JP2011234437A - ブラシホルダ装置、モータ及びワイパモータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータの出力効率を向上させながらも、ブラシのがたつきを抑制することができるブラシホルダ装置を提供すること。
【解決手段】ブラシホルダ装置は、一対の側壁３６ａ，３６ｂ〜３８ａ，３８ｂとそれら側壁の上端を繋ぐ上壁とによって形成される略四角筒状のブラシホルダ部ＢＨ１〜ＢＨ３と、ブラシホルダ部ＢＨ１〜ＢＨ３の内部に収容保持される低速用、高速用及び共通用のブラシ３９〜４１とを備え、ブラシ３９〜４１は整流子の回転方向にある一方の側壁３６ａ〜３８ａと対向する側が段差Ｄのない平面とされつつ他方の側壁３６ｂ〜３８ｂと対向する側が段差Ｄを有することで、整流子側の回転方向の幅が反整流子側の幅より小さく形成される。他方の側壁３６ｂ〜３８ｂの整流子側には、ブラシ３９〜４１の整流子側の回転方向の幅を許容してブラシを加圧しない間隔を有するように一方の側壁３６ａ〜３８ａ側に延びる抑制部３６ｆ〜３８ｆが形成される。
【選択図】図５

Description

本発明は、ブラシを保持するブラシホルダ装置、ブラシホルダ装置を備えたモータ及びワイパモータに関するものである。

従来のモータとしては、一対の側壁を含む略四角筒状のブラシホルダ部を有するブラシホルダ装置を備え、ブラシホルダ部の内部に、低速での回転駆動に使用される低速用のブラシ（例えば正極側）と高速での回転駆動に使用される高速用のブラシ（例えば正極側）と、低速用のブラシと高速用のブラシとに共通して使用される共通用のブラシ（例えば、負極側）とがそれぞれ整流子の径方向に沿って移動可能に収容保持されたものがある。そして、例えば、高速用のブラシが、一方の側壁と対向する側が整流子の径方向に沿って段差のない平面とされつつ他方の側壁と対向する側が整流子の径方向に沿って段差を有することで、整流子側の回転方向の幅が反整流子側の回転方向の幅より小さく形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。このような高速用のブラシでは、その（回転方向の幅が大きい）反整流子側にピッグテールを良好に固定することができる。又、このようなブラシホルダ装置を備えたモータでは、高速用のブラシが使用されていない（低速駆動時の）状態で、該ブラシによって整流子における整流子片が短絡される時間が短くなる。よって、短絡された整流子片間に設けられる巻線には誘起電圧（逆起電力）が生じるが、短絡する時間が短くなることで、その誘起電圧（逆起電力）を小さく抑えることができる。この誘起電圧（逆起電力）は、回転方向と逆方向の力（ブレーキ力）を発生させるものであるので、誘起電圧（逆起電力）が小さくなることで、ブレーキ力が小さく抑えられ、ひいてはモータの出力効率を向上させることができる。

特開２００１−２３１２１９号公報（図７）

しかしながら、上記したブラシホルダ装置では、単なる略四角筒状のブラシホルダ部の内部に整流子側の回転方向の幅が小さいブラシが収容保持されるため、ブラシが整流子側で大きくがたついてしまう（駆動時に大きな振幅で振動してしまう）という問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、モータの出力効率を向上させながらも、ブラシのがたつきを抑制することができるブラシホルダ装置、モータ及びワイパモータを提供することにある。

請求項１に記載の発明では、ホルダベース上に立設される一対の側壁とそれら側壁の上端を繋ぐ上壁とによって形成される略四角筒状のブラシホルダ部と、前記ブラシホルダ部の内部に整流子の径方向に沿って移動可能に収容保持される低速用、高速用及び共通用のブラシとを備え、少なくとも１つのブラシが、前記整流子の回転方向にある一方の前記側壁と対向する側が前記整流子の径方向に沿って段差のない平面とされるとともに他方の前記側壁と対向する側は前記整流子の径方向に沿って段差を有することで、前記少なくとも１つのブラシの整流子側の回転方向の幅が反整流子側の回転方向の幅よりも小さく形成されたブラシホルダ装置であって、前記段差と対向する側の他方の前記側壁の整流子側には、前記ブラシの整流子側の回転方向の幅を許容して前記ブラシを加圧しない間隔を有するように前記一方の前記側壁側に向けて延びる抑制部が形成されたことを要旨とする。

同構成によれば、例えば、高速用のブラシが、整流子側の回転方向の幅が反整流子側の回転方向の幅より小さく形成されると、その反整流子側にピッグテールを良好に固定することができるとともに、使用されていない（低速駆動時の）状態で整流子における整流子片を短絡する時間が短くなる。よって、短絡された整流子片間に設けられる巻線には誘起電圧（逆起電力）が生じるが、短絡する時間が短くなることで、その誘起電圧（逆起電力）を小さく抑えることができる。この誘起電圧（逆起電力）は、回転方向と逆方向の力（ブレーキ力）を発生させるものであるので、誘起電圧（逆起電力）が小さくなることで、ブレーキ力が小さく抑えられ、ひいてはモータの出力効率を向上させることができる。しかも、誘起電圧（逆起電力）が小さく抑えられるので、高速用のブラシが整流子片から離れるときの火花の発生が抑えられ、電磁波ノイズや振動の発生を抑えることができる。

