特許 7542172 電動機

(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】2024-08-22

(45)【発行日】2024-08-30

(54)【発明の名称】電動機

(51)【国際特許分類】

   H02K 13/00 20060101AFI20240823BHJP

【ＦＩ】

H02K13/00 T

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021554099

(86)(22)【出願日】2020-08-20

(86)【国際出願番号】 JP2020031372

(87)【国際公開番号】W WO2021084855

(87)【国際公開日】2021-05-06

【審査請求日】2023-06-13

(31)【優先権主張番号】P 2019196089

(32)【優先日】2019-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】水上 裕文

(72)【発明者】

【氏名】内田 保治

(72)【発明者】

【氏名】遠矢 和雄

【審査官】宮崎 賢司

(56)【参考文献】

【文献】実公平０７－０２１０９３（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開平０７－３３６９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００５６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７８７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３１０７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を有する回転子と、
前記回転軸に取り付けられた整流子と、
前記整流子に接する第１端部及び前記第１端部とは反対側に位置する第２端部を有する長尺状のブラシと、
前記第２端部に接し、前記ブラシを前記整流子に押し付けるコイルバネと、
前記ブラシを収納するブラシ収納部及び前記コイルバネを収納するバネ収納部を有するブラシ箱と、を備え、
前記ブラシ箱を前記ブラシの長手方向を垂線とする平面で切断したときの断面を横断面とすると、
前記バネ収納部は前記横断面の形状が矩形となるように４つの側板で構成されており、
前記バネ収納部は、前記４つの側板のうち２つに傾斜部を備えることによって、前記ブラシ箱の前記整流子側とは反対側の端部である後端部における前記横断面の面積が前記バネ収納部での前記後端部とは異なる他の部分における前記横断面の面積よりも小さくなるように構成されており、
前記他の部分における前記コイルバネのコイル径は、前記後端部における前記コイルバネのコイル径よりも大きく、
前記ブラシ箱における前記ブラシ収納部の横断面での内形の形状及びサイズは、前記ブラシ収納部に収納される前記ブラシの横断面での外形の形状及びサイズと実質的に同等である、
電動機。

【請求項2】

前記コイルバネのコイル径は、前記ブラシに向かって漸次大きくなっている、
請求項１に記載の電動機。

【請求項3】

回転軸を有する回転子と、
前記回転軸に取り付けられた整流子と、
前記整流子に接する第１端部及び前記第１端部とは反対側に位置する第２端部を有するブラシと、
前記第２端部に接し、前記ブラシを前記整流子に押し付けるコイルバネと、
前記ブラシを収納するブラシ収納部及び前記コイルバネを収納するバネ収納部を有するブラシ箱と、を備え、
前記ブラシ箱を前記ブラシの長手方向を垂線とする平面で切断したときの断面を横断面とすると、
前記バネ収納部は前記横断面の形状が矩形となるように４つの側板で構成されており、
前記バネ収納部は、前記４つの側板のうち２つに傾斜部を備えることによって、前記ブラシ箱の前記整流子側とは反対側の端部である後端部における前記横断面の面積が前記バネ収納部での前記後端部とは異なる他の部分における前記横断面の面積よりも小さくなるように構成されており、
前記コイルバネのコイル開口形状は、長尺状で、
前記ブラシ箱における前記ブラシ収納部の横断面での内形の形状及びサイズは、前記ブラシ収納部に収納される前記ブラシの横断面での外形の形状及びサイズと実質的に同等である、
電動機。

【請求項4】

前記コイルバネの素線の断面形状は、長円である、
請求項３に記載の電動機。

【請求項5】

前記コイルバネの素線の断面形状は、楕円形である、
請求項４に記載の電動機。

【請求項6】

前記コイルバネの素線の断面形状は、レーストラック形状である、
請求項４に記載の電動機。

【請求項7】

前記ブラシ収納部及び前記バネ収納部の前記横断面の形状は、矩形であり、
前記バネ収納部の前記横断面の短辺の長さは、前記ブラシ収納部の前記横断面の短辺の長さよりも短い、
請求項１～６のいずれか１項に記載の電動機。

【請求項8】

前記ブラシ収納部及び前記バネ収納部の前記横断面の形状は、矩形であり、
前記バネ収納部の前記横断面の長辺の長さは、前記ブラシ収納部の前記横断面の短辺の長さよりも短い、
請求項１又は２に記載の電動機。

【請求項9】

前記ブラシ収納部及び前記バネ収納部の前記横断面の形状は、正方形である、
請求項３～６のいずれか１項に記載の電動機。

【請求項10】

前記ブラシ箱は、前記横断面の形状が矩形となるように４つの側板で構成されており、
前記バネ収納部において、前記４つの側板のうちの少なくとも１つは、前記他の部分から前記後端部に向かって前記バネ収納部の前記横断面の面積が漸次小さくなるように形成された傾斜部を有する、
請求項１～９のいずれか１項に記載の電動機。

【請求項11】

前記コイルバネが前記ブラシの前記第２端部に接する部分において、
前記コイルバネのコイル径又はコイル長径は、前記ブラシの前記横断面の短辺の長さの９０％以上である、
請求項１～１０のいずれか１項に記載の電動機。

【請求項12】

前記コイルバネが前記ブラシの前記第２端部に接する部分において、
前記コイルバネのコイル径又はコイル長径は、前記ブラシの前記横断面の短辺の長さの９
５％以上である、
請求項１～１０のいずれか１項に記載の電動機。

【請求項13】

前記コイルバネは、伸縮方向における両端部の一方に、２巻き以上の座巻き部を有する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の電動機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電動機に関する。

【背景技術】

【0002】

電動機は、電気掃除機等の家庭用電気機器分野をはじめとして、自動車等の電装分野にも広く用いられている。例えば、自動車では、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）又はエアサスペンション等に電動機が用いられている。電動機としては、ブラシ付きの整流子電動機（整流子モータ）又はブラシを用いないブラシレス電動機が知られている。

【0003】

整流子電動機では、ブラシを整流子に押し当てるために、ブラシバネが用いられる。ブラシバネは、バネ弾性を利用してブラシに所定の荷重を付与する。整流子電動機のブラシバネとしては、コイルバネ又はトーションバネが用いられる。例えば、特許文献１には、ブラシバネとしてコイルバネを用いた整流子電動機が開示されている（特許文献１を参照）。

【0004】

ブラシバネとしてコイルバネを用いる場合、コイルバネは、直方体のブラシとともにブラシ箱に収納される。例えば、ブラシ箱は、全体が角筒状に構成されている。ブラシ箱は、ブラシが収納されるブラシ収納部と、概略外形が円柱状のコイルバネが収納されるバネ収納部とを有する。

