(57)【要約】【課題】車ブラシの飛び出しを抑制しつつ、ブラシの取付作業性を向上すること。【解決手段】電動機（１）は、回転可能なシャフト（３）と、シャフトを回転可能に支持するケース部材（２）と、シャフトの電位をアースに落とすブラシユニット（４）と、を備える。ブラシユニットは、シャフトに対して摺接可能であり、電気的にアースに接続されるブラシ（４０）と、ブラシを収容し、ケース部材に取り付けられるブラシホルダ（４１）と、ブラシホルダ内に設けられ、一端がブラシホルダに接続されると共に他端がブラシに接続され、ブラシをシャフト側に付勢するスプリング（４６）と、を有する。ブラシは、規制部材（５）によってブラシホルダからシャフトに向かって飛び出すことを規制される。ケース部材には、規制部材の一部分が係合してブラシユニットの位置決めをする位置決め部（２３ａ）が形成される。【選択図】図２
2020202608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なシャフトと、
前記シャフトを回転可能に支持するケース部材と、
前記シャフトの電位をアースに落とすブラシユニットと、を備え、
前記ブラシユニットは、
前記シャフトに対して摺接可能であり、電気的にアースに接続されるブラシと、
前記ブラシを収容し、前記ケース部材に取り付けられるブラシホルダと、
前記ブラシホルダ内に設けられ、一端が前記ブラシホルダに接続されると共に他端が前記ブラシに接続され、前記ブラシを前記シャフト側に付勢する付勢部材と、を有し、
前記ブラシは、規制部材によって前記ブラシホルダから前記シャフトに向かって飛び出すことを規制され、
前記ケース部材には、前記規制部材の一部分が係合して前記ブラシユニットの位置決めをする位置決め部が形成されることを特徴とする回転機。
【請求項２】
前記ブラシには、前記規制部材が係合可能な被係合部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転機。
【請求項３】
前記被係合部は、前記シャフトに対する摺接箇所よりも径方向外側に形成されることを特徴とする請求項２に記載の回転機。
【請求項４】
前記ブラシホルダは、前記ブラシの先端が突出可能な開口部を有し、
前記シャフトに摺接する前記ブラシの先端は、前記開口部よりも前記ブラシホルダの内側で前記規制部材により移動が規制されることを特徴とする請求項１に記載の回転機。
【請求項５】
前記付勢部材は、前記ブラシに対する付勢を前記規制部材で規制されることを特徴とする請求項１に記載の回転機。
【請求項６】
シャフトを回転可能に支持するケース部材を備えた回転機に設けられるブラシユニットであって、
前記シャフトに対して摺接可能であり、電気的にアースに接続されるブラシと、
前記ブラシを収容し、前記ケース部材に取り付けられるブラシホルダと、
前記ブラシホルダ内に設けられ、一端が前記ブラシホルダに接続されると共に他端が前記ブラシに接続され、前記ブラシを前記シャフト側に付勢する付勢部材と、を有し、
前記ブラシは、規制部材によって前記ブラシホルダから前記シャフトに向かって飛び出すことを規制され、
前記ケース部材には、前記規制部材の一部分が係合して前記ブラシユニットの位置決めをする位置決め部が形成されることを特徴とするブラシユニット。
【請求項７】
前記規制部材は、
前記ブラシユニットに係合する第１係合部と
前記位置決め部に係合する第２係合部と、を有することを特徴とする請求項６に記載のブラシユニット。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載のブラシユニットを前記回転機に取り付けるブラシユニットの取付方法であって、
前記規制部材で前記ブラシホルダに対する前記ブラシの飛び出しを規制した状態で前記ブラシユニットを前記ケース部材に配置し、前記規制部材の一部分を前記位置決め部に係合させる配置工程と、
前記ブラシユニットを前記ケース部材に固定する固定工程と、
前記規制部材を前記ブラシユニットから取り外して前記ブラシを前記シャフトに接触させる取り外し工程と、を備えることを特徴とするブラシユニットの取付方法。
【請求項９】
前記配置工程又は前記固定工程において、前記規制部材は、前記ブラシユニットを覆うように前記ケース部材に取り付けられるカバー部材に干渉するように前記ケース部材から突出していることを特徴とする請求項８に記載のブラシユニットの取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機、ブラシユニット及びブラシユニットの取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行用の駆動源としてモータを備えた電動車両は、モータを制御するインバータを発生源とする高周波ノイズ（「ラジオノイズ」ともいう。）が、モータ駆動系をアンテナとして外部へ放射されることにより、ラジオ受信等に悪影響を及ぼすことが知られている。
【０００３】
例えば、以下に示す特許文献１では、モータシャフトから駆動輪までの間に介装されるギヤ減速機構のギヤケース端面（ケース要素）にブラシ接点を取り付けている。ブラシ接点の一端はアース接続され、他端がギヤ減速機構のシャフト側面（軸要素）に摺接する。これにより、上記の高周波ノイズが低減される。
【０００４】
ブラシ接点は、シャフト側の端部が開口されたブラシホルダに収容されている。ブラシ接点は、ブラシホルダとの間に設けられるスプリングの付勢力により、シャフト側面に対する接触状態が維持される。
【０００５】
