(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流子の軸線に対してねじれの位置関係となるように電動モータのキャップ部材に取り付けられる片持ち梁状のアーム部と、
前記アーム部の基端とは、直接接続され、又はコイル部を介して間接的に接続され、前記整流子の軸線に対して平行な位置関係となるように、前記キャップ部材に取り付けられるねじり棒ばね部と、
前記アーム部の基端が接続された端部とは反対側の前記ねじり棒ばね部の端部に接続された固定アーム部と、を備え、
前記キャップ部材の外壁面には、前記ねじり棒ばね部を収容する前記整流子の軸線と平行な側面側のスリットが形成され、
前記キャップ部材の後部の仕切壁の後面側には、前記固定アーム部を収容する後面側のスリットが形成され、
前記固定アーム部が前記仕切壁の前記後面側のスリットに収容にされて固定された状態で、前記アーム部の移動によるねじり力が、前記キャップ部材の外壁面側に位置する前記ねじり棒ばね部の軸線周りに形成され、
前記アーム部の自由端は、前記ねじり棒ばね部の軸線周りのねじりによる復元力に抗しつつブラシに係合され、前記ねじり棒ばね部のねじりによる復元力に基づいて、前記ブラシの摩耗量が０である初期位置から前記ブラシの摩耗量が所定量に達した終期位置にわたり、前記ブラシの摩耗に応じて前記ねじり棒ばね部の軸線周りに変位することを特徴とする電動モータ用ブラシばね。
【請求項２】
前記ねじり棒ばね部の軸線から前記アーム部の自由端までの距離が、前記初期位置から前記終期位置にわたる前記アーム部の自由端の変位距離に比べて長く設定されている請求項１に記載の電動モータ用ブラシばね。
【請求項３】
前記初期位置から前記終期位置にわたる前記アーム部の回転角が３０〜４５°の範囲内に設定されている請求項１に記載の電動モータ用ブラシばね。
【請求項４】
前記アーム部は、その基端が巻数１の前記コイル部を介して前記ねじり棒ばね部に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電動モータ用ブラシばね。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電動モータ用ブラシばねの前記アーム部は、前記ブラシを誘導するガイド壁として機能する枠状部に形成した切欠きに挿入され、前記アーム部は前記切欠き内を移動して、前記枠状部で誘導される前記ブラシを前記整流子に向けて押圧することを特徴とする電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ用ブラシばね及びそれを用いた電動モータに関し、特にブラシを整流子に向けて押圧するタイプの電動モータ用ブラシばね及びそれを用いた電動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータ用ブラシばねとして、例えば下記特許文献１に記載されているように、ねじりコイルばねによりブラシを整流子に向けて押圧するものが知られている。この電動モータ用ブラシばねによれば、コイル巻数を調整することにより、ばね定数を小さく設定することが可能である。なお、ばね定数が小さいと、ブラシ摩耗可能領域におけるブラシ押圧力の差、つまりブラシ摩耗量が０であるときばねからブラシへ付与される押圧力と、ブラシ摩耗量が所定量に達したときの押圧力との差を小さくすることができる。これにより、常にブラシを安定した押圧力で押すことが可能となって、ブラシの摩耗を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４２５３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、電動モータ用ブラシばねとしてねじりコイルばねを用いたものは、ブラシ摩耗可能領域におけるブラシ押圧力の差が大きくなりやすく、ブラシの摩耗が促進されやすいという問題があった。すなわち、ブラシ摩耗量が小さい領域では、コイルの有効直径が小さくなることに起因してばね定数が指数関数的に増大するばね特性を示すため、ブラシ押圧力が強くなる。