ａ）に示すように、本実施形態のワイパモータにおいては、共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３は、互いに異なるタイミングで１つずつ交互に、周方向において隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡するように、各ブラシ４１〜４３の周方向の幅及び周方向の配置位置が設定されている。

【0022】

まず、ワイパモータにおいて、マグネット１２が有する磁極部の数ＰはＰ≧４を満たす値に設定され、ティース２４ａの数とセグメント２７の数とが同数に設定される。そして、ティース２４ａの数（即ちセグメント２７の数）をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数となるようにＳの値が設定される。本実施形態では、Ｐ＝４、Ｓ＝１４であることから、（２Ｓ／Ｐ）は「７」であり奇数となっている。

【0023】

更に、回転軸２２の周方向に関して、セグメント２７の幅をＬ１、隣り合うセグメント２７間の間隔をＬ２、共通ブラシ４１の幅をＢ１、低速駆動用ブラシ４２の幅をＢ２、高速駆動用ブラシ４３の幅をＢ３、高速駆動用ブラシ４３を中央として配置された３つのブラシ４１〜４３の配置区域の幅をＡ、高速駆動用ブラシ４３を挟んだ共通ブラシ４１と低速駆動用ブラシ４２との間の間隔をＤ１、共通ブラシ４１と高速駆動用ブラシ４３との間の間隔をＤ２、高速駆動用ブラシ４３と低速駆動用ブラシ４２との間の間隔をＤ３とすると、各値は以下の条件を満たすように設定される。
Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２、
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）、
Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、
Ｄ２＞（（ｎ−２）×Ｌ１＋（ｎ−３）×Ｌ２）、
Ｄ３＞Ｌ１
尚、「ｎ」は、（３６０°／Ｐ）の角度範囲に配置されたセグメント２７の数に一致する値である。本実施形態では、Ｐ＝４、セグメント２７の数が「１４」であることから、
（３６０°／１４）×（ｎ−１）≦３６０°／４≦（３６０°／１４）×ｎ
を満たすｎの値であり、ｎ＝４とされる。

【0024】

そして、上記の条件を満たすように設定されることにより、本実施形態の高速駆動用ブラシ４３は、共通ブラシ４１及び低速駆動用ブラシ４２に比べて回転軸２２の周方向における幅が小さく形成されている。

【0025】

次に、上記の条件を満たすように共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３が整流子２５の周囲に配置された本実施形態のワイパモータにおいて、整流子２５が回転されたときの該整流子２５とブラシ４１〜４３との関係について図４及び図５を参照して説明する。尚、図４及び図５においては、整流子２５の回転方向を矢印にて図示している。

【0026】

図４（ａ）及び図５（ａ）では、共通ブラシ４１が、周方向において隣り合うセグメント番号「５」，「６」のセグメント２７の短絡を開始している。このとき、低速駆動用ブラシ４２は、周方向において隣り合うセグメント番号「１」，「２」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子２５の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「２」のセグメント２７にのみ接触しており、セグメント番号「１」のセグメント２７には接触していない。また、高速駆動用ブラシ４３は、セグメント番号「３」のセグメント２７にのみ接触し、その周方向の両端部は、同セグメント２７の周方向の両端よりも内側に配置されている。そして、共通ブラシ４１による周方向に隣り合う２つのセグメント２７の短絡中には、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３はそれぞれ１つのセグメント２７のみに接触しており周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡しない。

【0027】

図４（ａ）及び図５（ａ）に示す状態から、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示す状態になると、高速駆動用ブラシ４３が、周方向に隣り合うセグメント番号「３」，「４」のセグメント２７の短絡を開始する。このとき、共通ブラシ４１による隣り合う２つのセグメント２７の短絡は終了しており、共通ブラシ４１は、セグメント番号「５」，「６」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子２５の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「６」のセグメント２７にのみ接触し、セグメント番号「５」のセグメント２７には接触していない。また、低速駆動用ブラシ４２は、周方向に隣り合うセグメント番号「２」，「３」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子２５の回転方向の後側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「２」のセグメント２７にのみ接触しており、セグメント番号「３」のセグメント２７には接触していない。そして、図４（ｃ）に示すように、高速駆動用ブラシ４３による周方向に隣り合う２つのセグメント２７の短絡中には、共通ブラシ４１及び低速駆動用ブラシ４２はそれぞれ１つのセグメント２７のみに接触しており周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡しない。

【0028】

次いで、図４（ｄ）及び図５（ｃ）に示す状態になると、低速駆動用ブラシ４２が、周方向に隣り合うセグメント番号「２」，「３」のセグメント２７の短絡を開始する。このとき、高速駆動用ブラシ４３による隣り合う２つのセグメント２７の短絡は終了しており、高速駆動用ブラシ４３は、セグメント番号「３」，「４」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子２５の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「４」のセグメント２７にのみ接触し、セグメント番号「３」のセグメント２７には接触していない。また、共通ブラシ４１は、セグメント番号「５」，「６」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子２５の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「６」のセグメント２７にのみ接触し、セグメント番号「５」のセグメント２７には接触していない。そして、低速駆動用ブラシ４２による周方向に隣り合う２つのセグメント２７の短絡中には、共通ブラシ４１及び高速駆動用ブラシ４３は１つのセグメント２７にのみ接触しており、周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡しない。

【0029】

整流子２５が更に回転して図４（ｅ）及び図５（ｄ）に示す状態となると、図４（ａ）及び図５（ａ）に示す状態と同様に、低速駆動用ブラシ４２による周方向に隣り合う２つのセグメント２７の短絡が終了し、共通ブラシ４１が、周方向に隣り合う２つのセグメント２７の短絡を開始する。以後、整流子２５が回転されると、図４（ａ）乃至図４（ｅ）及び図５（ａ）乃至図５（ｄ）に図示した状態と同様の状態が繰り返される。即ち、共通ブラシ４１、高速駆動用ブラシ４３、低速駆動用ブラシ４２の順に交互に１つずつのブラシが周方向に隣り合うセグメント２７を短絡する。そして、３つのブラシ４１〜４３のうち何れか１つのブラシが周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡している間は、残りの２つのブラシは１つのセグメント２７にのみ接触する。

【0030】

また、図６（ａ）に示すように、３つのブラシ４１〜４３のうち共通ブラシ４１が周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡している場合には、１４個のコイル２９のうち破線で図示した２つのコイル２９が短絡中となり、残りの１２個のコイル２９が有効コイルとなる。また、図６（ｂ）に示すように、高速駆動用ブラシ４３が周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡している場合も同様に、１４個のコイル２９のうち破線で図示した２つのコイル２９が短絡中となり、残りの１２個のコイル２９が有効コイルとなる。そして、低速駆動用ブラシ４２が周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡する場合も同様に、１４個のコイル２９のうち２つのコイル２９が短絡中となり、残りの１２個のコイル２９が有効コイルとなる。従って、有効コイル数の変動が抑えられることから、コイル２９の抵抗変動が小さく抑えられる。

【0031】

上記したように、本第１の実施形態によれば、以下の利点を有する。
（１）共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３の全てのブラシが周方向に隣り合う２つのセグメント２７を同時に短絡することがない。具体的には、共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３は、１つずつ交互に周方向において隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡し、同時に２つ以上のブラシが周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡することはない。従って、有効コイル数の変動を小さく抑えることができ、コイル２９の抵抗変動を小さく抑えることができる。その結果、供給される電流の値の変動が小さく抑えられてトルクの変動が小さく抑えられ、トルクの変動によるワイパモータの振動の発生が小さく抑えられる。これにより、ワイパモータにおける騒音の発生を小さく抑えることができる。

【0032】

（２）共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３の周方向の幅及び周方向の配置位置は、上記した、Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２、Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）、Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、Ｄ２＞（（ｎ−２）×Ｌ１＋（ｎ−３）×Ｌ２）、Ｄ３＞Ｌ１の条件に基づいて設定されている。この条件を満たすように各値を設定することにより、共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３が１つずつ交互に周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡する構成を容易に実現することができる。

【0033】

（３）共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３は、整流子２５の回転方向の後側から先行側に向かって、共通ブラシ４１、高速駆動用ブラシ４３、低速駆動用ブラシ４２の順に配置されている。ワイパモータを駆動すると、電機子２１の回転により生ずる誘起電圧の影響を受けて、電機子２１の磁気中心（コイル２９に電流が供給されて生ずる極の周方向の中心）が整流子２５の回転方向逆側にわずかにずれる。従って、整流子２５の回転方向の後方側から前方側に向かって、共通ブラシ４１、高速駆動用ブラシ４３、低速駆動用ブラシ４２の順に各ブラシ４１〜４３を配置すると、高速駆動用ブラシ４３を用いて給電した場合に電機子２１において形成される磁気中心を、低速駆動用ブラシ４２を用いて給電した場合に電機子２１において形成される磁気中心に近い位置とすることができる。その結果、ワイパモータを低速で駆動する場合と高速で駆動する場合とのそれぞれの場合において、整流子２５の回転方向の後側から先行側に向かって低速駆動用ブラシ４２、高速駆動用ブラシ４３、共通ブラシ４１の順に各ブラシ４１〜４３を配置する場合よりも、ワイパモータの特性を下げることなく同ワイパモータの有効利用ができる。

