(57)【要約】【課題】体格が薄い直流モータにおいて、磁極を４極として小型軽量化を図りながらも、ブラシ寿命を長くすることができる直流モータを提供する。【解決手段】直流モータ１０１は、２つの平面部１０４ａと平面部１０４ａ同士を繋ぐ２つの円弧部１０４ｂとで略扁平筒形状に形成されたヨーク１０４と、各円弧部１０４ｂに固定され軸中心側に対してＮ極を構成するように着磁された永久磁石１０５と、各平面部１０４ａに突設され永久磁石１０５の磁束によって軸中心側に対してＳ極を構成する突極部１０４ｃと、整流子１０９を有する電機子１０３と、２つの永久磁石１０５の周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って配置される第１のブラシ２０１と、２つの突極部１０４ｃの周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って配置される第２のブラシ２０２とを備える。第１のブラシ２０１は、第２のブラシ２０２よりも径方向初期長が長く、且つ、削摩性が大きく設定される。【選択図】図１
2008029129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向から見て、平行な２つの平面部とそれら平面部同士を繋ぐ２つの円弧部とで略扁平筒形状に形成されたヨークと、
前記ヨークの内周面における各前記円弧部に固定され、軸中心側に対して一方の極を構成するように着磁された永久磁石と、
前記ヨークの内周面における各前記平面部に突設され、前記永久磁石の磁束によって軸中心側に対して他方の極を構成する突極部と、
前記ヨークの内側で回転可能に設けられ、前記永久磁石及び前記突極部と対向する電機子コアとその電機子コアに巻回された巻線とその巻線に電気的に接続された整流子とを有する電機子と、
軸方向から見て、２つの前記永久磁石の周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って移動可能に配置されるとともに、第１の押圧手段によって前記整流子に径方向に押圧される第１のブラシと、
軸方向から見て、２つの前記突極部の周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って移動可能に配置されるとともに、第２の押圧手段によって前記整流子に径方向に押圧される第２のブラシと
を備えた直流モータであって、
前記第１のブラシは、前記第２のブラシよりも径方向初期長が長く、且つ、削摩性が大きく設定されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項２】
請求項１に記載の直流モータにおいて、
前記第１の押圧手段は、前記第２の押圧手段より押圧力が大きく設定され、前記第１のブラシが前記第２のブラシより大きな押圧力で前記整流子に押圧されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項３】
請求項２に記載の直流モータにおいて、
前記第１及び第２の押圧手段は、その一端側が前記第１のブラシを付勢すべく延びる第１のアームとされ、その他端側が前記第２のブラシを付勢すべく延びる第２のアームとされた捩りコイルばねで構成され、
前記第１のアームが前記第２のアームより短く設定されることで、前記第１のブラシが前記第２のブラシより大きな押圧力で前記整流子に押圧されたことを特徴とする直流モータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の直流モータにおいて、
前記整流子の外表面にカーボンが付着しない最低限の前記整流子の外表面の摩耗速度をＡとし、
前記第１のブラシの削摩性と前記第１の押圧手段による押圧力とに基づいて前記第１のブラシが前記整流子の外表面を摩耗する第１摩耗速度をＢとし、
前記第２のブラシの削摩性と前記第２の押圧手段による押圧力とに基づいて前記第２のブラシが前記整流子の外表面を摩耗する第２摩耗速度をＣとし、
前記第１のブラシの数をＤとし、前記第２のブラシの数をＥとすると、
Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）
