JP5593711B2 - 直流モータ及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブラシ付の直流モータ及び電動パワーステアリング装置に関するものである。

従来、ブラシ付きの直流モータにおいては、各セグメント（整流子片）に対する給電ブラシの摺接状態の改善が最も重要な課題の一つとなっている。
具体的には、例えば、特許文献１に記載のモータのように、給電ブラシの先端にテーパ面を形成することにより、使用初期の磨耗を促進して、その「なじみ性」を向上させる構成が知られている（第１図及び第２図参照）。また、例えば、特許文献２には、各整流子片（セグメント）間に形成されるスリット（即ち、各セグメントにおいて整流子の周方向に位置する各辺）に傾きを設定する構成が開示されている（第２図参照）。そして、これにより、給電ブラシが各セグメントに接触する際の負荷を低減させることができ、その結果、当該接触時に生ずる火花を抑制して整流の改善を図るとともに、そのブラシ音を低減させることができるようになる。

特開２００６−１４１２００号公報 特開２００７−２６７５４３号公報

ところが、図１０に示すように、通常、上記のような初期摺接部５１となる先端部分にテーパ面５２が形成された給電ブラシ５４は、その磨耗によりブラシ幅が変動しないよう、当該テーパ面５２が整流子５５の軸線方向（同図に示す例では上側）に配置される態様で使用される。従って、このような給電ブラシ５４を備えたモータでは、そのテーパ面５２が形成された初期摺接部５１の磨耗に従って、当該給電ブラシ５４の摺接面５６が、整流子５５の軸線方向（同図中、上下方向）に拡大する。そして、このような給電ブラシ５４を上記特許文献２等に記載の整流子と組み合わせることにより、解決すべき新たな課題が発生する。

即ち、「整流子の軸線方向」を「高さ方向」とし、その「軸線方向に沿った長さ」を「高さ」とすると、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、上記のようなテーパ面５２を有する初期摺接部５１の存在によって、当該初期摺接部５１が磨耗する前の摺接面５６の高さｈ１は、その磨耗後の高さｈ２よりも低くなる。その結果、上記のような各セグメント５７において給電ブラシ５４との接触部となる整流子５５の周方向に位置する二辺に傾きが設定された整流子５５を用いた場合、その初期摺接部５１の磨耗が進んでいない使用初期の段階には、本来接触するはずのセグメント５７（５７ａ）に対して当該給電ブラシ５４（５４ａ）が接触しないという状況が発生する。

具体的には、例えば、同図に示す例では、初期摺接部５１の磨耗後（図１１（ｂ）参照）には、その正負一対の各給電ブラシ５４ａ，５４ｂが、それぞれ、隣り合う３つのセグメント５７（５７ａ〜５７ｃ，５７ｇ〜５７ｉ）に接触するタイミングが存在する。ところが、その接触面積の小さな使用初期の段階（図１１（ａ）参照）においては、同じタイミングであるにもかかわらず、その一方の給電ブラシ５４（５４ａ、同図中、左側）が、本来、接触するはずのセグメント５７ａには接触しない。このため、当該給電ブラシ５４には、その回転方向に応じた進み角若しくは遅れ角が生ずることになる。そして、その位相のずれによりモータ特性が変化するという問題があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

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、ブラシ音の低減及び摺接状態の早期安定化を図りつつ、給電ブラシの磨耗により生ずるモータ特性の変化を抑制することのできる直流モータ及び電動パワーステアリングを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数のセグメントを周方向に整列配置してなる整流子と、前記各セグメントに摺接する複数の給電ブラシとを備え、前記各給電ブラシは、それぞれ所定の角度間隔をおいて前記整流子の周方向に沿って配置されることにより正負一対の給電ブラシ対を形成するとともに、前記各給電ブラシには、前記各セグメントとの摺接により磨耗して摺接面が前記整流子の軸線方向に拡大する初期摺接部が設けられた直流モータであって、前記各セグメントは、前記整流子の周方向に位置する二辺のうちの少なくとも一方が前記整流子の軸線方向に対して傾きを有した斜辺となるように形成され、前記給電ブラシ対が前記セグメントと摺接する領域のうち、前記周方向に最も離間した二位置の一方を第１の周方向位置、他方を第２の周方向位置とするとともに、前記第１の周方向位置における前記整流子の軸線方向を示す線を第１の補助線、前記第２の周方向位置における前記整流子の軸線方向を示す線を第２の補助線として仮想した場合に、前記整流子を径方向外側から見て、何れかのセグメントの前記斜辺が前記第１の補助線と交差するとき、該斜辺とは逆方向の傾きを有した他のセグメントの前記斜辺が前記第２の補助線と交差するように前記各セグメントを配置したこと、を要旨とする。