【0034】

（４）電機子コア２４は１４個のスロット２４ｂを有するとともに、スロット２４ｂの総数（即ち「１４」）を２で割った数（即ち「７」）が奇数となっている。即ち、磁気回路１つあたりのスロット数が奇数となる。このようにすると、４つの磁極部を有するマグネット１２を備えた本実施形態のワイパモータにおいて、共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３が１つずつ交互に周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡するように構成することがより容易となる。

【0035】

（第２の実施形態）
以下、本発明をワイパモータに具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。尚、本第２の実施形態では、上記第１の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。

【0036】

図７は、本第２の実施形態におけるモータ部及び給電ブラシを平面状に展開した模式図を示す。図７に示すように、ワイパモータに備えられる本第２の実施形態のモータ部６１は、上記第１の実施形態のモータ部１と同様のヨークハウジング１１と該ヨークハウジング１１の内周面に固着された４つの磁極部（２つのＮ極及び２つのＳ極）を有する少なくとも１つのマグネット１２とを有する（図１参照）。マグネット１２の径方向内側には電機子６２が回転可能に配置されている。電機子６２は、回転軸２２と、該回転軸２２に一体回転可能に固定された電機子コア６３と、該電機子コア６３よりも減速部２側（図１参照）となる位置に一体回転可能に固定された整流子６４と、同電機子コア６３に巻装された複数のコイル６５とを備えている。

【0037】

電機子コア６３は、前記マグネット１２と径方向に対向する位置に配置され、回転軸２２に固定されている。この電機子コア６３は、回転軸２２を中心として径方向外側に向かって放射状に延びる１８本のティース６３ａを備える。電機子コア６３の周方向に隣り合うティース６３ａ間の空間には、スロット６３ｂが形成されている。

【0038】

図９（ａ）に示すように、前記整流子６４は、絶縁体２６と、該絶縁体２６の外周面に固着された１８個のセグメント２７とを含む。１８個のセグメント２７は、周方向に等角度間隔に並設されるとともに、回転軸２２の周方向に隣り合うセグメント２７同士は周方向に離間している。尚、図７に示すように、１８個のセグメント２７に対し、周方向に順にセグメント番号「１」〜「１８」を付すことにする。

【0039】

図７に示すように、前記ティース６３ａには、１８個のコイル６５が重ね巻にて巻装されている。各コイル６５は、連続して周方向に並ぶ４つのティース６３ａをそれぞれ跨ぐように、スロット６３ｂを通って電機子コア６３に巻装されている。また、各コイル６５の巻き始めの端部は前記セグメント２７のうちの一つに接続され、各コイル６５の巻き終わりの端部は前記巻き始めの端部が接続されたセグメント２７と周方向に隣り合う他のセグメント２７に接続されている。

【0040】

上記のように構成されたモータ部６１は、上記第１の実施形態のモータ部１と同様に減速部２に連結されている。また、本第２の実施形態では、減速部２に備えられるブラシホルダ３２（図２参照）は、径方向に延びる四角筒状の６個の給電ブラシ７０を保持している。６個の給電ブラシ７０のうち２つのブラシは共通ブラシ７１であり、もう２つのブラシは低速駆動用ブラシ７２であり、残りの２つのブラシは高速駆動用ブラシ７３である。また、図９（ａ）に示すように、６個の給電ブラシ７０は、整流子６４の回転方向（即ち電機子６２の回転方向）の後側から先行側に向かって、共通ブラシ７１、高速駆動用ブラシ７３、低速駆動用ブラシ７２…の順に配置されている。尚、図９（ａ）では、整流子６４の回転方向を矢印にて図示している。更に、２つの共通ブラシ７１は整流子６４の中心軸線Ｌを挟んで対称に配置（言い換えると、周方向に互いに１８０°間隔配置）されるとともに、２つの低速駆動用ブラシ７２及び２つの高速駆動用ブラシ７３もそれぞれ中心軸線Ｌを挟んで対称に配置されている。

【0041】

そして、各給電ブラシ７０は、ばね等（図示略）によって整流子６４側に付勢されており、その先端部が、整流子６４の外周面（即ちセグメント２７の径方向外側の側面）に摺接可能に押し付けられている。また、共通ブラシ７１は陽極ブラシとして機能し、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３は陰極ブラシとして機能する。また、各給電ブラシ７０には、上記第１の実施形態の給電ブラシ４０と同様にピッグテール（図示略）が接続されており、これらピッグテールを介して給電ブラシ７０に電流が供給される。

【0042】

次に、６つの給電ブラシ７０（即ち、２つの共通ブラシ７１、２つの低速駆動用ブラシ７２及び２つの高速駆動用ブラシ７３）の回転軸２２の周方向における幅及び回転軸２２の周方向における配置位置について詳述する。図７に示すように、本実施形態のワイパモータにおいては、電機子６２の回転に伴って、共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３の３種類の給電ブラシ７０のうち１種類の給電ブラシ７０のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡する１種短絡状態（短絡状態）と、何れの給電ブラシ７０も周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡しない無短絡状態とを繰り返すように、各ブラシ７１〜７３の周方向の幅及び周方向の幅が設定されている。

【0043】

まず、ワイパモータにおいて、マグネット１２が有する磁極部の数ＰはＰ≧４を満たす値に設定され、ティース６３ａの数とセグメント２７の数とが同数に設定される。そして、ティース６３ａの数（即ちセグメント２７の数）をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数となるようにＳの値が設定される。本実施形態では、Ｐ＝４、Ｓ＝１８であることから、（２Ｓ／Ｐ）は「９」であり奇数となっている。

【0044】

また、回転軸２２の周方向に関して、セグメント２７の幅をＬ１、隣り合うセグメント２７間の間隔をＬ２、共通ブラシ７１の幅をＢ１、低速駆動用ブラシ７２の幅をＢ２、高速駆動用ブラシ７３の幅をＢ３、高速駆動用ブラシ７３を中央として配置された３つのブラシ７１〜７３を１組と考え、１組のブラシ７１〜７３の配置領域の幅をＡ、高速駆動用ブラシ７３を挟んだ共通ブラシ７１と低速駆動用ブラシ７２との間の間隔をＤ１、共通ブラシ７１と高速駆動用ブラシ７３との間の間隔をＤ２、高速駆動用ブラシ７３と低速駆動用ブラシ７２との間の間隔をＤ３とすると、各値は以下の条件を満たすように設定される。
Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２、
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×ｎ２）、
Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、
Ｄ２＞（ｎ１×Ｌ１＋（ｎ１−１）×Ｌ２）、
Ｄ３＞（ｎ２×Ｌ１＋（ｎ２−１）×Ｌ２）、
ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋１
尚、「ｎ」は、（３６０°／Ｐ）の角度範囲に配置されたセグメント２７の数に位置する数である。言い換えると、「ｎ」は、モータ部６１に備えられるセグメント２７の数（即ちティース６３ａの数Ｓに同じ）を磁極部の数Ｐで割って得られた商である。商が整数でない場合には、切り上げた数が「ｎ」とされる。また、「ｎ１」及び「ｎ２」は、前記「ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋１」を満たす正の整数である。本実施形態のように、マグネット１２の磁極部の数Ｐが「４」、セグメント２７の数が「１８」であるときは、例えば、ｎ＝５、ｎ１＝２、ｎ２＝２に設定される。

【0045】

そして、本実施形態では、上記の条件を満たすように共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３は周方向の幅及び周方向の配置位置が設定され、各ブラシ７１〜７３の周方向の幅Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は同じ値であるとともにセグメント２７の周方向の幅よりも狭くなっている。また、高速駆動用ブラシ７３を挟んで配置された共通ブラシ７１と低速駆動用ブラシ７２とは、マグネット１２の隣り合う磁極部同士の角度間隔と同じ９０°間隔に配置されている。

【0046】

次に、上記の条件を満たすように共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３が整流子６４の周囲に配置された本実施形態のワイパモータにおいて、整流子６４が回転されたときの該整流子６４とブラシ７１〜７３との関係について図８（ａ）乃至図９（ｄ）を参照して説明する。図８（ａ）乃至図８（ｄ）は、図７から説明に必要な部分を抜き出した概略図であり、整流子６４の回転方向に約１８０°分を図示している。また、図８（ａ）乃至図８（ｄ）においては、１組のブラシ７１〜７３のみを図示しているが、残りの１組の３つのブラシ７１〜７３も整流子６４との関係は同様である。更に、図８（ａ）乃至図９（ｄ）においては、整流子６４の回転方向を矢印にて図示している。