を満たすように設定されたことを特徴とする直流モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平型の直流モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、特に車両用小型直流モータは、小型軽量化の目的で磁極の多極化が進んでいる。例えば、電動ファンモータやブレーキモータ等として使用される直流モータは、磁極を２極から４極にすることで、同じ出力としながら体格及び重量を減少することができる（４極の直流モータとしては、例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、例えば、パワーウインドウモータ等として使用される直流モータは、体格の薄さが求められ、そのヨークが、軸方向から見て、平行な２つの平面部とそれら平面部同士を繋ぐ２つの円弧部とで略扁平筒形状に形成される（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−２８４６６１号公報
【特許文献２】特開２００２−３３１８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そして、上記のように略扁平筒形状のヨークを備えた直流モータにおいて、磁極を４極にしようとすると、ヨークの内周面における各円弧部と対応した箇所のみならず、各平面部と対応した箇所にも磁極が必要となる。しかし、前記各平面部と対応した箇所に永久磁石を配設することは設計上困難である。
【０００５】
そこで、各円弧部に固定される永久磁石を、共に、軸中心側に対して一方の極（例えばＮ極）を構成するように着磁し、各平面部には前記永久磁石の磁束によって軸中心側に対して他方の極（例えばＳ極）を構成すべく突極部を突設し、擬似的に４つの永久磁石を備えている構成として、磁極を４極とすることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、磁極が４極の直流モータは、一般的に、整流子に押圧接触される給電用のブラシにおいても、各磁極と対応した位置（９０°間隔）に配置する必要があり、前記永久磁石（円弧部）と対応した位置のブラシに比べて、前記突極部（平面部）と対応した位置のブラシの径方向初期長を長くすることができない。尚、径方向初期長とは、ブラシが整流子と摺接して摩耗する前の（即ち、製品として新品の状態の）径方向の長さである。よって、このような直流モータでは、ブラシ寿命が、突極部（平面部）と対応した位置のブラシの径方向初期長に依存して、短くなってしまうという問題がある。
【０００７】
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、体格が薄い直流モータにおいて、磁極を４極として小型軽量化を図りながらも、ブラシ寿命を長くすることができる直流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】
【０００８】
請求項１に記載の発明では、軸方向から見て、平行な２つの平面部とそれら平面部同士を繋ぐ２つの円弧部とで略扁平筒形状に形成されたヨークと、前記ヨークの内周面における各前記円弧部に固定され、軸中心側に対して一方の極を構成するように着磁された永久磁石と、前記ヨークの内周面における各前記平面部に突設され、前記永久磁石の磁束によって軸中心側に対して他方の極を構成する突極部と、前記ヨークの内側で回転可能に設けられ、前記永久磁石及び前記突極部と対向する電機子コアとその電機子コアに巻回された巻線とその巻線に電気的に接続された整流子とを有する電機子と、軸方向から見て、２つの前記永久磁石の周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って移動可能に配置されるとともに、第１の押圧手段によって前記整流子に径方向に押圧される第１のブラシと、軸方向から見て、２つの前記突極部の周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って移動可能に配置されるとともに、第２の押圧手段によって前記整流子に径方向に押圧される第２のブラシとを備えた直流モータであって、前記第１のブラシは、前記第２のブラシよりも径方向初期長が長く、且つ、削摩性が大きく設定された。
【０００９】
