JP2023037039A - 電動機及び電動送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】低電圧で且つ高速回転で駆動する場合であっても、効率が低下することを抑制できる電動機等を提供する。【解決手段】電動機２は、シャフト１３及びシャフト１３に取り付けられた整流子１４を有する回転子１０と、整流子１４に接するブラシ６０と、ブラシ６０を整流子１４に押し当てるためのブラシバネ８０と、ブラシ６０に接続された導電線９１と、を備え、ブラシ６０は、銅を含むレジン質ブラシであり、ブラシ６０における銅の含有量は、３０％重量以上５０％重量以下である。【選択図】図１０

Description

本開示は、電動機及び電動機を用いた電動送風機に関する。

電動機は、家庭用機器又は産業用機器等の様々な電気機器に用いられている。例えば、電動機は、電気掃除機に搭載される電動送風機に用いられている。電動機としては、ブラシ及び整流子を用いた整流子電動機（整流子モータ）、又は、ブラシ及び整流子を用いないブラシレス電動機が知られている。このうち、整流子電動機は、固定子と、固定子の磁力によって回転する回転子と、回転子の回転軸（シャフト）に取り付けられた整流子と、整流子に摺接するブラシとを備える。

整流子電動機が有するブラシとしては、例えば、カーボンを主成分とするカーボンブラシが用いられる。カーボンブラシは、金属黒鉛質ブラシ、レジン質ブラシ、天然黒鉛質ブラシ及び炭素質ブラシ等に分類される。整流子電動機では、電動機の仕様に適した種類のカーボンブラシが用いられる。具体的には、使用する電動機の入力電圧及び使い方によってカーボンブラシが選択される。

具体的には、入力電圧がＤＣ１００Ｖ以上の高電圧で且つ高速回転で駆動する電動機では、レジン質ブラシが用いられる（例えば特許文献１）。一方、入力電圧がＤＣ３０Ｖ以下の低電圧で駆動する電動機では、金属黒鉛質ブラシが用いられる（例えば特許文献２）。

特許第５５４２５８５号公報 特開平５－１８２７３３号公報

しかしながら、低電圧で且つ高速回転で駆動する電動機において、金属黒鉛質ブラシを用いると、高速回転によって整流性が悪くなり、電動機の寿命が短くなる。一方、低電圧で且つ高速回転で駆動する電動機において、レジン質ブラシを用いると、整流性は向上するものの、電動機の効率が低下する。

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、低電圧で且つ高速回転で駆動する場合であっても、効率が低下することを抑制できる電動機及び電動送風機等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示に係る電動機の一態様は、シャフト及び前記シャフトに取り付けられた整流子を有する回転子と、前記整流子に接するブラシと、前記ブラシを前記整流子に押し当てるためのブラシバネと、前記ブラシに接続された導電線と、を備え、前記ブラシは、銅を含むレジン質ブラシであり、前記ブラシにおける銅の含有量は、３０％重量以上５０％重量以下である。

また、本開示に係る電動送風機の一態様は、上記の電動機を備える。

低電圧で且つ高速回転で駆動する場合であっても、電動機の効率が低下することを抑制することができる。

実施の形態に係る電動送風機を上方から見たときの斜視図である。 実施の形態に係る電動送風機を下方から見たときの斜視図である。 実施の形態に係る電動送風機の分解斜視図である。 実施の形態に係る電動送風機の断面図である。 実施の形態に係る電動送風機の断面図である。 一対のブラシを通り且つシャフトの軸心と直交する平面で切断したときの実施の形態に係る電動送風機の断面図である。 ブラシ、ブラシバネ及び導電線が収納された状態のブラシ保持器を前方から見たときの斜視図である。 ブラシ、ブラシバネ及び導電線が収納された状態のブラシ保持器を後方から見たときの斜視図である。 ブラシ、ブラシ保持器、ブラシバネ、導電線及び電極端子の分解斜視図である。 一対のブラシを通り且つシャフトの軸心と直交する平面で切断したときの実施の形態に係る電動送風機におけるブラシ周辺部分の断面斜視図である。 実施の形態に係る電動送風機において、ブラシが摩耗するときの様子を説明するための図である。 ブラシ温度とブラシの動的弾性率との関係を示す図である。 導電線とブラシとが接続された箇所の抵抗値の測定方法を説明するための図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。本実施の形態において、Ｚ軸方向は、シャフト１３の軸心Ｃの方向である。

（実施の形態）
まず、実施の形態に係る電動送風機１の全体の構成について、図１～図５を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る電動送風機１を上方から見たときの斜視図であり、図２は、同電動送風機１を下方から見たときの斜視図である。図３は、同電動送風機１の分解斜視図である。図４及び図５は、シャフト１３の軸心Ｃを通る平面で切断したときの同電動送風機１の断面図である。図４は、一対のブラシ６０を通る断面で切断したときの断面（ＸＺ断面）であり、図５は、固定子２０の一対の磁石２１を通る断面で切断したときの断面図（ＹＺ断面）である。なお、図４及び図５では、断面のみを図示している。また、図４及び図５では、空気の流れを矢印で示している。

図１～図５に示すように、電動送風機１は、回転子１０及び固定子２０を有する電動機２と、電動機２が有するシャフト１３に取り付けられた回転ファン３と、回転ファン３から排出された空気が流れ込むエアガイド４と、回転ファン３を収納するファンケース５と、を備える。電動送風機１は、例えば、電気掃除機に用いることができる。

電動機２は、回転ファン３を回転させるファンモータである。本実施の形態において、電動機２は、ブラシ付きの整流子電動機である。また、電動機２は、直流電源からの直流電圧を入力電圧とする直流電動機である。

具体的には、電動機２は、図３～図５に示すように、回転子１０（ロータ）と、固定子２０（ステータ）と、ヨーク３０と、フレーム４０と、ブラケット５０と、ブラシ６０と、ブラシ保持器７０と、ブラシバネ８０とを備える。回転子１０、固定子２０及びヨーク３０は、フレーム４０内に配置されている。なお、電動機２の各部材の詳細な構成については後述する。

回転ファン３は、フレーム４０とファンケース５とにより構成されるハウジング内に空気を吸引する。一例として、回転ファン３は、高い吸引圧力が得られる遠心ファンである。回転ファン３が回転することにより風圧が発生し、ファンケース５の吸気口５ｃから空気が吸い込まれ、回転ファン３から空気が排出される。回転ファン３から排出された空気はエアガイド４に流れ込む。回転ファン３は、例えば樹脂材料やアルミニウム等の金属材料によって構成されている。

一例として、回転ファン３は、吸込口が設けられた第１側板と、所定の間隙を隔てて第１側板に対面する第２側板と、第１側板及び第２側板に挟持された複数のファン翼とを有する。複数のファン翼は、各々が円弧状に湾曲する板状であり、放射状に配置されている。