【0047】

図８（ａ）及び図９（ａ）では、共通ブラシ７１が、周方向に隣り合うセグメント番号「２」，「３」のセグメント２７を短絡している。尚、図８及び図９では、周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡している給電ブラシ７０にハッチングを施している。このとき、高速駆動用ブラシ７３は、周方向に隣り合うセグメント番号「５」，「６」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の後側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「６」のセグメント２７のみに接触しており、セグメント番号「５」のセグメント２７には接触していない。また、低速駆動用ブラシ７２は、セグメント番号「７」のセグメント２７のみに接触している。このように、図８（ａ）及び図９（ａ）に図示した状態は、共通ブラシ７１のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態であり、このため、１８個のコイル６５のうち、整流中のコイル６５は２つのみ（図８（ａ）中、破線のコイル６５参照）であり、残りの１６個のコイル６５には電流が供給されている。即ち、この状態では、有効コイルは１６個である。

【0048】

図８（ａ）及び図９（ａ）に示す状態から、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示す状態になると、高速駆動用ブラシ７３が、周方向に隣り合うセグメント番号「５」，「６」のセグメント２７を短絡する。このとき、共通ブラシ７１による隣り合う２つのセグメント２７の短絡は終了しており、共通ブラシ７１は、周方向に隣り合うセグメント番号「２」，「３」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「２」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「３」のセグメント２７には接触していない。また、低速駆動用ブラシ７２は、周方向に隣り合うセグメント番号「６」，「７」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の後側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「７」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「６」のセグメント２７には接触していない。このように、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に図示した状態は、高速駆動用ブラシ７３のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態であり、このため、１８個のコイル６５のうち、整流中のコイル６５は２つのみ（図８（ｂ）中、破線のコイル６５参照）であり、残りの１６個のコイル６５には電流が供給されている。即ち、この状態では、有効コイルは１６個である。

【0049】

次いで、図８（ｃ）及び図９（ｃ）に示す状態になると、低速駆動用ブラシ７２が、周方向に隣り合うセグメント番号「６」，「７」のセグメント２７を短絡する。このとき、高速駆動用ブラシ７３による隣り合う２つのセグメント２７の短絡は終了しており、高速駆動用ブラシ７３は、周方向に隣り合うセグメント番号「５」，「６」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の先行側の端部）が配置された状態でセグメント番号「５」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「６」のセグメント２７には接触していない。また、共通ブラシ７１は、セグメント番号「２」のセグメント２７のみに接触している。このように、図８（ｃ）及び図９（ｃ）に図示した状態は、低速駆動用ブラシ７２のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態であり、このため、１８個のコイル６５のうち、整流中のコイル６５は２つのみ（図８（ｂ）中、破線のコイル６５参照）であり、残りの１６個のコイル６５には電流が供給されている。即ち、この様態では、有効コイルは１６個である。

【0050】

次いで、図８（ｄ）及び図９（ｄ）に示す状態になると、低速駆動用ブラシ７２による隣り合う２つのセグメント２７の短絡は終了し、低速駆動用ブラシ７２は、周方向に隣り合うセグメント番号「６」，「７」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「６」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「７」のセグメント２７には接触していない。また、共通ブラシ７１は、周方向に隣り合うセグメント番号「１」，「２」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の後側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「２」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「１」のセグメント２７には接触していない。更に、高速駆動用ブラシ７３は、セグメント番号「５」のセグメント２７のみに接触している。このように、図８（ｄ）及び図９（ｄ）に図示した状態は、共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３の何れも周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡しない無短絡状態であり、このため、１８個の全てのコイル６５に電流が供給される。即ち、この状態では有効コイルは１８個である。

【0051】

そして、整流子６４が更に回転すると、図８（ａ）及び図９（ａ）に図示した状態と同様の状態となり、電機子６２の回転に伴って、図８（ａ）乃至図８（ｄ）及び図９（ａ）乃至図９（ｄ）に示した状態と同様の状態が繰り返される。即ち、電機子６２の回転に伴って、２つの共通ブラシ７１のみが周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態、２つの高速駆動用ブラシ７３のみが周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態、２つの低速駆動用ブラシ７２のみが周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態、及び３種類のブラシ７１〜７３の何れも周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡しない無短絡状態が順に繰り返される。そのため、共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３の３種類のブラシのうち２種類のブラシが同時に周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡したり、全てのブラシが同時に周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡したりすることがない。また、図８及び図９に示すように、本実施形態では、電機子６２の回転に伴って周方向に隣り合うセグメント２７を短絡する給電ブラシ７０（ブラシ７１〜７３）は、整流子６４の回転方向と同方向（回転方向の前方側）に移り変わっていく。

【0052】

上記したように、本第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態の（３）及び（４）と同様の利点に加えて、以下の利点を有する。
（１）共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３の全てのブラシが周方向に隣り合う２つのセグメント２７を同時に短絡することがない。従って、有効コイル数の変動を抑制することができ、コイル６５の抵抗変動を抑制することができる。その結果、供給される電流の値の変動が抑制されてトルクの変動が抑制され、トルクの変動によるワイパモータの振動の発生が抑制される。また、有効コイル数の減少が抑制される。

【0053】

（２）共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３は、順次周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡するため、有効コイル数の急激な変動を抑えることができる。従って、ワイパモータにおける振動の発生が抑制される。

【0054】

（３）１種短絡状態と無短絡状態とが繰り返されるため、同時に２種類以上のブラシが周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡することがない。従って、有効コイル数の変動を更に小さく抑えることができ、コイル６５の抵抗変動を更に小さく抑えることができる。その結果、供給される電流の値の変動が更に抑制されてトルクの変動が更に抑制され、トルクの変動によるワイパモータの振動の発生が更に抑制される。また、無短絡状態においては、全てのコイル６５が有効コイルとなるので、コイル６５を有効に利用することができる。

【0055】

（４）共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３の周方向の幅及び周方向の配置位置は、上記した、Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２、Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）、Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、Ｄ２＞（ｎ１×Ｌ１＋（ｎ１−１）×Ｌ２）、Ｄ３＞（ｎ２×Ｌ１＋（ｎ２−１）×Ｌ２）、ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋１の条件に基づいて設定されている。この条件を満たすように各値を設定することにより、無短絡状態と１種短絡状態とが繰り返される構成を容易に形成することができる。

【0056】

（第３の実施形態）
以下、本発明をワイパモータに具体化した第３の実施形態を図面に従って説明する。尚、本第３の実施形態では、上記第１の実施形態及び上記第２の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。

【0057】

図１０は、本第３の実施形態のワイパモータにおいて、モータ部及び給電ブラシを平面状に展開した模式図を示す。図１０に示すように、本第３の実施形態では、減速部２に備えられるブラシホルダ３２（図２参照）は、径方向に延びる四角筒状の６個の給電ブラシ８０を保持している。６個の給電ブラシ８０のうち２つのブラシは共通ブラシ８１であり、もう２つのブラシは低速駆動用ブラシ８２であり、残りの２つのブラシは高速駆動用ブラシ８３である。また、図１３（ａ）に示すように、６個の給電ブラシ８０は、整流子６４の回転方向（即ち電機子６２の回転方向）の後側から先行側に向かって、共通ブラシ８１、高速駆動用ブラシ８３、低速駆動用ブラシ８２の順に配置されている。尚、図１３（ａ）では、整流子６４の回転方向を矢印にて図示している。更に、２つの共通ブラシ８１は整流子６４の中心軸線Ｌを挟んで対称に配置（言い換えると、周方向に互いに１８０°間隔配置）されるとともに、２つの低速駆動用ブラシ８２及び２つの高速駆動用ブラシ８３もそれぞれ中心軸線Ｌを挟んで対称に配置されている。

【0058】

そして、各給電ブラシ８０は、ばね等（図示略）によって整流子６４側に付勢されており、その先端部が、整流子６４の外周面（即ちセグメント２７の径方向外側の側面）に摺接可能に押し付けられている。また、共通ブラシ８１は陽極ブラシとして機能し、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３は陰極ブラシとして機能する。更に、各給電ブラシ８０には、上記第１の実施形態の給電ブラシ４０と同様にピッグテール（図示略）が接続されており、これらピッグテールを介して給電ブラシ８０に電流が供給される。

【0059】

次に、６つの給電ブラシ８０（即ち、２つの共通ブラシ８１、２つの低速駆動用ブラシ８２及び２つの高速駆動用ブラシ８３）の回転軸２２の周方向における幅及び回転軸２２の周方向における配置位置について詳述する。図１０に示すように、本実施形態のワイパモータにおいては、電機子６２の回転に伴って、共通ブラシ８１、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３の３種類の給電ブラシ８０のうち２種類の給電ブラシ８０が周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡する２種短絡状態（短絡状態）と、１種類の給電ブラシ８０のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡する１種短絡状態（短絡状態）と、何れの給電ブラシ８０も周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡しない無短絡状態とを繰り返すように、各ブラシ８１〜８３の周方向の幅及び周方向の幅が設定されている。

