JP6133126B2 - Ｄｃモータ - Google Patents

Description

この発明は、ＤＣモータに関し、特に、ＰＴＣサーミスタを備えており回転軸に垂直な断面において略四角形の外形を有する角形のＤＣモータに関する。

ＤＣモータとしては、回転軸に垂直な断面において略四角形の外径を有する角形のものが知られている。ここでいう略四角形とは、例えば、コーナー部に半径Ｒの丸みを有する形状が設けられていたり、コーナー部に面取りが施されている形状であったりするものも含まれる。この角形のＤＣモータの本体外周は、４つの平面、又はコーナー部の半径Ｒよりも大きな曲面が、その隣り合うもの同士で接続されて構成されており、ＤＣモータの本体は、略四角柱形状を有している。

下記特許文献１には、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタを用いた角形のＤＣモータの構造が開示されている。ＰＴＣサーミスタは、所定温度を超えると抵抗が急激に上昇する電流制限素子として機能させる回路保護素子として用いられており、このＤＣモータにおいては、平板状のＰＴＣサーミスタが用いられている。ＰＴＣサーミスタは、ＤＣモータの本体外周を構成する１つの平面に対して略平行な姿勢で、配置される。

特開２００９−１６５２０９号公報

ところで、角形のＤＣモータにＰＴＣサーミスタを配置する場合において、ＤＣモータが小型になればなるほど、ＰＴＣサーミスタを配置するためのスペースをモータの内部に確保することが困難になるという問題がある。このような問題は、上述の特許文献１に記載の発明においても、同様に発生する。

図８は、従来の角形のＤＣモータのブラシの配置を説明する断面図である。

図８に示される断面図は、モータの回転軸に垂直な断面におけるものである。図８に示されるように、モータのフレーム８１０は、各コーナー部がＲ形状（丸みを帯びた形状）となる略四角形状の断面を有している。フレーム８１０の各角に対応するように、磁極が設けられている。モータの中心部には、シャフト８０２に取り付けられた整流子８０７が配置されている。整流子８０７には、２つのブラシ８２５（８２５ａ，８２５ｂ）が接触するように配置されている。各ブラシ８２５は、ブラシ接続部８２７（８２７ａ，８２７ｂ）を介して、モータの端子８２６（８２６ａ，８２６ｂ）に接続されている。

ブラシ８２５ａとブラシ８２５ｂとは、モータのフレーム８１０の互いに隣り合う２つのコーナー部近辺のそれぞれから、整流子８０７に向けて突出するように配置されている。すなわち、ブラシ８２５ａとブラシ８２５ｂとは、フレーム８１０の中央部から見て、整流子８０７の回転方向に９０度の間隔を設けて配置されている。したがって、各ブラシ８２５間に電位差が設けられることにより、モータが駆動可能となっている。

ここで、図８に示されるようなモータにおいて、磁極の切替ポイント（Ｎ極とＳ極とが切り替わる点）の一つと、ブラシ８２５ａの取り付け点とブラシ８２５ｂの取り付け点との中間地点とは、シャフト８０２の回転中心から見て、同一の角度（方位）にある。すなわち、ブラシ８２５ａとブラシ８２５ｂとは、それぞれ、図８においてフレーム８１０の上部の平面の中央を基準Ｃ０（０度）としたフレーム８１０の中央部から見た３６０度式で示すとき、１３５度、２２５度（−１３５度）となる位置にあり、ブラシ８２５ａの取り付け点とブラシ８２５ｂの取り付け点との中間地点は、図８においてＣ２（１８０度）の位置となる。この位置は、同一の位置にある磁極の切替ポイントと一致している。

