回転電機
【課題】構成の一部に電気的な異常が生じても駆動の継続が可能な小型の回転電機を提供する。
【解決手段】ステータ１５は、ケース２０に収容されている。回転軸１６は、ケース２０に回転可能に支持されている。ロータ１７は、ステータ１５に対し相対回転可能となるよう回転軸１６に一体に設けられている。第１巻線３１および第２巻線３２は、ロータ１７に設けられ、それぞれ電気的に分離している。整流子４は、電気的に分離した第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続される第１整流子片群４１および第２整流子片群４２を有し、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２、および、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、整流子４が回転するとき第１整流子片群４１および第２整流子片群４２のそれぞれに１対１の関係で摺接可能である。
【解決手段】ステータ１５は、ケース２０に収容されている。回転軸１６は、ケース２０に回転可能に支持されている。ロータ１７は、ステータ１５に対し相対回転可能となるよう回転軸１６に一体に設けられている。第１巻線３１および第２巻線３２は、ロータ１７に設けられ、それぞれ電気的に分離している。整流子４は、電気的に分離した第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続される第１整流子片群４１および第２整流子片群４２を有し、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２、および、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、整流子４が回転するとき第１整流子片群４１および第２整流子片群４２のそれぞれに１対１の関係で摺接可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関し、特にブラシ付きの直流式回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通常の巻線、整流子、ブラシを第１の系統とし、当該第１の系統とは電気的に分離した別の巻線、整流子、ブラシを第２の系統として備えた回転電機が知られている。例えば特許文献１に記載された回転電機は、２つの系統を備えることで冗長系を構成し、２つの系統のうちの一方に電気的な異常が生じた場合、他方の系統に通電することで回転電機の駆動を継続する。
特許文献１の回転電機では、第１の系統の巻線および第２の系統の巻線のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続する２つの整流子を、ロータに対し回転軸の軸方向の両側に分離して設け、それぞれの整流子にブラシを摺接させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の回転電機では、ロータの軸方向の両側に整流子およびブラシを配置する構成のため、整流子およびブラシを配置するためのスペースが回転軸の軸方向の２箇所（ロータの両側）に必要となる。そのため、回転電機の軸方向の体格が増大し、搭載性が悪化するという問題がある。また、この回転電機では、少なくとも２つの整流子を必要とするため、部材コストおよび組付コスト等の製造コストが増大するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成の一部に電気的な異常が生じても駆動の継続が可能な小型の回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ケースとステータと回転軸とロータと複数の巻線と整流子と複数のブラシ群とを備えている。ステータは、ケースに収容されている。ここで、ステータは、ケースに対し回転不能に設けられている。回転軸は、ケースに回転可能に支持されている。ロータは、ステータに対し相対回転可能となるよう回転軸に一体に設けられている。複数の巻線は、ロータに設けられ、それぞれ電気的に分離している。整流子は、電気的に分離した複数の巻線のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続される複数の整流子片群を有し、ロータに対し回転軸の軸方向の一方側に設けられている。複数のブラシ群は、ケースに収容され、整流子が回転するとき複数の整流子片群のそれぞれに１対１の関係で摺接可能である。
上述のように、本発明では、１つの巻線、１つの整流子片群および１つのブラシ群の組で１つの系統を構成している。そして、これらの組を複数備えることで冗長系を構成している。これにより、１つの系統に異常が生じても、他の系統によって代替機能を果たすことができる。そのため、例えば１つの系統の巻線等に断線等の電気的な異常が生じても、他の系統に通電することにより回転電機の駆動を継続することができる。
【０００７】
本発明では、整流子は、ロータに対し回転軸の軸方向の一方側のみに設けられている。すなわち、整流子およびブラシ群を配置するために必要なスペースは、回転軸の軸方向の１箇所（ロータの片側）のみである。これにより、整流子およびブラシの組がロータに対し回転軸の軸方向の両側に設けられる従来の回転電機と比べ、回転電機の軸方向の体格を小さくすることができる。したがって、回転電機の搭載性を損なうことなく、駆動に関する信頼性を向上することができる。
また、整流子を回転軸の軸方向の１箇所に設ける構成のため、複数の巻線のそれぞれに接続する複数の整流子片群を１つの整流子に設けることができる。この場合、整流子に関する部材点数を低減でき、部材コストおよび組付コスト等の製造コストを低減することができる。
【０００８】
請求項２、３、４に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成をより具体的に例示するものである。
請求項２に記載の発明では、整流子は、中実円筒状に形成されている。複数のブラシ群は、整流子の外壁に露出する整流子片群に摺接可能な第１ブラシ群、および、整流子の軸方向の端面に露出する整流子片群に摺接可能な第２ブラシ群からなる。すなわち、第１ブラシ群は、回転軸の軸に対し垂直な方向から整流子に当接する。また、第２ブラシ群は、回転軸の軸方向から整流子に当接する。この構成では、複数の整流子片群を１つの整流子に設けることで、整流子に関する部材点数を低減することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、整流子は、中空円筒状に形成されている。複数のブラシ群は、整流子の外壁に露出する整流子片群に摺接可能な第１ブラシ群、および、整流子の内壁に露出する整流子片群に摺接可能な第２ブラシ群からなる。すなわち、第１ブラシ群および第２ブラシ群は、回転軸の軸に対し垂直な方向から整流子に当接する。この構成では、複数の整流子片群を１つの整流子に設けることで、整流子に関する部材点数を低減することができる。また、本発明では、請求項２に記載の発明と比べ、第２ブラシ群が整流子の内側に配置される分、回転電機の軸方向の体格をさらに小さくすることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、巻線は、２つ設けられている。整流子片群は、２つの巻線のそれぞれに１対１の関係で接続するよう２つ設けられている。整流子は、２つの整流子片群の一方を有する第１整流子、および、２つの整流子片群の他方を有する第２整流子からなる。本発明では、第１整流子および第２整流子は、回転軸の軸方向に並ぶようにして設けられている。このように、本発明では、整流子が第１整流子と第２整流子とに分離して設けられているため請求項２および３に記載の発明と比べ整流子に関する部材点数は増大するものの、第１整流子および第２整流子を配置するために必要なスペースは回転軸の軸方向の１箇所（ロータの片側）のみのため、回転電機の軸方向の体格の増大を抑えることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明の構成をさらに具体的に例示するものである。請求項５に記載の発明では、第１整流子は、第２整流子よりもロータ側に設けられている。そして、第１整流子は、第２整流子の整流子片群と巻線とを電気的に接続する導線が通る導線通路を有している。これにより、第２整流子の整流子片群と巻線とを接続する導線の取り回しを容易にすることができるとともに、当該導線とブラシ群とが接触するのを防ぐことができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、複数のブラシ群は、ケースの内壁に当接するよう設けられることでケースによって支持されている。そのため、ブラシを支持するための支持部材を別途設ける必要がない。よって、部材点数および部材コストを低減することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、軸が回転軸の軸と略一致するよう第２ブラシ群の内側に設けられ、整流子の内壁に露出する整流子片群に第２ブラシ群を押し付け可能な円形、半円形または渦巻き状のばねをさらに備えている。これにより、例えば第２ブラシ群を支持するとともに整流子片群に押し付けるための支持部を、別部材としてケースの内壁に設けたり、ケースの内壁に形成したりする必要がない。よって、回転電機の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による回転電機を示す図であって、（Ａ）は全体を示す断面図、（Ｂ）は整流子近傍を示す断面図。
【図２】本発明の第２実施形態による回転電機を示す図であって、（Ａ）は全体を示す断面図、（Ｂ）は整流子近傍を示す断面図。
【図３】本発明の第３実施形態による回転電機を示す断面図。
【図４】本発明の第１参考例による回転電機を示す断面図。
【図５】本発明の第２参考例による回転電機を示す断面図。
【図６】（Ａ）は本発明の他の実施形態による回転電機の整流子およびブラシ群を回転軸の軸方向から見た図、（Ｂ）は本発明のさらに別の他の実施形態による回転電機の整流子およびブラシ群を回転軸の軸方向から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の部材または部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
【００１６】
本発明の第１実施形態による回転電機およびその一部を図１に示す。回転電機１は、直流の電流を供給されることにより駆動するＤＣモータである。回転電機１は、例えば車両に搭載され、車両の運転者による操舵を補助する電動パワーステアリング装置のモータとして用いられる。
【００１７】
回転電機１は、ケース２０、ステータ１５、回転軸１６、ロータ１７、巻線３、整流子４、および、第１ブラシ５１、５２、および、第２ブラシ６１、６２等を備えている。
ケース２０は、例えば金属により形成されている。ケース２０は、筒部２１、当該筒部２１の両端を塞ぐ板部２２、２３を有している。板部２２、２３には、それぞれの中央に板部２２、２３を板厚方向に貫く穴部２４、２５が形成されている。
【００１８】
ステータ１５は、略円筒状に形成され、外壁がケース２０の筒部２１の内壁に嵌合固定されるよう筒部２１の板部２２側に設けられている。これにより、ステータ１５は、ケース２０に対し回転不能である。ステータ１５の内壁には、周方向に交互に異なる磁極が形成されている。
【００１９】
回転軸１６は、例えば金属により棒状に形成されている。回転軸１６は、一方の端部が板部２２の穴部２４に軸受けされ、他方の端部が板部２３の穴部２５に軸受けされている。これにより、回転軸１６は、ケース２０によって回転可能に支持されている。
ロータ１７は、例えば積層鉄心により略円筒状に形成されている。ロータ１７は、ステータ１５の内側においてステータ１５に対し相対回転可能となるよう回転軸１６に一体に設けられている。つまり、ロータ１７は、回転軸１６を経由してケース２０によって回転可能に支持されている。ロータ１７は、回転軸１６と同軸に設けられている。
【００２０】
本実施形態では、巻線３は、第１巻線３１および第２巻線３２からなる。第１巻線３１および第２巻線３２は、それぞれロータ１７に巻回されている。第１巻線３１と第２巻線３２とは、電気的に分離されている。なお、図１（Ａ）は、第１巻線３１および第２巻線３２の実際の巻回しの状態を示すものではなく、便宜上概念的に第１巻線３１および第２巻線３２の配置について示すものである。
【００２１】
整流子４は、本体４０、第１整流子片群４１および第２整流子片群４２等を有している。本体４０は、例えば樹脂により軸方向に短い中実円筒状、すなわち略円板状に形成されている。本体４０は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。本体４０は、回転軸１６のロータ１７から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に、回転軸１６と同軸に固定されている。よって、本体４０は、回転軸１６およびロータ１７とともに回転する。
【００２２】
第１整流子片群４１は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片４１１からなる。また、第２整流子片群４２は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片４２１からなる。金属片４１１および金属片４２１は、インサート成形により本体４０に設けられている。第１整流子片群４１を構成する複数の金属片４１１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一方の面が本体４０の外壁に露出するよう本体４０の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。第２整流子片群４２を構成する複数の金属片４２１は、それぞれ、略Ｌ字状に形成され、一端側が本体４０の板部２３側の端面に露出するよう、他端側が本体４０のロータ１７側に露出するよう本体４０の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。
【００２３】
図１（Ａ）に示すように、第１整流子片群４１を構成する１つの金属片４１１と第１巻線３１の一端とは、導線１１によって電気的に接続されている。また、第１整流子片群４１を構成する別の金属片４１１と第１巻線３１の他端とは、導線１２によって電気的に接続されている。本体４０の周方向に複数設けられる金属片４１１には、導線１１と導線１２とが交互に接続されている。本体４０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体４０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片４１１には、それぞれ導線１１、導線１２が接続されている。図１（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、前記２つの金属片４１１に接続する導線１１、導線１２以外の導線１１、導線１２については、図示を省略している。