同構成によれば、ヨークは、軸方向から見て、平行な２つの平面部とそれら平面部同士を繋ぐ２つの円弧部とで略扁平筒形状に形成されたものであるため、直流モータの体格を薄くすることが可能となる。又、ヨークの内周面における各円弧部に固定される永久磁石は、軸中心側に対して一方の極（例えばＮ極）を構成するように着磁され、ヨークの内周面における各平面部には永久磁石の磁束によって軸中心側に対して他方の極（例えばＳ極）を構成する突極部が突設される。この構成によって、擬似的に４つの永久磁石を備えている構成、即ち、磁極が４極とされ、２極のものに比べて直流モータの小型軽量化を図ることができる。しかも、軸方向から見て、２つの永久磁石（円弧部）の周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って移動可能に配置される第１のブラシは、２つの突極部（平面部）の周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って移動可能に配置される第２のブラシよりも径方向初期長が長く、且つ、削摩性が大きく設定される。このようにすると、第１のブラシが第２のブラシよりも径方向初期長が長く、且つ、第１のブラシと第２のブラシの削摩性が同じに設定されたものに比べて、第１のブラシと第２のブラシとのブラシ寿命の差を小さくすることができ、ひいては直流モータ全体としてのブラシ寿命を長くすることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の直流モータにおいて、前記第１の押圧手段は、前記第２の押圧手段より押圧力が大きく設定され、前記第１のブラシが前記第２のブラシより大きな押圧力で前記整流子に押圧された。
【００１１】
同構成によれば、第１の押圧手段は、第２の押圧手段より押圧力が大きく設定され、第１のブラシが第２のブラシより大きな押圧力で整流子に押圧されるため、第１の押圧手段と第２の押圧手段との押圧力が同じに設定されたものに比べて、更に容易に第１のブラシと第２のブラシとのブラシ寿命の差を小さくすることができる。その結果、更に容易に直流モータ全体としてのブラシ寿命を長くすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の直流モータにおいて、前記第１及び第２の押圧手段は、その一端側が前記第１のブラシを付勢すべく延びる第１のアームとされ、その他端側が前記第２のブラシを付勢すべく延びる第２のアームとされた捩りコイルばねで構成され、前記第１のアームが前記第２のアームより短く設定されることで、前記第１のブラシが前記第２のブラシより大きな押圧力で前記整流子に押圧された。
【００１３】
同構成によれば、１つの捩りコイルばねが第１及び第２のブラシを付勢するため、各第１及び第２のブラシ毎に例えば圧縮コイルばねを設けたものに比べて、部品点数を少なくしながら、請求項２に記載の発明の構成及び効果を得ることができる。又、同構成によれば、各第１及び第２のブラシの反整流子側（径方向外側）に圧縮コイルばねを設けたものに比べて、第１及び第２のブラシの径方向における配置スペースを小さくすることができる。よって、前記圧縮コイルばねを設けたものに比べて、第１及び第２のブラシの径方向初期長を長くすることができ、ひいてはブラシ寿命を長くすることができる。
【００１４】
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項に記載の直流モータにおいて、前記整流子の外表面にカーボンが付着しない最低限の前記整流子の外表面の摩耗速度をＡとし、前記第１のブラシの削摩性と前記第１の押圧手段による押圧力とに基づいて前記第１のブラシが前記整流子の外表面を摩耗する第１摩耗速度をＢとし、前記第２のブラシの削摩性と前記第２の押圧手段による押圧力とに基づいて前記第２のブラシが前記整流子の外表面を摩耗する第２摩耗速度をＣとし、前記第１のブラシの数をＤとし、前記第２のブラシの数をＥとすると、Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）を満たすように設定された。
【００１５】
同構成によれば、整流子の外表面にカーボンが付着して荒れてしまうことが防止される。よって、第１及び第２のブラシのブラシ寿命が、整流子の外表面にカーボンが付着することに基づいて、急激に短くなってしまうということが防止される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、体格が薄い直流モータにおいて、磁極を４極として小型軽量化を図りながらも、ブラシ寿命を長くすることができる直流モータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図４に従って説明する。図１に示すように、本実施形態の直流モータ１０１は、固定子１０２と該固定子１０２に対して回転する電機子１０３とを備えている。
【００１８】
