特許 7434922 直流モータ

(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】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】直流モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 13/00 20060101AFI20240214BHJP

   H02K 23/00 20060101ALI20240214BHJP

   H01R 39/04 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

H02K13/00 U

H02K23/00 A

H01R39/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020008331

(22)【出願日】2020-01-22

(65)【公開番号】P2021118554

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-11-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】加古 裕重

【審査官】尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１７１６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６７９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－００６６４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １３／００－ １３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転子（２２）と同軸に設けられるコンミュテータ（２４）と、
前記コンミュテータと接触可能に設けられる正極側及び負極側のブラシ（２３０）と、
前記各ブラシを収容した状態で保持するブラシホルダ（２４０）と、
正極側及び負極側の前記ブラシが周方向に所定間隔で配置され、正極側の前記ブラシから延びるリード線（３２）が接合される環状の正極側プレート（２５０）と、
前記正極側プレートとの間に前記ブラシホルダを挟み込むように前記正極側プレートに対して対向した位置に配され、負極側の前記ブラシから延びるリード線（３２）が接合される負極側プレート（７０）と、を備え、
前記正極側プレートは、周方向に並ぶ前記ブラシホルダの間に介在する中間部（５１）と、周方向の前記中間部同士を、前記ブラシホルダを回避した状態で接続する渡り部（２５２）とを有しており、
前記渡り部は、前記ブラシホルダから離れる側に、前記中間部から折り曲げられて形成されており、
前記ブラシには、前記正極側プレートに対向する軸方向端面において前記コンミュテータの径方向反対側の角部が切り欠かれた形状になっていることで、該ブラシの軸方向寸法を小さくしたブラシ縮小部（２３４）が形成されており、
前記ブラシホルダには、前記ブラシ縮小部に対応する位置に、該ブラシホルダの軸方向寸法を小さくしたホルダ縮小部（２４７）が形成されており、
前記正極側プレートは、前記渡り部が前記ホルダ縮小部に対して径方向に近接する状態で設けられている直流モータ。

【請求項2】

前記ブラシには、径方向において前記ブラシ縮小部に対応する部位に前記リード線が接続されている請求項１に記載の直流モータ。

【請求項3】

前記コンミュテータにおける前記ブラシとの摺動面は、前記ブラシとの摺動方向と平行な凹凸形状（２４Ａ）を有している請求項２に記載の直流モータ。

【請求項4】

前記渡り部の板厚は、前記中間部の板厚よりも厚くなっている請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の直流モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン始動装置としてのスタータ等に用いられる直流モータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

スタータ用モータでは、円筒状のコンミュテータの外周に接するようにプラス側ブラシとマイナス側ブラシとがそれぞれ２個以上配置されている。このようなプラス側のブラシに電力を供給するために、プレート状の接続部材が用いられている。そして、プレート状の接続部材の一部を切り欠いて、その切り欠いた位置にブラシを収容するブラシ保持部が配されている。しかしながら、接続部材を切り欠くことで通電経路の断面積が小さくなり、経路抵抗が大きくなるため、切り欠いた分だけ電気的な通路を確保する必要があった。そこで、例えば、特許文献１では、切り欠いた分だけ電気的な通路を確保するために、切り欠いた部分の径方向外周側に通電経路である増加部を設けている。単に通電経路を径方向外側に増加させた場合には、プラス側の接続部材が径方向に大きくなり、その外周のハウジング等に接触するおそれがある。そのため、この増加部がモータ軸方向に折り曲げられることで、径方向の大型化が抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６５１９２４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の構造では、増加部をモータ軸方向に延びるように設けることで、直流モータが軸方向に大型化するおそれがあり望ましくない。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、大型化を抑制した直流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】

第１の手段では、回転子と同軸に設けられるコンミュテータと、
前記コンミュテータと接触可能に設けられる正極側及び負極側のブラシと、
前記各ブラシを収容した状態で保持するブラシホルダと、
正極側及び負極側の前記ブラシが周方向に所定間隔で配置され、正極側の前記ブラシから延びるリード線が接合される環状の正極側プレートと、
前記正極側プレートとの間に前記ブラシホルダを挟み込むように前記正極側プレートに対して対向した位置に配され、負極側の前記ブラシから延びるリード線が接合される負極側プレートと、を備え、
前記正極側プレートは、周方向に並ぶ前記ブラシホルダの間に介在する中間部と、周方向の前記中間部同士を、前記ブラシホルダを回避した状態で接続する渡り部とを有しており、
前記渡り部は、前記ブラシホルダから離れる側に、前記中間部から折り曲げられて形成されており、
前記ブラシホルダにおける前記コンミュテータと径方向反対側の端部には、該ブラシホルダのモータ軸方向寸法を小さくしたホルダ縮小部が形成されており、
前記渡り部は、前記ホルダ縮小部とモータ軸方向で重なっている。

【0007】

正極側プレートは、ブラシを収容して保持するブラシホルダの間に介在する中間部と、ブラシホルダを回避した状態で中間部同士を接続して通電経路を形成する渡り部とを有している。この渡り部は、中間部からモータ軸方向に曲げ形成されている。そのため、モータ軸方向に直流モータが大型化することになる。

【0008】

そこで、ブラシホルダにおけるコンミュテータと径方向反対側の端部に、モータ軸方向に縮小されたホルダ縮小部を形成し、渡り部を、そのホルダ縮小部と軸方向に重ねる構成とした。この場合、モータ軸方向におけるブラシホルダと渡り部とのオーバーラップにより渡り部がブラシホルダの軸方向端面から突出する突出量を小さくすることができる。そのため、直流モータを軸方向に小型化できる。

【0009】

第２の手段では、前記ブラシには、前記ホルダ縮小部に対応する位置に、前記ブラシの軸方向寸法を小さくしたブラシ縮小部が形成されており、径方向において前記ブラシ縮小部に対応する部位に前記リード線が接続されている。

【0010】

ブラシのホルダ縮小部に対応する位置に、軸方向に小さくしたブラシ縮小部が形成されている。ブラシ縮小部を設けることで、ホルダ縮小部内の領域に、径方向においてブラシ縮小部に対応する部位を差し入れることができる。また、径方向においてこのブラシ縮小部に対応する部位にリード線が接続されている。ブラシ縮小部に対応する部位では、ブラシのコンミュテータへの接触面積が小さくなるため、ブラシ縮小部が設けられた部位はブラシの有効長には含まれない。この有効長に含まれないデッド部分でリード線を接続することで、デッド部分を有効に活用することができる。これにより、ブラシの有効長を長くすることができる。

【0011】

第３の手段では、前記コンミュテータにおいて前記ブラシとの摺動面は、前記ブラシとの摺動方向と平行な凹凸形状を有している。

【0012】

ブラシホルダとブラシとは線膨張係数が異なるため、ブラシとブラシホルダが使用状態で干渉しないように、ブラシホルダとブラシとの間には所定のクリアランスが設けられている。そして、ブラシが摩耗し、ブラシホルダとブラシとの径方向対向範囲が短くなると、ブラシがブラシホルダ内でぐらつきやすくなり、コンミュテータとの摺動接触が不安定になる。そして、ブラシにブラシ縮小部を設けた場合に、ブラシホルダとブラシとの径方向対向範囲が、ブラシ縮小部がない場合に比べて短くなると、ブラシとコンミュテータとの摺動接触が不安定になりやすい。

【0013】

そこで、コンミュテータにおけるブラシとの摺動面に、ブラシの摺動方向と平行な凹凸形状を設けている。これにより、ブラシとコンミュテータとが凹凸形状で噛み合った状態となり、摺動時にぐらつくことを抑制できる。そのため、ブラシにブラシ縮小部が設けられて、径方向対向範囲が短くなっていても、ブラシの過剰な摩耗を抑制することができる。