また、特許文献１では、ブラシホルダの開口を塞いでブラシ接点を覆う保護カバーが設けられている。これにより、ブラシ接点をギヤケースに取り付ける際に、ブラシ接点の摺接部分に手が触れて抵抗値が変化することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５５７３６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１では、ブラシホルダとシャフトとの間に所定のスペースを確保する必要がある。具体的には、ブラシホルダとシャフトとの間に保護カバーを配置するためのスペースと、保護カバーとシャフトが接触することを避けるためのスペースとを確保する必要がある。
【０００８】
しかしながら、ギヤケースの直径に制約がある等、ギヤケースの軸方向端面に保護カバーを配置するスペースを十分に確保できないことも想定される。この場合、保護カバーとシャフトとが干渉してしまうおそれがある。この結果、ブラシホルダをギヤケースに取り付ける作業や、ギヤケースに取り付けたブラシホルダから保護カバーを取り外す作業が困難になる可能性がある。
【０００９】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、ブラシの飛び出しを抑制しつつ、ブラシの取付作業性を向上することができる回転機、ブラシユニット及びブラシユニットの取付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様の回転機は、回転可能なシャフトと、前記シャフトを回転可能に支持するケース部材と、前記シャフトの電位をアースに落とすブラシユニットと、を備え、前記ブラシユニットは、前記シャフトに対して摺接可能であり、電気的にアースに接続されるブラシと、前記ブラシを収容し、前記ケース部材に取り付けられるブラシホルダと、前記ブラシホルダ内に設けられ、一端が前記ブラシホルダに接続されると共に他端が前記ブラシに接続され、前記ブラシを前記シャフト側に付勢する付勢部材と、を有し、前記ブラシは、規制部材によって前記ブラシホルダから前記シャフトに向かって飛び出すことを規制され、前記ケース部材には、前記規制部材の一部分が係合して前記ブラシユニットの位置決めをする位置決め部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様のブラシユニットは、シャフトを回転可能に支持するケース部材を備えた回転機に設けられるブラシユニットであって、前記シャフトに対して摺接可能であり、電気的にアースに接続されるブラシと、前記ブラシを収容し、前記ケース部材に取り付けられるブラシホルダと、前記ブラシホルダ内に設けられ、一端が前記ブラシホルダに接続されると共に他端が前記ブラシに接続され、前記ブラシを前記シャフト側に付勢する付勢部材と、を有し、前記ブラシは、規制部材によって前記ブラシホルダから前記シャフトに向かって飛び出すことを規制され、前記ケース部材には、前記規制部材の一部分が係合して前記ブラシユニットの位置決めをする位置決め部が形成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様のブラシユニットの取付方法は、上記のブラシユニットを前記回転機に取り付けるブラシユニットの取付方法であって、前記規制部材で前記ブラシホルダに対する前記ブラシの飛び出しを規制した状態で前記ブラシユニットを前記ケース部材に配置し、前記規制部材の一部分を前記位置決め部に係合させる配置工程と、前記ブラシユニットを前記ケース部材に固定する固定工程と、前記規制部材を前記ブラシユニットから取り外して前記ブラシを前記シャフトに接触させる取り外し工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ブラシの飛び出しを抑制しつつ、ブラシの取付作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る電動機の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る電動機の分解斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る電動機のブラシホルダ周辺の断面図である。
【図４】本実施の形態に係る電動機のブラシホルダ周辺の断面図である。
【図５】第１変形例に係る電動機の分解斜視図である。
【図６】第１変形例に係る電動機のブラシホルダ周辺の断面図である。
【図７】第１変形例に係る電動機のブラシホルダ周辺の断面図である。
【図８】第２変形例に係る電動機の分解斜視図である。
【図９】第２変形例に係る電動機のブラシホルダ周辺の断面図である。
【図１０】第２変形例に係る電動機のブラシホルダ周辺の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明が適用される車両として、四輪車を例にして説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、二輪車等、他のタイプの車両に本発明を適用してもよい。また、車両は、エンジンと共に駆動源として電動モータを備えたハイブリッド車両に限らず、電動モータのみで駆動する電動車両であってもよい。また、方向については運転者を基準とし、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥ、車両上方を矢印ＵＰ、車両下方を矢印ＬＯ、車両左方を矢印Ｌ、車両右方を矢印Ｒでそれぞれ示す。すなわち、矢印ＦＲの示す方向が車両の前進方向である。
【００１６】
図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る電動機について説明する。図１は、本実施の形態に係る電動機の斜視図である。図２は、本実施の形態に係る電動機の分解斜視図である。なお、電動機は、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、電動機１は、電動車両の駆動用電動機で構成され、その動力を変速機を介して車輪（共に不図示）に伝える動力伝達装置である。なお、電動機１は、変速機を介さず、ダイレクトに車輪に動力を伝達するように構成されてもよい。