ところで、ＤＣモータの内部にＰＴＣサーミスタを配置する場合には、整流子８０７、ブラシ８２５、ブラシ接続部８２７、及び端子８２６を避けるようにしてＰＴＣサーミスタを配置する必要がある。しかしながら、従来のＤＣモータでは、ブラシ８２５や端子８２６がコーナー部に配置されているため、ＰＴＣサーミスタを配置できる領域に限りがある。すなわち、図８に示される例においては、幅寸法がＬ４である比較的小さいサイズのＰＴＣサーミスタ８９０を配置することができるのにとどまり、それより大きいＰＴＣサーミスタを配置することは困難であるという問題がある。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、ＰＴＣサーミスタを配置するための広いスペースを確保でき、かつ、小型であるＤＣモータを提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、ＤＣモータは、コイルが巻回されたアマチュアコアと、アマチュアコア及びコイルに接続された整流子が取り付けられた回転軸と、回転軸に垂直な断面において略四角形状を構成する４つの略平坦部及び４つの略平坦部のうち互いに隣り合うもの同士を接続する４つのコーナー部を内周面に有し、回転軸を軸支するフレームと、それぞれフレームの内周面側から整流子に向けて伸び、整流子に接触する第１のブラシ及び第２のブラシと、第１のブラシに通電可能に配置された第１の給電端子と、第２のブラシに通電可能に配置された第２の給電端子と、フレームの回転軸方向の一方の端部に配置されており、第１の給電端子及び第２の給電端子が固定されたブラケットと、第１の給電端子と第１のブラシとの間の給電経路内に配置されたＰＴＣサーミスタとを有し、ＰＴＣサーミスタと第１のブラシとが、ブラシ接続部を介して接続されており、ブラシ接続部は、ブラケットの回転軸方向においてコイルに近い側に位置しており、第１の給電端子から第１のブラシまでの距離が第２の給電端子から第２のブラシまでの距離よりも長くなっており、第１のブラシと第２のブラシとは、回転軸に垂直な断面において回転軸を通る取付中心線を中心として互いに線対称となる位置に配置されており、取付中心線は、回転軸に垂直な断面において、回転軸を通り略平坦部に垂直な直線のいずれにも重ならないように設定されている。

好ましくは、回転軸に垂直な断面において、回転軸を通り略平坦部に垂直な直線のうち一つと、取付中心線とがなす角は、６０度である。

好ましくは、回転軸に垂直な断面において、回転軸を通り略平坦部に垂直な直線のうち一つと、取付中心線とがなす角は、４５度である。

好ましくは、第１の給電端子と第２の給電端子とは、４つのコーナー部のうち一つのコーナー部の近傍とそのコーナー部に隣り合うコーナー部の近傍とにそれぞれ配置されている。

好ましくは、第１の給電端子は、４つのコーナー部のうち第１の給電端子の近傍にあるコーナー部に沿うような形状に形成されており、ＰＴＣサーミスタは、第１の給電端子の近傍にあるコーナー部に近接するように配置されている。

これらの発明に従うと、ＰＴＣサーミスタを配置するための広いスペースを確保でき、かつ、小型であるＤＣモータを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるＤＣモータを示す側断面図である。 図１のＡ−Ａ線における断面図である。 ＰＴＣサーミスタの一例を示す斜視図である。 図１のＣ−Ｃ線における断面図である。 本実施の形態の一変型例に係るＤＣモータのブラシの位置について説明する図である。 第２の実施の形態に係るＤＣモータのブラシ及び給電端子の位置について説明する図である。 第３の実施の形態に係るＤＣモータのブラシの位置について説明する図である。 従来の角形のＤＣモータのブラシの配置を説明する断面図である。

以下、本発明の実施の形態におけるＤＣモータについて説明する。

［第１の実施の形態］

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＤＣモータ１を示す側断面図である。

図１に示される断面は、後述の図２においてＢ−Ｂ線として示される断面に対応する。ＤＣモータ１は、大まかに、フレーム組立体１ａと、フレーム組立体１ａに対して回転可能に軸支されたアマチュア組立体１ｂとを有している。

アマチュア組立体１ｂは、回転軸（シャフト）２と、アマチュア部４と、整流子部６などを有している。アマチュア部４は、回転軸２に圧入等により取り付けられている。アマチュア部４は、ラジアル方向に複数突出する突極を有するアマチュアコア５と、各突極に巻回されたコイル５ｂとを有している。整流子部６は、回転軸２の一方の端部近傍に設けられている。整流子部６は、複数の整流子片で構成された整流子７を有し、アマチュア部４のコイル５ｂに接続されている。整流子７は、後述のようにしてフレーム組立体１ａに設けられているブラシ２５に接触する。

