CN108418378A - 带减速机构的电动机 - Google Patents

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Abstract

该带减速机构的电动机中的刷握支柱(33)具有能供换向器(23)沿旋转轴方向(O1)贯穿的开口部，刷握(41)沿旋转轴方向(O1)延伸，并且形成为朝向径向的内侧施力的板簧状，刷握(41)的基端部沿绕旋转轴(3)的周向空开间隔地支承在刷握支柱(33)上，在刷握(41)的前端部保持有电刷(31)。

Description

带减速机构的电动机
本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP2014/068488，国际申请日为2014年07月10日，进入中国国家阶段的申请号为201480035913.5，名称为“电动机”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种电动机。
本发明对在2013年7月11日提交的日本专利申请第2013–145712号以及在2013年7月11日提交的日本专利申请第2013–145711号主张优先权，并在此引用其内容。
背景技术
一直以来，作为汽车用的刮水器电动机，有时采用能够切换转速的三电刷式的电动机。这种电动机在有底筒状的轭铁的内周面上沿周向以空开间隔的方式配置有多个磁体，在这些磁体的内侧配置有能旋转的电枢。
电枢包括外嵌固定在旋转轴上的电枢铁心、卷装在电枢铁心上的电枢绕组、以及以与电枢铁心相邻的方式外嵌固定在旋转轴上的换向器。
换向器的多个换向器片以彼此绝缘的状态沿周向配置。这些换向器片分别与电枢绕组的末端部连接。
另外，多个电刷沿周向以空开间隔的方式与各换向器片滑动接触，经由这些电刷对各电枢绕组进行供电。
各电刷由低速用电刷、高速用电刷、以及这些电刷共用的共用电刷构成，各电刷分别借助刷握保持于刷握支柱。另外，低速用电刷和共用电刷配置在分开180°的电角度(机械角×极对数)的位置。高速用电刷配置为沿周向与低速用电刷分开规定角度。并且，通过选择性地切换进行向低速用电刷和高速用电刷的通电，能够切换电动机的速度。
在此，在下述专利文献1中公开了一种在磁极数为两极、并且电刷为三个的两极-三电刷结构的电动机中，将刷握形成为板簧状的所谓锤式电刷的结构。详细而言，专利文献1所示的锤式电刷包括：具有主壁部及从主壁部的两端部延伸出来的一对侧壁部的U字状的刷握支柱、沿周向延伸并且朝向径向的内侧施力的多个刷握、以及以朝向径向的内侧突出的方式固定在各刷握的前端部的电刷。
各刷握的基端部以沿周向空开间隔的方式支承在刷握支柱的主壁部上，各刷握随着向前端部去而朝向径向的内侧倾斜。并且，在专利文献1的电动机中，低速用电刷及共用电刷从分开180°的机械角的位置与换向器滑动接触，高速用电刷从与低速用电刷分开规定角度的位置与换向器滑动接触。
在将上述的锤式电刷组装到电枢上的情况下，首先利用夹具等朝向克服施加力的方向推压各刷握，从而将各电刷间的间隔扩宽(开放工序)。接着，在使刷握支柱的开口部(侧壁部间的间隙)与换向器沿径向相对的状态下，使刷握支柱朝向换向器沿径向接近换向器(组装工序)。由此，将换向器插入到刷握支柱的内侧，将换向器配置在各电刷间。随后，解除对刷握的推压，从而使各刷握复原，将各刷握的电刷保持成与换向器片接触的状态。
另外，一直公知如下这种刮水器电动机，该刮水器电动机为了将附着在汽车等车辆的前风挡玻璃等上的灰尘及雨滴等拂拭掉，使安装有刮水片的刮水器摇臂在前风挡玻璃上的规定范围内摆动动作。
这种刮水器电动机包括作为驱动源的电动机、使电动机的旋转驱动力减速并输出的减速机构、以及收纳该减速机构、电动机的刷握及换向器等的齿轮箱(例如参照下述专利文献2)。
齿轮箱具有形成为有底筒状的金属制的框架部以及将框架部的开口部封闭的底板。在底板上配置有连接器、用于将连接器和电动机(换向器)电连接的配线部以及用于检测减速机构的旋转位置的接触板等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4335462号公报
专利文献2：日本特开2012–125024号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
近年来，为了谋求刮水器电动机的小型及高性能化，有时使磁极数多极化形成为四极(极对数为2)(四极-三电刷结构)。
在此，在使上述的锤式电刷采用四极-三电刷结构的情况下，刷握支柱与电枢的组装变得难以进行。即，在专利文献1那样的两极-三电刷结构的情况下，如上所述将低速用电刷与共用电刷的机械角设定成180°。因此，能使高速用电刷例如从沿刷握支柱的组装方向去的前侧(主壁部侧)与换向器接触，使低速用电刷及共用电刷从与组装方向正交的方向(侧壁部侧)与换向器接触。
相对于此，在四极-三电刷结构的情况下，需要将低速用电刷及共用电刷配置在分开90°的机械角的位置，将高速用电刷配置为沿周向与低速用电刷分开规定角度。因此，为了利用与上述的专利文献1同样的方法将刷握支柱组装到换向器上，例如需要将低速用电刷及共用电刷配置到组装方向的前侧，而使高速用电刷环绕到组装方向的后侧(刷握支柱的开口部侧)。