又、ブラシは、整流子の回転方向にある一方の側壁と対向する側が整流子の径方向に沿って段差のない平面とされるため、モータ回転時において、広い平面（段差のない面）が一方の側壁の内側面に押し付けられるので、逆の構成に比べて、ブラシホルダ部の内部でのがたつきが抑制される。しかも、段差と対向する側の他方の側壁における整流子側には、一方の側壁側に向けて延びる抑制部が形成されるため、ブラシの整流子側でのがたつきが更に抑制される。又、抑制部は、ブラシの整流子側の回転方向の幅を許容してブラシを加圧しない間隔を有するように一方の側壁側に向けて延びるため、常にブラシを一方の側壁側に押圧するような構成に比べてブラシの径方向に沿った移動を阻害し難い。即ち、常にブラシを一方の側壁側に押圧するような構成とすると、ブラシの径方向に沿った移動の抵抗が大きくなり、ブラシを整流子に安定圧力で押圧接触させるためより大きな付勢力の付勢手段が必要となり高価なものとなってしまうが、これを回避することができる。更に、ブラシが摩耗してくると、ブラシの段差が抑制部と径方向に当接するため、ブラシの整流子側への飛び出しも防止される。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のブラシホルダ装置において、前記抑制部は、前記間隔の公差を含む最小許容値が前記ブラシの整流子側の回転方向の幅の公差を含む最大許容値よりも大きくなるよう形成されたことを要旨とする。

同構成によれば、抑制部と整流子の回転方向にある一方の側壁（ブラシの段差のない平面に対向する側壁）との間の間隔は、その間隔の公差を含む最小許容値がブラシの整流子側の回転方向の幅の公差を含む最大許容値よりも大きくなるように形成されている。そのため、抑制部によって寸法上許容できる範囲内でガタつきを防止して段差を有するブラシを支持し、しかも、設計上、寸法誤差が生じても抑制部によってブラシへの加圧力（側圧）が加えられることはない。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載のブラシホルダ装置において、前記抑制部を含む前記一対の側壁及び前記上壁は、金属板材よりなり前記ホルダベースに固定されるブラシホルダ部材として構成されたことを要旨とする。

同構成によれば、抑制部を含む一対の側壁及び上壁は、金属板材よりなりホルダベースに固定されるブラシホルダ部材として構成されるため、抑制部を含む一対の側壁及び上壁をホルダベース上に樹脂材にて一体成形する場合に比べて、その製造が容易となる。即ち、抑制部を含む一対の側壁及び上壁をホルダベース上に樹脂材にて一体成形しようとすると、抑制部を成形するためにその金型が複雑化して製造が困難となるが、上記構成では、金属板材の打ち抜き折曲等により容易に製造することができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシホルダ装置において、前記抑制部は、先端側に向かうほど整流子側に向かう傾斜面を有することを要旨とする。

同構成によれば、抑制部は、先端側に向かうほど整流子側に向かう傾斜面を有するため、ブラシホルダ部に反整流子側からブラシを挿入して組付けていく際にブラシが傾斜面に案内されることになり、ブラシが抑制部に引っ掛かってしまうことがなく、スムーズに組付けることができる。

請求項５に記載の発明では、モータであって、請求項１乃至４の何れか１項に記載のブラシホルダ装置を有することを要旨とする。
同構成によれば、上記請求項１乃至４のいずれか１項に記載した作用効果を有するモータを得ることができる。

請求項６に記載の発明では、請求項５に記載のモータはワイパモータであって、前記少なくとも１つのブラシは前記高速用のブラシを含み、前記低速用のブラシ又は高速用のブラシに択一的に電源が供給されて、ワイパを低速又は高速にて払拭駆動することを要旨とする。

同構成によれば、ワイパモータの低速用のブラシ又は高速用のブラシに択一的に電源が供給されて駆動力を供給し、ワイパを低速又は高速にて払拭駆動する。このようなワイパモータでは、高速用のブラシは低速用のブラシに比べ使用される頻度は少ないが常に整流子に接触しているため、使用されていない（低速駆動時の）状態では整流子の整流子片を短絡する。この高速用のブラシを請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブラシホルダ装置における少なくとも１つの（段差を有する）ブラシとしたので、短絡された整流子片間に設けられる巻線に生じる誘起電圧（逆起電力）を、短絡する時間が短くなり小さく抑えることができる。また、この誘起電圧（逆起電力）は、回転方向と逆方向の力（ブレーキ力）を発生させるものであるので、ブレーキ力が小さく抑えられ、ひいてはワイパモータの出力効率を向上させることができる。さらに、誘起電圧（逆起電力）が小さく抑えられるので、高速用のブラシが整流子片から離れるときの火花の発生が抑えられ、電磁波ノイズや振動の発生も抑えられる。