固定子１０２は、軸方向から見て、平行な２つの平面部１０４ａとそれら平面部１０４ａ同士を繋ぐ２つの円弧部１０４ｂとで略扁平筒形状に形成されたヨーク１０４と、そのヨーク１０４の内周面における各円弧部１０４ｂに固定された永久磁石１０５とを有している。各永久磁石１０５は、共に、軸中心側に対して一方の極であって本実施の形態ではＮ極を構成するように着磁されている。又、ヨーク１０４の内周面における各平面部１０４ａには、永久磁石１０５の磁束によって軸中心側に対して他方の極であって本実施の形態ではＳ極を構成する突極部１０４ｃが突設されている。よって、この固定子１０２は、擬似的に４つの永久磁石を備えている構成、即ち、磁極が４極とされている。
【００１９】
電機子１０３は、ヨーク１０４の内側で回転可能に設けられ、回転軸１０６と、永久磁石１０５及び突極部１０４ｃと対向するように回転軸１０６に固定された電機子コア１０７と、その電機子コア１０７に巻回された巻線１０８と、その巻線１０８に電気的に接続されるとともに回転軸１０６に固定された整流子１０９とを有している。尚、本実施の形態の電機子コア１０７は、放射状に延びるティースを有し、巻線１０８はティースに巻回されるものであるが、図１では、それらの形状の図示を省略してそれらを模式的に図示している。又、整流子１０９は、その外周側に複数のセグメントが周方向に並設されその内周側に絶縁体（樹脂材）が配設されてなるものであるが、図１では、それらの形状の図示を省略してそれらを模式的に図示している。
【００２０】
又、直流モータ１０１は、軸方向から見て、２つの永久磁石１０５（円弧部１０４ｂ）の周方向中心同士を結ぶ径方向（図１中、一点鎖線Ｌ１参照）に沿って（固定子１０２に対して）移動可能に配置される第１のブラシ２０１を備えている。又、直流モータ１０１は、軸方向から見て、２つの突極部１０４ｃ（平面部１０４ａ）の周方向中心同士を結ぶ径方向（図１中、一点鎖線Ｌ２参照）に沿って（固定子１０２に対して）移動可能に配置される第２のブラシ２０２を備えている。尚、第１及び第２のブラシ２０１，２０２は固定子１０２に対して固定される図示しないブラシホルダに支持されている。
【００２１】
そして、第１のブラシ２０１は、自身の反整流子１０９側（径方向外側）に設けられた（図示しないブラシホルダに支持された）第１の押圧手段としての第１の圧縮コイルばね２０３によって径方向の整流子１０９側に付勢されて該整流子１０９に押圧されている。又、第２のブラシ２０２は、自身の反整流子１０９側（径方向外側）に設けられた（図示しないブラシホルダに支持された）第２の押圧手段としての第２の圧縮コイルばね２０４によって径方向の整流子１０９側に付勢されて該整流子１０９に押圧されている。
【００２２】
又、第１のブラシ２０１は、第２のブラシ２０２よりも径方向初期長が長く設定されている。尚、前記径方向初期長とは、第１及び第２のブラシ２０１，２０２が整流子１０９と摺接して摩耗する前の（即ち、製品として新品の状態の）径方向の長さである。詳述すると、第１及び第２のブラシ２０１，２０２は、第１及び第２の圧縮コイルばね２０３，２０４と共に軸方向から見たヨーク１０４の投影面積内に収まるようにその径方向初期長が設定され、具体的には、本実施の形態の第１のブラシ２０１の径方向初期長は１０ｍｍに設定され、第２のブラシ２０２の径方向初期長は４ｍｍに設定されている。
【００２３】
又、第１のブラシ２０１は、第２のブラシ２０２よりも削摩性が大きく設定されている。尚、前記削摩性とは、（整流子１０９に対する）押圧力が同じ場合における単位駆動時間当たりの整流子１０９（セグメント）の外表面摩耗量であって、削摩性が大きいということは、（整流子１０９に対する）押圧力が同じ場合、単位駆動時間当たりに整流子１０９の外表面を大きく（多く）摩耗するということである。そして、本実施の形態では、第１のブラシ２０１の削摩性は、第２のブラシ２０２の削摩性の２倍の大きさに設定されている。言い換えると、図２に示すように、第１のブラシ２０１が整流子１０９の外表面を摩耗する整流子摩耗速度である第１摩耗速度Ｂ［ｍｍ／１０００ｈ（時間）］（図２中、特性Ｘｂ参照）は、第２のブラシ２０２が整流子１０９の外表面を摩耗する整流子摩耗速度である第２摩耗速度Ｃ［ｍｍ／１０００ｈ（時間）］（図２中、特性Ｘｃ参照）の２倍の大きさに設定されている。尚、図２は、第１及び第２のブラシ２０１，２０２における押圧力［ｇ／ｍｍ２］−整流子摩耗速度（第１及び第２摩耗速度Ｂ，Ｃ）［ｍｍ／１０００ｈ（時間）］特性Ｘｂ，Ｘｃを示す。又、図３は、第１及び第２のブラシ２０１，２０２における押圧力［ｇ／ｍｍ２］−ブラシ摩耗速度［ｍｍ／１０００ｈ（時間）］特性Ｙｂ，Ｙｃを示す。図３に示すように、本実施の形態の第１及び第２のブラシ２０１，２０２は、自身が整流子１０９を摩耗する速度より速く（多く）自身をも摩耗する。又、図２及び図３に示す特性図は、直流モータ１０１を５０時間駆動して行った実験結果を基に求めた特性図である。