因而，可能组装性差，难以将电刷高精度地配置到期望的位置。
另外，在上述的专利文献2那样的以往技术中，需要借助配置在底板上的配线部将电动机和连接器连接。因此，可能使配线变长，或使终端的形状复杂化，增加制造成本。
另外，依据所配置的零件来决定底板的形状，因此将上述的连接器、终端和接触器等全配置到底板上会使底板的形状复杂化。由此，也可能使制造成本增加。
本发明提供一种即使在实现了四极以上的多极化的情况下，也能不降低组装性地进行期望的电刷配置的带减速机构的电动机。
另外，本发明提供一种能够谋求低成本化及结构的简化的带减速机构的电动机。
解决技术问题所采用的技术方案
根据本发明的第一形态，电动机包括：轭铁，上述轭铁具有筒部；磁体，上述磁体配置在上述筒部的内周面上，磁极数为四极以上；电枢，上述电枢固定在旋转轴上，并且被能旋转地支承在上述轭铁的内侧；多个电刷，上述电刷与上述电枢的换向器滑动接触而进行供电；刷握，上述刷握分别保持上述电刷；以及刷握支柱，上述刷握支柱对上述刷握进行支承。上述刷握支柱具有能供上述换向器沿上述旋转轴的轴向贯穿的开口部，上述刷握沿轴向延伸，并且形成为朝向与轴向正交的径向的内侧施力的板簧状，上述刷握的基端部沿绕上述旋转轴的周向空开间隔地支承在上述刷握支柱上，在上述刷握的前端部保持有上述电刷。
采用该结构，刷握沿轴向延伸，因此在将换向器(电枢)沿轴向贯穿到刷握支柱中的情况下，刷握的延伸方向与电枢的组装方向成为相同的方向。因此，能使换向器顺利地进入到刷握支柱的刷握(电刷)间，提高组装性。
在这种情况下，即使磁极数为四极以上，也能不降低组装性地将刷握(电刷)高精度地配置到周向的期望位置。
根据本发明的第二形态，在上述的第一形态的电动机的基础上，也可以使上述刷握的基端部位于沿轴向的上述电枢侧，使上述刷握随着向前端部去而与上述电枢分开。
采用该结构，刷握的基端部位于电枢的组装方向的前侧，因此当换向器进入到刷握间时，一边朝向径向的外侧(克服刷握的施加力的方向)扩宽刷握，一边进入到刷握间。由此，不必进行使用夹具等朝向径向的外侧扩宽刷握的上述的开放工序，因此能够谋求组装性的进一步提高，并且能够谋求制造工时及制造成本的削减。
根据本发明的第三形态，在上述的第一形态或第二形态的电动机的基础上，也可以利用连接线使上述换向器片中的相同电位的上述换向器片彼此短路，上述电刷可以包括低速用电刷及高速用电刷、以及上述低速用电刷及上述高速用电刷共用的共用电刷。上述低速用电刷及上述共用电刷配置为以电角度计沿周向空开180°的间隔，上述高速用电刷配置在夹着上述旋转轴在径向上与沿周向的上述低速用电刷与上述共用电刷之间的第一区域相对的第二区域内。
采用该结构，通过将低速用电刷及共用电刷与高速用电刷配置在沿径向相对的区域内，与将高速用电刷配置在第一区域内的结构相比，能在整个周向上均等地施加各电刷对换向器片的接触压力。由此，能够抑制旋转轴的轴偏差，减小电动机工作声音。
根据本发明的第四形态，在上述的第一形态至第三形态的电动机的基础上，可以使与上述电刷电连接，并且用于与外部连接的连接器部与上述刷握支柱形成为一体，上述高速用电刷与上述连接器部之间的距离比上述低速用电刷及上述共用电刷与上述连接器部之间的距离短。
采用该结构，能在刷握支柱上，在低速用电刷及共用电刷与高速用电刷之间的空间内配置例如防噪音元件及断路器等电气零件等，提高布局性。
根据本发明的第五形态，在上述的第四形态的电动机的基础上，也可以在上述电刷与上述连接器部之间配置有防噪音元件。
采用该结构，能够减小电磁噪声。
根据本发明的第六形态，在上述的第三形态至第五形态的电动机的基础上，上述高速用电刷的周向宽度可以比上述低速用电刷及上述共用电刷的周向宽度窄。
采用该结构，高速用电刷的周向宽度比其它的电刷的周向宽度窄，因此例如能够抑制成为低速用电刷及高速用电刷分别跨过沿周向相邻的两个换向器片而接触的状态(短路状态)。由此，能够提高整流性。
根据本发明的第七形态，在上述的第一形态至第六形态的电动机的基础上，上述电动机可以包括：减速机构，上述减速机构具有蜗杆及蜗轮，上述蜗杆与上述旋转轴连接，上述蜗轮供输出轴固定，并且与上述蜗杆啮合，使上述旋转轴的旋转减速而从上述输出轴输出；以及齿轮箱，上述齿轮箱收纳上述减速机构及上述刷握支柱。可以在上述刷握支柱上形成有相对于上述齿轮箱进行轴向的定位的定位部。
采用该结构，能够借助定位部沿轴向定位刷握支柱和齿轮箱，因此能在将刷握支柱组装到齿轮箱上后，如上所述地将电枢组装到刷握支柱上，从而能够进行电枢相对于齿轮箱的轴向的定位。由此，能够谋求组装性的进一步提高。
根据本发明的第八形态，在上述的第七形态的电动机的基础上，上述齿轮箱可以具有收纳上述减速机构的有底筒状的框架部以及将上述框架部的开口部封闭的底板，上述电动机可以具有刷握单元，上述刷握单元组装于上述齿轮箱，并且一体地配置有上述刷握及具有与外部连接的连接器端子的连接器部，在上述连接器部配置有从上述连接器端子朝向上述蜗轮延伸的接触板，在上述齿轮箱内，在上述框架部侧配置有继电器单元，上述继电器单元与上述蜗轮卡合而与上述蜗轮一起旋转，并且与上述接触板滑动接触，在上述继电器单元上形成有将上述继电器单元定位于上述框架部的第二定位部。