即ち、第１の周方向位置及び第２の周方向位置に対応する各斜辺の傾きが互いに逆向きであることにより、各給電ブラシの磨耗に起因する各セグメントとの間の摺接状態の変化は、その正負一対の給電ブラシ対を形成する二つの給電ブラシの双方について生ずる。そして、その摺接状態の変化により生ずる位相のずれは、これら各給電ブラシ間において相反するものとなり、これにより、その影響が両者間、即ち給電ブラシ対内で相殺されることによって、そのモータ特性の変化が抑制される。従って、上記構成によれば、ブラシ音の低減及び摺接状態の早期安定化を図りつつ、各給電ブラシの磨耗により生ずるモータ特性の変化を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、前記第１の補助線と交差する第１の斜辺の傾斜角の大きさと前記第２の補助線と交差する第２の斜辺の傾斜角の大きさとが等しくなるように前記各セグメントを配置したこと、を要旨とする。

上記構成によれば、各給電ブラシの磨耗に起因する各セグメントとの間の摺接状態の変化を、その正負一対の給電ブラシ対を形成する二つの給電ブラシの双方について、略同時に発生させることができる。これにより、その摺接状態の変化により生ずる位相のずれの影響を有効に相殺することができ、その結果、より効果的にモータ特性の変化を抑制することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、前記各セグメントは、台形状に形成されてなること、を要旨とする。
上記構成によれば、その底辺（上底及び下底）を基準として位置決めするだけで、容易に、請求項１の態様で各セグメントを整列配置することができる。そして、特に各セグメントを等脚台形状に形成することにより、容易に、請求項２の態様で各セグメントを配置することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の直流モータを備えた電動パワーステアリング装置であること、を要旨とする。
上記構成によれば、使用初期においても安定したモータ特性を確保して、操舵フィーリングに優れた電動パワーステアリング装置を提供することができる。

本発明によれば、ブラシ音の低減及び摺接状態の早期安定化を図りつつ、給電ブラシの磨耗により生ずるモータ特性の変化を抑制することが可能な直流モータ及び電動パワーステアリングを提供することができる。

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。 モータの断面図。 整流子及び給電ブラシの配置を示す模式図。 給電ブラシの側面図。 各セグメントの形状及びその配置を示す説明図。 （ａ）（ｂ）正負一対の給電ブラシ対を構成する二つの給電ブラシと各セグメントとの位置関係、及びその作用を示す説明図。 別例の各セグメントの形状及びその配置を示す説明図。 （ａ）参考例の各セグメントの形状及びその配置を示す説明図、（ｂ）別例の各セグメントの形状及びその配置を示す説明図。 別例の各セグメントの形状及びその配置を示す説明図。 整流子（の各セグメント）に摺接する給電ブラシを示す説明図。 （ａ）（ｂ）正負一対の給電ブラシ対を構成する二つの給電ブラシと各セグメントとの位置関係、及び当該各セグメントの磨耗による影響を示す説明図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト３ａ、インターミディエイトシャフト３ｂ、及びピニオンシャフト３ｃを連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド６を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪７の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。

また、ＥＰＳ１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ１１とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、駆動源であるモータ１２が減速機構１３を介してコラムシャフト３ａと駆動連結された所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されている。尚、本実施形態では、モータ１２には、ブラシ付の直流モータが採用されており、同モータ１２は、ＥＣＵ１１から駆動電力の供給を受けることにより回転する。そして、ＥＰＳアクチュエータ１０は、このモータ１２の回転を減速してコラムシャフト３ａに伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。

一方、ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４及び車速センサ１５が接続されており、ＥＣＵ１１は、これらトルクセンサ１４及び車速センサ１５により検出される操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、操舵系に付与すべきアシスト力（目標アシスト力）を演算する。そして、その目標アシスト力に相当するモータトルクを発生させるべく、モータ１２に対して駆動電力を供給することにより、同モータ１２を駆動源とするＥＰＳアクチュエータ１０の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する構成となっている。