フレーム組立体１ａは、フレーム（モータケース）１０、ブラケット３０、プレート４０、及びマグネット５０などで構成されている。

フレーム１０は、フレーム１０の一端部から回転軸２が突出するようにして塞がれた筒形状を有している。フレーム１０の他端部（図１において右側の端部）の開口部は、ブラケット３０を介してプレート４０により塞がれている。詳しくは後述するが、フレーム１０の内周面には、マグネット５０が配置されている。フレーム１０の一端部の中央部及びプレート４０の中央部には、それぞれ、軸受２１，２２が保持されていて、アマチュア組立体１ｂの回転軸２は、２箇所の軸受２１，２２により、フレーム組立体１ａに対して回転可能に軸支されている。すなわち、アマチュア組立体１ｂは、フレーム１０とプレート４０とで囲まれた空間内に収納されていて、アマチュア組立体１ｂのアマチュアコア５とマグネット５０は、隙間を有して対向するように配置されている。

ブラケット３０には、ブラシ２５や給電端子２６（図４に示す。）が保持されている。給電端子２６は、ＤＣモータ１に供給される電流を受ける端子であって、ブラシ２５に通電可能に接続されて配置されている。ブラシ２５は、給電端子２６からの電流を整流子７に送るため、整流子７に接触している。

図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。

図２に示されるように、フレーム組立体１ａにおいて、マグネット５０の外周面はフレーム１０の内周面に当接している。このマグネット５０の内周側にアマチュア部４が配置されている。

フレーム１０は、磁性材料を用いて形成されていて、略平坦部１１とＲ形状のコーナー部（角部）１２とをそれぞれ４つずつ有する略四角形の外形を有している。略平坦部１１は、断面が直線状となるような平面でもよいし、断面がコーナー部１２よりも大きなＲ形状となる若干の曲率を有する曲面でもよい。フレーム１０は、回転軸２の回転方向に隣り合う２つの略平坦部１１同士が１つのコーナー部１２を介して接続され、全体として角型に形成されている。すなわち、ＤＣモータ１は、略四角形の断面を有する角形の小型モータである。ＤＣモータ１の外径幅（フレーム１０の断面の一辺の寸法）は、例えば、約２０ミリメートル以下であるが、これに限られない。

マグネット５０は、例えば、１ピース（一体）構造である。マグネット５０は、大まかに、外周を略四角形で内周を円形の円筒形状を有しており、アマチュアコア５との間にわずかなエアギャップを有するような、内周面５０ｂを有している。マグネット５０は、例えば希土類材料を用いて形成されたボンド磁石や焼結型の磁石である。

マグネット５０は、合計４つの磁極６１（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ）を有している。各磁極６１の中心位置は、図２においてフレーム１０の上部の平面（上面）の中央を基準（０度）としたフレーム１０の中央部から見た３６０度式で示すとき、磁極６１ａは、４５度の位置（方位）にある。磁極６１ｂは、１３５度の位置にある。磁極６１ｃは、２２５度（−１３５度）の位置にある。磁極６１ｄは、３１５度（−４５度）の位置にある。すなわち、マグネット５０は、回転軸２に垂直な断面において、ＤＣモータ１の外形のコーナー部１２の数と同一の数の磁極６１を有している。

磁極６１は、極性が互い違いになるように配置されている。すなわち、本実施の形態では、磁極６１ａ，６１ｃはＳ極であり、磁極６１ｂ，６１ｃはＮ極である。

１ピース構造のマグネット５０は、フレーム１０の内周面に圧入等により固定されている。マグネット５０の固定には、接着剤などを用いてもよい。マグネット５０の複数の磁極６１の切替え部分（各磁極６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの切替え部）は、それぞれ、フレーム１０の平面部１１に位置している。すなわち、上述の磁極６１の位置と同様に説明すると、４つの磁極６１の切替え部は、０度、９０度、１８０度（−１８０度）、２７０度（−９０度）の各位置（方位）Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３にある。なお、マグネット５０は、１ピース（一体）構造ではなく、フレーム１０の４つのコーナー部１２のそれぞれに分割したマグネットを配置してもよい。

本実施の形態において、アマチュア部４の突極及びコイル５ｂと、整流子部６の整流子７とは、６組設けられている。すなわち、ＤＣモータ１は、６スロット４極着磁のものである。