采用该结构，将刷握及连接器部一体地配置于刷握单元，因此与以往那样借助底板的配线部连接电动机和连接器部的结构相比，能够缩短电动机与连接器部的配线长度，以及能够谋求配线布局的简化，从而能够谋求低成本化。
另外，通过将连接器部等配置在刷握单元，并且将继电器单元配置在框架部侧，能够减少底板所承担的功能(例如底板只要具有将框架部封闭而对框架部内的构成零件进行保护的功能即可)。
也能谋求底板的简化，因此由此也能谋求低成本化。
而且，由于借助定位部将继电器单元定位到框架部，因此能在齿轮箱内稳定地保持继电器单元，从而能够提高电动机的组装性。
根据本发明的第九形态，在上述的第八形态的电动机的基础上，上述连接器端子及上述接触板可以形成为一体，并且镶嵌成型于上述连接器部。
采用该结构，连接器端子及接触板形成为一体，并且镶嵌成型于连接器部，因此能够谋求零件件数及制造工时的削减。
根据本发明的第十形态，在上述的第八形态或第九形态的电动机的基础上，上述电刷可以借助跨接线牵拉到上述连接器部。
采用该结构，与例如利用汇流条等将电刷与连接器部连接的结构相比，能够柔软地牵拉配线。由此，能够提高配线布局的自由度。
根据本发明的第十一形态，在上述的第八形态至第十形态的电动机的基础上，从上述旋转轴的轴向观察，上述刷握单元可以配置在与上述齿轮箱重叠的位置。
采用该结构，从旋转轴的轴向观察，刷握单元(连接器部)不会从齿轮箱向外侧突出。即，能将刷握单元的从轴向观察的外形尺寸收纳在齿轮箱的外形尺寸内，因此能够提高向车体等安装时的布局性。
根据本发明的第十二形态，在上述的第八形态至第十一形态的电动机的基础上，在上述底板上设置有安装于车体或刮水器装置的安装片。
采用该结构，能够借助底板将电动机简单地安装到车体或刮水器装置上。
发明效果
采用上述的电动机，即使在磁极数实现了四极以上的多极化的情况下，也能不降低组装性地进行期望的电刷配置。
另外，采用上述的电动机，能够谋求低成本化及结构的简化。
附图说明
图1是本发明的一实施方式中的刮水器电动机的立体图。
图2是图1的A–A剖视图。
图3是刮水器电动机的分解立体图。
图4是从沿旋转轴方向的另一端侧观察刷握单元的俯视图。
图5是刷握单元的立体图。
图6是轭铁、齿轮箱及刷握单元的分解立体图。
图7是图1的B–B剖视图。
图8是从沿旋转轴方向的另一端侧对表示本发明的一实施方式的变形例的刷握单元进行观察的俯视图。
图9是表示本发明的一实施方式的变形例的刮水器电动机的立体图。
图10是表示本发明的一实施方式的变形例的刮水器电动机的立体图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。
[刮水器电动机]
图1是本发明的一实施方式的刮水器电动机1的立体图。图2是图1的A–A剖视图。
如图1及图2所示，本实施方式的刮水器电动机1对例如拂拭未图示的车辆的前窗的未图示的前刮水器(刮水器装置)进行驱动。详细而言，刮水器电动机1包括电动机2、与电动机2的旋转轴3(参照图2)连接的减速机构4(参照图2)以及收容该减速机构4及电动机2的一部分的齿轮箱5。刮水器电动机1构成为在利用减速机构4使电动机2的驱动力减速后，将该驱动力经由后述的输出轴95传递到前刮水器。另外，在以下的说明中，有时将旋转轴3的轴线方向称为旋转轴方向O1，将输出轴95的轴线方向称为输出轴方向O2。
＜电动机＞
图3是刮水器电动机1的分解立体图。
如图2及图3所示，电动机2具有有底筒状的轭铁7以及能旋转地设置在轭铁7内的电枢6。
在轭铁7中的筒部11的内周面上，沿绕旋转轴3的周向配置有多个(例如四个)磁体12。
另一方面，在轭铁7的底壁(末端部)15中的径向的中央，形成有朝向旋转轴方向O1的外侧突出的毂部13，在该毂部13内设置有用于对旋转轴3的第一端部(沿旋转轴方向O1的电枢6侧)进行轴支承的轴承14(参照图2)。另外，在筒部11的开口缘沿周向空开间隔地形成有多个朝向旋转轴方向O1的第一端侧凹陷的凹部16。
电枢6包括外嵌固定在旋转轴3上的电枢铁心21、卷装在电枢铁心21上的电枢绕组22、以及相对于沿旋转轴方向O1的电枢铁心21配置在第二端侧(与沿旋转轴方向O1的电枢6相反的一侧)的换向器23。
将通过冲压加工等形成有冲孔的磁性材料的板材沿旋转轴方向O1层叠而形成电枢铁心21。在电枢铁心21上呈放射状形成有供电枢绕组22卷绕的多个齿21a。
换向器23外嵌固定在旋转轴3上，并且在外周面上安装有多片由导电材料形成的换向器片24。换向器片24由沿旋转轴方向O1较长的板状的金属片形成，以彼此绝缘的状态沿周向以等间隔并列固定。
在各换向器片24的沿旋转轴方向O1的第一端部一体成形有以向径向的外侧折返的形式弯折的换向器竖片25。在换向器竖片25上绕挂有电枢绕组22的末端部，并通过熔融等固定在换向器竖片25上。由此，将换向器片24以及与该换向器片24对应的电枢绕组22接通。
在分别与相同电位的换向器片24对应的换向器竖片25上绕挂有连接线(未图示)，该连接线通过熔融固定在换向器竖片25上。连接线使相同电位的换向器片24彼此短路，并在换向器23与电枢铁心21之间来回牵拉。
如图3所示，电刷31与换向器23的换向器片24滑动接触。电刷31构成为通过与换向器片24滑动接触，经由换向器片24对电枢绕组22供给电流。电刷31借助后述的刷握41保持于刷握单元32。
＜刷握单元＞