次に、本実施形態のＥＰＳの駆動源であるモータの構成について説明する。
図２に示すように、本実施形態のモータ１２は、略有底円筒状をなすヨーク２０の内周に永久磁石２１を固着してなる固定子２２と、同永久磁石２１の内側において回転自在に支承された電機子２３と、同電機子２３に給電する給電ブラシ２４とを備えたブラシ付き直流モータとして構成されている。

詳述すると、電機子２３は、回転軸２５に固定されることにより同回転軸２５とともに一体回転する電機子コア２６及び整流子２７を備える。本実施形態では、回転軸２５は、ヨーク２０の底部２０ａ及び同ヨーク２０の開口端２０ｂを閉塞するハウジング２８にそれぞれ設けられた軸受２９ａ，２９ｂに軸支されることにより、ヨーク２０の軸線に沿うように配置されている。そして、電機子２３は、これにより、その電機子コア２６が永久磁石２１に対応する軸方向位置に配置された状態で、回転自在にヨーク２０内に収容されている。

さらに詳述すると、電機子コア２６は、径方向外側に向かって放射状に延設された複数（本実施形態では２２本）のティース３０を有しており、これら各ティース３０には、巻線（モータコイル）３１が巻回されている。そして、固定子２２側において同電機子コア２６と対向する永久磁石２１には、その周方向に沿って複数（本実施形態では４極）の磁極が形成されている。

一方、整流子２７は、回転軸２５とともに一体回転する円筒体３２の周面に複数のセグメント３３を固定することにより形成される。具体的には、円筒体３２は、ヨーク２０内において、上記電機子コア２６よりも開口端２０ｂ側（図２中、下側）に配置されており、各セグメント３３は、円筒体３２の周面に沿って整列配置されている。そして、これらの各セグメント３３には、それぞれ、上記各ティース３０に巻回された巻線３１の一部が接続されている。

図３に示すように、本実施形態のモータ１２は、整流子２７の径方向外側において、当該整流子２７を囲むように周方向に沿って配置された４つの給電ブラシ２４を備えている。また、本実施形態の整流子２７は、その周面（円筒体３２の周面）に２２個のセグメント３３を備えている。そして、上記各給電ブラシ２４は、ブラシホルダ３４内に収容され、付勢手段としてのコイルばね３５に付勢されることにより（図２参照）、上記整流子２７の周面に配設された各セグメント３３に対して、その先端が摺接される構成となっている。

さらに詳述すると、図４に示すように、本実施形態の給電ブラシ２４では、その使用状態において整流子２７の軸線方向（図２参照、同図中、上方向）に配置される一側面（上面３６）には、当該整流子２７の各セグメント３３に対する摺接部となる先端側（図４中、右側）に向かって傾斜するテーパ面３７が形成されている。

即ち、その使用状態における整流子２７の軸線方向（同図中、上下方向）の長さを「高さ」とすれば、このようなテーパ面３７を有した初期摺接部３８を形成することにより、使用初期において整流子２７側の各セグメント３３との摺接面３９を構成する先端部の高さｈ１は、テーパ面３７の形成されていない部分の高さｈ０よりも低くなる。そして、本実施形態では、これにより、使用当初の摺接面積を小さくして、その初期摺接部３８となる先端部分の磨耗を促進することにより、その摺接状態について、早期の安定化を図る構成となっている。

また、本実施形態では、各給電ブラシ２４には、所定角度（略９０°）をおいて周方向に離間した二つを組として、上記ＥＣＵ１１により、そのモータ回転に応じた正負の電圧が印加される。即ち、本実施形態では、その周方向に隣り合う二つの給電ブラシ２４が、正負一対の給電ブラシ対を形成する（図３参照）。そして、各給電ブラシ２４が同整流子２７の回転位置に応じた各セグメント３３に摺接することにより、当該各セグメント３３に接続された巻線３１に対する通電が行われる。

