JP2010089752A - ワイパモータ - Google Patents

Abstract

【課題】騒音や損傷およびコストを低減でき小型化できるワイパモータを提供する。
【解決手段】ワイパモータは、モータシャフト１２を有する電動モータと、モータシャフト１２に取り付けられた原動プーリ２３と、原動プーリ２３に巻き掛けられたベルト２５と、ベルト２５が巻き掛けられた従動プーリ２４と、従動プーリ２４に連結されたコネクティングロッド３２と、コネクティングロッド３２に連結されたクランクアーム３３と、クランクアーム３３が連結されたワイパシャフト３５と、を備えている。モータシャフト１２の回転は原動プーリ２３とベルト２５と従動プーリ２４とで減速されてコネクティングロッド３２に伝達され、クランクアーム３３で揺動運動に変換されてワイパシャフト３５に伝達される。ワイパシャフト３５に支持されたワイパアームが揺動し、ワイパブレードがガラスを払拭する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワイパモータに関する。
例えば、自動車用ワイパ装置のワイパモータに使用して有効なものに関する。

一般に、自動車用ワイパ装置のワイパモータは、電動モータと、電動モータのモータシャフト先端部に形成されたウオームと、ウオームと噛合するウオームホイールとを備えており、モータの回転をウオームおよびウオームホイールによって減速してワイパシャフトに伝達させるように構成されている。例えば、特許文献１参照。
特許第３５５００４９号公報

このようなワイパモータにおいては、ウオームとウオームホイールとの噛み合わせによって回転力が伝達されているために、次のような問題点がある。
（１）噛み合い音が大きい。
（２）想定以上の力がウオームおよびウオームホイールに加わった場合には、歯が舐め易い（歯が損傷し易い）。
（３）ウオームおよびウオームホイールは転造や切削および成形等によって製造することになるために、製造コストが大きくなる。
（４）歯を噛み合わせるために、ウオームおよびウオームホイールの小型化が難しい。

本発明の目的は、騒音や損傷およびコストを低減することができるとともに、小型化を図ることができるワイパモータを提供することにある。

前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）モータシャフトを有するモータと、
前記モータシャフトに取り付けられた原動プーリと、
前記原動プーリに巻き掛けられたベルトと、
前記ベルトが巻き掛けられた従動プーリと、
前記従動プーリに連結されたコネクティングロッドと、
前記コネクティングロッドに連結されたクランクアームと、
前記クランクアームが連結された出力軸と、
を備えているワイパモータ。
（２）前記原動プーリと前記従動プーリとの間は所定距離設けられており、前記原動プーリと前記従動プーリとは弾性体によって薄板形状に形成された前記ベルトの内周面にそれぞれ当接されており、前記モータシャフトの回転運動が前記原動プーリ、前記ベルト、前記従動プーリ、コネクティングロッドおよびクランクアームを経て前記出力軸に伝えられることを特徴とする前記（１）に記載のワイパモータ。
（３）前記ベルトと前記原動プーリおよび前記従動プーリとが、摩擦力によって伝動するように構成されていることを特徴とする前記（１）（２）に記載のワイパモータ。
（４）前記従動プーリは、その軸方向が前記モータシャフトの軸方向と平行になるように、配置されていることを特徴とする前記（１）（２）（３）に記載のワイパモータ。
（５）前記モータは、扁平モータであることを特徴とする前記（１）（２）（３）（４）に記載のワイパモータ。

前記手段によれば、騒音や損傷およびコストを低減することができるとともに、小型化を図ることができ、車体取り付けの際のレイアウト性の向上を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。