【００２４】
また、第２整流子片群４２を構成する１つの金属片４２１と第２巻線３２の一端とは、導線１３によって電気的に接続されている。また、第２整流子片群４２を構成する別の金属片４２１と第２巻線３２の他端とは、導線１４によって電気的に接続されている。本体４０の周方向に複数設けられる金属片４２１には、導線１３と導線１４とが交互に接続されている。本体４０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体４０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片４２１には、それぞれ導線１３、導線１４が接続されている。図１（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、前記２つの金属片４２１に接続する導線１３、導線１４以外の導線１３、導線１４については、図示を省略している。
このように、第１整流子片群４１および第２整流子片群４２は、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続されている。
【００２５】
第１ブラシ５１と第１ブラシ５２とは、特許請求の範囲における「第１ブラシ群」を構成している。また、第２ブラシ６１と第２ブラシ６２とは、特許請求の範囲における「第２ブラシ群」を構成している。
本実施形態では、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１と第１ブラシ５２とは、本体４０の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体４０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。第１ブラシ５１、５２は、それぞれブラシ片５３、ブラシホルダ５４、付勢部材５５および電力線５６等を有している。ブラシ片５３は、例えばカーボンや金属を混合した金属カーボン、あるいは、潤滑性をもつ金属等により形成されている。ブラシホルダ５４は、例えば樹脂により略直方体状に形成されている。ブラシホルダ５４は、所定の面からブラシ片５３の一部が露出するようにしてブラシ片５３を保持している。ここで、ブラシホルダ５４は、整流子４の本体４０の外壁に露出する第１整流子片群４１にブラシ片５３が当接可能なよう設けられている。
【００２６】
付勢部材５５は、例えばコイルばねであり、一端がブラシホルダ５４のブラシ片５３が露出する面とは反対側の面に当接および固定され、他端がケース２０の筒部２１の内壁に当接および固定されるようにして設けられている。これにより、第１ブラシ５１、５２は、ケース２０によって支持されている。また、付勢部材５５は、ブラシホルダ５４を本体４０の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。そのため、ブラシ片５３と第１整流子片群４１とは、所定の圧力で当接することとなる。
【００２７】
電力線５６は、一端がブラシ片５３に電気的に接続するよう設けられている。電力線５６の他端は、図示しない電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）に電気的に接続される。ＥＣＵは、演算装置としてのＣＰＵ、記憶装置としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、および、その他制御回路等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵは、各種センサからの情報に基づき、車両に搭載された種々の装置類および機器類の作動を制御する。
【００２８】
第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、それぞれブラシ片６３、ブラシホルダ６４、付勢部材６５および電力線６６等を有している。ブラシ片６３は、例えばカーボンや金属を混合した金属カーボン、あるいは、潤滑性をもつ金属等により形成されている。ブラシホルダ６４は、例えば樹脂により略直方体状に形成されている。ブラシホルダ６４は、所定の面からブラシ片６３の一部が露出するようにしてブラシ片６３を保持している。ここで、ブラシホルダ６４は、整流子４の本体４０の板部２３側の端面に露出する第２整流子片群４２にブラシ片６３が当接可能なよう設けられている。
【００２９】
付勢部材６５は、例えばコイルばねであり、一端がブラシホルダ６４のブラシ片６３が露出する面とは反対側の面に当接および固定され、他端がケース２０の板部２３に当接および固定されるようにして設けられている。これにより、第２ブラシ６１、６２は、ケース２０によって支持されている。また、付勢部材６５は、ブラシホルダ６４を本体４０の板部２３側の端面に対し押し付けるようにして付勢している。そのため、ブラシ片６３と第２整流子片群４２とは、所定の圧力で当接することとなる。
電力線６６は、一端がブラシ片６３に電気的に接続するよう設けられている。電力線６６の他端は、ＥＣＵに電気的に接続される。
このように、第１ブラシ５１、５２からなる第１ブラシ群、および、第２ブラシ６１、６２からなる第２ブラシ群は、第１整流子片群４１および第２整流子片群４２のそれぞれに１対１の関係で当接可能である。
【００３０】
ＥＣＵは、電力線５６および電力線６６を経由して回転電機１に供給する電力を制御する。これにより、ＥＣＵは、回転電機１の作動を制御可能である。
次に、本実施形態による回転電機１の作動について説明する。
ＥＣＵが、第１ブラシ５１の電力線５６に電力を供給すると、ブラシ片５３、第１整流子片群４１の金属片４１１、導線１１、第１巻線３１、導線１２、第１整流子片群４１の金属片４１１、第１ブラシ５２のブラシ片５３、および、電力線５６に電流が流れる。これにより、ロータ１７の周方向には、異なる極の磁極が交互に生じることとなる。その結果、ロータ１７の磁極とステータ１５の磁石の磁極との間で斥力および引力が生じ、ロータ１７が所定方向に所定角度回転する。
【００３１】
ロータ１７とともに整流子４が回転すると、第１ブラシ５１、５２のブラシ片５３は、直前に当接していた金属片４１１の隣の金属片４１１に当接することとなる。これにより、ロータ１７に生じる磁極の極が反転し、ロータ１７の磁極とステータ１５の磁石の磁極との間で斥力および引力が生じ、ロータ１７が所定方向に所定角度さらに回転する。
【００３２】
第１ブラシ５１の電力線５６に電力を供給するのと同時に、第２ブラシ６１の電力線６６に電力を供給すると、ブラシ片６３、第２整流子片群４２の金属片４２１、導線１３、第２巻線３２、導線１４、第２整流子片群４２の金属片４２１、第２ブラシ６２のブラシ片６３、および、電力線６６に電流が流れる。これにより、ロータ１７の周方向には、異なる極の磁極が交互に生じることとなる。その結果、ロータ１７の磁極とステータ１５の磁石の磁極との間で斥力および引力が生じ、ロータ１７が所定方向に所定角度回転する。
【００３３】
ロータ１７とともに整流子４が回転すると、第２ブラシ６１、６２のブラシ片６３は、直前に当接していた金属片４２１の隣の金属片４２１に当接することとなる。これにより、ロータ１７に生じる磁極の極が反転し、ロータ１７の磁極とステータ１５の磁石の磁極との間で斥力および引力が生じ、ロータ１７が所定方向に所定角度さらに回転する。
【００３４】
このように、第１ブラシ５１、５２のブラシ片５３が周方向の別の金属片４１１に連続的に当接（摺接）し、かつ、第２ブラシ６１、６２のブラシ片６３が周方向の別の金属片４２１に連続的に当接（摺接）することによって、ロータ１７に生じる磁極が反転を繰り返すことにより、ロータ１７および回転軸１６が回転し続ける。これにより、回転軸１６からトルクが出力される。当該トルクは、電動パワーステアリング装置の駆動源として用いられる。なお、本実施形態では、回転電機１の通常駆動時、第１巻線３１と第２巻線３２とに、それぞれ同程度の割合の電力を供給する。
【００３５】
本実施形態では、第１巻線３１、導線１１、１２、第１整流子片群４１、第１ブラシ５１、５２により、第１の系統を構成している。また、第２巻線３２、導線１３、１４、第２整流子片群４２、第２ブラシ６１、６２により、第１の系統とは電気的に分離した別の系統である第２の系統を構成している。第１の系統と第２の系統とは、電力の供給系統が異なる。例えば、ＥＣＵは、系統毎に電力変換部を有し、当該電力変換部でバッテリからの電力を回転電機１駆動用の電力に変換し第１巻線３１および第２巻線３２に供給する。そのため、第１系統の第１巻線３１、導線１１、１２、第１整流子片群４１、第１ブラシ５１、５２、電力変換部のいずれかに断線あるいは接触不良等の電気的な異常が生じても、第２系統に通電することにより回転電機１の駆動を継続することができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、１つの巻線（第１巻線３１または第２巻線）、１つの整流子片群（第１整流子片群４１または第２整流子片群４２）および１つのブラシ群（「第１ブラシ５１、５２」または「第２ブラシ６１、６２」）の組で１つの系統を構成している。そして、これらの組を２つ備えることで冗長系を構成している。これにより、１つの系統に異常が生じても、他の系統によって代替機能を果たすことができる。そのため、例えば１つの系統の巻線等に断線等の電気的な異常が生じても、他の系統に通電することにより回転電機１の駆動を継続することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、整流子４は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側のみに設けられている。すなわち、整流子４およびブラシ５を配置するために必要なスペースは、回転軸１６の軸方向の１箇所（ロータ１７の片側）のみである。これにより、整流子およびブラシの組がロータに対し回転軸の軸方向の両側に設けられる従来の回転電機と比べ、回転電機１の軸方向の体格を小さくすることができる。したがって、回転電機１の車両への搭載性を損なうことなく、駆動に関する信頼性を向上することができる。
【００３８】
また、整流子４を回転軸１６の軸方向の１箇所に設ける構成のため、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに接続する第１整流子片群４１および第２整流子片群４２を１つの整流子４に設けることができる。そのため、整流子に関する部材点数を低減でき、部材コストおよび組付コスト等の製造コストを低減することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、整流子４の本体４０は、中実円筒状に形成されている。第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、整流子４の本体４０の外壁に露出する第１整流子片群４１に摺接可能である。また、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、整流子４の本体４０の軸方向の端面に露出する第２整流子片群４２に摺接可能である。すなわち、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、回転軸１６の軸に対し垂直な方向から整流子４の本体４０に当接する。また、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、回転軸１６の軸方向から整流子４の本体４０に当接する。この構成では、複数の整流子片群（第１整流子片群４１および第２整流子片群４２）を１つの整流子４に設けることで、整流子に関する部材点数を低減することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、第１ブラシ５１、５２、第２ブラシ６１、６２は、ケース２０の内壁に当接するよう設けられることでケース２０によって支持されている。そのため、ブラシ５を支持するための支持部材を別途設ける必要がない。よって、部材点数および部材コストを低減することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転電機について、図２に基づき説明する。第２実施形態は、整流子の本体および整流子片群の構成、ならびに、第２ブラシの配置等が第１実施形態と異なる。
【００４２】
第２実施形態では、整流子７は、本体７０、第１整流子片群７１および第２整流子片群７２等を有している。本体７０は、本実施形態では、例えば樹脂により軸方向に短い有底筒状に形成されている。本体７０は、筒部７３、および、当該筒部７３のロータ１７側の端部を塞ぐ底部７４を有している。本体７０は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。本体７０は、回転軸１６のロータ１７から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に、底部７４が回転軸１６と同軸に固定されている。よって、本体７０は、回転軸１６およびロータ１７とともに回転する。
【００４３】
第１整流子片群７１は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片７１１からなる。また、第２整流子片群７２は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片７２１からなる。金属片７１１および金属片７２１は、インサート成形により本体７０に設けられている。第１整流子片群７１を構成する複数の金属片７１１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一方の面が本体７０の筒部７３の外壁に露出するよう本体７０の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。第２整流子片群７２を構成する複数の金属片７２１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一端側の一方の面が本体７０の筒部７３の内壁に露出するよう、他端側が本体７０の底部７４のロータ１７側に露出するよう本体７０の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。
【００４４】