本発明によれば、モータの出力効率を向上させながらも、ブラシのがたつきを抑制することができるブラシホルダ装置、モータ及びワイパモータを提供することができる。

本実施の形態におけるワイパモータの一部断面図。 本実施の形態におけるブラシホルダ装置の斜視図。 本実施の形態におけるブラシホルダ装置の平面図。 本実施の形態におけるブラシホルダ装置の一部分解斜視図。 本実施の形態におけるブラシホルダ部の一部断面図。 本実施の形態におけるブラシホルダ装置の底面図。 （ａ）本実施の形態におけるブラシの平面図。（ｂ）本実施の形態におけるブラシホルダ部を径方向内側から見た模式図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図７に従って説明する。
図１に示すように、モータ１は、車両のフロントガラスに付着した雨滴等を払拭する車両用ワイパ装置の駆動源として用いられるワイパモータ（以下、単にモータと称す）である。このモータ１は、モータ本体２及び減速部３から構成されている。

モータ本体２のヨークハウジング４は、導電性金属材料からなり、略有底円筒状に形成されている。ヨークハウジング４の内周面には対向する二対（計４つ）のマグネット５が固定され、各マグネット５の内側にはアーマチャ（回転子）６が回転可能に収容されている。ヨークハウジング４の底部には、アーマチャ６の回転軸７の基端部を回転可能に支持する軸受８が設けられている。ヨークハウジング４の開口部４ａには、減速部３のギヤハウジング１０が、突出した回転軸７の先端側を収容するように組み付けられている。

ギヤハウジング１０は、アルミニウム合金等の導電性金属材料からなり、ヨークハウジング４の開口部４ａとほぼ同形状をなす開口部１０ａを有している。そして、ギヤハウジング１０は、回転軸７の先端側及び図示しないウォームホイール等を収容可能な形状に形成されている。ギヤハウジング１０内には、回転軸７の中央部を回転可能に支持する軸受１１が設けられるとともに、回転軸７の先端部を回転可能に支持する軸受（図示略）が設けられている。前記軸受１１より先端側の回転軸７にはウォーム（図示略）が形成され、そのウォームはウォームホイールと噛合されている。ウォームホイールの軸中心には出力軸（図示略）が設けられ、減速部３では回転軸７の回転を減速して出力可能とされている。尚、このギヤハウジング１０は、導電性金属材料からなる図示しない取付ブラケットを介して車両のボディに対して取り付けられて電気的にグランド接続されている。そして、出力軸には、車両用ワイパ装置のリンク機構を介してワイパ（ワイパアーム及びワイパブレード）が駆動連結されることになり、出力軸が回転することにより、ワイパが所定の払拭動作を行うことになる。

又、ギヤハウジング１０の開口部１０ａ内には、前記モータ本体２の一部を構成するブラシホルダ装置２１（図２〜図４及び図６参照）が組み付けられている。このブラシホルダ装置２１は、絶縁材からなり略円環状をなすホルダベース２２を備えている。このホルダベース２２（ブラシホルダ装置２１）は、その中央部に回転軸７及び該回転軸７に固定された整流子６ａが挿通されるように配置される。

ホルダベース２２には、２つのノイズ防止用のチョークコイル３１，３２と、３つのブラシ支持ターミナル３３〜３５と、３つのブラシホルダ部材３６〜３８と、正極側の低速用のブラシ３９及び高速用のブラシ４０と、低速用及び高速用のブラシ３９，４０と共にして使用される負極側のグランド接続された共通用の共通ブラシ４１と、３つの捩りコイルばね４２〜４４と、アースターミナル４５と、サーキットブレーカ４６とが組付けられる。

チョークコイル３１，３２は、例えば棒状のフェライト磁心３１ａ，３２ａにコイルが巻かれたものであり、ホルダベース２２に立設された収容部２２ａ内にそれぞれ収容され、その下端部が、ギヤハウジング１０のコネクタ部１０ｂ（図１参照）にそれぞれ電気的に接続され、このコネクタ部１０ｂには図示しない外部電源の外部コネクタ（その正極側ターミナル）が接続される。

ブラシ支持ターミナル３３〜３５及びアースターミナル４５は、導電性金属板材からプレス装置等により打ち抜かれて折曲形成されてなる。そして、低速用のブラシ３９に対応したブラシ支持ターミナル３３は、一方のチョークコイル３１の上端部に接続されるとともに、低速用のブラシ３９と対応した位置まで延びてブラシ支持部３３ａがホルダベース２２の上面に敷設されている。又、高速用のブラシ４０に対応したブラシ支持ターミナル３４は、他方のチョークコイル３２の上端部に接続されるとともに、高速用のブラシ４０と対応した位置まで延びてブラシ支持部３４ａがホルダベース２２の上面に敷設されている。又、負極側の共通ブラシ４１に対応したブラシ支持ターミナル３５は、ホルダベース２２のブレーカ保持部２２ｂと対応した位置から負極側の共通ブラシ４１と対応した位置まで延びてブラシ支持部３５ａがホルダベース２２の上面に敷設されている。尚、低速用のブラシ３９と対応した位置のブラシ支持部３３ａは、前記チョークコイル３１，３２から機械的にほぼ１８０°離間した負極側の共通ブラシ４１と対応した位置のブラシ支持部３５ａに対して回転方向（図３において時計回り方向）に機械的に９０°離間した位置に設けられる。又、高速用のブラシ４０と対応した位置のブラシ支持部３４ａは、前記負極側の共通ブラシ４１と対応した位置のブラシ支持部３５ａに対して、前記低速用のブラシ３９と対応した位置のブラシ支持部３３ａの反対側で反回転方向（図３において反時計回り方向）に機械的に９０°より大きな角度離間した位置に設けられる。