つまり、ブラシ付きモータである本実施形態のモータ１２では、その電機子２３の回転により各給電ブラシ２４の摺接するセグメント３３が移行することで、モータコイルを構成する巻線３１に対する通電方向の切り替え（整流）が行なわれる。そして、モータ１２は、その巻線３１に対する通電により、当該巻線３１と上記固定子２２側に形成された各磁極との間に生ずる電磁力（電磁吸引力及び反発力）に基づくモータトルクを発生する構成となっている。

（整流子のセグメント形状及び配置）
次に、本実施形態における整流子のセグメント形状及びその配置について説明する。
図５に示すように、本実施形態のセグメント３３は、台形状に形成されている。詳しくは、各セグメント３３は、その各底辺４０（上底４０ａ及び下底４０ｂ）と各斜辺４１との間に形成される各組二つの底角がそれぞれ等しい等脚台形状に形成されている。

また、各セグメント３３は、整流子２７において、その各斜辺４１が周方向（同図中、左右方向）に位置するように配置される。具体的には、各セグメント３３は、その隣り合う他のセグメント３３との間において、両者の斜辺４１が略平行して隣接するように、その上底４０ａ及び下底４０ｂの方向を交互に反転させた状態で整流子２７の周方向（図３参照、回転軸２５と一体回転する円筒体３２の周面）に沿って整列配置される。そして、本実施形態では、このように給電ブラシ２４との接触部となる各セグメント３３の二辺について、整流子２７の軸線方向（図５中、上下方向）に対して傾きを持たせることにより、その接触により生ずるブラシ音の低減が図られている。

更に、図６（ａ）（ｂ）に示すように、上記のように正負一対の給電ブラシ対を形成する二つの給電ブラシ２４（２４ａ，２４ｂ）間において、その周方向に最も離間した二位置を第１及び第２の周方向位置（Ｐ１，Ｐ２）とすると、各セグメント３３は、これらの二位置に対応する各斜辺４１の傾きが互いに逆向きとなるように配置されている。

例えば、同図に示す例では、給電ブラシ対を形成する一方の給電ブラシ２４ａに対応する周方向位置には、セグメント３３ａ〜３３ｃがあり、他方の給電ブラシ２４ｂに対応する周方向位置には、セグメント３３ｇ〜３３ｉがある。また、給電ブラシ２４ａ側を上記第１の周方向位置Ｐ１とし、給電ブラシ２４ｂ側を上記第２の周方向位置Ｐ２とすると、第１の周方向位置Ｐ１には、セグメント３３ａの斜辺４１（４１ａ）があり、第２の周方向位置Ｐ２には、セグメント３３ｉの斜辺４１（４１ｉ）がある。そして、本実施形態では、このような位置関係にある場合において、その対応関係にあるセグメント３３ａの斜辺４１（４１ａ）の傾きとセグメント３３ｉの斜辺４１（４１ｉ）の傾きとが逆方向となるように、各セグメント３３が配置されている。

尚、同図中の一点鎖線Ｌ，Ｍは、それぞれ、第１の周方向位置Ｐ１及び上記第２の周方向位置Ｐ２において整流子２７の軸線方向を示す補助線である。また、上記のように、本実施形態の各セグメント３３は等脚台形状に形成されている。このため、その第１の斜辺を構成するセグメント３３ａの斜辺４１ａの傾斜角θ１と第２の斜辺を構成するセグメント３３ｉの斜辺４１ｉの傾斜角θ２とは、その大きさが等しくなっている。

そして、本実施形態では、これにより、上述のような各給電ブラシ２４（の初期摺接部３８となる先端部分）の磨耗により生ずるモータ特性の変化を抑える構成となっている。
即ち、本実施形態の各給電ブラシ２４のように、その初期摺接部３８となる先端部分にテーパ面３７を有する構成では（図４参照）、当該初期摺接部３８の磨耗に従って、各セグメント３３との摺接面３９が整流子２７の軸線方向（同図中、上下方向）に拡大する。そのため、上記のように、整流子２７の周方向に位置することにより給電ブラシ２４との接触部となる各セグメント３３の各辺に傾きが設定されている場合には、その磨耗に伴う摺接面積の変化によって、各給電ブラシ２４に対応する周方向位置にある各セグメント３３との摺接状態が変化することになる。