本実施の形態において、本発明に係るワイパモータは、リアワイパ装置に使用されるワイパモータ、詳しくは扁平モータとして構成されている。
図１に示されているように、ワイパモータ１は電動モータ１１を有するモータ部１０と、ベルト伝動減速装置２２を有するギヤ部２０と、を備えており、モータ部１０とギヤ部２０とが隣り合わせに配されてボルトによって締結されている。
図１および図２に示されているように、電動モータ１１のモータシャフト１２はギヤ部２０の底部を有するギヤケース２１内に挿入されて回転自在に支承されている。
電動モータ１１としては、偏平モータが使用されている。電動モータ１１はベルト伝動減速装置２２の減速比を小さく抑えるために、回転速度を小さく設定することが望ましい。

図２に示されているように、ベルト伝動減速装置２２は、原動プーリ２３と従動プーリ２４とベルト２５と、を備えている。
原動プーリ２３はモータシャフト１２の先端部に直交するように配置されて固定されている。従動プーリ２４はギヤケース２１内において回転自在に支承された従動プーリシャフト２６に直交するように配置されて固定されている。従動プーリシャフト２６はモータシャフト１２から離れた位置においてモータシャフト１２の軸方向と平行に延在するように配設されている。原動プーリ２３と従動プーリ２４とはギヤケース２１内で同一平面内において、互いに干渉しないように配置されている。原動プーリ２３と従動プーリ２４との直径比は、回転力の伝動を損なわない範囲内で可及的に大きな減速比が得られるように設定されている。
ベルト２５は弾性体が使用されて薄板形状に形成されており、回転力の伝動を損なわないように所定の張力を付勢された状態で、原動プーリ２３と従動プーリ２４とに巻き掛けられている。ベルト２５は内周面に歯列を有しない平形ベルトに形成されており、内周面が原動プーリ２３および従動プーリ２４の外周面にそれぞれ当接されている。ベルト２５は回転力を原動プーリ２３から従動プーリ２４に摩擦力によって伝動するように構成されている。

図２に示されているように、従動プーリ２４には、ベルト伝動減速装置２２によって減速された回転を揺動運動（３６０度以下の往復回転運動）に変換するクランク装置３０が連結されている。
すなわち、従動プーリ２４の従動プーリシャフト２６と反対側端面には、枢軸３１が外周縁辺部に直角に立設されており、枢軸３１にはコネクティングロッド３２の一端部が回転自在に連結されている。コネクティングロッド３２の他端部にはクランクアーム３３の一端が枢軸３４によって回転自在に連結されており、クランクアーム３３の他端は出力軸としてのワイパシャフト３５に固定されている。ワイパシャフト３５は従動プーリ２４を挟んでモータシャフト１２と反対側位置においてモータシャフト１２の軸方向と平行に配置されて、回転自在に支承されている。
枢軸３１が従動プーリシャフト２６の周りを１８０度公転すると、クランクアーム３３が所定の角度だけ往行し、枢軸３１が従動プーリシャフト２６の周りを残りの１８０度を公転すると、クランクアーム３３が反転して所定の角度だけ復行するので、最終段の出力軸としてのワイパシャフト３５は所定の角度だけ揺動運動することになる。
図１に示されているように、ワイパシャフト３５のクランクアーム３３と反対側端部はギヤケース２１外に突き出され、図示しないが、リアウインドシールドガラス４０の外側においてワイパアームを装着される。

以上のように構成されたワイパモータ１は、ワイパモータ製造メーカーから自動車製造メーカーに供給される。
そして、自動車製造メーカーにおいて、ワイパモータ１がテールゲートのパネルにおけるリアウインドシールドガラス４０（図１参照）近傍に配置されるとともに、ギヤ部２０の複数箇所に突設された取付部に挿通されたボルトがパネルに予め固定されたナットにねじ込まれて締結される。

ワイパスイッチ（図示せず）のオンによって電動モータ１１が運転すると、モータシャフト１２の回転がベルト伝動減速装置２２によって減速されてクランク装置３０に伝達され、減速回転がクランク装置３０によって揺動運動に変換されてワイパシャフト３５に伝達されるので、ワイパシャフト３５に支持されたワイパアームが揺動される。
このワイパアームの揺動により、ワイパブレードはリアウインドシールドガラス４０を払拭する。