エアガイド４は、気流の流路を形成する機能を有する。例えば、エアガイド４は、回転ファン３から排出された空気を整流して排出する。エアガイド４から排出された空気は、ブラケット５０を介してフレーム４０の内部に流入する。なお、本実施の形態では、エアガイド４から排出された空気は、フレーム４０の内部に排出されだけではなく、ブラケット５０を介してフレーム４０の外部にも排出される。

エアガイド４は、本体部４ａと、本体部４ａと隙間をあけて本体部４ａを囲む円環状の環状部４ｂと、本体部４ａ及び環状部４ｂを連結する複数の連結板４ｃとを有する。本体部４ａと環状部４ｂとの間の隙間は、通風路となる。

本体部４ａは、ブラケット５０の中心部５１に固定するための貫通孔を有する円板体である。環状部４ｂは、ファンケース５の側壁部５ｂにおけるシャフト１３の軸心Ｃ方向（スラスト方向）の端部を支持する支持部として機能する。複数の連結板４ｃの各々は、気流の流路を形成するためのガイド板として機能する。具体的には、複数の連結板４ｃは、各々が円弧状に湾曲する板形状であり、本体部４ａの貫通孔から外側に向かって渦巻きくように放射状に配置されている。エアガイド４は、例えば樹脂材料によって構成されているが、金属材料によって構成されていてもよい。

ファンケース５は、回転ファン３を収納する筐体である。本実施の形態において、ファンケース５は、回転ファン３及びエアガイド４を覆うカバーである。一例として、ファンケース５は、金属材料によって構成された金属カバーであるが、樹脂材料によって構成された樹脂カバーであってもよい。

ファンケース５は、回転ファン３及びエアガイド４の上方部分を覆う蓋部５ａと、回転ファン３及びエアガイド４の側方部分を覆う側壁部５ｂとを有する。また、ファンケース５は、外気を吸い込むための吸気口５ｃ（吸込口）を有する。本実施の形態において、吸気口５ｃは、蓋部５ａの中央部に設けられた円形の貫通孔である。

以上のように構成される電動送風機１では、電動機２が備える回転子１０が回転すると、回転ファン３が回転し、ファンケース５の吸気口５ｃからファンケース５の内部に空気が吸引される。これにより、回転ファン３の内部に空気が流れ込み、回転ファン３に吸引された空気は、回転ファン３が有するファン翼により高圧に圧縮されて、回転ファン３の外周側部から径方向外側に排出される。回転ファン３から排出された空気は、ファンケース５の側壁部５ｂに沿ってエアガイド４に流れ込み、エアガイド４の通風路を通ってブラケット５０に到達する。

ブラケット５０に到達した空気の一部は、ブラケット５０を介してフレーム４０の内部に流入し、フレーム４０の内部を通ってフレーム４０の排気口４０ｂから外部に排出される。つまり、フレーム４０の内部に流入した空気は、電動機２の発熱部品（巻線等）を冷却しながら、電動送風機１の外に排出される。

一方、ブラケット５０に到達した空気の他の一部は、フレーム４０の内部を通過することなく、ブラケット５０を介して電動送風機１の外に直接排出される。これにより、フレーム４０の内部を通過することによる損失を発生させることなく、電動送風機１の外に気流を排出することができる。

次に、電動機２が備える各部材の詳細な構成について、図３～図５を参照しながら説明する。

図４及び図５に示すように、回転子１０は、固定子２０との間に微小なエアギャップを介して固定子２０の内側に配置されている。回転子１０は、シャフト１３の軸心Ｃを回転中心として回転する。回転子１０は、例えば、毎分６００００回転以上の回転数で高速回転する。

本実施の形態における回転子１０は、インナーロータであり、固定子２０の内側に配置されている。具体的には、回転子１０は、固定子２０との間に微小なエアギャップを介して固定子２０に囲まれている。

一例として、回転子１０は、電機子であり、回転子鉄心１１（ロータコア）と、インシュレータを介して回転子鉄心１１に巻回された巻線コイル１２とを有する。また、回転子１０は、さらに、シャフト１３と、シャフト１３に取り付けられた整流子１４とを有する。なお、図３～図５において、巻線コイル１２は、模式的に示されている。

回転子鉄心１１は、複数の電磁鋼板がシャフト１３の軸心Ｃが延伸する方向（回転軸方向）に積層された積層体である。回転子鉄心１１は、複数のティース部を有する。巻線コイル１２に電流が流れることで、回転子鉄心１１（回転子１０）は、固定子２０に作用させる磁力を発生させる。

シャフト１３は、回転子１０が回転する際の回転軸であり、軸心Ｃの方向である長手方向に延伸している。シャフト１３は、回転子１０の中心に固定されている。シャフト１３は、例えば金属棒であり、回転子鉄心１１を貫通する状態で回転子鉄心１１に固定されている。例えば、シャフト１３は、回転子鉄心１１の中心孔に圧入したり焼き嵌めしたりすることで回転子鉄心１１に固定されている。

回転子鉄心１１から一方側に突出するシャフト１３の第１部位１３ａは、第１軸受け部１５に支持されている。一方、回転子鉄心１１から他方側に突出するシャフト１３の第２部位１３ｂは、第２軸受け部１６に支持されている。一例として、第１軸受け部１５及び第２軸受け部１６は、シャフト１３を支持するベアリングである。このように、シャフト１３は、回転自在な状態で第１軸受け部１５と第２軸受け部１６とに保持されている。なお、第１軸受け部１５は、ブラケット５０に固定されており、第２軸受け部１６は、フレーム４０の底部に固定されている。

本実施の形態において、シャフト１３の第１部位１３ａは、第１軸受け部１５から突出している。第１軸受け部１５から突出したシャフト１３の第１部位１３ａの先端部には、回転ファン３が取り付けられている。

整流子１４は、シャフト１３に固定されている。したがって、整流子１４は、シャフト１３とともに回転する。本実施の形態において、整流子１４は、シャフト１３の第２部位１３ｂに取り付けられている。つまり、整流子１４は、シャフト１３における回転ファン３側とは反対側の位置に配置されている。具体的には、整流子１４は、シャフト１３における回転子鉄心１１と第２軸受け部１６との間に配置されている。

整流子１４は、シャフト１３を囲むように円環状に配列された複数の整流子片１４ａによって構成されている。複数の整流子片１４ａは、シャフト１３の回転方向に互いに絶縁分離されている。複数の整流子片１４ａの各々は、巻線コイル１２と電気的に接続されている。

このように構成される回転子１０は、回転子鉄心１１（回転子１０）で発生する磁束と固定子２０で発生する磁束との相互作用によって回転する。

図５に示すように、固定子２０は、回転子１０に対向している。具体的には、固定子２０は、回転子鉄心１１に対向しており、回転子鉄心１１の径方向の外周側に配置されている。本実施の形態において、固定子２０は、回転子１０の周方向に亘って互いに間隔をあけて配置された複数の磁石２１を有する。磁石２１は、トルクを発生するための磁束を作る界磁石であり、例えばＳ極及びＮ極を有する永久磁石である。複数の磁石２１の各々は、上面視において、厚さが略一定の円弧形状である。

