JP2016096695A - ブラシ付き電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】巻線に電流が流れることにより発生する磁界と永久磁石によって発生する磁界とを合成した合成磁界に生じる歪みを低減する。【解決手段】複数の巻線４２のうち接点ブラシ７０ａ（７０ｂ）が接触するセグメント６１に対応するブラシ側巻線に流れる電流と、ブラシ側巻線に対して電線６２により結線される結線巻線に流れる電流との間の位相差を補うために、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、円周方向にて隣り合う２つの永久磁石の間の間隔が不均等になっている。具体的には、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのうち結線巻線側に位置する永久磁石が結線巻線に対して回転軸３０の回転方向に角度Ｚ°ずれている。【選択図】図１

Description

本発明は、ブラシ付き電動モータに関するものである。

従来、ブラシ付き電動モータでは、円筒状に形成されているヨークと、ヨークの内側に固定されて複数の磁極を形成する界磁磁石と、回転軸に支持されてコアに巻装されてなる複数の巻線を備える電機子と、回転軸に固定されて回転軸を中心とする円周方向に配列されている複数のセグメントを備える整流子とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

複数のセグメントには、複数の巻線のうち対応する巻線の末端部がそれぞれ接続されている。正側接点ブラシおよび負側接点ブラシは、整流子の回転に伴って複数のセグメントに摺動して複数のセグメントのうち接触するセグメントを順次代える。

正側接点ブラシおよび負側接点ブラシは、複数の巻線に対して接触するセグメントを通して電圧を与える。このため、複数の巻線には正側接点ブラシおよび負側接点ブラシから与えられた電圧に基づいて電流が流れ、この電流と界磁磁石から発生する界磁束に基づき電機子に回転力が発生する。

特許３９９４０１０号明細書

近年、モータの磁極数を増やす多極化は、モータの小型・低コストを狙った手法として注目されている。一般的には、磁極数が増えると、接点ブラシの個数も磁極数と同数必要になるため、磁極数が増えていくと徐々に体格・コストの低減効果は減少してくる。

これに対して、図１３に示すように、電動モータ内にて、回転軸を挟んで互いに対向する巻線１同士をセグメント２を介して電線３で結線することで、接点ブラシ４ａ、４ｂの本数を削減するといった手法を用いることが考えられる。図１３は、１６個の巻線１と１６個のセグメント２と８個の電線３とを備える整流子６の展開図を示している。

具体的には、整流子６では、１６個のセグメント２のうち互いに対向する巻線１に対応する２つのセグメント２同士が前記２つのセグメント２毎に電線３で結線されている。例えば、５番のセグメント２と６番のセグメント２との間に接続される巻線１ａと、１３番のセグメント２と１４番のセグメント２との間に接続される巻線１ｂとは回転軸を挟んで互いに対向している。

例えば、図１３に示すように、５番のセグメント２に正極接点ブラシ４ａが接触し、かつ１番のセグメント２に負極接点ブラシ４ｂが接触している場合を想定する。

この場合、巻線１ａ、１ｂのうち、巻線１ａが正極接点ブラシ４ａ側に位置する。このため、正極接点ブラシ４ａから５番のセグメント２を通して巻線１ａに電流Ｉａを流す電流経路の経路長よりも、正極接点ブラシ４ａから電線３および１３番のセグメント２を通して巻線１ｂに電流を流す電流経路の経路長の方が長くなる。このため、正極接点ブラシ４ａから巻線１ａに流れる電流Ｉａと、正極接点ブラシ４ａから巻線１ｂに流れる電流Ｉｂとの間には位相差（時間差）が生じる（図１４参照）。

すなわち、互いに対向する２つの巻線１のうち接点ブラシ４ａ（或いは、４ｂ）側に位置する巻線１（以下、ブラシ側巻線１という）に流れる電流Ｉａに対して、互いに対向する２つの巻線１のうちブラシ側巻線１に対向する対向巻線１に流れる電流Ｉｂが遅れることになる。よって、ブラシ側巻線１に磁界が発生するタイミングに対して、対向巻線１に磁界が発生するタイミングが遅れてしまう。したがって、対向巻線１により発生する磁界と永久磁石５ａ、５ｂにより発生する磁界とを合成した合成磁界には、歪みが生じる（図１５（ａ）、（ｂ）参照）。

図１５（ａ）において、Ｋ１は対向巻線１により発生する磁界、Ｍ１は永久磁石５ａ、５ｂにより発生する磁界、Ｇ１は磁界Ｋ１および磁界Ｍ１を合成した合成磁界を示している。図１５（ｂ）において、Ｋ２はブラシ側巻線１により発生する磁界、Ｍ２は永久磁石５ａ、５ｂにより発生する磁界、Ｇ２は磁界Ｋ２および磁界Ｍ２を合成した合成磁界を示している。

このような合成磁界の歪みの影響は、低入力・低回転で使用する電動モータでは、軽微であるため、市場で使われている電動モータでは特に問題視されていなかった。

しかし、ブロワモータのように大電流・高回転で使用する電動モータでは、駆動効率の低下や磁気振動音の悪化要因となるため影響を低減することが必要である。

通常、モータ取付け用のケース（フランジ）及び空調ユニット側の剛性を工夫（剛性ＵＰ／ｄｏｗｎ）したり、磁気振動の伝播を低減させたり、モータに流れる電流をなめらかに変化させることで磁気振動を低減させる手法が一般である。

これに対して、巻線１に生じる誘起電圧が起因して巻線１に発生する磁界と永久磁石５ａ、５ｂに発生する磁界との合成磁界の波形に歪みが生じることを抑制するために、永久磁石５ａ、５ｂを等間隔のまま接点ブラシ４ａ、４ｂの切替りタイミングに対して永久磁石５ａ、５ｂを所定角度（図１６（ｂ）中Ｗ°と記す）でずらした配置にする手法が考えられる。しかし、この手法では、上述した電流の位相差による電動モータの駆動のロスを解決することができない。