前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。

（１）モータシャフトの回転力をワイパシャフトに摩擦形ベルト伝動減速装置を使用して伝達することにより、従来のウオーム歯車減速装置のようなウオームとウオームホイールとの歯の噛み合いを廃止することができるので、噛み合い音の発生を抑止することができ、騒音を抑止ないし抑制することができる。

（２）摩擦形ベルト伝動減速装置をモータ拘束トルク以上の負荷で空転するように設定することにより、その空転によってモータ拘束トルク以上の負荷を吸収することができるので、モータ拘束トルク以上の負荷によるワイパモータ惹いてはリアワイパ装置の損傷を防止することができる。換言すれば、クラッチ装置等の負荷吸収装置を使用しないで済むので、ワイパモータおよびリアワイパ装置の耐久性能を向上させることができる。

（３）ウオーム歯車減速装置または歯車減速装置を使用しないことにより、ウオームおよびウオームホイール、ギヤ等の転造や切削および成形等によって製造工程を省略することができるので、製造コストを大幅に低減することができる。

（４）扁平モータを使用することにより、モータ自体が小型（薄型）・軽量となり、車体取り付け時におけるレイアウト性を向上させることができる。

なお、本発明は前記実施の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に変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、モータとしては、電動モータを使用するに限らず、超音波モータ、油圧モータ、空圧モータ等を使用してもよいし、偏平に構成するに限らない。

ベルトは平形ベルトに構成するに限らず、回転力を摩擦力によって伝動するＶ形ベルトに構成してもよい。
また、場合によっては、ベルトは歯付きベルトに構成してもよい。例えば、想定以上の力（モータ拘束トルク以上の負荷）が作用してベルトと原動プーリおよび従動プーリとの間にズレが発生しても、歯の舐め（損傷）を防止することができるような場合には、歯付きベルトを採用してもよい。

前記実施の形態においては、リアワイパ装置用のワイパモータについて説明したが、本発明はこれに限らず、フロントワイパ装置等に使用されるワイパモータ全般に適用することができる。

本発明の一実施の形態であるワイパモータを示す側面図である。 その主要部を示す斜視図である。

符号の説明

１…ワイパモータ
１０…モータ部、１１…電動モータ（モータ）、１２…モータシャフト、
２０…ギヤ部、２１…ギヤケース、
２２…ベルト伝動減速装置、２３…原動プーリ、２４…従動プーリ、２５…ベルト、２６…従動プーリシャフト、
３０…クランク装置、３１…枢軸、３２…コネクティングロッド、３３…クランクアーム、３４…枢軸、３５…ワイパシャフト（出力軸）、
４０…リアウインドシールドガラス。

Claims (5)

1. モータシャフトを有するモータと、
   前記モータシャフトに取り付けられた原動プーリと、
   前記原動プーリに巻き掛けられたベルトと、
   前記ベルトが巻き掛けられた従動プーリと、
   前記従動プーリに連結されたコネクティングロッドと、
   前記コネクティングロッドに連結されたクランクアームと、
   前記クランクアームが連結された出力軸と、
   を備えているワイパモータ。
2. 前記原動プーリと前記従動プーリとの間は所定距離設けられており、前記原動プーリと前記従動プーリとは弾性体によって薄板形状に形成された前記ベルトの内周面にそれぞれ当接されており、前記モータシャフトの回転運動を前記原動プーリ、前記ベルト、前記従動プーリ、コネクティングロッドおよびクランクアームを経て前記出力軸に伝えられることを特徴とする請求項１に記載のワイパモータ。
3. 前記ベルトと前記原動プーリおよび前記従動プーリとが、摩擦力によって伝動するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワイパモータ。
4. 前記従動プーリは、その軸方向が前記モータシャフトの軸方向と平行になるように、配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のワイパモータ。
5. 前記モータは、扁平モータであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のワイパモータ。

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