【0014】

第４の手段では、前記渡り部の板厚は、前記中間部の板厚よりも厚くなっている。

【0015】

中間部の板厚よりも渡り部の板厚が厚くなっていることで、通電方向において渡り部の断面積を確保しやすくなる。これにより、ブラシホルダから回転子側に渡り部が突出する寸法を小さくすることができる。そのため、必要な通電経路の断面積を確保しつつ、さらに小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態におけるスタータの概略構成図

【図2】ブラシアセンブリの斜視図

【図3】ブラシアセンブリの斜視図

【図4】正極側プレート及びブラシの斜視図

【図5】正極側プレートの斜視図

【図6】ブラシアセンブリの平面図

【図7】変形例におけるブラシアセンブリの正面図

【図8】変形例におけるブラシアセンブリの正面図

【図9】変形例におけるブラシアセンブリの平面図

【図10】第２実施形態におけるブラシアセンブリの一部拡大断面図

【図11】ブラシ及びブラシホルダの断面図

【図12】変形例におけるブラシ及びブラシホルダの断面図

【図13】第３実施形態におけるブラシアセンブリの一部の横断面図

【図14】変形例におけるブラシアセンブリの一部の横断面図

【図15】変形例におけるブラシアセンブリの一部の縦断面図

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜第１実施形態＞
以下、エンジン始動用のスタータに用いる直流モータとして具体化した構成について図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

【0018】

図１は、スタータ１０の概略構成図である。スタータ１０は、直流モータ２０と、直流モータ２０の回転を減速してピニオンギヤ１１に伝達する減速部１２と、直流モータ２０への電力の供給のスイッチとなるマグネットスイッチ１３とを備えている。減速部１２は、例えば、遊星歯車機構等により構成されている。

【0019】

マグネットスイッチ１３は、スタータ１０の外部のバッテリと直流モータ２０との通電回路のスイッチとなっている。例えばユーザのキー操作によってＩＧスイッチがオン操作されると、スタータ１０の外部のバッテリと直流モータ２０との通電回路がマグネットスイッチ１３により閉じられ、直流モータ２０に電力が供給される。そして、直流モータ２０が通電されると、直流モータ２０の回転が、減速部１２及びワンウェイクラッチ１５を介してピニオンギヤ１１に伝達される。また、ＩＧスイッチがオン操作されると、マグネットスイッチ１３により、シフトレバー１４がピニオンギヤ１１を直流モータ２０とは反対側に押し出して、エンジンのリングギヤとピニオンギヤ１１とが噛合う。このようにＩＧスイッチがオン操作されると、スタータ１０がエンジンのリングギヤを回転させる。

【0020】

直流モータ２０は、例えば磁石界磁式となっており、磁石２１と、磁石２１の内周に回転自在に配される回転子２２と、回転子２２と同軸に設けられるコンミュテータ２４と、コンミュテータ２４の外周に配置されるブラシ３０とを備えている。なお、以下の記載においては、直流モータ２０の回転軸２０Ａが延びる方向を軸方向（モータ軸方向）とし、回転軸２０Ａの中心から放射状に延びる方向を径方向とし、回転軸２０Ａを中心として円周状に延びる方向を周方向としている。

【0021】

磁石２１の外周には、ヨーク２３が設けられており、円筒形のヨーク２３は、磁石２１と回転子２２とを収容している。ブラシアセンブリＡ及びコンミュテータ２４は、有底円筒形のハウジング８０内に収容されている。ヨーク２３とハウジング８０とが組み合わされて、直流モータ２０のモータケースを構成している。なお、磁石２１の代わりにフィールドコイルを用いてもよい。

【0022】

ブラシアセンブリＡは、正極側及び負極側のブラシ３０と、ブラシ３０をそれぞれ収容するブラシホルダ４０と、正極側プレート５０と、正極側プレート５０に対向する負極側プレート７０と、正極側プレート５０に接合される電力供給線６０とを備えている。ブラシアセンブリＡは、正極側プレート５０がモータ軸方向において回転子２２側、負極側プレート７０が、回転子２２とは反対側となる向きで設けられている。

【0023】

図２は、ブラシアセンブリＡを正極側プレート５０側から見た斜視図であり、図３は、ブラシアセンブリＡを負極側プレート７０側から見た斜視図である。ブラシアセンブリＡには、それぞれ３つずつの正極側及び負極側のブラシ３０が、周方向に交互に、周方向に所定間隔で配置されている。なお、以下において、ブラシ３０の正極側及び負極側を区別する際には、正極側ブラシ３０Ａ及び負極側ブラシ３０Ｂと記す。また、ブラシ３０の数は、正極側及び負極側で複数ずつあればよく、正極側ブラシ３０Ａと負極側ブラシ３０Ｂとの数が異なっていてもよい。

【0024】

正極側ブラシ３０Ａを例にしてブラシ３０について説明する。なお、正極側ブラシ３０Ａを例として説明するが、負極側ブラシ３０Ｂもその構造は同じである。図４は、ブラシアセンブリＡのうち正極側プレート５０及び正極側ブラシ３０Ａの斜視図である。

【0025】

ブラシ３０は、コンミュテータ２４の摺動面に接触可能となっており、ブラシ３０にはリード線３２が接続されている。ブラシ３０は、角柱状となっている。ブラシ３０の周方向の一側面から周方向にリード線３２が延びている。リード線３２は、ブラシ３０におけるコンミュテータ２４に接触する接触面３１Ａと反対側の端部に接続されている。ブラシ３０におけるリード線３２の接続部３２Ａのうち接触面３１Ａ側の端がブラシ３０の摩耗限界位置となっている。（図１０参照）つまり、ブラシ３０は、リード線３２の接続部３２Ａまで摩耗可能となっている。また、ブラシ３０の接触面３１Ａとは反対側の後端面３１Ｂには、コイルスプリング４５が当接している（図１０参照）。ブラシ３０には、ブラシ３０の後端面３１Ｂから後方に突出して、コイルスプリング４５の位置決めをする位置決め部３３が設けられている。

【0026】

リード線３２は、導電性の銅線を編む等して束ねたピグテールと言われる電線であり、可撓性を有している。また、リード線３２は、絶縁被覆などに覆われていない電線である。リード線３２の先端部は、正極側プレート５０又は負極側プレート７０に溶接等により接合されている。つまり、リード線３２は、各プレート５０，７０に機械的に固定されるとともに、電気的に接続されている。

【0027】

図２及び図３に示すように、ブラシ３０は、それぞれブラシホルダ４０に収容されている。ブラシホルダ４０は、例えば樹脂等の絶縁性の材料よりなり、軸方向に直交する径方向内側に、つまりコンミュテータ２４側に開口する箱型形状に形成されている。ブラシホルダ４０は、ブラシ３０を収容するブラシ収容部４２を有している。

【0028】

ブラシホルダ４０において、ブラシ収容部４２よりも径方向外側（コンミュテータ２４とは反対側）には、コイルスプリング４５を収容するスプリング収容部４６が設けられている。スプリング収容部４６は、コイルスプリング４５の外形に沿って一部外側に膨出し円筒状になっている。また、ブラシホルダ４０の周方向の側壁は、一部コイルスプリング４５の外形に沿って外側に膨出している。

【0029】

ブラシホルダ４０のブラシ収容部４２には、その周方向における両側壁に、リード線３２を引き出し可能とする開口部４１が設けられている。開口部４１が径方向に延びるように形成されていることで、リード線３２が引き出された状態のままで、ブラシ３０の径方向移動が可能となっている。なお、開口部４１は、リード線３２が引き出される側の周方向における一方の側壁のみに設けられていてもよい。