具体的には、固定子２０は、回転子１０を介して対向する２つの磁石２１によって構成されている。各磁石２１の内面と回転子１０（回転子鉄心１１）の外周面との間には、微小なエアギャップが存在する。各磁石２１は、ヨーク３０に固定されている。

図５に示すように、ヨーク３０は、磁石２１を囲っている。ヨーク３０は、磁石２１とともに磁気回路（界磁）を構成している。したがって、ヨーク３０は、固定子２０の一部とみなしてもよい。ヨーク３０は、厚さが一定の筒状であり、回転子１０及び固定子２０（磁石２１）の全体を囲っている。ヨーク３０は、鉄等の磁性材料によって構成されている。具体的には、ヨーク３０は、鉄板によって構成されている。

図３に示すように、本実施の形態において、ヨーク３０は、上面視の外周形状及び内周形状が略小判形状（レーストラック形状）の筒体であり、円弧部３１と直線部３２とを有する。このように、ヨーク３０に直線部３２を設けてヨーク３０の断面形状を略小判形状にすることで、断面形状が円形のヨーク（つまり円筒のヨーク）と比べて磁路を短くすることができ、ヨーク３０（磁路）での損失を抑えることができる。

ヨーク３０の円弧部３１の内側には、一対の磁石２１が配置される。具体的には、一対の磁石２１の各々は、円弧部３１の内周面に沿った形状を有しており、磁石２１の外周面と円弧部３１の内周面とが密着するように配置される。

図１～図３に示すように、フレーム４０は、回転子１０及び固定子２０等の電動機２を構成する部品を収納する筐体（ケース）である。本実施の形態において、フレーム４０は、電動送風機１及び電動機２の外郭部材（外殻）である。フレーム４０は、開口部４０ａを有する有底筒状体である。フレーム４０に収納されるヨーク３０とフレーム４０とは別部材である。これにより、フレーム４０とヨーク３０とを異なる材料によって構成することができる。具体的には、磁性材料によって構成されたヨーク３０に対して、フレーム４０を非磁性材料によって構成することができる。このため、フレーム４０を軽くて丈夫な金属材料によって構成することができる。本実施の形態において、フレーム４０は、アルミニウムによって構成されている。

また、図１～図５に示すように、フレーム４０の側壁部及び底部の各々には、回転ファン３の回転によって吸引した空気を排出するための複数の排気口４０ｂが形成されている。例えば、フレーム４０の側壁部には、対向する一対の排気口４０ｂが形成され、フレーム４０の底部には、対向する一対の排気口４０ｂが形成されている。

また、図４及び図５に示すように、ヨーク３０の外面とフレーム４０の内面との間には、シャフト１３の軸心Ｃの方向（回転軸方向）への通風路となる隙間Ｇが形成されている。本実施の形態において、隙間Ｇは、複数形成されている。

図１～図３に示すように、フレーム４０は、フレーム４０の側壁部の一部が径方向外側（つまり軸心Ｃを中心とする径方向の外方）に膨出する膨出部４１を有している。隙間Ｇは、この膨出部４１とヨーク３０との間の空間領域である。また、膨出部４１は、シャフト１３の軸心Ｃが延伸する方向（回転軸方向）に延在している。したがって、隙間Ｇも、シャフト１３の軸心Ｃが延伸する方向に延在している。さらに、膨出部４１は、シャフト１３（回転軸）の回転方向に沿って延在している。具体的には、膨出部４１は、シャフト１３の回転方向に沿って円弧状に延在している。一例として、膨出部４１は、突条に形成されたリブであり、例えば、フレーム４０の側壁部をプレス加工することによって形成することができる。

図４及び図５に示すように、ブラケット５０は、フレーム４０の開口部４０ａを覆っている。本実施の形態において、ブラケット５０は、フレーム４０の開口部４０ａを完全に塞ぐことなく、フレーム４０の開口部４０ａを部分的に覆っている。つまり、フレーム４０にブラケット５０が取り付けられた状態において、エアガイド４で整流された空気は、フレーム４０内に流入する。

具体的には、ブラケット５０には、エアガイド４で整流された空気が通過する開口として複数の貫通孔が設けられている。図３～図５に示すように、本実施の形態において、ブラケット５０には、径方向内側に位置する第１貫通孔である内側貫通孔５０ａと、内側貫通孔５０ａよりも径方向外側に位置する第２貫通孔である外側貫通孔５０ｂとが設けられている。

また、ブラケット５０は、ブラケット５０の中心を含む部位である中心部５１と、中心部５１よりも径方向外側に位置し、中心部５１を囲む円環状の第１環状部である内側環状部５２と、内側環状部５２よりも径方向外側に位置し、内側環状部５２を囲む第２環状部である外側環状部５３とを有する。

さらに、ブラケット５０は、径方向内側に位置する内側ブリッジ部５４と、内側ブリッジ部５４よりも径方向外側に位置する外側ブリッジ部５５とを有する。内側ブリッジ部５４は、シャフト１３の回転方向に隣り合う２つの内側貫通孔５０ａを仕切るとともに、中心部５１と内側環状部５２とに横架されている。つまり、内側ブリッジ部５４は、橋渡しするように中心部５１と内側環状部５２とを連結している。外側ブリッジ部５５は、シャフト１３の回転方向に隣り合う２つの外側貫通孔５０ｂを仕切るとともに、内側環状部５２と外側環状部５３とに横架されている。つまり、外側ブリッジ部５５は、橋渡しするように内側環状部５２と外側環状部５３とを連結している。

このように構成されるブラケット５０は、フレーム４０に固定されている。例えば、ブラケット５０とフレーム４０とは、フレーム４０の側壁部のうち隣り合う２つの膨出部４１の間の部位（凹部）とブラケット５０とが接合されることで固定されている。一例として、ブラケット５０とフレーム４０とをかしめることで、ブラケット５０とフレーム４０とを固定することができる。

次に、ブラシ６０とブラシ保持器７０とブラシバネ８０とについて、図３及び図４を参照しつつ、図６～図９を用いて説明する。図６は、一対のブラシ６０を通り且つシャフト１３の軸心Ｃと直交する平面で切断したときの同電動送風機１の断面図（ＸＹ断面図）である。図７及び図８は、ブラシ６０、ブラシバネ８０及び導電線９１が収納された状態のブラシ保持器７０の斜視図である。図７は、前方から見たときの斜視図であり、図８は、後方から見たときの斜視図である。図９は、ブラシ６０、ブラシ保持器７０、ブラシバネ８０、導電線９１及び電極端子９２の分解斜視図である。

ブラシ６０は、整流子１４に接している。図４に示すように、本実施の形態において、ブラシ６０は、軸心Ｃの方向に直交する径方向において、整流子１４に接している。ブラシ６０は、ブラシバネ８０からの押圧力を受けて整流子１４に押し付けられている。具体的には、ブラシ６０は、ブラシバネ８０からの押圧力によって整流子１４を常に押し付けるようにして整流子１４に摺接している。

