JP5280949B2 - 直流モータ - Google Patents

Description

本発明は直流モータに関するものである。

従来、直流モータには、円筒状の電機子の内側に、界磁を有する回転子が配置されたものがある。例えば、特許文献１に記載された直流モータでは、電機子コアに電機子コイルを巻装してなる電機子と軸方向に対向する位置に整流子が配置されている。整流子は、電機子を保持するハウジングケースに固定されるとともに、円環状の板状をなしており、その内径及び外径が電機子の内径及び外径と略等しく形成されている。この整流子は、周方向に並設された複数のセグメントと、これらセグメントの軸方向の一端側に配置されて周方向に離間した位置にあるセグメント同士を短絡して同電位とする複数の接続線とを備えるとともに、複数のセグメントには前記電機子コイルが接続されている。また、電機子の内側には回転子が周方向に回転可能に配置されている。回転子の回転軸には、円筒状の固定部材を介してロータコアが固定されるともに、該ロータコアには、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるように複数のマグネットが埋設されている。また、回転軸には、ブラシホルダが一体回転可能に固定されるとともに、該ブラシホルダは複数の給電ブラシ及び複数の整流ブラシを保持している。複数の給電ブラシは、それぞれ圧縮コイルばねにて付勢されることにより、ハウジングケースに固定されるとともに外部の電源装置に接続された円環状のスリップリングに摺接可能に押圧接触されている。また、複数の整流ブラシは、それぞれ圧縮コイルばねにて付勢されることにより、前記整流子のセグメントに摺接可能に押圧接触されている。

上記のような特許文献１に記載の直流モータでは、スリップリング、給電ブラシ、整流ブラシ及び整流子を介して電機子に電流が供給されると、電機子に対して回転子が回転される。同時に、回転子の回転に伴ってブラシホルダが回転するため、整流ブラシに摺接するセグメントが順次入れ替わり、電機子コイルが順次整流されていく。

国際公開第２００６／０２５４４４号パンフレット

上記のような直流モータは、近年、モータの高出力化が望まれており、そのため、直流モータには大きな電流を供給することが望まれている。直流モータに大電流を供給するには、整流子が大電流に対応可能な構造である必要がある。そして、大電流に対応できる構造の整流子とするために、接続線を太くして接続線の断面積（即ち、電流が流れる方向と直交する方向の断面積）を大きくすることが考えられる。しかしながら、単純に接続線を太くすると、整流子が大型化されてしまう。そして、ハウジングケースの内部には、複数の給電ブラシ、複数の整流ブラシ及び複数の圧縮コイルばね等、多くの部品が収容されているため、ハウジングケースの内部において整流子を配置するためのスペースは限られている。従って、単純に接続線を太くして当該接続線の断面積を大きくした場合には、直流モータが大型化されてしまうという問題があった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、界磁を有する回転子が電機子の内側に配置された構成で、大電流の供給に対応可能な整流子を備えた直流モータを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、複数の電機子コイル有する円環状の電機子と、前記電機子の内側に配置され、回転軸、該回転軸に固定されたロータコア及び該ロータコアにて保持された界磁を有する回転子と、電流が供給されるスリップリングと、周方向に並設されるとともに前記電機子コイルが電機的に接続される複数のセグメント及び周方向に離れた位置にある前記セグメント同士を電気的に接続する接続線を有する整流子と、軸方向から前記スリップリングに摺接する複数の給電ブラシと、前記給電ブラシと電気的に接続されるとともに軸方向から前記整流子に摺接する複数の整流ブラシと、を備え、前記スリップリング、前記給電ブラシ、前記整流ブラシ及び前記整流子を介して前記電機子に電流が供給される直流モータであって、前記給電ブラシと前記整流ブラシとは互いに一体化されて複合ブラシとされ、前記ロータコアの内側に配置され前記複合ブラシを保持するブラシホルダと、前記複合ブラシを前記スリップリング及び前記整流子に直接又は相対的に押圧する押圧手段と、を備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、給電ブラシと整流ブラシとが一体化されて複合ブラシとされたため、電機子に給電を行うために備えられるブラシの数が減少される。更に、給電ブラシと整流ブラシとが一体化されて複合ブラシとされたことにより、従来のように給電ブラシをスリップリングに押圧するための押圧手段と整流ブラシを整流子に押圧するための押圧手段とをそれぞれ配置しなくてもよい。従って、押圧手段の数を減少させることできる。このように、直流モータの内部に配置される部品点数が減少されるため、直流モータを大型化することなく同直流モータの内部において整流子を配置するためのスペースを拡大することができる。そして、スペースが拡大された分だけ整流子を大型化することができるため接続線を太くして接続線の断面積（即ち、電流が流れる方向と直交する方向の断面積）を大きくすることが可能となる。従って、整流子を、大電流の供給に対応可能なものとすることができる。また、部品点数が減少することにより、直流モータの組み付けを容易に行うことができ、同直流モータの生産性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直流モータにおいて、１つの前記押圧手段で、複数の前記複合ブラシを前記スリップリング及び前記整流子に対して直接又は相対的に押圧することをその要旨としている。

同構成によれば、１つの押圧手段で複数の複合ブラシをスリップリング及び整流子に対して直接又は相対的に押圧するため、更に部品点数が減少される。従って、直流モータの組み付けをより容易に行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の直流モータにおいて、前記スリップリングは、陽極側のスリップリングと陰極側のスリップリングとの一対設けられ、前記複合ブラシは２つのみ備えられ、一方の前記複合ブラシは、陽極側の前記スリップリングに直接又は相対的に押圧されるとともに周方向に離間した位置にある複数の前記セグメントに同時に接触し、他方の前記複合ブラシは、陰極側の前記スリップリングに直接又は相対的に押圧されるとともに周方向に離間した位置にある複数の前記セグメントに同時に接触することをその要旨としている。

同構成によれば、複合ブラシの数を最小限としたため、更に部品点数が減少される。また、各複合ブラシは、それぞれ同時に複数のセグメントに接触するため、大電流にも対応し易い。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のモータにおいて、前記ロータコアの軸方向の一方側に前記整流子が配置されるとともに、前記ロータコアの軸方向の他方側に前記スリップリングが配置され、１つの前記押圧手段にて前記スリップリング及び前記整流子の何れか一方を軸方向に付勢することにより、前記スリップリング及び前記整流子の何れか他方に向けて複数の前記複合ブラシを付勢することをその要旨としている。

同構成によれば、押圧手段は、スリップリング及び整流子の何れか一方を軸方向に付勢するものであるため、１つであっても、複数の複合ブラシを同時にスリップリング及び整流子の何れか他方に向けて付勢することができる。そして、押圧手段を１つのみとしたため、部品点数が減少される。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の直流モータにおいて、前記ロータコアの軸方向の一方側に前記整流子が配置されるとともに、前記ロータコアの軸方向の他方側に前記スリップリングが配置され、前記複合ブラシは、前記給電ブラシと前記整流ブラシとを導線で接続してなり、前記押圧手段は、各前記複合ブラシにおける前記給電ブラシと前記整流ブラシとの間で前記導線に沿って配置され前記給電ブラシと前記整流ブラシとを軸方向の両側に付勢する圧縮コイルばねであることをその要旨としている。

同構成によれば、各複合ブラシにおいては、給電ブラシと整流ブラシとの間に配置された圧縮コイルばねによって、給電ブラシ及び整流ブラシの両方が軸方向に付勢される。従って、従来のように給電ブラシを軸方向に押圧する圧縮コイルばねと整流ブラシを軸方向に押圧する圧縮コイルばねとをそれぞれ備えなくてもよいため、圧縮コイルばねの数が減少される。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の直流モータにおいて、前記界磁は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるように周方向に複数配置され、前記複合ブラシは、前記整流子に摺接する整流側摺接部を有し、前記整流側摺接部は、前記界磁の周方向の中央部を通り径方向に延びる前記界磁の中心線上に配置されていることをその要旨としている。

同構成によれば、磁束は、界磁の周方向の中央部から隣の界磁の周方向の中央部に向けて流れる。そのため、整流が行われて電流の向きが切り替わる整流側摺接部が、界磁の中心線上に配置されることにより、トルクの発生に貢献しない無駄な磁束が生じることを抑制することができる。