なお、図１６（ａ）は、２つの巻線１の中心線Ｔ１と、永久磁石５ａ、５ｂの中心線Ｔ２が一致した電動モータを示している。図１６（ｂ）は、巻線１の中心線Ｔ１に対して永久磁石５ａ、５ｂの中心線Ｔ２が永久磁石毎に回転方向に角度Ｗ°ずれている電動モータを示している。図１７（ａ）（ｂ）において、Ｋ３ａ、Ｋ３ｂは巻線１により発生する磁界、Ｍ３は永久磁石５ａ、５ｂにより発生する磁界、Ｇ３ａ、Ｇ３ｂは合成磁界を示している。図１７（ａ）は、図１６（ａ）の電動モータにおいて巻線１により発生する磁界、および合成磁界に歪みが生じている例を示している。図１７（ｂ）は、図１６（ｂ）の電動モータにおいて巻線１により発生する磁界、および合成磁界に歪みが低減されている例を示している。

本発明は上記点に鑑みて、永久磁石の配置を工夫して、合成磁界の歪みを低減するようにしたブラシ付き電動モータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回転軸（３０）を中心とする円周方向に並べられている４つ以上の磁石（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ）と、
回転軸に固定されて円周方向に並べられている複数の巻線（４２）を有し、複数の巻線のうちいずれか２つ以上の巻線は、いずれか２つ以上の巻線毎に、結線されている電機子（４０）と、
回転軸に固定されて円周方向に配列されている複数のセグメント（６１）を有し、複数のセグメントには、複数の巻線のうち対応する巻線の末端部がそれぞれ接続されている整流子（６０）と、
回転軸の回転に伴い、複数のセグメントに順次接触して、それぞれ当該接触するセグメントを通して複数の巻線に対して電圧を与える第１、第２のブラシ（７０ａ、７０ｂ）と、を備え、
電圧に基づき複数の巻線に流れる電流と４つ以上の磁石により発生する磁界によって電機子に回転力が発生するブラシ付き電動モータであって、
複数の巻線のうち第１、第２のブラシのうち一方のブラシが接触するセグメントに接続される巻線をブラシ側巻線とし、ブラシ側巻線に結線される巻線を結線巻線とし、４つ以上の磁石から発生する磁界と結線巻線により発生する磁界とを合成した磁界を合成磁界としたとき、ブラシ側巻線に流れる電流と結線巻線に流れる電流との間の位相差に起因する合成磁界の歪みを補正するために、４つ以上の磁石は、円周方向にて並んだ２つの磁石の間の間隔が不均等になるように並べられていることを特徴とする。

以上により、結線巻線により発生する磁界と永久磁石により発生した磁界とを合成した合成磁界の歪みを低減することができる。

具体的には、請求項２に記載の発明では、４つ以上の磁石のうち、ブラシ側巻線に対応する第１対応磁石（５０ａ、５０ｂ）が、円周方向に隣り合うように並べられており、
４つ以上の磁石のうち、結線巻線に対応する第２対応磁石（５０ｃ〜５０ｆ）が、複数、円周方向に並べられており、
隣り合うように並べられている第１対応磁石（５０ａ、５０ｂ）の間の間隔と、複数の第２対応磁石（５０ｃ〜５０ｆ）のうち隣り合う２つの第２対応磁石の間の間隔とは、同一になっており、
第１対応磁石（５０ａ、５０ｂ）は、ブラシ側巻線毎に、ブラシ側巻線に対して回転軸の回転方向にずれて配置されており、
第２対応磁石（５０ｃ〜５０ｆ）は、結線巻線毎に、結線巻線に対して回転方向にずれて配置されていることを特徴とする。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態におけるブラシ付き電動モータの内部構成を軸方向から視た図である。 図１の電機子および整流子を示す図である。 図１のブラシ付き電動モータの内部構成において巻線、永久磁石、接点ブラシの配置を示す図である。 図１のブラシ付き電動モータの内部構成において整流子の展開図である。 図１のブラシ付き電動モータの内部構成において巻線、永久磁石、接点ブラシの配置を示す図である。 巻線によって発生する磁界Ｋ４、永久磁石によって発生する磁界Ｍ４、磁界Ｋ４、Ｍ４を合成した合成磁界Ｇ４を示す図である。 接点ブラシから互いに対向する２つのコイルに流れる電流を示す模式図である。 巻線によって発生する磁界Ｋ５、永久磁石によって発生する磁界Ｍ５、磁界Ｋ５、Ｍ５を合成した合成磁界Ｇ５を示す図である。 比較例におけるブラシ付き電動モータの内部構成を示す図である。 本発明の第２実施形態におけるブラシ付き電動モータの内部構成を示す図である。 図１０のブラシ付き電動モータの内部構成において整流子の展開図である。 巻線によって発生する磁界Ｋ６、Ｋ７、永久磁石によって発生する磁界Ｍ６、Ｍ７、および合成磁界Ｇ６、Ｇ７を示す図である。 比較例としての電動モータの整流子の展開図である。 比較例としての電動モータにおいてブラシ側巻線に流れる電流と対向巻線に流れる電流との間の位相差を示す図である。 （ａ）比較例において対向巻線によって発生する磁界と永久磁石によって生じる磁界とを合成した合成磁界を示す図であり、（ｂ）比較例においてブラシ側巻線によって発生する磁界と永久磁石によって生じる磁界とを合成した合成磁界を示す図である。 （ａ）比較例において、互いに対向する２つの巻線を通る中心線Ｔ１と互いに対向する２つの永久磁石を通る中心線Ｔ２とが一致した電動モータを示す図、（ｂ）比較例において、中心線Ｔ１に対して中心線Ｔ２とが角度Ｗ°ずれた電動モータを示す図である。 （ａ）比較例において、巻線により発生する磁界と永久磁石により発生する磁界とを合成した合成磁界に歪みが生じている例を示す図、（ｂ）比較例において、合成磁界の歪みが低減されている例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１〜図４に本発明のブラシ付き電動モータ１０の第１実施形態を示す。

本実施形態のブラシ付き電動モータ１０は、図１、図２、および図３に示すように、ケーシング２０、回転軸３０、電機子４０、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、整流子６０、接点ブラシ７０ａ、７０ｂを備える。

ケーシング２０は、磁性体により円筒状に形成されて、回転軸３０、電機子４０、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、および整流子６０を収納している。回転軸３０は、その軸線がケーシング２０の軸線に一致するように配置されている。本実施形態のケーシング２０は、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄにより発生する磁束を通過させるヨークを構成している。

電機子４０は、コア４１、および複数の巻線４２を備える。コア４１は、円柱部４１ａ、および複数のティース４１ｂから構成されている。円柱部４１ａは、回転軸３０の軸線を中心とする円柱状に形成されている。円柱部４１ａの中空部には、回転軸３０が貫通している。