【0005】

ブラシ箱をブラシの長手方向を垂線とする平面で切断したときの断面を横断面とすると、ブラシ箱におけるブラシ収納部の横断面での内形の形状及びサイズは、ブラシ収納部に収納されるブラシの横断面での外形の形状及びサイズと実質的に同等にするとよい。このため、ブラシへの通電電流を大きくするためにブラシの横断面での幅又は厚みを大きくしてブラシの横断面の外形のサイズを大きくすると、ブラシ箱におけるブラシ収納部の横断面の内形のサイズも大きくなる。よって、ブラシ箱が大型化する。

【0006】

この場合、ブラシバネによるブラシ端面の接圧を維持するために、ブラシの横断面の外形のサイズに合わせてコイルバネのコイル径も大きくできればよい。しかし、電動機の外形形状の制約等によって、バネ収納部におけるブラシ箱の後端部の開口サイズを大きくすることができず、コイルバネのコイル径を大きくすることができない場合がある。

【0007】

これにより、大型化したブラシ箱が有するバネ収納部におけるブラシ収納部側の部分に無駄なスペースが生じる。コイルバネは、ブラシ箱が有するバネ収納部内で蛇行する等して不安定な状態になってしまう。この結果、コイルバネのコイル端面がブラシの後端面に正常に接触せずに、ブラシバネによって所定の荷重（押圧）をブラシに付与することができなくなるという課題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１１－９７８０１号公報

【発明の概要】

【0009】

本開示は、このような課題を解決するためになされたものである。本開示は、横断面の面積が後端部よりも大きい部分を含むバネ収納部を有するブラシ箱を備える電動機であっても、コイルバネによって所定の荷重をブラシに付与することができる電動機及びこれを備えた電気機器を提供することを目的とする。

【0010】

上記目的を達成するために、本開示に係る電動機の一態様は、回転軸を有する回転子と、回転軸に取り付けられた整流子と、整流子に接する第１端部及び第１端部とは反対側に位置する第２端部を有する長尺状のブラシと、第２端部に接し、ブラシを整流子に押し付けるコイルバネと、ブラシを収納するブラシ収納部及びコイルバネを収納するバネ収納部を有するブラシ箱と、を備え、ブラシ箱をブラシの長手方向を垂線とする平面で切断したときの断面を横断面とすると、バネ収納部は、ブラシ箱の整流子側とは反対側の端部である後端部における横断面の面積がバネ収納部での後端部とは異なる他の部分における横断面の面積よりも小さくなるように構成されており、他の部分におけるコイルバネのコイル径は、後端部におけるコイルバネのコイル径よりも大きい。

【0011】

本開示によれば、横断面の面積が後端部よりも大きい部分を含むバネ収納部を有するブラシ箱を備える電動機であっても、コイルバネによって所定の荷重をブラシに付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施の形態１に係る電動機の断面図である。

【図2A】図２Ａは、実施の形態１に係る電動機におけるブラシ箱の斜視図である。

【図2B】図２Ｂは、実施の形態１に係る電動機におけるブラシ箱の断面斜視図である。

【図2C】図２Ｃは、実施の形態１に係る電動機におけるブラシ箱のＸＹ断面での断面図である。

【図2D】図２Ｄは、実施の形態１に係る電動機におけるブラシ箱のＸＺ断面での断面図である。

【図3A】図３Ａは、実施の形態１に係る電動機におけるブラシバネの斜視図である。

【図3B】図３Ｂは、実施の形態１に係る電動機におけるブラシバネの側面図である。

【図4】図４は、比較例の電動機において、ブラシ箱に収納されるブラシバネの状態を示す図である。

【図5A】図５Ａは、実施の形態１の変形例に係る電動機におけるブラシバネの斜視図である。

【図5B】図５Ｂは、実施の形態１の変形例に係る電動機におけるブラシバネの側面図である。

【図6A】図６Ａは、実施の形態２に係る電動機におけるブラシ箱の斜視図である。

【図6B】図６Ｂは、実施の形態２に係る電動機におけるブラシ箱の断面斜視図である。

【図6C】図６Ｃは、実施の形態２に係る電動機におけるブラシ箱のＸＹ断面での断面図である。

【図6D】図６Ｄは、実施の形態２に係る電動機におけるブラシ箱のＸＺ断面での断面図である。

【図7A】図７Ａは、実施の形態２に係る電動機におけるブラシバネの斜視図である。

【図7B】図７Ｂは、実施の形態２に係る電動機におけるブラシバネの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0014】

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

【0015】

また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。つまり、Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。

【0016】

（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る電動機１の全体の構成について、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る電動機１の断面図である。

【0017】

電動機１は、整流子電動機である。電動機１は、図１に示すように、固定子１０と、回転子２０と、第１軸受３１及び第２軸受３２と、整流子４０と、ブラシ５０と、ブラシバネ６０と、ブラシ箱７０と、第１ブラケット８１及び第２ブラケット８２とを備える。

【0018】

電動機１は、直流により駆動する直流電動機（ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）モータ）である。電動機１は、固定子１０として磁石１１が用いられているとともに、回転子２０として巻線コイル２２を有する電機子が用いられている。電動機１は、例えば自動車のＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）又はエアサスペンション等に用いられる。以下、電動機１の各構成部材について詳細に説明する。

【0019】

固定子１０（ステータ）は、回転子２０に作用する磁力を発生させる。固定子１０は、電機子である回転子２０とともに磁気回路を構成している。固定子１０は、周方向に沿って回転子２０とのエアギャップ面にＮ極とＳ極とが交互に存在するように構成されている。固定子１０は、トルクを発生するための磁束を作る界磁である。固定子１０は、例えば複数の磁石１１（マグネット）によって構成されている。磁石１１は、例えばＳ極及びＮ極を有する永久磁石である。

【0020】

固定子１０を構成する複数の磁石１１は、周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に均等に存在するように配置されている。固定子（磁石１１）が発生する主磁束の向きは、回転軸２１の軸心Ｃと直交する方向である。複数の磁石１１は、回転子２０を囲むようにして周方向に沿って等間隔で配置されている。複数の磁石１１は、回転子２０における回転子鉄心２３の径方向の外周側に位置している。具体的には、Ｎ極及びＳ極が着磁された複数の磁石１１が、Ｎ極の磁極中心とＳ極の磁極中心とが周方向に沿って等間隔となるように配置されている。一例として、複数の磁石１１の各々は、上面視において、厚さが実質的に一定の円弧形状である。複数の磁石１１は、第２ブラケット８２に固定されている。

【0021】

回転子２０（ロータ）は、固定子１０に作用する磁力を発生させる。回転子２０が発生する主磁束の向きは、回転軸２１の軸心Ｃと直交する方向である。回転子２０は、固定子１０の磁力によって回転軸２１を回転中心として回転する。