これにより、整流子との摩擦によるブラシの摩耗が促進されやすかった。他方、ブラシ摩耗量が大きい領域では、アームの自由端がブラシを押圧する力の向きが整流子の軸線（中心線）からそれる傾向にあり、ブラシ押圧力が弱くなる。これにより、ブラシが断続的に整流子に接触するようになって電蝕によりブラシの摩耗が促進されやすかった。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ブラシ摩耗可能領域におけるブラシ押圧力の差を小さくすることで、ブラシの摩耗を良好に抑制し得る電動モータ用ブラシばね及びそれを用いた電動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及び発明の効果】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の電動モータ用ブラシばねは、
整流子の軸線に対してねじれの位置関係となるように電動モータのキャップ部材に取り付けられる片持ち梁状のアーム部と、アーム部の基端とは、直接接続され、又はコイル部を介して間接的に接続され、整流子の軸線に対して平行な位置関係となるように、キャップ部材に取り付けられるねじり棒ばね部と、アーム部の基端が接続された端部とは反対側のねじり棒ばね部の端部に接続された固定アーム部と、を備え、
キャップ部材の外壁面には、ねじり棒ばね部を収容する整流子の軸線と平行な側面側のスリットが形成され、
キャップ部材の後部の仕切壁の後面側には、固定アーム部を収容する後面側のスリットが形成され、
固定アーム部が仕切壁の後面側のスリットに収容にされて固定された状態で、アーム部の移動によるねじり力が、キャップ部材の外壁面側に位置するねじり棒ばね部の軸線周りに形成され、
アーム部の自由端は、ねじり棒ばね部の軸線周りのねじりによる復元力に抗しつつブラシに係合され、ねじり棒ばね部のねじりによる復元力に基づいて、ブラシの摩耗量が０である初期位置からブラシの磨耗量が所定量に達した終期位置にわたり、ブラシの摩耗に応じてねじり棒ばね部の軸線周りに変位することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、ねじり棒ばね部の軸線からアーム部の自由端までの距離が、初期位置から終期位置にわたるアーム部の自由端の変位距離に比べて長く設定されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の電動モータ用ブラシばねでは、ねじり棒ばね部が主要部として設けられている。ねじり棒ばね部が主要部であると、ばねの変位とばねからブラシに付与される押圧力との間に線形の関係がある（ばね定数がほぼ一定となる）ことが本発明者らの試験によって明らかとなった。したがって、アーム部の自由端がねじり棒ばね部のねじりによる復元力に基づいて変位する構成としつつ、ばね定数を小さく設定することで、ブラシ磨耗可能領域におけるブラシ押圧力の差を小さくすることができる。これにより、整流子との摩擦力が小さくなってブラシの摩耗を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る電動モータ用ブラシばねを適用した電動モータの縦断面図。
【図２】図１の電動モータを構成するエンドキャップの平面図。
【図３】図２のIII−III断面図。
【図４】図２のIV矢視図。
【図５】図２の底面図。
【図６】（ａ）は図１の電動モータ用ブラシばねの平面図。（ｂ）は（ａ）の正面図。（ｃ）は（ａ）の側面図。
【図７】可動アーム部の押圧部が終期位置に達したときのブラシ押圧力の作用方向を示す説明図。
【図８】従来のねじりコイルばねにおける図７に対応した説明図。
【図９】本発明の実施例１に係るブラシばねに加えられる力と変位との関係を求めるための試験状況を示す説明図。
【図１０】図９の試験結果を示すグラフ。