【００１８】
具体的に電動機１は、円筒状のケース部材２（ケース要素）の中央に回転可能なシャフト３（軸要素）を配置して構成される。すなわち、ケース部材２は、シャフト３を回転可能に支持する。ケース部材２は、有底円筒形状を有しており、軸方向が車幅方向である左右方向に向けられている。また、ケース部材２は、左ケース２０と右ケース２１とで分割された構造を有している。左ケース２０と右ケース２１とは、周方向に沿って配置される複数のボルトＢ１によって結合される。ケース部材２の内部には、電動機１を構成する各種部品が収容されている。電動機１を構成する各種部品として、例えば、ステータやロータ、ベアリング等が挙げられる。
【００１９】
また、左ケース２０の端面には、外周部２２を除いた中央部分が窪んだ凹部２３が形成されている。外周部２２には、変速機側のカバー（不図示）を取り付けるためのネジ穴２２ａが周方向に沿って複数形成されている。
【００２０】
凹部２３の底面中央からは、シャフト３が左方に向かって突出している。シャフト３の軸方向は、車幅方向である左右方向に向けられている。シャフト３の先端には、スプライン部３０が形成されている。スプライン部３０は、軸方向に沿って延びる複数の凹凸部をシャフト３の全周に形成して構成される。スプライン部３０には、図示しないギヤが係合する。また、左ケース２０から突出したシャフト３の基端側は、滑らかな円筒面３１を形成している。円筒面３１の外径は、スプライン部３０の外径よりも小さく設定されている。
【００２１】
また、凹部２３の底面には、シャフト３の周囲を囲うように第１周壁部２４が形成されている。第１周壁部２４は、凹部２３の底面から左方に向かってリング状に突出している。また、第１周壁部２４の内側には、シャフト３の周囲を覆うように側面視Ｃ字状の第２周壁部２５が形成されている。第２周壁部２５は、第１周壁部２４に対して一段下がっており、上方が切り欠かれた切欠き部２６を有している。詳細は後述するが、切欠き部２６は、ブラシユニット４を収容するためのブラシ収容部を構成する。
【００２２】
切欠き部２６を挟んで対向する第２周壁部２５の両端部には、それぞれブラシユニット４を固定するためのネジ穴２５ａが形成されている。一対のネジ穴２５ａは、第２周壁部２５の側面からシャフト３の軸方向に沿って所定の深さで形成されている。
【００２３】
また、詳細は後述するが、凹部２３の底面には、第１周壁部２４の真上にブラシユニット４の位置決めをするための位置決め部２３ａが形成されている。位置決め部２３ａは、シャフト３の軸方向に沿う矩形穴で構成される。
【００２４】
本実施の形態に係る電動機１には、ブラシユニット４が設けられる。ここでブラシユニット４について説明する。ブラシユニット４は、電動機１で発生する高周波ノイズを低減するために設けられるものであり、シャフト３の電位をアースに落とすように構成される。
【００２５】
具体的にブラシユニット４は、シャフト３の円筒面３１に摺接可能なブラシ４０と、当該ブラシ４０を収容してケース部材２に取り付けられるブラシホルダ４１と、を含んで構成される。ブラシ４０は、金属のブロック体で形成される。ブラシ４０は、側面視矩形状を有し、長手方向が上下方向に向けられている。ブラシ４０の下端は、シャフト３に対応して切り欠かれている。これにより、ブラシ４０の下端には、シャフト３の外周面（円筒面３１）に摺接可能な円弧面４２が形成されている。また、ブラシ４０の左側の側面には、所定深さのスリット４３が形成されている。スリット４３は、ブラシ４０の上下方向の中心より上方において、前後方向（ブラシ４０の幅方向）に延びるように形成されている。なお、スリット４３は、後述する規制部材５が係合可能な被係合部を構成する。
【００２６】
ブラシホルダ４１は、ブラシ４０の略全体を収容するように、下方が開口された箱形状を有する。ブラシホルダ４１には、電動機１の軸方向外側（左側）の端面に矩形穴４４が形成されている。矩形穴４４は、ブラシ４０のスリット４３に対応してブラシホルダ４１の上下方向の中心より上方において、前後方向に延びるように形成されている。
【００２７】
ブラシホルダ４１の前後の両側面には、板状のフランジ部４５が設けられている。一対のフランジ部４５は、シャフト３の軸方向に厚みを有し、電動機１の前方及び後方に向かって延びている。各フランジ部４５には、ネジ穴２５ａに対応して厚み方向に貫通する円形穴４５ａが形成されている。
【００２８】
ブラシホルダ４１には、ブラシ４０に加えて付勢部材としてのスプリング４６が収容される。スプリング４６は、例えば圧縮コイルバネで構成され、ブラシホルダ４１とブラシホルダ４１の間に配置される。スプリング４６の一端（上端）は、ブラシホルダ４１の内面に接続される。スプリング４６の他端（下端）は、ブラシ４０の上面に接続される。これにより、スプリング４６は、ブラシ４０をシャフト３側に付勢している。すなわち、ブラシ４０は、スプリング４６によって常時下方に向かって付勢された状態となっている。このように、ブラシ４０は、ブラシホルダ４１下端の開口部４１ａから先端の円弧面４２が突出可能に構成されている。
【００２９】
ブラシユニット４は、スプリング４６及びブラシ４０をブラシホルダ４１に収容した状態でフランジ部４５の円形穴４５ａにボルトＢ２を挿通し、ボルトＢ２の先端をネジ穴２５ａにねじ込むことで左ケース２０に取り付けられる。なお、ブラシユニット４の詳細な取付方法については後述する。
【００３０】
ブラシユニット４が左ケース２０に取り付けられた状態においては、スプリング４６の付勢力によってブラシ４０の円弧面４２がシャフト３の円筒面３１に接触した状態が維持される。ブラシ４０の円弧面４２がシャフト３の円筒面３１に対応した形状を有しているため、回転するシャフト３に対してブラシ４０が摺動可能になっている。
【００３１】