【0022】

回転子２０は、インナーロータであり、固定子１０の内側に配置されている。具体的には、回転子２０は、固定子１０を構成する複数の磁石１１に囲まれている。回転子２０は、固定子１０とエアギャップを介して配置されている。

【0023】

回転子２０は、回転軸２１を有する。回転子２０は、電機子であり、さらに、電機子巻線である巻線コイル２２と回転子鉄心２３とを有する。

【0024】

回転軸２１は、回転子２０が回転する際の中心となるシャフトである。回転軸２１は、軸心Ｃが延伸する方向（本実施の形態ではＺ軸方向）である長手方向に延伸している。回転軸２１は、例えば金属棒であり、回転子２０に固定されている。具体的には、回転軸２１は、回転子２０の両側に延在するように回転子２０が有する回転子鉄心２３の中心を貫いた状態で、回転子鉄心２３に固定されている。回転軸２１は、回転子鉄心２３の中心孔に圧入したり、焼き嵌めしたりすることで回転子鉄心２３に固定されている。

【0025】

回転軸２１の第１部位２１ａは、回転子鉄心２３の一方から突出している。第１部位２１ａは、第１軸受３１に支持されている。回転軸２１の第１部位２１ａは、回転軸２１の出力側の部位である。具体的には、回転軸２１の第１部位２１ａは、第１軸受３１から突出しており、第１軸受３１から突出した回転軸２１の先端部（出力側の端部）に、例えば負荷が取り付けられる。

【0026】

一方、回転軸２１の第２部位２１ｂは、回転子鉄心２３の他方から突出している。第２部位２１ｂは、第２軸受３２に支持されている。回転軸２１の第２部位２１ｂは、回転軸２１の反出力側の部位である。

【0027】

一例として、第１軸受３１及び第２軸受３２は、回転軸２１を回転自在に支持するベアリングである。このように、回転軸２１は、回転自在な状態で第１軸受３１と第２軸受３２とに保持されている。第１軸受３１は、第１ブラケット８１に固定されている。第２軸受３２は、第２ブラケット８２に固定されている。

【0028】

回転子２０は、複数の巻線コイル２２を有する。各巻線コイル２２は、インシュレータ２４を介して回転子鉄心２３に巻回されている。インシュレータ２４は、絶縁樹脂材料等によって構成されており、巻線コイル２２と回転子鉄心２３とを電気的に絶縁する。巻線コイル２２は、回転子２０のスロットごとに設けられている。具体的には、回転子鉄心２３は、複数のティースを有しており、巻線コイル２２は、回転子鉄心２３の複数のティースの各々に巻回されている。回転子鉄心２３（ロータコア）は、複数の電磁鋼板が回転軸２１の軸心Ｃが延伸する方向に積層された積層体である。回転子鉄心２３の外周面と各磁石１１の内面との間には微小なエアギャップが存在する。各巻線コイル２２は、整流子４０と電気的に接続されている。具体的には、各巻線コイル２２は、整流子４０の整流子セグメント４１と電気的に接続される。整流子４０を介して巻線コイル２２に電流が流れることで、回転子２０は、固定子１０に作用させる磁力を発生させる。なお、回転子鉄心２３は、電磁鋼板の積層体に限るものではなく、磁性材料によって構成されたバルク体であってもよい。

【0029】

整流子４０は、回転軸２１に取り付けられている。したがって、整流子４０は、回転子２０が回転することで回転軸２１とともに回転する。整流子４０は、回転軸２１の第１部位２１ａに取り付けられている。

【0030】

整流子４０は、複数の整流子セグメント４１を有する。複数の整流子セグメント４１は、回転軸２１の周方向に沿って配置されている。具体的には、複数の整流子セグメント４１は、回転軸２１を囲むように円環状に等間隔で配列されている。複数の整流子セグメント４１の各々は、例えば銅等の金属材料によって構成された導電端子である、複数の整流子セグメント４１の各々は、回転子２０が有する巻線コイル２２と電気的に接続されている。一例として、整流子４０は、モールド整流子であり、複数の整流子セグメント４１が樹脂モールドされた構成になっている。この場合、複数の整流子セグメント４１は、表面が露出するようにモールド樹脂に埋め込まれる。複数の整流子セグメント４１は、互いに絶縁分離されているが、例えば、隣り合う２つの整流子セグメント４１同士は、巻線コイル２２によって接続されている。

【0031】

整流子４０には、ブラシ５０が接している。具体的には、ブラシ５０は、整流子４０の整流子セグメント４１に摺接する。ブラシ５０は、回転子２０の巻線コイル２２に電力を供給する給電ブラシ（通電ブラシ）である。具体的には、ブラシ５０には、電源から供給される電流が流れるピグテール線等の電線が接続されている。ブラシ５０が整流子セグメント４１に接することで、電線を介してブラシ５０に供給される電流（電機子電流）が整流子セグメント４１を介して回転子２０の各巻線コイル２２に流れる。

【0032】

一例として、ブラシ５０は、カーボンによって構成されたカーボンブラシである。具体的には、ブラシ５０は、銅等の金属を含むカーボンブラシである。例えば、ブラシ５０は、黒鉛粉と銅紛とバインダー樹脂と硬化剤とを混錬した混錬物を粉砕して実質的に直方体に圧縮成形して焼成することで作製することができる。ブラシ５０は、長尺状の棒状部材である。ブラシ５０は、長尺状の実質的な直方体（つまり四角柱）である。ブラシ５０は、軸心Ｃに沿った断面の形状、すなわち、Ｙ軸及びＺ軸で規定される断面の形状が、Ｙ軸長さよりもＺ軸長さのほうが長い断面形状であるほうが好ましい。

【0033】

ブラシ５０は、その長手方向が回転軸２１の軸心Ｃと直交する方向（つまり回転軸２１の回転の径方向。本実施の形態ではＸ軸方向）となるように配置されている。ブラシ５０は、回転軸２１の軸心Ｃと直交する方向に移動可能に配置されている。ブラシ５０は、後述するブラシバネ６０からの押圧力を受けて、整流子４０と常に摺接するように取り付けられている。つまり、ブラシ５０は、ブラシバネ６０によって整流子４０に押し付けられている。

【0034】

ブラシ５０は、整流子４０に接する第１端部である前端部５１と、ブラシ５０の長手方向において前端部５１の反対側に位置する第２端部である後端部５２とを有する。

【0035】

ブラシ５０の前端部５１は、ブラシ５０の長手方向の一方の端部である。具体的には、ブラシ５０の前端部５１は、ブラシ５０の長手方向における整流子４０側（内側）の先端部である。前端部５１は、整流子４０が有する整流子セグメント４１に接触する接触面として前端面を有する。ブラシ５０の前端部５１が含む前端面は、ブラシバネ６０からの押圧力を受けて常に整流子セグメント４１に接触する状態になっている。