具体的には、同一のタイミング（整流子２７の回転位置が同一）であるにもかかわらず、給電ブラシ２４の接触面積が小さい使用初期の段階においては、本来（初期摺接部３８の磨耗後の通常時には）、摺接するはずのセグメント３３に対して同給電ブラシ２４が接触しない状況が発生する。そして、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、各セグメント５７について、その周方向に位置する各辺に一様な傾きが設定された構成では、この摺接状態の変化により、正負一対の給電ブラシ対を形成する二つの給電ブラシ５４の一方のみに位相のずれ（回転方向に応じた進み角又は遅れ角）が生ずることによって、そのモータ特性が変化することになる。

しかしながら、図６（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態では、正負一対の給電ブラシ対を形成する二つの給電ブラシ２４（２４ａ，２４ｂ）間において、その周方向に最も離間した第１の周方向位置Ｐ１及び第２の周方向位置Ｐ２に対応する各斜辺４１（４１ａ，４１ｉ）の傾きが互いに逆向きとなるように、各セグメント３３が配置されている。このため、上記のような各給電ブラシ２４（の初期摺接部３８）の磨耗に起因する当該各給電ブラシ２４とその対応する周方向位置にある各セグメント３３との間の摺接状態の変化は、その正負一対の給電ブラシ対を形成する二つの給電ブラシ２４（２４ａ，２４ｂ）の双方に生ずることになる。

具体的には、同図に示す例では、給電ブラシ対を形成する各給電ブラシ２４（２４ａ，２４ｂ）の摺接面３９は、上記テーパ面３７が形成された初期摺接部３８の磨耗により、その高さ（整流子２７の軸線方向に沿った長さ）ｈ２が、使用初期における高さｈ１からテーパ面３７の形成されていない部分の高さｈ０（図４参照）まで拡大する。従って、一方の給電ブラシ２４ａに着目するならば、同一のタイミングであるにもかかわらず、図６（ｂ）に示される磨耗後の状態では、３つのセグメント３３ａ〜３３ｃに摺接するところ、図６（ａ）に示される使用初期の段階では、二つのセグメント３３ｂ，３３ｃにしか摺接しないことになる。

しかしながら、上記本実施形態の構成では、他方の給電ブラシ２４ｂについてもまた、上記給電ブラシ２４ａと同様、その磨耗に伴う摺接状態の変化が発生する。即ち、給電ブラシ２４ｂもまた、図６（ｂ）に示される磨耗後の状態では、３つのセグメント３３ｇ〜３３ｉに摺接するところ、図６（ａ）に示される使用初期の段階では、二つのセグメント３３ｇ，３３ｈにしか摺接しない。

そして、図６（ａ）に示される使用初期の段階において、一方の給電ブラシ２４ａと摺接しないセグメント３３ａ及び他方の給電ブラシ２４ｂと摺接しないセグメント３３ｉ間の位置関係は、これら各給電ブラシ２４ａ，２４ｂに摺接する各セグメント３３ｂ，３３ｃ，３３ｇ，３３ｈの周方向位置を基準として反対側になる。このため、その摺接状態の変化により生ずる位相のずれは、これら正負一対の給電ブラシ対を構成する二つの給電ブラシ２４ａ，２４ｂ間において相反するものとなり、その結果、その影響が両者間で相殺されることになる。

即ち、図６（ａ）に示される使用初期の段階において、給電ブラシ２４ａが進み角となる方向に整流子２７が回転する場合（同図中、各セグメント３３が右側から左側に向かって移動するような回転方向）には、給電ブラシ２４ｂは遅れ角となる。反対に、給電ブラシ２４ａが遅れ角となる方向に整流子２７が回転する場合（同図中、各セグメント３３が左側から右側に向かって移動するような回転方向）には、給電ブラシ２４ｂは進み角となる。そして、本実施形態では、このように給電ブラシ対を構成する二つの給電ブラシ２４ａ，２４ｂに生ずる位相のずれが相反するものとなり、その影響が両者間、即ち給電ブラシ対内で相殺されることにより、各給電ブラシ２４（の初期摺接部３８）の磨耗に起因したモータ特性の変化が抑制されるようになっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）各給電ブラシ２４には、整流子２７側に設けられた各セグメント３３との摺接により磨耗してその摺接面３９が同整流子２７の軸線方向に拡大する初期摺接部３８が設けられる。また、各セグメント３３は、その整流子２７の周方向に位置する二辺が当該整流子２７の軸線方向に対して傾きを有した斜辺４１となるように形成される。そして、各セグメント３３は、正負一対の給電ブラシ対を形成する二つの給電ブラシ２４（２４ａ，２４ｂ）間において、その周方向に最も離間した二位置を第１及び第２の周方向位置（Ｐ１，Ｐ２）とした場合に、これらの二位置に対応する各斜辺４１（４１ａ，４１ｉ）の傾きが互いに逆向きとなるように配置される。