図３は、ＰＴＣサーミスタの一例を示す斜視図である。

ＤＣモータ１は、ＰＴＣサーミスタ９０を有している。ＰＴＣサーミスタ９０は、単板型のものである。ＰＴＣサーミスタ９０は、単板状のコア９１の両面をそれぞれ側面電極９２で挟んで構成されている。

図４は、図１のＣ−Ｃ線における断面図である。

図４は、ＤＣモータ１の回転軸方向から見たブラケット３０部分を示す図であって、回転軸２周辺の位置関係が、図２におけるそれと同一になるように示されている。図２におけるＤＣモータ２の上面と右側面とのそれぞれが、図４においても上面と右側面とのそれぞれと一致する。図４に示されるように、ブラケット３０には、２つの給電端子２６（第１の給電端子２６ａ、第２の給電端子２６ｂ）と、２つのブラシ２５（第１のブラシ２５ａ、第２のブラシ２５ｂ）と、２つのブラシ接続部２７（第１のブラシ接続部２７ａ、第２のブラシ接続部２７ｂ）と、２つのばね２８（２８ａ，２８ｂ）と、ＰＴＣサーミスタ９０とが配置されている。本実施の形態において、ＰＴＣサーミスタ９０は、ＤＣモータ１の右側面（図４においてフレーム１０の右側となる側面）に対して略平行となる姿勢で配置されている。

各給電端子２６は、ブラケット３０に固定されている。給電端子２６の先端部は、外部のコネクタの端子などに接続される。第１の給電端子２６ａと第２の給電端子２６ｂとは、図４においてブラケット３０の上部となる部分において、互いの先端部同士が向き合うように配置されている。第１の給電端子２６ａは、４つのコーナー部１２のうち磁極６１ａに対応する部分の近傍に設けられている。第２の給電端子２６ｂは、第１の給電端子２６ａの近傍のコーナー部に隣り合う、磁極６１ｄに対応するコーナー部１２の近傍に設けられている。第１の給電端子２６ａと第２の給電端子２６ｂとは、回転軸２に垂直な断面において、回転軸２を通りフレーム１０の上側の平面部１１に垂直な直線について互いに対称となるように配置されている。

第１の給電端子２６ａは、ＰＴＣサーミスタ９０のうちフレーム１０側の側面電極９２（図３参照）に接続されている。ＰＴＣサーミスタ９０のうち整流子７側の側面電極９２には、他端が第１のブラシ２５ａに接続された第１のブラシ接続部２７ａが接続されている。すなわち、ＰＴＣサーミスタ９０は、第１の給電端子２６ａと第１のブラシ２５ａとの間の給電経路内に配置されている。これにより、第１のブラシ２５ａと第１の給電端子２６ａとは通電可能となっている。

他方、第２の給電端子２６ｂは、第２のブラシ接続部２７ｂを介して、第２のブラシ２５ｂに接続されている。これにより、第２のブラシ２５ｂと第２の給電端子２６ｂとは通電可能となっている。

ブラシ２５ａ，２５ｂは、カーボンブラシである。ブラシ２５ａ，２５ｂは、それぞれ、ばね２８ａ，２８ｂにより整流子７に向けて付勢されている。これにより、ブラシ２５ａ，２５ｂの先端部が整流子７に接触した状態が確実に保たれる。なお、ブラシ２５ａ，２５ｂはカーボンブラシに限られず、例えば、金属製のブラシであってもよい。

第１のブラシ２５ａと第２のブラシ２５ｂとは、回転軸２を軸として９０度の角度で配置されている。本実施の形態では、上述の磁極６１の位置関係と同様に説明すると、第１のブラシ２５ａは、１６５度の位置にある。また、第２のブラシ２５ｂは、２５５度（−１０５度）の位置にある。すなわち、第１のブラシ２５ａと第２のブラシ２５ｂとの中間となる位置（方位）Ｐ１は、２１０度となる。よって、第１のブラシ２５ａと第２のブラシ２５ｂとの取付中心線Ｐは、回転軸２の中心と位置Ｐ１を通る線で、取付中心線Ｐを中心として互いに線対称となる位置に配置されている。

