JP5698003B2 - 電動モータ - Google Patents

Description

この発明は、電動モータに関するものである。

電動モータとして、例えば、有底筒状のヨークの内周面にマグネットを複数配置し、このマグネットよりも径方向内側にアーマチュアを回転自在に設けたブラシ付きの電動モータがある。アーマチュアは、回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアと、複数のセグメントが配設されたコンミテータとを有している。アーマチュアコアには、径方向外側に向かって延びる複数のティースが設けられ、これらティース間に軸方向に長いスロットが複数形成されている。このスロットから巻線が挿通され、各ティースに集中巻や分布巻にて巻線が巻装されている。

巻線は、コンミテータのセグメントに導通している。各セグメントは給電を行うためのブラシ（給電用ブラシ）に摺接しており、このブラシを介して巻線に電流が供給されるようになっている。巻線に電流が供給されると磁界が形成され、この磁界とマグネットとの間に生じる磁気的な吸引力や反発力によってアーマチュアが回転する。

ここで、ブラシを保持する構造として、例えば、略有底筒状のヨークと、コネクタ部が形成され前記ヨークを閉塞するように固定されるエンドブラケット（本願の「ブラシホルダ」に相当）とを備え、エンドブラケットに１対のブラシを保持させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

これら１対のブラシは、径方向に移動可能に保持されており、１対の給電用ブラシ間には、１対のねじりコイルばねが設けられている。１対のねじりコイルばねは、１対の給電ブラシの径方向における外側端部を押圧して、径方向外側から径方向内側に向かって付勢し、コンミテータのセグメントに１対の給電ブラシを摺接させている。

特開２００９−１１２０９５号公報

ところで、特許文献１における１対のブラシは、軸方向から見てアーマチュア軸を通る任意の直線を中心に線対称となるように配置されている。また、配置スペースの制約上、各ブラシ間に１対のねじりコイルばねが配置されている。
ここで、１対のねじりコイルばねにより、１対のブラシをそれぞれ同じように押圧する必要がある。このため、１対のねじりコイルばねを軸方向から見て線対称となるように形成し、１対のねじりコイルばねの押圧部の軸方向における高さを合わせて、径方向外側から径方向内側に向かって１対の給電用ブラシを押圧部により付勢している。（特許文献１の図３および図４参照）。

すなわち、特許文献１の１対のねじりコイルばねは、一方のねじりコイルばねと他方のねじりコイルばねとで、それぞれ異なった形状に形成されているため、部品の共通化ができずに高コストになるという問題がある。
また、一方のねじりコイルばねと他方のねじりコイルばねとでは、互いに形状が類似しているため、電動モータの組立工程における誤組が発生するおそれがある。

さらに、軸方向の向きが逆になるように、一方のねじりコイルばねと他方のねじりコイルばねとを、互い違いになるように配置することで、各ねじりコイルばねの形状を同一としつつ、軸方向から見て、１対のブラシを付勢する方向を線対称にすることができる。したがって、各ねじりコイルばねを互い違いに配置することで、線対称となるように配置された１対のブラシを、同一形状の一対のねじりコイルばねで押圧することができる。

しかし、各ねじりコイルばねを互い違いに配置すると、軸方向における押圧部の位置がずれる。したがって、１対のブラシの端部をそれぞれ同じように押圧することができなくなり、ブラシの磨耗が偏って電動モータの性能が低下する等の問題が発生するおそれがある。

そこで本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、低コストで誤組を防止でき、高性能な電動モータの提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る電動モータは、アーマチュアと同軸上に設けられたコンミテータに摺接して給電を行う少なくとも１対のブラシと、前記ブラシを出没自在に収納するブラシホルダと、前記ブラシホルダに、各前記ブラシを径方向外側から前記コンミテータに向かって付勢する少なくとも１対のねじりコイルばねと、を備え、前記ねじりコイルばねは、螺旋状に巻回された巻回部と、前記巻回部の一端側から延出し、各前記ブラシを付勢する押圧部と、前記巻回部の他端側から延出し、前記ブラシホルダに係止する係止部と、を有し、前記１対のブラシは、前記アーマチュアの軸心を通る任意の直線を中心に線対称に配置されている電動モータにおいて、軸方向における前記ブラシホルダは、前記１対のねじりコイルばねの取り付け高さを、それぞれ前記ねじりコイルばねの自由長に応じて変化させるように形成され、前記ブラシホルダには、前記１対のねじりコイルばねの前記巻回部を互いに異なる方向から挿入可能なばね挿入部が前記軸方向に沿って立設され、各ばね挿入部に、それぞれ前記１対のねじりコイルばねを互い違いとなるように挿入し、各前記ねじりコイルばねは、それぞれ前記押圧部により各前記ブラシを付勢していることを特徴としている。

また、本発明の請求項２に係る電動モータは、前記アーマチュアを回転自在に支持するヨークの内周面に、磁極数が４極のマグネットを設け、前記１対のブラシを、機械角で９０°周方向に間隔をあけて配置したことを特徴としている。

また、本発明の請求項３に係る電動モータは、前記ブラシホルダが、軸方向平面視で長円形状に形成され、短手方向で対向する１対の平坦壁と、長手方向両端に配置され前記１対の平坦壁に跨るように設けられた１対の弧状壁と、を有し、前記弧状壁の内側に、前記１対のブラシを配置したことを特徴としている。