本発明によれば、界磁を有する回転子が電機子の内側に配置された構成で、大電流の供給に対応可能な整流子を備えた直流モータを提供することができる。

第１の実施形態の直流モータの概略構成図。 第１の実施形態の直流モータの断面図。 整流子の拡大断面図。 （ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態の複合ブラシの拡大斜視図。 第２の実施形態の複合ブラシの拡大斜視図。 第２の実施形態の直流モータの概略構成図。 第２の実施形態の直流モータの断面図。 第３の実施形態の直流モータの概略構成図。 第３の実施形態の直流モータの断面図。 （ａ）及び（ｂ）は第３の実施形態の複合ブラシの拡大斜視図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、第１の実施形態の直流モータの概略構成図である。図１に示すように、直流モータの外郭であるハウジングケース１０は、軸方向に２つに分割された第１及び第２のケース１１，１２から構成されている。

図１において左側に位置する第１のケース１１は、円筒状の第１の支持部１１ａと、該第１の支持部１１ａの軸方向の一端（図１において左側の端部）を閉塞する第１の閉塞部１１ｂとから構成され、略有底円筒状をなしている。また、図１において右側に位置する第２のケース１２は、前記第１の支持部１１ａと同じ外径及び内径を有する円筒状の第２の支持部１２ａと、該第２の支持部１２ａにおける第１のケース１１と反対側の軸方向の端部を閉塞する第２の閉塞部１２ｂとから構成され、有底円筒状をなしている。そして、第１及び第２のケース１１，１２の互いに対向する開口部には、第１及び第２の支持部１１ａ，１２ａの内径を拡径してなる第１及び第２の支持段部１１ｃ，１２ｃがそれぞれ形成されている。尚、第１のケース１１と第２のケース１２とは、軸方向に貫通する螺子（図示略）にて互いに連結固定されている。

第１のケース１１及び第２のケース１２は、略円環状の電機子２１を軸方向の両側から挟持して支持するとともに、該電機子２１は、略円環状の電機子コア２２に複数の電機子コイル２３を巻装して形成されている。図２に示すように、電機子コア２２は、金属磁性材料よりなり、外周側に設けられた円筒状のヨーク部２２ａと、該ヨーク部２２ａの内周面から径方向内側に向かって延びる３６本のティース２２ｂとから構成されている。この電機子コア２２の外径は、前記第１及び第２の支持部１１ａ，１２ａの内径より大きく、且つ前記第１及び第２の支持部１１ａ，１２ａの外径より小さい値とされている。そして、複数の電機子コア２２は、周方向に隣り合うティース２２ｂ間の空間を通るように電機子コア２２に対して巻回されるとともに、電機子コイル２３の巻き始め及び巻き終わりの端部は、電機子コア２２の軸方向の一端側（第２の閉塞部１２ｂ側）に引き出されている（図１参照）。

このような電機子２１は、図１に示すように、ヨーク部２２ａの軸方向の両端部が、前記第１のケース１１の第１の支持段部１１ｃ及び第２のケース１２の第２の支持段部１２ｃにそれぞれ係合した状態で第１及び第２のケース１２にて支持されている。

電機子２１における第２の閉塞部１２ｂ側の軸方向の端部には、樹脂モールドにより整流子３１が一体に固定されている。整流子３１は、周方向に並設された３６個のセグメント３２と、周方向に離れた位置にあるセグメント３２同士を短絡する３６本の接続線３３とから構成されている。尚、図１では、３６個のセグメント３２のうち２つのみを図示するとともに、３６本の接続線３３のうち２本のみを図示している。

図３に示すように、導電性の金属材料よりなる各セグメント３２は、軸方向から見た形状が径方向内側の端部から径方向外側の端部に向かうに連れて周方向の幅が広くなる扇形をなす板状のセグメント本体３２ａと、該セグメント本体３２ａの径方向外側の端部から該セグメント本体３２ａの厚さ方向に突出した外周側接続部３２ｂと、同セグメント本体３２ａの径方向内側の端部から外周側接続部３２ｂと同方向に突出した内周側接続部３２ｃとが一体に形成されてなる。そして、各セグメント３２は、周方向から見た形状が略コ字状をなしている。また、各セグメント３２において、セグメント本体３２ａにおける外周側接続部３２ｂ及び内周側接続部３２ｃと反対側の端面（即ち図３において紙面奥側の端面）は、平坦な摺接面３２ｄ（図１参照）となっている。

そして、３６個のセグメント３２は、その摺接面３２ｄが、電機子２１の軸方向と直交する同一平面内に配置されるように周方向に並設されるとともに、周方向に隣り合うセグメント３２間には隙間が設けられており互いに非接触となっている。また、図１に示すように、３６個のセグメント３２は、その摺接面３２ｄが、電機子２１の軸方向の一端部側、即ち第２のケース１２の第２の閉塞部１２ｂと反対側を向くように配置されている。更に、周方向に並設された３６個のセグメント３２の外径は電機子２１の内径と略等しく、同セグメント３２の内径は後述の回転軸４２の外径よりも僅かに大きな値となっている。そして、周方向に並設された３６個のセグメント３２に対し、外周側接続部３２ｂと内周側接続部３２ｃとの間に３６本の前記接続線３３が配置されている。

図３に示すように、各接続線３３は、短冊状の銅板を厚さ方向に湾曲するとともに、その長手方向の両端部を屈曲して形成されている。尚、接続線３３は導線にて形成されてもよい。そして、３６本の接続線３３は、厚さ方向が周方向に沿うように、且つ軸方向と短手方向とが一致するように配置されている。また、接続線３３の径方向外側の端部は、セグメント３２の外周側接続部３２ｂに溶接等により接続されるとともに、同接続線３３の径方向内側の端部は、同接続線３３の径方向外側の端部が接続されたセグメント３２から反時計方向に９０°離れた位置にあるセグメント３２の内周側接続部３２ｃに溶接等により接続されている。このように、各接続線３３は、周方向に９０°離間した位置にあるセグメント３２同士を電気的に接続している（短絡して同電位としている）。

そして、図１及び図３に示すように、周方向に隣り合う９対のセグメント３２であって合計１８個のセグメント３２の外周側接続部３２ｂには、前記電機子コイル２３の端部２３ａが溶接等によりそれぞれ接続されている。尚、電機子コイル２３の端部２３ａが接続された一対のセグメント３２と、電機子コイル２３の端部２３ａが接続された別の一対のセグメント３２との間には、電機子コイル２３の端部が直接接続されないセグメント３２が２つずつ介在されている。

図１に示すように、電機子２１及び整流子３１（即ち３６個のセグメント３２及び３６本の接続線３３）をモールドするモールド樹脂３４は、絶縁性の樹脂材料よりなり、ティース２２ｂの径方向対側の先端面及びヨーク部２２ａにおける外周面を露出させるとともにセグメント３２の摺接面３２ｄを露出させて、電機子２１及び整流子３１を一体化している。そして、モールド樹脂３４は、周方向に隣り合うセグメント３２間に介在されて周方向に隣り合うセグメント３２同士を絶縁するとともに、周方向に隣り合う接続線３３間に介在されて周方向に隣り合う接続線３３同士の短絡を抑制している。また、モールド樹脂３４は、セグメント３２と接続線３３との軸方向の隙間にも介在されて、溶接によるセグメント３２と接続線３３との接合部以外の部位で、セグメント３２と接続線３３とが接触して短絡されることを抑制している。

電機子２１の内側には、回転子４１が周方向に回転可能に配置されている。この回転子４１は、直流モータの径方向の中央部に配置される回転軸４２と、該回転軸４２に固定されたロータコア４３と、該ロータコア４３の外周面に固着された８個のマグネット（界磁）４４とを備えている。

円柱状の回転軸４２は、前記第１の閉塞部１１ｂの径方向の中央部に設けられた軸受４５ａと、前記第２の閉塞部１２ｂの径方向の中央部に設けられ前記軸受４５ａと対をなす軸受４５ｂとによって、軸方向の両端部が軸支されている。また、回転軸４２は、前記整流子３１の径方向の中央部を貫通しており、前記整流子３１は、その内径が回転軸４２の外径よりも僅かに大きな値に設定されている。そして、回転軸４２における第２の閉塞部１２ｂ寄りの位置にロータコア４３が固定されている。