ブラシホルダ部材３６〜３８は、導電性金属板材からプレス装置等により打ち抜かれて折曲形成されてなり、ホルダベース２２上に立設される一対の平行な側壁３６ａ，３６ｂ〜３８ａ，３８ｂとそれらの上端を繋ぐ上壁３６ｃ〜３８ｃとからなる。そして、ブラシホルダ部材３６〜３８は、一対の側壁３６ａ，３６ｂ〜３８ａ，３８ｂの下端から突出する固定片３６ｄ，３６ｅ〜３８ｄ，３８ｅ（図６参照）が前記ブラシ支持部３３ａ〜３５ａ及びホルダベース２２を貫通して該ホルダベース２２の底面側で互いに対向する側に折り曲げられた状態とされる（かしめられる）ことで固定されている。ここで、本実施の形態の一方の側壁３６ａ〜３８ａの固定片３６ｄ〜３８ｄと他方の側壁３６ｂ〜３８ｂの固定片３６ｅ〜３８ｅとは、図６に示すように、径方向の異なる位置に形成されている。詳しくは、整流子６ａの回転方向にある一方の側壁３６ａ〜３８ａの固定片３６ｄ〜３８ｄは、径方向の両端側にそれぞれ１つずつ形成され、他方の側壁３６ｂ〜３８ｂの固定片３６ｅ〜３８ｅは、径方向の中間部に１つのみ形成されている。又、一方の側壁３６ａ〜３８ａの固定片３６ｄ〜３８ｄと他方の側壁３６ｂ〜３８ｂの固定片３６ｅ〜３８ｅは、共に一対の側壁３６ａ，３６ｂ〜３８ａ，３８ｂの間隔（回転方向の幅）の半分より長く形成されている。詳しくは、図６に示すように、一方の側壁３６ａ〜３８ａの固定片３６ｄ〜３８ｄと他方の側壁３６ｂ〜３８ｂの固定片３６ｅ〜３８ｅのホルダベース２２の底面側における長さの和（ｍ＋ｎ）は、一方の側壁３６ａ〜３８ａと他方の側壁３６ｂ〜３８ｂとの間隔寸法ｗよりも大きく（即ち（ｍ＋ｎ）＞ｗに）設定されている。そして、各固定片３６ｄ，３６ｅ〜３８ｄ，３８ｅがホルダベース２２を貫通して該ホルダベース２２の底面側で互いに径方向と直交する内側（互いに対向する側）に折り曲げられた状態とされる（かしめられる）ことでブラシホルダ部材３６〜３８がホルダベース２２に固定されている。そして、各ブラシ３９〜４１は、図３に示すように、ブラシ支持部３３ａ〜３５ａ（ホルダベース２２）とブラシホルダ部材３６〜３８とで形成される略四角筒状のブラシホルダ部ＢＨ１〜ＢＨ３内部に径方向に移動可能に収容保持される。

ブラシ３９〜４１は、図５に示すように、整流子６ａの回転方向にある一方の側壁３６ａ〜３８ａと対向する側が径方向に沿って段差Ｄのない平面とされつつ他方の側壁３６ｂ〜３８ｂと対向する側が径方向に沿って段差Ｄを有することで、整流子６ａ側（径方向内側）の回転方向の幅が反整流子６ａ側（径方向外側）の幅より小さく形成されている。この各ブラシ３９〜４１の幅の広い反整流子６ａ側（径方向外側）にはピッグテール３９ａ〜４１ａの基端側が埋設されて固定接続され、それら各ブラシ３９〜４１は、それぞれピッグテール３９ａ〜４１ａを介してブラシ支持部３３ａ〜３５ａに電気的に確実に接続される。又、各ブラシ３９〜４１は、ホルダベース２２に立設されたばね支持柱２２ｃに外嵌されて支持された捩りコイルばね４２〜４４によって整流子６ａ側（径方向内側）に付勢されている。

又、図５に示すように、前記段差Ｄと対向する側の他方の側壁３６ｂ〜３８ｂの整流子６ａ側（径方向内側）には、ブラシ３９〜４１の整流子６ａ側の回転方向の幅を許容して前記ブラシ３９〜４１を加圧しない間隔を有するように（即ち、自然状態で一対の側壁３６ａ，３６ｂ〜３８ａ，３８ｂ間の寸法を狭く（小さく）しつつもブラシ３９〜４１に押圧力を付勢してしまわない間隔に）一方の側壁３６ａ〜３８ａ側に向けて延びる抑制部３６ｆ〜３８ｆが形成されている。詳しくは、図７（ａ）に示すように、ブラシ３９〜４１の整流子６ａ側の回転方向の幅は、基準値Ａを用いて公差を含む最大許容値がＡ＋ａで、公差を含む最小許容値がＡ＋ｂ（但しａ＞ｂ）に形成されている。又、図７（ｂ）に示すように、前記間隔（抑制部３６ｆ〜３８ｆと一方の側壁３６ａ〜３８ａとの間隔）は、ブラシ３９〜４１と共通の基準値Ａを用いて公差を含む最大許容値がＡ＋ｃで、公差を含む最小許容値がＡ＋ｄ（但しｃ＞ｄ）に形成されている。そして、前記間隔の公差を含む最小許容値Ａ＋ｄが、ブラシ３９〜４１の整流子６ａ側の回転方向の幅の公差を含む最大許容値Ａ＋ａよりも大きくなるように（（Ａ＋ｄ）＞（Ａ＋ａ）、即ちｄ＞ａとなるように）、前記抑制部３６ｆ〜３８ｆが形成されている。尚、ａ〜ｄは、（Ａ＋ｄ）＞（Ａ＋ａ）を満たせば、０や負の値でもよく、例えば、ｄの値が０の場合ではａは負の値となる。この抑制部３６ｆ〜３８ｆは、導電性金属板材からプレス装置等により打ち抜かれる際に、側壁３６ｂ〜３８ｂに対して独立して折り曲げ可能に形成され、一方の側壁３６ａ〜３８ａ側に折曲形成されてなる。又、この抑制部３６ｆ〜３８ｆは、先端側（一方の側壁３６ａ〜３８ａ側）に向かうほど整流子６ａ側（径方向内側）に向かう傾斜面３６ｇ〜３８ｇを有している。