图4是从沿旋转轴方向O1的第二端侧观察刷握单元32的俯视图。图5是刷握单元32的立体图。
如图3至图5所示，配置在沿旋转轴方向O1与电动机2重叠的位置的刷握支柱33、沿径向与刷握支柱33相邻配置的连接器部34、以及沿径向张设在上述刷握支柱33与连接器部34之间的桥部35利用树脂材料等形成为一体，构成刷握单元32。
刷握支柱33包括环状的刷握底座部36，在刷握底座部36的外周缘朝向旋转轴方向O1的第一端侧突出设置有定位部37。定位部37延伸至靠近电枢铁心21的位置。定位部37的前端部向径向的外侧压曲。并且，定位部37的前端部与后述的框架部61卡合，由此进行刷握单元32相对于框架部61的沿旋转轴方向O1的定位。另外，刷握底座部36的内径设定成能供换向器23插入的大小，换向器23贯穿在刷握底座部36的内侧。
在刷握底座部36上，在位于沿旋转轴方向O1的第二端侧的面(以下简称为安装面)上的周向三处部位固定有刷握41。刷握41由具有导电性的材料制成，形成为沿旋转轴方向O1延伸的板簧状，朝向径向的内侧施力。详细而言，刷握41的基端部借助爪部(未图示)固定在刷握底座部36上，刷握41随着向前端部去而朝向径向的内侧倾斜。并且，在刷握41的前端部以朝向径向的内侧突出的方式分别设置有电刷31。
各电刷31形成为旋转轴方向O1的宽度随着向径向的内侧去而逐渐尖细的侧视呈三角形的形状。电刷31的基端部(径向的外侧端部)与刷握41的前端部嵌合，电刷31的前端部(径向的内侧端部)与换向器23的换向器片24滑动接触。由此，构成为能将来自蓄电池(未图示)的电力经由电刷31供给到换向器23。
在此，电刷31包括与阳极侧连接的低速用电刷31a及高速用电刷31b、与阴极侧连接并且供低速用电刷31a及高速用电刷31b共用的共用电刷31c。
低速用电刷31a是在通过对低速用电刷31a与共用电刷31c之间外加电压来低速驱动前刮水器时使用的电刷31。另外，高速用电刷31b是在通过对高速用电刷31b与共用电刷31c之间外加电压来高速驱动前刮水器时使用的电刷31。另外，高速用电刷31b的前端部的周向的宽度比其它的电刷31a、31c窄(图4中的D1＞D2)。
另外，如图4所示，低速用电刷31a和共用电刷31c配置为彼此以电角度计空开180°，即，以机械角(以旋转轴3为中心，各电刷31a、31c间的中心角中较窄的一方的角度(劣角侧))计空开90°。另一方面，高速用电刷31b在以旋转轴3为中心，各电刷31a、31c间的中心角中较宽的一方的角度(优角)侧，配置成沿周向与低速用电刷31a分开规定角度。
在这种情况下，在刷握底座部36上，低速用电刷31a及共用电刷31c相对于换向器23(旋转轴方向O1)配置在与连接器部34相反的一侧，高速用电刷31b相对于换向器23(旋转轴方向O1)配置在连接器部34侧。因而，高速用电刷31b与连接器部34之间的距离比低速用电刷31a及共用电刷31c与连接器部34之间的距离短。
另外，在图4的例子中，高速用电刷31b配置在沿径向与劣角区域(第一区域)E1相对的线对称区域(第二区域)E2内，上述劣角区域E1是在周向上低速用电刷31a与共用电刷31c之间的区域。
采用该结构，将低速用电刷31a及共用电刷31c与高速用电刷31b分别配置在沿径向相对的区域(劣角区域E1及线对称区域E2)内，从而与将高速用电刷31b配置在劣角区域E1内的结构相比，能够遍布周向均等地施加各电刷31a～电刷31c对换向器片24的接触压力。
由此，能够抑制旋转轴3的轴偏差，减小电动机工作声音。
并且，跨接线42、43的第一端部连接于与低速用电刷31a及高速用电刷31b对应的刷握41。跨接线42、43的第二端部连接于后述的电源终端55。
另外，断路器44连接于与共用电刷31c对应的刷握41。跨接线45的第一端部连接于断路器44。跨接线45的第二端部连接于后述的一个接触板56。另外，断路器44在刷握底座部36的安装面上，固定在位于共用电刷31c与高速用电刷31b之间的部分。
桥部35形成为将旋转轴方向O1作为厚度方向的板状，并从上述的刷握底座部36的周向的一部分朝向径向的外侧延伸。在桥部35的安装面上朝向连接器部34配置有上述的跨接线42、43、45。
如图4及图5所示，连接器部34包括：在与刷握支柱33及桥部35相同的平面上延伸的连接器底座部51、从连接器底座部51朝向沿旋转轴方向O1的第一端侧竖立设置的连接器承接部52(参照图5)、以及从连接器底座部51朝向沿旋转轴方向O1的第二端侧竖立设置的隔壁部53。
在连接器底座部51通过镶嵌成型等各埋设有多条供电用的电源终端55及传感器用的接触板56。另外，在图4的例子中，埋设有两条电源终端55，埋设有三条接触板56，且在连接器底座部51上彼此空开间隔地排列。
电源终端55形成为沿旋转轴方向O1延伸的板状，贯穿连接器底座部51。电源终端55的第一端部朝向连接器承接部52内突出而使电源终端55作为连接器端子发挥功能，电源终端55的第二端部露出在连接器底座部51的安装面侧。另外，从低速用电刷31a及高速用电刷31b牵拉出来的上述的跨接线42、43分别与各电源终端55的第二端部连接。