【００２４】
又、第１の圧縮コイルばね２０３は、第２の圧縮コイルばね２０４より押圧力が大きく設定され、第１のブラシ２０１が第２のブラシ２０２より大きな押圧力で整流子１０９に押圧されている。詳しくは、本実施の形態では、第１の圧縮コイルばね２０３による第１のブラシ２０１の押圧力［ｇ／ｍｍ２］が、４．５ｋ〜７．５ｋ［ｇ／ｍｍ２］（図２及び図３中、範囲Ｐ１）に設定され、第２の圧縮コイルばね２０４による第２のブラシ２０２の押圧力［ｇ／ｍｍ２］が、４．０ｋ〜６．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］（図２及び図３中、範囲Ｐ２）に設定されている。尚、前記「ｋ」は、各部材のサイズ等に応じて決定される係数である。又、圧縮コイルばねによる押圧力は、ブラシが摩耗する（短く）なることなどにより変化してしまうが、その変化をも考慮して、即ちブラシが短くなった状態でも上記値（４．５ｋ〜７．５ｋ［ｇ／ｍｍ２］及び４．０ｋ〜６．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］）を満たすように設定されている。
【００２５】
ここで、前記第１及び第２のブラシ２０１，２０２の押圧力（４．５ｋ〜７．５ｋ［ｇ／ｍｍ２］及び４．０ｋ〜６．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］）は、以下に示す式を満たすべく設定されている。
【００２６】
即ち、まず、本実施の形態における整流子１０９（セグメント）の外表面にカーボンが付着しない（付着してしまうカーボンを摩耗して取り除く）最低限の整流子摩耗速度をＡとする。そして、第１のブラシ２０１の削摩性と第１の圧縮コイルばね２０３による押圧力とに基づいて第１のブラシ２０１が整流子１０９の外表面を摩耗する第１摩耗速度をＢとし、第２のブラシ２０２の削摩性と第２の圧縮コイルばね２０４による押圧力とに基づいて第２のブラシ２０２が整流子１０９の外表面を摩耗する第２摩耗速度をＣとする。又、第１のブラシ２０１の数をＤとし、第２のブラシ２０２の数をＥとすると、
Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）
を満たすように、各値（この例では第１及び第２のブラシ２０１，２０２の押圧力（４．５ｋ〜７．５ｋ［ｇ／ｍｍ２］及び４．０ｋ〜６．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］））が設定されている。
【００２７】
尚、前述した整流子１０９（セグメント）の外表面にカーボンが付着しない最低限の整流子摩耗速度とは、整流子１０９（セグメント）の外表面が荒れることで駆動時間に対するブラシ摩耗量が急激に（加速して）大きくなってしまわない摩耗速度であって、本実施の形態の最低限の整流子摩耗速度Ａは、０．３０ｉ［ｍｍ／１０００ｈ］となっている。尚、前記「ｉ」は、整流子１０９のセグメントやブラシの材質等に応じて決定される係数である。このことは、実験結果等から求められており、本実施の形態の整流子１０９は、整流子摩耗速度が０．３０ｉ［ｍｍ／１０００ｈ］以上でないと、即ち１０００時間で０．３０ｉｍｍ摩耗されないと、外表面にカーボンが付着することで荒れが発生して、図４の駆動時間［ｈ］−ブラシ摩耗量［ｍｍ］特性図に特性Ｍ１として示すように、ブラシ（図４の特性は第２のブラシ２０２）を急激に（加速して）摩耗させてしまう。尚、因みに、図３及び図４に示すブラシ摩耗速度及びブラシ摩耗量の各値に記載の「ｊ」においても、整流子１０９のセグメントやブラシの材質等に応じて決定される係数である。又、逆に、本実施の形態の整流子１０９は、整流子摩耗速度が０．３０ｉ［ｍｍ／１０００ｈ］以上であれば、即ち１０００時間で０．３０ｉｍｍ以上摩耗されれば、外表面が荒れず、図４の駆動時間［ｈ］−ブラシ摩耗量［ｍｍ］特性図に特性Ｍ２として示すように、ブラシ（図４の特性は第２のブラシ２０２）を急激に（加速して）摩耗させることはない。よって、前記した式、Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）を満たせば、整流子１０９の外表面にカーボンが付着して荒れてしまうことが防止され、ひいては、第１及び第２のブラシ２０１，２０２のブラシ寿命が、整流子１０９の外表面にカーボンが付着することに基づいて急激に短くなってしまうということが防止されることになる。