【0060】

【0061】

また、回転軸２２の周方向に関して、セグメント２７の幅をＬ１、隣り合うセグメント２７間の間隔をＬ２、共通ブラシ８１の幅をＢ１、低速駆動用ブラシ８２の幅をＢ２、高速駆動用ブラシ８３の幅をＢ３、高速駆動用ブラシ８３を中央として配置された３つのブラシ８１〜８３を１組と考え、１組のブラシ８１〜８３の配置領域の幅をＡとすると、各値は以下の条件を満たすように設定される。
Ｌ２＜Ｂ１＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、
Ｌ２＜Ｂ２＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、
Ｌ２＜Ｂ３＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）
尚、「ｎ」は、（３６０°／Ｐ）の角度範囲に配置されたセグメント２７の数に位置する数である。言い換えると、「ｎ」は、モータ部６１に備えられるセグメント２７の数（即ちティース６３ａの数Ｓに同じ）を磁極部の数Ｐで割って得られた商である。商が整数でない場合には、切り上げた数が「ｎ」とされる。

【0062】

そして、本実施形態では、上記の条件を満たすように共通ブラシ８１、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３は周方向の幅及び周方向の配置位置が設定され、各ブラシ８１〜８３の周方向の幅Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は同じ値であるとともにセグメント２７の周方向の幅よりも若干狭くなっている。また、高速駆動用ブラシ８３を挟んで配置された共通ブラシ８１と低速駆動用ブラシ８２とは、マグネット１２の隣り合う磁極部同士の角度間隔と同じ９０°間隔に配置されている。

【0063】

次に、上記の条件を満たすように共通ブラシ８１、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３が整流子６４の周囲に配置された本実施形態のワイパモータにおいて、整流子６４が回転されたときの該整流子６４とブラシ８１〜８３との関係について図１１（ａ）乃至図１４（ｄ）を参照して説明する。図１１（ａ）乃至図１２（ｄ）は、図１０から説明に必要な部分を抜き出した概略図であり、整流子６４の回転方向に約１８０°分を図示している。また、図１１（ａ）乃至図１２（ｄ）においては、１組のブラシ７１〜７３のみを図示しているが、残りの１組の３つのブラシ８１〜８３も整流子６４との関係は同様である。更に、図１１（ａ）乃至図１４（ｄ）においては、整流子６４の回転方向を矢印にて図示している。

【0064】

図１１（ａ）及び図１３（ａ）では、共通ブラシ８１が、周方向に隣り合うセグメント番号「３」，「４」のセグメント２７を短絡している。尚、図１１（ａ）乃至図１４（ｄ）では、周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡している給電ブラシ８０にハッチングを施している。このとき、高速駆動用ブラシ８３は、周方向に隣り合うセグメント番号「６」，「７」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「６」のセグメント２７のみに接触しており、セグメント番号「７」のセグメント２７には接触していない。また、低速駆動用ブラシ８２は、セグメント番号「８」のセグメント２７のみに接触している。このように、図１１（ａ）及び図１３（ａ）に図示した状態は、共通ブラシ８１のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態であり、このため、１８個のコイル６５のうち、整流中のコイル６５は２つのみ（図１１（ａ）中、破線のコイル６５参照）であり、残りの１６個のコイル６５には電流が供給されている。即ち、この状態では、有効コイルは１６個である。

【0065】

図１１（ａ）及び図１３（ａ）に示す状態から、整流子６４が少し回転した図１１（ｂ）及び図１３（ｂ）に示す状態においても、図１１（ａ）及び図１３（ａ）に示す状態と同様に、共通ブラシ８１が、周方向に隣り合うセグメント番号「３」，「４」のセグメント２７を短絡している。そして、高速駆動用ブラシ８３は、セグメント番号「６」のセグメント２７のみに接触しており、低速駆動用ブラシ８２は、セグメント番号「８」のセグメント２７のみに接触している。従って、共通ブラシ８１のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態が維持されている。

【0066】

そして、整流子６４が更に回転して図１１（ｃ）及び図１３（ｃ）に示す状態になると、共通ブラシ８１による隣り合う２つのセグメント２７の短絡は終了し、共通ブラシ８１は、周方向に隣り合うセグメント番号「３」，「４」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「３」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「４」のセグメント２７には接触していない。また、高速駆動用ブラシ８３は、セグメント番号「６」のセグメント２７のみに接触している。そして、低速駆動用ブラシ８２は、周方向に隣り合うセグメント番号「７」，「８」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の後側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「８」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「７」のセグメント２７には接触していない。このように、図１１（ｃ）及び図１３（ｃ）に図示した状態は、共通ブラシ８１、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３の何れも周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡しない無短絡状態であり、このため、１８個の全てのコイル６５に電流が供給される。即ち、この状態では、有効コイルは１８個である。

【0067】

次いで、図１１（ｄ）及び図１３（ｄ）に示す状態になると、低速駆動用ブラシ８２が、周方向に隣り合うセグメント番号「７」，「８」のセグメント２７を短絡する。このとき、共通ブラシ８１は、周方向に隣り合うセグメント番号「３」，「４」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の先行側の端部）が配置された状態でセグメント番号「３」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「４」のセグメント２７には接触していない。また、高速駆動用ブラシ８３は、周方向に隣り合うセグメント番号「５」，「６」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の後側の端部）が配置された状態でセグメント番号「６」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「５」のセグメント２７には接触していない。このように、図１１（ｄ）及び図１３（ｄ）に図示した状態は、低速駆動用ブラシ８２のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態であり、このため、１８個のコイル６５のうち、整流中のコイル６５は２つのみ（図１１（ｄ）中、破線のコイル６５参照）であり、残りの１６個のコイル６５には電流が供給されている。即ち、この状態では、有効コイルは１６個である。

【0068】

図１１（ｄ）及び図１３（ｄ）に示す状態から、整流子６４が少し回転した図１２（ａ）及び図１４（ａ）に示す状態においても、図１１（ｄ）及び図１３（ｄ）に示す状態と同様に、低速駆動用ブラシ８２が、周方向に隣り合うセグメント番号「７」，「８」のセグメント２７を短絡している。そして、共通ブラシ８１は、セグメント番号「３」のセグメント２７のみに接触しており、高速駆動用ブラシ８３は、セグメント番号「６」のセグメント２７のみに接触している。従って、低速駆動用ブラシ８２のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態が維持されている。

【0069】

次いで、図１２（ｂ）及び図１４（ｂ）に示す状態になると、低速駆動用ブラシ８２に加えて、高速駆動用ブラシ８３が、周方向に隣り合うセグメント番号「５」，「６」のセグメント２７を短絡する。このとき、共通ブラシ８１は、周方向に隣り合うセグメント番号「２」，「３」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の後側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「３」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「２」のセグメント２７には接触していない。このように、図１２（ｂ）及び図１４（ｂ）に図示した状態は、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３の２種類のブラシが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する２種短絡状態であり、このため、１８個のコイル６５のうち、整流中のコイル６５は４つのみ（図１２（ｂ）中、破線のコイル６５参照）であり、残りの１４個のコイル６５には電流が供給されている。即ち、この状態では、有効コイルは１４個である。

【0070】

次いで、図１２（ｃ）及び図１４（ｃ）に示す状態になると、低速駆動用ブラシ８２による隣り合う２つのセグメント２７同士の短絡は終了し、低速駆動用ブラシ８２は、周方向に隣り合うセグメント番号「７」，「８」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「７」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「８」のセグメント２７には接触していない。また、高速駆動用ブラシ８３は、周方向に隣り合うセグメント番号「５」，「６」のセグメント２７を短絡した状態を維持するとともに、共通ブラシ８１は、セグメント番号「３」のセグメント２７のみに接触した状態を維持している。このように、図１２（ｃ）及び図１４（ｃ）に図示した状態は、高速駆動用ブラシ８３のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態であり、このため、１８個のコイル６５のうち、整流中のコイル６５は２つのみ（図１１（ｄ）中、破線のコイル６５参照）であり、残りの１６個のコイル６５には電流が供給されている。即ち、この状態では、有効コイルは１６個である。

【0071】

次いで、図１２（ｄ）及び図１４（ｄ）に示す状態になると、高速駆動用ブラシ８３に加えて、共通ブラシ８１が、周方向に隣り合うセグメント番号「２」，「３」のセグメント２７を短絡する。このとき、低速駆動用ブラシ８２は、周方向に隣り合うセグメント番号「７」，「８」のセグメント２７間に周方向の一方の端部（整流子６４の回転方向の先行側の端部）が配置された状態で、セグメント番号「７」のセグメント２７のみに接触し、セグメント番号「８」のセグメント２７には接触していない。このように、図１２（ｄ）及び図１４（ｄ）に図示した状態は、共通ブラシ８１及び高速駆動用ブラシ８３の２種類のブラシが周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡する２種短絡状態であり、このため、１８個のコイル６５のうち、整流中のコイル６５は４つのみ（図１２（ｄ）中、破線のコイル６５参照）であり、残りの１４個のコイル６５には電流が供給されている。即ち、この状態では、有効コイルは１４個である。