【図１１】実施例１の変形例に係る電動モータ用ブラシばねを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の電動モータ用ブラシばねを適用した電動モータ１の縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の左方を電動モータ１の前方、図１中の右方を電動モータ１の後方とし、図２中の上方を電動モータ１の上方、図２中の下方を電動モータ１の下方とし、図２中の左方を電動モータ１の左方、図２中の右方を電動モータ１の右方とする。
【００１２】
電動モータ１は、モータハウジングとしての電動モータ１の前方に配置されるモータケース１０と、その後方に配置されるエンドキャップ２０とを備え、エンドキャップ２０に組み付けられる１対のブラシ３０及びブラシばね４０を含んで構成されている。
【００１３】
モータケース１０は、平面視にて略小判形あるいはトラック形（一対の円弧状壁及び直線状壁で外形が規定される）をなす筒形状のものであり、例えばアルミニウム等の金属で形成され、前方が底壁１０ａにより閉じられる一方、エンドキャップ２０が接続される後方が開口部１０ｂとされており、側面には磁気シールドリング１０ｃが外嵌されている。
【００１４】
モータケース１０の各円弧部に対応した内周面には、円弧形状の永久磁石１１が固定され、各永久磁石１１の内側には、ロータ１２が介装されている。ロータ１２は、そのシャフト１２ａの前端部が軸受１３を介してモータケース１０に支持され、シャフト１２ａの後端部が軸受１４を介してエンドキャップ２０に支持されており、モータケース１０及びエンドキャップ２０に対してシャフト１２ａの軸線Ｏ１周りに回転可能とされている。シャフト１２ａの中間部には、ロータコア１２ｂ及び電機子巻線１２ｃが固定され、シャフト１２ａの後端部には、電機子巻線１２ｃに接続した軸線Ｏ１と同軸の整流子１５が固定されている。
【００１５】
図１〜図３に示されるように、エンドキャップ２０（キャップ部材）は、モータケース１０の開口部１０ｂに対応した、平面視にて略小判形あるいはトラック形の筒形状をなし、一対の円弧状壁２０ａ及び直線状壁２０ｂを有している。エンドキャップ２０は、例えば硬質の合成樹脂材料により形成され、モータケース１０の開口部１０ｂの内側に嵌め合わされる。エンドキャップ２０の内周部であって軸線Ｏ１方向の中間部には、軸受１４を組み付けるためのボス部２１を有し、軸線Ｏ１と直交する態様でエンドキャップ２０の内部を前後に仕切る仕切壁２２が一体形成されている。
【００１６】
各円弧状壁２０ａは、仕切壁２２の前面側が矩形状に切り取られ、その切り取られた部位とボス部２１の周辺近傍との間には、段付き形状の凸部２３が一体形成されている。凸部２３は、仕切壁２２の前面から前方へ向けて突出するベース部２４と、このベース部２４の前面から更に前方へ向けて突出する枠状部２５とを備えている。
【００１７】
ベース部２４とエンドキャップ２０の前端縁との間には、後述するブラシばね４０における可動アーム部４２のコイル部４２ａを収容するためのスペースＳが形成されている。枠状部２５は、ブラシ３０の外形形状に対応させて、枠内がブラシ３０をエンドキャップ２０の半径方向へ挿通可能な長方形状に形成され、その内周面２５ａがブラシ３０を半径方向外側から半径方向内側へ誘導するガイド壁として機能する。
【００１８】
枠状部２５の前壁には、前方へ突出する突出片２５ｂが設けられている。突出片２５ｂに対しては、後述するブラシばね４０における可動アーム部４２の押圧部４２ｂが係合可能とされている。また、枠状部２５の上壁（下壁）には、円弧状壁２０ａ側には開口するが、ボス部２１側には開口しない切欠き２５ｃが形成されている。
【００１９】
切欠き２５ｃは、ブラシ３０の摩耗に伴う、可動アーム部４２の押圧部４２ｂの移動が枠状部２５の上壁（下壁）により規制されないように機能する。可動アーム部４２の押圧部４２ｂが切欠き２５ｃの切欠き底２５ｄに接触した後は、ブラシ３０に対してブラシばね４０による押圧力が付与されなくなる（図２の実線参照）。切欠き底２５ｄは押圧部４２ｂのストッパとして機能し、切欠き底２５ｄに接触した押圧部４２ｂの位置が、ブラシ摩耗量が所定量に達したときの終期位置とされている。