図２に示すように、ロータコア４３は、軸方向から見た形状が正八角形状をなす筒状をなしている。そして、ロータコア４３の径方向の中央部には、該ロータコア４３を軸方向に貫通する固定孔４３ａが形成されるとともに、ロータコア４３は、該固定孔４３ａ内に前記回転軸４２が圧入されることにより同回転軸４２に対して固定されている。また、ロータコア４３の外周面を構成する８つの平面には、長方形の板状をなすマグネット４４がそれぞれ固着されるとともに、８個のマグネット４４は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるようにロータコア４３に対して配置されている。また、８個のマグネット４４は、周方向に等角度間隔（即ち４５°間隔）に配置され、径方向外側の側面が電機子コア２２の内周面（即ちティース２２ｂの先端面）に対応した円弧状をなすとともに、それぞれ電機子２１と径方向に対向している。

また、ロータコア４３には、周方向に等角度間隔となる８か所に収容孔４３ｂが形成されている。この収容孔４３ｂは、８個のマグネット４４の周方向位置に対応して形成されており、各収容孔４３ｂの周方向の中央を通り径方向に延びる中心線Ｌ１は、各マグネット４４の周方向の中央を通り径方向に延びる中心線Ｌ２と一致する。そして、各収容孔４３ｂは、ロータコア４３を軸方向に貫通するとともに（図１参照）、軸方向と直交する方向に沿って切った断面形状が、径方向内側から径方向外側に向かうに連れて周方向の幅が広くなる略扇形状をなしている。また、収容孔４３ｂの径方向外側の内側面における周方向に中央部には、径方向外側に向かって凹設された係合凹部４３ｃが形成されている。係合凹部４３ｃは、軸方向に沿って延びるとともに、軸方向と直交する方向に沿って切った断面形状が矩形状をなしている。

図１及び図２に示すように、各収容孔４３ｂには、それぞれブラシホルダ４６が収容されている。各ブラシホルダ４６は、絶縁性の樹脂材料よりなり、収容孔４３ｂの内周面に対応した筒状をなしている。即ち、各ブラシホルダ４６は、軸方向と直交する方向に沿って切った断面形状が、径方向内側から径方向外側に向かうに連れて周方向の幅が広くなる略扇形状をなすとともに、ブラシホルダ４６の径方向外側の側壁には、その周方向の中央部に径方向外側に突出するように凹設された断面矩形状の凸部収容部４６ａが形成されている。また、各ブラシホルダ４６の軸方向の長さは、ロータコア４３の軸方向の長さと等しく形成されている。そして、各ブラシホルダ４６は、各収容孔４３ｂに軸方向から挿入され、その外周面が収容孔４３ｂの内周面に当接するとともに、凸部収容部４６ａが係合凹部４３ｃ内に配置される。

各ブラシホルダ４６内には、それぞれ導電性を有する複合ブラシ５０が収容されている。本実施形態では、合計８個の複合ブラシ５０のうち周方向に１つ置きの４個が陽極側の複合ブラシ５１であり、残りの４個が陰極側の複合ブラシ５２である。

図４（ａ）は、陽極側の複合ブラシ５１の斜視図である。尚、図４（ａ）及び図４（ｂ）において、軸方向、径方向及び周方向は、複合ブラシ５０が直流モータの内部に配置された場合における方向である。図４（ａ）に示すように、柱状のブラシ本体部５０ａは、ブラシホルダ４６の内部に対応した形状をなしており（図２参照）、軸方向と直交する方向に沿って切った断面形状が扇形状をなすとともに、その径方向外側の側面には周方向の中央部に径方向外側に突出する係合凸部５０ｂが一体に形成されている。ブラシ本体部５０ａは、その軸方向の長さがブラシホルダ４６の軸方向の長さよりも短く形成されるとともに、係合凸部５０ｂは、軸方向に沿ってブラシ本体部５０ａの一端から他端まで延びている。

また、ブラシ本体部５０ａにおける軸方向の一端面（図４（ａ）において右側の端面）には、整流側摺接部５０ｃが一体に形成されている。整流側摺接部５０ｃは、ブラシ本体部５０ａの軸方向の一端面における径方向外側寄りの部位であって周方向の中央部となる部位及び係合凸部５０ｂの軸方向の一端部（図４（ａ）において右側の端部）から軸方向に沿って突出しており、直方体状をなしている。また、整流側摺接部５０ｃの周方向の幅は、周方向に並ぶ３つのセグメント３２（図３参照）を同時に跨がない幅に設定されている。

更に、ブラシ本体部５０ａにおける軸方向の他端面（図４（ａ）において左側の端面）には、第１の給電側摺接部５０ｄが一体に形成されている。第１の給電側摺接部５０ｄは、ブラシ本体部５０ａの軸方向の他端面における径方向内側の端部から軸方向に沿って突出しており、軸方向から見た形状が、径方向内側から径方向外側に向かうに連れて周方向の幅が広くなる台形状をなしている。

このような陽極側の複合ブラシ５１の軸方向の長さ、即ち整流側摺接部５０ｃの先端面から第１の給電側摺接部５０ｄの先端面までの長さは、ブラシホルダ４６の軸方向の長さよりも長く形成されている（図１参照）。

図４（ｂ）は、陰極側の複合ブラシ５２の斜視図である。陰極側の複合ブラシ５２は、陽極側の複合ブラシ５１と同様に、ブラシ本体部５０ａ、係合凸部５０ｂ及び整流側摺接部５０ｃを有する。そして、ブラシ本体部５０ａにおける軸方向の他端面（図４（ｂ）において左側の端面）には、第２の給電側摺接部５０ｅが一体に形成されている。第２の給電側摺接部５０ｅは、ブラシ本体部５０ａの軸方向の他端面における径方向外側の端部から軸方向に沿って突出している。また、陰極側の複合ブラシ５２の軸方向の長さ、即ち整流側摺接部５０ｃの先端面から第２の給電側摺接部５０ｅの先端面までの長さは、陽極側の複合ブラシ５１の軸方向の長さと等しく、ブラシホルダ４６の軸方向の長さよりも長く形成されている（図１参照）。

図１及び図２に示すように、陽極側の複合ブラシ５１及び陰極側の複合ブラシ５２は、係合凸部５０ｂが凸部収容部４６ａ内に配置されるように軸方向からブラシホルダ４６に挿入され、ロータコア４３を軸方向に貫通して同ロータコア４３の軸方向の両側から、整流側摺接部５０ｃ及び第１及び第２の給電側摺接部５０ｄ，５０ｅが突出する。それとともに、整流側摺接部５０ｃの先端面が、整流子３１の摺接面３２ｄに軸方向から当接する。このようにロータコア４３に形成された収容孔４３ｂ内に配置されたブラシホルダ４６内に配置されることにより、各複合ブラシ５０は、ロータコア４３の内側に配置されている。また、ブラシホルダ４６に収容された８個の複合ブラシ５０において、４つの第１の給電側摺接部５０ｄは、４つの第２の給電側摺接部５０ｅよりも外周側に位置する。更に、８個の整流側摺接部５０ｃは、周方向に等角度間隔（即ち４５°間隔）に配置されるとともに、各整流側摺接部５０ｃにおける回転軸４２からの径方向の距離が等しくなっている。また、各整流側摺接部５０ｃの周方向の中央を通り径方向に延びる中心線Ｌ３は、各マグネット４４の中心線Ｌ２と一致している。

図１に示すように、前記第１の閉塞部１１ｂの内側面には、円環状のガイド部材６１が回転軸４２と同軸となるように固定されるとともに、該ガイド部材６１の内側には、スリップリングホルダ６２が配置されている。スリップリングホルダ６２は、絶縁性の樹脂材料よりなり、円筒状の被ガイド部６２ａと、該被ガイド部６２ａの軸方向の一端（ロータコア４３側の軸方向の端部であって図１において右側の端部）を略閉塞するように設けられた円環状の固定保持部６２ｂとが一体に形成されてなる。

被ガイド部６２ａは、ガイド部材６１の内側で回転軸４２と同軸となるように配置されるとともに、その外径がガイド部材６１の内径と略等しく形成され、ガイド部材６１の内周面に沿って軸方向に移動可能である。