【0072】

そして、整流子６４が更に回転すると、図１１（ａ）及び図１３（ａ）に図示した状態と同様の状態となり、電機子６２の回転に伴って、図１１（ａ）乃至図１１（ｄ）並びに図１２（ａ）乃至図１２（ｄ）、及び図１３（ａ）乃至図１３（ｄ）並びに図１４（ａ）乃至図１４（ｄ）に示した状態と同様の状態が繰り返される。即ち、電機子６２の回転に伴って、２つの共通ブラシ８１のみが周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態、３種類のブラシ８１〜８３の何れも周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡しない無短絡状態、２つの低速駆動用ブラシ８２のみが周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態、２つの低速駆動用ブラシ８２及び２つの高速駆動用ブラシ８３の２種類のブラシが周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡する２種短絡状態、２つの高速駆動用ブラシ８３のみが周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態、２つの共通ブラシ８１及び２つの高速駆動用ブラシ８３の２種類のブラシが周方向に隣り合うセグメント２７同士を短絡する２種短絡状態が順に繰り返される。そのため、共通ブラシ８１、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３の全てのブラシが同時に周方向に隣り合う２つのセグメント２７同士を短絡したりすることがない。また、図１１乃至図１４に示すように、本実施形態では、電機子６２の回転に伴って周方向に隣り合うセグメント２７を短絡する給電ブラシ８０（ブラシ８１〜８３）、即ちコイル６５の整流を行う給電ブラシ８０は、整流子６４の回転方向と反対方向（回転方向の後方側）に移り変わっていく。

【0073】

上記したように、本第３の実施形態によれば、上記第１の実施形態の（３），（４）、及び上記第２の実施形態の（１），（２）と同様の利点に加えて、以下の利点を有する。
（１）最大で２種類のブラシしか周方向に隣り合う２つのセグメントを同時に短絡しないので、２種短絡状態、１種短絡状態及び無短絡状態が繰り返されることにより、有効コイル数の変動を小さく抑えることができ、コイル６５の抵抗変動を小さく抑えることができる。その結果、供給される電流の値の変動が小さく抑えられてトルクの変動が小さく抑えられ、トルクの変動によるワイパモータの振動の発生が小さく抑えられる。また、無短絡状態においては、全てのコイル６５が有効コイルとなるので、コイル６５を有効に利用することができる。

【0074】

（２）２種短絡状態、１種短絡状態及び無短絡状態は、２種短絡状態の前後に１種短絡状態が存在するように繰り返されるため、無短絡状態から２種短絡状態まで、若しくは２種短絡状態から無短絡状態まで、１種短絡状態を挟んで段階的に変化する。従って、２種短絡状態が存在する構成であっても、急激に有効コイル数が変動することが抑制され、急激なコイル６５の抵抗変動をより小さく抑えることができる。その結果、供給される電流の値の急激な変動がより小さく抑えられてトルクの変動がより抑制され、トルクの変動によるワイパモータの振動の発生がより抑制される。

【0075】

（３）共通ブラシ８１、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３の周方向の幅及び周方向の配置位置は、上記した、Ｌ２＜Ｂ１＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、Ｌ２＜Ｂ２＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、Ｌ２＜Ｂ３＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）の条件に基づいて設定されている。この条件を満たすように各値を設定することにより、最大で２種類のブラシが周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡する短絡状態（即ち１種短絡状態及び２種短絡状態）と、３種類のブラシのうち何れも周方向に隣り合う前記セグメントを短絡しない無短絡状態とが繰り返される構成を容易に形成することができる。

【0076】

（４）本実施形態のワイパモータにおいては、電機子６２の回転に伴って周方向に隣り合うセグメント２７を短絡する給電ブラシ８０（ブラシ８１〜８３）は、整流子６４の回転方向と反対方向（回転方向の後方側）に移り変わっていく。このようにすると、磁束の変動が電機子６２の回転方向と逆に生じるため、周方向に隣り合うセグメント２７を短絡する給電ブラシが整流子６４の回転方向と同方向（回転方向の前方側）に移り変わるように構成したワイパモータに比べて、磁束変動による振動を抑制する方向に機能させることができる。

【0077】

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
上記各実施形態では、整流子２５，６４の回転方向の後側から先行側に向かって、共通ブラシ４１，７１，８１、高速駆動用ブラシ４３，７３，８３、低速駆動用ブラシ４２，７２，８２の順に配置されている。しかしながら、整流子２５，６４の回転方向の後側から先行側に向かって、低速駆動用ブラシ４２，７２，８２、高速駆動用ブラシ４３，７３，８３、共通ブラシ４１，７１，８１の順に配置してもよい。

【0078】

上記第２の実施形態では、ｎ＝５、ｎ１＝３、ｎ２＝１としてもよい。また、上記第２の実施形態において、磁極部の数Ｐが「４」であり、電機子コア６３が有するティース６３ａの数Ｓが「１４」（即ちセグメント２７の数が「１４」）である場合には、ｎ＝４、ｎ１＝２、ｎ２＝１と設定される。

【0079】

上記第１の実施形態では、高速駆動用ブラシ４３は、共通ブラシ４１及び低速駆動用ブラシ４２に比べて周方向の幅が狭く形成されている。しかしながら、上記した、Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２、Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）、Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、Ｄ２＞（（ｎ−２）×Ｌ１＋（ｎ−３）×Ｌ２）、Ｄ３＞Ｌ１の条件を満たすのであれば、共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３の周方向の幅は、適宜変更してもよい。例えば、図１５（ａ）に示すように、共通ブラシ４１、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３の周方向の幅は、等しく設定されてもよい（即ちＢ１＝Ｂ２＝Ｂ３）。このようにしても、図１５（ａ）乃至図１５（ｄ）に示すように、整流子２５が回転すると、低速駆動用ブラシ４２、高速駆動用ブラシ４３、共通ブラシ４１の順に、それらブラシ４１〜４３が周方向において隣り合う２つのセグメント２７同士を交互に短絡する。従って、上記実施形態と同様の利点を得ることができる。また、３つのブラシ４１〜４３の形状が同じ形状となるため、ブラシの共通化を図ることができ、製造コストを低減させることができる。

【0080】

上記第３の実施形態の共通ブラシ８１、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３の周方向の幅及び周方向の配置位置は、上記した、Ｌ２＜Ｂ１＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、Ｌ２＜Ｂ２＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、Ｌ２＜Ｂ３＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）の条件を満たすのであれば、変更してもよい。

【0081】

例えば、ブラシ８１〜８３の周方向の幅及び周方向の配置位置は、図１６（ａ）乃至図１９（ｄ）に示すように変更してもよい。このようにすると、整流子６４の回転に伴って、共通ブラシ８１のみが隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態（図１６（ａ）及び図１８（ａ）参照）、共通ブラシ８１及び高速駆動用ブラシ８３の２種類のブラシが隣り合うセグメント２７同士を短絡する２種短絡状態（図１６（ｂ）及び図１８（ｂ）参照）、高速駆動用ブラシ８３のみが隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態（図１６（ｃ）及び図１８（ｃ）参照）、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３の２種類のブラシが隣り合うセグメント２７同士を短絡する２種短絡状態（図１６（ｄ）及び図１８（ｄ）参照）、低速駆動用ブラシ８２のみが隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態（図１７（ａ）及び図１９（ａ）、図１７（ｂ）及び図１９（ｂ）参照）、３種類のブラシの何れも隣り合うセグメント２７同士を短絡しない無短絡状態（図１７（ｃ）及び図１９（ｃ）参照）、共通ブラシ８１のみが隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態（図１７（ｄ）及び図１９（ｄ）参照）が順に繰り返される。そして、上記第３の実施形態の（１）乃至（３）と同様の利点を得ることができる。