【0036】

ブラシ５０の後端部５２は、ブラシ５０の長手方向の他方の端部である。具体的には、ブラシ５０の後端部５２は、ブラシ５０の長手方向における整流子４０側とは反対側（外側）の先端部である。後端部５２は、ブラシバネ６０に接触する接触面として後端面を有する。ブラシ５０の後端部５２の後端面は、ブラシバネ６０に常に接触している状態になっている。

【0037】

本実施の形態において、ブラシ５０は、整流子４０を挟むように一対設けられている。つまり、一対のブラシ５０は、整流子４０を間にして対向して配置されている。具体的には、一対のブラシ５０は、回転軸２１の軸心Ｃを通る面に対して対称となる位置に配置されている。一例として、一対のブラシ５０は、ハの字のように、各々のブラシ５０が移動する方向に延長した線が交差する位置に配置されていてもよい。

【0038】

ブラシバネ６０は、ブラシ５０を整流子４０に押し付けている。具体的には、ブラシバネ６０は、バネ弾性力（バネ復元力）によってブラシ５０に押圧（バネ圧）を付与し、ブラシ５０を整流子４０に向けて付勢している。本実施の形態において、ブラシバネ６０は、コイルバネである。具体的には、ブラシバネ６０は、圧縮コイルバネである。

【0039】

ブラシバネ６０は、ブラシ５０の個数に応じて配置されている。本実施の形態では２つのブラシ５０が配置されている。したがって、ブラシバネ６０も２つ配置されている。

【0040】

ブラシ５０及びブラシバネ６０は、ブラシ箱７０に収納されている。ブラシ箱７０は、ブラシ５０及びブラシバネ６０を収納する筐体である。ブラシ箱７０は、ブラシ５０の長手方向に沿って長尺状である。ブラシ箱７０の長さは、ブラシ５０の長さよりも長い。なお、ブラシ箱７０は、第１ブラケット８１に固定されている。

【0041】

ブラシ箱７０に収納されたブラシバネ６０は、ブラシ５０の後端部５２に接している。具体的には、コイルバネであるブラシバネ６０の伸縮方向の一方の端部がブラシ５０の後端部５２の後端面に接している。ブラシ箱７０に収納されたブラシ５０は、ブラシバネ６０によって押し付けられることでブラシ箱７０内を摺動する。したがって、ブラシ箱７０とブラシ５０との間には、ブラシ５０がブラシ箱７０内を摺動できるように適度な隙間が設けられているとよい。ブラシバネ６０によって押し付けられたブラシ５０は、ブラシ５０の前端部５１が摩耗するにつれて、ブラシ箱７０内を整流子４０に向かって移動する。

【0042】

なお、ブラシバネ６０及びブラシ箱７０の詳細な構造については後述する。

【0043】

第１ブラケット８１は、第１軸受３１を保持している。第１ブラケット８１は、板状の蓋体である。第１ブラケット８１は、第２ブラケット８２の開口部を覆っている。第１ブラケット８１には、回転軸２１が貫通する貫通孔が設けられている。一例として、第１ブラケット８１は、樹脂材料によって構成されているが、金属材料によって構成されていてもよい。

【0044】

第２ブラケット８２は、第２軸受３２を保持している。第２ブラケット８２は、固定子１０及び回転子２０を収納する筐体（ケース）である。具体的には、第２ブラケット８２は、有底円筒状のフレームである。一例として、第２ブラケット８２は、アルミニウム又は鉄系材料等の金属材料によって構成されているが、樹脂材料によって構成されていてもよい。

【0045】

本実施の形態において、第１ブラケット８１及び第２ブラケット８２は、電動機１の外郭筐体を構成している。なお、第１ブラケット８１及び第２ブラケット８２で構成される外郭筐体には、固定子１０及び回転子２０だけではなく、整流子４０、ブラシ５０、ブラシバネ６０及びブラシ箱７０も収納されている。

【0046】

以上のように構成される電動機１では、ブラシ５０に供給される電流が電機子電流（駆動電流）として整流子４０を介して回転子２０が有する巻線コイル２２に流れる。これにより、回転子２０に磁束が発生する。回転子２０に生じた磁束と固定子１０から生じる磁束との相互作用によって生成された磁気力が回転子２０を回転させるトルクとなる。このとき、整流子セグメント４１とブラシ５０とが接する際の位置関係によって電流が流れる方向が切り替えられる。このように、電流が流れる方向が切り替えられることで、固定子１０と回転子２０との間に発生する磁力の反発力と吸引力とで一定方向の回転力が生成され、回転子２０が回転軸２１を中心として回転する。

【0047】

次に、本実施の形態に係る電動機１におけるブラシバネ６０及びブラシ箱７０の具体的な構造について、図１を参照しつつ、図２Ａ～図２Ｄ、図３Ａ及び図３Ｂを用いて詳細に説明する。図２Ａは、実施の形態１に係る電動機１におけるブラシ箱７０の斜視図である。図２Ｂは、同ブラシ箱７０の断面斜視図である。図２Ｃは、同ブラシ箱７０のＸＺ断面での断面図である。図２Ｄは、同ブラシ箱７０のＸＺ断面での断面図である。図３Ａは、同ブラシバネ６０の斜視図である。図３Ｂは、同ブラシバネ６０の側面図である。

【0048】

図２Ａ～図２Ｄでは、ブラシ５０及びブラシバネ６０を収納した状態でのブラシ箱７０が示されている。図２Ａ～図２Ｄでは、ブラシ５０により付勢されて縮んだ状態のブラシバネ６０が示されている。図３Ａ及び図３Ｂでは、応力が与えられておらず、縮んでいない状態のブラシバネ６０が示されている。

【0049】

図１、図２Ａ～図２Ｄに示すように、ブラシ箱７０は、整流子４０側（内側）の第１端部である前端部７１と、整流子４０側とは反対側（外側）の第２端部である後端部７２とを有する。ブラシ箱７０の前端部７１は、長尺状のブラシ箱７０の長手方向の一方の端部である。ブラシ箱７０の後端部７２は、ブラシ箱７０の長手方向の他方の端部である。ブラシ箱７０の後端部７２の開口形状は、Ｙ軸長さとＺ軸長さが等しい、正方形である。