また、固定保持部６２ｂの外側面（即ちロータコア４３と軸方向に対向する面）には、一対のスリップリング６３，６４が固定されている。即ち、本実施形態の直流モータは、ロータコア４３の軸方向の一方側に整流子３１が配置され、軸方向の他方側のスリップリング６３，６４が配置された構成となっている。

一対のスリップリング６３，６４は、直径の異なる円環状をなし、回転軸４２を中心として同心状に配置されている。また、各スリップリング６３，６４におけるロータコア４３側の軸方向の端面は、軸方向と直交する平面状をなしている。尚、本実施形態では、内周側のスリップリング６３は陽極側のスリップリングとされ、外周側のスリップリング６４は陰極側のスリップリングとされている。そして、各スリップリング６３，６４には、固定保持部６２ｂ及びガイド部材６１を通って直流モータの外部に引き出された給電線６５がそれぞれ接続されており、該給電線６５を介して外部の電源装置から電流が供給される。

また、一対のスリップリング６３，６４には、ロータコア４３側の軸方向の端面に、前記複合ブラシ５０の第１及び第２の給電側摺接部５０ｄ，５０ｅの先端面が当接されている。詳しくは、内周側のスリップリング６３には、軸方向に対向する陽極側の複合ブラシ５１の第１の給電側摺接部５０ｄの先端面が軸方向から当接されるとともに、外周側のスリップリング６４には、軸方向に対向する陰極側の複合ブラシ５２の第２の給電側摺接部５０ｅの先端面が軸方向から当接される。即ち、一対のスリップリング６３，６４は、前記整流子３１との間に複合ブラシ５０が介在されるように配置されている。

また、被ガイド部６２ａの内側であって、固定保持部６２ｂと第１の閉塞部１１ｂとの間には、１つの圧縮コイルばね６６（押圧手段）が配置されている。圧縮コイルばね６６は、軸方向の一端部が軸受４５ａの外周で第１の閉塞部１１ｂの内側面に当接するとともに、軸方向の他端部が固定保持部６２ｂの内側面（即ち第１の閉塞部１１ｂ側の面）に当接しており、スリップリングホルダ６２を軸方向に沿ってロータコア４３側に付勢している。この圧縮コイルばね６６の付勢力により、スリップリングホルダ６２ごとスリップリング６３，６４が複合ブラシ５０側に押圧され、更に、スリップリング６３，６４に押圧された複合ブラシ５０が軸方向に沿って整流子３１側に付勢されて整流子３１に押圧される。即ち、圧縮コイルばね６６の付勢力により、各複合ブラシ５０は相対的にスリップリング６３，６４押圧されるとともに、整流子３１に直接的に押圧される。

上記のように構成された直流モータは、外部の電源装置から給電線６５を介してスリップリング６３，６４に供給された電流は、複合ブラシ５０の第１及び第２の給電側摺接部５０ｄ，５０ｅからブラシ本体部５０ａを通って整流側摺接部５０ｃに流れ、更に、整流側摺接部５０ｃが接触したセグメント３２から直接又は接続線３３を通って電機子コイル２３に供給される。すると、電機子２１にて磁界が発生し、該磁界に応じて回転子４１が回転する。回転子４１の回転に伴って、ロータコア４３と共に複合ブラシ５０が回転するため、整流子３１において、整流側摺接部５０ｃが接触されるセグメント３２が順次切り替わり、それによって順次電機子コイル２３の整流が行われ、回転軸４２が連続的に回転される。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）給電ブラシと整流ブラシとが一体化されて複合ブラシ５０（５１，５２）とされたため、電機子２１に給電を行うために備えられるブラシの数が減少される。更に、給電ブラシと整流ブラシとが一体化されて複合ブラシ５０とされたことにより、従来のように給電ブラシをスリップリングに押圧するための圧縮コイルばねと整流ブラシを整流子に押圧するための圧縮コイルばねとをそれぞれ配置しなくてもよい。従って、ブラシを付勢する圧縮コイルばねの数を減少させることできる。このように、直流モータの内部に配置される部品点数が減少されるため、直流モータを大型化することなく同直流モータの内部において整流子３１を配置するためのスペースを拡大することができる。そして、スペースが拡大された分だけ整流子３１を大型化することができるため接続線３３を太くして接続線３３の断面積（即ち、電流が流れる方向と直交する方向の断面積）を大きくすることが可能となる。従って、整流子３１を、大電流の供給に対応可能なものとすることができる。また、部品点数の多さのために従来は複雑であった直流モータの構造が、部品点数が減少したことにより簡略化されたため、直流モータの組付け性が向上される。その結果、直流モータの組み付けを容易に行うことができ、同直流モータの生産性を向上させることができる。

（２）１つの圧縮コイルばね６６で８個の複合ブラシ５０をスリップリング６３，６４及び整流子３１に対して直接又は相対的に押圧するため、複合ブラシ５０を付勢する圧縮コイルばね６６の数が最少である。従って、直流モータの組み付けをより容易に行うことができる。

（３）圧縮コイルばね６６は、スリップリング６３，６４を保持したスリップリングホルダ６２を付勢することによりスリップリング６３，６４を軸方向に付勢するものであるため、１つであっても、スリップリング６３，６４に当接した８個の複合ブラシ５０を同時に整流子３１に向けて付勢することができる。そして、圧縮コイルばね６６を１つのみとしたため、部品点数の減少に貢献できる。

（４）整流側摺接部５０ｃは、その中心線Ｌ１が、それぞれマグネット４４の中心線Ｌ２と一致する。即ち、整流側摺接部５０ｃは、マグネット４４の中心線Ｌ２上に配置されている。一般的に、マグネット４４の磁束は、マグネット４４の周方向の中央部から隣のマグネット４４の周方向の中央部に向けて流れる。そのため、整流が行われて電流の向きが切り替わる整流側摺接部５０ｃが、マグネット４４の中心線Ｌ２上に配置されることにより、トルクの発生に貢献しない無駄な磁束が生じることを抑制することができる。

（５）電機子２１と整流子３１とは、モールド樹脂３４によってモールドされて一体化されている。そのため、直流モータの組付け時には、電機子２１と整流子３１を一体化された１つの部品として扱うことができる。従って、部品点数が減少されて直流モータの組付けを更に容易に行うことができる。また、整流子３１がモールド樹脂３４によって電機子２１に一体化されたことにより、整流子３１を収容する第２のケース１２が、整流子３１を保持するために複雑化されることが抑制される。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態では、上記第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

図６は、第２の実施形態の直流モータの概略構成図である。電機子２１の内側に配置された回転子７１は、直流モータの径方向の中央部に配置される回転軸７２と、該回転軸７２に固定されるロータコア７３と、該ロータコア７３の外周面に固着された８個のマグネット４４とを備えている。

円柱状の回転軸７２は、直流モータの内部で整流子３１の径方向の中央部を貫通して配置されるとともに、軸方向の両端部が軸受４５ａ，４５ｂによって軸支されている。そして、回転軸７２の軸方向の中央部よりも第２の閉塞部１２ｂ寄りの部位には、外周面にセレーションが形成されるとともに、このセレーションが形成された部位に、ブラシホルダ７４を介して前記ロータコア７３が固定されている。

絶縁性の樹脂材料よりなるブラシホルダ７４は、略円筒状をなしており、その径方向の中央部に軸方向に貫通した結合孔７４ａを有する。そして、該結合孔７４ａ内に前記回転軸７２が嵌入されることにより、ブラシホルダ７４は、回転軸７２におけるセレーションが形成された部位とセレーション結合して該回転軸７２に対して一体回転可能に固定されている。また、図７に示すように、ブラシホルダ７４の外周面には、周方向に等角度間隔（即ち４５°間隔）となる８箇所に、径方向外側に突出した係合凸部７４ｂが形成されるとともに、各係合凸部７４ｂは、軸方向に沿ってブラシホルダ７４の軸方向の一端から他端まで延びている。また、各係合凸部７４ｂは、軸方向と直交する方向に沿って切った断面形状が矩形状をなしている。