又、本実施の形態では、第１のブラシ２０１の押圧力が、４．５ｋ〜７．５ｋ［ｇ／ｍｍ２］（図２中、範囲Ｐ１）に設定されるため、前記第１摩耗速度Ｂは、０．２２５ｉ〜０．３７５ｉとなり、第２のブラシ２０２の押圧力が、４．０ｋ〜６．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］（図２中、範囲Ｐ２）に設定されるため、前記第２摩耗速度Ｃは、０．１０ｉ〜０．１５ｉとなる。よって、前記した式における（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）、即ち合成した整流子摩耗速度は、０．３２５ｉ〜０．５２５ｉ［ｍｍ／１０００ｈ］となり、常にＡ（０．３０ｉ）以上となり、前記した式、Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）を満たしている。又、第１及び第２のブラシ２０１，２０２の押圧力（４．５ｋ〜７．５ｋ［ｇ／ｍｍ２］及び４．０ｋ〜６．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］）は、２．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］より小さいと、整流子１０９との接触抵抗が増大して導通不良を生じる虞があるため、２．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］以上をも満たすように設定されている。又、第１及び第２のブラシ２０１，２０２の押圧力（４．５ｋ〜７．５ｋ［ｇ／ｍｍ２］及び４．０ｋ〜６．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］）は、８．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］より大きいと、摩擦抵抗によるトルクロスが大きくなるため、８．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］以下をも満たすように設定されている。又、上記した構成及び各設定により、本実施の形態では、計算上、第１及び第２のブラシ２０１，２０２の寿命が共に略同じ時間となるようにされている。
【００２８】
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）ヨーク１０４は、軸方向から見て、平行な２つの平面部１０４ａとそれら平面部１０４ａ同士を繋ぐ２つの円弧部１０４ｂとで略扁平筒形状に形成されたものであるため、直流モータ１０１の体格を薄くすることが可能となる。又、ヨーク１０４の内周面における各円弧部１０４ｂに固定される永久磁石１０５は、共に、軸中心側に対して一方の極（Ｎ極）を構成するように着磁され、ヨーク１０４の内周面における各平面部１０４ａには永久磁石１０５の磁束によって軸中心側に対して他方の極（Ｓ極）を構成する突極部１０４ｃが突設されている。よって、この固定子１０２は、擬似的に４つの永久磁石を備えている構成、即ち、磁極が４極とされ、２極のものに比べて直流モータ１０１の小型軽量化を図ることができる。しかも、軸方向から見て、２つの永久磁石１０５（円弧部１０４ｂ）の周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って移動可能に配置される第１のブラシ２０１は、２つの突極部１０４ｃ（平面部１０４ａ）の周方向中心同士を結ぶ径方向に沿って移動可能に配置される第２のブラシ２０２よりも径方向初期長が長く、且つ、削摩性が大きく設定される。このようにすると、第１のブラシ２０１が第２のブラシ２０２よりも径方向初期長が長く、且つ、第１のブラシ２０１と第２のブラシ２０２の削摩性が同じに設定されたものに比べて、第１のブラシ２０１と第２のブラシ２０２とのブラシ寿命の差を小さくすることができる。その結果、直流モータ１０１全体としてのブラシ寿命を長くすることができる。
【００２９】
（２）第１の圧縮コイルばね２０３は、第２の圧縮コイルばね２０４より押圧力が大きく設定され、第１のブラシ２０１が第２のブラシ２０２より大きな押圧力で整流子１０９に押圧される。このようにすると、第１の圧縮コイルばねと第２の圧縮コイルばねとの押圧力が同じに設定されたものに比べて、更に容易に第１のブラシ２０１と第２のブラシ２０２とのブラシ寿命の差を小さくすることができる。その結果、更に容易に直流モータ１０１全体としてのブラシ寿命を長くすることができる。