【００２０】
これに対して、未だブラシ摩耗量が０であるときの押圧部４２ｂの位置が、初期位置（図２の二点鎖線参照）とされている。なお、押圧部４２ｂが終期位置に達しても、ばね本体４１のねじり力は極僅かではあるが残されている。また、押圧部４２ｂが終期位置に達した状態では、押圧部４２ｂにおいて最も突出した部位である円弧頂点部が枠状部２５の内壁の端面からボス部２１側へはみ出さないように設定されている。
【００２１】
図３及び図４に示されるように、エンドキャップ２０の円弧状壁２０ａの外周部には、軸線Ｏ１と平行な位置関係をなし、かつ円弧状壁２０ａの前端から後端にわたって所定深さのスリット２０ｃが形成されている。また、図６に示されるように、各円弧状壁２０ａは、仕切壁２２の後面側が肉厚部２０ｄとされ、肉厚部２０ｄには、その後端面側及び側方に開口する止まり孔状のスリット２０ｅが形成されている。
【００２２】
各ブラシ３０は、略直方体状をなし、エンドキャップ２０の枠状部２５に挿通された状態で半径方向外側（図１中の上下方向）に位置する外側端部に、半径方向内方へ向かうに従って先細りとなるＶ字状の係合溝３１が形成されている。係合溝３１に対しては、後述するブラシばね４０における可動アーム部４２の押圧部４２ｂが係合可能とされている。
【００２３】
各ブラシばね４０は、図６（ａ）〜６（ｃ）に示されるように、ばね本体４１、可動アーム部４２及び固定アーム部４３を含んで構成されている。ばね本体４１は、直線の棒状で円形断面（線径は例えば０．３〜０．５ｍｍ程度、本実施例１では約０．３５ｍｍに設定）を有し、エンドキャップ２０のスリット２０ｃに収容される。すなわち、ばね本体４１は、整流子１５の軸線Ｏ１に対して平行な位置関係となるようにエンドキャップ２０に取り付けられる。ばね本体４１が本発明のねじり棒ばね部に相当する。
【００２４】
可動アーム部４２は、その基端が巻数１のコイル部４２ａを介してばね本体４１の一端に接続される一方、その自由端がブラシ３０の係合溝３１に係合可能な中心角が約１８０°の円弧状の押圧部４２ｂとされている。コイル部４２ａは、ばね定数を所定の大きさに下げるために設けられており、この実施例１では略小判形状あるいはトラック形状に形成されている。ただし、コイル部の形状は、これに限らず、例えば円形や三角形等のループ形状、あるいはループ形状ではない波状のものでもよい。可動アーム部４２が本発明のアーム部に相当し、押圧部４２ｂが本発明のアーム部の自由端に相当する。
【００２５】
固定アーム部４３は、その基端部がばね本体４１の他端に接続される一方、中間部が基端部に対して２０〜４０°の範囲内で水平に折り曲げられた水平曲げ部４３ａとされ、先端部がばね本体４１と平行に延び出すように水平曲げ部４３ａに対して直角に折り曲げられた直角曲げ部４３ｂとされている。水平曲げ部４３ａは、仕切壁２２の後面側にて円弧状壁２０ａに沿うように配置され、水平曲げ部４３ａ及び直角曲げ部４３ｂは、肉厚部２０ｄのスリット２０ｅ内に挿入される。
【００２６】
本実施例１のブラシばね４０においては、図６（ａ）に示されるように、可動アーム部４２と固定アーム部４３とがねじれの位置関係をなすように、ばね本体４１が予めねじられている。この場合、可動アーム部４２と固定アーム部４３とがなす角（ねじり角）θは、例えば平面視にて４５〜９０°、好ましくは６０〜７５°に設定されるとよい。本実施例１では、約６５°に設定されている。
【００２７】
固定アーム部４３の水平曲げ部４３ａ及び直角曲げ部４３ｂがエンドキャップ２０のスリット２０ｅ内に挿入されると、直角曲げ部４３ｂの先端部はスリット２０ｅからエンドキャップ２０の後方へ向けて突出した状態となり（図１参照）、この状態でエンドキャップ２０の後端部にはプリント基板５０が取り付けられる。直角曲げ部４３ｂは、半田付け等によりプリント基板５０の配線に電気的に接続される。これにより、リード線５１からブラシばね４０、ブラシ３０を経由して整流子１５へと電流が流れるようになる。
【００２８】