ブラシ２５ａ，２５ｂの中間となる位置Ｐ１は、１８０度の位置にある磁極６１ｂと磁極６１ｃとの切替ポイントＣ２と同一の位置にはない。すなわち、取付中心線Ｐは、平面部１１に垂直で回転軸２を通る直線のいずれにも重ならないように設定されている。この取付中心線Ｐと、回転軸２と切替ポイントＣ２とを通る直線とは、３０度ずれている。換言すると、回転軸２に垂直な断面において、取付中心線Ｐと、回転軸２と切替ポイントＣ３とを通る直線とがなす角は、６０度である。

このように、本実施の形態では、第１のブラシ２５ａと第２のブラシ２５ｂは、図８に示して説明した従来のＤＣモータと比較して、回転軸２を中心に右回り（時計回り）に３０度分だけ回転した位置に配置されている。各給電端子２６ａ，２６ｂは、従来のＤＣモータと同じ位置に配置されているため、第１の給電端子２６ａから第１のブラシ２５ａまでの距離（回転軸２に垂直な断面における直線距離であって、第１の給電端子２６ａのうち外部のコネクタの端子などに接続される先端部から、第１のブラシ２５ａのうち整流子７に接触する先端部までの距離）は長くなっており、第２の給電端子２６ｂから第２のブラシ２５ｂまでの距離（回転軸２に垂直な断面における直線距離であって、第２の給電端子２６ｂのうち外部のコネクタの端子などに接続される先端部から、第２のブラシ２５ｂのうち整流子７に接触する先端部までの距離）は短くなっている。すなわち、第１の給電端子２６ａから第１のブラシ２５ａまでの距離は、第２の給電端子２６ｂから第２のブラシ２５ｂまでの距離よりも長くなっている。

第１のブラシ２５ａと第１の給電端子２６ａまでの距離が長いことにより、磁極６１ｂに対応するコーナー部１２付近に、スペースが生まれている。そのため、ＰＴＣサーミスタ９０を設けるためのスペースが広くできる。本実施の形態では、ＤＣモータ１の右側面に平行な姿勢で、幅寸法が従来のＤＣモータに搭載可能な寸法Ｌ４（図８に示す。）よりも大きい寸法Ｌ１であるＰＴＣサーミスタ９０を搭載することができる。したがって、ＤＣモータ１が小型であっても、比較的大型なＰＴＣサーミスタ９０をＤＣモータ１に搭載することができるようになる。

なお、上述のように、磁極６１の切替ポイントＣ１とブラシの取付中心線Ｐとが６０度だけずれているため、それに合わせて、磁極６１の着磁方向や、アマチュアコア５の巻線の位置が調整されている。すなわち、磁極６１の着磁方向は、従来とは反対に設定されている。また、アマチュアコア５のコイル５ｂの配置は、従来とは異なり、１スロットシフトされている。このようにコイル５ｂを巻回することで、ブラシ２５に対する整流子７等の位置関係を適正にすることができ、従来と同一の性能を有するＤＣモータ１を得ることができる。

［変型例の説明］

次に、上述の実施の形態の変型例について説明する。

上述の実施の形態において、ブラシの取付中心線と磁極６１の切替ポイントとの位置関係すなわちフレーム１０とブラシ２５との位置関係は、上述のものに限られず、適宜設定可能である。すなわち、従来と比較してブラシ２５の位置をずらして、第１の給電端子２６ａから第１のブラシ２５ａまでの距離が、第２の給電端子２６ｂから第２のブラシ２５ｂまでの距離よりも大きくなるようにすればよい。これにより、ＤＣモータ１の１つのコーナー部１２の近傍に、ＰＴＣサーミスタを設置するための広いスペースを確保することができる。