【0030】

また、ブラシホルダ４０のブラシ収容部４２は、正極側プレート５０よりも回転子２２側に突出している。また、ブラシ収容部４２の正極側プレート５０よりも突出した部分にブラシ３０の一部が収容されている。つまり、軸方向においてブラシ３０と正極側プレート５０とが一部重複している。また、ブラシホルダ４０と正極側プレート５０とは、軸方向、周方向及び径方向に互いに位置決めされている。

【0031】

ブラシホルダ４０における軸方向の負極側プレート７０側には、回転子２２と反対側に突出し、負極側プレート７０に対してブラシホルダ４０を位置決めする位置決め凸部４３が設けられている。位置決め凸部４３内には、ブラシ３０は収容されておらず、ブラシ３０は負極側プレート７０と軸方向において重なっていない。ブラシホルダ４０と負極側プレート７０とは、軸方向、周方向及び径方向に互いに位置決めされている。

【0032】

また、正極側プレート５０及び負極側プレート７０は、所定の板厚の導電性の金属板により形成されており、径方向の中央部にコンミュテータ２４を挿通可能な丸孔が設けられた円環状となっている。正極側プレート５０及び負極側プレート７０は、軸方向に互いに平行に離間して配置されている。正極側プレート５０及び負極側プレート７０の間にブラシ３０及びブラシホルダ４０が挟み込まれた状態で保持されている。

【0033】

負極側プレート７０には、周方向に等間隔にスリット７１が形成されている。このスリット７１に位置決め凸部４３が嵌まることで、負極側プレート７０とブラシホルダ４０とが位置決めされている。また、負極側プレート７０には、ボルト挿通孔７２が複数形成されている。このボルト挿通孔７２に挿通されたボルトＢにより負極側プレート７０がハウジング８０に固定されている（図１参照）。また、このボルトＢを介して負極側プレート７０はハウジング８０に電気的に接続されている。これにより、負極側プレート７０は接地されている。

【0034】

図５は、正極側プレート５０の斜視図である。図２及び図５に示すように、正極側プレート５０は、周方向に並ぶブラシホルダ４０の間に介在する平板状の中間部５１と、中間部５１同士を接続する渡り部５２とを有している。中間部５１は、周方向に隣り合うブラシホルダ４０の間に介在するように略台形状に設けられている。中間部５１は、ブラシ収容部４２の径方向寸法と同じか若干小さい径方向寸法を有している。また、中間部５１と中間部５１の間が、ブラシホルダ４０のブラシ収容部４２が配される嵌合溝５３になる。嵌合溝５３は、中間部５１と同一平面上において径方向両側に開口している。

【0035】

渡り部５２は、嵌合溝５３の周方向両側に配されている中間部５１同士を接続している。渡り部５２は、ブラシ収容部４２の径方向外側に回り込むように形成された部分を軸方向に折り曲げることで形成されている。つまり、渡り部５２は、通電経路を横断する向きに折り曲げた折り曲げ部として形成されている。渡り部５２において嵌合溝５３の周方向両側に配され、中間部５１から曲げられた角部がそれぞれ折り曲げ角部５４となっている。渡り部５２は、ブラシホルダ４０を回避するように形成されている。

【0036】

渡り部５２は、中間部５１から所定の曲げ半径で９０度に曲げ形成され、軸方向に延びている。渡り部５２は、ハウジング８０や回転子２２と所定の間隔を保持した状態で軸方向に延びている。なお、渡り部５２と中間部５１との間の曲げ角度としては、９０度以下であることが望ましい。曲げ角度は、中間部５１と渡り部５２との間の角度であって、曲げ角度が小さいほど残留応力が大きくなる。また、中間部５１と渡り部５２との曲げ半径は、小さいほど残留応力が大きくなるため望ましい。曲げ半径は、折り曲げ角部５４に残留応力が生じる大きさであれば任意であり、具体的には、例えば正極側プレート５０の板厚の３倍より小さいことが望ましい。また、曲げ半径は、曲げ加工により材料に亀裂が入らない最小半径を基準に定められているとよく、例えば正極側プレート５０の板厚の４分の１より大きいとよい。

【0037】

図１及び図４に示すように、正極側プレート５０には、電力を供給する電力供給線６０が電力線接合部５５で接合されている。また、正極側プレート５０には、正極側ブラシ３０Ａのリード線３２がリード接合部５６で接合されている。電力線接合部５５とリード接合部５６は、正極側プレート５０における負極側プレート７０に対向する対向面上に設けられている。正極側プレート５０における負極側プレート７０への対向面にリード線３２が接合されていることで、リード線３２が長くなることを抑制できる。また、電力供給線６０とリード線３２とを溶接する際に、電力線接合部５５とリード接合部５６とが同一平面上に設けられており、全ての溶接工程を同時に実施できるため生産性が高くなる。

【0038】

また、電力線接合部５５は、正極側プレート５０の複数の中間部５１のうち、正極側ブラシ３０Ａのリード線３２が接合されたリード接合部５６が設けられていない中間部５１に設けられている。電力線接合部５５が設けられている中間部５１には、径方向外側に突出する突出片５１Ｂが設けられており、電力供給線６０を接合する面積が確保されている。電力供給線６０は、マグネットスイッチ１３と正極側プレート５０とを接続して、正極側プレート５０に電力を供給する電線である。

【0039】

電力供給線６０は、ハウジング８０やヨーク２３との間の絶縁を確保するための電力線保持部材６５に保持されている。電力線保持部材６５は、ゴム等の絶縁性の材料により形成されており、ハウジング８０に設けられた電力供給線６０を挿通させるための切り欠きに組付けられている。また、電力線保持部材６５は、ハウジング８０とヨーク２３との境界位置に配されていることから、ヨーク２３の端部にも組付けられている。そして、電力線保持部材６５に設けられた貫通孔に電力供給線６０を挿通させることで、電力線保持部材６５により電力供給線６０が保持されている。

【0040】

ところで、直流モータ２０への異常な連続通電時や過電流が流れた場合には、回転子２２のコイルの焼損等を抑制するために、回転子２２への電力供給を停止する必要がある。そのため、正極側プレート５０に経路遮断機能が設けられている。具体的には、正極側プレート５０の一部が溶断されることで、正極側ブラシ３０Ａへの電力供給が遮断される構成となっている。

【0041】

正極側プレート５０が溶断される際には、正極側プレート５０における全ての正極側ブラシ３０Ａへの電力供給を遮断できる位置で正極側プレート５０が溶断されることが望ましい。具体的には、正極側プレート５０における周方向に電力線接合部５５の隣となる正極側ブラシ３０Ａのリード接合部５６と、電力線接合部５５との間、つまり通電経路上において電力線接合部５５に周方向で隣接するリード接合部５６と、電力線接合部５５との間で正極側プレート５０が溶断されることが望ましい。しかしながら、仮に電力線接合部５５の隣となる２つのブラシ３０のうち正極側ブラシ３０Ａのリード接合部が、その正極側ブラシ３０Ａの電力線接合部５５側に設けられていると、リード接合部が周方向において電力線接合部５５に近接し、溶断部を設けるためのスペースを確保することができない。そこで、電力線接合部５５とリード接合部５６との間で正極側プレート５０を溶断するために、電力線接合部５５とリード接合部５６との間に周方向の距離（溶断部を設けるためのスペース）を確保する必要がある。

【0042】

図６は、ブラシアセンブリＡを正極側プレート５０側から見た平面図である。図２及び図６に示すように、正極側及び負極側のブラシ３０Ａ，３０Ｂは周方向に交互に配置されている。正極側ブラシ３０Ａのリード線３２と負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２は、周方向の同一方向に引き出され、周方向に並ぶブラシホルダ４０間ごとに、正極側のリード線３２と負極側のリード線３２とが交互となるように配されている。