【0050】

ブラシ箱７０は、ブラシ５０を収納するブラシ収納部７０ａと、ブラシバネ６０を収納するバネ収納部７０ｂとを有する。ブラシ収納部７０ａは、ブラシ箱７０における整流子４０側（内側）の部分である。バネ収納部７０ｂは、ブラシ箱７０における整流子４０側とは反対側（外側）の部分である。つまり、バネ収納部７０ｂは、ブラシ収納部７０ａよりも、回転軸２１の回転の径方向（Ｘ軸方向）における外側（後ろ側）に位置している。詳細は後述するが、ブラシ収納部７０ａの形状とバネ収納部７０ｂの形状とは異なる。

【0051】

ブラシ箱７０をブラシ５０の長手方向を垂線とする平面（本実施の形態では、ＹＺ断面）で切断したときの断面を横断面（「横断面」については、以下同様）とすると、ブラシ箱７０は、この横断面の形状が矩形となるように４つの側板７３で構成されている。

【0052】

具体的には、ブラシ箱７０は、全体が角筒状に構成されている。ブラシ箱７０は、４つの側板７３として、第１側板７３ａ、第２側板７３ｂ、第３側板７３ｃ及び第４側板７３ｄを有する。第１側板７３ａ及び第４側板７３ｄは、回転軸２１の軸心Ｃの方向（Ｚ軸方向）において対向している。第１側板７３ａは、第１ブラケット８１側に位置している。第４側板７３ｄは、第２ブラケット８２側に位置している。第２側板７３ｂ及び第３側板７３ｃは、回転軸２１の軸心Ｃと直交する方向（Ｙ軸方向）において対向している。

【0053】

ブラシ箱７０は、前端部７１及び後端部７２の各々に開口を有する。ブラシ箱７０が有する前端部７１の開口は、ブラシ５０が出入りできる形状である。

【0054】

ブラシ箱７０は、金属材料によって構成されている。例えば、ブラシ箱７０は、鋼板等の金属板を所定形状に成形することにより作製される。この場合、４つの側板７３は、金属板によって構成される。

【0055】

ブラシ収納部７０ａは、ブラシ箱７０の長手方向において横断面の面積が一定である。つまり、ブラシ箱７０の後端部７２における横断面の面積は、バネ収納部７０ｂでのブラシ箱７０の後端部７２とは異なる他の部分における横断面の面積と同じである。

【0056】

ブラシ収納部７０ａの横断面の形状は、矩形である。具体的には、ブラシ５０の横断面の形状は、横方向（Ｙ軸方向）の長さが縦方向（Ｚ軸方向）の長さよりも短い長方形（縦長矩形）である。よって、ブラシ５０が収納されるブラシ収納部７０ａの横断面の形状も、横方向（Ｙ軸方向）の長さが縦方向（Ｚ軸方向）の長さよりも短い長方形（縦長矩形）である。つまり、ブラシ５０及びブラシ箱７０の横断面では、横方向に延在する辺が短辺であり、縦方向に延在する辺が長辺である。

【0057】

バネ収納部７０ｂの横断面の形状は、ブラシ収納部７０ａと同様に、矩形であるが、バネ収納部７０ｂは、横断面の面積がブラシ収納部７０ａよりも小さい部分を有する。つまり、バネ収納部７０ｂでは、矩形の横断面の面積が部分的に異なっている。バネ収納部７０ｂは、ブラシ箱７０の後端部７２における横断面の面積がバネ収納部７０ｂでのブラシ箱７０の後端部７２とは異なる他の部分における横断面の面積よりも小さくなるように構成されている。具体的には、バネ収納部７０ｂでは、ブラシ箱７０の後端部７２での横断面の面積が最も小さくなっている。バネ収納部７０ｂのブラシ収納部７０ａとの接続部分での横断面の面積は、ブラシ収納部７０ａの横断面の面積と同じである。したがって、ブラシ箱７０の後端部７２の開口面積は、ブラシ箱７０の前端部７１の開口面積よりも小さくなっている。

【0058】

具体的には、バネ収納部７０ｂにおける側板７３に傾斜部７４を設けることで、バネ収納部７０ｂでの横断面の面積を部分的に小さくしている。より具体的には、バネ収納部７０ｂにおいて、４つの側板７３のうちの少なくとも１つは、バネ収納部７０ｂでのブラシ箱７０の後端部７２とは異なる他の部分からブラシ箱７０の後端部７２に向かって（つまり外側に向かって）バネ収納部７０ｂの横断面の面積が漸次小さくなるように形成された傾斜部７４を有する。傾斜部７４は、側板７３の後端部７２が、対向する反対側の側板７３に近づくように側板７３を折り曲げることで形成されている。

【0059】

本実施の形態では４つの側板７３のうちの２つに傾斜部７４が設けられている。具体的には、第１側板７３ａに第１傾斜部７４ａが設けられている。第１側板７３ａに立設する第２側板７３ｂに第２傾斜部７４ｂが設けられている。

【0060】

したがって、傾斜部７４が設けられた部分において、バネ収納部７０ｂの横断面の短辺の長さ及びバネ収納部７０ｂの横断面の長辺の長さは、いずれもブラシ収納部７０ａの横断面の短辺の長さよりも小さくなっている。

【0061】

なお、ブラシ箱７０には、ブラシ箱７０を第１ブラケット８１に固定するための複数の突起７５が形成されている。本実施の形態では、板状の３つの突起７５は第４側板７３ｄに立設するように形成されている。各突起７５は、第２側板７３ｂ又は第３側板７３ｃの外側に形成されており、また、回転軸２１の軸心Ｃが延伸する方向に延在している。突起７５を第１ブラケット８１に嵌め込むことでブラシ箱７０を第１ブラケット８１に固定することができる。突起７５は、第４側板７３ｄと一体であり、例えば金属板の一部を折り曲げることで形成することができる。

【0062】

ブラシ箱７０に収納されるブラシバネ６０は、金属線材によって構成されたコイルバネである。ブラシバネ６０は、図２Ａ～図２Ｄに示すように縮んだ状態（圧縮した状態）でブラシ箱７０のバネ収納部７０ｂに配置される。

【0063】

図２Ａ～図２Ｄ及び図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ブラシバネ６０は、ブラシ５０の後端部５２に接する第１端部である前端部６１と、前端部６１とは反対側の第２端部である後端部６２とを有する。

【0064】

ブラシバネ６０の素線の断面形状は、円形である。バネ収納部７０ｂでのブラシ箱７０の後端部７２とは異なる他の部分におけるブラシバネ６０のコイル径は、ブラシ箱７０の後端部７２におけるブラシバネ６０のコイル径よりも大きい。具体的には、ブラシバネ６０のコイル径は、一方の端部から他方の端部に向かって漸次大きくなっている。つまり、ブラシバネ６０は、全体としてラッパ形状となるように構成されている。なお、ブラシバネ６０の前端部６１及び後端部６２のコイル径は、ブラシ５０の後端部５２の後端面の高さ及び幅よりも小さくなっている。