また、ブラシ４０の上端は、図示しない配線を介してブラシホルダ４１に接続される。ブラシホルダ４１は、フランジ部４５を介してケース部材２（左ケース２０）に接続される。すなわち、ブラシ４０は、ブラシホルダ４１を介して電気的にアースに接続される。このため、シャフト３の電位は、ブラシ４０を介してケース部材２の電位であるアースに落とされる。これらにより、電動機１の駆動によって発生する高周波ノイズをブラシユニット４で低減することが可能である。
【００３２】
ところで、上記のようなブラシユニット４を電動機１に取り付けるにあたって、ケース部材２にブラシユニット４を配置するためのスペースを確保する必要がある。また、ブラシ４０に作業者の手が直接触れることを防止するため、専用の取付治具を用いることが好ましい。特にブラシユニット４の構造上、ブラシ４０がスプリング４６によって付勢されており、ブラシ４０がブラシホルダ４１から飛び出すことを規制する部材が必要である。
【００３３】
しかしながら、電動機１を構成するケース部材２は、ギヤ等の周辺部品とのスペース確保の観点からブラシユニット４の配置スペースを十分に確保することができない場合が想定される。ブラシユニット４の配置スペースが確保されたとしても、作業者が当該配置スペースにアクセスすることが困難となり、ブラシユニット４の取付作業性に影響を与えるおそれがある。
【００３４】
そこで、本件発明者等は、ブラシユニット４を電動機１に取り付けるための取付治具に着目して本発明に想到した。本実施の形態では、取付治具としてブラシホルダ４１に対するブラシ４０の移動を規制する規制部材５を予めブラシユニット４に組み付けている。具体的に規制部材５は、ブラシ４０がブラシホルダ４１からシャフト３に向かって飛び出すことを規制するものであり、ブラシユニット４に係合する第１係合部５０と、ケース部材２（左ケース２０）に係合する第２係合部５１と、を含んで構成される。
【００３５】
第１係合部５０は、シャフト３の軸方向に延びる長尺体で形成される。第１係合部５０は、シャフト３の軸方向断面視がブラシホルダ４１の矩形穴４４とブラシ４０のスリット４３に対応した矩形状に形成されている。第２係合部５１も同様に、シャフト３の軸方向に延びる長尺体で形成される。第２係合部５１は、シャフト３の軸方向断面視が左ケース２０の位置決め部２３ａに対応した矩形状に形成されている。第２係合部５１の先端は、第１係合部５０の先端よりも左ケース２０に向かって軸方向に長く延びている。第１係合部５０の基端と第２係合部５１の基端は、上下方向に延びる連結部５２によって連結されている。このように、規制部材５は、車両進行方向から見て概略コの字状に形成されている。
【００３６】
ここで、図１から図４を参照して、ブラシユニット４の詳細構造、及びブラシユニット４の取付方法について説明する。図３及び図４は、本実施の形態に係る電動機のブラシホルダ周辺の断面図である。より具体的に図３及び図４はブラシユニット４の周辺をシャフト３の軸方向に沿って切断した断面図であり、図３は規制部材５がブラシユニット４に取り付けられた状態を示し、図４は規制部材５がブラシユニット４から取り外された状態を示している。
【００３７】
本実施の形態に係るブラシユニット４の取付方法は、ブラシユニット４を電動機１に取り付ける方法であり、規制部材５をブラシホルダ４１に取り付けた状態でブラシユニット４をケース部材２に配置する配置工程と、ブラシユニット４をケース部材２に固定する固定工程と、規制部材５をブラシユニット４から取り外す取り外し工程と、を含んで構成される。
【００３８】
先ず、予め規制部材５が組み付けられたブラシユニット４を準備しておく。図１から図３に示すように、ブラシ４０をスプリング４６の付勢力に抗してブラシホルダ４１内に押し込む。そして、矩形穴４４とスリット４３が重なって連通した状態で第１係合部５０の先端を矩形穴４４及びスリット４３に挿入して係合させる。これにより、一時的に規制部材５がブラシユニット４に組み付けられた状態となる。このとき、ブラシ４０の先端（円弧面４２）は、ブラシホルダ４１の開口部４１ａからはみ出さない程度か、もしくはシャフト３に接触しない程度に開口部４１ａから僅かにはみ出していることが好ましい。このように、ブラシユニット４は、規制部材５でブラシホルダ４１に対するブラシ４０の飛び出しが規制された状態となっている。
【００３９】
そして、配置工程が実施される。配置工程では、規制部材５が組み付けられたブラシユニット４をケース部材２の所定箇所に配置する（図３参照）。具体的にフランジ部４５の円形穴４５ａと左ケース２０のネジ穴２５ａとが重なると共に、第２係合部５１の先端が位置決め部２３ａに係合するようにブラシユニット４が配置される。
【００４０】
次に、固定工程が実施される。固定工程では、図１及び図２に示すように、ボルトＢ２の先端が円形穴４５ａを介してネジ穴２５ａにねじ込まれる。これにより、ブラシユニット４がケース部材２（左ケース２０）に締結固定される。なお、ボルトＢ２を締め付けるとき、第２係合部５１の先端が位置決め部２３ａに係合していることでブラシユニット４の位置決めがされ、ずれることがない。このようにブラシユニット４を位置決めした状態でボルト締結することができるため、ブラシ４０がブラシホルダ４１から飛び出すことを防止しつつも、作業の妨げとなることなく安定的にブラシユニット４をケース部材２に固定することが可能である。
【００４１】
次に、取り外し工程が実施される。取り外し工程では、予めブラシユニット４に組み付けられていた規制部材５がブラシユニット４から取り外される。図４に示すように、規制部材５が取り外されると、スリット４３に対する第１係合部５０の係合が解除される。この結果、ブラシ４０は、スプリング４６の付勢力によって下方に移動し、先端の円弧面４２がシャフト３の円筒面３１に当接する。これにより、ブラシ４０がシャフト３に対して摺接可能となる。なお、位置決め部２３ａに対する第２係合部５１の係合が解除されても、既にブラシユニット４がケース部材２に固定されているため、ブラシユニット４がケース部材２に対してずれることはない。