アースターミナル４５は、ホルダベース２２の前記ブレーカ保持部２２ｂと対応した位置からホルダベース２２の取付け部２２ｄ（図３参照）と対応した位置まで延びて配置されている。

詳しくは、まず本実施の形態のブレーカ保持部２２ｂは、図２に示すように、ホルダベース２２における前記グランド用の共通ブラシ４１と前記高速用のブラシ４０との間であって負極側の共通ブラシ４１寄りで下方が開口した有底四角筒状に上方に膨出するように形成されている。そして、ブレーカ保持部２２ｂには、サーキットブレーカ４６が下方から挿入されて保持される。又、この状態で、サーキットブレーカ４６の第１及び第２端子４６ａ，４６ｂは、ブレーカ保持部２２ｂの底部（上方を覆う面）を貫通して上方に突出して配置される。又、この第１端子４６ａには、前記ブラシ支持ターミナル３５の端子３５ｂが電気的に接続される。又、前記サーキットブレーカ４６は、内部にバイメタルスイッチを収容してなり、過電流により温度が第１設定温度（例えば、１７０度）まで上昇するとオフ状態となり回路を遮断し、前記第１の設定温度より低い第２設定温度（例えば、１３０度）まで下降するとオン状態に復帰するものである。

又、取付け部２２ｄは、図３に示すように、ホルダベース２２における前記負極側の共通ブラシ４１と前記高速用のブラシ４０との間であって高速用のブラシ４０寄りで上下（表裏）に貫通するとともに径方向外側が開口した形状に形成されている。この取付け部２２ｄには、上下方向に貫通する筒状のゴムブッシュ４７が径方向外側から嵌着される。尚、ホルダベース２２における前記負極側の共通ブラシ４１と前記低速用のブラシ３９との間にも、図３に示すように、同様の取付け部２２ｅが形成され、同様のゴムブッシュ４８が嵌着されている。

そして、アースターミナル４５は、図２及び図４に示すように、サーキットブレーカ４６の第２端子４６ｂに接続されるブレーカ側端子４５ａと、前記ゴムブッシュ４７の上面に面接触するグランド側端子４５ｂと、ブレーカ側端子４５ａとグランド側端子４５ｂとを繋ぐ迂回路部４５ｃとを備える。尚、迂回路部４５ｃは、サーキットブレーカ４６（ブレーカ側端子４５ａ）とグランド側（グランド側端子４５ｂ）の放熱部品（本実施の形態ではギヤハウジング１０）との間の熱伝導を抑制して回路の復帰を遅延すべく迂回した形状とされている。

そして、ホルダベース２２（ブラシホルダ装置２１）は、前記取付け部２２ｄ，２２ｅ及びゴムブッシュ４７，４８を貫通してギヤハウジング１０の雌ねじ１０ｃ（図１に片方のみ図示）に螺合されるネジ４９，５０によってギヤハウジング１０に固定されている。この際、アースターミナル４５のグランド側端子４５ｂは、ネジ４９の頭によって締結され、グランド接続された放熱部品としてのギヤハウジング１０に接続される（押圧接触されるとともに電気的にも接続される）ことになる。

上記モータ１では、例えば、ワイパスイッチで低速モードが選択されると、外部電源からチョークコイル３１、ブラシ支持ターミナル３３、低速用のブラシ３９を介して整流子６ａ（アーマチャ６の巻線）に駆動電流が供給され、更にグランド用の共通ブラシ４１、ブラシ支持ターミナル３５、サーキットブレーカ４６、アースターミナル４５、ギヤハウジング１０の順に電流が流れることになる。すると、ワイパモータとしてのモータ１は、低速で回転駆動されて不図示のリンク機構などを介してワイパが低速で払拭駆動される。

一方、ワイパスイッチで高速モードが選択されると、外部電源からチョークコイル３２、ブラシ支持ターミナル３４、高速用のブラシ４０を介して整流子６ａ（アーマチャ６の巻線）に駆動電流が供給され、更にグランド用の共通ブラシ４１、ブラシ支持ターミナル３５、サーキットブレーカ４６、アースターミナル４５、ギヤハウジング１０の順に電流が流れることになる。すると、ワイパモータとしてのモータ１は、高速で回転駆動されて不図示のリンク機構などを介してワイパが高速で払拭駆動される。