図２（Ａ）に示すように、第１整流子片群７１を構成する１つの金属片７１１と第１巻線３１の一端とは、導線１１によって電気的に接続されている。また、第１整流子片群７１を構成する別の金属片７２１と第１巻線３１の他端とは、導線１２によって電気的に接続されている。本体７０の周方向に複数設けられる金属片７１１には、導線１１と導線１２とが交互に接続されている。本体７０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体７０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片７１１には、それぞれ導線１１、導線１２が接続されている。図２（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、前記２つの金属片７１１に接続する導線１１、導線１２以外の導線１１、導線１２については、図示を省略している。
【００４５】
また、第２整流子片群７２を構成する１つの金属片７２１と第２巻線３２の一端とは、導線１３によって電気的に接続されている。また、第２整流子片群７２を構成する別の金属片７２１と第２巻線３２の他端とは、導線１４によって電気的に接続されている。本体７０の周方向に複数設けられる金属片７２１には、導線１３と導線１４とが交互に接続されている。本体７０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体７０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片７２１には、それぞれ導線１３、導線１４が接続されている。図２（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、前記２つの金属片７２１に接続する導線１３、導線１４以外の導線１３、導線１４については、図示を省略している。
このように、第１整流子片群７１および第２整流子片群７２は、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続されている。
【００４６】
本実施形態では、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、整流子７の本体７０の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体７０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第１ブラシ５１、５２のブラシホルダ５４は、整流子７の本体７０の外壁に露出する第１整流子片群７１にブラシ片５３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材５５は、ブラシホルダ５４を本体７０の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
【００４７】
本実施形態では、図２（Ｂ）に示すように、ケース２０の板部２３には、内壁から整流子７の本体７０の底部７４に向かって延びる支持部２６、２７が形成されている。支持部２６、２７の先端部は、筒部７３の内側の底部７４近傍に位置している。支持部２６と支持部２７とは、間に回転軸１６が位置するよう形成されている。支持部２６、２７は、第１ブラシ５１と本体７０の軸と第１ブラシ５２とを結ぶ仮想直線上に位置するよう形成されている。
【００４８】
第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、本実施形態では、付勢部材６５を有していない。第２ブラシ６１、６２それぞれのブラシホルダ６４のブラシ片６３が露出する面とは反対側の面は、支持部２６、２７に固定されている。すなわち、支持部２６、２７は、第２ブラシ６１、６２を保持している。よって、第２ブラシ６１、６２は、第１ブラシ５１と本体７０の軸と第１ブラシ５２とを結ぶ仮想直線上に位置するよう設けられている。ここで、第２ブラシ６１、６２のブラシ片６３は、整流子７の本体７０の筒部７３の内壁に露出する第２整流子片群７２に当接可能である。
【００４９】
このように、第２ブラシ６１、６２は、第１ブラシ５１、５２と回転軸１６の軸に対し垂直な方向に並ぶよう設けられ、回転軸１６の軸に対し垂直な方向から整流子７に当接するよう設けられている。なお、支持部２６、２７は、筒部７３側に撓むことにより、第２ブラシ６１、６２を整流子７の本体７０の筒部７３の内壁に対し押し付けるようにして付勢している。また、第１ブラシ５１、５２からなる第１ブラシ群、および、第２ブラシ６１、６２からなる第２ブラシ群は、第１整流子片群７１および第２整流子片群７２のそれぞれに１対１の関係で当接可能である。
本実施形態による回転電機の作動については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、整流子７の本体７０は、中空円筒状に形成されている。第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、整流子７の本体７０の筒部７３の外壁に露出する第１整流子片群７１に摺接可能である。第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、整流子７の本体７０の筒部７３の内壁に露出する第２整流子片群７２に摺接可能である。すなわち、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２、および、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、回転軸１６の軸に対し垂直な方向から整流子７の本体７０に当接する。この構成では、複数の整流子片群（第１整流子片群７１および第２整流子片群７２）を１つの整流子７に設けることで、整流子に関する部材点数を低減することができる。また、第２実施形態では、第１実施形態と比べ、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２が整流子７（本体７０の筒部７３）の内側に配置される分、回転電機の軸方向の体格をさらに小さくすることができる。
【００５１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による回転電機について、図３に基づき説明する。第３実施形態は、整流子の構成等が第１実施形態と異なる。
【００５２】
第３実施形態では、整流子８は、第１整流子８１および第２整流子８２からなる。
第１整流子８１は、本体８３および第１整流子片群８４を有している。本体８３は、例えば樹脂により略円板状に形成されている。本体８３は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。本体８３は、回転軸１６のロータ１７から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に、回転軸１６と同軸に固定されている。よって、本体８３は、回転軸１６およびロータ１７とともに回転する。
【００５３】
第１整流子片群８４は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片８４１からなる。金属片８４１は、インサート成形により本体８３に設けられている。第１整流子片群８４を構成する複数の金属片８４１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一方の面が本体８３の外壁に露出するよう本体８３の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。また、第１整流子８１には、本体８３の各金属片８４１間に、径内方向へ切り欠かれるようにして切欠部８５が形成されている。このように、第１整流子８１は、本体８３に切欠部８５が形成されている点以外は、従来の一般的な整流子と同様の構成である。
【００５４】
第２整流子８２は、本体８６および第２整流子片群８７を有している。本体８６は、例えば樹脂により略円板状に形成されている。本体８６は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。本体８６は、回転軸１６の本体８３からロータ１７とは反対側へ所定の距離離れた箇所に、回転軸１６と同軸に固定されている。よって、本体８６は、回転軸１６およびロータ１７とともに回転する。このように、第２整流子８２の本体８６は、第１整流子８１に対しロータ１７とは反対側に設けられている。
【００５５】
第２整流子片群８７は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片８７１からなる。金属片８７１は、インサート成形により本体８６に設けられている。第２整流子片群８７を構成する複数の金属片８７１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一方の面が本体８６の外壁に露出するよう本体８６の周方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。このように、第２整流子８２は、従来の一般的な整流子と同様の構成である。
【００５６】
本実施形態では、回転軸１６には、ロータ９が回転軸１６と同軸に固定されている。ロータ９は、第１実施形態のロータ１７と同様、例えば積層鉄心により略円筒状に形成されている。ロータ９には、従来と同様の一般的な方法で第１巻線３１および第２巻線３２が巻回されている。
【００５７】
図３に示すように、第１整流子片群８４を構成する１つの金属片８４１と第１巻線３１の一端とは、導線１１によって電気的に接続されている。また、第１整流子片群８４を構成する別の金属片８４１と第１巻線３１の他端とは、導線１２によって電気的に接続されている。本体８３の周方向に複数設けられる金属片８４１には、導線１１と導線１２とが交互に接続されている。本体８３の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体８３の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片８４１には、それぞれ導線１１、導線１２が接続されている。図３では、図が煩雑になることを避けるため、第１整流子片群８４に接続する導線１１、導線１２のうち一部（各１本）のみ図示している。
【００５８】
また、第２整流子片群８７を構成する１つの金属片８７１と第２巻線３２の一端とは、導線１３によって電気的に接続されている。また、第２整流子片群８７を構成する別の金属片８７１と第２巻線３２の他端とは、導線１４によって電気的に接続されている。本体８６の周方向に複数設けられる金属片８７１には、導線１３と導線１４とが交互に接続されている。本体４０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体８６の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片８７１には、それぞれ導線１３、導線１４が接続されている。図３では、図が煩雑になることを避けるため、第２整流子片群８７に接続する導線１３、導線１４のうち一部（各１本）のみ図示している。
このように、第１整流子片群８４および第２整流子片群８７は、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続されている。
図３に示すように、第１整流子８１の本体８３に形成された切欠部８５には、導線１３、１４が通されている。ここで、切欠部８５は、特許請求の範囲における「導線通路」に対応している。
【００５９】
本実施形態では、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、第１整流子８１の本体８３の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体８３の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第１ブラシ５１、５２のブラシホルダ５４は、本体８３の外壁に露出する第１整流子片群８４にブラシ片５３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材５５は、ブラシホルダ５４を本体８３の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
【００６０】
第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、第２整流子８２の本体８６の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体８６の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第２ブラシ６１、６２のブラシホルダ６４は、本体８６の外壁に露出する第２整流子片群８７にブラシ片６３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材６５は、ブラシホルダ６４を本体８６の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
【００６１】
このように、第１ブラシ５１、５２からなる第１ブラシ群、および、第２ブラシ６１、６２からなる第２ブラシ群は、第１整流子片群８４および第２整流子片群８７のそれぞれに１対１の関係で当接可能である。
本実施形態による回転電機の作動については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態では、第１整流子片群８４および第２整流子片群８７は、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で接続するよう設けられている。整流子は、２つの整流子片群の一方を有する第１整流子、および、２つの整流子片群の他方を有する第２整流子からなる。本発明では、第１整流子および第２整流子は、回転軸の軸方向に並ぶようにして設けられている。整流子８は、第１整流子片群８４を有する第１整流子８１、および、第２整流子片群８７を有する第２整流子８２からなる。本実施形態では、第１整流子８１および第２整流子８２は、回転軸１６の軸方向に並ぶようにして設けられている。このように、本実施形態では、整流子８が第１整流子８１と第２整流子８２とに分離して設けられているため第１実施形態および第２実施形態と比べ整流子に関する部材点数は増大するものの、第１整流子８１および第２整流子８２を配置するために必要なスペースは回転軸１６の軸方向の１箇所（ロータ９の片側）のみのため、回転電機の軸方向の体格の増大を抑えることができる。
【００６３】