図６に示すように、ブラシ６０は、一対設けられている。一対のブラシ６０は、整流子１４を挟持するように対向して配置される。つまり、一対のブラシ６０は、整流子１４を間にして対向して配置されている。本実施の形態において、一対のブラシ６０は、シャフト１３の軸心Ｃを中心に線対称に配置されている。一対のブラシ６０の各々は、長尺状部材であり、その長手方向がシャフト１３の回転の径方向となるように配置されている。一例として、ブラシ６０は、長尺状の略直方体である。

ブラシ６０は、給電ブラシであり、整流子１４に接することで回転子１０に電力を供給する。具体的には、ブラシ６０が整流子１４の整流子片１４ａに接触することで、ブラシ６０に供給される電機子電流が整流子片１４ａを介して回転子１０の巻線コイル１２に流れる。

ブラシ６０は、カーボンを主成分とする導電性のカーボンブラシである。本実施の形態では、ブラシ６０として、カーボンブラシの中でも、レジン質ブラシである。具体的には、ブラシ６０は、銅を含むレジン質ブラシである。一例として、ブラシ６０は、所定量の銅粉を含有する銅粉入りレジン質ブラシである。このようなブラシ６０は、黒鉛粉と銅紛とバインダー樹脂と硬化剤とを混錬した混錬物を粉砕して直方体に圧縮成形して焼成することで作製することができる。この場合、ブラシ６０は、レジン質ブラシであるので、焼成後も炭化せずに残った樹脂成分を含んでおり、ゴム弾性を有する樹脂の特性が残っている。一例として、焼成後のブラシ６０には、焼成前に含有されていた樹脂成分のうちの数十％が残っている。また、焼成後のブラシ６０に含まれる銅の含有量は、３０％重量以上５０％重量以下である。本実施の形態において、ブラシ６０における銅の含有量は、４０重量％以下である。なお、レジン質ブラシであるブラシ６０に所定量の銅を含有させることの効果については後述する。

図４及び図６に示すように、ブラシ６０は、整流子１４に接する第１端部である前端部６１と、前端部６１とは反対側に位置する第２端部である後端部６２とを有する。ブラシ６０の前端部６１は、ブラシ６０の長手方向の一方の端部であり、ブラシ６０のシャフト１３側（内側）の先端部である。前端部６１は、整流子１４の整流子片１４ａに接する接触面となる前端面６１ａを有する。一方、ブラシ６０の後端部６２は、ブラシ６０の長手方向の他方の端部であり、ブラシ６０のシャフト１３側とは反対側（外側）の先端部である。後端部６２は、ブラシバネ８０に接する接触面となる後端面６２ａを有する。

図４に示すように、ブラシ６０は、軸心Ｃの方向と交差する径方向に移動するようにブラシ保持器７０に保持されている。つまり、ブラシ保持器７０は、ブラシ６０を保持するブラシホルダである。ブラシ保持器７０は、フレーム４０に固定されている。具体的には、ブラシ保持器７０は、フレーム４０に設けられた開口部に挿入されて、ネジ１００によってフレーム４０に固定されている。ブラシ保持器７０は、ブラシ６０の個数に応じて配置されている。本実施の形態では２つのブラシ６０が配置されているので、ブラシ保持器７０も２つ配置されている。

図７及び図８に示すように、ブラシ保持器７０は、ブラシ６０を収納している。具体的には、ブラシ保持器７０は、貫通孔７１を有しており、ブラシ６０は、この貫通孔７１に挿入されている。本実施の形態において、ブラシ保持器７０は、樹脂製である。具体的には、ブラシ保持器７０は、絶縁性樹脂材料を用いた樹脂成型品であり、一体成型により形成されている。

ブラシ保持器７０は、電動機２の内部を通過する風（空気）が当たる位置に配置されている。一方、ブラシ６０はブラシ保持器７０に収納されているので、ブラシ６０には、電動機２の内部を通過する風が当たらない。

また、ブラシ保持器７０は、導電線９１を収納する収納部７２を有する。収納部７２は、ブラシ保持器７０に設けられた凹部（空間）である。収納部７２に収納された導電線９１は、絶縁性のブラシ保持器７０に覆われている。これにより、導電線９１と周辺部品との絶縁不良を抑制することができる。

導電線９１は、ブラシ６０に接続されている。導電線９１は、例えばピグテール線であり、図８及び図９に示すように、一方側の端部がブラシ６０に接続され、且つ、他方側の端部が電極端子９２に接続されている。

導電線９１の全体の抵抗値は、ブラシ６０の全体の抵抗値の０．３倍以上１倍以下であるとよい。また、導電線９１とブラシ６０とが接続された箇所の抵抗値も、ブラシ６０の全体の抵抗値の０．３倍以上１倍以下であるとよい。

導電線９１は、ブラシ６０が摺動する動線上に存在しないように配置されている。具体的には、導電線９１の一方側の端部はブラシ６０の側面に接続されており、導電線９１は、ブラシ６０が摺動により磨耗した場合でもブラシ６０と干渉しないように引き回されている。これにより、導電線９１によってブラシ６０の摺動が阻害されることを抑制できる。

図８及び図９に示すように、導電線９１に接続された電極端子９２は、回転子１０の巻線コイル１２に通電する電力を受電する電源端子である。電極端子９２は、ブラシ保持器７０に固定されている。電極端子９２は、電動機２の外部に設けられた電源と電気的に接続されている。本実施の形態において、電極端子９２が接続される電源は、直流電源であり、電極端子９２には、直流電圧が入力される。電極端子９２に直流電圧が入力されることで、導電線９１を介して一対のブラシ６０に直流電圧が印加される。これにより、ブラシ６０が接する整流子片１４ａを介して回転子１０の巻線コイル１２に電機子電流が流れる。本実施の形態において、導電線９１を介してブラシ６０に入力される電圧（入力電圧）は、３０Ｖ以下の直流電圧である。具体的には、入力電圧は、ＤＣ１２Ｖ～ＤＣ３０Ｖである。

また、図６に示すように、ブラシ保持器７０は、ブラシバネ８０を収納している。つまり、ブラシ保持器７０は、ブラシ６０だけではなくブラシバネ８０も保持している。本実施の形態において、ブラシバネ８０は、貫通孔７１に収納されている。ブラシバネ８０は、ブラシ６０の個数に応じて配置されている。本実施の形態では２つのブラシ６０が配置されているので、ブラシバネ８０も２つ配置されている。

ブラシバネ８０は、ブラシ６０を整流子１４に押し当てるためのバネである。具体的には、ブラシバネ８０は、ブラシ６０に押圧を付与することでブラシ６０を整流子１４に押し当てている。本実施の形態において、ブラシバネ８０は、ブラシ６０に均一な押圧（荷重）を付与する定荷重バネである。つまり、ブラシバネ８０は、ブラシ６０に一定の荷重を付与し続ける荷重一定バネである。ブラシバネ８０によってブラシ６０が整流子１４を押す圧力は、２５０ｇ／ｃｍ^２以上３５０ｇ／ｃｍ^２以下であるとよい。