本発明の電動モータによれば、軸方向における１対のねじりコイルばねの取り付け高さを変化させるように形成することで、各ねじりコイルばねを互い違いに配置しても、各ねじりコイルばねの各押圧部の高さを同一とすることができる。これにより、特許文献１のようにねじりコイルばねを線対称形状に形成することなく、同一形状のねじりコイルばねを互い違いに配置して、各ブラシの所定位置を同じように付勢することができる。すなわち、１対のねじりコイルばねの形状を共通化できるので、低コストな電動モータを提供することができる。
また、１対のねじりコイルばねの形状を共通化することにより、先行文献１のように１対のねじりコイルばねの形状が異なっている場合と比較して、組立工程におけるねじりコイルばねの誤組を抑制できる。
さらに、各ブラシの所定位置を同じように付勢することができるので、各ブラシの磨耗の偏りを防止できる。したがって、各ブラシの磨耗の偏りに起因する電動モータの性能低下を抑制し、耐久性に優れた高性能な電動モータを提供することができる。

減速機構付モータ装置の部分断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。 参考形態のブラシホルダユニットの斜視図である。 参考形態のブラシホルダユニットの平面図である。 図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 ブラシホルダユニットにより構成される電気回路の説明図である。 実施形態のブラシホルダユニットの斜視図である。 実施形態のブラシホルダユニットの平面図である。 図８におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

以下に、図１および図２を用いて電動モータ２およびこの電動モータ２を用いた減速機構付モータ装置１の説明をする。
図１および図２に示す電動モータ２を用いた減速機構付モータ装置１は、例えば車両のパワーウィンドウ、サンルーフ、電動シートおよびワイパ装置の少なくとも何れか１つの駆動用として用いられる。

電動モータ２は、ヨーク５の筒部５３内にアーマチュア６が回転自在に設けられ、筒部５３の開口縁５３ｂに形成されたブラシホルダ収納部９０に、ブラシ３０等を収納するブラシホルダユニット２０（図３参照）が内嵌固定されたものである。

ヨーク５は、例えば鉄等の金属からなる有底筒状の部材であり、深絞りによるプレス加工等により成型される。
ヨーク５の大部分を占める筒部５３は、軸方向平面視で中心軸Ｏを挟んで径方向で対向する１対の平坦部６１と、１対の平坦部６１を連結する弧状部６３と、により構成されている。
平坦部６１の離間距離は、筒部５３内に配置されるアーマチュア６の直径よりも若干広くなるように設定される。なお、平坦部６１の離間距離は、後述するブラシホルダ２２の平坦壁２２ａの離間距離に対応して設定される。

弧状部６３は、対向する平坦部６１に跨るように形成されており、対向する平坦部６１の周方向端部を接続している。弧状部６３の曲率中心は、軸方向平面視でアーマチュア６の回転中心（すなわち中心軸Ｏ）と同一となるように設定される。また、弧状部６３の内周面６３ａの曲率半径は、アーマチュア６の半径に後述のマグネット７の厚さを加えた寸法よりも若干大きくなるように設定される。

ヨーク５の筒部５３の内周面５３ａには、マグネット７が設けられている。マグネット７には、ネオジ焼結磁石およびネオジボンド磁石の希土類磁石や、フェライト磁石等が使用される。マグネット７は、軸方向平面視で略円弧形状に形成されている。
マグネット７の内周面の曲率半径は、アーマチュア６の半径よりも若干大きくなるように設定される。また、マグネット７の外周面の曲率半径は、筒部５３に形成された弧状部６３の内周面６３ａの曲率半径と略同一となるように設定される。また、マグネット７の軸方向の長さは、ヨーク５の筒部５３の軸方向の長さと略同一に設定される。

また、マグネット７は、筒部５３の弧状部６３側にマグネット７の外周面を向け、弧状部６３の内周面６３ａに４個固定されている。なお、マグネット７は、弧状部６３の内周面６３ａに接着材等により貼付される。
４個のマグネット７は、周方向に沿ってＮ極およびＳ極の磁極が交互になるように配置されている。そして、４個のマグネット７は、Ｎ極およびＳ極の磁極がそれぞれ対向するように配置されている。また、隣り合うマグネット７のピッチ角は、約９０°になるように設定されている。すなわち、電動モータ２は、２極対のモータを構成している。

ヨーク５の底壁５１の略中央には、中心軸Ｏに沿って外側に突出するボス１９が形成されている。ボス１９の内周面には、円環状の金属等からなる軸受１８が圧入固定されている。モータ回転軸３の一端側（図１における右側）は、軸受１８を介してヨーク５のボス１９に軸支されている。

また、ボス１９の底部には、スラストプレート５４が設けられている。スラストプレート５４は、スチールボール５５を介してモータ回転軸３のスラスト荷重を受けている。スチールボール５５は、モータ回転軸３とスラストプレート５４との間の摺動抵抗を減少するとともにモータ回転軸３の芯ズレを吸収している。