即ち、第１の周方向位置Ｐ１及び第２の周方向位置Ｐ２に対応する各斜辺４１の傾きが互いに逆向きであることにより、各給電ブラシ２４の磨耗に起因する各セグメント３３との間の摺接状態の変化は、その正負一対の給電ブラシ対を形成する二つの給電ブラシ２４（２４ａ，２４ｂ）の双方に生ずる。そして、その摺接状態の変化により生ずる位相のずれは、これら各給電ブラシ２４ａ，２４ｂ間において相反するものとなり、これにより、その影響が両者間、即ち給電ブラシ対内で相殺されることによって、そのモータ特性の変化が抑制される。従って、上記構成によれば、ブラシ音の低減及び摺接状態の早期安定化を図りつつ、各給電ブラシ２４の磨耗により生ずるモータ特性の変化を抑制することができる。

（２）各セグメント３３は、第１の周方向位置Ｐ１にある第１の斜辺（セグメント３３ａの斜辺４１ａ）の傾斜角θ１の大きさと第２の周方向位置Ｐ２にある第２の斜辺（セグメント３３ｉの斜辺４１ｉ）の傾斜角θ２の大きさとが等しくなるように配置される。

上記構成によれば、各給電ブラシ２４の磨耗に起因する各セグメント３３との間の摺接状態の変化を、その正負一対の給電ブラシ対を形成する二つの給電ブラシ２４（２４ａ，２４ｂ）の双方について、略同時に発生させることができる。これにより、その摺接状態の変化により生ずる位相のずれの影響を有効に相殺することができ、その結果、より効果的にモータ特性の変化を抑制することができるようになる。

（３）各セグメント３３は、等脚台形状に形成される。このような構成とすれば、その底辺４０（上底４０ａ及び下底４０ｂ）を基準として位置決めするだけで、容易に、上記（１）（２）に示される態様で各セグメント３３を配置することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、本発明をＥＰＳ１のモータ１２に具体化したが、その他、ＥＰＳ以外の用途に用いられるモータに適用してもよい。また、ＥＰＳに適用する場合においても、本実施形態のＥＰＳ１のような所謂コラム型に限らず、所謂ラックアシスト型や所謂ピニオン型等、その他の形式のＥＰＳに具体化してもよい。

・上記実施形態では、モータ１２は、そのブラシ数を「４」、セグメント数を「２２」としたが、ブラシ数及びセグメント数については、必ずしもこれに限るものではない。
・上記実施形態では、特に言及しなかったが、例えば、図７に示すように、各セグメント４３の周方向幅（面積）については、必ずしも均等でなくともよい。尚、同図に示す例では、隣り合う二つのセグメント４３（４３ａ，４３ｂ）の底辺の長さが不均等（Ｗ１＞Ｗ２）となっている。

・上記実施形態では、各セグメント３３は、等脚台形状に形成されることとした。しかし、これに限らず、整流子の周方向に位置する二辺のうちの少なくとも一方が傾きを有した斜辺となるように形成されるとともに、給電ブラシ対における第１の周方向位置に何れかのセグメントの斜辺があるとき、該斜辺とは逆方向の傾きを有した他のセグメントの斜辺が第２の周方向位置にあるように配置可能な形状であればよい。具体的には、例えば、図８（ｂ）に示すように、各セグメント４４を直角台形状に形成する等としてもよい。なお、図８（ａ）は参考例を示すものである。

・また、各セグメントの形状は、台形状でなくともよく、例えば、図９に示すように、三角形状のセグメント４５を用いる等としてもよい。即ち、その三角形状をなす各セグメント４５の高さ（同図中、上下方向の長さ）を給電ブラシの摺接範囲（ブラシ摺接範囲）よりも長く設定することで、台形状のセグメントと同様の効果を得ることができる。特に、同図に示すように、各セグメント４５の形状を二等辺三角形状とし、その底辺の軸方向位置（同図中、上下方向の位置）を隣り合う各セグメント４５間において交互に反転させる態様で整列配置させることで、容易に、上記実施形態における上記（１）（２）の効果を得ることができる。