具体的には、ブラシバネ８０は、線材が渦巻状に巻回された部分を有する渦巻きバネである。ブラシバネ８０は、例えば、金属材料等からなる帯板状の線材によって構成されたぜんまいバネである。

図６及び図９に示すように、ブラシバネ８０は、帯板状の線材が巻回された部分であるコイル部８１を有する。具体的には、コイル部８１は、長尺状かつ帯状の金属板が一方向のみに巻回された部分である。また、ブラシバネ８０は、帯状の金属板の一方の端部である外側端部８２と、帯状の金属板の他方の端部である内側端部８３とを有する。外側端部８２は、コイル部８１から引き出された帯状の金属板の外周側の先端部であり、内側端部８３は、コイル部８１の内側に位置する帯状の金属板の内周側の先端部である。

ブラシバネ８０は、コイル部８１によってブラシ６０を整流子１４に押し付けている。具体的には、ブラシバネ８０は、コイル部８１がブラシ６０の後端部６２に接触しており、コイル部８１のバネ弾性力（バネ復元力）によってブラシ６０に押圧（バネ圧）を付与することでブラシ６０を整流子１４に向けて付勢している。

上記のように、ブラシバネ８０は、ブラシ保持器７０に収納されている。具体的には、ブラシバネ８０は、コイル部８１がブラシ６０の後端部６２の後方に位置するようにブラシ保持器７０の貫通孔７１に配置されている。また、ブラシバネ８０の外側端部８２は、ブラシ６０の側方を通って整流子１４に向けて引き出されるようにしてブラシ保持器７０の貫通孔７１に配置されている。

また、ブラシバネ８０は、ブラシ保持器７０に固定されている。具体的には、ブラシバネ８０の外側端部８２がブラシ保持器７０に固定されている。本実施の形態において、ブラシバネ８０は、ブラシバネ８０の外側端部８２がブラシ保持器７０に係止することでブラシ保持器７０に固定されている。具体的には、図１０に示すように、ブラシバネ８０が含む外側端部８２には第１係止部として切り欠き状の凹部８２ａが設けられ、ブラシ保持器７０には第２係止部として凸部７０ａが設けられている。この構成により、ブラシバネ８０に形成された凹部８２ａとブラシ保持器７０に形成された凸部７０ａとが係止するため、ブラシバネ８０がブラシ保持器７０に固定される。

また、図７及び図９に示すように、ブラシ保持器７０には、ブラシバネ８０のコイル部８１が挿通可能な開口部７３が設けられている。開口部７３は、ブラシ保持器７０の側面に設けられた貫通孔であり、ブラシ６０が配置される貫通孔７１に連通している。また、開口部７３は、例えば長方形の開口を有しており、ブラシ６０の長手方向に沿って延在している。このように、ブラシ保持器７０に開口部７３を設けることによって、開口部７３からブラシバネ８０をブラシ保持器７０内に容易に配置することができる。

以上のように構成される電動機２では、ブラシ６０に供給される電機子電流が整流子１４を介して回転子１０の巻線コイル１２に流れる。これにより、回転子１０に磁束が発生し、この回転子１０の磁束と固定子２０の磁石２１から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力が回転子１０を回転させるトルクとなり、回転子１０が回転する。そして、回転子１０が回転することによってシャフト１３が回転して、シャフト１３に取り付けられた回転ファン３が回転する。

このように、回転子１０が回転すると、整流子１４に接触するブラシ６０の前端部６１が摩耗する。このとき、ブラシ６０は、ブラシバネ８０から常に一定の押圧力（荷重）を受けて整流子１４に押し付けられている。これにより、図１１に示すように、ブラシ６０は、整流子片１４ａとの摩擦によってブラシ６０の前端部６１が摩耗していくにしたがって、ブラシ保持器７０の貫通孔７１内を整流子１４に向かって摺動することになる。このとき、ブラシバネ８０を構成する線材は、摩耗でブラシ６０が短くなるにつれて巻かれていくことになる。つまり、コイル部８１が外側端部８２に近づいていくことになる。

次に、本開示に係る電動送風機１及び電動機２の特徴について、本開示に至った経緯を含めて説明する。

上述のように、整流子電動機に用いられるカーボンブラシは、使用する電動機の入力電圧及び使い方によって選択されてきた。具体的には、入力電圧がＤＣ１００Ｖ以上の高電圧で且つ例えば回転数が毎分６００００回転以上の高速回転で駆動する整流子電動機では、レジン質ブラシが用いられてきた。一方、入力電圧がＤＣ３０Ｖ以下の低電圧で駆動する整流子電動機では、金属黒鉛質ブラシが用いられてきた。

近年、入力電圧がＤＣ３０Ｖ以下の低電圧でありながら、回転数が毎分６００００回転以上の高速回転で駆動する整流子電動機が検討されている。この場合、入力電圧が低電圧であることから、金属黒鉛質ブラシを用いることが考えられるが、低電圧で且つ高速回転で駆動する電動機に金属黒鉛ブラシを用いると、回転子の高速回転によって、ブラシと整流子とによる整流が困難となり、スパークが増大して電動機の寿命が短くなる。

一方、そのような低電圧で且つ高速回転で駆動する電動機にレジン質ブラシを用いると、整流性は向上するものの、ブラシと整流子との接触抵抗が増加してしまい、電動機の効率が著しく低下してしまうということが分かった。

そこで、本発明者らは、低電圧で且つ高速回転で駆動する電動機に適したカーボンブラシを鋭意検討した結果、レジン質ブラシに銅を含有させたカーボンブラシを用いるという着想を得た。そして、本発明者らは、ブラシとして銅粉入りレジン質ブラシを用いた電動機について、ブラシにおける銅の含有量と、ブラシの荷重と、ブラシ本体の全体抵抗に対するブラシに接続された導電線（ピグテール線）の全体抵抗とを変更しながら実際に実験を行い、電動機の寿命、電動機の効率及びブラシの温度を測定した。その結果を表１に示す。

なお、本実験において、電動機の駆動条件は、入力電圧がＤＣ３０Ｖであり、回転数が毎分６００００回転である。また、各実施例及び比較例において、ブラシの長さ及び大きさは、同じにしている。

表１に示されるように、金属黒鉛ブラシを用いた比較例１の場合及び銅粉を含まないレジン質ブラシを用いた比較例２の場合では、電動機の効率が６０％を下回った。特に比較例２では、銅粉を含まないレジン質ブラシを用いているので、ブラシの比抵抗が高すぎたために、電動機の効率が激減したと考えられる。また、比較例３のように、銅粉入りレジン質ブラシを用いた場合であっても、銅含有率が２０重量％では、電動機の効率が６０％を下回った。

一方、実施例１～９のように、銅粉入りレジン質ブラシを用いて銅含有率を３０重量％以上にすることで、電動機の効率を６０％以上にすることができた。このように、銅含有率が３０重量％以上である銅粉入りレジン質ブラシを用いることで、電動機の効率が低下することを抑制でき、一定以上の効率を得ることができる。