【0043】

正極側プレート５０において、各中間部５１はそれぞれ、正極側ブラシ３０Ａを収容するブラシホルダ４０と負極側ブラシ３０Ｂを収容するブラシホルダ４０とに挟まれた状態で設けられており、そのうち１つの中間部５１に電力供給線６０が接合され、その接合部が電力線接合部５５となっている。図６では、便宜上、電力線接合部５５が位置する中間部５１にハッチングを付し、その中間部５１を「中間部５１Ａ」としている。

【0044】

周方向において中間部５１Ａの隣となる正極側のブラシ３０Ａでは、リード線３２が中間部５１Ａとは逆側に引き出され、その逆側の中間部５１に、正極側のブラシ３０Ａのリード線３２が接合されたリード接合部５６が設けられている。つまり、正極側プレート５０において、電力線接合部５５に最も近い正極側ブラシ３０Ａのリード線３２のリード接合部５６は、その正極側ブラシ３０Ａを挟んで電力線接合部５５とは反対側に設けられている。これにより、正極側プレート５０における電力線接合部５５とリード接合部５６との間には、少なくとも１つのブラシホルダ４０及びブラシ３０が配されることになる。そのため、電力線接合部５５とリード接合部５６との周方向の距離を確保することができる。

【0045】

そして、正極側プレート５０において、電力線接合部５５と、周方向に電力線接合部５５の隣となるリード接合部５６との間に、溶断部５７が設けられている。具体的には、中間部５１Ａに繋がる渡り部５２の折り曲げ角部５４、すなわち、周方向において正極側ブラシ３０Ａの側となる渡り部５２の折り曲げ角部５４と負極側ブラシ３０Ｂの側となる渡り部５２の折り曲げ角部５４とを溶断部５７としている。渡り部５２は周方向に複数設けられており、その複数の渡り部５２のうち、中間部５１Ａに繋がる渡り部５２の折り曲げ角部５４を溶断部５７としている。

【0046】

なお、各渡り部５２は、それぞれ２箇所の折り曲げ角部５４を有するが、中間部５１Ａに繋がる渡り部５２では、中間部５１Ａ側の折り曲げ角部５４が溶断部５７であるとよい。ただし、中間部５１Ａに繋がる渡り部５２において、２箇所の折り曲げ角部５４の両方向を溶断部５７とする構成、又は２箇所の折り曲げ角部５４のうち中間部５１Ａとは逆側の折り曲げ角部５４を溶断部５７とする構成であってもよい。

【0047】

溶断部５７は、電力線接合部５５が設けられた中間部５１Ａの両隣の渡り部５２にそれぞれ設けられている。これは、電力線接合部５５を起点とする電力経路が、円環状の両方向、つまり２方向に通電する経路となっており、その２つの経路を遮断する必要があるためである。

【0048】

溶断部５７では、折り曲げ加工により生じた残留応力が、渡り部５２と中間部５１とを引き離す方向の力として作用する。したがって、その残留応力によって、溶断部５７の温度が上昇した場合に溶断の生じるタイミングが早められる。これにより、折り曲げ角部５４を溶断部５７にする構成では、断面積を平坦な場所を溶断部にする構成よりも溶断部５７の断面積を大きくすることができ、通常運転時の経路抵抗を下げることができる。この際に、上述の通り、折り曲げ角度を９０度以下にしたり、曲げ半径を小さくしたりして、溶断部５７での残留応力を大きくするとよい。また、折り曲げ加工することで、溶断部５７の機械的な強度を向上させることができる。さらに、軸方向に折り曲げ加工された渡り部５２の折り曲げ角部５４を溶断部５７とすることで、径方向の小型化と所望の経路遮断機能とを渡り部５２により実現することが可能となっている。

【0049】

また、複数の折り曲げ角部５４のうち、周方向の両側で電力線接合部５５に最も近い２つが溶断部５７となっていることで、正極側プレート５０を溶断した後に電力供給線６０から電力が供給される正極側プレート５０の範囲を最小限にすることができる。また、溶断部５７の位置と正極側ブラシ３０Ａのリード接合部５６との間の距離が離れることで、溶断部５７での発熱が、リード線３２を介して正極側ブラシ３０Ａに伝熱することを抑制できる。そのため、溶断部５７による発熱で、他の部品が破損することを抑制できる。

【0050】

複数の渡り部５２は、折り曲げ角部５４の幅寸法の小さい第１折り曲げ部と、折り曲げ角部５４の幅寸法の大きい第２折り曲げ部とを含んでいる。第１折り曲げ部は、溶断部５７として機能している渡り部５２であり、第２折り曲げ部は、それ以外の渡り部５２である。そして、第１折り曲げ部の折り曲げ角部５４が溶断部５７となっている。つまり、第１折り曲げ部の折り曲げ角部５４の通電経路に直交する向きの断面積を第２折り曲げ部の折り曲げ角部５４の通電経路に直交する向きの断面積よりも小さくなるように設定することで、溶断部５７としている。これにより、溶断部５７となる折り曲げ角部５４での経路抵抗が他の折り曲げ角部５４の経路抵抗より高くなる。そのため、過電流が生じた場合にその溶断部５７での温度が上昇し、溶断部５７で正極側プレート５０が溶断されることになる。また、この際の溶断部５７の断面積は、折り曲げによる残留応力により、平面形状で溶断部を形成する場合の断面積よりも大きくすることができる。さらに、折り曲げによる加工硬化によって、各折り曲げ角部５４の強度が向上されている。これにより、溶断部５７の幅寸法を小さくしても、機械的な強度を確保することができる。

【0051】

また、電力供給線６０が配されたブラシホルダ４０間のスペースには、負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２が引き出され、負極側プレート７０に接合されている。これにより、電力線接合部５５と負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２の一部とが軸方向に重なる位置に配されている。そのため、電力供給線６０と負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２とが接触するおそれがある。

【0052】

そこで、図２及び図４に示すように、電力線保持部材６５には、正極側プレート５０に接合された電力供給線６０の端部６０Ａと負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２との間に配される絶縁部６６が設けられている。絶縁部６６は、電力線保持部材６５において径方向内側に突出するように設けられ、電力供給線６０の端部６０Ａの正極側プレート５０の反対側を覆っている。絶縁部６６は、電力供給線６０の端部６０Ａより若干大きくなっている。これにより、電力線接合部５５と負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２との間に軸方向の距離を設けなくても、電力供給線６０と負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２との接触を抑制することができ、軸方向に直流モータ２０を小型化することができる。なお、本実施形態では、電力線保持部材６５に一体に絶縁部６６を設けたが、電力線保持部材６５とは別に絶縁部６６を設けることも可能である。

【0053】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の作用及び効果が得られる。

【0054】

円環状の正極側プレート５０には、正極側ブラシ３０Ａから延びるリード線３２が接合されており、正極側プレート５０を介して、正極側ブラシ３０Ａには電力が供給される。この正極側プレート５０には、正極側プレート５０の通電経路を横断する向きに折り曲げられた渡り部５２が設けられている。例えばプレス加工により渡り部５２が形成される場合には、渡り部５２の折り曲げ角部５４に残留応力が発生することになる。正極側プレート５０では、過電流が流れる場合において、折り曲げ角部５４が、この残留応力により他の場所よりも早く溶断される。これにより、折り曲げ角部５４が、過電流の発生に伴い溶断される溶断部５７となる。折り曲げることで溶断部５７を形成しているため、切欠部等により溶断部を形成する場合に比べて、溶断部５７での経路断面積が大きくなり、通常通電時の正極側プレート５０の経路抵抗を下げることができる。そのため、通常通電時の通電を適切に行わせつつ、所望の経路遮断機能を付与することができる。