次に、上記のように構成されたブラシばね４０をエンドキャップ２０に取り付ける方法について説明する。まず、ブラシばね４０のばね本体４１をエンドキャップ２０のスリット２０ｃ内に挿入する。可動アーム部４２のコイル部４２ａをスペースＳに配置した状態では、ばね本体４１の長さが円弧状壁２０ａの高さよりも短い設定となっているため、スリット２０ｃに挿入されている部位を除き、固定アーム部４３の大半がエンドキャップ２０の円弧状壁２０ａの外方へ突出した状態にある。
【００２９】
この状態で、可動アーム部４２のコイル部４２ａをベース部２４により圧縮しつつ、コイル部４２ａの付勢力に抗してばね本体４１をエンドキャップ２０の後方へ引っ張ることで、固定アーム部４３の基端部をエンドキャップ２０の円弧状壁２０ａの後端縁よりも後方へ移動させ、固定アーム部４３の全体を円弧状壁２０ａの内側へ配置することができる。
【００３０】
固定アーム部４３の水平曲げ部４３ａ及び直角曲げ部４３ｂを肉厚部２０ｄのスリット２０ｅ内に挿入すると、固定アーム部４３の拘束に伴いばね本体４１にねじり力が発生し、可動アーム部４２の押圧部４２ｂが枠状部２５の切欠き２５ｃ内を移動して、切欠き底２５ｄに接触するようになる（図２の実線参照）。すなわち、ブラシ３０が枠状部２５の枠内にセットされていない状態で、ブラシばね４０がエンドキャップ２０にセットされた状態では、ばね本体４１のねじり力に基づいて可動アーム部４２の押圧部４２ｂが切欠き底２５ｄに接触した状態にある。
【００３１】
ブラシ３０を枠状部２５の枠内に挿入する場合には、可動アーム部４２の押圧部４２ｂをばね本体４１のねじり力に抗しつつ枠状部２５の枠外へ引っ張り出し、突出片２５ｂに係合させる。これにより、枠状部２５内に何もない状態となって、ブラシ３０を枠状部２５の枠内に挿入することができる。
【００３２】
ブラシ３０を枠状部２５の枠内に挿入した後、可動アーム部４２の押圧部４２ｂをブラシ３０の係合溝３１に係合させると（押圧部４２ｂを初期位置にセット）、押圧部４２ｂの円弧先端が固定アーム部４３の直角曲げ部４３ｂの軸線Ｏ３近傍に達するまでばね本体４１がねじられることとなり、このねじり力と可動アーム部４２の曲げによる力がブラシ押圧力としてブラシ３０に作用するようになる。なお、可動アーム部４２の曲げによる力は、ばね本体４１のねじり力に比べて小さく設定されている。
【００３３】
図７に示されるように、ばね本体４１の軸線Ｏ２から押圧部４２ｂの円弧頂点部までの距離Ｌ１（以下、アーム長Ｌ１ともいう）は、ブラシ摩耗量が所定量に達するまでの押圧部４２ｂの変位、すなわち初期位置から終期位置にわたる押圧部４２ｂの変位距離Ｄに比べて長く設定されている。可動アーム部４２の回転角に換算すれば、θ１＝３０〜４５°に設定されている。なお、図７ではブラシばね４０の固定アーム部４３を省略してある。
【００３４】
このように可動アーム部４２のアーム長Ｌ１を押圧部４２ｂの変位距離Ｄよりも長く設定できるのは、ブラシばね４０をねじり棒ばね状のものとして、ねじり中心となる軸線Ｏ２の位置を押圧部４２ｂから遠ざけ、アーム長Ｌ１を確保することでばね定数の大きさを調整（ばね定数を小さく設定）するようにしたからである。このような構成により、押圧部４２ｂの終期位置において押圧部４２ｂによるブラシ押圧方向を整流子１５の軸線Ｏ１方向に接近させることができる。換言すれば、終期位置における押圧部４２ｂによるブラシ押圧力Ｆの軸線Ｏ１方向に向かう力の成分Ｆ１を大きく設定することが可能となって、電蝕によるブラシ３０の摩耗を効果的に抑制することができる。
【００３５】
これに対して、図８に示されるようなねじりコイルばね４００は、コイル部４２０ａの巻数によりばね定数の大きさを調整（ばね定数を小さく設定）するものである。ねじりコイルばね４００（円形断面を有し、線径が約０．３５ｍｍ）の初期位置におけるブラシ押圧力を本実施例１のブラシばね４０のブラシ押圧力とほぼ同じ大きさとし、かつ変位距離Ｄもほぼ同じ大きさに設定した場合、エンドキャップ内におけるねじりコイルばね４００の収容スペースとの関係上、コイル部４２０ａの中心Ｏ２’から押圧部４２０ｂの円弧頂点部までの距離Ｌ２が押圧部４２０ｂの変位距離Ｄよりも短くなっていた。
