(57)【要約】【課題】出力の異なる仕様のモータを、構成部品の無駄を極力省きつつ構成部品を極力変更しないで構成して部品種類を少なく抑えることができるモータ構成部品の設定方法を提供する。【解決手段】電機子コア１０７の軸方向長さＬ１を変更してモータ出力を変更する際、用いるブラシ１２４ａ，１２４ｂの電流密度が好適となるように、同電位となるセグメント１〜２４に接触するブラシの個数が設定される。つまり、それぞれの出力のモータに必要とされる電流値が異なるが、ブラシ電流密度を好適な値に維持するためには、その電流値に応じて整流子１０８に対するブラシ接触面積を変更する必要がある。そこで、同電位となるセグメント１〜２４に接触させるブラシの個数を変更することで、結果的に整流子１０８に対するブラシの接触面積を変更させている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の界磁極を有する固定子と、
複数のセグメントを有するとともに同電位となるセグメントが複数存在する構成とした整流子を備え、所定のセグメントに結線された複数の巻線を電機子コアに巻装してなる電機子と、
ホルダベース上にブラシホルダを備え、該ブラシホルダにて前記整流子のセグメントに摺接して給電を行う陽極側及び陰極側ブラシを保持してなるブラシホルダ装置と、
を備えたモータにおいて、前記電機子コアの軸方向長さを変更してモータ出力を変更する際のモータ構成部品の設定方法であって、
前記ブラシの電流密度が好適となるように、前記同電位となるセグメントに接触する前記ブラシの個数を設定したことを特徴とするモータ構成部品の設定方法。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ構成部品の設定方法において、
前記固定子はハウジングを有しており、そのハウジング内に前記電機子及び前記ブラシホルダ装置を収容してなるモータに適用したことを特徴とするモータ構成部品の設定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のモータ構成部品の設定方法において、
前記ブラシホルダ装置は、前記ホルダベースと前記ブラシホルダとが別体で構成されるものであり、
前記ホルダベースは、最大数の前記ブラシホルダを搭載可能に構成されるとともに、前記ブラシホルダは、前記モータ出力に応じた分の前記ブラシの数に対応して前記ホルダベースに装着されることを特徴とするモータ構成部品の設定方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のモータ構成部品の設定方法において、
前記ブラシホルダ装置は、前記ホルダベースと前記ブラシホルダとが一体で構成されるものであり、
前記ホルダベースには、最大数の前記ブラシホルダが一体形成されるとともに、前記ブラシホルダは、前記モータ出力に応じた分の前記ブラシの数に対応して使用されることを特徴とするモータ構成部品の設定方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ構成部品の設定方法において、
前記界磁極の磁極数が６極以上で構成されるモータに適用したことを特徴とするモータ構成部品の設定方法。
【請求項６】
請求項５に記載のモータ構成部品の設定方法において、
前記界磁極の磁極数が６極、前記電機子の磁極数が８極、前記整流子のセグメント数が２４個で構成されるモータに適用したことを特徴とするモータ構成部品の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシ付きモータにおける構成部品の設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシ付きの直流モータには、例えば特許文献１にて開示されるようなものがある。特許文献１の従来のモータは軸方向断面が例えば図９に示すようになっており、同図９を用いて従来のモータを説明することとする。
【０００３】
具体的には、図９にて示されるモータ２０１は、有底円筒状のヨークハウジング２０２の内周面に複数個のマグネット２０３が固着され、該マグネット２０３の内側に電機子２０４が回転可能に収容されている。電機子２０４は、回転軸２０５と、該回転軸２０５に固定された電機子コア２０６と、同じく回転軸２０５に固定された整流子２０７とを備えている。電機子コア２０６には、分布巻きにより巻装（複数のティースに跨って巻装）される複数個の巻線２０８が備えられ、各巻線２０８の端子は整流子２０７に電気的に接続されている。
【０００４】