次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）各ブラシ３９〜４１は、整流子６ａ側（径方向内側）の回転方向の幅が反整流子６ａ側（径方向外側）の回転方向の幅より小さく形成される形状であるため、その反整流子６ａ側にはピッグテール３９ａ〜４１ａを良好に固定接続することができる。そして、本実施の形態のように高速用のブラシ４０において整流子６ａ側（径方向内側）の回転方向の幅が反整流子６ａ側（径方向外側）の回転方向の幅よりも小さく形成されると、使用されていない（低速駆動時の）状態で整流子６ａにおける整流子片を短絡する時間が短くなる。よって、短絡された整流子片間に設けられる巻線には誘起電圧（逆起電力）が生じるが、短絡する時間が短くなることで、その誘起電圧（逆起電力）を小さく抑えることができる。この誘起電圧（逆起電力）は、回転方向と逆方向の力（ブレーキ力）を発生させるものであるので、誘起電圧（逆起電力）が小さくなることで、ブレーキ力が小さく抑えられ、ひいてはモータ１の出力効率を向上させることができる。しかも、誘起電圧（逆起電力）が小さく抑えられるので、高速用のブラシ４０が整流子片から離れるときの火花の発生が抑えられ、電磁波ノイズや振動の発生を抑えることができる。尚、本実施の形態では、低速用のブラシ３９についても同様の形状であるため、低速用のブラシ３９が使用されていない（高速駆動時の）状態でも同様の作用効果を有する。

又、ブラシ３９〜４１は、整流子６ａの回転方向にある一方の側壁３６ａ〜３８ａと対向する側が径方向に沿って段差Ｄのない平面とされるため、モータ回転時において、広い平面（段差Ｄのない面）が一方の側壁３６ａ〜３８ａの内側面に押し付けられるので、逆の構成に比べて、ブラシホルダ部ＢＨ１〜ＢＨ３の内部でのがたつきが抑制される。しかも、段差Ｄと対向する側の他方の側壁３６ｂ〜３８ｂにおける整流子６ａ側には、一方の側壁３６ａ〜３８ａ側に向けて延びる抑制部３６ｆ〜３８ｆが形成されるため、ブラシ３９〜４１の整流子６ａ側でのがたつきが更に抑制される。又、抑制部３６ｆ〜３８ｆは、ブラシ３９〜４１の整流子６ａ側の回転方向の幅を許容してブラシを加圧しない間隔を有するように一方の側壁３６ａ〜３８ａ側に向けて延びるため、常にブラシ３９〜４１を一方の側壁３６ａ〜３８ａ側に押圧するような構成に比べてブラシ３９〜４１の径方向に沿った移動を阻害し難い。即ち、常にブラシ３９〜４１を一方の側壁３６ａ〜３８ａ側に押圧するような構成とすると、ブラシ３９〜４１の径方向に沿った移動の抵抗が大きくなり、ブラシ３９〜４１を整流子６ａに安定圧力で押圧接触させるためより大きな付勢力の付勢手段（捩りコイルばね４２〜４４）が必要となり高価なものとなってしまうが、これを回避することができる。更に、ブラシ３９〜４１が摩耗してくると、ブラシ３９〜４１の段差Ｄが抑制部３６ｆ〜３８ｆと径方向に当接するため、ブラシ３９〜４１の整流子６ａ側への飛び出しも防止される。

（２）抑制部３６ｆ〜３８ｆと整流子６ａの回転方向にある一方の側壁（ブラシ３９〜４１の段差Ｄのない平面に対向する側壁）３６ａ〜３８ａとの間の間隔は、その間隔の公差を含む最小許容値Ａ＋ｄがブラシ３９〜４１の整流子６ａ側の回転方向の幅の公差を含む最大許容値Ａ＋ａよりも大きくなるように形成されている。そのため、抑制部３６ｆ〜３８ｆによって寸法上許容できる範囲内でガタつきを防止して段差Ｄを有するブラシ３９〜４１を支持し、しかも、設計上、寸法誤差が生じても抑制部３６ｆ〜３８ｆによってブラシ３９〜４１への加圧力（側圧）が加えられることはない。

（３）抑制部３６ｆ〜３８ｆを含む一対の側壁３６ａ，３６ｂ〜３８ａ，３８ｂ及び上壁３６ｃ〜３８ｃは、（導電性）金属板材よりなりホルダベース２２に固定されるブラシホルダ部材３６〜３８として構成されるため、抑制部を含む一対の側壁及び上壁をホルダベース上に樹脂材にて一体成形する場合に比べて、その製造が容易となる。即ち、抑制部を含む一対の側壁及び上壁をホルダベース上に樹脂材にて一体成形しようとすると、抑制部を成形するためにその金型が複雑化して製造が困難となるが、上記構成では、金属板材の打ち抜き折曲等により容易に製造することができる。

（４）抑制部３６ｆ〜３８ｆは、先端側に向かうほど整流子６ａ側に向かう傾斜面３６ｇ〜３８ｇを有する。よって、ブラシホルダ部ＢＨ１〜ＢＨ３に反整流子６ａ側（径方向外側）からブラシ３９〜４１を挿入して組付けていく際にブラシ３９〜４１が傾斜面３６ｇ〜３８ｇに案内されることになり、ブラシ３９〜４１が抑制部３６ｆ〜３８ｆに引っ掛かってしまうことがなく、スムーズに組付けることができる。