複数のティース４１ｂは、円柱部４１ａから径方向外側から径方向外側に突起している。複数のティース４１ｂは、回転軸３０の軸線を中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。なお、本実施形態では、１６個のティース４１ｂがコア４１に用いられている。このように構成されるコア４１は、回転軸３０に固定されている。

複数の巻線４２は、図１および図３に示すように、複数のティース４１ｂのうち対応する４つのティース４１ｂに対して回巻きされている。複数の巻線４２が回巻きされる４つのティース４１ｂは、巻線４２毎に相違する。

換言すれば、複数の巻線４２は、それぞれ、中心線Ｔ１（図２参照）を中心として回巻きされている。つまり、中心線Ｔ１は、回転軸３０の中心線と巻線４２の円周方向の中心とを結ぶ仮想線である。巻線４２毎の中心線Ｔ１は、回転軸３０の軸線を中心とする円周方向に並べられている。これにより、複数の巻線４２は、回転軸３０の軸線を中心とする円周方向に並べられることになる。

本実施形態の複数の巻線４２の個数は、偶数個であり、複数の巻線４２のうち対となる２つの巻線４２は、回転軸３０を挟んで対向している。以上により、電機子４０が回転軸３０に対して固定されることになる。なお、本実施形態では、複数の巻線４２は、中心線Ｔ１が延びる方向（すなわち、径方向外側）から視て矩形になるように巻かれている（図２参照）。

永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、それぞれ、ケーシング２０の内周側で、かつ電機子４０に対して径方向外側に配置されている。永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、それぞれ、回転軸３０の軸線を中心とする円周方向に並べられている。

永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、それぞれ、ケーシング２０の内周に固定されている。永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、Ｎ極およびＳ極が円手方向に交互に並ぶように、それぞれ磁極を形成するものである。永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、それぞれ、回転軸３０の軸線を中心とする円弧状に形成されている。なお、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと複数の巻線４２の配置関係については、後述する。

整流子６０は、電機子４０に対して回転軸３０の軸方向一方側に配置されている。整流子６０は、回転軸３０に固定されている。整流子６０は、複数のセグメント６１を備える。複数のセグメント６１は、それぞれ、導電性金属材料等から長板状に形成されている。複数のセグメント６１は、それぞれの板面を径方向外側に向けた状態で回転軸３０の軸線を中心とする円周方向に並べられている。

本実施形態の整流子６０は、１６個のセグメント６１を備えている。複数のセグメント６１のうち隣り合う２つのセグメント６１の間には、図４に示すように、それぞれ、複数の巻線４２のうち対応する巻線４２が前記隣り合う２つのセグメント６１毎に、接続されている。図４は、実際には円周方向に並べられる１６個のセグメント６１を展開して１６個のセグメント６１を一列に並べた状態を示している。

複数のセグメント６１のうち回転軸３０を挟んで互いに対向する２つのセグメント６１の間は、前記互いに対向する２つのセグメント６１毎に、電線６２によって結線されている。このことにより、複数の巻線４２のうち回転軸３０を挟んで対向する２つの巻線４２の末端部が前記対向する２つの巻線４２毎に電線６２を介して結線されることになる。図４では、８個の電線６２が用いられている例を示している。

接点ブラシ７０ａ、７０ｂは、回転軸３０の軸線を中心とする所定角度（例えば、９０°）オフセットして配置されている。接点ブラシ７０ａ、７０ｂは、ケーシング２０に支持されている。接点ブラシ７０ａ、７０ｂは、それぞれ、複数のセグメント６１のうち１つ又は２つのセグメント６１に接触する。接点ブラシ７０ａ、７０ｂは、後述するように、それぞれ接触するセグメント６１を介して複数の巻線４２に電圧を与える。

次に、本実施形態において、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと複数の巻線４２の配置関係について図５を参照して説明する。

まず、複数のセグメント６１のうち接点ブラシ７０ａが接触しているセグメント６１に末端部が接続されるブラシ側巻線を巻線４２ａとし、巻線４２ａに対して回転軸３０を介して対向する結線巻線を巻線４２ｃとする。このため、巻線４２ａ、４２ｃが結線されていることになる。

複数のセグメント６１のうち接点ブラシ７０ｂが接触しているセグメント６１に末端部が接続されるブラシ側巻線を巻線４２ｂとし、巻線４２に対して回転軸３０を介して対向する結線巻線を巻線４２ｄとする。このため、巻線４２ｂ、４２ｄが結線されていることになる。

永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのうち巻線４２ａに対応する永久磁石（第１対応磁石）を永久磁石５０ａとする。永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのうち巻線４２ｃに対応する永久磁石（第２対応磁石）を永久磁石５０ｃとする。永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのうち巻線４２ｂに対応する永久磁石（第１対応磁石）を永久磁石５０ｂとする。永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄのうち巻線４２ｄに対応する永久磁石（第２対応磁石）を永久磁石５０ｄとする。

本実施形態では、永久磁石５０ａ〜５０ｄのうち巻線（４２ａ〜４２ｄ）に対して回転軸３０を中心とする径方向外側（半径方向）から視たときに重なる位置に配置されている永久磁石を、前記巻線毎に、前記巻線に対応する永久磁石とする。より具体的には、永久磁石５０ａ〜５０ｄのうち巻線（４２ａ〜４２ｄ）の中心線Ｔ１が重なる位置に配置されている永久磁石を、前記巻線毎に、前記巻線に対応する永久磁石とする。

巻線４２ａに対して永久磁石５０ａは、角度Ｙ°回転方向にずれている。具体的には、巻線４３ａの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ａの中心線Ｔ２が角度Ｙ°回転方向にずれている。中心線Ｔ２は、永久磁石５０ａの円周方向の中心と回転軸３０の回転中心とを結ぶ仮想線である。以下、永久磁石５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの中心線Ｔ２も同様に、中心線Ｔ２を、永久磁石の円周方向の中心と回転軸３０の回転中心とを結ぶ仮想線とする。巻線４３ｂの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ｂの中心線Ｔ２が角度Ｙ°回転方向にずれている。

巻線４３ｃの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ｃの中心線Ｔ２が角度Ｚ°回転方向にずれている。巻線４３ｄの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ｄの中心線Ｔ２が角度Ｚ°回転方向にずれている。

このように構成されている本実施形態では、永久磁石５０ａ、５０ｂの間にて回転方向に形成されている間隔Ｄａと、永久磁石５０ｃ、５０ｄの間にて回転方向に形成されている間隔Ｄｂとは同一になっている。図５では、永久磁石５０ｃ、５０ｄの間の角度θａと永久磁石５０ａ、５０ｂの間の角度θａが同一になっている。