ヨークハウジング２０２の開口部を閉塞するエンドハウジング２１０には、その内側面にブラシホルダ装置２１１が装着されている。ブラシホルダ装置２１１のホルダベース２１２には矩形筒状をなすブラシホルダ２１３が一体に設けられており、該ブラシホルダ２１３には前記整流子２０７に摺接して給電を行うブラシ２１４が保持される。
【特許文献１】特開２００４−８８９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図９にて示したモータ２０１をはじめ、図１０にて示すモータ２０１ａ及び図１１にて示すモータ２０１ｂのように、モータ外径を変更しないで、それぞれの電機子コア２０６の軸方向長さＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３を変更し（この場合、Ｌ１１＜Ｌ１２＜Ｌ１３）、出力が異なる仕様を複数用意し、ユーザ側の要求に対応している。
【０００６】
即ち、図１２を参照しつつ説明すると、モータ２０１は、電機子コア２０６の軸方向長さＬ１１が他のモータ２０１ａ，２０１ｂのそれよりも小さくこれに対応してマグネット２０３の軸方向長さも小さく設定され、これによりマグネット２０３及び巻線２０８間の磁束量が抑えられた出力の小さい仕様（出力８０Ｗ仕様）となっている。尚、モータ２０１は巻線２０８が分布巻きであることから、入力は１２０Ｗとなっている。
【０００７】
また、モータ２０１ａは、電機子コア２０６の軸方向長さＬ１２がモータ２０１のそれよりも大きく設定され（マグネット２０３も同様）、これによりマグネット２０３及び巻線２０８間の磁束量が増加された出力の大きい仕様（出力１１０Ｗ仕様）となっている。また、モータ２０１ｂは、電機子コア２０６の軸方向長さＬ１３がモータ２０１ａのそれよりも大きく設定され（マグネット２０３も同様）、これによりマグネット２０３及び巻線２０８間の磁束量が更に増加された出力の大きい仕様（出力１６５Ｗ仕様）となっている。尚、図１２には、モータ２０１よりも出力が抑えられた仕様（出力５５Ｗ仕様）のモータも示されている。
【０００８】
このような様々なモータ出力とすべく電機子コア２０６の軸方向長さＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３を変更しているが、この電機子コア２０６の軸方向長さＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３に対応してヨークハウジング２０２や回転軸２０５の軸方向長さが変更されている。
【０００９】
更に、各出力のモータ２０１，２０１ａ，２０１ｂ及び出力５５Ｗ仕様のモータのそれぞれに必要な電流値（図１２ではモータ全電流）も異なってくる。この場合、各出力のモータ２０１，２０１ａ，２０１ｂ及び出力５５Ｗ仕様のモータでは陽極側及び陰極側で対をなす２組（合計４個）のブラシ２１４を用いているが、出力８０Ｗのモータ２０１及び出力１１０Ｗのモータ２０１ａは同一形状の４個のブラシ２１４が用いられている。
【００１０】
ここで、ブラシ電流密度は、ブラシ摩耗速度（単位時間当たりのブラシ摩耗長さ）や必要ブラシ体積等の観点から極力良好な数値範囲である「０．１〜０．２［Ａ／ｍｍ２ ］」の間に収まるような数値とすることが望ましいとされている。これにより、出力８０Ｗのモータ２０１及び出力１１０Ｗのモータ２０１ａは同一形状のブラシ２１４を４個用いても、ブラシ電流密度がそれぞれ「０．１４５」「０．１９４」と良好な数値となっている。
【００１１】
これに対し、出力１６５Ｗのモータ２０１ｂは、他のモータ２０１，２０１ａで用いる形状（ブラシ高さ「６．５」）のブラシ２１４を仮に用いたとすると、ブラシ電流密度が「０．２」を上回る（図示略）。つまり。ブラシ２１４を流れる電流に対して形状が小さいことを意味する。そこで、ブラシ電流密度を下げるにはブラシ２１４の整流子２０７との接触面積を増大させることがその対応策となるが、この場合、ブラシ２１４は周方向長さ（ブラシ幅）の変更は困難であるため、ブラシ２１４の軸方向長さ（図１２ではブラシ高さ）を大きくことで対応する。
【００１２】
従って、この出力１６５Ｗのモータ２０１ｂでは、ブラシ２１４の高さを他のモータ２０１，２０１ａのそれよりも大きくして（ブラシ高さ「６．５」→「１２．５」に変更）、ブラシ電流密度が「０．１〜０．２」内に収まるようにしている。これにより、出力１６５Ｗのモータ２０１ｂは、ブラシ電流密度が「０．１５１」と良好な数値となっている。
【００１３】
しかしながら、ブラシ２１４の高さを変更すると、ブラシホルダ２１３の高さ（軸方向長さ）の変更を伴うばかりか、整流子２０７の軸方向長さを大きくするといった整流子２０７側の変更を伴う。更には、ブラシホルダ２１３及び整流子２０７の軸方向長さを大きくすることは、回転軸２０５やヨークハウジング２０２の軸方向長さを大きくする必要も生じる。このように、ブラシ２１４の高さを変更するだけで、様々なモータ構成部品の変更が余儀なくされ、部品種類が多くなってしまう。