ヨーク５の筒部５３には、開口縁５３ｂ側（図１における左側）に、ブラシホルダ収納部９０が一体成形されている。ブラシホルダ収納部９０の周壁９０ａは、後述のブラシホルダユニット２０を収納するためのものである。ブラシホルダ収納部９０の周壁９０ａは、軸方向平面視で略長円形状に形成されており、径方向の一方向（図２における上下方向）が長手方向となり、径方向の他方向（図２における左右方向）が短手方向となっている。

ブラシホルダ収納部９０の周壁９０ａは、短手方向で対向する平坦面を有する１対の平坦部９１と、１対の平坦部９１に跨るように形成されており、長手方向において対向する平坦部９１の周方向端部を接続する１対の弧状部９２とを有している。
ブラシホルダ収納部９０の１対の平坦部９１および１対の弧状部９２は、後述するブラシホルダ２２の外形に対応して形成されている。すなわち、ブラシホルダ収納部９０の平坦部９１の離間距離は、ブラシホルダ２２の平坦壁２２ａの幅に対応して設定される。また、ブラシホルダ収納部９０の弧状部９２の内周面における曲率半径は、ブラシホルダ２２の弧状壁２２ｂの曲率半径に対応して設定される。

また、ブラシホルダ収納部９０側の周壁９０ａには、電動モータ２をウォームギヤ減速機構４に締結固定するための外フランジ部５２が設けられている。
外フランジ部５２は、ブラシホルダ収納部９０の長手方向に沿って長くなるように軸方向平面視略５角形状に形成され、かつ頂点となる部分が長手方向に位置するように形成されている。また、外フランジ部５２の短手方向の幅は、ブラシホルダ収納部９０に設けられた１対の平坦部９１の幅よりも若干大きくなるように設定されている。

また、外フランジ部５２の長手方向における一端側（図２における上側）には、頂点となる部分にボルト孔（不図示）が１つ形成されると共に、他端側（図２における下側）には各角部にそれぞれボルト孔（不図示）が形成されている。各ボルト孔には、ボルト４４が挿通される。

（アーマチュア）
ヨーク５の筒部５３内に回転自在に設けられたアーマチュア６は、モータ回転軸３に外嵌固定されたアーマチュアコア８と、アーマチュアコア８に巻装されたアーマチュアコイル（不図示）と、モータ回転軸３の他端側に配置されたコンミテータ１０とを備えている。アーマチュアコア８は、電磁鋼板等からなるリング状の板部材１１を軸方向に複数枚積層したものである。

図２に示すように、板部材１１の外周部には、軸方向平面視で略Ｔ字状に形成された１０個のティース１２が、周方向に沿って等間隔かつ放射状に配置されている。各ティース１２は、径方向に延出する巻胴部１２ａと、巻胴部１２ａの先端に設けられ周方向に張り出した外周部１２ｂとで構成されている。

アーマチュアコア８の外周には、軸方向に沿って延在する溝状のスロット１３が形成されている。スロット１３は、モータ回転軸３に複数枚の板部材１１を外嵌固定することにより形成され、隣接するティース１２の外周部１２ｂ間に形成される。前述のとおりティース数が１０個であるため、ティース１２間のスロット１３も１０スロット形成される。また、ティース１２が周方向に沿って等間隔に配置されているため、各スロット１３も周方向に沿って等間隔に複数形成される。

各スロット１３間には、樹脂等の絶縁材料からなるインシュレータ（不図示）が設けられている。そして、ティース１２の巻胴部１２ａに、インシュレータを介して巻線（不図示）が巻装される。これにより、アーマチュアコア８の外周に、複数のアーマチュアコイル（不図示）が形成される。

モータ回転軸３の他端側（図１における左側）に外嵌固定されるコンミテータ１０の外周面には、導電材で形成されたセグメント１５が１０枚取り付けられている。
セグメント１５は、軸線方向に長い板状の金属片により形成されている。そして、セグメント１５は、互いに離間して絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。したがって、電動モータ２は、マグネット７が４個、スロット１３が１０スロット、セグメント１５が１０枚の、４極１０スロット１０セグメントで構成された直流モータとなっている。

各セグメント１５のアーマチュアコア８側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ（不図示）が一体成形されている。ライザには、アーマチュアコイルの巻線が掛け回わされ、巻線は例えばヒュージングによりライザに固定されている。これにより、セグメント１５と、これに対応するアーマチュアコイルとが導通される。

セグメント１５には、このセグメント１５に電力を供給するためのブラシ３０（図３参照）が摺接されている。ここでブラシ３０は、ブラシホルダ収納部９０の周壁９０ａに収納されているブラシホルダ２２に設けられている。

次に、参考形態におけるブラシホルダユニット２０について図を用いて説明する。
図３は、参考形態におけるブラシホルダユニット２０の斜視図、図４は、参考形態におけるブラシホルダユニット２０の平面図、図５は、図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

ブラシホルダユニット２０は、本体部分を構成するブラシホルダ２２と、ブラシホルダ２２を貫通するターミナル３２と、ブラシ３０を付勢するねじりコイルばね２１と、ブラシホルダユニット２０上の各部品（図６参照）を電気的に接続するジャンパ線３３（図５参照）、および各リード線３４（３４ａ〜３４ｆ）と、外部電源から供給される電流のノイズを抑制するコンデンサ２６およびチョークコイル２７と、過電流から電動モータ２を保護する熱保護素子３５と、により構成されている。