【0065】

ブラシバネ６０の全体のコイル径は、後端部６２から前端部６１に向かって漸次大きくなっている。つまり、ブラシバネ６０のコイル径は、ブラシ５０に向かって漸次大きくなっている。したがって、図３Ｂに示すように、ブラシバネ６０の前端部６１のコイル径φ１は、ブラシバネ６０の後端部６２のコイル径φ２よりも大きい。

【0066】

ブラシバネ６０は、伸縮方向における両端部の一方に、２巻き以上に密巻した座巻き部６０ａ（密巻部）を有する。座巻き部６０ａは、ブラシバネ６０の後端部６２に設けられている。つまり、ブラシバネ６０のブラシ５０側とは反対側の部分に座巻き部６０ａが設けられている。一方、ブラシバネ６０のブラシ５０側には、座巻き部６０ａが設けられていない。

【0067】

以上のように、本実施の形態の電動機１は、回転軸２１を有する回転子２０と、回転軸２１に取り付けられた整流子４０と、整流子４０に接する第１端部５１及び第１端部５１とは反対側に位置する第２端部５２を有する長尺状のブラシ５０と、第２端部５２に接し、ブラシ５０を整流子４０に押し付けるブラシバネ６０に相当するコイルバネと、ブラシ５０を収納するブラシ収納部７０ａ及びコイルバネを収納するバネ収納部７０ｂを有するブラシ箱７０と、を備え、ブラシ箱７０をブラシ５０の長手方向を垂線とする平面で切断したときの断面を横断面とすると、バネ収納部７０ｂは、ブラシ箱７０の整流子側とは反対側の端部である後端部５２における横断面の面積がバネ収納部での後端部５２とは異なる他の部分における横断面の面積よりも小さくなるように構成されており、他の部分におけるコイルバネのコイル径は、後端部５２におけるコイルバネのコイル径よりも大きい。

【0068】

これにより、横断面の面積が後端部５２よりも大きい部分を含むバネ収納部７０ｂを有するブラシ箱を備える電動機１であっても、コイルバネによって所定の荷重をブラシ５０に付与することができる。

【0069】

次に、本実施の形態に係る電動機１の特徴について、本開示に至った経緯を含めて説明する。

【0070】

ブラシ箱にブラシとブラシバネであるコイルバネとが収納されている電動機において、ブラシの通電電流を大きくするためにブラシの横断面での幅又は厚みを大きくしてブラシの横断面の外形のサイズを大きくすると、ブラシ箱におけるブラシ収納部の横断面の内形のサイズも大きくなり、ブラシ箱が大型化する。

【0071】

この場合、ブラシバネによるブラシ端面の接圧を維持するために、ブラシの横断面の外形のサイズに合わせてコイルバネのコイル径も大きくできればよい。しかし、バネ収納部におけるブラシ箱の後端部の開口サイズ（横断面の面積）を大きくすると電動機の外形サイズが大きくなる等の不具合が生じることがある。このため、バネ収納部におけるブラシ箱の後端部の開口サイズを大きくすることができず、コイルバネのコイル径を大きくすることができない場合がある。

【0072】

図４は、比較例の電動機において、ブラシ箱に収納されるブラシバネの状態を示す図である。例えば、図４に示されるブラシ箱７０のように、後端部７２の横断面の面積が前端部７１の横断面の面積よりも小さくなってしまう。なお、図４に示されるブラシ箱７０は、本実施の形態における電動機１に用いられるブラシ箱７０と同じである。

【0073】

この場合、ブラシ箱７０が有するバネ収納部７０ｂにおけるブラシ収納部７０ａ側の部分に、ブラシ箱７０の後端部７２よりも横断面の内形のサイズが大きい箇所が存在することになる。しかも、コイルバネであるブラシバネ６０Ｘのコイル径は、バネ伸縮方向において一定であるので、ブラシ箱７０のバネ収納部７０ｂにおけるブラシ収納部７０ａ側の部分の内形のサイズよりも小さくなってしまう。

【0074】

これにより、ブラシ箱７０のバネ収納部７０ｂにおけるブラシ収納部７０ａ側の部分（ブラシ５０とブラシバネ６０Ｘとが接触する部分の近傍）に、無駄なスペースＳが生じることになる。

【0075】

この結果、ブラシバネ６０Ｘ及びブラシ５０を収納したブラシ箱７０を電動機１に組み込んだときに、ブラシバネ６０Ｘは、ブラシ箱７０が有するバネ収納部７０ｂ内で蛇行したり、折れ曲がったり、ブラシバネ６０Ｘのコイル端面の位置がブラシ５０の端面で偏ったりする等して不安定な状態になってしまう。このため、ブラシバネ６０Ｘの前端部６１の端面がブラシ５０の後端部５２の端面に正常に接触しなくなる。例えばブラシバネ６０Ｘのコイル端面がブラシ５０の端面に接圧できない状態が発生する場合がある。これにより、ブラシバネ６０Ｘによって所定の荷重（押圧）をブラシ５０に付与することができなくなるという問題がある。

【0076】

そこで、本願発明者らが鋭意検討した結果、コイルバネであるブラシバネの形状を工夫することで、上記問題を解決できることを見出した。つまり、横断面の面積が後端部よりも大きい部分を含むバネ収納部を有するブラシ箱を備える電動機であっても、コイルバネの形状を工夫することで、コイルバネによって所定の荷重をブラシに付与することができることを見出した。

【0077】

具体的には、本実施の形態に係る電動機１では、バネ収納部７０ｂの当該他の部分におけるブラシバネ６０のコイル径は、ブラシ箱７０の後端部７２におけるブラシバネ６０のコイル径よりも大きくなっている。本実施の形態において、コイルバネであるブラシバネ６０は全体がラッパ形状であり、ブラシバネ６０のコイル径は、ブラシ５０に向かって漸次大きくなっている。

【0078】

この構成により、本実施の形態におけるブラシ箱７０のように、ブラシ箱７０のバネ収納部７０ｂがブラシ箱７０の後端部７２における横断面の面積がバネ収納部７０ｂでの後端部７２とは異なる他の部分における横断面の面積よりも小さくなるように構成されていても、図４のブラシバネ６０Ｘを用いる場合と比べて、ブラシバネ６０の前端部６１のコイル面とブラシ５０の後端部５２の後端面との接触面積を大きくすることができる。

【0079】

これにより、ブラシバネ６０の前端部６１及び後端部６２のコイル径がブラシ５０の後端部５２の後端面の高さ及び幅よりも小さい場合であっても、ブラシバネ６０の前端部６１のコイル端面がブラシ５０の後端部５２の後端面に安定した接圧を付与することができる。また、ブラシバネ６０がブラシ箱７０のバネ収納部７０ｂ内で蛇行する等して不安定な状態になってしまうことを抑制できる。したがって、ブラシバネ６０によって所定の荷重をブラシ５０に付与することができる。