接触板56与电源终端55同样形成为沿旋转轴方向O1延伸的板状，贯穿连接器底座部51。接触板56的第一端部朝向连接器承接部52内突出而使接触板56作为连接器端子发挥功能，接触板56的第二端部压曲为曲轴状，并且朝向沿旋转轴方向O1的第二端侧延伸。在接触板56的第二端部形成有与后述的中继板103滑动接触的接点部57。另外，在安装面侧从共用电刷31c牵拉出来的上述的跨接线45与接触板56中的一个接触板56连接。
＜齿轮箱＞
图6是轭铁7、齿轮箱5及刷握单元32的分解立体图。
如图2及图6所示，齿轮箱5包括：具有底壁部63及周壁部64的形成为有底筒状的铝压铸制的框架部61、以及将框架部61的开口部61a封闭的树脂制的底板62。
框架部61的内部划分成减速机构收纳部65以及刷握单元收纳部66，上述减速机构收纳部65收纳减速机构4，上述刷握单元收纳部66从周壁部64的一部分与周壁部64连续设置并收纳上述的刷握单元32。
如图6所示，首先，刷握单元收纳部66包括朝向沿旋转轴方向O1的第一端侧开放的有底筒状的第一收纳部71。第一收纳部71的内径形成为能收纳上述的刷握支柱33的大小，在第一收纳部71的内部收纳有刷握支柱33及换向器23。
在第一收纳部71的开口缘形成有与上述的刷握支柱33中的定位部37的前端部卡合的定位凹部72。另外，在第一收纳部71中的位于比定位凹部72靠旋转轴方向O1的第二端侧的部分，形成有朝向径向的外侧突出的定位凸部74。该定位凸部74与上述的轭铁7的凹部16卡合，相对于齿轮箱5定位轭铁7。
在第一收纳部71的底部形成有供旋转轴3贯穿的通孔73，第一收纳部71和减速机构收纳部65经由该通孔73连通。
图7是图1的B–B剖视图。
如图6及图7所示，在第一收纳部71朝向径向的外侧连续设置有对刷握单元32的连接器部34及桥部35进行收纳的第二收纳部75。第二收纳部75形成为沿旋转轴方向O1开放的方筒状，并形成为能收纳上述的刷握单元32的连接器部34及桥部35的大小。
在第二收纳部75形成有与减速机构收纳部65内连通的连通孔76，接触板56的第二端部经过该连通孔76面向减速机构收纳部65内。另外，第二收纳部75经过缺口部77与第一收纳部71内连通。在缺口部77内收容有刷握单元32的桥部35中的靠刷握支柱33侧的端部。
如图7所示，在减速机构收纳部65中的底壁部63的中央部形成有贯穿底壁部63的通孔81。该通孔81供后述的输出轴95贯穿，在通孔81的内周缘上朝向输出轴方向O2的外侧竖立设置有筒状的套筒82。在套筒82的基端部形成有随着向前端去而内径逐渐缩小的缩径部84。另外，在套筒82内遍布包含缩径部84在内的整个套筒82内装有由含油金属等形成的筒状的滑动轴承(衬套)83。
另外，在套筒82内，在缩径部84与滑动轴承83之间形成有间隙。
另外，在减速机构收纳部65中的周壁部64上沿周壁部64的周向空开间隔地形成有朝向周壁部64的外侧突出的卡定爪85。
底板62具有依照框架部61的开口部61a的形状形成的板状的形状，覆盖框架部61的开口部61a。在底板62的外周缘沿底板62的周向空开间隔地形成有多个朝向框架部61突出的安装片87。在这些安装片87上形成有供上述的框架部61的卡定爪85卡定的卡定孔87a。
＜减速机构＞
如图2及图7所示，减速机构4包括与电动机2的旋转轴3连接的蜗杆91以及与蜗杆91啮合的蜗轮92。
蜗杆91的沿旋转轴方向O1的第一端部在减速机构收纳部65内与旋转轴3连接，第二端部利用未图示的轴承能旋转地支承在减速机构收纳部65内。另外，蜗杆91中的与旋转轴3连接的连接部分(旋转轴3的第二端部)被配置于框架部61的滚动轴承93(参照图2)支承为能够旋转。
如图3及图7所示，蜗轮92如上所述收纳在减速机构收纳部65内，构成为随着上述的蜗杆91的旋转而旋转。在蜗轮92的中央部(轮毂部)形成有朝向沿输出轴方向O2的底板62侧突出的毂部94。输出轴95的输出轴方向O2的第一端部从框架部61侧压入在该毂部94内。
在这种情况下，输出轴95的输出轴方向O2的第二端部经过框架部61的套筒82突出到框架部61的外部，该突出部分与用于驱动未图示的前刮水器的外部机构连接。另外，输出轴95在套筒82内被上述的滑动轴承83支承为能够旋转。
＜继电器单元＞
在此，在蜗轮92中的位于沿输出轴方向O2的第一端侧(框架部61侧)的面上配置有继电器单元101。继电器单元101包括由树脂等的绝缘材料形成的绝缘板102以及配置在绝缘板102上的中继板103。
绝缘板102形成为具有供输出轴95以具有间隙的方式插入的开口部的环状，载置在蜗轮92中的位于沿输出轴方向O2的第一端侧的面上。在绝缘板102的内周缘上形成有插入到上述的套筒82的缩径部内的插入筒部(定位部)105。
插入筒部105依照套筒82的缩径部84的内表面形状,形成为随着向前端部去而逐渐缩径的带台阶的形状。插入筒部105通过使外周面与缩径部84的内表面靠近或者抵接，来沿输出轴方向O2及径向定位继电器单元101。另外，插入筒部105配置在套筒82(缩径部84)与滑动轴承83之间的间隙内。
另外，如图3所示，在绝缘板102的外周缘中的绕输出轴95的周向的一部分，形成有朝向蜗轮92突出的继电器侧卡合部107。