前記ロータコア７３は、軸方向から見た形状が正八角形状をなす筒状をなすとともに、その軸方向の長さは、ブラシホルダ７４の軸方向の長さよりも長く形成されている（図６参照）。そして、ロータコア７３の外周面を構成する８つの平面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるようにマグネット４４がそれぞれ固着されている。また、ロータコア７３の径方向の中央部を軸方向に貫通した収容孔７３ａは、断面円形状をなすとともに、その内径は、係合凸部７４ｂを除くブラシホルダ７４の外径と等しく形成されている。更に、収容孔７３ａの内周面には、周方向に等角度間隔となる８箇所であって、各マグネット４４の周方向の中央に対応した８箇所に、径方向外側に向かって凹設された係合凹部７３ｂが形成されている。これらの係合凹部７３ｂは、ブラシホルダ７４の外周面に形成された８個の係合凸部７４ｂに対応して形成されており、軸方向に沿って延びるとともに、軸方向と直交する方向に沿って切った断面形状が矩形状をなしている。

そして、ロータコア７３は、各係合凹部７３ｂ内に係合凸部７４ｂがそれぞれ挿入されるように収容孔７３ａ内にブラシホルダ７４を挿入することにより同ブラシホルダ７４に外嵌されて固定される。即ち、ブラシホルダ７４は、ロータコア７３の内側に収容されている。また、図６に示すように、ロータコア７３における整流子３１と対向する軸方向の端面と、ブラシホルダ７４における整流子３１と対向する軸方向の端面とが軸方向と直交する同一平面内に配置されている。そして、ロータコア７３の収容孔７３ａ内では、ブラシホルダ７４と、ロータコア７３における整流子３１と反対側の軸方向の端面との間に空間Ｓが形成されている。

図６及び図７に示すように、ブラシホルダ７４には、周方向に等角度間隔となる８箇所に、軸方向に貫通した保持孔７４ｃが形成されている。各保持孔７４ｃは、ブラシホルダ７４における外周縁寄りの部位で、各マグネット４４の周方向の中央部に対応した８箇所に形成されている。本実施形態では、各保持孔７４ｃにおける回転軸７２からの径方向の距離は、陽極側のスリップリング６４における回転軸７２からの径方向の距離と等しくなっている。そして、各保持孔７４ｃは、軸方向から見た形状が径方向に長い長方形状をなすとともに、各保持孔７４ｃの周方向の中央を通り径方向に延びる中心線Ｌ４は、マグネット４４の中心線Ｌ２と一致する。尚、各保持孔７４ｃの周方向の幅は、周方向に並ぶ３つのセグメント３２（図３参照）を同時に跨がない幅に設定されている。このようなブラシホルダ７４は、２つの複合ブラシ８１，８２を保持している。

図５は、２つの複合ブラシ８１，８２の斜視図であって、直径方向に切った半分を図示している。そして、図５における複合ブラシ８１と複合ブラシ８２との位置関係は、直流モータの内部に配置されたときの位置関係と等しい。複合ブラシ８１，８２は、何れも導電性を有する。内周側に配置された陽極側の複合ブラシ８１は、円筒状の第１の給電側摺接部８１ａと、該給電側摺接部８１ａから延びる４つの第１の整流側摺接部８１ｂとから構成されている。図６に示すように、第１の給電側摺接部８１ａは、陽極側のスリップリング６３の内径及び外径と略等しい内径及び外径を有する円筒状をなすとともに、第１の給電側摺接部８１ａの軸方向の長さは、同第１の給電側摺接部８１ａがブラシホルダ７４とスリップリング６３との間の空間Ｓに収まる長さに設定されている。尚、第１の給電側摺接部８１ａにおいて、第１の整流側摺接部８１ｂと反対側の軸方向の端面は、陽極側のスリップリング６３に押圧接触される第１の接触面８１ｃとなる。

図５乃至図７に示すように、４つの第１の整流側摺接部８１ｂは、ブラシホルダ７４に設けられた８つの保持孔７４ｃのうち周方向に１つ置きの４つの保持孔７４ｃに対応して形成されている。詳述すると、４つの第１の整流側摺接部８１ｂは、第１の給電側摺接部８１ａの軸方向の一端部（図７において右側の端部）に周方向に等角度間隔（即ち９０°間隔）に形成されている。そして、各第１の整流側摺接部８１ｂは、第１の給電側摺接部８１ａの軸方向の一端部（図７において右側の端部）から径方向に沿って径方向外側に延びた後に軸方向に沿って第１の接触面８１ｃと反対側（即ち図７において右側）に延びている。更に、各第１の整流側摺接部８１ｂは、第１の整流側摺接部８１ｂが設けられた側の第１の給電側摺接部８１ａの軸方向の端面からその先端面までの長さがブラシホルダ７４の軸方向の長さより長く形成されている。また、各第１の整流側摺接部８１ｂにおける軸方向に延びる部位は、複合ブラシ８１の径方向の中央からの径方向の距離が、前記保持孔７４ｃにおけるブラシホルダ７４の径方向の中央からの径方向の距離と等しい。更に、各第１の整流側摺接部８１ｂにおける軸方向に延びる部位は、その長手方向（軸方向に同じ）と直交する断面の形状が、軸方向から見た保持孔７４ｃの形状と同様に、径方向に長い長方形状をなすとともに、４つの第１の整流側摺接部８１ｂの先端面は軸方向と直交する同一平面内に位置する。そして、陽極側の複合ブラシ８１の外径（即ち４つの第１の整流側摺接部８１ｂの径方向外側の側面を通る円の直径）は、陰極側のスリップリング６４の外径と略等しく、４つの第１の整流側摺接部８１ｂの径方向内側の側面を通る円の直径は、同スリップリング６４の内径と略等しくなっている。また、複合ブラシ８１の軸方向の長さは、ロータコア７３の軸方向の長さよりも長く形成されている。

外周側に配置された陰極側の複合ブラシ８２は、円筒状の第２の給電側摺接部８２ａと、該給電側摺接部８２ａから延びる４つの第２の整流側摺接部８２ｂとから構成されている。第２の給電側摺接部８２ａは、陰極側のスリップリング６４の内径及び外径と略等しい内径及び外径を有する円筒状をなしている。そして、第２の給電側摺接部８２ａの軸方向の長さは、前記第１の給電側摺接部８１ａにおける第１の接触面８１ｃと、第１の整流側摺接部８１ｂの基端側の端面との間の間隔よりも短い長さに設定されている。尚、第２の給電側摺接部８２ａにおいて、第２の整流側摺接部８２ｂと反対側の軸方向の端面は、陰極側のスリップリング６４に押圧接触される第２の接触面８２ｃとなる。

４つの第２の整流側摺接部８２ｂは、前記第１の整流側摺接部８１ｂと同様に、ブラシホルダ７４に設けられた８つの保持孔７４ｃのうち周方向に１つ置きの４つの保持孔７４ｃに対応して形成されている。詳述すると、４つの第２の整流側摺接部８２ｂは、第２の給電側摺接部８２ａにおける第２の接触面８２ｃと反対側の軸方向の端面から軸方向に沿って第２の接触面８２ｃと反対側（即ち図７において右側）に延びるとともに、周方向に等角度間隔（即ち９０°間隔）に形成されている。そして、各第２の整流側摺接部８２ｂは、軸方向の長さがブラシホルダ７４の軸方向の長さより長く形成されている。また、各第２の整流側摺接部８２ｂは、複合ブラシ８２の径方向の中央からの径方向の距離が、前記保持孔７４ｃにおけるブラシホルダ７４の径方向の中央からの径方向の距離と等しい。更に、各第２の整流側摺接部８２ｂは、その長手方向（軸方向に同じ）と直交する断面の形状が、軸方向から見た保持孔７４ｃの形状と同様に、径方向に長い長方形状をなしている。また、各第２の整流側摺接部８２ｂの径方向の幅は、第２の給電側摺接部８２ａの径方向の幅と等しく形成されている。また、４つの第２の整流側摺接部８２ｂの先端面は、４つの第１の整流側摺接部８１ｂと同様に、軸方向と直交する同一平面内に位置する。そして、陰極の複合ブラシ８２の外径及び内径は、陰極側のスリップリング６４の外径及び内径と略等しいとともに、陰極側の複合ブラシ８２の軸方向の長さは、陽極側の複合ブラシ８１の軸方向の長さと等しく形成されている。