ただし、実施例２及び実施例３の結果から分かるように、銅含有率が４０重量％である実施例２よりも銅含有率が５０重量％である実施例３の方が電動機の効率が低下することが分かる。これは、実施例３では、銅の含有量が多くなりすぎて、入力電圧がＤＣ３０Ｖでは大きなスパークが発生しやすくなり、このスパークによる電力損失が大きくなったために、効率が低下したと考えられる。

また、実施例４、５では、実施例１と比べて、ブラシ荷重が低くなるために整流子に対するブラシの座乗性が悪くなってスパークが発生し、このスパークによる損失で効率が低下するものの、ブラシ荷重が減ることでブラシの摺動ロスも減ることになる。このため、実施例４、５では、スパークによる損失で効率が低下した分がブラシの摺動ロスで相殺されるため、実施例１と同等の効率を得ることができる。特に、実施例５のように、ブラシ荷重を適度に低くすることで、実施例１よりも高い効率を得ることができる。

一方、実施例６、７のように、実施例１よりもブラシ荷重を大きくすると、効率が低下する傾向にあるが、ブラシ荷重を３００ｇ／ｃｍ^２から４００ｇ／ｃｍ^２にした程度では、それほど効率は低下せず、要求される効率を維持することができる。ただし、実施例７のように、ブラシ荷重が大きくなると、ブラシによる摺動ロスが増加するため、効率は低下する傾向にある。

なお、実施例８、９のように、実施例１と比べてブラシ本体の全体抵抗に対するピグテール線の全体抵抗を小さくしたり大きくしたりしても、実施例１と同等の効率を得ることができる。つまり、ブラシ本体の全体抵抗に対するピグテール線の全体抵抗は、電動機の効率にほとんど影響しないと考えられる。

このように、実施例１～９と比較例１～３との結果から、銅粉入りレジン質ブラシにおける銅の含有量を３０％重量以上５０％重量以下にすることで、電動機の効率の低下を抑制することができ、一定以上の効率を確保することができる。

次に、表１の結果により電動機の寿命の観点で検討すると、金属黒鉛ブラシを用いた比較例１の場合は、電動機の寿命が著しく低下した。これは、金属黒鉛ブラシでは、ブラシの弾性率が高くなりすぎて、整流子に対するブラシの座乗性（整流子片とブラシとの追随性）が悪くなり、回転子の高速回転により大きなスパークが発生して寿命が著しく低下したと考えられる。

また、銅粉を含まないレジン質ブラシを用いた比較例２の場合でも、電動機の寿命が低下し、要求される５００時間の寿命時間を確保することができなかった。これは、銅粉を含まないレジン質ブラシでは、整流子とブラシとの接触抵抗が高すぎるために、低電圧では良好なスパークが発生しにくく、整流子表面に形成される黒鉛被膜が厚くなりすぎて、この結果、異常スパークが発生して寿命が低下したと考えられる。

さらに、比較例３のように、銅粉入りレジン質ブラシを用いた電動機でも、銅含有率が２０重量％と低い場合には、５００時間の寿命時間を確保することができなかった。これは、銅含有率が２０重量％では銅の含有量が少ないために整流子とブラシとの接触抵抗が比較的高く、低電圧では良好なスパークが発生しにくくなって整流子へのブラシの乗りが厚くなり、異常スパークが発生して寿命が低下したと考えられる。

一方、実施例３のように、銅含有率が５０重量％と高くなっても、電動機の寿命が著しく低下することも分かった。これは、実施例３では、銅の含有量が多くなりすぎて、入力電圧がＤＣ３０Ｖではでは大きなスパークが発生しやすくなり、このスパークによって銅によるブラシの機械磨耗が増加したため、寿命が著しく低下したと考えられる。

このように、実施例１～３の結果から、電動機の寿命を一定以上確保するには、ブラシにおける銅含有率は４０重量％以下にするとよい。つまり、銅粉入りレジン質ブラシにおける銅含有率を４０重量％以下にすることで、効率が低下することを抑制できるだけではなく、寿命が低下することも抑制することができ、効率の低下の抑制と寿命の低下の抑制との両立を図ることができる。

また、実施例４のように、実施例１と同様に銅含有率を３０重量％に抑えた場合であっても、ブラシバネによるブラシ荷重が２００ｇ／ｃｍ^２になると、寿命が低下することも分かった。これは、ブラシ荷重が低くなりすぎたために、整流子に対するブラシの座乗性が悪くなり、スパークの発生が多くなったために、寿命が低下したと考えられる。

この点、実施例５では、ブラシ荷重が２５０ｇ／ｃｍ^２と低くなりすぎていないために、寿命が低下せず、実施例１と同程度の寿命を確保できていることが分かる。また、実施例６のように、ブラシ荷重を３５０ｇ／ｃｍ^２にして実施例１よりもブラシ荷重を大きくしても、寿命が低下せず、実施例１と同程度の寿命を確保できていることが分かる。ただし、実施例７のように、ブラシ荷重を４００ｇ／ｃｍ^２にすると、５００時間の寿命時間を確保することができなることが分かった。これは、ブラシ荷重が高くなりすぎて、ブラシの機械磨耗が大きく増加したため、寿命が低下したと考えられる。

また、実施例８のように、ブラシ本体の全体抵抗に対するピグテール線の全体抵抗を実施例１よりも小さくすると、実施例１と比べて寿命が短くなることが分かった。これは、ブラシ本体の全体抵抗に対するピグテール線の全体抵抗を小さくすると、ブラシ温度が低下してブラシの弾性率が高くなり、整流子に対するブラシの座乗性が悪くなって高速回転により大きなスパークが発生したために寿命が低下したと考えられる。

一方、実施例９のように、ブラシ本体の全体抵抗に対するピグテール線の全体抵抗を実施例１よりも大きくしたとしても、寿命時間は、実施例１と同程度であった。これは、図１２に示すように、ブラシの動的弾性率は、ブラシ温度が１２０℃以上になるとほぼ変化しなくなるからである。なお、図１２は、銅含有率が３０重量％である銅粉入りレジン質ブラシについてのブラシ温度とブラシの動的弾性率との関係を示す図である。図１２に示すように、銅含有率が３０重量％である銅粉入りレジン質ブラシについては、ブラシの動的弾性率の変曲点におけるブラシ温度（変曲温度）は、１２０℃であることが分かる。

図１２に示すように、ブラシ温度が高くなるにつれてブラシの動的弾性率は低下するが、ブラシ温度が１２０℃以上になると、ブラシの動的弾性率の変化率が小さくなってブラシの動的弾性率はほぼ一定となる。つまり、ブラシの動的弾性率の変曲点でのブラシ温度は、１２０℃である。この結果、ブラシ温度が１２０℃を超えてブラシの動的弾性率が低下して変化しなくなると、ブラシが一定の状態で柔らかくなって整流子片間の段差にブラシの先端部が追随しやすくなる。これにより、整流子に対するブラシの座乗性が良くなるので、高速回転しても大きなスパークが発生することを抑制することができる。この結果、寿命の低下を抑制できる。