図５は、本実施の形態の一変型例に係るＤＣモータのブラシ２５の位置について説明する図である。

図５は、上述の実施の形態における図４に対応する。上述の実施の形態と本変型例とで同一の構成のものについては、同一の符号が付されている。

本変型例では、第１のブラシ２５ａと第２のブラシ２５ｂとの中間となる位置（方位）Ｐ２は、磁極６１の切替ポイントＣ２に対して、時計回りに４５度ずれている。すなわち、図５を参照して、第１のブラシ２５ａは、１８０度の位置にあり、第２のブラシ２５ｂは、２７０度の位置にある。回転軸２に垂直な断面において、ブラシ２５ａ，２５ｂの取付中心線Ｐと、回転軸２と切替ポイントＣ２とを通る直線とは、４５度ずれている。換言すると、回転軸２に垂直な断面において、取付中心線Ｐと、回転軸２と切替ポイントＣ３とを通る直線とがなす角は、４５度である。

本変形例では、各ブラシ２５が上述の実施の形態よりもさらに時計回りに回転した位置にあるため、第２のブラシ接続部２７ｂ（図４）よりも短い第２のブラシ接続部１２７ｂが用いられている。また、ＰＴＣサーミスタ９０と第１のブラシ２５ａとの間には、第１のブラシ接続部２７ａ（図４）よりも長い第１のブラシ接続部１２７ａとが配置されている。

なお、本変型例では、磁極６１の切替ポイントＣ１とブラシの取付中心線Ｐとが４５度だけずれているため、それに合わせて、整流子７と、アマチュアコア５との配置が調整されている。具体的には、図８に示されるような従来のモータと比較して、アマチュアコア５に対する整流子７の配置が１５度だけシフトされている（ずらされている。）。また、磁極６１は、従来のもの（例えば、図８に示されるモータ）と同様であり、磁極６１ａ，６１ｃがＮ極となり、磁極６１ｂ，６１ｄがＳ極となっている。これにより、ブラシ２５と、コイル５ｂと、磁極６１との位置関係が適正になり、従来と同一の性能を有するＤＣモータ１を得ることができる。

このように各ブラシ２５が配置されていることにより、図５において整流子７の右側に、上述の実施の形態よりもさらに広いスペースを確保することができ、従来と比較してさらに大きな寸法のＰＴＣサーミスタ９０を用いつつ、ＤＣモータ１を小型化することができる。

［第２の実施の形態］

第２の実施の形態におけるＤＣモータの基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第２の実施の形態においては、給電端子の形状が第１の実施の形態とは異なる。

第２の実施の形態において、ＤＣモータ１は、第１の実施の形態における給電端子２６とは形状が異なる給電端子２２６（第１の給電端子２２６ａ、第２の給電端子２２６ｂ）を有している。以下、第１の実施の形態のＤＣモータ１と同一の態様で形成されている部分については、第１の実施の形態と同一の符号を付して説明する。

図６は、第２の実施の形態に係るＤＣモータ１のブラシ２５及び給電端子２２６の位置について説明する図である。

図６は、上述の図４に対応する。図６に示されるように、第２の実施の形態において、２つの給電端子２２６は、それぞれ、外側から這い回すようにして、フレーム１０の内壁に沿うように配置されている。すなわち、第１の給電端子２２６ａは、第１のブラシ２５ａ側の部分から、フレーム１０の右側面の内面とフレーム１０の右側面と上面との間のコーナー部１２（磁極６１ａに対応するコーナー部１２）の内面とに沿うようにして上方に伸び、先端部においてフレーム１０の上面近傍から下方に折れ曲がった形状を有している。また、第２の給電端子２２６ｂは、第２のブラシ２５ｂ側の部分から、フレーム１０の左側面の内面とフレーム１０の左側面と上面との間のコーナー部１２（磁極６１ｄに対応するコーナー部１２）の内面とに沿うようにして上方に伸び、先端部においてフレーム１０の上面近傍から下方に折れ曲がった形状を有している。これにより、給電端子２２６ａの先端部と給電端子２２６ｂの先端部とは、上述の給電端子２６ａ及び給電端子２６ｂと同様の所定の位置で、互いに向き合うように配置されている。

ブラシ２５の位置は、上述の第１の実施の形態と同様である。すなわち、回転軸２に垂直な断面において、ブラシ２５ａ，２５ｂの取付中心線Ｐは、磁極６１の切替ポイントＣ２と回転軸２とを通る直線と３０度の角度をなす。