【0082】

また、ブラシ８１〜８３の周方向の幅及び周方向の配置位置は、図２０（ａ）乃至図２３（ｄ）に示すように変更してもよい。図２０（ａ）に示すように、この例では、共通ブラシ８１及び低速駆動用ブラシ８２の周方向の幅に比べて、高速駆動用ブラシ８３の周方向の幅が広く設定されている。そして、整流子６４の回転に伴って、共通ブラシ８１及び高速駆動用ブラシ８３の２種類のブラシが隣り合うセグメント２７同士を短絡する２種短絡状態（図２０（ａ）及び図２２（ａ）、図２０（ｂ）及び図２２（ｂ）参照）、３種類のブラシの何れも隣り合うセグメント２７同士を短絡しない無短絡状態（図２０（ｃ）及び図２２（ｃ）参照）、低速駆動用ブラシ８２及び高速駆動用ブラシ８３の２種類のブラシが隣り合うセグメント２７同士を短絡する２種短絡状態（図２０（ｄ）及び図２２（ｄ）、図２１（ａ）及び図２３（ａ）、図２１（ｂ）及び図２３（ｂ）参照）、高速駆動用ブラシ８３のみが隣り合うセグメント２７同士を短絡する１種短絡状態（図２１（ｃ）及び図２３（ｃ）参照）、共通ブラシ８１及び高速駆動用ブラシ８３の２種類のブラシが隣り合うセグメント２７同士を短絡する２種短絡状態（図２１（ｄ）及び図２３（ｄ）参照）が順に繰り返される。そして、上記実施形態の（１）及び（３）と同様の利点が得られる。

【0083】

上記第２及び第３の実施形態において、１８０°間隔に配置された２つずつのセグメント２７を短絡線にて短絡した構成としてもよい。この場合、第２の実施形態においては、１組のブラシ７１〜７３を省略可能となり、第３の実施形態においては、１組のブラシ８１〜８３を省略可能となる。

【0084】

上記第１の実施形態では、共通ブラシ４１が陰極ブラシとして機能し、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３が陽極ブラシとして機能する。しかしながら、共通ブラシ４１陽極ブラシとして機能し、低速駆動用ブラシ４２及び高速駆動用ブラシ４３が陰極ブラシとして機能しもよい。この場合、マグネット１２の構造を逆にする（即ち、図３においてＮ極とＳ極とを入れ替える）ことで、電流の入力を逆にしたことに対応できる。上記第２及び第３の実施形態についても同様である。

【0085】

ワイパモータ（モータ部１，６１）の構成は、上記各実施形態の構成に限らない。ワイパモータは、マグネット１２の磁極部の数Ｐが「４」以上であり、ティース２４ａ，６３ａの数Ｓと同数のセグメント２７を備え、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であるとともに、共通ブラシ４１，７１，８１、低速駆動用ブラシ４２，７２，８２及び高速駆動用ブラシ４３，７３，８３の３種類の全てのブラシが同時に周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡することがないように、各ブラシの周方向の幅及び各ブラシの周方向の配置位置が設定された構成であればよい。例えば、ワイパモータは、２種短絡状態と無短絡状態とを繰り返す構成とされてもよい。このようにしても、有効コイル数の変動を抑制して、ワイパモータの振動の発生を抑制することができる。

【0086】

上記各実施形態では、車両用ワイパの駆動源として用いられるワイパモータを例に本発明を詳述したが、ワイパモータ以外のモータに本発明を具体化してもよい。例えば、本発明を減速機構５３を備えないモータに具体化してもよい。

【0087】

マグネット１２は、４つ以上の磁極部を有する１つのマグネット１２から構成されてもよいし、それぞれ磁極を有する複数のマグネット１２から構成されてもよい。
磁極部の数がＰのとき、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ、高速駆動用ブラシを１セットとする３種類のブラシが、磁極部の位置に対応し、角度（７２０／Ｐ）°間隔で周方向に配置される。

【0088】

また、上記構成からブラシの数を減らすための短絡線は、（７２０／Ｐ）°間隔でＰ／２個のセグメントを接続する構成であればよい。このとき、ブラシの個数は、３個〜（３Ｐ／２）個の範囲で調整可能である。例えば、磁極部の数が６であれば、１２０°間隔で３個のセグメントを接続する短絡線を備え、ブラシは３〜９個の範囲で調整可能であり、磁極部の数が８であれば９０°間隔で４個のセグメントを接続する短絡線を備え、ブラシは３〜１２個の範囲で調整可能である。

【0089】

以下、技術思想を記載する。
（付記１）４つ以上の磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、
回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、
前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、
を備えたモータであって、
前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、
前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、
前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の全ての前記ブラシが同時に前記回転軸の周方向において隣り合う２つの前記セグメントを短絡することがなく、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシが順次周方向に隣り合う２つの前記セグメント同士を短絡するように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置が設定されているモータ。

【0090】

同構成によれば、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシの全てのブラシが周方向に隣り合う２つのセグメントを同時に短絡することがない。従って、有効コイル数の変動を抑制することができ、コイルの抵抗変動を抑制することができる。その結果、供給される電流の値の変動が抑制されてトルクの変動が抑制され、トルクの変動によるモータの振動の発生が抑制される。また、有効コイル数の減少が抑制される。

【0091】

また、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシは、順次周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡するため、有効コイル数の急激な変動を抑えることができる。従って、モータにおける振動の発生が抑制される。

【0092】

（付記２）４つ以上の磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、
回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、
前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、
を備えたモータであって、
前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、
前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、
前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の全ての前記ブラシが同時に前記回転軸の周方向において隣り合う２つの前記セグメントを短絡することがないように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置が設定され、
前記電機子の回転に伴って、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の前記ブラシのうち２種類の前記ブラシが周方向に隣り合う２つの前記セグメント同士を短絡する２種短絡状態と、１種類の前記ブラシが周方向に隣り合う２つの前記セグメント同士を短絡する１種短絡状態と、３種類の前記ブラシのうち何れも周方向に隣り合う前記セグメント同士を短絡しない無短絡状態とが、前記２種短絡状態の前後に前記１種短絡状態が存在するように繰り返されるモータ。

【0093】

【0094】

また、２種短絡状態、１種短絡状態及び無短絡状態は、２種短絡状態の前後に１種短絡状態が存在するように繰り返されるため、無短絡状態から２種短絡状態まで、若しくは２種短絡状態から無短絡状態まで、短絡状態は１種短絡状態を挟んで段階的に変化する。従って、２種短絡状態が存在する構成であっても、急激に有効コイル数が変動することが抑制され、急激なコイルの抵抗変動をより小さく抑えることができる。その結果、供給される電流の値の急激な変動がより小さく抑えられてトルクの変動がより抑制され、トルクの変動によるモータの振動の発生がより抑制される。また、無短絡状態においては、全てのコイルが有効コイルとなるので、コイルを有効に利用することができる。

【0095】

（付記３）４つ以上の磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、
回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、
前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、
を備えたモータであって、
前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、
前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、
前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の全ての前記ブラシが同時に前記回転軸の周方向において隣り合う２つの前記セグメントを短絡することがないように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置が設定され、
前記電機子の回転に伴って、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の前記ブラシのうち最大で２種類の前記ブラシが周方向に隣り合う２つの前記セグメント同士を短絡する短絡状態と、３種類の前記ブラシのうち何れも周方向に隣り合う前記セグメント同士を短絡しない無短絡状態とが繰り返され、
前記回転軸の周方向に関して、前記セグメントの幅をＬ１、隣り合う前記セグメント間の間隔をＬ２、前記共通ブラシの幅をＢ１、前記低速駆動用ブラシの幅をＢ２、前記高速駆動用ブラシの幅をＢ３、３つの前記ブラシが配置される配置区域の幅をＡとすると、
Ｌ２＜Ｂ１＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、
Ｌ２＜Ｂ２＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、
Ｌ２＜Ｂ３＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）
（但し、ｎは前記セグメントの数を前記マグネットの磁極部の数Ｐで割り切り上げた整数）
を満たすモータ。

【0096】

【0097】

また、短絡状態では、最大で２種類のブラシしか周方向に隣り合う２つのセグメントを同時に短絡しないので、この短絡状態と無短絡状態とが繰り返されることにより、有効コイル数の変動を小さく抑えることができ、コイルの抵抗変動を小さく抑えることができる。その結果、供給される電流の値の変動が小さく抑えられてトルクの変動が小さく抑えられ、トルクの変動によるモータの振動の発生が小さく抑えられる。また、無短絡状態においては、全てのコイルが有効コイルとなるので、コイルを有効に利用することができる。

【0098】

また、上記の条件を満たすように各値を設定することにより、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシの３種類のブラシのうち最大で２種類のブラシが周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡する短絡状態と、３種類のブラシのうち何れも周方向に隣り合う前記セグメントを短絡しない無短絡状態とが繰り返される構成を容易に形成することができる。

【0099】

（付記４）４つ以上の磁極部を有する少なくとも一つのマグネットと、
回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む電機子と、
前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシと、
を備えたモータであって、
前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じであり、
前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数であり、
前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の全ての前記ブラシが同時に前記回転軸の周方向において隣り合う２つの前記セグメントを短絡することがないように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置が設定され、
前記電機子の回転に伴って、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の前記ブラシのうち１種類の前記ブラシが周方向に隣り合う２つの前記セグメントを短絡する１種短絡状態と、３種類の前記ブラシのうち何れも周方向に隣り合う前記セグメント同士を短絡しない無短絡状態とが繰り返されるモータ。