【００４２】
このように、本実施の形態によれば、ブラシ４０の飛び出しを抑制しつつ、ブラシ４０に直接手を触れることなく、ブラシユニット４を位置決めした状態でケース部材２に固定することが可能である。特に、ブラシ４０に規制部材５の第１係合部５０が係合可能なスリット４３が形成されることで、ブラシホルダ４１に対するブラシ４０の飛び出しが効果的に抑制される。また、スリット４３がシャフト３に対する摺接箇所（円弧面４２）とは反対側（摺接箇所よりも径方向外側）に形成されている。より具体的にスリット４３は、ブラシ４０の上下方向の中心より上側（スプリング４６側）に形成されている。この構成によれば、スリット４３を円弧面４２から離して形成したことで、摺接によってブラシ４０の円弧面４２が摩耗してもスリット４３が円弧面４２に露出し難くなる。この結果、ブラシ４０の寿命を延ばすことが可能である。
【００４３】
また、規制部材５が、ブラシユニット４に係合する第１係合部５０と、位置決め部２３ａに係合する第２係合部５１とを有することで、単一の規制部材５でブラシ４０の飛び出し防止とブラシユニット４の位置決めを実現することが可能である。
【００４４】
次に、図５から図７を参照して、第１変形例について説明する。図５は、第１変形例に係る電動機の分解斜視図である。図６及び図７は、第１変形例に係る電動機のブラシホルダ周辺の断面図である。より具体的に図６及び図７はブラシユニットの周辺をシャフトの軸方向に直交する平面で切断した断面図であり、図６は規制部材がブラシユニットに取り付けられた状態を示し、図７は規制部材がブラシユニットから取り外された状態を示している。また、第１変形例では、ブラシユニット及び規制部材の一部が上記実施の形態と相違する。このため、共通する構成は同一名称で示して適宜説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００４５】
図５から図７に示すように、ブラシユニット６は、シャフト３の円筒面３１に摺接可能なブラシ６０と、当該ブラシ６０を収容してケース部材２に取り付けられるブラシホルダ６１と、を含んで構成される。ブラシ６０は、金属のブロック体で形成される。ブラシ６０は、側面視矩形状を有し、長手方向が上下方向に向けられている。ブラシ６０の下端は、シャフト３に対応して切り欠かれている。これにより、ブラシ６０の下端には、シャフト３の外周面（円筒面３１）に摺接可能な円弧面６２が形成されている。
【００４６】
ブラシホルダ６１は、ブラシ６０の略全体を収容するように、下方が開口された箱形状を有する。ブラシホルダ６１には、電動機１の軸方向外側の端面に一対の角穴６４が形成されている。角穴６４は例えば四角形状に形成される。一対の角穴６４は、ブラシホルダ６１の幅方向（車両前後方向）に並んで形成されている。また、一対の角穴６４は、ブラシホルダ６１の開口部６１ａ側（下端側）に形成されている。
【００４７】
ブラシホルダ６１の前後の両側面には、板状のフランジ部４５が設けられている。一対のフランジ部４５は、シャフト３の軸方向に厚みを有し、電動機１の前方及び後方に向かって延びている。各フランジ部４５には、ネジ穴２５ａに対応して厚み方向に貫通する円形穴４５ａが形成されている。
【００４８】
ブラシホルダ６１には、ブラシ６０に加えて付勢部材としてのスプリング４６が収容される。スプリング４６は、例えば圧縮コイルバネで構成され、ブラシホルダ６１とブラシホルダ６１の間に配置される。スプリング４６の一端（上端）は、ブラシホルダ６１の内面に接続される。スプリング４６の他端（下端）は、ブラシ６０の上面に接続される。これにより、スプリング４６は、ブラシ６０をシャフト３側に付勢している。すなわち、ブラシ６０は、スプリング４６によって常時下方に向かって付勢された状態となっている。このように、ブラシ６０は、ブラシホルダ６１下端の開口部６１ａから先端の円弧面６２が突出可能に構成されている。
【００４９】
ブラシユニット６は、スプリング４６及びブラシ６０をブラシホルダ６１に収容した状態でフランジ部４５の円形穴４５ａにボルトＢ２を挿通し、ボルトＢ２の先端をネジ穴２５ａにねじ込むことで左ケース２０に取り付けられる。
【００５０】
ブラシユニット６が左ケース２０に取り付けられた状態においては、スプリング４６の付勢力によってブラシ６０の円弧面６２がシャフト３の円筒面３１に接触した状態が維持される。ブラシ６０の円弧面６２がシャフト３の円筒面３１に対応した形状を有しているため、回転するシャフト３に対してブラシ６０が摺動可能になっている。
【００５１】
また、ブラシ６０の上端は、図示しない配線を介してブラシホルダ６１に接続される。ブラシホルダ６１は、フランジ部４５を介してケース部材２（左ケース２０）に接続される。すなわち、ブラシ６０は、ブラシホルダ６１を介して電気的にアースに接続される。このため、シャフト３の電位は、ブラシ６０を介してケース部材２の電位であるアースに落とされる。これらにより、電動機１の駆動によって発生する高周波ノイズをブラシユニット６で低減することが可能である。
【００５２】
規制部材７は、ブラシ６０がブラシホルダ６１からシャフト３に向かって飛び出すことを規制するものであり、ブラシユニット６に係合する一対の第１係合部７０と、ケース部材２（左ケース２０）に係合する第２係合部７１と、を含んで構成される。
【００５３】
一対の第１係合部７０は、一対の角穴６４に対応してブラシホルダ６１の幅方向（車両前後方向）に並んで配置されている。第１係合部７０は、シャフト３の軸方向に延びる長尺体で形成される。また、第１係合部７０は、シャフト３の軸方向断面視がブラシホルダ６１の角穴６４に対応するように形成されると共に、上面がブラシ６０の円弧面６２に当接可能な湾曲した形状を有している。