永久磁石５０ｄ、５０ａの間にて回転方向に形成されている間隔Ｄｄと、永久磁石５０ｂ、５０ｃの間にて回転方向に形成されている間隔Ｄｂとは不一致になっている。これにより、円周方向に並ぶ永久磁石の間の間隔が不均等になるように永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄが並べられていることになる。つまり、円周方向に並ぶ永久磁石の間の間隔が等間隔にならないように永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄが並べられている。

ここで、角度Ｙ°は、巻線４２ａ（或いは、４２ｂ）に流れる電流波形に生じる歪みを補うために設定されている。歪みは、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄにより発生する磁界に基づいて巻線４２ａ（或いは、４２ｂ）に発生する誘電電圧が起因して電流波形に生じる歪みである。

角度Ｚ°は、巻線４２ｃ（或いは、４２ｄ）に流れる電流波形に生じる歪みを補うために設定されている。歪みは、誘電電圧および電流の位相差が起因して電流波形に生じる歪みである。誘電電圧は、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄにより発生する磁界に基づいて巻線４２ｃ（或いは、４２ｄ）に発生する誘電電圧である。電流の位相差は、巻線４２ａに流れる電流と巻線４２ｃに流れる電流との間の位相差である。或いは、電流の位相差は、巻線４２ｂに流れる電流と巻線４２ｄに流れる電流との間の位相差である。

ここで、角度Ｚ°は、角度Ｙ°よりも大きな角度に設定されている。角度Ｚ°と角度Ｙ°との間の角度差（Ｚ°−Ｙ°）は、例えば、角度１°〜２°になっている。角度Ｚ°は、回転軸３０の回転速度に応じて設定される。回転軸３０の回転速度が高い場合ほど、角度Ｚ°は大きくなる。このため、駆動ロスや磁気振動音の低減を望む回転速度域に対応する角度Ｚ°の値を決めることが望ましい。

次に、本実施形態のブラシ付き電動モータ１０の作動について説明する。

まず、永久磁石５０ａ、５０ｃをＮ極とし、永久磁石５０ｂ、５０ｄをＳ極とすると、永久磁石５０ａ、５０ｃから複数の巻線４２を通過して永久磁石５０ｂ、５０ｄに磁束が流れる。つまり、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって磁界が発生する。

次に、接点ブラシ７０ａがバッテリのプラス電極に接続され、接点ブラシ７０ｂにバッテリのマイナス電極に接続されると、接点ブラシ７０ａ、７０ｂの間の電圧が複数の巻線４２に付与される。

ここで、複数のセグメント６１のうち回転軸３０を挟んで対向する２つのセグメント６１は、前記対向する２つのセグメント６１毎に、結線されている。このため、複数のセグメント６１のうち回転軸３０を挟んで対向する２つのセグメント６１は、前記対向する２つのセグメント６１毎に、同電位になる。したがって、複数の巻線４２および複数のセグメント６１において、接点ブラシ７０ａ、７０ｂの間の電圧に基づいて電流が流れる電流経路Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４が形成される。

電流経路Ｋ１では、接点ブラシ７０ａ→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２ｂ→セグメント６１→接点ブラシ７０ｂの順に電流が流れる。

電流経路Ｋ２では、接点ブラシ７０ａ→セグメント６１→巻線４２ａ→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１ａの順に電流が流れる。セグメント６１ａは、接点ブラシ７０ｂが接触しているセグメント６１に対して電線６２で結線されているセグメントである。

電流経路Ｋ３では、セグメント６１ｂ→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→接点ブラシ７０ｂの順に電流が流れる。セグメント６１ｂは、接点ブラシ７０ａが接触しているセグメント６１に対して電線６２で結線されているセグメントである。

電流経路Ｋ４では、セグメント６１ｂ→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１ａの順に電流が流れる。

このように電流経路Ｋ１〜Ｋ４が形成されることにより、複数の巻線４２に電流が流れる。複数の巻線４２には、コア４１、および回転軸３０とともに回転する回転力が発生する。このことにより、電機子４０および回転軸３０が回転することになる。

この際、電機子４０が回転すると、複数のセグメント６１のうち接点ブラシ７０ａが接触するセグメント６１と接点ブラシ７０ｂが接触するセグメント６１とが順次代わる。このため、電流経路Ｋ１〜Ｋ４が円周方向に進む。このようにして、接点ブラシ７０ａ、７０ｂ、整流子６０、および複数の巻線４２が回転磁界を自己制御的に形成することにより、電機子４０に回転力が発生して、整流子６０、電機子４０、および回転軸３０が回転し続ける。

このとき、巻線４２ａに対して永久磁石５０ａは、角度Ｙ°回転方向にずれている。このため、巻線４２ａに発生する誘電電圧が起因して電流波形に生じる歪みを低減することができる。これにより、巻線４２ａに電流が流れることにより発生する磁界Ｋ４（図６参照）と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界Ｍ４とを合成した合成磁界Ｇ４に生じる歪みが低減されることになる。

巻線４２ｂに対して永久磁石５０ｂは、角度Ｙ°回転方向にずれている。このため、巻線４２ｂに発生する誘電電圧が起因して電流波形に生じる歪みを低減することができる。これにより、巻線４２ｂに電流が流れることにより発生する磁界と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界とを合成した合成磁界に生じる歪みが低減される。

巻線４２ｃに対して永久磁石５０ｃは、角度Ｚ°（＞Ｙ°）回転方向にずれている。巻線４２ｃに発生する誘電電圧が起因して電流波形に生じる歪みを低減することができる。

ここで、角度Ｚ°は、角度Ｙ°よりも大きくなっている。このため、巻線４２ａに流れる電流Ｉａと接点ブラシ７０ａから巻線４２ｃに流れる電流Ｉｃとの間には位相差が生じるものの、巻線４２ｃに電流が流れることにより発生する磁界Ｋ５（図７参照）と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界Ｍ５とを合成した合成磁界Ｇ５に生じる歪みが低減される。