上記のような陽極側の複合ブラシ８１は、周方向に１つ置きの合計４つの保持孔７４ｃに、４つの第１の整流側摺接部８１ｂを挿入することよりブラシホルダ７４に対して配置される。そして、ブラシホルダ７４に対して配置された複合ブラシ８１は、第１の給電側摺接部８１ａが前記空間Ｓに配置されるとともに、同第１の給電側摺接部８１ａは、回転軸７２と同軸状に配置される。更に、複合ブラシ８１は、その軸方向の両端部がロータコア７３の軸方向の両端から軸方向に突出し、第１の給電側摺接部８１ａの第１の接触面８１ｃが陽極側のスリップリング６３に軸方向から当接するとともに、４つの第１の整流側摺接部８１ｂの先端面が整流子３１の摺接面３２ｄに軸方向から当接する。即ち、複合ブラシ８１は、第１の整流側摺接部８１ｂにおいて、周方向に９０°間隔となる４つのセグメント３２に同時に接触する。

同様に、陰極側の複合ブラシ８２は、周方向に１つ置きの残りの４つの保持孔７４ｃに、４つの第２の整流側摺接部８２ｂを挿入することよりブラシホルダ７４に対して配置される。即ち、第１の整流側摺接部８１ｂと第２の整流側摺接部８２ｂとが周方向に交互に配置される。そして、ブラシホルダ７４に対して配置された複合ブラシ８２は、第２の給電側摺接部８２ａが前記空間Ｓ内で第１の給電側摺接部８１ａの外周に配置されるとともに、同第２の給電側摺接部８２ａは、回転軸７２を中心として第１の給電側摺接部８１ａと同心状に配置されている。また、複合ブラシ８２は、その軸方向の両端部がロータコア７３の軸方向の両端から軸方向に突出し、第２の給電側摺接部８２ａの第２の接触面８２ｃが陰極側のスリップリング６４に軸方向から当接するとともに、４つの第２の整流側摺接部８２ｂの先端面が整流子３１の摺接面３２ｄに軸方向から当接する。即ち、複合ブラシ８２は、第２の整流側摺接部８２ｂにおいて、周方向に９０°間隔となる４つのセグメント３２に同時に接触する。

そして、図７に示すように、保持孔７４ｃにそれぞれ挿入された第１及び第２の整流側摺接部８１ｂ，８２ｂは、その周方向の中央を通り径方向に延びる中心線Ｌ５，Ｌ６が、各マグネット４４の中心線Ｌ２とそれぞれ一致する。そして、これらの複合ブラシ８１は、回転軸７２の回転に伴ってロータコア７３と共に一体回転可能である。

また、図６に示すように、スリップリングホルダ６２の内側に配置された１つの圧縮コイルばね６６が、スリップリングホルダ６２を軸方向に沿ってロータコア７３側に付勢するため、この圧縮コイルばね６６の付勢力により、スリップリングホルダ６２ごとスリップリング６３，６４が複合ブラシ８１，８２側に押圧され、更に、スリップリング６３，６４に押圧された複合ブラシ８１，８２が整流子３１側に付勢されて整流子３１に押圧される。即ち、圧縮コイルばね６６の付勢力により、各複合ブラシ８１，８２は相対的にスリップリング６３，６４押圧されるとともに、整流子３１に直接的に押圧される。

そして、上記のような直流モータでは、外部の電源装置から給電線６５を介してスリップリング６３，６４に供給された電流は、第１及び第２の給電側摺接部８１ａ，８２ａから第１及び第２の整流側摺接部８１ｂ，８２ｂに流れ、更に、第１及び第２の整流側摺接部８１ｂ，８２ｂが接触したセグメント３２から直接又は接続線３３を通って電機子コイル２３に供給される。すると、電機子２１にて磁界が発生し、該磁界に応じて回転子７１が回転する。回転子７１の回転に伴って、ロータコア７３と共に複合ブラシ８１，８２が回転するため、整流子３１において、第１及び第２の整流側摺接部８１ｂ，８２ｂが接触されるセグメント３２が順次切り替わり、それによって順次電機子コイル２３の整流が行われ、回転軸７２が連続的に回転される。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１）乃至（５）の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。
（６）直流モータは、陽極側の複合ブラシ８１と陰極側の複合ブラシ８２とをそれぞれ１つずつ備えている。即ち、複合ブラシの数が最小限となっている。そのため、更に部品点数が減少されることから、より組付け性が向上されて直流モータの生産性が向上される。また、各複合ブラシ８１，８２は、それぞれ同時に複数のセグメント３２に接触するため、大電流にも対応し易い。

（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態では、前記第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

図８は、第３の実施形態の直流モータの概略構成図である。
第１のケース１１の内側には、略円環状のスリップリングホルダ１０１が固定されている。絶縁性の樹脂材料よりなるスリップリングホルダ１０１は、第１の閉塞部１１ｂと反対側（即ち直流モータの内部側）の軸方向の端部に一対のスリップリング６３，６４を保持している。これらスリップリング６３，６４には、スリップリングホルダ１０１の内部を通って直流モータの外部に引き出された給電線１０２を介して外部の電源装置から電流が供給される。

電機子２１の内側に配置された回転子１１１は、直流モータの径方向の中央部に配置された回転軸４２と、該回転軸４２に固定されたロータコア１１２と、該ロータコア１１２の外周面に固着された８個のマグネット４４とを備えている。

回転軸４２における第２の閉塞部１２ｂ寄りの位置にロータコア１１２が固定されている。図９に示すように、略円筒状のロータコア１１２は、軸方向から見た形状が正八角形状をなすとともに、ロータコア１１２の外周面を構成する８つの平面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるようにマグネット４４がそれぞれ固着されている。図８に示すように、ロータコア１１２における整流子３１側の軸方向の端部には８つの平面に対応した８箇所にマグネット４４における整流子３１側の軸方向の端面に当接する位置決め部１１２ａが径方向外側に向けて延設されており、該位置決め部１１２ａによって各マグネット４４のロータコア１１２に対する軸方向の位置決めがなされている。

ロータコア１１２には、整流子３１と反対側（即ち図８において左側）に開口する収容凹部１１２ｂが凹設されている。収容凹部１１２ｂは、ロータコア１１２における整流子３１と反対側の軸方向の端部から軸方向に沿って整流子３１側に凹設されるとともに、その深さは、マグネット４４の軸方向の長さと略等しく、更に軸方向から見た形状が円形状をなしている。また、収容凹部１１２ｂの底部中央には、固定のために回転軸４２が嵌入される固定孔１１２ｃが軸方向に貫通して形成されるとともに、該固定孔１１２ｃの周囲には、周方向に等角度間隔（即ち４５°間隔）となる８箇所であって８個のマグネット４４の周方向の中央部に対応した８箇所に挿通孔１１２ｄが軸方向に貫通して形成されている。尚、図８には、８つの挿通孔１１２ｄのうち２つのみを図示している。また、図９に示すように、収容凹部１１２ｂの内周面には、周方向に等角度間隔（即ち４５°間隔）となる８箇所であって８個のマグネット４４の周方向の中央部に対応した８箇所に、径方向外側に向かって凹設された係合凹部１１２ｅが形成されている。各係合凹部１１２ｅは、軸方向に沿って収容凹部１１２ｂの開口部から底部まで延びるとともに、軸方向と直交する方向に沿って切った断面形状が矩形状をなしている。

収容凹部１１２ｂには、円筒状のブラシホルダ１１３が収容されている。ブラシホルダ１１３は、絶縁性の樹脂材料よりなるとともに、ブラシホルダ１１３の軸方向の長さは、収容凹部１１２ｂの深さと等しく形成されている。また、ブラシホルダ１１３の外周面には、周方向に等角度間隔（４５°間隔）となる８か所に、径方向外側に突出した係合凸部１１３ａが形成されている。これらの係合凸部１１３ａは、ロータコア１１２の収容凹部１１２ｂの内周面に形成された８個の係合凹部１１２ｅに対応して形成されており、軸方向に沿ってブラシホルダ１１３の軸方向の一端から他端まで延びるとともに、軸方向と直交する方向に沿って切った断面形状が矩形状をなしている。また、ブラシホルダ１１３の径方向の中央部には、軸方向に貫通した断面円形状の貫通孔１１３ｂが形成されている。ブラシホルダ１１３は、貫通孔１１３ｂに回転軸４２が挿通されるとともに、８個の係合凸部１１３ａが８個の係合凹部１１２ｅ内にそれぞれ挿入された状態で収容凹部１１２ｂ内に収容されている。