【００３６】
これにより、押圧部４２０ｂによる終期位置でのブラシ押圧方向が整流子１５の軸線Ｏ１方向から離れてしまい、ブラシ押圧力Ｆ’の軸線Ｏ１方向に向かう力の成分Ｆ１’を大きく設定することができなかった。このため、押圧部４２０ｂが終期位置に近づくに従ってブラシを強い力で押すことができなくなり、ブラシが断続的に整流子と接触することとなって、電蝕によるブラシ摩耗が促進されやすかった。
【００３７】
図９は、ブラシばね４０の固定アーム部４３を所定の治具ＪＴに固定した状態で、可動アーム部４２の押圧部４２ｂをテンションゲージＴＧで引っ張り、押圧部４２ｂの円弧先端が固定アーム部４３の直角曲げ部４３ｂの軸線Ｏ３近傍に達するまで、すなわち押圧部４２ｂがその原位置（上記終期位置よりも更に回転を進めた押圧部４２ｂが自由状態に復帰した位置）から上記初期位置を若干量だけ超えた最大引張位置に達するまでの押圧部４２ｂの変位（ブラシ摩耗量に相当）とブラシばね４０に加えられる力（ブラシ押圧力に相当）との関係を求めるための試験状況を示す。図示は省略するが、図８に示したねじりコイルばね４００においても、図９と同様の試験を行った。なお、ブラシばね４０とねじりコイルばね４００は、最大引張位置に達するまでの力がほぼ同じ大きさとなるものを採用した。図１０にその試験結果を示す。
【００３８】
図１０中、変位Ｂ１からＢ２にわたる領域は、実機でのブラシ３０の使用範囲を示し、押圧部４２ｂによる初期位置から終期位置までのブラシ摩耗可能領域とほぼ対応している。以下、変位Ｂ１からＢ２にわたる領域をブラシ摩耗可能領域ＢＡという。変位Ｂ２は、ブラシ摩耗量が０のときの押圧部４２ｂの初期位置に対応し、変位Ｂ１は、押圧部４２ｂの終期位置から少しだけ手前の位置（押圧部４２ｂが切欠き底２５ｄに接触していない、ブラシ押圧力が未だ０になっていない位置）に対応する。
【００３９】
図１０から明らかなように、ねじりコイルばね４００は、ブラシ摩耗量が小さいＢ２付近の領域では、コイル部４２０ａ（図８参照）の有効直径が小さくなることに起因して、ばね定数が線形的に大きくならず指数関数的に増大するばね特性を示す。
【００４０】
他方、ブラシ摩耗量が大きいＢ１付近の領域では、アーム部４２０の押圧部４２０ｂがブラシ３０を押圧する力の向きが整流子の軸線Ｏ１からそれることに起因して、ブラシ押圧力が弱くなり過ぎる。これにより、ブラシ摩耗可能領域ＢＡにおけるブラシ押圧力の差Δが大きくなりやすい（図１０ではΔ＝５１ｇｆ）。
【００４１】
これに対し、ブラシばね４０は、ばね定数がほぼ一定であり、その変位とブラシ３０に作用する力とが線形の特性を示す。これにより、ブラシ摩耗可能領域ＢＡにおけるブラシ押圧力の差Δがねじりコイルばね４００の値に比べて小さくなることが分かる（図１０ではΔ＝４５ｇｆ）。
【００４２】
以上の説明からも明らかなように、本実施例１のブラシばね４０では、ねじり棒ばね部としてのばね本体４１が主要部として設けられ、可動アーム部４２の押圧部４２ｂがばね本体４１のねじりによる復元力に基づいて変位するように構成されている。このような構成により、ブラシ摩耗可能領域ＢＡにおけるブラシ押圧力の差Δを小さくすることができる。その結果、整流子１５との摩擦力が小さくなってブラシ３０の摩耗を抑制することができる。
【００４３】
また、上記実施例１では、可動アーム部４２のアーム長Ｌ１（ばね本体４１の軸線Ｏ２から押圧部４２ｂの円弧頂点部までの距離Ｌ１）が、初期位置から終期位置までの押圧部４２ｂの変位距離Ｄに比べて長く設定されている。このような構成により、ブラシ摩耗量が大きい領域でも、可動アーム部４２の押圧部４２ｂがブラシ３０を押圧する力の向きを整流子１５の軸線Ｏ１に近づける設定が容易となり、整流子１５の軸線Ｏ１に向かう力の成分Ｆ１を確保することができる。その結果、ブラシ３０と整流子１５との断続的な接触を回避することができ、ブラシ摩耗量が大きいＢ１付近の領域でもブラシ３０と整流子１５との連続した接触を維持することが可能となって、電蝕によるブラシ摩耗を抑制することができる。