【0100】

【0101】

また、同時に２種類以上のブラシが周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡することがない。従って、有効コイル数の変動を更に小さく抑えることができ、コイルの抵抗変動を更に小さく抑えることができる。その結果、供給される電流の値の変動が更に抑制されてトルクの変動が更に抑制され、トルクの変動によるモータの振動の発生が更に抑制される。また、無短絡状態においては、全てのコイルが有効コイルとなるので、コイルを有効に利用することができる。

【0102】

（付記５）前記回転軸の周方向に関して、前記セグメントの幅をＬ１、隣り合う前記セグメント間の間隔をＬ２、前記共通ブラシの幅をＢ１、前記低速駆動用ブラシの幅をＢ２、前記高速駆動用ブラシの幅をＢ３、３つの前記ブラシが配置される配置区域の幅をＡ、前記高速駆動用ブラシを挟んだ前記共通ブラシと前記低速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ１、前記共通ブラシと前記高速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ２、前記高速駆動用ブラシと前記低速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ３とすると、
Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２、
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）、
Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、
Ｄ２＞（ｎ１×Ｌ１＋（ｎ１−１）×Ｌ２）、
Ｄ３＞（ｎ２×Ｌ１＋（ｎ２−１）×Ｌ２）、
ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋１
（但し、ｎは前記セグメントの数を前記マグネットの磁極部の数Ｐで割り切り上げた整数、ｎ１，ｎ２は正の整数）
を満たす。

【0103】

同構成によれば、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシの３種類のブラシのうち何れも周方向に隣り合うセグメントを短絡しない無短絡状態と、１種類のブラシのみが周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡する１種短絡状態とが繰り返される構成を容易に形成することができる。

【0104】

（付記６）前記回転軸の周方向に関して、前記セグメントの幅をＬ１、隣り合う前記セグメント間の間隔をＬ２、前記共通ブラシの幅をＢ１、前記低速駆動用ブラシの幅をＢ２、前記高速駆動用ブラシの幅をＢ３、３つの前記ブラシが配置される配置区域の幅をＡ、前記高速駆動用ブラシを挟んだ前記共通ブラシと前記低速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ１、前記共通ブラシと前記高速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ２、前記高速駆動用ブラシと前記低速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ３とすると、
Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２、
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）、
Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、
Ｄ２＞（（ｎ−２）×Ｌ１＋（ｎ−３）×Ｌ２）、
Ｄ３＞Ｌ１
（但し、ｎは（３６０°／Ｐ）の範囲に配置された前記セグメントの数に一致する数）
を満たす。

【0105】

同構成によれば、この条件を満たすように各値を設定することにより、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが１つずつ交互に周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡する構成を容易に形成することができる。

【0106】

（付記７）前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシは、前記整流子の回転方向の後側から先行側に向かって、前記共通ブラシ、前記高速駆動用ブラシ、前記低速駆動用ブラシの順に配置されている。

【0107】

同構成によれば、整流子の回転方向の後側から先行側に向かって、共通ブラシ、高速駆動用ブラシ、低速駆動用ブラシの順に各ブラシが配置されている。モータを駆動すると、電機子の回転により生ずる誘起電圧の影響を受けて、電機子の磁気中心（コイルに電流が供給されて生ずる極の周方向の中心）が整流子の回転方向逆側にわずかにずれる。従って、整流子の回転方向の後側から先行側に向かって、共通ブラシ、高速駆動用ブラシ、低速駆動用ブラシの順に各ブラシを配置することにより、高速駆動用ブラシを用いて給電した場合に形成される磁気中心を、低速駆動用ブラシを用いて給電した場合に形成される磁気中心に近い位置とすることができる。その結果、モータを低速で駆動する場合と高速で駆動する場合とのそれぞれにおいて、モータの特性を下げることなく同モータの有効利用ができる。

【0108】

（付記８）前記回転軸の周方向において隣り合う前記ティース間には前記コイルが通過するスロットが形成され、該スロットの総数を２で割った数が奇数である。
同構成によれば、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが順次周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡するように構成することがより容易となる。

【0109】

（付記９）モータにおける複数のブラシの幅及び配置を設定するブラシの設定方法であって、前記モータは、４つ以上の磁極部を有する少なくとも１つのマグネットと、電機子とを備え、該電機子は、回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含み、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、各ブラシは回転軸の周方向において幅を有し、前記方法は、
前記ティースの数と前記セグメントの数とを同じに設定することと、
前記マグネットの磁極部の数Ｐと前記ティースの数Ｓとを、（２Ｓ／Ｐ）が奇数になるように設定することと、
前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の全ての前記ブラシが同時に前記回転軸の周方向において隣り合う２つの前記セグメントを短絡することがなく、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシが順次周方向に隣り合う２つの前記セグメント同士を短絡するように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置を設定することと
を備える方法。

【0110】

同方法によれば、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシの全てのブラシが周方向に隣り合う２つのセグメントを同時に短絡することがない。従って、有効コイル数の変動を抑制することができ、コイルの抵抗変動を抑制することができる。その結果、供給される電流の値の変動が抑制されてトルクの変動が抑制され、トルクの変動によるモータの振動の発生が抑制される。また、有効コイル数の減少が抑制される。

【0111】

【0112】

（付記１０）モータにおける複数のブラシの幅及び配置を設定するブラシの設定方法であって、前記モータは、４つ以上の磁極部を有する少なくとも１つのマグネットと、電機子とを備え、該電機子は、回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含み、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、各ブラシは回転軸の周方向において幅を有し、前記方法は、
前記ティースの数と前記セグメントの数とを同じに設定することと、
前記マグネットの磁極部の数Ｐと前記ティースの数Ｓとを、（２Ｓ／Ｐ）が奇数になるように設定することと、
前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の全ての前記ブラシが同時に前記回転軸の周方向において隣り合う２つの前記セグメントを短絡することがないように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置を設定することと、
前記電機子の回転に伴って、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の前記ブラシのうち２種類の前記ブラシが周方向に隣り合う２つの前記セグメント同士を短絡する２種短絡状態と、１種類の前記ブラシが周方向に隣り合う２つの前記セグメント同士を短絡する１種短絡状態と、３種類の前記ブラシのうち何れも周方向に隣り合う前記セグメント同士を短絡しない無短絡状態とが、前記２種短絡状態の前後に前記１種短絡状態が存在するように繰り返されるように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置を設定することと
を備える方法。

【0113】

【0114】

また、２種短絡状態、１種短絡状態及び無短絡状態は、２種短絡状態の前後に１種短絡状態が存在するように繰り返されるため、無短絡状態から２種短絡状態まで、若しくは２種短絡状態から無短絡状態まで、１種短絡状態を挟んで段階的に変化する。従って、２種短絡状態が存在する構成であっても、急激に有効コイル数が変動することが抑制され、急激なコイルの抵抗変動をより小さく抑えることができる。その結果、供給される電流の値の急激な変動がより小さく抑えられてトルクの変動がより抑制され、トルクの変動によるモータの振動の発生がより抑制される。また、無短絡状態においては、全てのコイルが有効コイルとなるので、コイルを有効に利用することができる。

【0115】

（付記１１）モータにおける複数のブラシの幅及び配置を設定するブラシの設定方法であって、前記モータは、４つ以上の磁極部を有する少なくとも１つのマグネットと、電機子とを備え、該電機子は、回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含み、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、各ブラシは回転軸の周方向において幅を有し、前記方法は、
前記ティースの数と前記セグメントの数とを同じに設定することと、
前記マグネットの磁極部の数Ｐと前記ティースの数Ｓとを、（２Ｓ／Ｐ）が奇数になるように設定することと、
前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の全ての前記ブラシが同時に前記回転軸の周方向において隣り合う２つの前記セグメントを短絡することがないように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置を設定することと、
前記電機子の回転に伴って、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の前記ブラシのうち最大で２種類の前記ブラシが周方向に隣り合う２つの前記セグメント同士を短絡する短絡状態と、３種類の前記ブラシのうち何れも周方向に隣り合う前記セグメント同士を短絡しない無短絡状態とが繰り返されるように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置を設定することと、
前記回転軸の周方向に関して、前記セグメントの幅をＬ１、隣り合う前記セグメント間の間隔をＬ２、前記共通ブラシの幅をＢ１、前記低速駆動用ブラシの幅をＢ２、前記高速駆動用ブラシの幅をＢ３、３つの前記ブラシが配置される配置区域の幅をＡとすると、
Ｌ２＜Ｂ１＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、
Ｌ２＜Ｂ２＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、
Ｌ２＜Ｂ３＜（Ｌ１＋２×Ｌ２）、
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）
（但し、ｎは前記セグメントの数を前記マグネットの磁極部の数Ｐで割り切り上げた整数）
を満たすように各値を設定することと
を備える方法。