另外，在上述的蜗轮92上，在沿绕输出轴95的周向与上述的继电器侧卡合部107相对的位置形成有能与继电器侧卡合部107卡合的蜗杆侧卡合部108。蜗杆侧卡合部108相对于继电器侧卡合部107配置在蜗轮92的旋转方向的图中前侧，当蜗轮92沿顺时针方向旋转时与继电器侧卡合部107卡合(抵接)。另外，在蜗轮92的两面形成有从中央部以放射状及以与毂部94同心圆状延伸的多个肋96，上述的继电器侧卡合部107以与上述的蜗杆侧卡合部108及肋96空开间隔的状态配置在蜗杆侧卡合部108与肋96之间。
并且，继电器单元101构成为蜗轮92随着电动机2的旋转而旋转，从而使继电器侧卡合部107与蜗杆侧卡合部108卡合而与蜗轮92一体地旋转。
另一方面，在外力等作用于前刮水器而使蜗轮92想要反转的情况下，蜗杆侧卡合部108与继电器侧卡合部107分开，两者的卡合解除，从而继电器单元101不会相对于蜗轮92旋转。即，继电器侧卡合部107和蜗杆侧卡合部108构成在蜗轮92与继电器单元101之间防止振动(chattering)的单向离合器机构。
如图3所示，中继板103由具有导电性的材料形成，以环绕插入筒部105的方式设置在绝缘板102上。详细而言，中继板103从绝缘板102的内周侧到外周侧具有三个接触区域111～接触区域113。各接触区域111～接触区域113包括环状的第一接触区域111、与第一接触区域111连续地设置在第一接触区域111的内周侧的C字状的第二接触区域112以及从第一接触区域111向外周侧突出的第三接触区域113。因而，中继板103的沿周向排列在第二接触区域112内的部分以及沿周向排列在第三接触区域113内的部分构成供绝缘板102露出的非导电部。
上述的接触板56的接点部57与继电器单元101上的各接触区域111～接触区域113及非导电部滑动接触。在这种情况下，随着蜗轮92(输出轴95)的旋转，接触板56(接点部57)与中继板103的接触位置变化，或者接触板56(接点部57)与中继板103接触/不接触，从而能够检测出输出轴95的旋转位置(前刮水器的位置)。由接触板56检测到的信号经由连接器部34输出到未图示的控制设备中，控制电动机2的旋转。
在这样构成的刮水器电动机1中，当将未图示的刮水器开关从OFF位置切换到LOW位置时，从蓄电池对电动机2的低速用电刷31a供给驱动电流。由此，电动机2开始进行低速运转模式的驱动。详细而言，当电动机2进行驱动时，电动机2的驱动力在被减速机构4减速后，经由输出轴95传递到前刮水器的外部机构。由此，能使前刮水器进行工作，将附着在前风挡玻璃上的灰尘及雨滴等拂拭掉。
另一方面，当将刮水器开关切换到HIGH位置时，从蓄电池对电动机2的高速用电刷31b供给驱动电流。由此，电动机2开始进行比上述的低速运转模式高速的高速运转模式的驱动。
另外，在本实施方式中，高速用电刷31b的前端部的周向的宽度比其它的电刷31a、31c窄，因此例如能够抑制成为低速用电刷31a及高速用电刷31b分别跨过沿周向相邻的两个换向器片24而接触的状态(短路状态)。由此，能够提高整流性。
另外，例如在外力等作用于输出轴95而经由输出轴95使蜗轮92发生了旋转的情况下，蜗轮92与继电器单元101的卡合解除，从而只有蜗轮92相对于继电器单元101旋转。因此，能够维持继电器单元101与接触板56的接触位置(例如刮水器电动机1的停止状态的位置)，防止在检测继电器单元101与接触板56的位置时发生的振动。
[刮水器电动机的组装方法]
接下来，对上述的刮水器电动机1的组装方法进行说明。在以下的说明中，主要对将刷握单元32组装到电枢6上的方法进行说明。
首先，将组装有刷握41等的刷握单元32组装到框架部61上。详细而言，在将框架部61的刷握单元收纳部66和刷握单元32的安装面侧沿旋转轴方向O1相对配置后，将刷握单元32收纳到刷握单元收纳部66内。此时，刷握单元32的定位部37与刷握单元收纳部66的定位凹部72内卡合，从而进行刷握单元32相对于框架部61的沿旋转轴方向O1的定位。
接着，向组装在框架部61上的刷握单元32组装电枢6。首先，使电枢6和刷握单元32的刷握支柱33沿旋转轴方向O1相对。在这种情况下，在电枢6的换向器23朝向刷握支柱33侧，刷握支柱33的安装面朝向旋转轴方向O1的第二端侧的状态下，使电枢6及刷握单元32相对。因而，在将刷握单元32组装到框架部61上的状态下，刷握支柱33的刷握41被保持为随着从沿旋转轴方向O1的第一端侧向第二端侧去，向径向的内侧倾斜的状态。
在这种状态下，使刷握单元32靠近沿旋转轴方向O1的电枢6侧，将电枢6的换向器23贯穿到刷握支柱33的开口部内。贯穿在刷握支柱33的开口部内的换向器23在刷握支柱33的安装面侧进入到刷握41间。由此，换向器23的换向器片24与刷握41的电刷31接触，从而将电枢6和刷握单元32组装。随后，将减速机构4、底板62及轭铁7等依次组装到组装有刷握单元32及电枢6的框架部61上，从而完成刮水器电动机1。
在此，在本实施方式中，由于刷握41沿旋转轴方向O1延伸，因此在将换向器23(电枢6)沿旋转轴方向O1贯穿到刷握支柱33内的情况下，刷握41的延伸方向与电枢的组装方向成为相同方向。因此，能使换向器23顺利地进入到刷握支柱33的刷握41(电刷31a～电刷31c)间，提高组装性。
在这种情况下，即使磁极数如本实施方式那样为四极以上，也能不降低组装性地将刷握41(电刷31a～电刷31c)高精度地配置到周向的期望的位置。