【００１４】
一方、出力５５Ｗのモータにおいては、ブラシ電流密度が「０．１」を下回っている。つまり、ブラシを流れる電流に対して形状に余裕（無駄）があることを意味する。しかしながら、ブラシの形状変更は、様々なモータ構成部品の変更を伴って部品種類が多くなることから、本来ならモータ２０１，２０１ａで用いる形状（ブラシ高さ「６．５」）よりも小さいものを使用するところを、出力５５Ｗのモータでは、モータ２０１，２０１ａと同形状のブラシを用いて対応せざるを得なかった。
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、出力の異なる仕様のモータを、構成部品の無駄を極力省きつつ構成部品を極力変更しないで構成して部品種類を少なく抑えることができるモータ構成部品の設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の界磁極を有する固定子と、複数のセグメントを有するとともに同電位となるセグメントが複数存在する構成とした整流子を備え、所定のセグメントに結線された複数の巻線を電機子コアに巻装してなる電機子と、ホルダベース上にブラシホルダを備え、該ブラシホルダにて前記整流子のセグメントに摺接して給電を行う陽極側及び陰極側ブラシを保持してなるブラシホルダ装置と、を備えたモータにおいて、前記電機子コアの軸方向長さを変更してモータ出力を変更する際のモータ構成部品の設定方法であって、前記ブラシの電流密度が好適となるように、前記同電位となるセグメントに接触する前記ブラシの個数を設定したことをその要旨とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ構成部品の設定方法において、前記固定子はハウジングを有しており、そのハウジング内に前記電機子及び前記ブラシホルダ装置を収容してなるモータに適用したことをその要旨とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のモータ構成部品の設定方法において、前記ブラシホルダ装置は、前記ホルダベースと前記ブラシホルダとが別体で構成されるものであり、前記ホルダベースは、最大数の前記ブラシホルダを搭載可能に構成されるとともに、前記ブラシホルダは、前記モータ出力に応じた分の前記ブラシの数に対応して前記ホルダベースに装着されることをその要旨とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のモータ構成部品の設定方法において、前記ブラシホルダ装置は、前記ホルダベースと前記ブラシホルダとが一体で構成されるものであり、前記ホルダベースには、最大数の前記ブラシホルダが一体形成されるとともに、前記ブラシホルダは、前記モータ出力に応じた分の前記ブラシの数に対応して使用されることをその要旨とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ構成部品の設定方法において、前記界磁極の磁極数が６極以上で構成されるモータに適用したことをその要旨とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のモータ構成部品の設定方法において、前記界磁極の磁極数が６極、前記電機子の磁極数が８極、前記整流子のセグメント数が２４個で構成されるモータに適用したことをその要旨とする。
【００２２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、電機子コアの軸方向長さを変更してモータ出力を変更する際、ブラシの電流密度が好適となるように、同電位となるセグメントに接触するブラシの個数が設定される。つまり、モータ出力に応じて各々のモータに必要とされる電流値が異なるが、ブラシ電流密度を好適な値に維持するためには、その電流値に応じて整流子に対するブラシ接触面積を変更する必要がある。そこで、同電位となるセグメントに接触させるブラシの個数を変更することで、結果的に整流子に対するブラシの接触面積を変更できる。これにより、出力の異なる仕様のモータを構成する際、ブラシの形状変更を伴わないので、１種類のブラシで対応でき、部品種類を少なくできる。また、１種類のブラシで対応できることから、その周囲部品であるブラシホルダや該ブラシホルダを備えるホルダベース等のモータ構成部品も部品種類を少なくすることが可能となる。