【0055】

正極側プレート５０は、周方向に並ぶブラシホルダ４０の間に介在する中間部５１と、中間部５１同士を接続する渡り部５２とを有している。渡り部５２がブラシホルダ４０を回避する構成において、渡り部５２が中間部５１から軸方向に折り曲げ形成されているため、正極側プレート５０が径方向に大きくなることが抑制されている。この渡り部５２を折り曲げ部とし、渡り部５２を中間部５１から曲げた折り曲げ角部５４を溶断部５７とする。これにより、小型化のために折り曲げた部分を利用して、通電経路を遮断する溶断部５７とすることができる。そのため、小型化を図りつつ、所望の経路遮断機能を付与することができる。

【0056】

プレス加工時の曲げ角度により、残留応力の大きさが異なっている。渡り部５２の曲げ角度が９０度以下となっていることで、その残留応力を大きくすることができる。そのため、折り曲げ角部５４を溶断部５７として適切に機能させることができる。

【0057】

本実施形態では、電力線接合部５５の隣に位置し、かつ正極側であるブラシ３０Ａにおいて、そのリード線３２を電力線接合部５５とはその正極側ブラシ３０Ａを挟んで周方向反対側に引き出す構成とした。これにより、正極側プレート５０において、電力線接合部５５の近傍である所望の位置に溶断部５７を設けることができる。そのため、小型化を図りつつ、正極側プレート５０の溶断位置の適正化を図り、全ての正極側ブラシ３０Ａへの通電を遮断することができる。

【0058】

正極側プレート５０にはブラシ３０ごとに渡り部５２が設けられ、周方向に電力線接合部５５の隣になる折り曲げ角部５４で正極側プレート５０が溶断される構成となっている。つまり、電力線接合部５５の隣となるブラシ３０と電力線接合部５５との間で溶断する構成となっている。これにより、正極側プレート５０を溶断後に電力供給線６０から電力が供給される正極側プレート５０の範囲を最小限にすることができる。そのため、溶断後の電力線接合部５５側の正極側プレート５０が他の部材と接触して短絡等が発生することを抑制できる。

【0059】

溶断部５７では、折り曲げ加工により生じた残留応力が、渡り部５２と中間部５１とを引き離す方向の力として作用する。したがって、その残留応力によって、溶断部５７の温度が上昇した場合に溶断の生じるタイミングが早められる。これにより、折り曲げ角部５４を溶断部５７にする構成では、断面積を平坦な場所を溶断部にする構成よりも溶断部５７の断面積を大きくすることができ、通常運転時の経路抵抗を下げることができる。この際に、上述の通り、折り曲げ角度を９０度以下にしたり、曲げ半径を小さくしたりして、溶断部５７での残留応力を大きくするとよい。また、折り曲げ加工することで、溶断部５７の機械的な強度を向上させることができる。さらに、軸方向に折り曲げ加工された渡り部５２の折り曲げ角部５４を溶断部５７とすることで、径方向の小型化と所望の経路遮断機能とを渡り部５２により実現することが可能となっている。

【0060】

本実施形態では、周方向に並ぶ各ブラシ３０間スペースのうち電力供給線６０が配されているスペースにおいて、負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２と電力供給線６０との間に絶縁部６６を設ける構成とした。これにより、負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２と電力供給線６０との接触回避のための軸方向のスペースを設けなくても、電力供給線６０と負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２との接触を抑制することができ、軸方向に直流モータ２０を小型化することができる。

【0061】

＜変更例＞
第１実施形態を以下のように変更して実施してもよい。なお、以下の構成を、上記第１実施形態の構成に対して、個別に適用してもよく、また、任意に組み合わせて適用してもよい。

【0062】

・正極側プレート５０において、複数の渡り部５２のうち特定の渡り部５２（第１折り曲げ部）のみに溶断部５７を設ける構成として、その特定の渡り部５２の折り曲げ角部５４の幅寸法を他の渡り部５２（第２折り曲げ部）よりも小さくする構成に加えて又は代えて、特定の渡り部５２の曲げ角度又は曲げ半径を他の渡り部５２よりも大きくする構成としてもよい。

【0063】

・正極側プレート５０の渡り部５２の構成を変更してもよい。図７はブラシアセンブリＡの概略構成を平面展開して示す正面図であり、図示左右方向が周方向である。図７において、正極側プレート５０には、ブラシホルダ４０ごとに、板面をブラシホルダ４０の側面及び上面に対向させた状態で折り曲げ形成された渡り部５２が設けられている。渡り部５２は、軸方向に凸状に折り曲げ形成されることでブラシホルダ４０を回避するように設けられている。この場合、渡り部５２は複数の折り曲げ角部５４を有しており、その折り曲げ角部５４が溶断部５７として用いられる構成となっている。なお、各渡り部５２の折り曲げ角部５４は、径方向のプレート幅寸法、曲げ角度、曲げ半径の少なくともいずれかを適宜設定することで、折り曲げに伴う溶断のし易さが調整されるものとなっている。

【0064】

・正極側プレート５０において、渡り部５２以外の箇所に折り曲げ部を形成する構成としてもよい。図８はブラシアセンブリＡの概略構成を平面展開して示す正面図であり、図示左右方向が周方向である。図８では、正極側プレート５０において周方向に並ぶブラシホルダ４０の間となる位置に折り曲げ部５８が形成され、その折り曲げ部５８の折り曲げ角部が溶断部５９となっている。

【0065】

・図９は、変形例におけるブラシアセンブリＡ１の平面図である。このブラシアセンブリＡ１では、正極側プレート１５０の溶断部１５７が折り曲げ形成以外の方法で形成されている。具体的には、この変形例においては、溶断部１５７が経路断面積を正極側プレート１５０の他の位置よりも小さくすることで形成されている。なお、本変形例においても、電力線接合部５５とリード接合部５６とが正極側プレート５０の同一平面上に設けられている状態で、負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２が電力線接合部５５側に引き出されており、負極側ブラシ３０Ｂのリード線３２と電力供給線６０とが接触するおそれがあるため、絶縁部６６が設けられている。

【0066】

正極側プレート１５０は、ブラシホルダ４０同士の間に介在する平板状の中間部１５１と、中間部１５１同士を接続する渡り部１５２とを有している。渡り部１５２は、ブラシ収容部４２の径方向外側を回り込むように形成され、周方向の両側が中間部１５１に繋がっている。渡り部１５２は、ブラシホルダ４０を回避するように形成されている。

【0067】

正極側プレート１５０において、周方向に電力線接合部５５の隣となる正極側ブラシ３０Ａのリード接合部５６と、電力線接合部５５との間に、溶断部１５７が設けられている。さらに具体的には、ブラシ３０のうち周方向においてその隣となるブラシ３０Ａ，３０Ｂとの間に溶断部１５７が設けられている。溶断部１５７では、正極側プレート１５０の外周側から径方向内側に向かってスリットが２つ設けられており、このスリット形成後の正極側プレート１５０の径方向内側部分が溶断部１５７になっている。溶断部１５７では、正極側プレート１５０の他の部分よりも、通電経路を横断する方向の寸法（径方向の寸法）が小さくなり、経路断面積が小さくなる。つまり、溶断部１５７での経路抵抗が正極側プレート１５０における他の位置よりも高くなっている。これにより、過電流が生じた場合に、溶断部１５７で正極側プレート１５０が溶断される。

【0068】

・正極側プレート５０,１５０は、Ｃ字状プレートであってもよい。Ｃ字状の切れ目が電力線接合部５５と周方向に隣となる正極側ブラシ３０Ａのリード接合部５６との間に配されている場合には、溶断部は１か所だけであってもよい。