【００５４】
第２係合部７１も同様に、シャフト３の軸方向に延びる長尺体で形成される。第２係合部７１は、シャフト３の軸方向断面視が左ケース２０の位置決め部２３ａに対応した矩形状に形成されている。第２係合部７１の先端は、第１係合部７０の先端よりも左ケース２０に向かって軸方向に長く延びている。一対の第１係合部７０の基端と第２係合部７１の基端は、上下方向に延びる連結部７２によって連結されている。このように、規制部材７は、車両進行方向から見て概略コの字状に形成されている。
【００５５】
第１変形例では、先ず、予め規制部材７が組み付けられたブラシユニット６を準備しておく。図５及び図６に示すように、ブラシ６０をスプリング４６の付勢力に抗してブラシホルダ６１内に押し込む。そして、ブラシ６０の円弧面６２が角穴６４よりブラシホルダ６１内に押し込まれた位置で一対の第１係合部７０の先端をそれぞれ角穴６４に挿入する。第１係合部７０の先端は、例えばブラシホルダ６１の内側の端面に突き当たるまで挿入される。このとき、図６に示すように、第１係合部７０の上面が円弧面６２に当接して第１係合部７０とブラシ６０とが係合した状態となる。これにより、一時的に規制部材７がブラシユニット６に組み付けられた状態となる。このように、ブラシユニット６は、規制部材７でブラシホルダ６１に対するブラシ６０の飛び出しが規制された状態となっている。
【００５６】
そして、配置工程では、規制部材７が組み付けられたブラシユニット６をケース部材２の所定箇所に配置する。具体的にフランジ部４５の円形穴４５ａと左ケース２０のネジ穴２５ａとが重なると共に、第２係合部７１の先端が位置決め部２３ａに係合するようにブラシユニット６が配置される。
【００５７】
次の固定工程では、図５に示すように、ボルトＢ２の先端が円形穴４５ａを介してネジ穴２５ａにねじ込まれる。これにより、ブラシユニット６がケース部材２（左ケース２０）に締結固定される。なお、ボルトＢ２を締め付けるとき、第２係合部７１の先端が位置決め部２３ａに係合していることでブラシユニット６の位置決めがされ、ずれることがない。このようにブラシユニット６を位置決めした状態でボルト締結することができるため、ブラシ６０がブラシホルダ６１から飛び出すことを防止しつつも、作業の妨げとなることなく安定的にブラシユニット６をケース部材２に固定することが可能である。
【００５８】
次の取り外し工程では、予めブラシユニット６に組み付けられていた規制部材７がブラシユニット６から取り外される。図７に示すように、規制部材７が取り外されると、ブラシ６０に対する第１係合部７０の係合が解除される。この結果、ブラシ６０は、スプリング４６の付勢力によって下方に移動し、先端の円弧面４２がシャフト３の円筒面３１に当接する。これにより、ブラシ６０がシャフト３に対して摺接可能となる。なお、位置決め部２３ａに対する第２係合部７１の係合が解除されても、既にブラシユニット６がケース部材２に固定されているため、ブラシユニット６がケース部材２に対してずれることはない。
【００５９】
このように、第１変形例においても、ブラシ６０の飛び出しを抑制しつつ、ブラシ６０に直接手を触れることなく、ブラシユニット６を位置決めした状態でケース部材２に固定することが可能である。特に第１変形例では、ブラシホルダ６１は、ブラシ６０の先端が突出可能な開口部６１ａを有している。そして、シャフト３に摺接するブラシ６０の先端は、開口部６１ａよりもブラシホルダ６１の内側で規制部材７により移動が規制される。この構成によれば、ブラシ６０に位置規制のための機械加工を施す必要がなくなるため、ブラシ６０の加工工数が低減される。また、ブラシ６０の寿命に応じてブラシ６０の上下方向の長さを調整することができ、ブラシホルダ６１全体の小型化を実現可能である。
【００６０】
次に、図８から図１０を参照して、第２変形例について説明する。図８は、第２変形例に係る電動機の分解斜視図である。図９及び図１０は、第２変形例に係る電動機のブラシホルダ周辺の断面図である。より具体的に図９及び図１０はブラシユニットの周辺をシャフトの軸方向に沿って切断した断面図であり、図９は規制部材がブラシユニットに取り付けられた状態を示し、図１０は規制部材がブラシユニットから取り外された状態を示している。また、第２変形例では、ブラシユニット及び規制部材の一部が上記実施の形態と相違する。このため、共通する構成は同一名称で示して適宜説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００６１】
図８から図１０に示すように、ブラシユニット８は、シャフト３の円筒面３１に摺接可能なブラシ８０と、当該ブラシ８０を収容してケース部材２に取り付けられるブラシホルダ８１と、を含んで構成される。ブラシ８０は、金属のブロック体で形成される。ブラシ８０は、側面視矩形状を有し、長手方向が上下方向に向けられている。ブラシ８０の下端は、シャフト３に対応して切り欠かれている。これにより、ブラシ８０の下端には、シャフト３の外周面（円筒面３１）に摺接可能な円弧面８２が形成されている。
【００６２】
ブラシホルダ８１は、ブラシ８０の略全体を収容するように、下方が開口された箱形状を有する。ブラシホルダ８１には、電動機１の軸方向の両端面に矩形穴８３、８４が形成されている。矩形穴８３、８４は車両前後方向に延びており、互いにシャフト３の軸方向から見て重なるように配置されている。また、矩形穴８３、８４は、ブラシホルダ８１の上下方向の中心より上方に形成されている。
【００６３】
ブラシホルダ８１の前後の両側面には、板状のフランジ部４５が設けられている。一対のフランジ部４５は、シャフト３の軸方向に厚みを有し、電動機１の前方及び後方に向かって延びている。各フランジ部４５には、ネジ穴２５ａに対応して厚み方向に貫通する円形穴４５ａが形成されている。
【００６４】