このように、第２の実施の形態においては、第１の給電端子２２６ａがフレーム１０の内壁に沿うように形成されている。したがって、上述の第１の実施の形態と比較して、フレーム１０の上面と右側面との間のコーナー部１２（磁極６１ａに対応するコーナー部１２）の内側に広いスペースを確保することができる。第１の実施の形態よりもさらに広いスペースをＤＣモータ１の内部に確保することができるので、図６に示されるように、ＰＴＣサーミスタ９０の幅寸法Ｌ１よりも長い幅寸法Ｌ２を有する、より大型のＰＴＣサーミスタ２９０を搭載することができる。換言すると、大型のＰＴＣサーミスタ２９０を、磁極６１ａに対応するコーナー部１２に近接するようにして配置することができる。

なお、本実施の形態において、ブラシ２５の位置は、図５に示されるような、上述の第１の実施の形態の変型例と同様であってもよい。すなわち、ブラシの取付中心線Ｐが、磁極６１の切替ポイントＣ１から４５度ずれるようにしてもよい。この場合、ＤＣモータ１の内部により広いスペースを確保することができる。

［第３の実施の形態］

第３の実施の形態におけるＤＣモータの基本的な構成は、第２の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第３の実施の形態においては、ブラシと磁極との位置関係が、第２の実施の形態とは異なる。以下、上述の実施の形態のＤＣモータ１と同一の態様で形成されている部分については、上述の実施の形態と同一の符号を付して説明する。

図７は、第３の実施の形態に係るＤＣモータ１のブラシ２５の位置について説明する図である。

図７に示されるように、ＤＣモータ１は、フレーム１０の内面に沿うように配置された給電端子３２６（第１の給電端子３２６ａ、第２の給電端子３２６ｂ）を有している。第２の給電端子３２６ｂは、第２の給電端子２２６ｂと略同様に形成されている。第１の給電端子３２６ａの形状は、後述のようにＰＴＣサーミスタ３９０が配置されていることにより、第１の給電端子２２６ａとは若干異なっている。

第３の実施の形態において、ブラシ２５は、第１のブラシ２５ａと第２のブラシ２５ｂとの中間となる位置（方位）Ｐ３が磁極６１の切替ポイントＣ２と同一の位置（１８０度の位置）となるように、配置されている。すなわち、第１のブラシ２５ａは、１３５度の位置にあり、第２のブラシ２５ｂは、２２５度の位置にある。ブラシ２５の取付中心線は、磁極６１の切替ポイントＣ２と回転軸２とを結ぶ直線と重なっている。第２のブラシ２５ｂは、第２のブラシ接続部３２７ｂを介して、第２の給電端子３２６ｂに接続されている。第１のブラシ２５ａは、第１のブラシ接続部３２７ａ及びＰＴＣサーミスタ３９０を介して、第１の給電端子３２６ｂに接続されている。

第１の給電端子３２６ａは、フレーム１０の内面に沿うように形成されている。したがって、上述の第１の実施の形態と比較して、フレーム１０の上面と右側面との間のコーナー部１２（磁極６１ａに対応するコーナー部１２）の内側に広いスペースを確保することができる。ＰＴＣサーミスタ３９０は、このように広がっているスペースを利用して、磁極６１ａに対応するコーナー部１２に近接するようにして、ＤＣモータ１の右側面に対して若干傾斜した角度で配置されている。

第３の実施の形態においては、ブラシ２５が図８に示されるような従来のＤＣモータと同一の位置に配置されているが、フレーム１０の上面と右側面との間のコーナー部１２の内側に確保できた広いスペースを利用することで、従来のＤＣモータと比較して幅寸法Ｌ３が大きなＰＴＣサーミスタ３９０を搭載することができる。したがって、大きなＰＴＣサーミスタ３９０を用いつつ、小型化が可能なＤＣモータ１を提供することができる。

［その他］

上述の実施の形態において、ＤＣモータは、６スロット４極着磁のものであるが、これに限られるものではない。例えば、ＤＣモータは、１０スロット４極着磁の角形のものであってもよい。このとき、ブラシが標準的な配置と比較して回転軸を中心に回転した位置に配置されていることにより、磁極の着磁方向やコイルの巻き配置、及び整流子とアマチュアコアと位置関係などを適宜設定するようにすればよい。ブラシを標準的な配置からずらして、磁極の切替ポイントと整流子の切替ポイントとをずらすことにより、ＰＴＣサーミスタを配置するためのスペースを確保することができる。したがって、ＤＣモータの小型化を進めつつ、比較的大型のＰＴＣサーミスタを配置することができる。