巻線４２ｄに対して永久磁石５０ｄは、角度Ｚ°（＞Ｙ°）回転方向にずれている。巻線４２ｄに発生する誘電電圧が起因して電流波形に生じる歪みを低減することができる。

ここで、角度Ｚ°は、角度Ｙ°よりも大きくなっている。このため、巻線４２ｂに流れる電流Ｉｂと巻線４２ｄに流れる電流Ｉｄとの間には位相差が生じるものの、巻線４２ｄに電流が流れることにより発生する磁界と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界とを合成した合成磁界に生じる歪みが低減される。

以上説明した本実施形態によれば、複数の巻線４２のうち接点ブラシ７０ａ、７０ｂが摺動するセグメント６１に対応するブラシ側巻線４２ａ、４２ｂに流れる電流と、ブラシ側巻線４２ａ、４２ｂに結線される結線巻線４２ｃ、４２ｄに流れる電流との間の位相差を永久磁石５０ａ〜５０ｄから発生する磁界によって補うために、永久磁石５０ａ〜５０ｄは、円周方向にて隣り合う２つの永久磁石の間の間隔が不均等になっている。

具体的には、ブラシ側巻線４２ａ、４２ｂに対応する永久磁石５０ａ、５０ｂは、ブラシ側巻線４２ａ、４２ｂの中心線Ｔ１に対して角度Ｙ°回転方向にずれている。結線巻線４２ｃ、４２ｄに対応する永久磁石５０ｃ、５０ｄは、ブラシ側巻線４２ｃ、４２ｄの中心線Ｔ１に対して角度Ｚ°回転方向にずれている。よって、結線巻線４２ｃ、４２ｄに電流が流れることにより発生する磁界と永久磁石５０ａ〜５０ｄによって発生する磁界とを合成した合成磁界に生じる歪みが低減される。

つまり、前記ブラシ側巻線に流れる電流と前記結線巻線に流れる電流との間の位相差に起因する前記合成磁界の歪みを補正するために、永久磁石５０ａ〜５０ｄは、円周方向にて並んだ２つの永久磁石の間の間隔が均等にならないように並べられている。したがって、ブラシ付き電動モータ１０の駆動効率を改善することができる。

一般的に、ブラシ付き電動モータ１０において、上記合成磁界に歪みが生じると磁気変動による磁気振動音が大きくなる。磁気振動音とは、電機子４０が回転軸３０とともに回転する際に、永久磁石５０ａ〜５０ｄと電機子４０の複数の巻線４２との間で発生する磁気力の変化を起因としてケーシング２０等が伸縮することにより発生する振動のことである。これに対して、本実施形態では、上述の如く、上記合成磁界に生じる歪みを低減するので、磁気振動音を低減することができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、本発明のブラシ付き電動モータとして、４極の電動モータ１０を用いた例について説明したが、これに代えて、本第２実施形態では、本発明のブラシ付き電動モータとして、６極の電動モータ１０Ｂを用いた例について説明する。

図９に、対比例としての６極のブラシ付き電動モータ１０Ａの構成を示す模式図を示す。

ブラシ付き電動モータ１０Ａは、接点ブラシ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ、および永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆを備える。

永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆは、回転軸３０を中心とする円周方向に等間隔に並べられている。接点ブラシ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆは、回転軸３０を中心とする円周方向に等間隔に並べられている。接点ブラシ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆは、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆのうち対応する永久磁石に重なるように配置されている。

具体的には、接点ブラシ７０ａ〜７０ｆは、複数の巻線４２のうち接触する巻線の中心線Ｔ１に重なるように配置されている。接点ブラシ７０ａ〜７０ｆは、回転軸３０を中心とする円周方向に等間隔に並べられている。

ここで、中心線Ｔ１は、巻線４２毎に、回転軸３０の回転中心および巻線４２の円周方向の中心を結ぶ仮想線である。中心線Ｔ２は、永久磁石毎に、回転軸３０の回転中心および永久磁石の円周方向の中心を結ぶ仮想線である。

複数の巻線４２のうち永久磁石５０ａに対応する巻線４３ａの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ａの中心線Ｔ２が角度Ｙ°回転方向にずれている。巻線４３ａは、接点ブラシ７０ａが接触するセグメント６１に末端部が接続される巻線である。

複数の巻線４２のうち永久磁石５０ｂに対応する巻線４３ｂの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ｂの中心線Ｔ２が角度Ｙ°回転方向にずれている。巻線４３ｂは、接点ブラシ７０ｂが接触するセグメント６１に末端部が接続される巻線である。

複数の巻線４２のうち永久磁石５０ｃに対応する巻線４３ｃの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ｃの中心線Ｔ２が角度Ｙ°回転方向にずれている。巻線４３ｃは、接点ブラシ７０ｃが接触するセグメント６１に末端部が接続される巻線である。

複数の巻線４２のうち永久磁石５０ｄに対応する巻線４３ｄの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ｄの中心線Ｔ２が角度Ｙ°回転方向にずれている。巻線４３ｄは、接点ブラシ７０ｄが接触するセグメント６１に末端部が接続される巻線である。

複数の巻線４２のうち永久磁石５０ｅに対応する巻線４３ｅの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ｅの中心線Ｔ２が角度Ｙ°回転方向にずれている。巻線４３ｅは、接点ブラシ７０ｅが接触するセグメント６１に末端部が接続される巻線である。

複数の巻線４２のうち永久磁石５０ｆに対応する巻線４３ｆの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ｆの中心線Ｔ２が角度Ｙ°回転方向にずれている。巻線４３ｆは、接点ブラシ７０ｆが接触するセグメント６１に末端部が接続される巻線である。

これに対して、本実施形態のブラシ付き電動モータ１０Ｂは、図１０に示すように、図９のブラシ付き電動モータ１０Ａから４つの接点ブラシ７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆを削除したものである。

本実施形態のブラシ付き電動モータ１０Ｂでは、削除した４つの接点ブラシに代えて、図１１に示すように、複数のセグメント６１のうち３つのセグメント６１が前記３つのセグメント６１毎に電線６２で結線されている。前記３つのセグメント６１は、前記３つのセグメント６１毎に、回転軸３０を中心とする円周方向に等間隔で並べられている。これにより、複数の巻線４２のうち３つの巻線４２が前記３つの巻線４２毎に電線６２およびセグメント６１を介して接続されていることになる。前記３つの巻線４２は、前記３つの巻線４２毎に、回転軸３０を中心とする円周方向に等間隔で並べられている。