ブラシホルダ８１には、ブラシ８０に加えて付勢部材としてのスプリング８６が収容される。スプリング８６は、例えば圧縮コイルバネで構成され、ブラシホルダ８１とブラシホルダ８１の間に配置される。スプリング８６は、上下に伸縮可能な螺旋状の伸縮部８６ａと、伸縮部８６ａの下端から下方に向かって突出する鉛直部８６ｂと、によって構成される。鉛直部８６ｂは伸縮不能となっている。伸縮部８６ａの上端は、ブラシホルダ８１の内面に接続される。鉛直部８６ｂの下端は、ブラシ８０の上面に接続される。これにより、スプリング８６は、ブラシ８０をシャフト３側に付勢している。すなわち、ブラシ８０は、スプリング８６によって常時下方に向かって付勢された状態となっている。このように、ブラシ８０は、ブラシホルダ８１下端の開口部８１ａから先端の円弧面８２が突出可能に構成されている。
【００６５】
ブラシユニット８は、スプリング８６及びブラシ８０をブラシホルダ８１に収容した状態でフランジ部４５の円形穴４５ａにボルトＢ２を挿通し、ボルトＢ２の先端をネジ穴２５ａにねじ込むことで左ケース２０に取り付けられる。
【００６６】
ブラシユニット８が左ケース２０に取り付けられた状態においては、スプリング８６の付勢力によってブラシ８０の円弧面８２がシャフト３の円筒面３１に接触した状態が維持される。ブラシ８０の円弧面８２がシャフト３の円筒面３１に対応した形状を有しているため、回転するシャフト３に対してブラシ８０が摺動可能になっている。
【００６７】
また、ブラシ８０の上端は、図示しない配線を介してブラシホルダ８１に接続される。ブラシホルダ８１は、フランジ部４５を介してケース部材２（左ケース２０）に接続される。すなわち、ブラシ８０は、ブラシホルダ８１を介して電気的にアースに接続される。このため、シャフト３の電位は、ブラシ８０を介してケース部材２の電位であるアースに落とされる。これらにより、電動機１の駆動によって発生する高周波ノイズをブラシユニット８で低減することが可能である。
【００６８】
規制部材９は、ブラシ８０がブラシホルダ８１からシャフト３に向かって飛び出すことを規制するものであり、作業者が把持可能な摘み部９０と、ブラシユニット８及びケース部材２（左ケース２０）に係合する一対の第１係合部９１と、を含んで構成される。
【００６９】
摘み部９０は、概して立方体のブロック状に形成される。一対の第１係合部９１は、摘み部９０の軸方向内側の端面に設けられ、シャフト３の軸方向に延びる長尺体で形成される。一対の第１係合部９１は、矩形穴８３、８４に対応してブラシホルダ８１の幅方向（車両前後方向）に並んで配置されている。より具体的に一対の第１係合部９１は、共に矩形穴８３、８４に挿入可能な間隔で並んでいる。
【００７０】
また、切欠き部２６の底面には、一対の第１係合部９１に対応した一対の角穴２６ａが形成されている。一対の角穴２６ａの配置間隔は、一対の第１係合部９１の配置間隔に一致している。また、一対の角穴２６ａは、第１係合部９１の先端が挿入可能な形状となっている。詳細は後述するが、一対の角穴２６ａは、ブラシユニット８の位置決めをする位置決め部を構成する。
【００７１】
第２変形例では、先ず、予め規制部材９が組み付けられたブラシユニット８を準備しておく。図８及び図９に示すように、ブラシ８０をスプリング８６の付勢力に抗してブラシホルダ８１内に押し込む。そして、シャフト３の軸方向で矩形穴８３、８４の間に鉛直部８６ｂが介在した状態で一対の第１係合部９１を矩形穴８３、８４に挿入する。すなわち、第１係合部９１の先端が矩形穴８４を貫通するまで挿入される。このとき、図９に示すように、一対の第１係合部９１の上面が伸縮部８６ａの下端に当接して第１係合部９１とブラシユニット６とが係合した状態となる。より具体的には、一対の第１係合部９１の間に鉛直部８６ｂが介在し、ブラシ８０に対する伸縮部８６ａの付勢が第１係合部９１によって規制されている。これにより、一時的に規制部材９がブラシユニット８に組み付けられた状態となる。このように、ブラシユニット８は、規制部材９でブラシホルダ８１に対するブラシ８０の飛び出しが規制された状態となっている。
【００７２】
そして、配置工程では、規制部材９が組み付けられたブラシユニット８をケース部材２の所定箇所に配置する。具体的にフランジ部４５の円形穴４５ａと左ケース２０のネジ穴２５ａとが重なると共に、一対の第１係合部９１の先端がそれぞれ一対の角穴２６ａに係合するようにブラシユニット８が配置される。
【００７３】
次の固定工程では、図８に示すように、ボルトＢ２の先端が円形穴４５ａを介してネジ穴２５ａにねじ込まれる。これにより、ブラシユニット８がケース部材２（左ケース２０）に締結固定される。なお、ボルトＢ２を締め付けるとき、第１係合部９１の先端が角穴２６ａに係合していることでブラシユニット８の位置決めがされ、ずれることがない。このようにブラシユニット８を位置決めした状態でボルト締結することができるため、ブラシ８０がブラシホルダ８１から飛び出すことを防止しつつも、作業の妨げとなることなく安定的にブラシユニット８をケース部材２に固定することが可能である。
【００７４】
次の取り外し工程では、予めブラシユニット８に組み付けられていた規制部材９がブラシユニット８から取り外される。図１０に示すように、規制部材９が取り外されると、伸縮部８６ａに対する第１係合部９１の係合が解除される。この結果、ブラシ８０は、スプリング８６（伸縮部８６ａ）の付勢力によって下方に移動し、先端の円弧面８２がシャフト３の円筒面３１に当接する。これにより、ブラシ８０がシャフト３に対して摺接可能となる。なお、角穴２６ａに対する第１係合部９１の係合が解除されても、既にブラシユニット８がケース部材２に固定されているため、ブラシユニット８がケース部材２に対してずれることはない。
【００７５】