【0069】

＜第２実施形態＞
第２実施形態においては、図１０及び図１１に示すように、第１実施形態の一部を変更し、渡り部２５２がブラシホルダ２４０に軸方向で重なる構成にしている。図１０は、第２実施形態におけるブラシアセンブリＡ１の一部拡大断面図である。図１１は、ブラシ２３０及びブラシホルダ２４０の断面図である。図１０及び図１１では、図の上下方向が軸方向（モータ軸方向）であり、図の左右方向が径方向である。なお、以下の説明において、ブラシホルダ２４０における径方向内側（コンミュテータ２４側）を前方とし、径方向外側（コンミュテータ２４と反対側）を後方として説明する。また、第１実施形態に第２実施形態の渡り部２５２がブラシホルダ２４０と軸方向で重なる構成を用いてもよい。

【0070】

第２実施形態のブラシアセンブリＡ１は、正極側及び負極側のブラシ２３０と、ブラシ２３０をそれぞれ収容するブラシホルダ２４０と、正極側プレート２５０と、正極側プレート２５０に対向する負極側プレート７０と、正極側プレート２５０に接合される電力供給線６０（図３参照）とを備えている。第２実施形態のブラシ２３０、ブラシホルダ２４０、ブラシホルダ２４０のブラシ収容部２４２、正極側プレート２５０、及び正極側プレート２５０の渡り部２５２については、第１実施形態のブラシ３０、ブラシホルダ４０、ブラシ収容部４２、正極側プレート５０、渡り部５２と以下で説明する点以外はそれぞれほぼ同じである。以下の説明においては、第１実施形態と異なる点や第１実施形態で詳細を説明していない点のみ説明する。

【0071】

ブラシホルダ２４０において、ブラシ収容部２４２には、ブラシ２３０が収容され、その後側のスプリング収容部４６には、ブラシ２３０をコンミュテータ２４側に付勢するコイルスプリング４５が収容されている。コイルスプリング４５は、線材を螺旋状に巻くことで形成された圧縮ばねであり、ブラシ２３０の後端面２３１Ｂを押圧する。コイルスプリング４５の直径は、ブラシ２３０の軸方向の寸法よりも小さく、周方向の寸法よりも大きい。そして、ブラシ２３０には、ブラシ２３０に対するコイルスプリング４５の位置決めを行う位置決め部３３が設けられている。

【0072】

正極側プレート２５０は、中間部５１と渡り部２５２とを有している。渡り部２５２は、ブラシホルダ２４０から離れる側（回転子２２側）に、中間部５１から略９０度に折り曲げられて形成されている。つまり、渡り部２５２は、ブラシホルダ２４０側から回転子２２側に突出するように延びている。そのため、渡り部２５２がブラシホルダ２４０の軸方向端面よりも軸方向に突出することで、直流モータ２０が軸方向に大型化するおそれがある。

【0073】

そこで、ブラシホルダ２４０には、ブラシホルダ２４０の後端部における正極側プレート２５０側の軸方向寸法を小さくしたホルダ縮小部２４７が形成されている。具体的には、ブラシホルダ２４０において、渡り部２５２と径方向に重なる位置から後方の部分が軸方向に縮小されていることで、ホルダ縮小部２４７になっている。ホルダ縮小部２４７では、ブラシホルダ２４０の後端部がコイルスプリング４５の外径位置まで軸方向に縮小されている。なお、ブラシ収容部２４２の後方の一部も軸方向に縮小され、ホルダ縮小部２４７の一部となっている。

【0074】

また、ブラシ２３０の端部には、ホルダ縮小部２４７に対応する位置に、ブラシ２３０の軸方向寸法を小さくしたブラシ縮小部２３４が形成されている。これにより、ホルダ縮小部２４７内の領域に、径方向においてブラシ縮小部２３４に対応する部位を差し入れることができる。また、ブラシ２３０は、ブラシ縮小部２３４と同様に、負極側プレート７０側においても、ブラシ２３０の後端部の軸方向寸法が小さくした段差形状を有している。これにより、ブラシ２３０がリード線３２の接続部３２Ａを挟んで線対称な形状となっている。なお、負極側プレート７０側のブラシホルダ２４０の後端部も、ホルダ縮小部２４７と同様に、軸方向寸法を小さくしている。これにより、初期位置でのブラシホルダ２４０とブラシ２３０の後端部との隙間を小さくしている。

【0075】

そして、渡り部２５２は、ホルダ縮小部２４７と径方向においても、軸方向においても重なっている。つまり、ホルダ縮小部２４７を設けることで形成された後方を向いた段差面２４７Ａに渡り部２５２が対向するように配置されている。また、渡り部２５２は、ブラシ縮小部２３４と軸方向において重なっている。つまり、渡り部２５２がホルダ縮小部２４７及びブラシ縮小部２３４と軸方向においてオーバーラップしている。これにより、渡り部２５２がブラシホルダ２４０の軸方向端面から突出する突出量Ｌ１を小さくすることができる。そのため、直流モータ２０を軸方向に小型化できる。

【0076】

また、ブラシ２３０の径方向におけるブラシ縮小部２３４に対応する部位に、リード線３２の接続部３２Ａが設けられている。ブラシ２３０におけるブラシ縮小部２３４と、リード線３２の接続部３２Ａとが径方向において一部又は全部重なっている。径方向においてブラシ縮小部２３４に対応する部位では、ブラシ２３０のコンミュテータ２４への接触面積が小さくなるため、ブラシ縮小部２３４をブラシ２３０の有効長に含むことはできない。この有効長に含まれないデッド部分でリード線３２を接続することで、デッド部分を有効に活用することができる。言い換えれば、ブラシ縮小部２３４は、ブラシ２３０の接続部３２Ａの前端（接続部３２Ａのコンミュテータ２４側の端）よりも後方側に形成されている。ブラシ２３０におけるリード線３２の接続部３２Ａまでが、ブラシ２３０の有効長に含まれる部分であり、ブラシ縮小部２３４は、有効長に含まれない部分に形成されている。

【0077】

ところで、ブラシホルダ２４０とブラシ２３０とは線膨張係数が異なるため、ブラシ２３０とブラシホルダ２４０とが使用状態で干渉しないように、ブラシホルダ２４０とブラシ２３０との間には所定のクリアランスが設けられている。そして、ブラシ２３０が摩耗し、ブラシホルダ２４０とブラシ２３０との径方向対向範囲（ブラシホルダ２４０の軸方向内面とブラシ２３０の軸方向端面とが対向する径方向寸法）が短くなると、ブラシ２３０がブラシホルダ２４０内で軸方向にぐらつきやすくなり、コンミュテータ２４との摺動接触が不安定になる。そして、ブラシ２３０にブラシ縮小部２３４を設けると、ブラシホルダ２４０との径方向対向範囲が短くなり、ブラシ２３０とコンミュテータ２４との摺動接触が不安定になりやすい。

【0078】

そこで、コンミュテータ２４のブラシ２３０との摺動面に、ブラシ２３０の摺動方向と平行な凹凸形状２４Ａが設けられている。これにより、コンミュテータ２４の凹凸形状２４Ａによって、ブラシ２３０の接触面３１Ａに、凹凸形状２４Ａに合う溝が形成され、このブラシ２３０の溝とコンミュテータ２４側の凹凸形状２４Ａとが嵌まりあっている。これにより、ブラシ２３０のコンミュテータ２４との接触状態を安定させることができる。そのため、ブラシ２３０にブラシ縮小部２３４が設けられて、径方向対向範囲が短くなっていても、ブラシ２３０の過剰な摩耗を抑制することができる。