【００３０】
（３）上記した式、Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）を満たすため、整流子１０９の外表面にカーボンが付着して荒れてしまうことが防止され、ひいては、第１及び第２のブラシ２０１，２０２のブラシ寿命が、整流子１０９の外表面にカーボンが付着することに基づいて急激に短くなってしまうということが防止される。即ち、上記した式、Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）を満たさないものに比べて、ブラシ寿命を大幅に長くすることができる。
【００３１】
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、第１のブラシ２０１を整流子１０９に押圧するための第１の押圧手段を第１の圧縮コイルばね２０３とし、第２のブラシ２０２を整流子１０９に押圧するための第２の押圧手段を第２の圧縮コイルばね２０４としたが、第１及び第２の押圧手段は、これに限定されず、他の押圧手段に変更してもよい。
【００３２】
例えば、図５に示すように、第１及び第２の押圧手段を、その一端側が第１のブラシ２０１を付勢すべく延びる第１のアーム３０１ａとされ、その他端側が第２のブラシ２０２を付勢すべく延びる第２のアーム３０１ｂとされた捩りコイルばね３０１で構成してもよい。又、この例（図５参照）では、第１のアーム３０１ａの長さ（捩りコイルばね３０１のコイル部３０１ｃからの長さ）が第２のアーム３０１ｂの長さより短く設定されることで、上記実施の形態と同様に、第１のブラシ２０１が第２のブラシ２０２より大きな押圧力で整流子１０９に押圧されるように構成されている。
【００３３】
このようにすると、１つの捩りコイルばね３０１が第１及び第２のブラシ２０１，２０２を付勢するため、上記実施の形態（各第１及び第２のブラシ２０１，２０２毎に第１及び第２の圧縮コイルばね２０３，２０４を設けたもの）に比べて、部品点数を少なくすることができる。又、このようにすると、上記実施の形態（第１及び第２のブラシ２０１，２０２の反整流子１０９側（径方向外側）に第１及び第２の圧縮コイルばね２０３，２０４を設けたもの）に比べて、第１及び第２のブラシ２０１，２０２の径方向における配置スペースを小さくすることができる。よって、上記実施の形態（第１及び第２の圧縮コイルばね２０３，２０４を設けたもの）に比べて、第１及び第２のブラシ２０１，２０２の径方向初期長を長くすることができ、ひいてはブラシ寿命を長くすることが可能となる。
【００３４】
・上記実施の形態では、第１及び第２のブラシ２０１をそれぞれ１個ずつ備えた直流モータ１０１としたが、第１及び第２のブラシ２０１をそれぞれ２個ずつ備えたものとしてもよい。
【００３５】
例えば、図６に示すように、上記実施の形態の第１のブラシ２０１と同様の第１のブラシ２０１ａ，２０１ｂが整流子１０９を挟んで１対（２つ）設けられ、上記実施の形態の第２のブラシ２０２と同様の第２のブラシ２０２ａ，２０２ｂが整流子１０９を挟んで１対（２つ）設けられたものとしてもよい。この場合、第１のブラシ２０１ａ，２０１ｂを押圧するための各第１の圧縮コイルばね２０３ａ，２０３ｂは、例えば、上記実施の形態の第１の圧縮コイルばね２０３の半分の押圧力とし、第２のブラシ２０２ａ，２０２ｂを押圧するための各第２の圧縮コイルばね２０４ａ，２０４ｂは、例えば、上記実施の形態の第２の圧縮コイルばね２０４の半分の押圧力とすればよい。即ち、第１の圧縮コイルばね２０３ａ，２０３ｂによる第１のブラシ２０１ａ，２０１ｂの押圧力を、２．２５ｋ〜３．７５ｋ［ｇ／ｍｍ２］に設定し、第２の圧縮コイルばね２０４ａ，２０４ｂによる第２のブラシ２０２ａ，２０２ｂの押圧力を、２．０ｋ〜３．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］に設定してもよい。このようにすると、ブラシの数が２倍となり、押圧力が半分となることで、上記実施の形態で述べた式、Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）を含む条件を上記実施の形態と同様に満たすことになり、上記実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。又、勿論、このようにすると、各ブラシ（第１及び第２のブラシ２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂ）の寿命が上記実施の形態に比べて長くなり、直流モータ１０１全体としてのブラシ寿命が更に長くなる。