このように、第２変形例においても、ブラシ８０の飛び出しを抑制しつつ、ブラシ８０に直接手を触れることなく、ブラシユニット８を位置決めした状態でケース部材２に固定することが可能である。特に第２変形では、伸縮部８６ａが、ブラシ８０に対する付勢を第１係合部９１によって規制されている。この構成によれば、ブラシ８０に位置規制のための機械加工を施す必要がなくなるため、ブラシ８０の加工工数が低減される。また、ブラシ８０の寿命に応じてブラシ８０の上下方向の長さを調整することができ、ブラシホルダ８１全体の小型化を実現可能である。また、位置決め部としての角穴２６ａを切欠き部２６の底面に形成したことで、ブラシ８０の飛び出し規制とブラシユニット８の位置決めとを、ブラシユニット８の配置スペース内で実現することが可能である。これにより、規制部材９を小型化して簡易な構成とすることが可能である。
【００７６】
なお、上記した実施の形態において、配置工程又は固定工程では、規制部材がブラシユニットを覆うようにケース部材２に取り付けられるカバー部材（不図示）に干渉するように、ケース部材２から突出していることが好ましい。この構成によれば、規制部材をブラシユニットから取り外し忘れた場合に、カバー部材を組み付ける際に規制部材が干渉してカバー部材を取り付けることができない。このため、規制部材の取り外し忘れを防止することが可能である。
【００７７】
また、上記した実施の形態では、電動機として車両の駆動用モータを例にして説明したが、この構成に限定されない。電動機は、車両の駆動用モータに限らず、他のタイプの電動機で構成されてもよい。また、本発明は、電動機に限らず、減速機や変速機のように、ケース部材に回転可能に支持されるシャフトを有し、電動機の動力を伝達する経路又は電動機に動力を伝達する経路上に設けられる各種回転機に適用可能である。
【００７８】
また、上記した実施の形態では、第１係合部７０、９１が２つ設けられる構成としたが、この構成に限定されない。第１係合部７０、９１は、１つだけ、もしくは３つ以上設けられてもよい。
【００７９】
また、上記した実施の形態では、付勢部材としてのスプリングをコイルバネで構成したが、この構成に限定されない。付勢部材は、板バネ等、他のタイプのバネで構成されてもよい。
【００８０】
また、上記した実施の形態では、一対のネジ穴２５ａが車両前後方向で対称配置される場合について説明したが、この構成に限定されない。例えば一対のネジ穴２５ａの位置を非対称とすることで、ブラシユニットの向きを誤って取り付けることが防止される。
【００８１】
また、上記した実施の形態において、径方向とは、回転軸と直交する方向を示しており、車両の上下方向（ＵＰ、ＬＯ）、前後方向（ＦＲ、ＲＥ）を含むものとする。
【００８２】
また、上記した実施の形態では、位置決め部２３ａが矩形状に形成される場合について説明したが、この構成に限定されない。位置決め部２３ａは任意の形状に形成されてよい。例えばブラシユニットを径方向において位置決めする場合、位置決め部２３ａは、規制部材の径方向内側に係合する内側規制部と、規制部材の径方向外側に係合する外側規制部の少なくとも一方を有していればよい。また、ブラシユニットを周方向に位置決めする場合、位置決め部２３ａは、規制部材の周方向一端側（時計回り方向）に係合する第１周方向規制部と、規制部材の周方向他端側（反時計回りの方向）に係合する第２周方向規制部の少なくとも一方を有していればよい。
【００８３】
また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。
【００８４】
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明は、ブラシの飛び出しを抑制しつつ、ブラシの取付作業性を向上することができるという効果を有し、特に、電動車両に適用される回転機、ブラシユニット及びブラシユニットの取付方法に有用である。
【符号の説明】
【００８６】
１      ：電動機（回転機）
２      ：ケース部材
３      ：シャフト
４      ：ブラシユニット
５      ：規制部材
６      ：ブラシユニット
７      ：規制部材
８      ：ブラシユニット
９      ：規制部材
２０    ：左ケース
２１    ：右ケース
２２    ：外周部
２２ａ  ：ネジ穴
２３    ：凹部
２３ａ  ：位置決め部
２４    ：第１周壁部
２５    ：第２周壁部
２５ａ  ：ネジ穴
２６    ：切欠き部
２６ａ  ：角穴
３０    ：スプライン部
３１    ：円筒面
４０    ：ブラシ
４１    ：ブラシホルダ
４１ａ  ：開口部
４２    ：円弧面
４３    ：スリット
４４    ：矩形穴
４５    ：フランジ部
４５ａ  ：円形穴
４６    ：スプリング
５０    ：第１係合部
５１    ：第２係合部
５２    ：連結部
６０    ：ブラシ
６１    ：ブラシホルダ
６１ａ  ：開口部
６２    ：円弧面
６４    ：角穴
７０    ：第１係合部
７１    ：第２係合部
７２    ：連結部
８０    ：ブラシ
８１    ：ブラシホルダ
８１ａ  ：開口部
８２    ：円弧面
８３    ：矩形穴
８４    ：矩形穴
８６    ：スプリング
８６ａ  ：伸縮部
８６ｂ  ：鉛直部
９０    ：摘み部
９１    ：第１係合部
Ｂ１    ：ボルト
Ｂ２    ：ボルト
【図１】
2020202608.tif 000003
【図２】
2020202608.tif 000004
【図３】
2020202608.tif 000005
【図４】
2020202608.tif 000006
【図５】
2020202608.tif 000007
【図６】
2020202608.tif 000008
【図７】
2020202608.tif 000009
【図８】
2020202608.tif 000010
【図９】
2020202608.tif 000011
【図１０】
2020202608.tif 000012