特别是，由于刷握41的基端部位于电枢6的组装方向的前侧，因此在换向器23进入到刷握41间时，一边朝向径向的外侧(克服刷握41的施加力的方向)扩宽刷握41，一边进入到刷握41间。由此，不必进行使用夹具等朝向径向的外侧扩宽刷握41的上述的开放工序，因此能够谋求组装性的进一步提高，并且能够减少制造工时及降低制造成本。
此外，在本实施方式中，由于在刷握单元32上形成有进行刷握单元32与框架部61的定位的定位部37，因此能够借助定位部37沿旋转轴方向O1定位刷握单元32和框架部61。由此，在将刷握单元32组装到框架部61上后，如上所述地将电枢6组装到刷握单元32上，从而能够进行电枢6相对于框架部61的沿旋转轴方向O1的定位。由此，能够谋求组装性的进一步提高。
另外，在本实施方式中，由于连接器部34及刷握41一体地配置于刷握单元32，因此与以往那样借助底板的配线部连接电动机和连接器部的结构相比，能够缩短电动机2与连接器部34的配线长度，以及能够谋求配线布局的简化，从而能够谋求低成本化。
另外，通过将连接器部34等配置在刷握单元32上，并且将继电器单元101配置在框架部61侧，能够减少底板62所承担的功能。详细而言，在本实施方式中，底板62具有将框架部61封闭而对框架部61内的构成零件进行保护的功能即可。因此，能够谋求底板62的简化，提高加工性。在这种情况下，能够例如通过冲压加工等简单地制成底板62，因此也能谋求低成本化。另外，在上述的实施方式中，说明了利用树脂材料形成底板62的结构，但本发明不限定于此，也能利用铝等的金属材料来形成底板62。
而且，由于将继电器单元101的插入筒部105定位于框架部61的缩径部84，因此能在齿轮箱5内稳定地保持继电器单元101，从而能够提高刮水器电动机1的组装性。
另外，接触板56利用第一端侧的连接器端子和第二端侧的接点部57一体形成，并且镶嵌成型在连接器部34中，因此能够谋求零件件数及制造工时的削减。
此外，借助跨接线42、43、45将电刷31a～电刷31c牵拉到连接器部34，因此与例如利用汇流条等将电刷31a～电刷31c与连接器部34连接的结构相比，能够柔软地牵拉配线。由此，能够提高配线布局的自由度。
而且，在本实施方式中，在框架部61形成有收纳刷握单元32的刷握单元收纳部66，因此从旋转轴方向O1观察，连接器部34不会从齿轮箱5向外侧突出。即，能将刷握单元32的从旋转轴方向O1观察的外形尺寸收纳在齿轮箱5的外形尺寸内，因此能够提高向车体等安装时的布局性。
另外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，能在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种的变更。
例如在上述的实施方式中，说明了采用四极-三电刷的电动机2的情况，但本发明不限定于此，也可以采用六极-三电刷或八极-三电刷的电动机2。但需要注意的是，在采用六极-三电刷的电动机2的情况下，低速用电刷31a和共用电刷31c需要配置成以机械角计空开60°，在采用八极-三电刷的电动机2的情况下，低速用电刷31a和共用电刷31c需要配置成以机械角计空开45°。
并且，即使在使磁极数形成为六极以上的多极化的情况下，通过将高速用电刷31b配置在与低速用电刷31a及共用电刷31c线对称的区域内，也能如上所述地抑制旋转轴3的轴偏差。
另外，在上述的实施方式中，将连接器部34的连接器承接部52形成为朝向旋转轴方向O1的一端侧，但本发明不限定于此。
另外，如图8所示，也可以在各电刷31a、31b与电源终端55之间配置扼流线圈120来作为防噪音元件。在图8所示的例子中，与低速用电刷31a连接的扼流线圈120配置在刷握支柱33上的低速用电刷31a与高速用电刷31b之间，与高速用电刷31b连接的扼流线圈120配置在桥部35上。
采用该结构，通过在低速用电刷31a及高速用电刷31b与电源终端55之间设置扼流线圈120，能够减小电磁噪声。
而且，能够不伴有刷握单元32的大型化及布局的变更地，在刷握支柱33等上的各电刷31a、31b间以及桥部35上等的空间内，配置上述的断路器44及扼流线圈120等电气零件，因此能够提高布局性。
另外，在上述的实施方式中，将连接器部34的连接器承接部52形成为朝向旋转轴方向O1的第一端侧，但本发明不限定于此。
此外，在上述的实施方式中，说明了将刷握支柱33形成为环状的情况，但本发明不限定于此，刷握支柱33只要能供换向器23贯穿即可，例如也可以是U字状等。
另外，在上述的实施方式中，说明了将刷握支柱33和连接器部34作为刷握单元32形成为一体的情况，但本发明不限定于此。
此外，也可以在底板上形成向车体或前刮水器安装的安装片。详细而言，在图9所示的底板130的外周缘上，沿绕输出轴95的周向空开间隔地形成有朝向沿输出轴方向O2的框架部61侧延伸的安装片131。这些安装片131与框架部61的底壁部63相比，位于靠沿输出轴方向O2的外侧，这些安装片131的前端部被压曲。另外，在安装片131的前端部形成有供未图示的连接构件贯穿的安装孔132，连接构件经过安装孔132与车体或前刮水器连接。