【0079】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の作用及び効果が得られる。

【0080】

ブラシホルダ２４０におけるコンミュテータ２４と径方向反対側の端部（後端部）に、軸方向に縮小するホルダ縮小部２４７を形成し、渡り部２５２を、そのホルダ縮小部２４７と軸方向に重ねる構成とした。この場合、軸方向におけるブラシホルダ２４０と渡り部２５２とのオーバーラップにより、渡り部２５２がブラシホルダ２４０の軸方向端面から突出する突出量Ｌ１を小さくすることができる。そのため、直流モータ２０を軸方向に小型化できる。

【0081】

ブラシ２３０のホルダ縮小部２４７に対応する位置に、軸方向に小さくなるブラシ縮小部２３４が形成されている。ブラシ縮小部２３４を設けることで、ホルダ縮小部２４７内の領域に径方向においてブラシ縮小部２３４に対応する部位を差し入れることができる。また、径方向においてこのブラシ縮小部２３４に対応する部位にリード線３２が接続されている。ブラシ縮小部２３４に対応する部位では、ブラシ２３０のコンミュテータ２４への接触面積が小さくなるため、ブラシ縮小部２３４が設けられた部位はブラシ２３０の有効長には含まれない。この有効長に含まれないデッド部分でリード線３２を接続することで、デッド部分を有効に活用することができる。これにより、ブラシ２３０の有効長を長くすることができる。

【0082】

コンミュテータ２４におけるブラシ２３０との摺動面に、ブラシ２３０の摺動方向と平行な凹凸形状２４Ａを設けている。これにより、ブラシ２３０とコンミュテータ２４とが凹凸形状２４Ａで噛み合った状態となり、摺動時にブラシ２３０がぐらつくことを抑制できる。そのため、ブラシ２３０にブラシ縮小部２３４が設けられて、ブラシホルダ２４０とブラシ２３０との径方向対向範囲が短くなっていても、ブラシ２３０の過剰な摩耗を抑制することができる。

【0083】

＜変更例＞
第２実施形態を以下のように変更して実施してもよい。なお、以下の構成を、上記第２実施形態の構成に対して、個別に適用してもよく、また、任意に組み合わせて適用してもよい。

【0084】

・図１２は、変形例におけるブラシ及びブラシホルダの断面図である。このブラシホルダでは、ホルダ縮小部２４７が、回転子２２側からスプリング収容部４６側にかけて斜めになるように形成されている。この場合には、渡り部２５２がホルダ縮小部２４７と径方向及び軸方向に重なっている。これにより、渡り部２５２のブラシホルダ２４０からの突出量Ｌ１を抑制することができる。また、ホルダ縮小部２４７が斜めに形成されている場合には、ブラシ縮小部２３４も、ホルダ縮小部２４７の形状に合わせて斜めに形成されているとよい。

【0085】

・渡り部２５２の板厚を中間部５１の板厚よりも厚くしてもよい。中間部５１の板厚よりも渡り部２５２の板厚が厚くなっていることで、通電方向において渡り部２５２の断面積を確保しやすくなる。これにより、ブラシホルダ２４０から回転子２２側に渡り部２５２が突出する寸法を小さくすることができる。そのため、必要な通電経路の断面積を確保しつつ、さらに小型化を図ることができる。

【0086】

＜第３実施形態＞
第３実施形態においては、図１３に示すように、第１実施形態及び第２実施形態の一部を変更して実施する。第３実施形態では、ブラシホルダ３４０内に浸入した水を適切に排出するための構成を設けたものとしている。図１３は、第３実施形態におけるブラシアセンブリＡ２の一部の横断面図である。なお、以下の説明において、ブラシホルダ３４０における径方向内側（コンミュテータ２４側）を前方とし、径方向外側（コンミュテータ２４と反対側）を後方として説明する。また、第１実施形態及び第２実施形態に第３実施形態の排水のための構成を組み合わせて実施してもよい。

【0087】

第３実施形態のブラシアセンブリＡ２には、正極側及び負極側のブラシ３０と、ブラシ３０をそれぞれ収容するブラシホルダ３４０と、正極側プレート５０と、正極側プレート５０に対向する負極側プレート７０と、正極側プレート５０に接合される電力供給線６０とを備えている。そして、ブラシアセンブリＡ２は、ハウジング８０に収容されている。ブラシホルダ３４０は、第１実施形態のブラシホルダ４０と以下で説明する点以外はほぼ同じであり、コイルスプリング３４５については、第１実施形態及び第２実施形態のコイルスプリング４５と以下で説明する点以外はほぼ同じである。以下の説明においては、第１実施形態や第２実施形態と異なる点や第１実施形態で詳細を説明していない点のみ説明する。

【0088】

ハウジング８０は、有底円筒状であり、円筒形の円筒部８１と、直流モータ２０の軸方向の端部を覆う底部８２とを有している（図１参照）。円筒部８１の内周面８１Ａは、ブラシホルダ３４０のホルダ後端部３４８（ブラシホルダ３４０におけるコンミュテータ２４の反対側の壁部）に対向している。なお、ハウジング８０とヨーク２３は一体となっていてもよいし、ヨーク２３がブラシアセンブリＡ２まで延びて円筒部を有していてもよい。

【0089】

ブラシホルダ３４０のブラシ収容部４２には、ブラシ３０が収容され、その後側に、ブラシ３０をコンミュテータ２４側に付勢する付勢部材であるコイルスプリング３４５が収容されている。コイルスプリング３４５は、線材を螺旋状に巻くことで形成された圧縮ばねであり、ブラシ３０の後端面３１Ｂを押圧する。コイルスプリング３４５の内径は、ブラシ３０の周方向の寸法と同じか小さい。なお、付勢部材としてコイルスプリング３４５の代わりに、径方向に弾性を有する円環状のゴム部材や皿バネ等の弾性部材を用いてもよい。

【0090】

ブラシホルダ３４０に収容されるブラシ３０の径方向の寸法（摩耗方向の寸法）は、ブラシ３０の長寿命化のためには長いほうが望ましい。ブラシ３０の径方向の寸法は、ハウジング８０の円筒部８１の内径と、コンミュテータ２４の外径と、ホルダ後端部３４８の肉厚と、コイルスプリング３４５の寸法と、ブラシホルダ３４０の対向面３４８Ａ及び円筒部８１の内周面８１Ａの間の寸法とに基づいて定められている。一般的に、ブラシホルダの対向面（ホルダ後端部のハウジング側の外面）は、平坦面となっているため、ブラシホルダの周方向側の端部でハウジング８０の内周面８１Ａに当接し、ブラシホルダと円筒部８１の内周面８１Ａとの間に空間（デッドスペース）が形成される。

【0091】

そこで、ブラシホルダと円筒部８１の内周面８１Ａとの間のデッドスペースを小さくするために、ブラシホルダのホルダ後端部の対向面を、円筒部８１の内周面８１Ａに沿って径方向外側に凸状に延ばすことが考えられる。つまり、ホルダ後端部の対向面を、円筒部８１の内周面８１Ａに沿った曲面とすることが考えられる。これにより、ホルダ後端部が平坦形状になっている場合に比べて、コイルスプリング３４５を円筒部８１側に寄せることができる。

【0092】

しかしながら、ホルダ後端部の全域を内周面８１Ａに沿って延びる凸状部とすると、ホルダ後端部に設けた貫通孔の排水性が損なわれる。ホルダ後端部からの排水性が損なわれると、ブラシホルダ内に浸入した水によりコイルスプリング３４５等が錆等によって劣化するおそれがある。

【0093】

そこで、本実施形態では、ブラシホルダ３４０のホルダ後端部３４８は、凸状部３４８Ｂと、周方向両側の凸状部３４８Ｂの間に設けられた離間部３４８Ｃと、を有している。ホルダ後端部３４８は、その周方向の全長に亘って均等な肉厚を有しており、対向面３４８Ａの形状に沿って、ホルダ後端部３４８の内面の形状も形成されている。なお、ホルダ後端部３４８の内面は、後記する貫通孔３４９に向かって傾斜する傾斜面となっていてもよい。