次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を効果とともに記載する。
（イ）請求項３に記載の直流モータにおいて、前記各セグメントは、等脚台形状に形成されてなること、を特徴とする直流モータ。

上記構成によれば、容易に、請求項１及び請求項２に示される態様で、各セグメントを配置することができる。
（ロ）複数のセグメントを周方向に整列配置してなる整流子と、前記各セグメントに摺接する複数の給電ブラシとを備え、前記各給電ブラシは、それぞれ所定の角度間隔をおいて前記整流子の周方向に沿って配置されることにより正負一対の給電ブラシ対を形成するとともに、前記各給電ブラシには、前記各セグメントとの摺接により磨耗して摺接面が高さ方向に拡大する初期摺接部が設けられた直流モータであって、前記各セグメントは、前記整流子の周方向に位置する二辺のうちの少なくとも一方が傾きを有した斜辺となるように形成されるとともに、何れかのセグメントの前記斜辺が何れかの前記給電ブラシに対応する第１の周方向位置にあるとき、該給電ブラシとともに前記給電ブラシ対を形成する他の給電ブラシに対応する第２の周方向位置に、逆方向の傾きを有した他のセグメントの前記斜辺が位置するように前記各セグメントを配置したこと、を特徴とする直流モータ。

上記構成によれば、請求項１と同一の効果を得ることができる。

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ステアリング、３…ステアリングシャフト、１０…ＥＰＳアクチュエータ、１１…ＥＣＵ、１２…モータ、１３…減速機構、２３…電機子、２４（２４ａ，２４ｂ）…給電ブラシ、２７…整流子、３３（３３ａ〜３３ｃ，３３ｇ〜３３ｉ），４３，４４，４５…セグメント、３７…テーパ面、３８…初期摺接部、３９…摺接面、４０…底辺、４１（４１ａ，４１ｉ）…斜辺、５１…初期摺接部、５２…テーパ面、５４（５４ａ，５４ｂ）…給電ブラシ、５５…整流子、５６…摺接面、５７（５７ａ〜５７ｃ，５７ｇ〜５７ｉ）…セグメント、ｈ０，ｈ１，ｈ２…高さ、Ｐ１…第１の周方向位置、Ｐ２…第２の周方向位置、θ１，θ２…傾斜角。

Claims (4)

1. 複数のセグメントを周方向に整列配置してなる整流子と、前記各セグメントに摺接する複数の給電ブラシとを備え、前記各給電ブラシは、それぞれ所定の角度間隔をおいて前記整流子の周方向に沿って配置されることにより正負一対の給電ブラシ対を形成するとともに、前記各給電ブラシには、前記各セグメントとの摺接により磨耗して摺接面が前記整流子の軸線方向に拡大する初期摺接部が設けられた直流モータであって、
   前記各セグメントは、前記整流子の周方向に位置する二辺のうちの少なくとも一方が前記整流子の軸線方向に対して傾きを有した斜辺となるように形成され、
   前記給電ブラシ対が前記セグメントと摺接する領域のうち、前記周方向に最も離間した二位置の一方を第１の周方向位置、他方を第２の周方向位置とするとともに、前記第１の周方向位置における前記整流子の軸線方向を示す線を第１の補助線、前記第２の周方向位置における前記整流子の軸線方向を示す線を第２の補助線として仮想した場合に、
   前記整流子を径方向外側から見て、何れかのセグメントの前記斜辺が前記第１の補助線と交差するとき、該斜辺とは逆方向の傾きを有した他のセグメントの前記斜辺が前記第２の補助線と交差するように前記各セグメントを配置したこと、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、
   前記第１の補助線と交差する第１の斜辺の傾斜角の大きさと前記第２の補助線と交差する第２の斜辺の傾斜角の大きさとが等しくなるように前記各セグメントを配置したこと、
   を特徴とする直流モータ。
3. 請求項２に記載の直流モータにおいて、
   前記各セグメントは、台形状に形成されてなること、を特徴とする直流モータ。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の直流モータを備えた電動パワーステアリング装置。

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