（ブラシ）
ブラシホルダユニット２０に収納されるブラシ３０は、略直方体形状をしたカーボン等の導電性材料からなる、略直方体形状に形成された部材である。ブラシ３０は、ブラシホルダ２２に２個設けられており、一方が陽極ブラシ、他方が陰極ブラシとなっている。
ブラシ３０の長手方向における外径側端面３０ａは、平坦に形成されており、後述するねじりコイルばね２１の押圧部２１ａが当接する。そして、ブラシ３０は、ねじりコイルばね２１によって内径側に押圧され、セグメント１５に摺接している。

また、ブラシ３０からは、軸方向に沿ってピグテール３６が延出している。ピグテール３６は銅等からなる撚線である。ピグテール３６の一端側は、例えばハンダ等によりブラシ３０に接続されている。また、ピグテール３６の他端側は、例えばハンダ等により後述するチョークコイル２７に接続されている。

（ねじりコイルばね）
ブラシ３０を押圧する一対のねじりコイルばね２１は、鋼等の線状の金属部材により形成されており、市販品を用いることができる。一対のねじりコイルばね２１は、同一のものが使用される。
ねじりコイルばね２１は、螺旋状に巻回された巻回部２１ｃと、巻回部２１ｃの一端側から延出し、ブラシ３０を付勢する押圧部２１ａと、巻回部２１ｃの他端側から延出し、ブラシホルダ２２に係止する係止部と、を有している。

ねじりコイルばね２１は、後述するブラシホルダ２２に形成されたばね挿入部２３に巻回部２１ｃを挿入することにより、ブラシホルダ２２に装着される。
また、押圧部２１ａの先端は、内径側に湾曲して形成されている。押圧部２１ａの先端の湾曲部分がブラシ３０の外径側端面３０ａに当接して、ねじりコイルばね２１の付勢力によりブラシ３０を内径側に押圧している。

（ブラシホルダ）
ブラシホルダ２２は、軸方向平面視で略長円形状に形成された、樹脂等からなる部材である。ブラシホルダ２２は、短手方向で対向した平坦面を有する１対の平坦壁２２ａと、長手方向両端に配置され、１対の平坦壁２２ａに跨るように設けられた１対の弧状壁２２ｂとを有している。１対の平坦壁２２ａと、１対の弧状壁２２ｂとにより囲まれた領域に、ブラシ３０、ターミナル３２、ジャンパ線３３、各リード線３４、コンデンサ２６、チョークコイル２７、および熱保護素子３５を配置している。

ブラシホルダ２２の略中央には、ブラシホルダ２２を貫通する貫通孔２２ｃが形成されており、モータ回転軸３を軸支する軸受部となっている。貫通孔２２ｃには、滑り軸受４０が圧入されている。すべり軸受４０は、外形が略球形状をしており、貫通孔２２ｃに組み付けられた状態で傾動する。したがって、すべり軸受４０が傾動することにより、モータ回転軸３が軸ずれした場合でも、摺動抵抗により発生する負荷を最小限に抑制し、モータ回転軸３が効率よく回転できるようにしている。

また、ブラシホルダ２２には、貫通孔２２ｃよりも弧状壁２２ｂ側（図４における上側）であって、軸方向平面視で中心軸Ｏを通り長手方向に沿った直線Ｌ（図４参照）を挟んで両側に、ターミナル３２が設けられている。ターミナル３２は、銅等の金属からなる部材であり、外部電源と電気的に接続される。

ブラシホルダ２２の長手方向における弧状壁２２ｂの内側には、１対のブラシ３０を収納する１対のホルダ部３１が設けられている。１対のホルダ部３１は、機械角で９０°周方向に間隔を空けた状態で、なおかつ直線Ｌ（図４参照）を中心に、線対称になるように形成されている。
１対のホルダ部３１は、ブラシ３０に対応した形状でブラシ３０を覆うように、略直方体形状に形成されている。ホルダ部３１は、長手方向が電動モータ２の径方向に沿うように形成されており、径方向における両端が開口している。また、ホルダ部３１は略直方体の箱状に形成されており、ホルダ部３１の内部に、径方向に沿ってブラシ３０が収納される。

そして、１対のホルダ部３１内には、一対のブラシ３０が機械角で９０°周方向に間隔を空けた状態で、ブラシ３０の長手方向が電動モータ２の径方向に沿うように配置される。すなわち、一対のブラシ３０は、１対のホルダ部３１によって、直線Ｌ（図４参照）を中心に、線対称になるように配置される。

ホルダ部３１のヨーク側（図３における上側）の壁部には、第１スリット３１ｃが形成されている。第１スリット３１ｃは、ホルダ部３１の長手方向に沿うように形成されている。第１スリット３１ｃを介して、ピグテール３６がホルダ部３１の外側に延出されている。

また、ホルダ部３１の内径側面には、軸方向における略中央に、第２スリット３１ｄが形成されている。第２スリット３１ｄは、ホルダ部３１の長手方向に沿うように形成されている。第２スリット３１ｄには、ねじりコイルばね２１の押圧部２１ａが配置され、ブラシ３０を内径側に押圧している。