また、出力の小さい仕様のモータでは、ブラシの個数を少なくすることで無駄なブラシを使用しなくて済み、同様にブラシホルダをホルダベースに装着するタイプでは、ブラシ省略分のブラシホルダを省略できる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、ハウジング内に電機子及びブラシホルダ装置が収容されるモータに適用されるため、例えばブラシ接触面積を大きくする場合にブラシの高さ（軸方向長さ）を大きくする従来では、ブラシホルダ装置が軸方向に長くなるばかりか電機子に備えられる整流子も同様に軸方向に長くする必要が生じる。そのため、電機子が軸方向に長くなり、結果的にハウジング（モータ）が同方向に大型化することになる。しかしながら、本発明ではモータ出力に関係なく同一形状のブラシを使用できるため、ブラシホルダ装置や電機子に備えられる整流子を軸方向に長くする必要がなく、ハウジング（モータ）の同方向に大型化することが防止できる。つまり、このようにハウジング内に電機子及びブラシホルダ装置が収容されるモータに適用する意義は大きい。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、ブラシホルダ装置は、最大数のブラシホルダを搭載可能に構成されるホルダベースを有し、ブラシホルダは、モータ出力に応じた分のブラシの数に対応してホルダベースに装着されて使用される。これにより、出力の異なる仕様のモータ間でホルダベースを共用でき、部品種類を少なくできる。また、必要時のみブラシホルダをホルダベースに対して装着すればよいので、無駄なブラシホルダを使用しなくて済む。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、ブラシホルダ装置は、最大数のブラシホルダが一体形成されるホルダベースを有し、ブラシホルダは、モータ出力に応じた分のブラシの数に対応して使用される。これにより、出力の異なる仕様のモータ間でホルダベースを共用でき、部品種類を少なくできる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によれば、マグネット等の界磁極の磁極数が６極以上で構成されるモータに適用すれば、その磁極数に応じて少なくとも３組（合計６個）のブラシが使用可能となる。つまり、モータ出力の変更に伴ってブラシの個数で調整する手法を取っていることから、少なくとも３組のブラシが使用可能となることで、例えば出力が大中小というように３種類以上の出力の異なる仕様のモータが構成可能となる。これにより、モータのバリエションが豊富となる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、マグネット等の界磁極の磁極数が６極、電機子の磁極数が８極、整流子のセグメント数が２４個で構成されるモータに適用され、該モータにおいても上記請求項５と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００２８】
従って、本発明によれば、出力の異なる仕様のモータを、構成部品の無駄を極力省きつつ構成部品を極力変更しないで構成して部品種類を少なく抑えることができるモータ構成部品の設定方法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】
【００２９】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
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。固定子１０２は、有底円筒状のヨークハウジング１０４と、該ヨークハウジング１０４の内周面に等角度間隔に固着された６個のマグネット１０５とを備えている。固定子１０２は、６個のマグネット１０５、即ち界磁極数が「６」にて構成されている。
【００３０】
電機子１０３は、図１及び図２に示すように、回転軸１０６と、該回転軸１０６に固定された電機子コア１０７と、同じく回転軸１０６に固定された整流子１０８とを備えている。電機子１０３は、図２に示すように、回転軸１０６の基端部がヨークハウジング１０４の底部中央に配設された軸受１０９ａにて回転可能に支持され、該回転軸１０６の先端部側の所定部位がヨークハウジング１０４の開口部を閉塞するエンドハウジング１２０の中央に配設された軸受１０９ｂにて回転可能に支持されている。回転軸１０６の先端部は、エンドハウジング１２０から突出されている。電機子１０３は、各軸受１０９ａ，１０９ｂにて支持された状態で電機子コア１０７がマグネット１０５と径方向に対向するようになっている。
【００３１】