また、本実施形態では、第１整流子８１は、第２整流子８２よりもロータ９側に設けられている。そして、第１整流子８１は、第２整流子８２の第２整流子片群８７と第２巻線３２とを電気的に接続する導線１３、１４が通る切欠部８５を有している。これにより、導線１３、１４の取り回しを容易にすることができるとともに、導線１３、１４と第１ブラシ５１、５２とが接触するのを防ぐことができる。
【００６４】
また、本実施形態では、従来の一般的な整流子に対し比較的小さな変更を加えたもの（切欠部８５を形成した第１整流子８１）を用いることで実現可能である。よって、従来の回転電機の構成部品を流用できるため、回転電機の製造に関する新たな設備投資を抑えることができる。したがって、冗長系を有する小型の回転電機を製造するにあたり、製造コストを低減することができる。
【００６５】
（第１参考例）
本発明の第１参考例による回転電機について、図４に基づき説明する。第１参考例は、ロータおよび整流子の構成および配置等が第３実施形態と異なる。
【００６６】
第１参考例では、ロータ１１０は、第１ロータ１１１および第２ロータ１１２からなる。第１ロータ１１１および第２ロータ１１２のそれぞれは、第３実施形態のロータ９と同様の構成であるものの、軸方向の長さがロータ９と比べて短く形成されている。第１ロータ１１１および第２ロータ１１２は、回転軸１６の中央に、所定の間隔をおいて並ぶようにして設けられている。第１ロータ１１１および第２ロータ１１２は、回転軸１６と同軸に固定されている。第１参考例では、ステータ１５は、第１ロータ１１１および第２ロータ１１２の径外側に位置するようケース２０の筒部２１の内壁に固定されている。
【００６７】
第１ロータ１１１には、従来と同様の一般的な方法で第１巻線３１が巻回されている。また、第２ロータ１１２には、従来と同様の一般的な方法で第２巻線３２が巻回されている。
第１参考例では、第１整流子８１は、回転軸１６の第１ロータ１１１から板部２２側へ所定の距離離れた箇所に設けられている。また、第１整流子８１は、第３実施形態とは異なり、切欠部８５を有していない。
第２整流子８２は、回転軸１６の第２ロータ１１２から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に設けられている。
【００６８】
図４に示すように、第１整流子片群８４を構成する１つの金属片８４１と第１巻線３１の一端とは、導線１１によって電気的に接続されている。また、第１整流子片群８４を構成する別の金属片８４１と第１巻線３１の他端とは、導線１２によって電気的に接続されている。本体８３の周方向に複数設けられる第１整流子片群８４には、導線１１と導線１２とが交互に接続されている。本体８３の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体８３の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片８４１には、それぞれ導線１１、導線１２が接続されている。図４では、図が煩雑になることを避けるため、第１整流子片群８４に接続する導線１１、導線１２のうち一部（各１本）のみ図示している。
【００６９】
また、第２整流子片群８７を構成する１つの金属片８７１と第２巻線３２の一端とは、導線１３によって電気的に接続されている。また、第２整流子片群８７を構成する別の金属片８７１と第２巻線３２の他端とは、導線１４によって電気的に接続されている。本体８６の周方向に複数設けられる金属片８７１には、導線１３と導線１４とが交互に接続されている。本体４０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体８６の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片８７１には、それぞれ導線１３、導線１４が接続されている。図４では、図が煩雑になることを避けるため、第２整流子片群８７に接続する導線１３、導線１４のうち一部（各１本）のみ図示している。
【００７０】
第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、第３実施形態と同様、第１整流子８１の本体８３の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体８３の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第１ブラシ５１、５２のブラシホルダ５４は、本体８３の外壁に露出する第１整流子片群８４にブラシ片５３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材５５は、ブラシホルダ５４を本体８３の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
【００７１】
また、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、第３実施形態と同様、第２整流子８２の本体８６の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体８６の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第２ブラシ６１、６２のブラシホルダ６４は、本体８６の外壁に露出する第２整流子片群８７にブラシ片６３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材６５は、ブラシホルダ６４を本体８６の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
第１参考例による回転電機の作動については、第３実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００７２】
以上説明したように、第１参考例では、ロータ１１０が第１ロータ１１１と第２ロータ１１２とに分離して設けられるため第３実施形態と比べロータに関する部材点数が増大し、ロータ１１０の両側に第１整流子８１および第２整流子８２が配置されるため回転電機の軸方向の体格が増大するものの、従来の一般的な整流子およびロータを２組用いることで実現可能である。よって、従来の回転電機の構成部品を流用できるため、回転電機の製造に関する新たな設備投資をさらに抑えることができる。
【００７３】
（第２参考例）
本発明の第２参考例による回転電機について、図５に基づき説明する。第２参考例は、ロータおよび整流子の配置、ならびに、ステータの構成等が第１参考例と異なる。
【００７４】
第２参考例では、第１整流子８１および第２整流子８２は、回転軸１６の中央に、所定の間隔をおいて並ぶようにして設けられている。
第１ロータ１１１は、回転軸１６の第１整流子８１から板部２２側へ所定の距離離れた箇所に設けられている。第２ロータ１１２は、回転軸１６の第２整流子８２から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に設けられている。
【００７５】
第２参考例では、ステータ１２０は、第１ステータ１２１および第２ステータ１２２からなる。第１ステータ１２１および第２ステータ１２２のそれぞれは、第１参考例のステータ１５と同様の構成であるものの、軸方向の長さがステータ１５と比べて短く形成されている。第１ステータ１２１は、第１ロータ１１１の径外側に位置するようケース２０の筒部２１の内壁に固定されている。第２ステータ１２２は、第２ロータ１１２の径外側に位置するようケース２０の筒部２１の内壁に固定されている。
上述した点（構成）以外の構成は、第１参考例と同様である。
第２参考例による回転電機の作動については、第１参考例と同様のため、説明を省略する。
【００７６】
以上説明したように、第２参考例では、第１参考例と異なり、第１整流子８１と第２整流子８２とが回転軸１６上に並ぶようにして設けられている。そのため、第１ブラシ５１、５２と第２ブラシ６１、６２とを近づけて配置することができる。これにより、第１ブラシ５１、５２の電力線５６と第２ブラシ６１、６２の電力線６６とを近接して設けることができる。その結果、電力線５６および電力線６６をまとめることができ、例えば電力線５６および電力線６６を保持するコネクタの形成箇所を少なくすることができる。よって、第１参考例と比べ、回転電機の製造コストをより低減することができる。
【００７７】
（他の実施形態）
上述の第２実施形態では、整流子７（筒部７３）の内壁に露出する整流子片群（第２整流子片群７２）に第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）を押し付け可能な支持部２６、２７を、ケース２０の内壁に形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、図６（Ａ）に示すように、支持部２６、２７をケース２０の内壁に形成する代わりに、軸が回転軸１６の軸と略一致するよう第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）の内側に設けられ、整流子７の内壁に露出する第２整流子片群７２に第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）を押し付け可能な半円形のばね９１を備える構成としてもよい。すなわち、この構成では、第２ブラシ６１、６２の整流子７（筒部７３）の内壁への付勢は、図６（Ａ）の如く、例えば板材を半円形に形成した板ばね（ばね９１）を用い、厚さ方向を径方向として配置したばね９１の半円状の端部を内径側から第２ブラシ６１、６２に押し当て、当該ばね９１の半円からの戻り反力により行うものであってもよい。なお、ばね９１は、半円形に限らず、円形であってもよい。
【００７８】
あるいは、図６（Ｂ）に示すように、支持部２６、２７をケース２０の内壁に形成する代わりに、軸が回転軸１６の軸と略一致するよう第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）の内側に設けられ、整流子７の内壁に露出する第２整流子片群７２に第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）を押し付け可能な渦巻き状のばね９２を備える構成としてもよい。すなわち、この構成では、第２ブラシ６１、６２の整流子７（筒部７３）の内壁への付勢は、図６（Ｂ）の如く、例えば板材を渦巻き状（ぜんまい状）に巻いた板ばね（ばね９２）を用い、厚さ方向を径方向として配置したばね９２のぜんまい状の中央対向部を内径側から第２ブラシ６１、６２に押し当て、当該ばね９１のぜんまい状からの拡径戻り反力により行うものであってもよい。
図６（Ａ）および（Ｂ）に示す構成では、第２実施形態で示した支持部２６、２７をケース２０の内壁に形成する必要がない。よって、回転電機の製造コストを低減することができる。なお、ばね９１、および、ばね９２は、軸が回転軸１６の軸に対し傾くようにして設けられていてもよい。あるいは、ばね９１、および、ばね９２は、軸が回転軸１６の軸に対し略平行で、かつ、互いに交わらない状態で設けられていてもよい。
【００７９】
上述の実施形態では、電気的に分離した２つの巻線、２つの整流子片群、２つのブラシ群によって２つの系統を構成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、整流子およびブラシ群がロータに対し回転軸の軸方向の一方側に設けられるのであれば、電気的に分離した３つ以上の巻線、３つ以上の整流子片群、３つ以上のブラシ群を備えることで３つ以上の系統を構成することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ステータの周方向に複数設けられる磁石の数はいくつであってもよい。また、巻線に電力が供給されることでロータの周方向に複数生じる磁極の数はいくつであってもよい。
【００８０】
上述の実施形態では、インナロータ型のブラシ付きモータに本発明の技術（整流子およびブラシ群をロータに対し回転軸の軸方向の一方側に設けること）を適用する例を示した。これに対し、他の実施形態では、ステータの径方向外側に筒状のロータが配置されるアウタロータ型のブラシ付きモータに本発明の技術を適用してもよい。
【００８１】
本発明は、電動パワーステアリング装置用のモータに限らず、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置用のモータ、ならびに、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）システムおよび可変ギアレシオ（ＶＧＲ）ステアリングシステム等その他の車両用操舵装置に用いられるモータに適用してもよい。また、車両用操舵装置用に限らず、他の用途のモータに本発明を適用することもできる。
このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１ ・・・・・・・回転電機
２０ ・・・・・・ケース
１５ ・・・・・・ステータ
１６ ・・・・・・回転軸
９、１７ ・・・・ロータ
３ ・・・・・・・巻線
３１ ・・・・・・第１巻線（巻線）
３２ ・・・・・・第２巻線（巻線）
４、７、８ ・・・整流子
４１、７１、８４ ・・・第１整流子片群（整流子片群）
４２、７２、８７ ・・・第２整流子片群（整流子片群）
５１、５２ ・・・第１ブラシ（第１ブラシ群）
６１、６２ ・・・第２ブラシ（第２ブラシ群）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関し、特にブラシ付きの直流式回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通常の巻線、整流子、ブラシを第１の系統とし、当該第１の系統とは電気的に分離した別の巻線、整流子、ブラシを第２の系統として備えた回転電機が知られている。例えば特許文献１に記載された回転電機は、２つの系統を備えることで冗長系を構成し、２つの系統のうちの一方に電気的な異常が生じた場合、他方の系統に通電することで回転電機の駆動を継続する。