また、ホルダ部３１の内径側面には、長手方向に沿うように支持壁２４が形成されている。ねじりコイルばね２１の係止部２１ｂは、支持壁２４を押圧した状態で、ねじりコイルばね２１の付勢力により係止される。
さらに、ホルダ部３１の外径側開口部３１ａ近傍には、径方向視略Ｌ字形状のフック２５が形成されている。フック２５にねじりコイルばね２１の押圧部２１ａを係合し、ブラシ３０の外径側端面３０ａを押圧部２１ａで内径側に向かって押圧している。

また、ホルダ部３１の内径側開口部３１ｂからは、ねじりコイルばね２１により押圧されたブラシ３０の内径側端面が突出し、セグメント１５に摺接している。このように、ホルダ部３１には、ブラシ３０の内径側端面が径方向に沿って出没自在に収納されている。

（ねじりコイルばね取付部）
ホルダ部３１の内径側には、ねじりコイルばね取付部６５が設けられている。ねじりコイルばね取付部６５は、ねじりコイルばね２１が挿入される一対のばね挿入部２３（第１ばね挿入部２３ａおよび第２ばね挿入部２３ｂ）と、挿入されたねじりコイルばね２１の端部が当接する台座部６６（第１台座部６６ａおよび第２台座部６６ｂ）とにより構成されている。

一対のばね挿入部２３は、軸方向に沿うようにブラシホルダ２２からヨーク５側（図５における上側）に向かって立設されている。一対のばね挿入部２３は、直線Ｌを挟んで一方側（図４における右側）に立設された第１ばね挿入部２３ａと、直線Ｌを挟んで他方側（図４における左側）に立設された第２ばね挿入部２３ｂと、により構成されている。

一対のばね挿入部２３は、ともにブラシホルダ２２側からヨーク５側（図５における下側から上側）に向かって、先端側が細くなる先細り形状に形成されている。ばね挿入部２３の基端側の最大外径は、ねじりコイルばね２１の巻回部２１ｃの内径よりも若干小径となるように設定されている。また、ばね挿入部２３の軸方向の長さは、ねじりコイルばね２１の軸方向の長さよりも十分長くなるように設定される。

第１ばね挿入部２３ａの基端側には、第１台座部６６ａが設けられている。第１台座部６６ａは、ブラシホルダ２２の底部の一般面Ｍ（図５参照）よりも高くなるように形成されている。具体的には、第１台座部６６ａの表面の高さが、ブラシホルダ２２の底部の一般面Ｍよりも高く、なおかつホルダ部３１の内径側に形成された第２スリット３１ｄと略同一の高さとなるように設定される。また、軸方向からみたときの第１台座部６６ａの形成領域は、ねじりコイルばね２１の巻回部２１ｃの外形よりも十分大きくなるように形成される。

第２ばね挿入部２３ｂの基端側には、第２台座部６６ｂが設けられている。第２台座部６６ｂは、ブラシホルダ２２の底部の一般面Ｍよりも低くなるように形成されている。具体的には、第２台座部６６ｂの表面に、ねじりコイルばね２１の軸方向における長さを加えた高さが、ホルダ部３１の内径側に形成された第２スリット３１ｄと略同一の高さとなるように設定される。また、第１台座部６６ａと同様に、軸方向からみたときの第２台座部６６ｂの形成領域は、ねじりコイルばね２１の巻回部２１ｃの外形よりも十分大きくなるように形成される。

ブラシ３０を挟んでねじりコイルばね２１と反対側であって、ブラシホルダ２２の平坦壁２２ａの内側には、チョークコイル２７が配置されている。チョークコイル２７は、フェライト等の磁性材料に銅線を巻きつけたものである。
チョークコイル２７の一端側は、ブラシ３０のピグテール３６に接続されている。また、チョークコイル２７の他端側は、リード線３４やジャンパ線３３等を介して、外部電源を供給するターミナル３２と接続されている。すなわち、図６の電気回路図に示すように、チョークコイル２７は、ブラシ３０と直列接続されている。

中心軸Ｏ（モータ回転軸３）を挟んで上述したブラシ３０の反対側には、電気回路３９を保護するための熱保護素子３５が配置されている。熱保護素子３５は、略長方形状をした平板状の部材である。熱保護素子３５は、ブラシホルダ２２に軸方向平面視で略Ｕ字形状に形成された熱保護素子保持部３８により挟持され、軸方向に沿って立設された状態で保持されている。熱保護素子３５としては、例えばＰＴＣサーミスタ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）が採用される。なお、熱保護素子３５として、ＰＴＣサーミスタに換えて、バイメタルからなるサーキットブレーカや過電流により溶断するヒューズ等を採用してもよい。

また、熱保護素子３５を挟んで中心軸Ｏ（モータ回転軸３）の反対側には、雑防素子としてコンデンサ２６が配置されている。コンデンサ２６は、ブラシホルダユニット２０に構成されている電気回路３９（図６参照）に電流の高周波成分が流れるのを阻止している。コンデンサ２６は２個設けられており、リード線３４ｅ，３４ｆによってブラシ３０に接続されている。