電機子コア１０７は回転軸１０６を中心として放射状に延びる８個のティースＴ１〜Ｔ８を有し、該ティースＴ１〜Ｔ８間にはそれぞれスロットＳ１〜Ｓ８が形成されている。各ティースＴ１〜Ｔ８には、インシュレータ１１０を介して導線が集中巻きにて巻装されることで、それぞれ巻線Ｍ１〜Ｍ８が構成されている。電機子１０３は、８個の巻線Ｍ１〜Ｍ８、即ち突極磁極数が「８」にて構成されている。
【００３２】
整流子１０８は、図２に示すように、整流子本体１１１と短絡部材１１２とからなる。整流子本体１１１は、略円筒形状の本体絶縁材１１３と、本体絶縁材１１３の外周面に周方向に配設される２４個のセグメント１〜２４とを備えている。整流子本体１１１における電機子コア１０７側の端面には短絡部材１１２が固定される。
【００３３】
短絡部材１１２は、図４（ａ）に示すように、２４個のセグメント１〜２４を１２０°間隔に電気的に接続する。即ち、短絡部材１１２は、セグメント１，９，１７の組やセグメント５，１３，２１の組というように、１２０°間隔に配置されるセグメント同士を短絡して同電位とする。
【００３４】
因みに、短絡部材１１２は、図３に示すように、絶縁紙１１４を挟む２つの層にそれぞれ２４個ずつ配置された短絡片１１５，１１６を備える。絶縁紙１１４手前側の各短絡片１１５は径方向内側端部が外側端部に対して周方向一方に６０°ずれるように形成され、絶縁紙１１４奥側の各短絡片１１６（図３中、破線で示す）は径方向内側端部が外側端部に対して周方向他方に６０°ずれるように形成されている。各短絡片１１５，１１６は径方向内側端部及び径方向外側端部同士がそれぞれ接合され、短絡片１１５，１１６の径方向外側端部が１２０°間隔に電気的に接続される。そして、短絡部材１１２は、各径方向外側端部がセグメント１〜２４にそれぞれ接合されて整流子本体１１１に固定される。
【００３５】
また、４５°毎の短絡片１１６における径方向外側端部に前記巻線Ｍ１〜Ｍ８の端部を接続固定するためのライザ１１６ａが形成されている。そして、前記巻線Ｍ１〜Ｍ８は、その端部が前記ライザ１１６ａに係止されて電気的に接続されることで、セグメント１〜２４に結線されながら、図４（ｂ）に示すように全部で１つの閉ループを構成するように巻装されている。
【００３６】
図２に示すように、ヨークハウジング１０４の開口部を閉塞するエンドハウジング１２０には、その内側面にブラシホルダ装置１２１が装着されている。ブラシホルダ装置１２１は、エンドハウジング１２０に装着される円環状のホルダベース１２２と、該ホルダベース１２２に装着される矩形筒状又は断面コ字状の４個のブラシホルダ１２３と、該ブラシホルダ１２３にて保持される２組（合計４個）のブラシ、即ち第１の陽極側及び陰極側ブラシ１２４ａ，１２４ｂ及び第２の陽極側及び陰極側ブラシ１２５ａ，１２５ｂとを備えている。各ブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂは、略直方体形状の同一形状をなしている。各ブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂは、外部から電源供給がなされ、前記整流子１０８（セグメント１〜２４）に摺接して該整流子１０８を通じて電機子１０３に給電を行う。
【００３７】
因みに、本実施の形態では、モータ１０１の出力（入力電力）の大きさに応じて２組（４個）のブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂを用いているが、本実施の形態で用いるホルダベース１２２は、更に同一形状の第３の陽極側及び陰極側ブラシ１２６ａ，１２６ｂを加えた最大３組（合計６個）のブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂが搭載可能に構成されている。つまり、６個のブラシホルダ１２３がホルダベース１２２上に装着可能に構成されている。尚、各ブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂが同一形状をなしていることから、これらを保持するブラシホルダ１２３も同一形状をなしている。
【００３８】
図１に示すように、組をなすブラシ１２４ａ，１２４ｂ、ブラシ１２５ａ，１２５ｂ及びブラシ１２６ａ，１２６ｂ同士はそれぞれ１８０°間隔に配置され、更に同電位である陽極側ブラシ１２４ａ，１２５ａ，１２６ａ同士及び陰極側ブラシ１２４ｂ，１２５ｂ，１２６ｂ同士はそれぞれ１２０°間隔に配置される。これは、同電位である陽極側ブラシ１２４ａ，１２５ａ，１２６ａ及び陰極側ブラシ１２４ｂ，１２５ｂ，１２６ｂが、前記短絡部材１１２にて同電位とされる１２０°毎のセグメントに対して同時に接触可能な配置となっている（図４（ａ）参照）。そして、本実施の形態のブラシホルダ装置１２１は、第３の陽極側及び陰極側ブラシ１２６ａ，１２６ｂとこれらを保持する２個のブラシホルダ１２３とを用いないで構成される。