上述の第２の実施の形態や第３の実施の形態において、第２の給電端子は、必ずしも、フレーム１０の内面に沿うように形成されていなくてもよい。例えば、第２の給電端子は、第１の実施の形態と同様に形成されていてもよい。

ＤＣモータのフレームの形状は、上述の実施の形態のものに限られない。すなわち、フレームは、回転軸に垂直な断面において略四角形状を構成する４つの略平坦部と、４つの略平坦部のうち互いに隣り合うもの同士を接続する４つのコーナー部とを内周面に有しているものであればよい。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ＤＣモータ
２ 回転軸
５ａ コイル
７ 整流子
１０ フレーム
１１ 略平坦部
１２ コーナー部
２５ａ 第１のブラシ
２５ｂ 第２のブラシ
２６ａ，２２６ａ，３２６ａ 第１の給電端子
２６ｂ，２２６ｂ，３２６ｂ 第２の給電端子
２７（２７ａ，２７ｂ），１２７（１２７ａ，１２７ｂ），２２７（２２７ａ，２２７ｂ），３２７（３２７ａ，３２７ｂ） ブラシ接続部
３０ ブラケット
４０ プレート
５０ マグネット
６１（６１ａ〜６１ｄ） 磁極
９０，２９０，３９０ ＰＴＣサーミスタ

Claims (5)

1. コイルが巻回されたアマチュアコアと、
   前記アマチュアコア及び前記コイルに接続された整流子が取り付けられた回転軸と、
   前記回転軸に垂直な断面において略四角形状を構成する４つの略平坦部及び前記４つの略平坦部のうち互いに隣り合うもの同士を接続する４つのコーナー部を内周面に有し、前記回転軸を軸支するフレームと、
   それぞれ前記フレームの内周面側から前記整流子に向けて伸び、前記整流子に接触する第１のブラシ及び第２のブラシと、
   前記第１のブラシに通電可能に配置された第１の給電端子と、
   前記第２のブラシに通電可能に配置された第２の給電端子と、
   前記フレームの前記回転軸方向の一方の端部に配置されており、前記第１の給電端子及び前記第２の給電端子が固定されたブラケットと、
   前記第１の給電端子と前記第１のブラシとの間の給電経路内に配置されたＰＴＣサーミスタとを有し、
   前記ＰＴＣサーミスタと前記第１のブラシとが、ブラシ接続部を介して接続されており、
   前記ブラシ接続部は、前記ブラケットの前記回転軸方向において前記コイルに近い側に位置しており、
   前記第１の給電端子から前記第１のブラシまでの距離が前記第２の給電端子から前記第２のブラシまでの距離よりも長くなっており、
   前記第１のブラシと前記第２のブラシとは、前記回転軸に垂直な断面において前記回転軸を通る取付中心線を中心として互いに線対称となる位置に配置されており、
   前記取付中心線は、前記回転軸に垂直な断面において、前記回転軸を通り前記略平坦部に垂直な直線のいずれにも重ならないように設定されている、ＤＣモータ。
2. 前記回転軸に垂直な断面において、前記回転軸を通り前記略平坦部に垂直な直線のうち一つと、前記取付中心線とがなす角は、６０度である、請求項１に記載のＤＣモータ。
3. 前記回転軸に垂直な断面において、前記回転軸を通り前記略平坦部に垂直な直線のうち一つと、前記取付中心線とがなす角は、４５度である、請求項１に記載のＤＣモータ。
4. 前記第１の給電端子と前記第２の給電端子とは、前記４つのコーナー部のうち一つのコーナー部の近傍とそのコーナー部に隣り合うコーナー部の近傍とにそれぞれ配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のＤＣモータ。
5. 前記第１の給電端子は、前記４つのコーナー部のうち前記第１の給電端子の近傍にあるコーナー部に沿うような形状に形成されており、
   前記ＰＴＣサーミスタは、前記第１の給電端子の近傍にあるコーナー部に近接するように配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のＤＣモータ。

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