（５）一方の側壁３６ａ〜３８ａの固定片３６ｄ〜３８ｄと他方の側壁３６ｂ〜３８ｂの固定片３６ｅ〜３８ｅとは、径方向の異なる位置に形成される。よって、互いに径方向と直交する内側（反対の側壁側）に折り曲げてもぶつかることが無く、その長さを長く（本実施の形態のように、共に一対の側壁３６ａ，３６ｂ〜３８ａ，３８ｂの間隔（回転方向の幅）の半分より長く）することができる。よって、特に占有スペースを大きくすることなく、小さな占有スペースで、ブラシホルダ部材３６〜３８をホルダベース２２に良好に固定することができる。

（６）ワイパモータの低速用のブラシ３９又は高速用のブラシ４０に択一的に電源が供給されて駆動力を供給し、ワイパを低速又は高速にて払拭駆動する。このようなワイパモータでは、高速用のブラシ４０は低速用のブラシ３９に比べ使用される頻度は少ないが常に整流子６ａに接触しているため、使用されていない（低速駆動時の）状態では整流子６ａの整流子片を短絡する。この高速用のブラシ４０を、段差Ｄを有し整流子６ａ側の回転方向の幅が反整流子６ａ側（径方向外側）の回転方向の幅より小さく形成されたブラシ４０としたので、短絡された整流子片間に設けられる巻線に生じる誘起電圧（逆起電力）を、短絡する時間が短くなり小さく抑えることができる。また、この誘起電圧（逆起電力）は、回転方向と逆方向の力（ブレーキ力）を発生させるものであるので、ブレーキ力が小さく抑えられ、ひいてはワイパモータの出力効率を向上させることができる。さらに、誘起電圧（逆起電力）が小さく抑えられるので、高速用のブラシ４０が整流子片から離れるときの火花の発生が抑えられ、電磁波ノイズや振動の発生も抑えられる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、抑制部３６ｆ〜３８ｆを含む一対の側壁３６ａ，３６ｂ〜３８ａ，３８ｂ及び上壁３６ｃ〜３８ｃは、金属板材よりなりホルダベース２２に固定されるブラシホルダ部材３６〜３８として構成されるとしたが、これに限定されず、例えば、抑制部を含む一対の側壁及び上壁をホルダベース上に樹脂材にて一体成形してもよい。又、例えば、上壁以外を樹脂材にて一体成形し、上壁のみを金属板材よりなるものとしてもよい。

・上記実施の形態では、抑制部３６ｆ〜３８ｆは、先端側に向かうほど整流子６ａ側に向かう傾斜面３６ｇ〜３８ｇを有するとしたが、これに限定されず、例えば、他方の側壁３６ｂ〜３８ｂの整流子６ａ側から一方の側壁３６ａ〜３８ａ側に直角に折り曲げられて延びる抑制部としてもよい。

・上記実施の形態では、一方の側壁３６ａ〜３８ａの固定片３６ｄ〜３８ｄと他方の側壁３６ｂ〜３８ｂの固定片３６ｅ〜３８ｅとが径方向の異なる位置に形成されるとしたが、これに限定されず、両方の側壁３６ａ，３６ｂ〜３８ａ，３８ｂの固定片が径方向の同じ位置に形成されたものとしてもよい。

・上記実施の形態では、各ブラシ３９〜４１は、整流子６ａ側（径方向内側）の回転方向の幅が反整流子６ａ側（径方向外側）の幅より小さく形成されるとしたが、例えば、高速用のブラシ４０のみをこの形状とし、他のブラシ３９，４１を単なる略四角柱状の（段差Ｄを有さない）ものとしてもよい。又、勿論、低速用及び高速用のブラシ３９，４０のみを整流子６ａ側（径方向内側）の回転方向の幅が反整流子６ａ側（径方向外側）の幅より小さく形成されたものとしてもよい。しかし、上記実施の形態の如く、全てのブラシをこの形状とすることで部品の共通化や誤組み付け防止が図れて最も好ましいが、ワイパモータとして適用した場合であっていずれかのブラシをこの形状とする場合には、一般に、使用頻度の低い高速用のブラシ４０のみをこの形状とすることが好ましい。

・上記実施の形態では、特に言及していないが、ブラシ３９〜４１の段差Ｄの形状を、抑制部３６ｆ〜３８ｆの傾斜面３６ｇ〜３８ｇに沿った形状としてもよい。このようにすると、例えば、ブラシ３９〜４１が摩耗してブラシ３９〜４１の段差Ｄが抑制部３６ｆ〜３８ｆ（傾斜面３６ｇ〜３８ｇ）と当接する際に面接触となり、ブラシ３９〜４１の姿勢を維持しながらブラシ３９〜４１の整流子６ａ側への飛び出しを良好に防止することができる。

・上記実施の形態では、車両用ワイパ装置の駆動源として用いられるワイパモータにモータ１を具体化したが、これに限定されず、他の装置に用いられるモータに具体化してもよい。

上記実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項４に記載のブラシホルダ装置において、前記ブラシの前記段差の形状を、前記抑制部の前記傾斜面に沿った形状としたことを特徴とするブラシホルダ装置。