特許文献１の回転電機では、第１の系統の巻線および第２の系統の巻線のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続する２つの整流子を、ロータに対し回転軸の軸方向の両側に分離して設け、それぞれの整流子にブラシを摺接させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の回転電機では、ロータの軸方向の両側に整流子およびブラシを配置する構成のため、整流子およびブラシを配置するためのスペースが回転軸の軸方向の２箇所（ロータの両側）に必要となる。そのため、回転電機の軸方向の体格が増大し、搭載性が悪化するという問題がある。また、この回転電機では、少なくとも２つの整流子を必要とするため、部材コストおよび組付コスト等の製造コストが増大するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成の一部に電気的な異常が生じても駆動の継続が可能な小型の回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ケースとステータと回転軸とロータと複数の巻線と整流子と複数のブラシ群とを備えている。ステータは、ケースに収容されている。ここで、ステータは、ケースに対し回転不能に設けられている。回転軸は、ケースに回転可能に支持されている。ロータは、ステータに対し相対回転可能となるよう回転軸に一体に設けられている。複数の巻線は、ロータに設けられ、それぞれ電気的に分離している。整流子は、電気的に分離した複数の巻線のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続される複数の整流子片群を有し、ロータに対し回転軸の軸方向の一方側に設けられている。複数のブラシ群は、ケースに収容され、整流子が回転するとき複数の整流子片群のそれぞれに１対１の関係で摺接可能である。
上述のように、本発明では、１つの巻線、１つの整流子片群および１つのブラシ群の組で１つの系統を構成している。そして、これらの組を複数備えることで冗長系を構成している。これにより、１つの系統に異常が生じても、他の系統によって代替機能を果たすことができる。そのため、例えば１つの系統の巻線等に断線等の電気的な異常が生じても、他の系統に通電することにより回転電機の駆動を継続することができる。
【０００７】
本発明では、整流子は、ロータに対し回転軸の軸方向の一方側のみに設けられている。すなわち、整流子およびブラシ群を配置するために必要なスペースは、回転軸の軸方向の１箇所（ロータの片側）のみである。これにより、整流子およびブラシの組がロータに対し回転軸の軸方向の両側に設けられる従来の回転電機と比べ、回転電機の軸方向の体格を小さくすることができる。したがって、回転電機の搭載性を損なうことなく、駆動に関する信頼性を向上することができる。
また、整流子を回転軸の軸方向の１箇所に設ける構成のため、複数の巻線のそれぞれに接続する複数の整流子片群を１つの整流子に設けることができる。この場合、整流子に関する部材点数を低減でき、部材コストおよび組付コスト等の製造コストを低減することができる。
【０００８】
請求項２、３、４に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成をより具体的に例示するものである。
請求項２に記載の発明では、整流子は、中実円筒状に形成されている。複数のブラシ群は、整流子の外壁に露出する整流子片群に摺接可能な第１ブラシ群、および、整流子の軸方向の端面に露出する整流子片群に摺接可能な第２ブラシ群からなる。すなわち、第１ブラシ群は、回転軸の軸に対し垂直な方向から整流子に当接する。また、第２ブラシ群は、回転軸の軸方向から整流子に当接する。この構成では、複数の整流子片群を１つの整流子に設けることで、整流子に関する部材点数を低減することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、整流子は、中空円筒状に形成されている。複数のブラシ群は、整流子の外壁に露出する整流子片群に摺接可能な第１ブラシ群、および、整流子の内壁に露出する整流子片群に摺接可能な第２ブラシ群からなる。すなわち、第１ブラシ群および第２ブラシ群は、回転軸の軸に対し垂直な方向から整流子に当接する。この構成では、複数の整流子片群を１つの整流子に設けることで、整流子に関する部材点数を低減することができる。また、本発明では、請求項２に記載の発明と比べ、第２ブラシ群が整流子の内側に配置される分、回転電機の軸方向の体格をさらに小さくすることができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、巻線は、２つ設けられている。整流子片群は、２つの巻線のそれぞれに１対１の関係で接続するよう２つ設けられている。整流子は、２つの整流子片群の一方を有する第１整流子、および、２つの整流子片群の他方を有する第２整流子からなる。本発明では、第１整流子および第２整流子は、回転軸の軸方向に並ぶようにして設けられている。このように、本発明では、整流子が第１整流子と第２整流子とに分離して設けられているため請求項２および３に記載の発明と比べ整流子に関する部材点数は増大するものの、第１整流子および第２整流子を配置するために必要なスペースは回転軸の軸方向の１箇所（ロータの片側）のみのため、回転電機の軸方向の体格の増大を抑えることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明の構成をさらに具体的に例示するものである。請求項５に記載の発明では、第１整流子は、第２整流子よりもロータ側に設けられている。そして、第１整流子は、第２整流子の整流子片群と巻線とを電気的に接続する導線が通る導線通路を有している。これにより、第２整流子の整流子片群と巻線とを接続する導線の取り回しを容易にすることができるとともに、当該導線とブラシ群とが接触するのを防ぐことができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、複数のブラシ群は、ケースの内壁に当接するよう設けられることでケースによって支持されている。そのため、ブラシを支持するための支持部材を別途設ける必要がない。よって、部材点数および部材コストを低減することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、軸が回転軸の軸と略一致するよう第２ブラシ群の内側に設けられ、整流子の内壁に露出する整流子片群に第２ブラシ群を押し付け可能な円形、半円形または渦巻き状のばねをさらに備えている。これにより、例えば第２ブラシ群を支持するとともに整流子片群に押し付けるための支持部を、別部材としてケースの内壁に設けたり、ケースの内壁に形成したりする必要がない。よって、回転電機の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態による回転電機を示す図であって、（Ａ）は全体を示す断面図、（Ｂ）は整流子近傍を示す断面図。
【図２】本発明の第２実施形態による回転電機を示す図であって、（Ａ）は全体を示す断面図、（Ｂ）は整流子近傍を示す断面図。
【図３】本発明の第３実施形態による回転電機を示す断面図。
【図４】本発明の第１参考例による回転電機を示す断面図。
【図５】本発明の第２参考例による回転電機を示す断面図。
【図６】（Ａ）は本発明の他の実施形態による回転電機の整流子およびブラシ群を回転軸の軸方向から見た図、（Ｂ）は本発明のさらに別の他の実施形態による回転電機の整流子およびブラシ群を回転軸の軸方向から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の部材または部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
【００１６】
本発明の第１実施形態による回転電機およびその一部を図１に示す。回転電機１は、直流の電流を供給されることにより駆動するＤＣモータである。回転電機１は、例えば車両に搭載され、車両の運転者による操舵を補助する電動パワーステアリング装置のモータとして用いられる。
【００１７】
回転電機１は、ケース２０、ステータ１５、回転軸１６、ロータ１７、巻線３、整流子４、および、第１ブラシ５１、５２、および、第２ブラシ６１、６２等を備えている。
ケース２０は、例えば金属により形成されている。ケース２０は、筒部２１、当該筒部２１の両端を塞ぐ板部２２、２３を有している。板部２２、２３には、それぞれの中央に板部２２、２３を板厚方向に貫く穴部２４、２５が形成されている。
【００１８】
ステータ１５は、略円筒状に形成され、外壁がケース２０の筒部２１の内壁に嵌合固定されるよう筒部２１の板部２２側に設けられている。これにより、ステータ１５は、ケース２０に対し回転不能である。ステータ１５の内壁には、周方向に交互に異なる磁極が形成されている。
【００１９】
回転軸１６は、例えば金属により棒状に形成されている。回転軸１６は、一方の端部が板部２２の穴部２４に軸受けされ、他方の端部が板部２３の穴部２５に軸受けされている。これにより、回転軸１６は、ケース２０によって回転可能に支持されている。
ロータ１７は、例えば積層鉄心により略円筒状に形成されている。ロータ１７は、ステータ１５の内側においてステータ１５に対し相対回転可能となるよう回転軸１６に一体に設けられている。つまり、ロータ１７は、回転軸１６を経由してケース２０によって回転可能に支持されている。ロータ１７は、回転軸１６と同軸に設けられている。
【００２０】
本実施形態では、巻線３は、第１巻線３１および第２巻線３２からなる。第１巻線３１および第２巻線３２は、それぞれロータ１７に巻回されている。第１巻線３１と第２巻線３２とは、電気的に分離されている。なお、図１（Ａ）は、第１巻線３１および第２巻線３２の実際の巻回しの状態を示すものではなく、便宜上概念的に第１巻線３１および第２巻線３２の配置について示すものである。
【００２１】
整流子４は、本体４０、第１整流子片群４１および第２整流子片群４２等を有している。本体４０は、例えば樹脂により軸方向に短い中実円筒状、すなわち略円板状に形成されている。本体４０は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。本体４０は、回転軸１６のロータ１７から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に、回転軸１６と同軸に固定されている。よって、本体４０は、回転軸１６およびロータ１７とともに回転する。
【００２２】
第１整流子片群４１は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片４１１からなる。また、第２整流子片群４２は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片４２１からなる。金属片４１１および金属片４２１は、インサート成形により本体４０に設けられている。第１整流子片群４１を構成する複数の金属片４１１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一方の面が本体４０の外壁に露出するよう本体４０の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。第２整流子片群４２を構成する複数の金属片４２１は、それぞれ、略Ｌ字状に形成され、一端側が本体４０の板部２３側の端面に露出するよう、他端側が本体４０のロータ１７側に露出するよう本体４０の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。
【００２３】
図１（Ａ）に示すように、第１整流子片群４１を構成する１つの金属片４１１と第１巻線３１の一端とは、導線１１によって電気的に接続されている。また、第１整流子片群４１を構成する別の金属片４１１と第１巻線３１の他端とは、導線１２によって電気的に接続されている。本体４０の周方向に複数設けられる金属片４１１には、導線１１と導線１２とが交互に接続されている。本体４０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体４０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片４１１には、それぞれ導線１１、導線１２が接続されている。図１（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、前記２つの金属片４１１に接続する導線１１、導線１２以外の導線１１、導線１２については、図示を省略している。
【００２４】
また、第２整流子片群４２を構成する１つの金属片４２１と第２巻線３２の一端とは、導線１３によって電気的に接続されている。また、第２整流子片群４２を構成する別の金属片４２１と第２巻線３２の他端とは、導線１４によって電気的に接続されている。本体４０の周方向に複数設けられる金属片４２１には、導線１３と導線１４とが交互に接続されている。本体４０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体４０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片４２１には、それぞれ導線１３、導線１４が接続されている。図１（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、前記２つの金属片４２１に接続する導線１３、導線１４以外の導線１３、導線１４については、図示を省略している。
このように、第１整流子片群４１および第２整流子片群４２は、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続されている。
【００２５】
第１ブラシ５１と第１ブラシ５２とは、特許請求の範囲における「第１ブラシ群」を構成している。また、第２ブラシ６１と第２ブラシ６２とは、特許請求の範囲における「第２ブラシ群」を構成している。
本実施形態では、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１と第１ブラシ５２とは、本体４０の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体４０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。第１ブラシ５１、５２は、それぞれブラシ片５３、ブラシホルダ５４、付勢部材５５および電力線５６等を有している。ブラシ片５３は、例えばカーボンや金属を混合した金属カーボン、あるいは、潤滑性をもつ金属等により形成されている。ブラシホルダ５４は、例えば樹脂により略直方体状に形成されている。ブラシホルダ５４は、所定の面からブラシ片５３の一部が露出するようにしてブラシ片５３を保持している。ここで、ブラシホルダ５４は、整流子４の本体４０の外壁に露出する第１整流子片群４１にブラシ片５３が当接可能なよう設けられている。
【００２６】
付勢部材５５は、例えばコイルばねであり、一端がブラシホルダ５４のブラシ片５３が露出する面とは反対側の面に当接および固定され、他端がケース２０の筒部２１の内壁に当接および固定されるようにして設けられている。これにより、第１ブラシ５１、５２は、ケース２０によって支持されている。また、付勢部材５５は、ブラシホルダ５４を本体４０の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。そのため、ブラシ片５３と第１整流子片群４１とは、所定の圧力で当接することとなる。
【００２７】