【００３９】
ところで、本実施の形態においても、図２にて示したモータ１０１をはじめ、図５にて示すモータ１０１ａ及び図６にて示すモータ１０１ｂのように、モータ外径を変更しないで、それぞれの電機子コア１０７の軸方向長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を変更し（この場合、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）、出力が異なる仕様を複数用意し、ユーザ側の要求に対応している。
【００４０】
即ち、図７を参照しつつ説明すると、モータ１０１は、電機子コア１０７の軸方向長さＬ１が他のモータ１０１ａ，１０１ｂのそれよりも小さくこれに対応してマグネット１０５の軸方向長さも小さく設定され、これによりマグネット１０５及び巻線Ｍ１〜Ｍ８間の磁束量が抑えられた出力の小さい仕様（出力８０Ｗ仕様）となっている。尚、本実施の形態のモータ１０１は巻線Ｍ１〜Ｍ８が集中巻きであることから、入力は１０８Ｗとなっている。
【００４１】
また、モータ１０１ａは、電機子コア１０７の軸方向長さＬ２がモータ１０１のそれよりも大きく設定され（マグネット１０５も同様）、これによりマグネット１０５及び巻線Ｍ１〜Ｍ８間の磁束量が増加された出力の大きい仕様（出力１１０Ｗ仕様）となっている。また、モータ１０１ｂは、電機子コア１０７の軸方向長さＬ３がモータ１０１ａのそれよりも大きく設定され（マグネット１０５も同様）、これによりマグネット１０５及び巻線Ｍ１〜Ｍ８間の磁束量が更に増加された出力の大きい仕様（出力１６５Ｗ仕様）となっている。尚、図７には、モータ１０１よりも出力が抑えられた仕様（出力５５Ｗ仕様）のモータも示されている。
【００４２】
このような様々なモータ出力とすべく電機子コア１０７の軸方向長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を変更しているが、この電機子コア１０７の軸方向長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３に対応してヨークハウジング１０４や回転軸１０６の軸方向長さが変更される。
【００４３】
更に、各出力のモータ１０１，１０１ａ，１０１ｂ及び出力５５Ｗ仕様のモータのそれぞれに必要な電流値（図７ではモータ全電流）も異なってくる。このブラシ電流密度は、図８に示すように、ブラシ摩耗速度や必要ブラシ体積等の観点から極力良好な数値範囲である「０．１〜０．２［Ａ／ｍｍ２ ］」の間に収まるような数値とすることが望ましいとされている。具体的には、図８（ａ）に示すように、ブラシ摩耗速度（単位時間当たりのブラシ摩耗長さ）は、ブラシ電流密度が「０」から「０．１」「０．２」…と増加するにつれて急増していく。つまり、ブラシ電流密度は低い方が好ましい。これに対し、図８（ｂ）に示すように、要求されるモータ出力（入力）を確保しつつ必要ブラシ寿命（ブラシ摩耗時間）を満足するという前提でブラシ電流密度を下げようとすると、必要となるブラシ体積は、「０．１」〜「０．２」の間で最低となり、「０．１」より小さくなるにつれて急増していく。従って、これらブラシ摩耗速度と必要ブラシ体積の双方を考慮すると、ブラシ電流密度は「０．１〜０．２［Ａ／ｍｍ２ ］」が適切な範囲となってくる。
【００４４】
これを踏まえ本実施の形態では、図７に示すように、各出力のモータ１０１，１０１ａ，１０１ｂ及び出力５５Ｗ仕様のモータでは、同一形状のブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂを用いつつも、該ブラシの個数を各出力に応じた個数としている。即ち、出力８０Ｗのモータ１０１及び出力１１０Ｗのモータ１０１ａでは、同一形状の２組４個のブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂが用いられ、これに伴って４個のブラシホルダ１２３がホルダベース１２２上に装着されたものが用いられる。また、出力１６５Ｗのモータ１０１ｂでは、同一形状の３組６個のブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂが用いられ、これに伴って６個のブラシホルダ１２３がホルダベース１２２上に装着されたものが用いられる。また、出力５５Ｗのモータでは、同一形状の１組２個のブラシ１２４ａ，１２４ｂが用いられ、これに伴って２個のブラシホルダ１２３がホルダベース１２２上に装着されたものが用いられる。このようなブラシの個数の変更により、それぞれのブラシ電流密度は、出力５５Ｗのモータでは「０．１５３」、出力８０Ｗのモータ１０１では「０．１１３」、出力１１０Ｗのモータ１０１ａでは「０．１５５」、出力１６５Ｗのモータ１０１ｂでは「０．１５３」と全て良好な数値としている。