また、図８及び図９に示すように、ブラシホルダ１１３におけるスリップリング６３，６４と対向する軸方向の端部には、周方向に等角度間隔（即ち４５°間隔）となる８箇所であって各マグネット４４の周方向の中央部に対応した８箇所に保持凹部１１３ｃが軸方向に凹設されている。保持凹部１１３ｃは、軸方向から見た形状が、径方向内側から径方向外側に向かうに連れて周方向の幅が広くなる扇形状をなすとともに、各保持凹部１１３ｃの底面には、該底面の径方向外側の端部であって周方向の中央部となる位置にブラシホルダ１１３を軸方向に貫通する保持孔１１３ｄが形成されている。８個の保持孔１１３ｄは、軸方向と直交する方向の断面形状が径方向内側から径方向外側に向かうに連れて周方向の幅が広くなる台形状をなすとともに、前記収容凹部１１２ｂの底部に形成された８個の挿通孔１１２ｄと軸方向に並んでいる。

上記のようなブラシホルダ１１３は８個の複合ブラシ１２０を保持している。８個の複合ブラシ１２０のうち、４個の複合ブラシ１２０は陽極側の複合ブラシ１２１であり、残りの４個の複合ブラシ１２０は陰極側の複合ブラシ１２２である。

図１０（ａ）に示すように、陽極側の複合ブラシ１２１は、整流側摺接部１２０ａと、第１の給電部１２０ｂと、これら整流側摺接部１２０ａと第１の給電部１２０ｂとを連結して一体化する導線１２０ｃとから構成されている。

整流側摺接部１２０ａは、前記保持孔１１３ｄ（図９参照）に対応した形状をなしており、長手方向と直交する断面形状が台形状をなす柱状をなすとともに、整流側摺接部１２０ａは、保持孔１１３ｄの軸方向の長さよりも短く形成されている（図８参照）。

第１の給電部１２０ｂは、前記保持凹部１１３ｃ（図８参照）に対応した扇形状の板状をなす基部１２０ｄと、該基部１２０ｄと一体に形成された第１の給電側摺接部１２０ｅとから構成されている。基部１２０ｄは、その厚さ方向の一端面において整流側摺接部１２０ａの長手方向の一端面と導線１２０ｃにて連結されている。尚、導線１２０ｃは、襞状に屈曲されており長手方向に伸縮可能である。また、第１の給電側摺接部１２０ｅは、基部１２０ｄの厚さ方向の他端面（即ち導線１２０ｃと反対側の厚さ方向の端面）における径方向内側の端部（図８参照）から同基部１２０ｄの厚さ方向に沿って突出形成されている。そして、整流側摺接部１２０ａと基部１２０ｄとの間には、導線１２０ｃに沿うように圧縮コイルばね１２３が配置されている。この圧縮コイルばね１２３は、その内側を導線１２０ｃが軸方向に貫通するように、即ち導線１２０ｃの外周を囲繞するように配置されている。

図１０（ｂ）に示すように、陰極側の複合ブラシ１２２は、陽極側の複合ブラシ１２１と同様の整流側摺接部１２０ａと、第２の給電部１２０ｆと、これら整流側摺接部１２０ａと第２の給電部１２０ｆとを連結して一体化する導線１２０ｃとから構成されている。

第２の給電部１２０ｆは、第１の給電部１２０ｂと同様の基部１２０ｄと、該基部１２０ｄと一体に形成された第２の給電側摺接部１２０ｇとから構成されている。即ち、陰極側の複合ブラシ１２２は、陽極側の複合ブラシ１２１と比較すると給電側摺接部の構成が異なる。第２の給電側摺接部１２０ｇは、基部１２０ｄの厚さ方向の他端面（即ち導線１２０ｃと反対側の厚さ方向の端面）における径方向外側の端部（図８参照）から同基部１２０ｄの厚さ方向に沿って突出形成されている。また、整流側摺接部１２０ａと基部１２０ｄとの間には、導線１２０ｃに沿うように圧縮コイルばね１２３が配置されている。この圧縮コイルばね１２３は、その内側を導線１２０ｃが軸方向に貫通するように、即ち導線１２０ｃの外周を囲繞するように配置されている。

そして、図８及び図９に示すように、陽極側の４つの複合ブラシ１２１は、ブラシホルダ１１３において、周方向に１つ置きの４つの保持凹部１１３ｃ及び保持孔１１３ｄ内に収容されるとともに、陰極側の４つの複合ブラシ１２２は、残りの４つの保持凹部１１３ｃ及び保持孔１１３ｄ内に収容されている。詳しくは、第１及び第２の給電部１２０ｂ，１２０ｆはそれぞれ保持凹部１１３ｃ内に収容されるとともに、整流側摺接部１２０ａ、導線１２０ｃ及び圧縮コイルばね１２３はそれぞれ保持孔１１３ｄ内に配置されている。そして、各整流側摺接部１２０ａの長手方向の片側端面（導線１２０ｃと反対側の端面）が、整流子３１の摺接面３２ｄに軸方向から当接するとともに、各整流側摺接部１２０ａの周方向の中央を通り径方向に延びる中心線Ｌ７は、各マグネット４４の中心線Ｌ２と一致する。また、４つの第１の給電側摺接部１２０ｅの先端面がそれぞれ陽極側のスリップリング６３に軸方向から当接するとともに、４つの第２の給電側摺接部１２０ｇの先端面がそれぞれ陰極側のスリップリング６４に軸方向から当接している。

そして、整流側摺接部１２０ａと第１及び第２の給電部１２０ｂ，１２０ｆとの間に配置された圧縮コイルばね１２３が、整流側摺接部１２０ａを軸方向に沿って整流子３１側に付勢するとともに、第１及び第２の給電部１２０ｆを軸方向に沿ってスリップリング６３，６４側に付勢するため、この圧縮コイルばね１２３の付勢力により、各整流側摺接部１２０ａが整流子３１に直接的に押圧され、第１及び第２の給電側摺接部１２０ｅ，１２０ｇがスリップリング６３，６４に直接的に押圧される。

上記のように構成された直流モータでは、外部の電源装置から給電線１０２を介してスリップリング６３，６４に供給された電流は、第１及び第２の給電側摺接部１２０ｅ，１２０ｇから、基部１２０ｄ及び導線１２０ｃを通って整流側摺接部１２０ａに流れ、更に、整流側摺接部１２０ａが接触したセグメント３２から直接又は接続線３３を通って電機子コイル２３に供給される。すると、電機子２１にて磁界が発生し、該磁界に応じて回転子１１１が回転する。回転子１１１の回転に伴って、ロータコア１１２と共に複合ブラシ１２１，１２２が回転するため、整流子３１において、整流側摺接部１２０ａが接触されるセグメント３２が順次切り替わり、それによって順次電機子コイル２３の整流が行われ、回転軸４２が連続的に回転される。

以上説明したように、第３の実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１）、（４）及び（５）の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。
（７）各複合ブラシ１２０においては、第１及び第２の給電部１２０ｂ，１２０ｆと整流側摺接部１２０ａの間に配置された圧縮コイルばね１２３によって、第１及び第２の給電部１２０ｂ，１２０ｆ並びに整流側摺接部１２０ａの両方が軸方向に付勢される。従って、従来のように給電ブラシを軸方向に押圧する圧縮コイルばねと整流ブラシを軸方向に押圧する圧縮コイルばねとをそれぞれ備えなくてもよいため、圧縮コイルばね１２３の数が減少される。その結果、直流モータの組付け性が向上されて生産性が向上される。

（８）圧縮コイルばね１２３は、第１の給電部１２０ｂ及び第２の給電部１２０ｆの何れか一方と整流側摺接部１２０ａとが両端部に接続された導線１２０ｃが貫通された状態で、第１の給電部１２０ｂ及び第２の給電部１２０ｆの何れか一方と整流側摺接部１２０ａとの間に配置されている。従って、直流モータの組付け時には、複合ブラシ１２０及び圧縮コイルばね１２３を一体化された１つの部品として扱うことができる。従って、直流モータの組付けを更に容易に行うことができる。