電力線５６は、一端がブラシ片５３に電気的に接続するよう設けられている。電力線５６の他端は、図示しない電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）に電気的に接続される。ＥＣＵは、演算装置としてのＣＰＵ、記憶装置としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、および、その他制御回路等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵは、各種センサからの情報に基づき、車両に搭載された種々の装置類および機器類の作動を制御する。
【００２８】
第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、それぞれブラシ片６３、ブラシホルダ６４、付勢部材６５および電力線６６等を有している。ブラシ片６３は、例えばカーボンや金属を混合した金属カーボン、あるいは、潤滑性をもつ金属等により形成されている。ブラシホルダ６４は、例えば樹脂により略直方体状に形成されている。ブラシホルダ６４は、所定の面からブラシ片６３の一部が露出するようにしてブラシ片６３を保持している。ここで、ブラシホルダ６４は、整流子４の本体４０の板部２３側の端面に露出する第２整流子片群４２にブラシ片６３が当接可能なよう設けられている。
【００２９】
付勢部材６５は、例えばコイルばねであり、一端がブラシホルダ６４のブラシ片６３が露出する面とは反対側の面に当接および固定され、他端がケース２０の板部２３に当接および固定されるようにして設けられている。これにより、第２ブラシ６１、６２は、ケース２０によって支持されている。また、付勢部材６５は、ブラシホルダ６４を本体４０の板部２３側の端面に対し押し付けるようにして付勢している。そのため、ブラシ片６３と第２整流子片群４２とは、所定の圧力で当接することとなる。
電力線６６は、一端がブラシ片６３に電気的に接続するよう設けられている。電力線６６の他端は、ＥＣＵに電気的に接続される。
このように、第１ブラシ５１、５２からなる第１ブラシ群、および、第２ブラシ６１、６２からなる第２ブラシ群は、第１整流子片群４１および第２整流子片群４２のそれぞれに１対１の関係で当接可能である。
【００３０】
ＥＣＵは、電力線５６および電力線６６を経由して回転電機１に供給する電力を制御する。これにより、ＥＣＵは、回転電機１の作動を制御可能である。
次に、本実施形態による回転電機１の作動について説明する。
ＥＣＵが、第１ブラシ５１の電力線５６に電力を供給すると、ブラシ片５３、第１整流子片群４１の金属片４１１、導線１１、第１巻線３１、導線１２、第１整流子片群４１の金属片４１１、第１ブラシ５２のブラシ片５３、および、電力線５６に電流が流れる。これにより、ロータ１７の周方向には、異なる極の磁極が交互に生じることとなる。その結果、ロータ１７の磁極とステータ１５の磁石の磁極との間で斥力および引力が生じ、ロータ１７が所定方向に所定角度回転する。
【００３１】
ロータ１７とともに整流子４が回転すると、第１ブラシ５１、５２のブラシ片５３は、直前に当接していた金属片４１１の隣の金属片４１１に当接することとなる。これにより、ロータ１７に生じる磁極の極が反転し、ロータ１７の磁極とステータ１５の磁石の磁極との間で斥力および引力が生じ、ロータ１７が所定方向に所定角度さらに回転する。
【００３２】
第１ブラシ５１の電力線５６に電力を供給するのと同時に、第２ブラシ６１の電力線６６に電力を供給すると、ブラシ片６３、第２整流子片群４２の金属片４２１、導線１３、第２巻線３２、導線１４、第２整流子片群４２の金属片４２１、第２ブラシ６２のブラシ片６３、および、電力線６６に電流が流れる。これにより、ロータ１７の周方向には、異なる極の磁極が交互に生じることとなる。その結果、ロータ１７の磁極とステータ１５の磁石の磁極との間で斥力および引力が生じ、ロータ１７が所定方向に所定角度回転する。
【００３３】
ロータ１７とともに整流子４が回転すると、第２ブラシ６１、６２のブラシ片６３は、直前に当接していた金属片４２１の隣の金属片４２１に当接することとなる。これにより、ロータ１７に生じる磁極の極が反転し、ロータ１７の磁極とステータ１５の磁石の磁極との間で斥力および引力が生じ、ロータ１７が所定方向に所定角度さらに回転する。
【００３４】
このように、第１ブラシ５１、５２のブラシ片５３が周方向の別の金属片４１１に連続的に当接（摺接）し、かつ、第２ブラシ６１、６２のブラシ片６３が周方向の別の金属片４２１に連続的に当接（摺接）することによって、ロータ１７に生じる磁極が反転を繰り返すことにより、ロータ１７および回転軸１６が回転し続ける。これにより、回転軸１６からトルクが出力される。当該トルクは、電動パワーステアリング装置の駆動源として用いられる。なお、本実施形態では、回転電機１の通常駆動時、第１巻線３１と第２巻線３２とに、それぞれ同程度の割合の電力を供給する。
【００３５】
本実施形態では、第１巻線３１、導線１１、１２、第１整流子片群４１、第１ブラシ５１、５２により、第１の系統を構成している。また、第２巻線３２、導線１３、１４、第２整流子片群４２、第２ブラシ６１、６２により、第１の系統とは電気的に分離した別の系統である第２の系統を構成している。第１の系統と第２の系統とは、電力の供給系統が異なる。例えば、ＥＣＵは、系統毎に電力変換部を有し、当該電力変換部でバッテリからの電力を回転電機１駆動用の電力に変換し第１巻線３１および第２巻線３２に供給する。そのため、第１系統の第１巻線３１、導線１１、１２、第１整流子片群４１、第１ブラシ５１、５２、電力変換部のいずれかに断線あるいは接触不良等の電気的な異常が生じても、第２系統に通電することにより回転電機１の駆動を継続することができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、１つの巻線（第１巻線３１または第２巻線）、１つの整流子片群（第１整流子片群４１または第２整流子片群４２）および１つのブラシ群（「第１ブラシ５１、５２」または「第２ブラシ６１、６２」）の組で１つの系統を構成している。そして、これらの組を２つ備えることで冗長系を構成している。これにより、１つの系統に異常が生じても、他の系統によって代替機能を果たすことができる。そのため、例えば１つの系統の巻線等に断線等の電気的な異常が生じても、他の系統に通電することにより回転電機１の駆動を継続することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、整流子４は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側のみに設けられている。すなわち、整流子４およびブラシ５を配置するために必要なスペースは、回転軸１６の軸方向の１箇所（ロータ１７の片側）のみである。これにより、整流子およびブラシの組がロータに対し回転軸の軸方向の両側に設けられる従来の回転電機と比べ、回転電機１の軸方向の体格を小さくすることができる。したがって、回転電機１の車両への搭載性を損なうことなく、駆動に関する信頼性を向上することができる。
【００３８】
また、整流子４を回転軸１６の軸方向の１箇所に設ける構成のため、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに接続する第１整流子片群４１および第２整流子片群４２を１つの整流子４に設けることができる。そのため、整流子に関する部材点数を低減でき、部材コストおよび組付コスト等の製造コストを低減することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、整流子４の本体４０は、中実円筒状に形成されている。第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、整流子４の本体４０の外壁に露出する第１整流子片群４１に摺接可能である。また、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、整流子４の本体４０の軸方向の端面に露出する第２整流子片群４２に摺接可能である。すなわち、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、回転軸１６の軸に対し垂直な方向から整流子４の本体４０に当接する。また、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、回転軸１６の軸方向から整流子４の本体４０に当接する。この構成では、複数の整流子片群（第１整流子片群４１および第２整流子片群４２）を１つの整流子４に設けることで、整流子に関する部材点数を低減することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、第１ブラシ５１、５２、第２ブラシ６１、６２は、ケース２０の内壁に当接するよう設けられることでケース２０によって支持されている。そのため、ブラシ５を支持するための支持部材を別途設ける必要がない。よって、部材点数および部材コストを低減することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転電機について、図２に基づき説明する。第２実施形態は、整流子の本体および整流子片群の構成、ならびに、第２ブラシの配置等が第１実施形態と異なる。
【００４２】
第２実施形態では、整流子７は、本体７０、第１整流子片群７１および第２整流子片群７２等を有している。本体７０は、本実施形態では、例えば樹脂により軸方向に短い有底筒状に形成されている。本体７０は、筒部７３、および、当該筒部７３のロータ１７側の端部を塞ぐ底部７４を有している。本体７０は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。本体７０は、回転軸１６のロータ１７から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に、底部７４が回転軸１６と同軸に固定されている。よって、本体７０は、回転軸１６およびロータ１７とともに回転する。
【００４３】
第１整流子片群７１は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片７１１からなる。また、第２整流子片群７２は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片７２１からなる。金属片７１１および金属片７２１は、インサート成形により本体７０に設けられている。第１整流子片群７１を構成する複数の金属片７１１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一方の面が本体７０の筒部７３の外壁に露出するよう本体７０の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。第２整流子片群７２を構成する複数の金属片７２１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一端側の一方の面が本体７０の筒部７３の内壁に露出するよう、他端側が本体７０の底部７４のロータ１７側に露出するよう本体７０の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。
【００４４】
図２（Ａ）に示すように、第１整流子片群７１を構成する１つの金属片７１１と第１巻線３１の一端とは、導線１１によって電気的に接続されている。また、第１整流子片群７１を構成する別の金属片７２１と第１巻線３１の他端とは、導線１２によって電気的に接続されている。本体７０の周方向に複数設けられる金属片７１１には、導線１１と導線１２とが交互に接続されている。本体７０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体７０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片７１１には、それぞれ導線１１、導線１２が接続されている。図２（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、前記２つの金属片７１１に接続する導線１１、導線１２以外の導線１１、導線１２については、図示を省略している。
【００４５】
また、第２整流子片群７２を構成する１つの金属片７２１と第２巻線３２の一端とは、導線１３によって電気的に接続されている。また、第２整流子片群７２を構成する別の金属片７２１と第２巻線３２の他端とは、導線１４によって電気的に接続されている。本体７０の周方向に複数設けられる金属片７２１には、導線１３と導線１４とが交互に接続されている。本体７０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体７０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片７２１には、それぞれ導線１３、導線１４が接続されている。図２（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、前記２つの金属片７２１に接続する導線１３、導線１４以外の導線１３、導線１４については、図示を省略している。
このように、第１整流子片群７１および第２整流子片群７２は、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続されている。
【００４６】
本実施形態では、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、整流子７の本体７０の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体７０の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第１ブラシ５１、５２のブラシホルダ５４は、整流子７の本体７０の外壁に露出する第１整流子片群７１にブラシ片５３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材５５は、ブラシホルダ５４を本体７０の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
【００４７】
本実施形態では、図２（Ｂ）に示すように、ケース２０の板部２３には、内壁から整流子７の本体７０の底部７４に向かって延びる支持部２６、２７が形成されている。支持部２６、２７の先端部は、筒部７３の内側の底部７４近傍に位置している。支持部２６と支持部２７とは、間に回転軸１６が位置するよう形成されている。支持部２６、２７は、第１ブラシ５１と本体７０の軸と第１ブラシ５２とを結ぶ仮想直線上に位置するよう形成されている。
【００４８】