另外，在图10所示的底板140的一部分形成有朝向沿输出轴方向O2的框架部61侧延伸的安装片141。该安装片141具有延伸至框架部61的底壁部63侧的板状部142、以及与板状部142的前端部连续设置的半圆筒状的收容部143。在收容部143内收容有张设在例如未图示的前刮水器中的一对枢轴间的管框架145。
另外，在收容部143形成有沿厚度方向贯穿的通孔144，连接构件经过该通孔144与管框架145连接。
采用上述的结构，能将刮水器电动机1经由底板130、140简单地安装到车体或前刮水器上。
另外，也可以在图9中的安装孔132及图10中的通孔144中直接形成螺纹牙。由此，能使用于与车体或前刮水器连接的连接构件的零件件数得到削减。另外，在这种情况下，底板130、140可以形成为由高强度的树脂制成的底板，也可以形成为由铁板等的金属制成的底板。
另外，在上述的实施方式中，说明了将本发明的刮水器电动机1用作前刮水器的驱动用的结构，但本发明不限定于此，也可以用作后刮水器等的驱动用，或者用在除刮水器电动机1以外的一般的电动机中。
除此之外，能在不脱离本发明的主旨的范围内，适当地将上述的实施方式中的构成要素置换成公知的构成要素，另外也可以适当地组合上述的变形例。
工业实用性
采用上述的电动机，即使在磁极数实现了四极以上的多极化的情况下，也能不降低组装性地进行期望的电刷配置。
另外，采用上述的电动机，能够谋求低成本化及结构的简化。
(符号说明)
1…刮水器电动机(电动机)；2…电动机；3…旋转轴；6…电枢；7…轭铁；11…筒部；12…磁体；23…换向器；24…换向器片；31…电刷；31a…低速用电刷；31b…高速用电刷；31c…共用电刷；33…刷握支柱；34…连接器部；41…刷握；91…蜗杆；92…蜗轮；120…扼流线圈(防噪音元件)。

Claims (9)

1.一种带减速机构的电动机，包括：
电动机；以及
减速机构，所述减速机构被所述电动机驱动，对所述电动机的旋转进行减速，
其特征在于，所述电动机包括：
圆筒状的轭铁；
磁体，所述磁体配置在所述轭铁的内周面上，磁极数为四极以上；
电枢，所述电枢收容在所述轭铁内，并且所述电枢由旋转轴、蜗杆、换向器、电枢铁心、多个绕组、多个连接线构成，其中，所述旋转轴能旋转地支承于所述轭铁，所述蜗杆形成于所述旋转轴，所述换向器固定于所述旋转轴并具有多个换向器片，所述电枢铁心固定于所述旋转轴并形成有多个齿，所述多个绕组卷装在所述电枢铁心的齿的周围，所述多个连接线电连接在所述多个换向器片中的彼此相对的一对换向器片之间；以及
刷握单元，在刷握单元中，使供与所述多个换向器片滑动接触的多个电刷配置的刷握支柱以及供与所述多个电刷电连接的终端配置的连接器部通过桥部一体地形成，
所述减速机构具有：
蜗轮，所述蜗轮与所述旋转轴的所述蜗杆啮合；
输出轴，所述输出轴一体地形成于所述蜗轮；以及
金属制的中继板，所述中继板安装在所述蜗轮上，
所述减速机构收容于与所述轭铁连结的齿轮箱，
所述齿轮箱由压铸成型品形成，
所述齿轮箱具有减速机构收纳部，所述减速机构收纳部具有开口部，所述减速机构和所述蜗轮配置于所述减速机构收纳部，
所述齿轮箱具有使供所述刷握支柱收纳的第一收纳部、供所述连接器部收纳的第二收纳部、供所述桥部收纳的缺口部连接而形成的结构，
所述减速机构收纳部的所述开口部被由绝缘材料形成的齿轮箱盖覆盖，
在所述刷握支柱的与所述连接器部相反一侧，安装有多个接触板，所述多个接触板与所述中继板滑动接触，且与所述电刷电连接，
所述多个接触板穿过所述第二收纳部而被收纳于所述减速机构收纳部，
所述换向器和所述多个电刷被收容于所述第一收纳部。
2.如权利要求1所述的带减速机构的电动机，其特征在于，
所述刷握支柱和所述桥部形成在同一面上。
3.如权利要求2所述的带减速机构的电动机，其特征在于，
所述连接器部包括：
连接器底座部，所述连接器底座部与所述刷握支柱和所述桥部在同一面上延伸；以及
隔壁部，所述隔壁部从所述连接器底座部竖立设置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的带减速机构的电动机，其特征在于，
所述带减速机构的电动机还包括配置在所述电刷与所述连接器部之间的防噪音元件。
5.如权利要求4所述的带减速机构的电动机，其特征在于，
以使所述防噪音元件的长边方向沿着所述刷握支柱和所述桥部的面内方向的方式配置所述防噪音元件。
6.如权利要求1所述的带减速机构的电动机，其特征在于，
所述电刷包括：
低速用电刷及高速用电刷；以及
所述低速用电刷及所述高速用电刷共用的共用电刷，
所述低速用电刷及所述共用电刷配置为以电角度计沿周向空开180°的间隔，
所述高速用电刷配置在夹着所述旋转轴在径向上与第一区域相对的第二区域内，其中，所述第一区域是沿周向的所述低速用电刷与所述共用电刷之间的区域。
7.如权利要求6所述的带减速机构的电动机，其特征在于，
所述高速用电刷与所述连接器部之间的距离比所述低速用电刷及所述共用电刷与所述连接器部之间的距离短。
8.如权利要求7所述的带减速机构的电动机，其特征在于，
所述高速用电刷的周向宽度比所述低速用电刷及所述共用电刷的周向宽度窄。
9.如权利要求1所述的带减速机构的电动机，其特征在于，
在所述刷握支柱上形成有相对于所述齿轮箱进行轴向的定位的定位部。
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