【0094】

凸状部３４８Ｂは、ホルダ後端部３４８の周方向の両端部に設けられており、対向面３４８Ａが円筒部８１の内周面８１Ａに沿って径方向外側に凸状に延びている。具体的には、凸状部３４８Ｂは、ブラシホルダ３４０の周方向の側壁の後端位置よりも後方（円筒部８１側）に突出している。これにより、コイルスプリング３４５が配される位置が円筒部８１側に寄せられることになる。そのため、コイルスプリング３４５を径方向外側に配することができ、ブラシ３０の摩耗方向の距離を長くすることができる。この際に、コイルスプリング３４５はホルダ後端部３４８の凸状部３４８Ｂに当接していてもよいし、離間部３４８Ｃに当接していてもよい。

【0095】

なお、凸状部３４８Ｂは、円筒部８１の内周面８１Ａに当接していてもよい。凸状部３４８Ｂは、内周面８１Ａの形状に沿っていることから、凸状部３４８Ｂは内周面８１Ａに面で接触することができる。これにより、コイルスプリング３４５の圧縮反力を、ブラシホルダ３４０を介して、円筒部８１でも受けることができる。そのため、ブラシホルダ３４０のコイルスプリング３４５が当接する位置の肉厚を薄くすることができる。

【0096】

離間部３４８Ｃは、ホルダ後端部３４８における周方向両側の凸状部３４８Ｂの間において、対向面３４８Ａが凸状部３４８Ｂよりも内周面８１Ａから離間させるように設けられている。離間部３４８Ｃにおける対向面３４８Ａは、平坦面となっており、その周方向の中央側ほど内周面８１Ａから離間するようになっている。離間部３４８Ｃには、ブラシホルダ３４０の内外で貫通する貫通孔３４９が設けられている。貫通孔３４９は、離間部３４８Ｃの周方向の中央に設けられている。そのため、対向面３４８Ａと内周面８１Ａとの間に設けられたスペースにブラシホルダ３４０に浸入した水を排出することができる。

【0097】

また、貫通孔３４９は、コイルスプリング３４５の内側となる位置に、コイルスプリング３４５の内径よりも小さい孔として設けられている。これにより、貫通孔３４９とコイルスプリング３４５の位置が重ならない状態で、コイルスプリング３４５と円筒部８１との間にホルダ後端部３４８が配される。つまり、ブラシホルダ３４０における排水性を良好なものとしつつも、貫通孔３４９を介してコイルスプリング３４５とハウジング８０が接触することを抑制できる。この場合、コイルスプリング３４５と円筒部８１との間の沿面距離を十分確保できる。なお、貫通孔３４９は、コイルスプリング３４５の内径の範囲内で、できるだけ大きくされることが望ましい。

【0098】

以上詳述した本実施形態によれば、以下の作用及び効果が得られる。

【0099】

本実施形態では、ホルダ後端部３４８に、周方向両側の凸状部３４８Ｂの間において対向面３４８Ａが凸状部３４８Ｂよりも円筒部８１の内周面８１Ａから離間する離間部３４８Ｃを設けるとともに、この離間部３４８Ｃにブラシホルダ３４０の内外に貫通する貫通孔３４９を設ける構成とした。これにより、ブラシホルダ３４０内に浸入した水を離間部３４８Ｃに設けられた貫通孔３４９から好適に排出することができる。

【0100】

ホルダ後端部３４８において、コイルスプリング３４５の内側となる位置には、貫通孔３４９がコイルスプリング３４５の内径よりも小さい孔として設けられている。これにより、ブラシホルダ３４０における排水性を良好なものとしつつも、貫通孔３４９を介してコイルスプリング３４５とハウジング８０が接触することを抑制できる。この場合、コイルスプリング３４５とハウジング８０との間の沿面距離を確保できるため、コイルスプリング３４５を介してブラシ３０とハウジング８０との間で短絡が生じることを抑制できる。

【0101】

ホルダ後端部３４８の凸状部３４８Ｂが円筒部８１の内周面８１Ａに当接することで、コイルスプリング３４５の圧縮反力を、ブラシホルダ３４０を介して、ハウジング８０でも受けることができる。これにより、ブラシホルダ３４０のコイルスプリング３４５が当接する位置で必要とされる強度を小さくすることができ、ブラシホルダ３４０のコイルスプリング３４５が当接する位置の肉厚を薄くすることができる。そのため、ブラシ３０の摩耗方向の距離を長くすることができ、ブラシ３０の長寿命化を図ることができる。

【0102】

＜変更例＞
第３実施形態を以下のように変更して実施してもよい。なお、以下の構成を、上記第３実施形態の構成に対して、個別に適用してもよく、また、任意に組み合わせて適用してもよい。

【0103】

・第１実施形態や第２実施形態のように、コイルスプリング３４５がブラシ３０の周方向の幅よりも大きくてもよい。この場合には、凸状部３４８Ｂの内面にコイルスプリング３４５が当接している。凸状部３４８Ｂにより若干コイルスプリング３４５の位置が円筒部８１側に寄ることになる。また、離間部３４８Ｃは、コイルスプリング３４５の当接位置よりも内側で、できるだけ大きくなるようになっていることが望ましい。離間部３４８Ｃを大きくすることで、円筒部８１の内周面８１Ａとの間のスペースを大きくすることができる。

【0104】

・図１４に示すように、ホルダ後端部３４８の離間部３４８Ｃにおいて、貫通孔３４９の周りとなる位置には、ブラシ３０側に凹むことで薄肉となっている薄肉部３４８Ｄがさらに設けられていてもよい。薄肉部３４８Ｄは、円筒部８１の内周面８１Ａに対向する側（対向面３４８Ａ）が、円筒部８１の内周面８１Ａから離間するように凹んでいる。また、薄肉部３４８Ｄは、コイルスプリング３４５の内側となる位置、つまりコイルスプリング３４５がホルダ後端部３４８に当接する部分の内側に設けられている。これにより、ホルダ後端部３４８において、コイルスプリング３４５の当接部分を厚肉として強度を確保しつつ、その内側に薄肉部３４８Ｄを設けることで、排水性の向上を図ることができる。

【0105】

・図１５に示すように、各ブラシホルダ３４０を囲む円筒部８１がテーパ状に形成されているとよい。より具体的には、ハウジング８０の円筒部８１の内周面８１Ａは、回転子２２側が拡径するようなテーパ状に形成された構成となっているとよい。この内周面８１Ａは、いわゆる抜き勾配程度の角度を有するテーパ状であってもよい。これにより、図１５の破線矢印に示すように、貫通孔３４９から排出された水が内周面８１Ａの傾斜に沿って回転子２２側（軸方向）に流れる。これにより、排出された水がハウジング８０内、より具体的には、ハウジング８０とブラシホルダ３４０との間に滞留することを抑制することができる。

【0106】

そして、貫通孔３４９は、軸方向において円筒部８１が拡径された側、つまり回転子２２側に設けられている。具体的には、コイルスプリング３４５の外側で、かつ軸方向における最も回転子２２側に寄った位置に貫通孔３４９が設けられている。これにより、貫通孔３４９と円筒部８１の内周面８１Ａとの離間距離が大きくなる。そのため、排水性を向上させることができる。なお、コイルスプリング３４５の内側の範囲内で、軸方向における中心より回転子２２側に寄った位置に設けられていてもよい。

【符号の説明】

【0107】

２０…直流モータ、２２…回転子、２４…コンミュテータ、３２…リード線、５１…中間部、７０…負極側プレート、２３０…ブラシ、２４０…ブラシホルダ、２４７…ホルダ縮小部、２５０…正極側プレート、２５２…渡り部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】