【００４５】
これは、本実施の形態の整流子１０８が短絡部材１１２により陽極側及び陰極側でそれぞれ３個のセグメント１〜２４が同電位となることを有効に活用し、同電位のセグメント１〜２４に接触するブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂの個数を変更することで、結果的に整流子１０８に対するブラシの接触面積を調整し、ブラシ電流密度が好適な数値範囲内に収まるようにしている。
【００４６】
これにより、本実施の形態では、ブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂは、モータ出力に関係なく同一形状のものが用いられる。これに伴って、ブラシホルダ１２３も同一形状ものもが使用でき、更にホルダベース１２２も同一形状のものが使用できる。つまり、これらのモータ構成部品は１種類で済む。しかも、ブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂの形状変更を伴わないため、整流子１０８の形状を変更する必要がなく、更にはブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂの形状変更に伴った回転軸１０６及びヨークハウジング１０４の形状変更の必要はなく、電機子コア１０７の軸方向長さに伴う形状変更で済む。
【００４７】
また、出力５５Ｗのモータにおいては、２個のブラシ１２４ａ，１２４ｂに少なくして対応してブラシの無駄が省かれ、これに伴ってブラシホルダ１２３の無駄も省かれる。尚、特に説明はしていないが、ブラシ及びブラシホルダの周囲部材、例えばブラシを整流子１０８側に押圧するスプリングやブラシと接続する配線ターミナル等の無駄をも省くことが可能である。
【００４８】
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）電機子コア１０７の軸方向長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を変更してモータ出力を変更する際、用いるブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂの電流密度が好適となるように、同電位となるセグメント１〜２４に接触するブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂの個数が設定される。つまり、それぞれ出力８０Ｗ，出力１１０Ｗ，出力１６５Ｗのモータ１０１，１０１ａ，１０１ｂ及び出力５５Ｗのモータに必要とされる電流値が異なるが、ブラシ電流密度を好適な値に維持するためには、その電流値に応じて整流子１０８に対するブラシ接触面積を変更する必要がある。そこで、同電位となるセグメント１〜２４に接触させるブラシの個数を変更することで、結果的に整流子１０８に対するブラシの接触面積を変更することができる。これにより、出力の異なる仕様のモータを構成する際、ブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂの形状変更を伴わないので、１種類のブラシで対応でき、部品種類を少なくすることができる。また、１種類のブラシで対応できることから、その周囲部品であるブラシホルダ１２３や該ブラシホルダ１２３を備えるホルダベース１２２等のモータ構成部品も部品種類を少なくすることができる。また、出力の小さい５５Ｗ仕様のモータでは、ブラシの個数を少なくすることで無駄なブラシを使用しなくて済み、同様に本実施の形態のようにブラシホルダ１２３をホルダベース１２２に装着するタイプでは、ブラシ省略分のブラシホルダ１２３を省略することができる。
【００４９】
（２）本実施の形態のようにヨークハウジング１０４内に電機子１０３及びブラシホルダ装置１２１が収容されるモータ１０１等では、モータ出力に関係なく同一形状のブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂを使用できるため、ブラシホルダ装置１２１や電機子１０３に備えられる整流子１０８を軸方向に長くする必要がなく、ハウジング１０４（モータ１０１等）の同方向に大型化することを防止することができる。つまり、このようにハウジング１０４内に電機子１０３及びブラシホルダ装置１２１が収容されるモータ１０１等に適用する意義は大きい。
【００５０】