第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、本実施形態では、付勢部材６５を有していない。第２ブラシ６１、６２それぞれのブラシホルダ６４のブラシ片６３が露出する面とは反対側の面は、支持部２６、２７に固定されている。すなわち、支持部２６、２７は、第２ブラシ６１、６２を保持している。よって、第２ブラシ６１、６２は、第１ブラシ５１と本体７０の軸と第１ブラシ５２とを結ぶ仮想直線上に位置するよう設けられている。ここで、第２ブラシ６１、６２のブラシ片６３は、整流子７の本体７０の筒部７３の内壁に露出する第２整流子片群７２に当接可能である。
【００４９】
このように、第２ブラシ６１、６２は、第１ブラシ５１、５２と回転軸１６の軸に対し垂直な方向に並ぶよう設けられ、回転軸１６の軸に対し垂直な方向から整流子７に当接するよう設けられている。なお、支持部２６、２７は、筒部７３側に撓むことにより、第２ブラシ６１、６２を整流子７の本体７０の筒部７３の内壁に対し押し付けるようにして付勢している。また、第１ブラシ５１、５２からなる第１ブラシ群、および、第２ブラシ６１、６２からなる第２ブラシ群は、第１整流子片群７１および第２整流子片群７２のそれぞれに１対１の関係で当接可能である。
本実施形態による回転電機の作動については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態では、整流子７の本体７０は、中空円筒状に形成されている。第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、整流子７の本体７０の筒部７３の外壁に露出する第１整流子片群７１に摺接可能である。第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、整流子７の本体７０の筒部７３の内壁に露出する第２整流子片群７２に摺接可能である。すなわち、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２、および、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、回転軸１６の軸に対し垂直な方向から整流子７の本体７０に当接する。この構成では、複数の整流子片群（第１整流子片群７１および第２整流子片群７２）を１つの整流子７に設けることで、整流子に関する部材点数を低減することができる。また、第２実施形態では、第１実施形態と比べ、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２が整流子７（本体７０の筒部７３）の内側に配置される分、回転電機の軸方向の体格をさらに小さくすることができる。
【００５１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による回転電機について、図３に基づき説明する。第３実施形態は、整流子の構成等が第１実施形態と異なる。
【００５２】
第３実施形態では、整流子８は、第１整流子８１および第２整流子８２からなる。
第１整流子８１は、本体８３および第１整流子片群８４を有している。本体８３は、例えば樹脂により略円板状に形成されている。本体８３は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。本体８３は、回転軸１６のロータ１７から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に、回転軸１６と同軸に固定されている。よって、本体８３は、回転軸１６およびロータ１７とともに回転する。
【００５３】
第１整流子片群８４は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片８４１からなる。金属片８４１は、インサート成形により本体８３に設けられている。第１整流子片群８４を構成する複数の金属片８４１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一方の面が本体８３の外壁に露出するよう本体８３の周方向に所定の間隔をあけて設けられている。また、第１整流子８１には、本体８３の各金属片８４１間に、径内方向へ切り欠かれるようにして切欠部８５が形成されている。このように、第１整流子８１は、本体８３に切欠部８５が形成されている点以外は、従来の一般的な整流子と同様の構成である。
【００５４】
第２整流子８２は、本体８６および第２整流子片群８７を有している。本体８６は、例えば樹脂により略円板状に形成されている。本体８６は、ロータ１７に対し回転軸１６の軸方向の一方側に設けられている。本体８６は、回転軸１６の本体８３からロータ１７とは反対側へ所定の距離離れた箇所に、回転軸１６と同軸に固定されている。よって、本体８６は、回転軸１６およびロータ１７とともに回転する。このように、第２整流子８２の本体８６は、第１整流子８１に対しロータ１７とは反対側に設けられている。
【００５５】
第２整流子片群８７は、例えば銅の合金等により形成された複数の金属片８７１からなる。金属片８７１は、インサート成形により本体８６に設けられている。第２整流子片群８７を構成する複数の金属片８７１は、それぞれ、略長方形の板状に形成され、一方の面が本体８６の外壁に露出するよう本体８６の周方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。このように、第２整流子８２は、従来の一般的な整流子と同様の構成である。
【００５６】
本実施形態では、回転軸１６には、ロータ９が回転軸１６と同軸に固定されている。ロータ９は、第１実施形態のロータ１７と同様、例えば積層鉄心により略円筒状に形成されている。ロータ９には、従来と同様の一般的な方法で第１巻線３１および第２巻線３２が巻回されている。
【００５７】
図３に示すように、第１整流子片群８４を構成する１つの金属片８４１と第１巻線３１の一端とは、導線１１によって電気的に接続されている。また、第１整流子片群８４を構成する別の金属片８４１と第１巻線３１の他端とは、導線１２によって電気的に接続されている。本体８３の周方向に複数設けられる金属片８４１には、導線１１と導線１２とが交互に接続されている。本体８３の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体８３の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片８４１には、それぞれ導線１１、導線１２が接続されている。図３では、図が煩雑になることを避けるため、第１整流子片群８４に接続する導線１１、導線１２のうち一部（各１本）のみ図示している。
【００５８】
また、第２整流子片群８７を構成する１つの金属片８７１と第２巻線３２の一端とは、導線１３によって電気的に接続されている。また、第２整流子片群８７を構成する別の金属片８７１と第２巻線３２の他端とは、導線１４によって電気的に接続されている。本体８６の周方向に複数設けられる金属片８７１には、導線１３と導線１４とが交互に接続されている。本体４０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体８６の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片８７１には、それぞれ導線１３、導線１４が接続されている。図３では、図が煩雑になることを避けるため、第２整流子片群８７に接続する導線１３、導線１４のうち一部（各１本）のみ図示している。
このように、第１整流子片群８４および第２整流子片群８７は、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続されている。
図３に示すように、第１整流子８１の本体８３に形成された切欠部８５には、導線１３、１４が通されている。ここで、切欠部８５は、特許請求の範囲における「導線通路」に対応している。
【００５９】
本実施形態では、第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、第１整流子８１の本体８３の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体８３の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第１ブラシ５１、５２のブラシホルダ５４は、本体８３の外壁に露出する第１整流子片群８４にブラシ片５３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材５５は、ブラシホルダ５４を本体８３の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
【００６０】
第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、第２整流子８２の本体８６の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体８６の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第２ブラシ６１、６２のブラシホルダ６４は、本体８６の外壁に露出する第２整流子片群８７にブラシ片６３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材６５は、ブラシホルダ６４を本体８６の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
【００６１】
このように、第１ブラシ５１、５２からなる第１ブラシ群、および、第２ブラシ６１、６２からなる第２ブラシ群は、第１整流子片群８４および第２整流子片群８７のそれぞれに１対１の関係で当接可能である。
本実施形態による回転電機の作動については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態では、第１整流子片群８４および第２整流子片群８７は、第１巻線３１および第２巻線３２のそれぞれに１対１の関係で接続するよう設けられている。整流子は、２つの整流子片群の一方を有する第１整流子、および、２つの整流子片群の他方を有する第２整流子からなる。本発明では、第１整流子および第２整流子は、回転軸の軸方向に並ぶようにして設けられている。整流子８は、第１整流子片群８４を有する第１整流子８１、および、第２整流子片群８７を有する第２整流子８２からなる。本実施形態では、第１整流子８１および第２整流子８２は、回転軸１６の軸方向に並ぶようにして設けられている。このように、本実施形態では、整流子８が第１整流子８１と第２整流子８２とに分離して設けられているため第１実施形態および第２実施形態と比べ整流子に関する部材点数は増大するものの、第１整流子８１および第２整流子８２を配置するために必要なスペースは回転軸１６の軸方向の１箇所（ロータ９の片側）のみのため、回転電機の軸方向の体格の増大を抑えることができる。
【００６３】
また、本実施形態では、第１整流子８１は、第２整流子８２よりもロータ９側に設けられている。そして、第１整流子８１は、第２整流子８２の第２整流子片群８７と第２巻線３２とを電気的に接続する導線１３、１４が通る切欠部８５を有している。これにより、導線１３、１４の取り回しを容易にすることができるとともに、導線１３、１４と第１ブラシ５１、５２とが接触するのを防ぐことができる。
【００６４】
また、本実施形態では、従来の一般的な整流子に対し比較的小さな変更を加えたもの（切欠部８５を形成した第１整流子８１）を用いることで実現可能である。よって、従来の回転電機の構成部品を流用できるため、回転電機の製造に関する新たな設備投資を抑えることができる。したがって、冗長系を有する小型の回転電機を製造するにあたり、製造コストを低減することができる。
【００６５】
（第１参考例）
本発明の第１参考例による回転電機について、図４に基づき説明する。第１参考例は、ロータおよび整流子の構成および配置等が第３実施形態と異なる。
【００６６】
第１参考例では、ロータ１１０は、第１ロータ１１１および第２ロータ１１２からなる。第１ロータ１１１および第２ロータ１１２のそれぞれは、第３実施形態のロータ９と同様の構成であるものの、軸方向の長さがロータ９と比べて短く形成されている。第１ロータ１１１および第２ロータ１１２は、回転軸１６の中央に、所定の間隔をおいて並ぶようにして設けられている。第１ロータ１１１および第２ロータ１１２は、回転軸１６と同軸に固定されている。第１参考例では、ステータ１５は、第１ロータ１１１および第２ロータ１１２の径外側に位置するようケース２０の筒部２１の内壁に固定されている。
【００６７】
第１ロータ１１１には、従来と同様の一般的な方法で第１巻線３１が巻回されている。また、第２ロータ１１２には、従来と同様の一般的な方法で第２巻線３２が巻回されている。
第１参考例では、第１整流子８１は、回転軸１６の第１ロータ１１１から板部２２側へ所定の距離離れた箇所に設けられている。また、第１整流子８１は、第３実施形態とは異なり、切欠部８５を有していない。
第２整流子８２は、回転軸１６の第２ロータ１１２から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に設けられている。
【００６８】
図４に示すように、第１整流子片群８４を構成する１つの金属片８４１と第１巻線３１の一端とは、導線１１によって電気的に接続されている。また、第１整流子片群８４を構成する別の金属片８４１と第１巻線３１の他端とは、導線１２によって電気的に接続されている。本体８３の周方向に複数設けられる第１整流子片群８４には、導線１１と導線１２とが交互に接続されている。本体８３の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体８３の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片８４１には、それぞれ導線１１、導線１２が接続されている。図４では、図が煩雑になることを避けるため、第１整流子片群８４に接続する導線１１、導線１２のうち一部（各１本）のみ図示している。
【００６９】
また、第２整流子片群８７を構成する１つの金属片８７１と第２巻線３２の一端とは、導線１３によって電気的に接続されている。また、第２整流子片群８７を構成する別の金属片８７１と第２巻線３２の他端とは、導線１４によって電気的に接続されている。本体８６の周方向に複数設けられる金属片８７１には、導線１３と導線１４とが交互に接続されている。本体４０の軸を挟んで対向配置される、すなわち、本体８６の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置する２つの金属片８７１には、それぞれ導線１３、導線１４が接続されている。図４では、図が煩雑になることを避けるため、第２整流子片群８７に接続する導線１３、導線１４のうち一部（各１本）のみ図示している。