以上、本実施の形態に係る電動送風機１及び電動機２によれば、整流子１４に接するブラシ６０が銅を含むレジン質ブラシであり、ブラシ６０における銅の含有量が３０％重量以上５０％重量以下である。

この構成により、上述のように、電動機２が低電圧で且つ高速回転で駆動する場合であっても、電動機２の効率が低下することを抑制することができる。例えば、導電線９１を介してブラシ６０に入力される電圧が３０Ｖ以下の直流電圧であり、回転子１０が毎分６００００回転以上で回転する場合であっても、電動機２の効率が低下することを効果的に抑制することができる。

この場合、ブラシ６０における銅の含有量は、さらに、４０重量％以下であるとよい。

銅を含むレジン質ブラシにおける銅の含有量を４０重量％以下にすることで、上述のように、寿命の低下の抑制と効率の低下の抑制との両立を図ることができる。

また、上記のように、本発明者らの実験結果によれば、銅粉を含むレジン質ブラシについては、銅粉を含まない一般的なレジン質ブラシとは異なり、銅粉によるブラシの機械摩耗が大きくなるため、ブラシ荷重を低く抑えなければ電動機の寿命が短くなることが判明した。一方、銅粉を含むレジン質ブラシを用いる場合であっても、ブラシ荷重が高くなりすぎると、整流子に対するブラシの座乗性が悪くなり、スパークの発生が多くなって寿命が低下することも判明した。このように、本発明者らは、銅粉を含むレジン質ブラシを用いる場合には、ブラシ荷重を所定の範囲内にしなければ、寿命が低下することをつきとめた。

そこで、本実施の形態に係る電動送風機１及び電動機２では、ブラシバネ８０によってブラシ６０が整流子１４を押す圧力（つまりブラシ荷重）を、２５０ｇ／ｃｍ^２以上３５０ｇ／ｃｍ^２以下にしている。

このように、ブラシ荷重を２５０ｇ／ｃｍ^２以上３５０ｇ／ｃｍ^２以下にすることで、電動機２の寿命が低下することを効果的に抑制することができる。しかも、ブラシ荷重を２５０ｇ／ｃｍ^２以上３５０ｇ／ｃｍ^２以下にすることで、電動機２の効率が低下することも抑制できる。つまり、ブラシ荷重を上記の範囲にすることで、寿命の低下の抑制と効率の低下の抑制との両立を一層図ることができる。

この場合、ブラシバネ８０としては、定荷重バネを用いるとよい。

この構成により、ブラシ摩耗前のブラシ荷重（初圧）とブラシ摩耗後のブラシ荷重（終圧）との差を小さくすることができ、ブラシ６０が摩耗してブラシ６０の長さが短くなっていってもブラシ荷重を一定に維持することができる。これにより、摩耗によりブラシ６０が短くなっていってもブラシ荷重を所定の範囲内で一定に維持することができる。したがって、所定量の銅を含むレジン質ブラシを用いることで長寿命化した電動機２について、初期から終期にわたって電動機２の効率が低下することを抑制して長期にわたって一定の効率を維持することができる。

また、上記のように、本発明者らの実験によれば、銅粉を含むレジン質ブラシについては、レジン質であるにもかかわらず抵抗が低いために、ブラシ温度が上がりにくく、一般的な使用方法ではブラシの弾性率における変曲点の温度以上となる低い温度範囲（本実施の形態では１２０℃以上）に到達しにくいことが判明した。

そこで、銅粉を含むレジン質ブラシを用いる場合、電動機２は、ブラシ６０の温度がブラシ６０の弾性率の変曲点での温度以上となるように駆動するとよい。具体的には、本実施の形態では、ブラシ６０の弾性率の変曲点での温度が１２０℃であるので、ブラシ温度が１２０℃以上となるように電動機２を駆動するとよい。

このようにすることで、ブラシ６０の弾性率をほぼ一定に低く維持することができる。これにより、ブラシ６０が柔らかくなって整流子１４にブラシ６０が追随しやすくなるので、整流子１４に対するブラシ６０の座乗性が良くなる。この結果、高速回転しても大きなスパークが発生することを抑制することができるので、寿命の低下を効果的に抑制できる。

この場合、ブラシ６０に接続される導電線９１の全体の抵抗値は、ブラシ６０の全体の抵抗値の０．３倍以上１倍以下であるとよい。

これにより、通常の導電線９１よりも抵抗値を高くすることができるので、ブラシ６０の温度を容易にブラシ６０の弾性率の変曲点での温度以上にすることができる。例えば、導電線９１の全体を細くすることで、導電線９１の全体の抵抗値を高くすることができる。なお、このようにして増加させた導電線９１の抵抗値は、整流子１４とブラシ６０との接触抵抗値と比べてとても低いため、導電線９１の抵抗値を増加させたとしても、電動機２の効率はほぼ低下しない。また、導電線９１を細くしたとしても、本実施の形態では、上記のようにブラシ荷重を低く抑えているため、導電線９１が可動する際の必要荷重が減り、ブラシバネ８０によるバネ圧（ブラシ荷重）のバラつきを抑制することができる。

また、導電線９１そのものの抵抗値ではなく、導電線９１とブラシ６０とが接続された箇所の抵抗値が、ブラシ６０の全体の抵抗値の０．３倍以上１倍以下であってもよい。あるいは、導電線９１の抵抗値とともに、導電線９１とブラシ６０とが接続された箇所の抵抗値も、ブラシ６０の全体の抵抗値の０．３倍以上１倍以下であってもよい。

このように、導電線９１とブラシ６０とが接続された箇所の抵抗値をブラシ６０の全体の抵抗値の０．３倍以上１倍以下にすることで、ブラシ６０の温度を容易にブラシ６０の弾性率の変曲点での温度以上にすることができる。

なお、導電線９１とブラシ６０とが接続された箇所の抵抗値は、図１３に示される測定方法を用いて算出することができる。図１３は、導電線９１とブラシ６０とが接続された箇所の抵抗値（リード線取付抵抗）の測定方法を説明するための図である。

この場合、まず、図１３に示すように、ブラシ６０を測定装置２００に取り付け、所定の電流（例えば１Ａ）をブラシ６０に通電する。次に、導電線９１におけるブラシ６０の上面から５ｍｍ離れた部分と導電線９１におけるブラシ６０との取付部直下のブラシ中央部との間の電圧降下を測定する。この電圧降下をもとにしてリード線取付抵抗を算出することができる。

また、本実施の形態における電動送風機１のように、一般的に、電動送風機では、電動機が有する発熱部品（巻線等）を冷却するために電動機の内部に送風して自冷を行うことがある。この場合、電動機の内部を通過する風がブラシに当たると、ブラシも冷却されてブラシの温度が低下する。このため、ブラシの弾性率が高くなり、整流子に対するブラシの座乗性が悪くなり、高速回転によって大きなスパークが発生して電動機の寿命が低下することになる。