（３）ブラシホルダ装置１２１は、最大数６個のブラシホルダ１２３を搭載可能に構成されるホルダベース１２２を有し、ブラシホルダ１２３は、モータ出力に応じた分のブラシ１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，１２６ａ，１２６ｂの数に対応してホルダベース１２２に装着されて使用される。これにより、出力の異なる仕様のモータ間でホルダベース１２２を共用でき、部品種類を少なくすることができる。また、必要時のみブラシホルダ１２３をホルダベース１２２に対して装着すればよいので、無駄なブラシホルダ１２３を使用しなくて済む。
【００５１】
尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ホルダベース１２２とブラシホルダ１２３とを別体とし、最大数６個のブラシホルダ１２３をホルダベース１２２に搭載可能とし、必要な分のブラシホルダ１２３をホルダベース１２２に装着するようにしていたが、ホルダベースにブラシホルダを一体形成したものを用いてもよい。この場合、様々な出力のモータに共用できるように最大数、この場合６個のブラシホルダをホルダベースに形成しておけば、必要に応じた数のブラシに対応してブラシホルダの使用箇所を変更するだけで、１種類のホルダベースにて対応することができる。これにより、部品種類を少なくすることができる。
【００５２】
・上記実施の形態では、ブラシの個数の設定を、４種類の異なるモータ出力に変更する場合に適用したが、４種類以外の複数種類の異なるモータ出力に変更する場合に適用してもよい。また、モータ出力を５５Ｗ，８０Ｗ，１１０Ｗ，１６５Ｗの４種類に分けたが、数値はこの限りでない。
【００５３】
・上記実施の形態では、巻線Ｍ１〜Ｍ８が集中巻きのタイプに実施したが、巻線が分布巻き等の他の巻線方法にて巻装されたタイプに実施してもよい。
・上記実施の形態では、界磁極であるマグネット１０５の磁極数が６極、電機子１０３の磁極数が８極、整流子１０８のセグメント数が２４個で構成されるモータに適用したが、これらの数は適宜変更してもよい。この場合、界磁極の磁極数が４極以上で、同電位となるセグメントが複数存在する構成とした整流子を少なくとも備えたモータであれば適用できる。特に、界磁極の磁極数が６極以上になると、その磁極数に応じて少なくとも３組（合計６個）のブラシが使用可能となる。つまり、上記実施の形態では、モータ出力の変更に伴ってブラシの個数で調整する手法を取っていることから、少なくとも３組のブラシが使用可能となることで、例えば出力が大中小というように３種類以上の出力の異なる仕様のモータが構成可能となる。これにより、モータのバリエションを豊富にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施の形態におけるモータの軸直交方向の断面図である。
【図２】モータの軸方向の断面図である。
【図３】短絡部材の平面図である。
【図４】（ａ）はモータの電気的構成を示す展開図であり、（ｂ）は巻線の結線状態を示す回路図である。
【図５】出力の異なるモータの軸方向の断面図である。
【図６】出力の異なるモータの軸方向の断面図である。
【図７】本実施の形態において出力の異なるモータ毎の構成部品を説明するための説明図である。
【図８】（ａ）はブラシ電流密度と摩耗速度との関係を説明するための説明図であり、（ｂ）はブラシ電流密度と必要ブラシ体積との関係を説明するための説明図である。
【図９】従来におけるモータの軸方向の断面図である。
【図１０】出力の異なるモータの軸方向の断面図である。
【図１１】出力の異なるモータの軸方向の断面図である。
【図１２】従来において出力の異なるモータ毎の構成部品を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１〜２４…セグメント、１０１，１０１ａ，１０１ｂ…モータ、１０２…固定子、１０３…電機子、１０４…ハウジングを構成するヨークハウジング、１０５…界磁極としてのマグネット、１０７…電機子コア、１０８…整流子、１２０…ハウジングを構成するエンドハウジング、１２１…ブラシホルダ装置、１２２…ホルダベース、１２３…ブラシホルダ、１２４ａ，１２４ｂ…陽極側及び陰極側ブラシ、１２５ａ，１２５ｂ…陽極側及び陰極側ブラシ、１２６ａ，１２６ｂ…陽極側及び陰極側ブラシ、Ｍ１〜Ｍ８…巻線、Ｌ１〜Ｌ３…軸方向長さ。
【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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【図１２】
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