図６は、電気回路３９の説明図である。
ブラシホルダユニット２０上では、ブラシ３０、チョークコイル２７、熱保護素子３５、およびコンデンサ２６が電気的に接続されることにより、図６に示す電気回路３９が構成されている。
ブラシ３０とチョークコイル２７とは、リード線３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを介して直列接続されている。一方側（図４における右側）のチョークコイル２７と熱保護素子３５とは、ジャンパ線３３を介して直列接続されている。コンデンサ２６は、リード線３４ｅ，３４ｆを介してチョークコイル２７と並列接続されており、チョークコイル２７とともに、いわゆるローパスフィルタを構成している。

上述のように構成されたブラシホルダユニット２０は、ヨーク５に形成されたブラシホルダ収納部９０に収納される。ブラシホルダユニット２０は、ブラシホルダ収納部９０の平坦部９１がブラシホルダ２２の平坦壁２２ａと接し、ブラシホルダ収納部９０の弧状部９２がブラシホルダ２２の弧状壁２２ｂと接した状態で、ブラシホルダ収納部９０をカシメ等することで嵌合される。

また、上述のように形成された電動モータ２は、ヨーク５の外フランジ部５２に形成されたボルト孔にボルト４４を挿通し、ウォームギヤ減速機構４に螺合することで固定される。
ウォームギヤ減速機構４には、ウォーム軸４５およびウォームホイール４６を収納するギヤハウジング４３が設けられている。

ギヤハウジング４３に形成されたウォーム軸収容部４７には、ウォーム軸４５が収容されている。ウォーム軸４５は、電動モータ２のモータ回転軸３の他端側（図１における左側）に、カップリング等のジョイント部材８８を介して連結されている。

ウォーム軸４５は、モータ回転軸３と同軸上に設けられている。また、ウォーム軸４５の他端側は、ウォーム軸収容部４７に設けられた軸受４１によって回転自在に支持されている。なお、ウォーム軸４５の他端側（図１における左側）には、モータ回転軸３と同様にスラストプレート５８およびスチールボール５７が設けられ、ウォーム軸４５のスラスト荷重を受けている。

ウォーム軸４５に噛合されるウォームホイール４６には、出力軸４８が設けられている。出力軸４８は、ウォームホイール４６とともに回転可能に連結されており、電動モータ２のモータ回転軸３の直交方向に沿うように設けられている。そして、出力軸４８が回転することにより、車両のパワーウィンドウやサンルーフ、電動シート、ワイパ装置等の電装品を動作させる。

（作用）
次に、上述したブラシホルダ２２におけるねじりコイルばね取付部６５の作用について説明する。ねじりコイルばね取付部６５には、１対のねじりコイルばね２１を装着している。
第１ばね挿入部２３ａには、押圧部２１ａが形成された側からねじりコイルばね２１を挿入して装着している。したがって、第１ばね挿入部２３ａの先端側（図５における上側）に係止部２１ｂが配置され、第１ばね挿入部２３ａの基端側（図５における下側）に押圧部２１ａが配置される。そして、第１台座部６６ａに、ねじりコイルばね２１の押圧部２１ａ側の端部が当接した状態で、ねじりコイルばね２１が配置される。

ここで、前述のとおり第１台座部６６ａの表面の高さが、第２スリット３１ｄと略同一の高さとなるように設定されている。したがって、第１ばね挿入部２３ａの基端側に配置された押圧部２１ａは、第２スリット３１ｄからホルダ部３１の内径側に入り込んで、ブラシ３０の外径側端面３０ａにおける中央付近を押圧する。

また、第２ばね挿入部２３ｂには、係止部２１ｂが形成された側からねじりコイルばね２１を挿入して装着している。したがって、第２ばね挿入部２３ｂの先端側に押圧部２１ａが配置され、第２ばね挿入部２３ｂの基端側（図５における下側）に係止部２１ｂが配置される。そして、第１台座部６６ａに、ねじりコイルばね２１の押圧部２１ａ側の端部が当接した状態で、ねじりコイルばね２１が配置される。

すなわち、第１ばね挿入部２３ａに装着されたねじりコイルばね２１と、第２ばね挿入部２３ｂに装着されたねじりコイルばね２１とは、それぞれ装着の方向が互い違いになるように配置されている。

ここで、前述のとおり第２台座部６６ｂの表面の高さは、第１台座部６６ａの表面の高さよりも低くなるように設定されている。そして、第２台座部６６ｂの表面の高さに、ねじりコイルばね２１の軸方向における長さを加えた高さが、第２スリット３１ｄと略同一の高さとなるように設定されている。したがって、第２ばね挿入部２３ｂの先端側に配置された押圧部２１ａは、第２スリット３１ｄに入り込んで、ブラシ３０の外径側端面３０ａにおける中央付近を押圧する。