尚、本発明の各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、整流側摺接部５０ｃ，８１ｂ，８２ｂ，１２０ａは、何れも、その中心線Ｌ３，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７が、マグネット４４の中心線Ｌ２と一致している。しかしながら、整流側摺接部５０ｃ，８１ｂ，８２ｂ，１２０ａは、その中心線Ｌ３，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７がマグネット４４の中心線Ｌ２とずれるように配置されてもよい。

・上記第３の実施形態では、圧縮コイルばね１２３は、その内側を導線１２０ｃが貫通するように配置されているが、導線１２０ｃに沿って配置されて第１及び第２の給電部１２０ｂ，１２０ｆ並びに整流側摺接部１２０ａの両方を軸方向に付勢可能であれば、内側を導線１２０ｃが貫通していなくてもよい。

・上記第１及び第２の実施形態では、スリップリングホルダ６２に固定されたスリップリング６３，６４を圧縮コイルばね６６によって複合ブラシ５０，８１，８２に向けて軸方向に付勢することにより、相対的に複合ブラシ５０，８１，８２をスリップリング６３，６４に押圧するとともに、同複合ブラシ５０，８１，８２を整流子３１に（直接）押圧している。しかしながら、整流子３１を圧縮コイルばね６６によって複合ブラシ５０，８１，８２に向けて軸方向に付勢することにより、相対的に複合ブラシ５０，８１，８２を整流子３１に（直接）押圧するとともに、同複合ブラシ５０，８１，８２をスリップリング６３，６４に押圧する構成としてもよい。このようにしても、上記第１及び第２の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

・上記第２の実施形態では、複合ブラシ８１，８２は、陽極側と陰極側に対応して１つずつ設けられたものである。しかしながら、複合ブラシ８１は、それぞれ第１の整流側摺接部８１ｂを有するように周方向に複数分割されてもよいとともに、複合ブラシ８２は、それぞれ第２の整流側摺接部８２ｂを有するように周方向に複数分割されてもよい。このようにしても、上記した（１）乃至（４）と同様の作用効果を奏することができる。

・上記第１及び第２の実施形態では、１つの圧縮コイルばね６６にて２つのスリップリング６３，６４を軸方向に押圧しているが、各スリップリング６３，６４を押圧する圧縮コイルばねをそれぞれ設けてもよい。このようにしても、上記した（１）と同様の作用効果を奏することができる。

・上記各実施形態では、複合ブラシ５０，８１，８２，１２０をスリップリング６３，６４及び整流子３１に対して軸方向に直接又は相対的に押圧する押圧手段として、圧縮コイルばね６６，１２３を用いたが、この押圧手段は、圧縮コイルばね６６，１２３に限らない。例えば、押圧手段は、板ばね等圧縮コイルばね以外のばねであってもよい。

・上記各実施形態では、電機子２１及び整流子３１は、モールド樹脂３４にてモールドされて一体化されているが、一体化されなくてもよい。この場合、整流子３１は、電機子２１とは別体で設けられ、例えば、絶縁性の樹脂材料よりなる保持部にてセグメント３２及び接続線３３を部分的に埋設して構成されるとともに、電機子２１若しくは第２のケース１２に対して固定される。

・上記各実施形態において、電機子コア２２のティース２２ｂの数、セグメント３２の数、接続線３３の本数、回転子４１，７１，１１１に備えられるマグネット４４の数、複合ブラシ５０，８１，８２，１２０の数等は適宜変更してもよい。

上記各実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項５に記載の直流モータにおいて、前記圧縮コイルばねは、その内側を前記導線が軸方向に貫通するように配置されていることを特徴とする直流モータ。同構成によれば、圧縮コイルばねは、給電ブラシと整流ブラシとが両端部に接続された導線が貫通された状態で、給電ブラシと整流ブラシとの間に配置されている。従って、直流モータの組付け時には、複合ブラシ及び圧縮コイルばねを一体化された１つの部品として扱うことができる。従って、直流モータの組付けを更に容易に行うことができる。

２１…電機子、２３…電機子コイル、３１…整流子、３２…セグメント、３３…接続線、４１，７１，１１１…回転子、４２，７２…回転軸、４３，７３，１１２…ロータコア、４４…界磁としてのマグネット、４６，７４，１１３…ブラシホルダ、５０，５１，５２，８１，８２，１２０，１２１，１２２…複合ブラシ、５０ｃ，１２０ａ…整流ブラシとしての整流側摺接部、５０ｄ，８１ａ…給電ブラシとしての第１の給電側摺接部、５０ｅ，８２ａ…給電ブラシとしての第２の給電側摺接部、６３，６４…スリップリング、６６，１２３…押圧手段としての圧縮コイルばね、８１ｂ…整流ブラシとしての第１の整流側摺接部、８２ｂ…整流ブラシとしての第２の整流側摺接部、１２０ｂ…給電ブラシとしての第１の給電部、１２０ｃ…導線、１２０ｆ…給電ブラシとしての第２の給電部、Ｌ２…中心線。

Claims (6)

1. 複数の電機子コイルを有する円環状の電機子と、
   前記電機子の内側に配置され、回転軸、該回転軸に固定されたロータコア及び該ロータコアにて保持された界磁を有する回転子と、
   電流が供給されるスリップリングと、
   周方向に並設されるとともに前記電機子コイルが電機的に接続される複数のセグメント及び周方向に離れた位置にある前記セグメント同士を電気的に接続する接続線を有する整流子と、
   軸方向から前記スリップリングに摺接する複数の給電ブラシと、
   前記給電ブラシと電気的に接続されるとともに軸方向から前記整流子に摺接する複数の整流ブラシと、
   を備え、前記スリップリング、前記給電ブラシ、前記整流ブラシ及び前記整流子を介して前記電機子に電流が供給される直流モータであって、
   前記給電ブラシと前記整流ブラシとは互いに一体化されて複合ブラシとされ、
   前記ロータコアの内側に配置され前記複合ブラシを保持するブラシホルダと、
   前記複合ブラシを前記スリップリング及び前記整流子に直接又は相対的に押圧する押圧手段と、
   を備えたことを特徴とする直流モータ。
2. 請求項１に記載の直流モータにおいて、
   １つの前記押圧手段で、複数の前記複合ブラシを前記スリップリング及び前記整流子に対して直接又は相対的に押圧することを特徴とする直流モータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の直流モータにおいて、
   前記スリップリングは、陽極側のスリップリングと陰極側のスリップリングとの一対設けられ、
   前記複合ブラシは２つのみ備えられ、一方の前記複合ブラシは、陽極側の前記スリップリングに直接又は相対的に押圧されるとともに周方向に離間した位置にある複数の前記セグメントに同時に接触し、他方の前記複合ブラシは、陰極側の前記スリップリングに直接又は相対的に押圧されるとともに周方向に離間した位置にある複数の前記セグメントに同時に接触することを特徴とする直流モータ。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のモータにおいて、
   前記ロータコアの軸方向の一方側に前記整流子が配置されるとともに、前記ロータコアの軸方向の他方側に前記スリップリングが配置され、
   １つの前記押圧手段にて前記スリップリング及び前記整流子の何れか一方を軸方向に付勢することにより、前記スリップリング及び前記整流子の何れか他方に向けて複数の前記複合ブラシを付勢することを特徴とする直流モータ。
5. 請求項１に記載の直流モータにおいて、
   前記ロータコアの軸方向の一方側に前記整流子が配置されるとともに、前記ロータコアの軸方向の他方側に前記スリップリングが配置され、
   前記複合ブラシは、前記給電ブラシと前記整流ブラシとを導線で接続してなり、
   前記押圧手段は、各前記複合ブラシにおける前記給電ブラシと前記整流ブラシとの間で前記導線に沿って配置され前記給電ブラシと前記整流ブラシとを軸方向の両側に付勢する圧縮コイルばねであることを特徴とする直流モータ。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の直流モータにおいて、
   前記界磁は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるように周方向に複数配置され、
   前記複合ブラシは、前記整流子に摺接する整流側摺接部を有し、前記整流側摺接部は、前記界磁の周方向の中央部を通り径方向に延びる前記界磁の中心線上に配置されていることを特徴とする直流モータ。

Images