上記のように、本実施の形態に係る電動送風機１でも、電動機２の内部に送風して自冷しているので、本実施の形態に係る電動送風機１では、ブラシ保持器７０が、樹脂製であって、電動機２の内部を通過する風が当たる位置に配置されている。そして、ブラシ６０には、その風が当たらないように構成されている。

これにより、電動機２の内部を通過する風によってブラシ６０の温度が低下してしまうことを抑制できるので、ブラシ６０の温度を容易にブラシ６０の弾性率の変曲点での温度以上にすることができる。この結果、ブラシ６０の温度が上昇して動的弾性率を低くすることができる。これにより、ブラシ６０が柔らかくなって整流子片間の段差にブラシ６０の先端部が追随しやすくなるので、整流子１４に対するブラシ６０の座乗性が良くなる。したがって、高速回転しても大きなスパークが発生することを抑制できるので、電動機２の寿命が低下することを効果的に抑制できる。

（変形例）
以上、本開示に係る電動機２及び電動送風機１について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態において、電動機２は、入力電圧がＤＣ３０Ｖ以下の低電圧で且つ回転数が毎分６００００回転以上の高速回転で駆動する場合について説明したが、これに限らない。具体的には、電動機２は、入力電圧がＤＣ３０Ｖ未満で駆動されてもよいし、回転数が毎分６００００回転未満で駆動されてもよい。この場合、電動機２は、入力電圧がＤＣ１００Ｖ以上の高電圧で且つ回転数が毎分６００００回転以上の高速回転で駆動する場合に用いてもよいし、入力電圧がＤＣ３０Ｖ以下の低電圧で且つ回転数が少ない低速回転で駆動する場合に用いてもよい。つまり、電動機２は、任意の入力電圧及び任意の回転数で駆動する場合に用いることが可能である。

また、導電線を介してブラシに入力される直流電圧は、５Ｖ以上とすることができる。５Ｖ未満の直流電圧をブラシに入力する場合でも本開示の技術を適用可能であるが、銅を含むレジン質ブラシに替えて金属１００％の金属ブラシを使用可能であるからである。

また、回転子の回転数は毎分６００００回転以上とすることができるが、整流子片を埋設固定している樹脂成形体の破損を防止する観点から、回転子の回転数を毎分１５００００回転以下とすることもできる。

また、上記実施の形態において、整流子１４は、シャフト１３における第２軸受け部１６側の第２部位１３ｂに取り付けられているが、これに限らない。例えば、整流子１４は、シャフト１３における第１軸受け部１５側の第１部位１３ａに取り付けられていてもよい。この場合、整流子１４は、例えば、第１軸受け部１５と回転子鉄心１１との間に配置される。なお、整流子１４に接するブラシ６０は、整流子１４の位置に合わせて配置される。

また、上記実施の形態において、固定子２０は、磁石２１によって構成されていたが、これに限らない。例えば、固定子２０は、固定子鉄心と固定子鉄心に巻回された巻線コイルとによって構成されていてもよい。なお、この場合、固定子鉄心にヨーク部が形成されるので、ヨーク３０は、補助ヨークとして機能する。

また、上記実施の形態において、電動送風機１は、電気掃除機に用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、電動送風機１は、エアタオル等に用いてもよい。

また、上記実施の形態では、電動機２を電動送風機１に用いる例を説明したが、これに限らない。例えば、電動機２は、電動送風機１以外の電気機器に用いてもよい。また、電動機２は、家庭用の電気機器に用いる場合に限らず、自動車用等の産業用の電気機器に用いてもよい。

その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

本開示の電動機及び電動送風機は、電気掃除機等の家庭用電気機器をはじめとして種々の電気機器に利用することができる。

１ 電動送風機
２ 電動機
３ 回転ファン
４ エアガイド
４ａ 本体部
４ｂ 環状部
４ｃ 連結板
５ ファンケース
５ａ 蓋部
５ｂ 側壁部
５ｃ 吸気口
１０ 回転子
１１ 回転子鉄心
１２ 巻線コイル
１３ シャフト
１３ａ 第１部位
１３ｂ 第２部位
１４ 整流子
１４ａ 整流子片
１５ 第１軸受け部
１６ 第２軸受け部
２０ 固定子
２１ 磁石
３０ ヨーク
３１ 円弧部
３２ 直線部
４０ フレーム
４０ａ 開口部
４０ｂ 排気口
４１ 膨出部
５０ ブラケット
５０ａ 内側貫通孔
５０ｂ 外側貫通孔
５１ 中心部
５２ 内側環状部
５３ 外側環状部
５４ 内側ブリッジ部
５５ 外側ブリッジ部
６０ ブラシ
６１ 前端部
６１ａ 前端面
６２ 後端部
６２ａ 後端面
７０ ブラシ保持器
７０ａ 凸部
７１ 貫通孔
７２ 収納部
７３ 開口部
８０ ブラシバネ
８１ コイル部
８２ 外側端部
８２ａ 凹部
８３ 内側端部
９１ 導電線
９２ 電極端子
１００ ネジ
２００ 測定装置

Claims (10)

1. シャフト及び前記シャフトに取り付けられた整流子を有する回転子と、
   前記整流子に接するブラシと、
   前記ブラシを前記整流子に押し当てるためのブラシバネと、
   前記ブラシに接続された導電線と、を備え、
   前記ブラシは、銅を含むレジン質ブラシであり、
   前記ブラシにおける銅の含有量は、３０％重量以上５０％重量以下である、
   電動機。
2. 前記ブラシにおける銅の含有量は、４０重量％以下である、
   請求項１に記載の電動機。
3. 前記ブラシバネによって前記ブラシが前記整流子を押す圧力は、２５０ｇ／ｃｍ^２以上３５０ｇ／ｃｍ^２以下である、
   請求項１又は２に記載の電動機
4. 前記ブラシバネは、定荷重バネである、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の電動機。
5. 前記電動機は、前記ブラシの温度が前記ブラシの弾性率の変曲点での温度以上となるように駆動する、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の電動機。
6. 前記導電線の全体の抵抗値は、前記ブラシの全体の抵抗値の０．３倍以上１倍以下である、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の電動機。
7. 前記導電線と前記ブラシとが接続された箇所の抵抗値は、前記ブラシの全体の抵抗値の０．３倍以上１倍以下である、
   請求項６に記載の電動機。
8. 前記導電線を介して前記ブラシに入力される電圧は、３０Ｖ以下の直流電圧であり、
   前記回転子は、毎分６００００回転以上で回転する、
   請求項１～７のいずれか１項に記載の電動機。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の電動機を備える、
   電動送風機。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の前記電動機は、前記ブラシを保持する樹脂製のブラシ保持器を備え、
    前記ブラシ保持器は、前記電動機の内部を通過する風が当たる位置に配置されており、
    前記ブラシには、前記風が当たらない、
    電動送風機。

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