【００７０】
第１ブラシ群を構成する第１ブラシ５１、５２は、第３実施形態と同様、第１整流子８１の本体８３の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体８３の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第１ブラシ５１、５２のブラシホルダ５４は、本体８３の外壁に露出する第１整流子片群８４にブラシ片５３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材５５は、ブラシホルダ５４を本体８３の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
【００７１】
また、第２ブラシ群を構成する第２ブラシ６１、６２は、第３実施形態と同様、第２整流子８２の本体８６の軸を挟んで対向配置されるよう、すなわち、本体８６の軸に垂直に交わる仮想直線上に位置するよう設けられている。また、第２ブラシ６１、６２のブラシホルダ６４は、本体８６の外壁に露出する第２整流子片群８７にブラシ片６３が当接可能なよう設けられている。また、付勢部材６５は、ブラシホルダ６４を本体８６の外壁に対し押し付けるようにして付勢している。
第１参考例による回転電機の作動については、第３実施形態と同様のため、説明を省略する。
【００７２】
以上説明したように、第１参考例では、ロータ１１０が第１ロータ１１１と第２ロータ１１２とに分離して設けられるため第３実施形態と比べロータに関する部材点数が増大し、ロータ１１０の両側に第１整流子８１および第２整流子８２が配置されるため回転電機の軸方向の体格が増大するものの、従来の一般的な整流子およびロータを２組用いることで実現可能である。よって、従来の回転電機の構成部品を流用できるため、回転電機の製造に関する新たな設備投資をさらに抑えることができる。
【００７３】
（第２参考例）
本発明の第２参考例による回転電機について、図５に基づき説明する。第２参考例は、ロータおよび整流子の配置、ならびに、ステータの構成等が第１参考例と異なる。
【００７４】
第２参考例では、第１整流子８１および第２整流子８２は、回転軸１６の中央に、所定の間隔をおいて並ぶようにして設けられている。
第１ロータ１１１は、回転軸１６の第１整流子８１から板部２２側へ所定の距離離れた箇所に設けられている。第２ロータ１１２は、回転軸１６の第２整流子８２から板部２３側へ所定の距離離れた箇所に設けられている。
【００７５】
第２参考例では、ステータ１２０は、第１ステータ１２１および第２ステータ１２２からなる。第１ステータ１２１および第２ステータ１２２のそれぞれは、第１参考例のステータ１５と同様の構成であるものの、軸方向の長さがステータ１５と比べて短く形成されている。第１ステータ１２１は、第１ロータ１１１の径外側に位置するようケース２０の筒部２１の内壁に固定されている。第２ステータ１２２は、第２ロータ１１２の径外側に位置するようケース２０の筒部２１の内壁に固定されている。
上述した点（構成）以外の構成は、第１参考例と同様である。
第２参考例による回転電機の作動については、第１参考例と同様のため、説明を省略する。
【００７６】
以上説明したように、第２参考例では、第１参考例と異なり、第１整流子８１と第２整流子８２とが回転軸１６上に並ぶようにして設けられている。そのため、第１ブラシ５１、５２と第２ブラシ６１、６２とを近づけて配置することができる。これにより、第１ブラシ５１、５２の電力線５６と第２ブラシ６１、６２の電力線６６とを近接して設けることができる。その結果、電力線５６および電力線６６をまとめることができ、例えば電力線５６および電力線６６を保持するコネクタの形成箇所を少なくすることができる。よって、第１参考例と比べ、回転電機の製造コストをより低減することができる。
【００７７】
（他の実施形態）
上述の第２実施形態では、整流子７（筒部７３）の内壁に露出する整流子片群（第２整流子片群７２）に第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）を押し付け可能な支持部２６、２７を、ケース２０の内壁に形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、図６（Ａ）に示すように、支持部２６、２７をケース２０の内壁に形成する代わりに、軸が回転軸１６の軸と略一致するよう第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）の内側に設けられ、整流子７の内壁に露出する第２整流子片群７２に第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）を押し付け可能な半円形のばね９１を備える構成としてもよい。すなわち、この構成では、第２ブラシ６１、６２の整流子７（筒部７３）の内壁への付勢は、図６（Ａ）の如く、例えば板材を半円形に形成した板ばね（ばね９１）を用い、厚さ方向を径方向として配置したばね９１の半円状の端部を内径側から第２ブラシ６１、６２に押し当て、当該ばね９１の半円からの戻り反力により行うものであってもよい。なお、ばね９１は、半円形に限らず、円形であってもよい。
【００７８】
あるいは、図６（Ｂ）に示すように、支持部２６、２７をケース２０の内壁に形成する代わりに、軸が回転軸１６の軸と略一致するよう第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）の内側に設けられ、整流子７の内壁に露出する第２整流子片群７２に第２ブラシ群（第２ブラシ６１、６２）を押し付け可能な渦巻き状のばね９２を備える構成としてもよい。すなわち、この構成では、第２ブラシ６１、６２の整流子７（筒部７３）の内壁への付勢は、図６（Ｂ）の如く、例えば板材を渦巻き状（ぜんまい状）に巻いた板ばね（ばね９２）を用い、厚さ方向を径方向として配置したばね９２のぜんまい状の中央対向部を内径側から第２ブラシ６１、６２に押し当て、当該ばね９１のぜんまい状からの拡径戻り反力により行うものであってもよい。
図６（Ａ）および（Ｂ）に示す構成では、第２実施形態で示した支持部２６、２７をケース２０の内壁に形成する必要がない。よって、回転電機の製造コストを低減することができる。なお、ばね９１、および、ばね９２は、軸が回転軸１６の軸に対し傾くようにして設けられていてもよい。あるいは、ばね９１、および、ばね９２は、軸が回転軸１６の軸に対し略平行で、かつ、互いに交わらない状態で設けられていてもよい。
【００７９】
上述の実施形態では、電気的に分離した２つの巻線、２つの整流子片群、２つのブラシ群によって２つの系統を構成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、整流子およびブラシ群がロータに対し回転軸の軸方向の一方側に設けられるのであれば、電気的に分離した３つ以上の巻線、３つ以上の整流子片群、３つ以上のブラシ群を備えることで３つ以上の系統を構成することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ステータの周方向に複数設けられる磁石の数はいくつであってもよい。また、巻線に電力が供給されることでロータの周方向に複数生じる磁極の数はいくつであってもよい。
【００８０】
上述の実施形態では、インナロータ型のブラシ付きモータに本発明の技術（整流子およびブラシ群をロータに対し回転軸の軸方向の一方側に設けること）を適用する例を示した。これに対し、他の実施形態では、ステータの径方向外側に筒状のロータが配置されるアウタロータ型のブラシ付きモータに本発明の技術を適用してもよい。
【００８１】
本発明は、電動パワーステアリング装置用のモータに限らず、電動ポンプ式油圧パワーステアリング装置用のモータ、ならびに、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）システムおよび可変ギアレシオ（ＶＧＲ）ステアリングシステム等その他の車両用操舵装置に用いられるモータに適用してもよい。また、車両用操舵装置用に限らず、他の用途のモータに本発明を適用することもできる。
このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１ ・・・・・・・回転電機
２０ ・・・・・・ケース
１５ ・・・・・・ステータ
１６ ・・・・・・回転軸
９、１７ ・・・・ロータ
３ ・・・・・・・巻線
３１ ・・・・・・第１巻線（巻線）
３２ ・・・・・・第２巻線（巻線）
４、７、８ ・・・整流子
４１、７１、８４ ・・・第１整流子片群（整流子片群）
４２、７２、８７ ・・・第２整流子片群（整流子片群）
５１、５２ ・・・第１ブラシ（第１ブラシ群）
６１、６２ ・・・第２ブラシ（第２ブラシ群）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケースに収容されるステータと、
前記ケースに回転可能に支持される回転軸と、
前記ステータに対し相対回転可能となるよう前記回転軸に一体に設けられるロータと、
前記ロータに設けられ、それぞれ電気的に分離した複数の巻線と、
前記複数の巻線のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続される複数の整流子片群を有し、前記ロータに対し前記回転軸の軸方向の一方側に設けられる整流子と、
前記ケースに収容され、前記整流子が回転するとき前記複数の整流子片群のそれぞれに１対１の関係で摺接可能な複数のブラシ群と、
を備えることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記整流子は、中実円筒状に形成され、
前記複数のブラシ群は、前記整流子の外壁に露出する前記整流子片群に摺接可能な第１ブラシ群、および、前記整流子の軸方向の端面に露出する前記整流子片群に摺接可能な第２ブラシ群からなることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記整流子は、中空円筒状に形成され、
前記複数のブラシ群は、前記整流子の外壁に露出する前記整流子片群に摺接可能な第１ブラシ群、および、前記整流子の内壁に露出する前記整流子片群に摺接可能な第２ブラシ群からなることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記巻線は、２つ設けられ、
前記整流子片群は、２つの前記巻線のそれぞれに１対１の関係で接続するよう２つ設けられ、
前記整流子は、２つの前記整流子片群の一方を有する第１整流子、および、２つの前記整流子片群の他方を有する第２整流子からなり、
前記第１整流子および前記第２整流子は、前記回転軸の軸方向に並ぶようにして設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項５】
前記第１整流子は、前記第２整流子よりも前記ロータ側に設けられ、前記第２整流子の前記整流子片群と前記巻線とを電気的に接続する導線が通る導線通路を有していることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記複数のブラシ群は、前記ケースの内壁に当接するよう設けられることで前記ケースによって支持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項７】
軸が前記回転軸の軸と略一致するよう前記第２ブラシ群の内側に設けられ、前記整流子の内壁に露出する前記整流子片群に前記第２ブラシ群を押し付け可能な円形、半円形または渦巻き状のばねをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
【請求項１】
ケースと、
前記ケースに収容されるステータと、
前記ケースに回転可能に支持される回転軸と、
前記ステータに対し相対回転可能となるよう前記回転軸に一体に設けられるロータと、
前記ロータに設けられ、それぞれ電気的に分離した複数の巻線と、
前記複数の巻線のそれぞれに１対１の関係で電気的に接続される複数の整流子片群を有し、前記ロータに対し前記回転軸の軸方向の一方側に設けられる整流子と、
前記ケースに収容され、前記整流子が回転するとき前記複数の整流子片群のそれぞれに１対１の関係で摺接可能な複数のブラシ群と、
を備えることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記整流子は、中実円筒状に形成され、
前記複数のブラシ群は、前記整流子の外壁に露出する前記整流子片群に摺接可能な第１ブラシ群、および、前記整流子の軸方向の端面に露出する前記整流子片群に摺接可能な第２ブラシ群からなることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記整流子は、中空円筒状に形成され、
前記複数のブラシ群は、前記整流子の外壁に露出する前記整流子片群に摺接可能な第１ブラシ群、および、前記整流子の内壁に露出する前記整流子片群に摺接可能な第２ブラシ群からなることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項４】
前記巻線は、２つ設けられ、
前記整流子片群は、２つの前記巻線のそれぞれに１対１の関係で接続するよう２つ設けられ、
前記整流子は、２つの前記整流子片群の一方を有する第１整流子、および、２つの前記整流子片群の他方を有する第２整流子からなり、
前記第１整流子および前記第２整流子は、前記回転軸の軸方向に並ぶようにして設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項５】
前記第１整流子は、前記第２整流子よりも前記ロータ側に設けられ、前記第２整流子の前記整流子片群と前記巻線とを電気的に接続する導線が通る導線通路を有していることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記複数のブラシ群は、前記ケースの内壁に当接するよう設けられることで前記ケースによって支持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項７】
軸が前記回転軸の軸と略一致するよう前記第２ブラシ群の内側に設けられ、前記整流子の内壁に露出する前記整流子片群に前記第２ブラシ群を押し付け可能な円形、半円形または渦巻き状のばねをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６２９０２（Ｐ２０１３−６２９０２Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８１３７（Ｐ２０１１−１９８１３７）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]