つまり、接点ブラシ７０ａが接触するセグメント６１に末端部が接続される巻線を、巻線４３ａとすると、巻線４３ａ、４３ｃ、４３ｅは、電線６２（６１ａ）で結線されている。接点ブラシ７０ｂが接触するセグメント６１に末端部が接続される巻線を、巻線４３ｂとすると、巻線４３ｂ、４３ｄ、４３ｆは、電線６２（６１ａ）で結線されている。以下、巻線４３ａ、４３ｂをブラシ側巻線ともいう。巻線４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆを結線巻線ともいう。

なお、本実施形態では、複数の巻線４２の個数としては、３の倍数の個数が用いられている。図１１のブラシ付き電動モータ１０Ｂでは、１８個の巻線４２および１８個のセグメントが用いられている。

さらに、本実施形態では、図９の対比例と同様に、巻線４３ａの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ａの中心線Ｔ２は、角度Ｙ°回転方向にずれている。巻線４３ｂの中心線Ｔ１に対して永久磁石５０ｂの中心線Ｔ２は、角度Ｙ°回転方向にずれている。

永久磁石５０ｃの中心線Ｔ２が巻線４３ｃの中心線Ｔ１に対して角度Ｘ°回転方向にずれている。永久磁石５０ｄの中心線Ｔ２は、巻線４３ｄの中心線Ｔ１に対して角度Ｘ°回転方向にずれている。永久磁石５０ｅの中心線Ｔ２は、巻線４３ｅの中心線Ｔ１に対して角度Ｙ°回転方向にずれている。永久磁石５０ｆの中心線Ｔ２は、巻線４３ｆの中心線Ｔ１に対して角度Ｙ°回転方向にずれている。

本実施形態では、永久磁石５０ａ〜５０ｆのうち巻線（４３ａ〜４３ｆ）に対して径方向外側から視たときに重なる位置に配置され、かつ前記巻線に対して回転方向にずれて配置されている永久磁石を、前記巻線毎に、当該巻線に対応する永久磁石とする。より具体的には、永久磁石５０ａ〜５０ｆのうち巻線（４３ａ〜４３ｆ）の中心線Ｔ１が重なる位置に配置されている永久磁石を、前記巻線毎に、前記巻線に対応する永久磁石とする。このため、永久磁石５０ａは、ブラシ側巻線４３ａに対応する第１対応磁石であり、永久磁石５０ｂは、ブラシ側巻線４３ｂに対応する第１対応磁石である。永久磁石５０ｃは、結線巻線４３ｃに対応する第２対応磁石である。永久磁石５０ｄは、結線巻線４３ｄに対応する第２対応磁石である。永久磁石５０ｅは、結線巻線４３ｅに対応する第２対応磁石である。永久磁石５０ｆは、結線巻線４３ｆに対応する第２対応磁石である。

ここで、永久磁石５０ａ、５０ｂの間にて回転方向に形成される間隔をＦ１とし、永久磁石５０ｃ、５０ｄの間にて回転方向に形成される間隔をＦ２とし、永久磁石５０ｄ、５０ｅの間にて回転方向に形成される間隔をＦ３とし、永久磁石５０ｅ、５０ｆの間にて回転方向に形成される間隔をＦ４とすると、間隔Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４がそれぞれ同一である（Ｆ１＝Ｆ２＝Ｆ３＝Ｆ４）。永久磁石５０ｂ、５０ｃの間にて回転方向に形成される間隔をＦ５とし、永久磁石５０ｆ、５０ａの間にて回転方向に形成される間隔をＦ６とすると、間隔Ｆ５と間隔Ｆ６とは不一致である（Ｆ５≠Ｆ６）。このように円周方向において並ぶ２つの永久磁石の間の間隔が不均等になるように永久磁石５０ａ〜５０ｆが並べられている。

つまり、円周方向において並ぶ２つの永久磁石の間の間隔が均等にならないように永久磁石５０ａ〜５０ｆが並べられている。

ここで、角度Ｘ°は、上記第１実施形態における角度Ｚ°と同様に、巻線４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆのうちいずれか１つの結線巻線に流れる電流波形に生じる歪みを補うために設定されている。歪みは、誘電電圧および電流の位相差が起因して電流波形に生じる歪みである。誘電電圧は、永久磁石５０ａ〜５０ｄにより発生する磁界に基づいて結線巻線（４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ）に発生する誘電電圧である。電流の位相差は、結線巻線（４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ）に流れる電流とブラシ側巻線（４３ａ、４３ｂ）に流れる電流との間の位相差である。

ここで、角度Ｘ°は、角度Ｙ°よりも大きな角度に設定されている。本実施形態において、角度Ｘ°と角度Ｙ°との間の角度差（Ｘ°−Ｙ°）は、例えば、角度１°〜２°になっている。角度Ｘ°は、回転軸３０の回転速度に応じて設定される。このため、駆動ロスや磁気振動音の低減を望む回転速度域に対応する角度Ｘ°の値を決めることが望ましい。

なお、図１０において、永久磁石５０ａ、５０ｂの間の角度θｂ、永久磁石５０ｃ、５０ｄの間の角度θｂ、永久磁石５０ｄ、５０ｅの間の角度θｂ、および永久磁石５０ｅ、５０ｆの間の角度θｂが同一になっている。

次に、本実施形態のブラシ付き電動モータ１０の作動について説明する。

まず、永久磁石５０ａ、５０ｃ、５０ｅをＮ極とし、永久磁石５０ｂ、５０ｄ、５０ｆをＳ極とすると、永久磁石５０ａ、５０ｃ、５０ｅから複数の巻線４２を通過して永久磁石５０ｂ、５０ｄ、５０ｆに磁束が流れる。つまり、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆによって磁界が発生する。

次に、接点ブラシ７０ａがバッテリのプラス電極に接続され、接点ブラシ７０ｂにバッテリのマイナス電極に接続されると、接点ブラシ７０ａ、７０ｂの間の電圧が複数の巻線４２に付与される。

ここで、複数のセグメント６１のうち円周方向に等間隔で並べられている３つのセグメント６１は、前記３つのセグメント６１毎に、電線６２によって結線されている。このため、複数のセグメント６１のうち前記３つのセグメント６１は、前記３つのセグメント６１毎に、同電位になる。このため、複数の巻線４２および複数のセグメント６１において、接点ブラシ７０ａ、７０ｂの間の電圧に基づいて電流が流れる電流経路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６が形成される。

電流経路Ｓ１では、接点ブラシ７０ａ→セグメント６１ａ→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１ｂ→接点ブラシ７０ｂの順に電流が流れる。セグメント６１ａは、接点ブラシ７０ａが接触しているセグメントである。セグメント６１ｂは、接点ブラシ７０ｂが接触しているセグメントである。