【0080】

この場合、ブラシバネ６０がブラシ５０の後端部５２に接する部分において、ブラシバネ６０のコイル径がブラシ５０の横断面の短辺の長さの９０％以上であるとよく、好ましくは、９５％以上であるとよい。

【0081】

これにより、ブラシバネ６０によってさらに安定した荷重をブラシ５０に付与することができる。

【0082】

また、本実施の形態に係る電動機１において、ブラシバネ６０の前端部６１に座巻き部６０ａが設けられている。

【0083】

このように、ブラシ５０の後端部５２と接するブラシバネ６０の前端部６１に座巻き部６０ａが設けられていることで、ブラシバネ６０の折れ曲がる等の不具合を抑制することができる。したがって、ブラシバネ６０によって一層安定した荷重をブラシ５０に付与することができる。

【0084】

しかも、本実施の形態では、ブラシバネ６０の後端部６２に座巻き部６０ａが設けられている一方で、ブラシバネ６０の前端部６１に座巻き部６０ａが設けられていない。つまり、ブラシバネ６０は、伸縮方向における両端部の一方に座巻き部６０ａを有する。

【0085】

この構成により、ブラシバネ６０の向きが間違った状態でブラシバネ６０がブラシ箱７０に収納されてしまうことを防止できる。つまり、本実施の形態における電動機１では、ブラシバネ６０は、コイル径の大きい方の端部（前端部６１）をブラシ５０側となるように配置する必要があり、逆向きの状態でブラシバネ６０をブラシ箱７０に収納すると、安定した荷重をブラシ５０に付与することができなくなる。そこで、ブラシ箱７０にブラシバネ６０を収納したときに、ブラシ箱７０の側面に設けられたスリットを介してブラシバネ６０の座巻き部６０ａの位置を確認することで、ブラシバネ６０が正しい向きでブラシ箱７０に収納されているか否かを確認することができる。

【0086】

なお、本実施の形態におけるブラシバネ６０では、前端部６１及び後端部６２のうち後端部６２のみに座巻き部６０ａを設けたが、これに限るものではない。図５Ａは、実施の形態１の変形例に係る電動機におけるブラシバネの斜視図である。図５Ｂは、実施の形態１の変形例に係る電動機におけるブラシバネの側面図である。例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示されるブラシバネ６０Ａのように、前端部６１及び後端部６２のうち前端部６１のみに座巻き部６０ａを設けてもよい。この構成でも、座巻き部６０ａの位置を確認することで、ブラシバネ６０が正しい向きでブラシ箱７０に収納されているか否かを確認することができる。

【0087】

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について、図６Ａ～図６Ｄ、図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。図６Ａは、実施の形態２に係る電動機におけるブラシ箱７０Ｂの斜視図である。図６Ｂは、同ブラシ箱７０Ｂの断面斜視図である。図６Ｃは、同ブラシ箱７０ＢのＸＹ断面での断面図である。図６Ｄは、同ブラシ箱７０ＢのＸＺ断面での断面図である。図７Ａは、同ブラシバネ６０Ｂの斜視図である。図７Ｂは、同ブラシバネ６０Ｂの側面図である。

【0088】

図６Ａ～図６Ｄでは、ブラシ５０及びブラシバネ６０Ｂを収納した状態でのブラシ箱７０Ｂが示されている。図６Ａ～図６Ｄでは、ブラシ５０により付勢されて縮んだ状態のブラシバネ６０Ｂが示されている。図６Ｃ及び図６Ｄは、図６ＡのＶＩ－ＶＩ線に沿って切断したときの断面を示している。図７Ａ及び図７Ｂでは、応力が与えられておらず縮んでいない状態のブラシバネ６０Ｂが示されている。

【0089】

本実施の形態における電動機と上記実施の形態１に係る電動機１とが異なる点は、ブラシバネ６０Ｂの形状及びブラシ箱７０Ｂの構造である。

【0090】

図６Ａ～図６Ｄに示すように、本実施の形態におけるブラシ箱７０Ｂは、上記実施の形態１におけるブラシ箱７０と同様に、横断面の形状が矩形となるように４つの側板７３で構成されている。しかし、ブラシ箱７０Ｂと上記実施の形態１におけるブラシ箱７０とは、後端部７２の開口形状が異なる。具体的には、上記実施の形態１におけるブラシ箱７０では、後端部７２の開口形状が正方形であった。しかし、ブラシ箱７０Ｂでは、後端部７２の開口形状が横長矩形である。つまり、後端部７２の開口形状は、横方向（Ｙ軸方向）の長さが縦方向（Ｚ軸方向）の長さよりも長い、横長矩形となっている。

【0091】

具体的には、上記実施の形態１におけるブラシ箱７０では、４つの側板７３のうち第１側板７３ａ及び第２側板７３ｂの各々に傾斜部７４が設けられていた。しかし、ブラシ箱７０Ｂでは、４つの側板７３のうち第１側板７３ａのみに傾斜部７４（第１傾斜部７４ａ）が設けられている。したがって、本実施の形態では、第２側板７３ｂＢには、傾斜部が設けられていない。

【0092】

なお、ブラシ箱７０Ｂは、横断面の形状が異なることと第２側板７３ｂＢに傾斜部７４が設けられていないこと以外は、上記実施の形態１におけるブラシ箱７０と同じ構造である。

【0093】

また、本実施の形態におけるブラシバネ６０Ｂは、上記実施の形態１におけるブラシバネ６０と同様に圧縮コイルバネである。しかし、図６Ａ～図６Ｄ及び図７Ａ及び図７Ｂに示すように、ブラシバネ６０Ｂのコイル開口形状は、上記実施の形態１におけるブラシバネ６０と異なり、長尺状である。

【0094】

具体的には、本実施の形態におけるブラシバネ６０Ｂの素線の断面形状は、長円である。より具体的には、ブラシバネ６０Ｂの素線の断面形状は、レーストラック形状であり、対向する一対のストレート部と、対向する一対の円弧部とを有する。なお、本実施の形態において、ブラシバネ６０Ｂの横断面の形状及び大きさは、バネ伸縮方向において、一定である。

【0095】

以上、本実施の形態に係る電動機では、ブラシバネ６０Ｂのコイル開口形状は、長尺状である。具体的には、ブラシバネ６０Ｂの素線の断面形状は、長円である。

【0096】

この構成により、ブラシ箱７０Ｂのバネ収納部７０ｂがブラシ箱７０Ｂの後端部７２における横断面の面積がバネ収納部７０ｂでの後端部７２とは異なる他の部分における横断面の面積よりも小さくなるように構成されていても、図４のブラシバネ６０Ｘを用いる場合と比べて、ブラシバネ６０Ｂの前端部６１のコイル面とブラシ５０Ｂの後端部５２の後端面との接触面積を大きくすることができる。