【００４４】
また、上記実施例１の電動モータ１では、ブラシばね４０によりブラシ３０が整流子１５に向けて押圧されるように構成されている。このような構成により、ブラシ摩耗可能領域ＢＡにおけるブラシ押圧力の差Δを小さくしつつ、ブラシ摩耗量が大きいＢ１付近の領域においてブラシ３０と整流子１５との連続した接触が維持される。その結果、ロータ１２の回転の安定化、ひいては電動モータ１の寿命向上を図ることができる。
【００４５】
なお、上記実施例１では、ブラシばね４０がコイル部４２ａを備えていたが、設定するばね定数の大きさによっては、コイル部４２ａは適宜省略することができる。また、アーム部の自由端は、円弧状の押圧部４２ｂとする場合に限らず、例えば二辺で形成される先細り（尖り）形状の他、直線形状などでもよい。直線形状の場合は、その先端をアーム部の自由端と定義することができる。また、図１１のブラシばね１４０に示されるように、ねじり棒ばね部としてのばね本体１４１をエンドキャップ２０に固定することにより、固定アーム部を省略し、ばね本体１４１と可動アーム部１４２のみの構成とすることも可能である。
【００４６】
また、上記実施例１では、本発明の電動モータ用ブラシばねを、ねじり棒ばね部としてのばね本体４１を主要部とするブラシばね４０に適用した場合について説明したが、可動アーム部のアーム長を初期位置から終期位置にわたるアーム部の自由端の変位距離に比べて長く設定するという構成に関しては、ねじりコイルばねに適用することも可能である。この場合、例えばねじりコイルばねにおけるコイル部の中心からアーム部の自由端までの距離を初期位置から終期位置にわたるアーム部の自由端の変位距離に比べて長く設定することができる。このような構成のねじりコイルばねにおいても、上記実施例１と同様、ブラシ摩耗量が大きい領域にてブラシ３０と整流子１５との連続した接触を維持することが可能となって、電蝕によるブラシ摩耗を抑制することができる。
【００４７】
その他、本発明は上記実施例１及びその変形例に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えた態様で実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  電動モータ
１０  モータケース
１２  ロータ
１２ａ  シャフト
１５  整流子
２０  エンドキャップ（キャップ部材）
２０ａ  円弧状壁
２０ｃ，２０ｅ  スリット
２２  仕切壁
２３  凸部
２４  ベース部
２５  枠状部
２５ｃ  切欠き
２５ｄ  切欠き底
３０  ブラシ
３１  係合溝
４０  ブラシばね
４１  ばね本体（ねじり棒ばね部）
４２  可動アーム部（アーム部）
４２ａ  コイル部
４２ｂ  押圧部（自由端）
４３  固定アーム部
４３ａ  水平曲げ部
４３ｂ  直角曲げ部
５０  プリント基板
【要約】
【課題】ブラシ摩耗可能領域におけるブラシ押圧力の差を小さくし得る電動モータ用ブラシばね及びそれを用いた電動モータを提供する。
【解決手段】本発明の電動モータ用ブラシばね４０は、片持ち梁状の可動アーム部４２（アーム部）と、可動アーム部４２の基端とコイル部４２ａを介して整流子１５の軸線Ｏ１に対して平行な位置関係となるようにエンドキャップ２０（キャップ部材）に取り付けられるばね本体４１（ねじり棒ばね部）とを備える。可動アーム部４２の押圧部４２ｂ（自由端）は、ばね本体４１の軸線Ｏ２周りのねじりによる復元力に抗しつつブラシ３０に係合され、ばね本体４１のねじりによる復元力に基づいて、ブラシ３０の摩耗量が０である初期位置からブラシ３０の摩耗量が所定量に達した終期位置にわたり、ブラシ３０の摩耗に応じてばね本体４１の軸線Ｏ２周りに変位する。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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