電流経路Ｓ２では、セグメント６１ａ→巻線４２（４３ａ）→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１ｆの順に電流が流れる。セグメント６１ｆは、接点ブラシ７０ｂが接触しているセグメント６１に対して電線６２で結線されているセグメントである。

電流経路Ｓ３では、セグメント６１ｃ→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１ｆの順に電流が流れる。セグメント６１ｃは、接点ブラシ７０ａが接触しているセグメント６１ａに対して電線６２で結線されているセグメントである。

電流経路Ｓ４では、セグメント６１ｃ→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１ｅの順に電流が流れる。セグメント６１ｅは、接点ブラシ７０ｂが接触しているセグメント６１に対して電線６２で結線されているセグメントである。

電流経路Ｓ５では、セグメント６１ｄ→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１ｅの順に電流が流れる。セグメント６１ｄは、接点ブラシ７０ａが接触しているセグメント６１に対して電線６２で結線されているセグメントである。

電流経路Ｓ６では、セグメント６１ｄ→巻線４２→セグメント６１→巻線４２→セグメント６１→巻線４２セグメント６１ｂ→接点ブラシ７０ａの順に電流が流れる。

このように電流経路Ｓ１〜Ｓ６が形成されることにより、複数の巻線４２に電流が流れる。複数の巻線４２には、コア４１、および回転軸３０とともに回転する回転力が発生する。このことにより、電機子４０および回転軸３０が回転することになる。

この際、電機子４０が回転すると、複数のセグメント６１のうち接点ブラシ７０ａが接触するセグメント６１と接点ブラシ７０ｂが接触するセグメント６１とが順次代わる。このため、電流経路Ｓ１〜Ｓ６が円周方向に進む。このようにして、接点ブラシ７０ａ、７０ｂ、整流子６０、および複数の巻線４２が回転磁界を自己制御的に形成することにより、電機子４０に回転力が発生して、整流子６０、電機子４０、および回転軸３０が回転し続ける。

このとき、巻線４３ａに対して永久磁石５０ａは、角度Ｙ°回転方向にずれている。このため、巻線４３ａに発生する誘電電圧が起因して電流波形に生じる歪みを低減することができる。これにより、巻線４３ａに電流が流れることにより発生する磁界Ｓ６（図１２（ａ）参照）と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界Ｍ６とを合成した合成磁界Ｇ６に生じる歪みが低減されることになる。

巻線４３ｂに対して永久磁石５０ｂは、角度Ｙ°回転方向にずれている。このため、巻線４３ａの場合と同様に、巻線４３ｂに電流が流れることにより発生する磁界と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界とを合成した合成磁界に生じる歪みが低減されることになる。

巻線４３ｃに対して永久磁石５０ｃは、角度Ｘ°（＞Ｙ°）回転方向にずれている。巻線４３ｃに発生する誘電電圧が起因して電流波形に生じる歪みを低減することができる。

ここで、角度Ｘ°は、角度Ｙ°よりも大きくなっている。このため、巻線４３ａに流れる電流Ｉａと接点ブラシ７０ａから巻線４３ｃに流れる電流Ｉｃとの間には位相差が生じるものの、巻線４３ｃに電流が流れることにより発生する磁界Ｋ７（図１２（ｂ）、（ｃ）参照）と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界Ｍ７とを合成した合成磁界Ｇ７に生じる歪みが低減されることになる。図１２（ｂ）は、比較例における磁界Ｇ７、Ｋ７、Ｍ６を示し、図１２（ｃ）は、本実施形態における磁界Ｇ７、Ｋ７、Ｍ６を示している。

巻線４３ｄに対して永久磁石５０ｄは、角度Ｘ°回転方向にずれている。このため、巻線４３ｃの場合と同様に、巻線４３ｄに電流が流れることにより発生する磁界と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界とを合成した合成磁界に生じる歪みが低減されることになる。

巻線４３ｅに対して永久磁石５０ｅは、角度Ｘ°回転方向にずれている。このため、巻線４３ｃの場合と同様に、巻線４３ｅに電流が流れることにより発生する磁界と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界とを合成した合成磁界に生じる歪みが低減されることになる。

巻線４３ｆに対して永久磁石５０ｆは、角度Ｘ°回転方向にずれている。このため、巻線４３ｃの場合と同様に、巻線４３ｆに電流が流れることにより発生する磁界と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界とを合成した合成磁界に生じる歪みが低減されることになる。

以上説明した本実施形態によれば、永久磁石５０ａ、５０ｂは、巻線４３ａ、４３ｂのうち対応する巻線に対して、角度Ｙ°回転方向にずれている。永久磁石５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆは、巻線４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆのうち対応する巻線に対して、角度Ｘ°回転方向にずれている。角度Ｘ°は、角度Ｙ°よりも大きい。このため、ブラシ側巻線（４３ａ、４３ｂ）に流れる電流と結線巻線（４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ）に流れる電流との間の位相差を永久磁石５０ａ〜５０ｆによって発生する磁界によって補うために、永久磁石５０ａ〜５０ｆは、隣り合う２つの永久磁石の間の間隔が不均等になるように並べられている。

つまり、永久磁石５０ａ〜５０ｆから発生する磁界と前記結線巻線により発生する磁界とを合成した磁界を合成磁界とする。前記ブラシ側巻線に流れる電流と前記結線巻線に流れる電流との間の位相差に起因する前記合成磁界の歪みを補正するために、永久磁石５０ａ〜５０ｆは、円周方向にて並んだ２つの永久磁石の間の間隔が均等にならないように並べられている。

これにより、結線巻線（４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ）に電流が流れることにより発生する磁界と永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって発生する磁界とを合成した合成磁界に生じる歪みが低減される。したがって、ブラシ付き電動モータ１０の駆動効率を改善するとともに、磁気変動による磁気振動音が発生することを低減することができる。

（他の実施形態）
上記第１、第２の実施形態では、本発明のブラシ付き電動モータ１０（１０Ａ）の磁極数を「４」、「６」とした例について説明したが、これに代えて、本発明のブラシ付き電動モータ１０（１０Ａ）の磁極数を８以上にしてもよい。