同構成によれば、ブラシの段差の形状が抑制部の傾斜面に沿った形状とされるため、例えば、ブラシが摩耗してブラシの段差が抑制部（傾斜面）と当接する際に面接触となり、ブラシの姿勢を維持しながらブラシの整流子側への飛び出しを良好に防止することができる。

（ロ）請求項３に記載のブラシホルダ装置において、前記ブラシホルダ部材は、一対の前記側壁の下端からそれぞれ突出する固定片が前記ホルダベースを貫通して該ホルダベースの底面側で折り曲げられた状態とされることで固定されるものであって、一方の前記側壁の前記固定片と他方の前記側壁の前記固定片とは、径方向の異なる位置に形成されたことを特徴とするブラシホルダ装置。

同構成によれば、一方の側壁の固定片と他方の側壁の固定片とは、径方向の異なる位置に形成されるため、互いに径方向と直交する内側に折り曲げてもぶつかることが無く、その長さを長く（例えば、共に一対の側壁の間隔の半分より長く）することができる。よって、特に占有スペースを大きくすることなく、小さな占有スペースで、ブラシホルダ部材をホルダベースに良好に固定することができる。

（ハ）上記（ロ）に記載のブラシホルダ装置において、前記整流子の回転方向にある一方の前記側壁の前記固定片は、他方の前記側壁の前記固定片より多く形成されたことを特徴とするブラシホルダ装置。

同構成によれば、モータ回転時においてブラシが押し付けられる側である整流子の回転方向にある一方の側壁の固定片は、他方の側壁の固定片より多く形成されるため、モータ回転時にブラシを強固に支持することができる。

（ニ）上記（ロ）又は（ハ）に記載のブラシホルダ装置において、前記整流子の回転方向にある一方の前記側壁の前記固定片は、径方向の両端側にそれぞれ形成されたことを特徴とするブラシホルダ装置。

同構成によれば、モータ回転時においてブラシが押し付けられる側である整流子の回転方向にある一方の側壁の固定片は、径方向の両端側にそれぞれ形成されるため、モータ回転時にブラシを強固にバランス良く支持することができる。

（ホ）上記（ロ）に記載のブラシホルダ装置において、前記整流子の回転方向にある一方の前記側壁の前記固定片は、径方向の両端側にそれぞれ１つずつ形成され、他方の前記側壁の前記固定片は、径方向の中間部に１つのみ形成されたことを特徴とするブラシホルダ装置。

同構成によれば、モータ回転時においてブラシが押し付けられる側である整流子の回転方向にある一方の側壁の固定片は、径方向の両端側にそれぞれ１つずつ形成され、他方の側壁の固定片は、径方向の中間部に１つのみ形成されるため、モータ回転時にブラシを強固にバランス良く支持することができる。

６ａ…整流子、２２…ホルダベース、３６〜３８…ブラシホルダ部材、３６ａ〜３８ａ…一方の側壁、３６ｂ〜３８ｂ…他方の側壁、３６ｃ〜３８ｃ…上壁、３６ｆ〜３８ｆ…抑制部、３６ｇ〜３８ｇ…傾斜面、３９〜４１…ブラシ、Ａ＋ａ…幅の公差を含む最大許容値、Ａ＋ｄ…間隔の公差を含む最小許容値、Ｄ…段差、ＢＨ１〜ＢＨ３…ブラシホルダ部。

Claims (6)

1. ホルダベース上に立設される一対の側壁とそれら側壁の上端を繋ぐ上壁とによって形成される略四角筒状のブラシホルダ部と、
   前記ブラシホルダ部の内部に整流子の径方向に沿って移動可能に収容保持される低速用、高速用及び共通用のブラシと
   を備え、少なくとも１つのブラシが、前記整流子の回転方向にある一方の前記側壁と対向する側が前記整流子の径方向に沿って段差のない平面とされるとともに他方の前記側壁と対向する側は前記整流子の径方向に沿って段差を有することで、前記少なくとも１つのブラシの整流子側の回転方向の幅が反整流子側の回転方向の幅よりも小さく形成されたブラシホルダ装置であって、
   前記段差と対向する側の他方の前記側壁の整流子側には、前記ブラシの整流子側の回転方向の幅を許容して前記ブラシを加圧しない間隔を有するように前記一方の前記側壁側に向けて延びる抑制部が形成されたことを特徴とするブラシホルダ装置。
2. 請求項１に記載のブラシホルダ装置において、
   前記抑制部は、前記間隔の公差を含む最小許容値が前記ブラシの整流子側の回転方向の幅の公差を含む最大許容値よりも大きくなるよう形成されたことを特徴とするブラシホルダ装置。
3. 請求項１又は２に記載のブラシホルダ装置において、
   前記抑制部を含む前記一対の側壁及び前記上壁は、金属板材よりなり前記ホルダベースに固定されるブラシホルダ部材として構成されたことを特徴とするブラシホルダ装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブラシホルダ装置において、
   前記抑制部は、先端側に向かうほど整流子側に向かう傾斜面を有することを特徴とするブラシホルダ装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブラシホルダ装置を有することを特徴とするモータ。
6. 請求項５に記載のモータは、
   前記少なくとも１つのブラシは前記高速用のブラシを含み、
   前記低速用のブラシ又は高速用のブラシに択一的に電源が供給されて、ワイパを低速又は高速にて払拭駆動することを特徴とするワイパモータ。

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