【0116】

【0117】

【0118】

【0119】

（付記１２）モータにおける複数のブラシの幅及び配置を設定するブラシの設定方法であって、前記モータは、４つ以上の磁極部を有する少なくとも１つのマグネットと、電機子とを備え、該電機子は、回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含み、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、各ブラシは回転軸の周方向において幅を有し、前記方法は、
前記ティースの数と前記セグメントの数とを同じに設定することと、
前記マグネットの磁極部の数Ｐと前記ティースの数Ｓとを、（２Ｓ／Ｐ）が奇数になるように設定することと、
前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の全ての前記ブラシが同時に前記回転軸の周方向において隣り合う２つの前記セグメントを短絡することがないように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置を設定することと、
前記電機子の回転に伴って、前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の前記ブラシのうち１種類の前記ブラシが周方向に隣り合う２つの前記セグメントを短絡する１種短絡状態と、３種類の前記ブラシのうち何れも周方向に隣り合う前記セグメント同士を短絡しない無短絡状態とが繰り返されるように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置を設定することと
を備える方法。

【0120】

【0121】

【0122】

（付記１３）前記回転軸の周方向に関して、前記セグメントの幅をＬ１、隣り合う前記セグメント間の間隔をＬ２、前記共通ブラシの幅をＢ１、前記低速駆動用ブラシの幅をＢ２、前記高速駆動用ブラシの幅をＢ３、３つの前記ブラシが配置される配置区域の幅をＡ、前記高速駆動用ブラシを挟んだ前記共通ブラシと前記低速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ１、前記共通ブラシと前記高速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ２、前記高速駆動用ブラシと前記低速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ３とすると、
Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２、
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）、
Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、
Ｄ２＞（ｎ１×Ｌ１＋（ｎ１−１）×Ｌ２）、
Ｄ３＞（ｎ２×Ｌ１＋（ｎ２−１）×Ｌ２）、
ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋１
（但し、ｎは前記セグメントの数を前記マグネットの磁極部の数Ｐで割り切り上げた整数、ｎ１，ｎ２は正の整数）
を満たすように各値を設定する。

【0123】

同方法によれば、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシの３種類のブラシのうち何れも周方向に隣り合うセグメントを短絡しない無短絡状態と、１種類のブラシのみが周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡する１種短絡状態とが繰り返される構成を容易に形成することができる。

【0124】

（付記１４）前記回転軸の周方向に関して、前記セグメントの幅をＬ１、隣り合う前記セグメント間の間隔をＬ２、前記共通ブラシの幅をＢ１、前記低速駆動用ブラシの幅をＢ２、前記高速駆動用ブラシの幅をＢ３、３つの前記ブラシが配置される配置区域の幅をＡ、前記高速駆動用ブラシを挟んだ前記共通ブラシと前記低速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ１、前記共通ブラシと前記高速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ２、前記高速駆動用ブラシと前記低速駆動用ブラシとの間の間隔をＤ３とすると、
Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２、
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×Ｌ２）、
Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、
Ｄ２＞（（ｎ−２）×Ｌ１＋（ｎ−３）×Ｌ２）、Ｄ３＞Ｌ１
（但し、ｎは（３６０°／Ｐ）の範囲に配置された前記セグメントの数に一致する数）を満たすように各値を設定する。

【0125】

同方法によれば、この条件を満たすように各値を設定することにより、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが１つずつ交互に周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡する構成を容易に形成することができる。

【0126】

（付記１５）前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシを、前記整流子の回転方向の後側から先行側に向かって、前記共通ブラシ、前記高速駆動用ブラシ、前記低速駆動用ブラシの順に配置する。

【0127】

同方法によれば、整流子の回転方向の後側から先行側に向かって、共通ブラシ、高速駆動用ブラシ、低速駆動用ブラシの順に各ブラシが配置されている。モータを駆動すると、電機子の回転により生ずる誘起電圧の影響を受けて、電機子の磁気中心（コイルに電流が供給されて生ずる極の周方向の中心）が整流子の回転方向逆側にわずかにずれる。従って、整流子の回転方向の後側から先行側に向かって、共通ブラシ、高速駆動用ブラシ、低速駆動用ブラシの順に各ブラシを配置することにより、高速駆動用ブラシを用いて給電した場合に形成される磁気中心を、低速駆動用ブラシを用いて給電した場合に形成される磁気中心に近い位置とすることができる。その結果、モータを低速で駆動する場合と高速で駆動する場合とのそれぞれにおいて、モータの特性を下げることなく同モータの有効利用ができる。

【0128】

（付記１６）前記回転軸の周方向において隣り合う前記ティース間には前記コイルが通過するスロットが形成され、該スロットの総数を２で割った数が奇数となるように前記ティースの数を設定する。

【0129】

同方法によれば、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが順次交互に周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡するように構成することがより容易となる。
・ところで、特許文献２に記載されたようなモータでは、各ブラシが回転軸の周方向において隣り合うセグメントを短絡するときと短絡しないときとの有効コイル数（電流が供給されて磁界を発生するコイルの数）の変動が大きくなる。例えば、特許文献２に記載されたモータでは、３つのブラシのうちの何れもが周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡しない場合には、１６個のコイル全てが有効なコイルとなる。そして、３つのブラシのうちの何れもが同時に周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡する場合には、６個のコイルが整流中となり、残りの１０個のコイルが有効なコイルとなる。従って、特許文献２に記載されたモータでは、有効コイル数は１６個若しくは１０個となる。

【0130】

また、図２４（ａ）及び図２４（ｂ）は、モータの別の例を示している。このモータは、４つの磁極部を有するマグネットと、１４個のコイルが重ね巻にて巻装された１４本のティースを有する電機子コアと、周方向に並設された１４個のセグメントを有するとともに１８０°間隔に配置された各対のセグメント同士が短絡された整流子とを備える。このモータの３つのブラシは、特許文献１に記載された２つの磁極部を有するマグネットを備えるモータのブラシと同様に配置されている。このモータでは、図２４（ａ）に示すように、共通ブラシ１０１が回転軸の周方向において隣り合う２つのセグメント１１１を短絡するときには、破線で図示した２つのコイル１１２が整流中となり、実線で図示した１２個のコイル１１２が有効となる。そして、図２４（ｂ）に示すように、共通ブラシ１０１、低速駆動用ブラシ１０２及び高速駆動用ブラシ１０３が回転軸の周方向において隣り合う２つのセグメント１１１をそれぞれ短絡するときには、破線で図示した６個のコイル１１２が整流中となり、実線で示した８個のコイルが有効となる。即ち、有効コイル数は１２個若しくは８個となる。

【0131】

このように有効コイル数の変動が大きくなると、電機子においてコイルの抵抗変動が大きくなる。すると、供給される電流の値が変動するためにトルクが変動し、そのトルクの変動によってモータが振動し、騒音が発生してしまう。

【0132】

下記技術思想の目的は、４つ以上の磁極部を有するマグネット、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシを備えたモータにおいて、コイルの抵抗変動を抑制することにある。

【0133】

上記目的を達成するための技術思想において、少なくとも１つのマグネットと、電機子と、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシとを含むモータが提供される。マグネットは、４つ以上の磁極部を有する。電機子は、回転軸と、該回転軸に固定されて複数のティースを有する電機子コアと、前記ティースに巻回されたコイルと、前記回転軸に固定されて前記回転軸の周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子と、を含む。共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシは、前記整流子に摺接するように前記回転軸の周方向に間隔を置いて配置され、回転軸の周方向において各々幅を有する。前記ティースの数と前記セグメントの数とが同じである。前記マグネットの磁極部の数をＰ、前記ティースの数をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数である。前記共通ブラシ、前記低速駆動用ブラシ及び前記高速駆動用ブラシの３種類の全ての前記ブラシが同時に前記回転軸の周方向において隣り合う２つの前記セグメントを短絡開始することがないように、前記各ブラシの前記幅及び前記回転軸の周方向における前記ブラシの配置位置が設定されている。

【0134】

同構成によれば、共通ブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシの全てのブラシが周方向に隣り合う２つのセグメントを同時に短絡開始することがない。従って、有効コイル数の変動を抑制することができ、コイルの抵抗変動を抑制することができる。その結果、供給される電流の値の変動が抑制されてトルクの変動が抑制され、トルクの変動によるモータの振動の発生が抑制される。また、有効コイル数の減少が抑制される。

【0135】

好ましくは、前記電機子の回転に伴って周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡する前記ブラシは、前記整流子の回転方向と同方向に移り変わっていく。
好ましくは、前記電機子の回転に伴って周方向に隣り合う２つのセグメントを短絡する前記ブラシは、前記整流子の回転方向と反対方向に移り変わっていく。

【符号の説明】

【0136】

Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…ブラシの幅、１２…マグネット、２１，６２…電機子、２２…回転軸、２４，６３…電機子コア、２４ａ，６３ａ…ティース、２５，６４…整流子、２７…セグメント、２９，６５…コイル、４１，７１，８１…共通ブラシ、４２，７２，８２…低速駆動用ブラシ、４３，７３，８３…高速駆動用ブラシ。

【図1】