上記第１実施形態では、ブラシ側巻線４２ａ、４２ｂと結線巻線４２ｃ、４２ｄとを足した総数Ｎａ（＝４）と、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄＮｂ（＝４）の総数とが一致する例について説明したが、これに限らず、ブラシ側巻線４２ａ、４２ｂと結線巻線４２ｃ、４２ｄとを足した総数Ｎａと、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの総数Ｎｂとが不一致になるように本発明のブラシ付き電動モータ１０を構成してもよい。

ここで、ブラシ側巻線４２ａ、４２ｂは、複数のセグメント６１のうち接点ブラシ７０ａ、７０ｂが接触しているセグメント６１に末端部が接続されている巻線を意味する。結線巻線４２ｃ、４２ｄとは、ブラシ側巻線４２ａ、４２ｂに対して結線されて巻線を意味する。

同様に、上記第２実施形態において、ブラシ側巻線４３ａ、４３ｂと結線巻線４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆとを足した総数と、永久磁石５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆの総数とが不一致になるように本発明のブラシ付き電動モータ１０Ｂを構成してもよい。

上記第１実施形態では、永久磁石の総数を４つとし、上記第２実施形態では、永久磁石の総数を６つとした例について説明したが、これに代えて、８つ以上の永久磁石を用いて本発明のブラシ付き電動モータ１０（１０Ｂ）を構成してもよい。

上記第１実施形態では、回転軸３０を介して互いに対向する２つの巻線４２を、セグメント６１を介して結線した例について説明したが、これに代えて、互いに対向する２つの巻線４２を、セグメント６１に無関係に直接結線してもよい。

同様に、上記第２実施形態では、円周方向に等間隔で並べられている３つの巻線４２をセグメント６１に無関係に直接結線してもよい。

上記第１実施形態では、複数の巻線４２のうち２つの巻線４２を結線した例について説明し、上記第２実施形態では、複数の巻線４２のうち３つの巻線４２を結線した例について説明したが、これに代えて、複数の巻線４２のうち４つ以上の巻線４２を結線してもよい。

上記第１実施形態では、接点ブラシ７０ａ、７０ｂの間に４つの巻線４２を介在した例について説明し、上記第２実施形態では、接点ブラシ７０ａ、７０ｂの間に３つの巻線４２を介在した例について説明し、これに代えて、接点ブラシ７０ａ、７０ｂの間に５つ以上の巻線４２を介在させるように、本発明のブラシ付き電動モータ１０（１０Ｂ）を構成してもよい。

上記第２実施形態では、複数の巻線４２のうち円周方向に等間隔で並べられている３つの巻線４２を結線した例について説明したが、複数の巻線４２において、円周方向にて隣り合う２つの巻線の間の間隔が不均等になる３つの巻線を結線してもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

１０、１０Ｂ ブラシ付き電動モータ
２０ ケーシング
３０ 回転軸
４０ 電機子
４１ コア４１
４２ 巻線
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ 永久磁石
６０ 整流子
６１ セグメント
６２ 電線
７０ａ、７０ｂ 接点ブラシ

Claims (5)

1. 回転軸（３０）を中心とする円周方向に並べられている４つ以上の磁石（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ）と、
   前記回転軸に固定されて前記円周方向に並べられている複数の巻線（４２）を有し、前記複数の巻線のうちいずれか２つ以上の巻線は、前記いずれか２つ以上の巻線毎に、結線されている電機子（４０）と、
   前記回転軸に固定されて前記円周方向に配列されている複数のセグメント（６１）を有し、前記複数のセグメントには、前記複数の巻線のうち対応する巻線の末端部がそれぞれ接続されている整流子（６０）と、
   前記回転軸の回転に伴い、前記複数のセグメントに順次接触して、それぞれ当該接触するセグメントを通して前記複数の巻線に対して電圧を与える第１、第２のブラシ（７０ａ、７０ｂ）と、を備え、
   前記電圧に基づき前記複数の巻線に流れる電流と前記４つ以上の磁石により発生する磁界によって前記電機子に回転力が発生するブラシ付き電動モータであって、
   前記複数の巻線のうち前記第１、第２のブラシのうち一方のブラシが接触するセグメントに接続される巻線をブラシ側巻線とし、前記ブラシ側巻線に結線される巻線を結線巻線とし、前記４つ以上の磁石から発生する磁界と前記結線巻線により発生する磁界とを合成した磁界を合成磁界としたとき、前記ブラシ側巻線に流れる電流と前記結線巻線に流れる電流との間の位相差に起因する前記合成磁界の歪みを補正するために、前記４つ以上の磁石は、前記円周方向にて並んだ２つの磁石の間の間隔が不均等になるように並べられていることを特徴とするブラシ付き電動モータ。
2. 前記４つ以上の磁石のうち、前記ブラシ側巻線に対応する第１対応磁石（５０ａ、５０ｂ）が、前記円周方向に隣り合うように並べられており、
   前記４つ以上の磁石のうち、前記結線巻線に対応する第２対応磁石（５０ｃ〜５０ｆ）が、複数、前記円周方向に並べられており、
   前記隣り合うように並べられている前記第１対応磁石（５０ａ、５０ｂ）の間の間隔と、前記複数の第２対応磁石（５０ｃ〜５０ｆ）のうち隣り合う２つの前記第２対応磁石の間の間隔とは、同一になっており、
   前記第１対応磁石（５０ａ、５０ｂ）は、前記ブラシ側巻線毎に、前記ブラシ側巻線に対して前記回転軸の回転方向にずれて配置されており、
   前記第２対応磁石（５０ｃ〜５０ｆ）は、前記結線巻線毎に、前記結線巻線に対して前記回転方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のブラシ付き電動モータ。
3. 前記第１対応磁石（５０ａ、５０ｂ）は、前記ブラシ側巻線に対して前記回転軸の回転方向に第１角度（Ｙ°）、ずれて配置されており、
   前記第２対応磁石（５０ｃ〜５０ｆ）は、前記結線巻線に対して前記回転方向に第２角度（Ｚ°、Ｘ°）、ずれて配置されており、
   前記第２角度は、前記第１角度よりも大きくなっていることを特徴とする請求項２に記載のブラシ付き電動モータ。
4. 前記複数の巻線のうち、前記回転軸を挟んで対向する２つの巻線が、前記回転軸を挟んで対向する２つの巻線毎に、前記結線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つに記載のブラシ付き電動モータ。
5. 前記複数の巻線のうち３つ以上の巻線が、前記３つ以上の巻線毎に、前記結線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つに記載のブラシ付き電動モータ。

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