【００３６】
又、例えば、上記別例（図６参照）と同様の第１及び第２のブラシ２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂとしながら、図７に示すように、上記別例（図５参照）と略同様に第１及び第２の押圧手段を変更してもよい。即ち、第１及び第２の押圧手段を、その一端側が第１のブラシ２０１ａを付勢すべく延びる第１のアーム４０１ａとされ、その他端側が第２のブラシ２０２ａを付勢すべく延びる第２のアーム４０１ｂとされた捩りコイルばね４０１と、その一端側が第１のブラシ２０１ｂを付勢すべく延びる第１のアーム５０１ａとされ、その他端側が第２のブラシ２０２ｂを付勢すべく延びる第２のアーム５０１ｂとされた捩りコイルばね５０１とで構成してもよい。尚、勿論、この場合の押圧力においても、上記別例（図６）と同様に設定すればよい。
【００３７】
・上記実施の形態では、第１の圧縮コイルばね２０３は、第２の圧縮コイルばね２０４より押圧力が大きく設定されるとしたが、これに限定されず、例えば、第１及び第２の圧縮コイルばねの押圧力を同じとしてもよい。例えば、第１及び第２の圧縮コイルばね２０３，２０４による第１及び第２のブラシ２０１，２０２の押圧力を、共に４．０ｋ〜６．０ｋ［ｇ／ｍｍ２］に設定してもよい。尚、この場合でも、前記した式における（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）、即ち合成した整流子摩耗速度は、０．３０ｉ〜０．４５ｉ［ｍｍ／１０００ｈ］となり、常にＡ（本実施の形態では０．３０ｉ）以上となり、前記した式、Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）を満たしている。
【００３８】
・上記実施の形態の各構成（整流子１０９（セグメント）の材質等に基づくＡや、第１及び第２のブラシ２０１，２０２の材質及び第１及び第２の押圧手段による押圧力等に基づくＢ，Ｃ）等は、前記した式、Ａ≦（Ｂ×Ｄ＋Ｃ×Ｅ）を満たせば、勿論、他の構成等に変更してもよい。
【００３９】
上記各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。
付記（イ）請求項１、２、４のいずれか１項に記載の直流モータにおいて、前記第１及び第２の押圧手段は、その一端側が前記第１のブラシを付勢すべく延びる第１のアームとされ、その他端側が前記第２のブラシを付勢すべく延びる第２のアームとされた捩りコイルばねで構成されたことを特徴とする直流モータ。このようにすると、１つの捩りコイルばねが第１及び第２のブラシを付勢するため、各第１及び第２のブラシ毎に例えば圧縮コイルばねを設けたものに比べて、部品点数を少なくすることができる。又、同構成によれば、各第１及び第２のブラシの反整流子側（径方向外側）に圧縮コイルばねを設けたものに比べて、第１及び第２のブラシの径方向における配置スペースを小さくすることができる。よって、前記圧縮コイルばねを設けたものに比べて、第１及び第２のブラシの径方向初期長を長くすることができ、ひいてはブラシ寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態における直流モータを軸方向から見た模式図。
【図２】本実施の形態における押圧力−整流子摩耗速度特性図。
【図３】本実施の形態における押圧力−ブラシ摩耗速度特性図。
【図４】駆動時間−ブラシ摩耗量特性図。
【図５】別例における直流モータを軸方向から見た模式図。
【図６】別例における直流モータを軸方向から見た模式図。
【図７】別例における直流モータを軸方向から見た模式図。
【符号の説明】
【００４１】
１０３…電機子、１０４…ヨーク、１０４ａ…平面部、１０４ｂ…円弧部、１０４ｃ…突極部、１０５…永久磁石、１０７…電機子コア、１０８…巻線、１０９…整流子、２０１，２０１ａ，２０１ｂ…第１のブラシ、２０２，２０２ａ，２０２ｂ…第２のブラシ、２０３，２０３ａ，２０３ｂ…第１の圧縮コイルばね（第１の押圧手段）、２０４，２０４ａ，２０４ｂ…第２の圧縮コイルばね（第２の押圧手段）、３０１，４０１，５０１…捩りコイルばね（第１及び第２の押圧手段）、３０１ａ，４０１ａ，５０１ａ…第１のアーム、３０１ｂ，４０１ｂ，５０１ｂ…第２のアーム。
【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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