【0097】

これにより、ブラシバネ６０Ｂの前端部６１及び後端部６２のコイル径がブラシ５０Ｂの後端部５２の後端面の高さ及び幅よりも小さい場合であっても、ブラシバネ６０Ｂがブラシ箱７０Ｂのバネ収納部７０ｂ内で蛇行する等して不安定な状態になってしまうことを抑制できる。したがって、ブラシバネ６０Ｂによって所定の荷重をブラシ５０に付与することができる。

【0098】

この場合、本実施の形態においても、上記実施の形態１と同様に、ブラシバネ６０Ｂがブラシ５０Ｂの後端部５２に接する部分において、ブラシバネ６０Ｂの楕円を成す長径がブラシ５０Ｂの横断面の短辺の長さの９０％以上であるとよく、好ましくは、９５％以上であるとよい。

【0099】

これにより、ブラシバネ６０Ｂによってさらに安定した荷重をブラシ５０Ｂに付与することができる。

【0100】

また、本実施の形態に係る電動機において、ブラシバネ６０Ｂの素線の断面形状は、レーストラック形状である。

【0101】

この構成により、ブラシバネ６０Ｂの前端部６１のコイル部分にストレート部が存在する。したがって、ブラシバネ６０Ｂによってさらに安定した荷重をブラシ５０Ｂに付与することができる。

【0102】

なお、本実施の形態において、ブラシバネ６０Ｂの素線の断面形状は、レーストラック形状としたが、これに限らない。例えば、ブラシバネ６０Ｂの素線の断面形状は、楕円形等のその他の長円形状であってもよい。

【0103】

また、本実施の形態におけるブラシバネ６０Ｂは、バネ伸縮方向において横断面の形状及び大きさは一定であるので、左右の方向性がない。したがって、ブラシバネ６０Ｂには、上記実施の形態１におけるブラシバネ６０のように座巻き部６０ａを設ける必要はない。しかし、本実施の形態でも、ブラシバネ６０Ｂに座巻き部６０ａを設けてもよい。

【0104】

以上のように、本実施の形態の電動機は、回転軸２１を有する回転子２０と、回転軸２１に取り付けられた整流子４０と、整流子４０に接する第１端部６１及び第１端部６１とは反対側に位置する第２端部６２を有するブラシ５０Ｂと、第２端部６２に接し、ブラシ５０Ｂを整流子４０に押し付けるブラシバネ６０Ｂに相当するコイルバネと、ブラシ５０Ｂを収納するブラシ収納部７０ａ及びコイルバネを収納するバネ収納部７０ｂを有するブラシ箱７０Ｂと、を備え、ブラシ箱７０Ｂをブラシ５０Ｂの長手方向を垂線とする平面で切断したときの断面を横断面とすると、バネ収納部７０ｂは、ブラシ箱７０Ｂの整流子側とは反対側の端部である後端部６２における横断面の面積がバネ収納部７０ｂでの後端部６２とは異なる他の部分における横断面の面積よりも小さくなるように構成されており、コイルバネのコイル開口形状は、長尺状である。

【0105】

これにより、ブラシバネ６０Ｂの前端部６１及び後端部６２のコイル径がブラシ５０Ｂの後端部５２の後端面の高さ及び幅よりも小さい場合であっても、ブラシバネ６０Ｂがブラシ箱７０Ｂのバネ収納部７０ｂ内で蛇行する等して不安定な状態になってしまうことを抑制できる。したがって、ブラシバネ６０Ｂによって所定の荷重をブラシ５０に付与することができる。

【0106】

（変形例）
以上、本開示に係る電動機について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。

【0107】

例えば、上記実施の形態１では、ブラシ５０及びブラシ箱７０の横断面の形状を横長矩形としたが、これに限らない。具体的には、上記実施の形態１において、ブラシ５０及びブラシ箱７０の横断面の形状は、正方形又は縦長矩形等であってもよい。

【0108】

また、ブラシ収納部７０ａ及びバネ収納部７０ｂの横断面の形状は、正方形であってもよい。

【0109】

上記実施の形態２では、ブラシ５０Ｂ及びブラシ箱７０Ｂの横断面の形状を正方形としたが、これに限らない。具体的には、上記実施の形態２において、ブラシ５０Ｂ及びブラシ箱７０Ｂの横断面の形状は、横長矩形又は縦長矩形等であってもよい。

【0110】

上記実施の形態１、２において、固定子１０は、磁石１１によって構成されていたが、これに限らない。例えば、固定子１０は、固定子鉄心（ステータコア）と固定子鉄心に巻回された巻線コイルとによって構成されていてもよい。

【0111】

上記実施の形態１、２において、回転子２０は、コアを有していたが、これに限らない。つまり、上記実施の形態１、２における電動機１は、コアを有さないコアレスモータに適用することもできる。

【0112】

上記実施の形態１、２において、電動機は、自動車に用いられる場合について説明したが、これに限らない。例えば、上記実施の形態１、２における電動機は、電気掃除機又はエアタオル等に搭載される電動送風機等の家庭用電気機器に用いてもよいし、自動車以外の他の産業用機器に用いてもよい。

【0113】

その他、上記実施の形態１、２に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態１、２における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0114】

本開示の技術は、自動車等の電装分野及び家庭用電気機器分野の製品をはじめとして、電動機が搭載される種々の製品に広く利用することができる。

【符号の説明】

【0115】

１ 電動機
１０ 固定子
１１ 磁石
２０ 回転子
２１ 回転軸
２１ａ 第１部位
２１ｂ 第２部位
２２ 巻線コイル
２３ 回転子鉄心
２４ インシュレータ
３１ 第１軸受
３２ 第２軸受
４０ 整流子
４１ 整流子セグメント
５０、５０Ｂ ブラシ
５１、６１、７１ 前端部（第１端部）
５２、６２、７２ 後端部（第２端部）
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｘ ブラシバネ
６０ａ 座巻き部
７０、７０Ｂ ブラシ箱
７０ａ ブラシ収納部
７０ｂ バネ収納部
７３ 側板
７３ａ 第１側板
７３ｂ、７３ｂＢ 第２側板
７３ｃ 第３側板
７３ｄ 第４側板
７４ 傾斜部
７４ａ 第１傾斜部
７４ｂ 第２傾斜部
７５ 突起
８１ 第１ブラケット
８２ 第２ブラケット

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7A】

【図7B】