参考形態の電動モータ２によれば、軸方向における１対のねじりコイルばね２１が取り付けられる第１台座部６６ａおよび第２台座部６６ｂの高さを変化させるように形成することで、各ねじりコイルばね２１を互い違いに配置しても各ねじりコイルばね２１の各押圧部２１ａの高さを同一とすることができる。これにより、特許文献１のようにねじりコイルばね２１を線対称形状に形成することなく、同一形状のねじりコイルばね２１を互い違いに配置して、各ブラシ３０の所定位置を同じように付勢することができる。すなわち、１対のねじりコイルばね２１の形状を共通化できるので、低コストな電動モータ２を提供することができる。
また、１対のねじりコイルばね２１の形状を共通化することにより、１対のねじりコイルばね２１の形状が異なっている場合と比較して、組立工程におけるねじりコイルばね２１の誤組を抑制できる。
さらに、各ブラシ３０の外径側端面３０ａにおける中央付近を同じように付勢することができるので、各ブラシ３０の磨耗の偏りを防止できる。したがって、各ブラシ３０の磨耗の偏りに起因する電動モータ２の性能低下を抑制し、耐久性に優れた高性能な電動モータ２を提供することができる。

また、第１ばね挿入部２３ａおよび第２ばね挿入部２３ｂは、ブラシホルダ２２からヨーク５側に向かって同一方向に立設されているので、ねじりコイルばね２１の巻回部２１ｃを同一方向から挿入できる。したがって、ねじりコイルばね２１を効率よく組み付けることができる。

また、参考形態の電動モータ２によれば、ブラシホルダ２２が軸方向平面視で長円形状に形成されているので、ブラシホルダ２２を軸方向平面視で円形状に形成する場合よりも、電動モータ２の小型化および薄型化ができる。

（実施形態）
次に、実施形態について、図７から図９を用いて説明する。参考形態では、第１ばね挿入部２３ａおよび第２ばね挿入部２３ｂは、ブラシホルダ２２からヨーク５側に向かって同一方向に立設されており、ねじりコイルばね２１の巻回部２１ｃを同一方向から挿入し、各ねじりコイルばね２１を互い違いに配置していた。
しかし、実施形態では、第１ばね挿入部２３ａおよび第２ばね挿入部２３ｂは、互いに異なる方向に向かって立設されている点で、参考形態のブラシホルダ２２とは異なっている。なお、参考形態と同様の構成部分については、詳細な説明を省略する。

（実施形態のねじりコイルばね取付部）
ホルダ部３１の内径側には、ねじりコイルばね取付部６５が設けられている。ねじりコイルばね取付部６５は、ねじりコイルばね２１が挿入される一対のばね挿入部２３（第１ばね挿入部２３ａおよび第２ばね挿入部２３ｂ）と、挿入されたねじりコイルばね２１の端部が当接する台座部６６（第１台座部６６ａおよび第２台座部６６ｂ）とにより構成されている。

第１ばね挿入部２３ａは、直線Ｌを挟んで一方側（図８における右側）に設けられており、ブラシホルダ２２側からヨーク５側（図９における下側から上側）に向かって、先端側が細くなる先細り形状に形成されている。また、第１ばね挿入部２３ａの基端側には第１台座部６６ａが設けられている。本実施形態の第１ばね挿入部２３ａおよび第１台座部６６ａは、参考形態の第１ばね挿入部２３ａおよび第１台座部６６ａと同一であるため、詳細な説明を省略する。

一方、第２ばね挿入部２３ｂは、直線Ｌを挟んで一方側（図８における左側）に設けられており、ブラシホルダ２２側からウォームギヤ減速機構４側（図９における上側から下側）に向かって立設されている。すなわち、第２ばね挿入部２３ｂは、第１ばね挿入部２３ａとは互い違いとなるように、第１ばね挿入部２３ａとは逆方向に向かって立設されている。第２ばね挿入部２３ｂは、ブラシホルダ２２側からウォームギヤ減速機構４側（図９における上側から下側）に向かって、先端側が細くなる先細り形状に形成されている。

また、第２ばね挿入部２３ｂの基端側（図９における上側）には、第２台座部６６ｂが設けられている。第２台座部６６ｂは、ホルダ部３１と一体的に形成されており、ホルダ部３１のヨーク５側（図９における上側）の面と、第２台座部６６ｂのヨーク５側の面とは、面一となるように形成されている。また、第２台座部６６ｂの表面の高さは、ホルダ部３１の内径側に形成された第２スリット３１ｄと略同一の高さとなるように設定されている。

（実施形態の作用）
次に、上述した実施形態のブラシホルダ２２の作用について説明する。
ねじりコイルばね取付部６５に、１対のねじりコイルばね２１が装着されている。
本実施形態では、参考形態と同様に、ヨーク５側（図９における上側）から、第１ばね挿入部２３ａにねじりコイルばね２１を挿入している。このとき、押圧部２１ａが形成された側から、第１ばね挿入部２３ａにねじりコイルばね２１を挿入している。したがって、第１ばね挿入部２３ａの先端側（図９における上側）に係止部２１ｂが配置され、第１ばね挿入部２３ａの基端側（図９における下側）に押圧部２１ａが配置される。そして、第１台座部６６ａに、ねじりコイルばね２１の押圧部２１ａ側の端部が当接した状態で、ねじりコイルばね２１が配置される。

ここで、参考形態と同様に、第１台座部６６ａの表面の高さが、第２スリット３１ｄと略同一の高さとなるように設定されている。したがって、第１ばね挿入部２３ａの基端側に配置された押圧部２１ａは、第２スリット３１ｄからホルダ部３１の内径側に入り込んで、ブラシ３０の外径側端面３０ａにおける中央付近を押圧する。

これに対して、第２ばね挿入部２３ｂにおいては、ウォームギヤ減速機構４側（図９における下側）から、第２ばね挿入部２３ｂにねじりコイルばね２１を挿入している。このとき、押圧部２１ａが形成された側から、第２ばね挿入部２３ｂにねじりコイルばね２１を挿入している。したがって、第２ばね挿入部２３ｂの先端側（図９における下側）に係止部２１ｂが配置され、第１ばね挿入部２３ａの基端側（図９における上側）に押圧部２１ａが配置される。すなわち、第１ばね挿入部２３ａに装着されたねじりコイルばね２１と、第２ばね挿入部２３ｂに装着されたねじりコイルばね２１とは、それぞれ装着の方向が互い違いになるように配置されている。
そして、第２台座部６６ｂに、ねじりコイルばね２１の押圧部２１ａ側の端部が当接した状態で、ねじりコイルばね２１が配置される。

ここで、前述のとおり第２台座部６６ｂの表面は、第２スリット３１ｄと略同一の高さとなるように設定されている。したがって、第２ばね挿入部２３ｂの基端側に配置された押圧部２１ａは、第２スリット３１ｄに入り込んで、ブラシ３０の外径側端面３０ａにおける中央付近を押圧する。

（効果）
本実施形態の電動モータ２によれば、第１ばね挿入部２３ａおよび第２ばね挿入部２３ｂは、互い違いとなるように立設されているので、ねじりコイルばね２１の挿入方向を、第１ばね挿入部２３ａと第２ばね挿入部２３ｂとで互い違いとすることができる。これにより、第１ばね挿入部２３ａおよび第２ばね挿入部２３ｂに対して、共にねじりコイルばね２１の押圧部２１ａが形成された側からねじりコイルばね２１を挿入するので、参考形態の効果に加え、誤組をさらに抑制できるという効果が期待できる。

なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
本実施形態では、電動モータ２にウォームギヤ減速機構４を連結した場合について説明した。しかしながら、電動モータ２の連結先はウォームギヤ減速機構４に限られるものではなく、電動モータ２をウォームギヤ減速機構４以外のアクチュエータ機構や、他の外部機器に連結するようにしてもよい。

本実施形態では、減速機構付モータ装置１（駆動装置）が、例えば車両のパワーウィンドウ、サンルーフ、電動シートおよびワイパ装置の少なくとも何れか１つの駆動用として用いられる場合について説明した。しかしながら、減速機構付モータ装置１の用途はこれらに限られるものではなく、例えば車両の電動パワーステアリングや車両以外の電装品など、さまざまな装置に適用することが可能である。

本実施形態では、ヨーク５の筒部５３に１対の平坦部６１を形成し、ブラシホルダ２２の短手方向に配置することで、電動モータ２の小型化および薄型化をしていた。しかし、ヨーク５の筒部５３に、短手方向の平坦部６１に加えて長手方向にも平坦部を形成することにより、長手方向に弧状部６３を形成した場合よりも筒部５３の小型化ができる。

２ 電動モータ
６ アーマチュア
７ マグネット
１０ コンミテータ
２１ ねじりコイルばね
２１ａ 押圧部
２１ｂ 係止部
２１ｃ 巻回部
２２ ブラシホルダ
２２ａ 平坦壁
２２ｂ 弧状壁
２３ ばね挿入部
３０ ブラシ

Claims (3)

1. アーマチュアと同軸上に設けられたコンミテータに摺接して給電を行う少なくとも１対のブラシと、
   前記ブラシを出没自在に収納するブラシホルダと、
   前記ブラシホルダに、各前記ブラシを径方向外側から前記コンミテータに向かって付勢する少なくとも１対のねじりコイルばねと、
   を備え、
   前記ねじりコイルばねは、
   螺旋状に巻回された巻回部と、
   前記巻回部の一端側から延出し、各前記ブラシを付勢する押圧部と、
   前記巻回部の他端側から延出し、前記ブラシホルダに係止する係止部と、を有し、
   前記１対のブラシは、前記アーマチュアの軸心を通る任意の直線を中心に線対称に配置されている電動モータにおいて、
   前記ブラシホルダは、軸方向における前記１対のねじりコイルばねの取り付け高さを、それぞれ前記ねじりコイルばねの自由長に応じて変化させるように形成され、
   前記ブラシホルダには、前記１対のねじりコイルばねの前記巻回部を互いに異なる方向から挿入可能なばね挿入部が前記軸方向に沿って立設され、
   各ばね挿入部に、それぞれ前記１対のねじりコイルばねを互い違いとなるように挿入し、
   各前記ねじりコイルばねは、それぞれ前記押圧部により各前記ブラシを付勢していることを特徴とする電動モータ。
2. 前記アーマチュアを回転自在に支持するヨークの内周面に、磁極数が４極のマグネットを設け、
   前記１対のブラシを、機械角で９０°周方向に間隔をあけて配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
3. 前記ブラシホルダは、軸方向平面視で長円形状に形成され、
   短手方向で対向する１対の平坦壁と、
   長手方向両端に配置され前記１対の平坦壁に跨るように設けられた１対の弧状壁と、を有し、
   前記弧状壁の内側に、前記１対のブラシを配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の電動モータ。

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