JP2010093924A - 速度切替え式電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】速度切替え式電動モータの整流状態を改善して、磁気ノイズやブラシ摩耗を低減することである。
【解決手段】アーマチュアシャフト２４に固定されるコンミテータ２８の外周面に共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ３２に加えて高速作動用ブラシ３６を摺接させ、共通ブラシ３１と対となって通電するブラシを低速作動用ブラシ３２と高速作動用ブラシ３６とに切り替えて作動速度を２段階に切り替えるようにしたワイパモータにおいて、高速作動用ブラシ３６を共通ブラシ３１や低速作動用ブラシ３２に対してアーマチュアシャフト２４の軸方向にずれた位置においてコンミテータ２８に摺接させ、その摺接する範囲Ｓ２を共通ブラシ３１や低速作動用ブラシ３２が摺接する範囲Ｓ１に対して軸方向にずれるようにする。
【選択図】図７

Description

本発明は、共通ブラシと対となるブラシを切替えることにより、第１の速度と第２の速度に作動速度を切替え可能な速度切替え式電動モータに関する。

従来から、コンミテータに共通ブラシ（コモンブラシ）と低速作動用ブラシ（第１のブラシ）に加えて高速作動用ブラシ（第２のブラシ）を摺接させ、共通ブラシと対となってアーマチュアコイルに給電するブラシを低速作動用ブラシと高速作動用ブラシとに切り替えて、その作動速度を２段階に切り替えるようにした速度切替え式電動モータが知られている。

このような速度切替え式電動モータは、例えば特許文献１に示されるように、自動車等の車両に設けられるワイパ装置の駆動源（ワイパモータ）として多く用いられている。この場合、運転者のスイッチ操作により低速作動が選択されると、共通ブラシと低速作動用ブラシとを介してアーマチュアコイルに駆動電流が供給され、ワイパ装置は低速作動する。また、運転者のスイッチ操作により高速作動が選択されると、共通ブラシと高速作動用ブラシとを介してアーマチュアコイルに駆動電流が給電され、ワイパ装置は高速作動する。このように、駆動源として速度切替え式の電動モータを用いることにより、ワイパ装置を、雨量が少ない場合に適応する低速作動と雨量が多い場合に適応する高速作動とに切り替えることができる。
特開平９−１０７６５１号公報

このような速度切替え式電動モータでは、モータが低速作動しているときであっても、高速作動用ブラシはコミュテータに摺接するようになっているので、モータが低速作動しているときに高速作動用ブラシがコミュテータの隣り合うセグメント片を跨ぐと、これらのセグメント片が高速作動用ブラシにより短絡されてアーマチュアコイルによる閉回路が形成されることになる。そして、当該閉回路に循環電流が流れると、リアクタンス電圧が発生してコミュテータと高速作動用ブラシとの摺接部分に火花が発生し、コミュテータの外周面にアークスポットが生じる場合がある。一方で、このようなモータでは、各ブラシはその軸方向の位置を同一としてコンミテータに摺接するようになっているので、高速作動用ブラシがアークスポットを生じると、そのアークスポット上を共通ブラシや低速作動用ブラシが摺接することになり、低速作動における整流状態が悪化して、磁気ノイズやブラシ摩耗が増加することになる。

本発明の目的は、速度切替え式電動モータの整流状態を改善して、磁気ノイズやブラシ摩耗を低減することにある。

本発明の速度切替え式電動モータは、第１の速度と第２の速度とに作動速度を切替え可能な速度切替え式電動モータであって、ヨークに回転自在に支持されるアーマチュアシャフトと、前記アーマチュアシャフトに固定されるコンミテータと、前記アーマチュアシャフトに装着され、前記コンミテータに接続されるアーマチュアコイルと、前記コンミテータに摺接する共通ブラシと、前記コンミテータに摺接し、前記共通ブラシと対となって前記アーマチュアコイルに通電して前記アーマチュアシャフトを前記第１の速度で作動させる第１のブラシと、前記第１のブラシに対して前記アーマチュアシャフトの軸方向にずれて前記コンミテータに摺接し、前記共通ブラシと対となって前記アーマチュアコイルに通電して前記アーマチュアシャフトを前記第２の速度で作動させる第２のブラシとを有することを特徴とする。

本発明の速度切替え式電動モータは、前記共通ブラシ、前記第１のブラシおよび前記第２のブラシには、それぞれ前記コンミテータに摺接する摺接面と、該摺接面に対して軸方向に並ぶとともに前記コンミテータから離れる方向に傾斜するテーパ面とが設けられ、前記共通ブラシと前記第１のブラシはそれぞれ前記摺接面を軸方向の一方側、前記テーパ面を軸方向の他方側に向けて配置されて互いに軸方向の位置を同一として前記コンミテータに摺接し、前記第２のブラシは前記摺接面を軸方向の他方側、前記テーパ面を軸方向の一方側に向けて配置されて前記共通ブラシと前記第１のブラシに対して軸方向にずれて前記コンミテータに摺接することを特徴とする。

本発明の速度切替え式電動モータは、前記第１のブラシを前記共通ブラシに対して前記アーマチュアシャフトを中心として周方向に９０度ずらして配置し、前記第２のブラシを前記共通ブラシと前記第１のブラシとが成す鈍角側の範囲に配置したことを特徴とする。

本発明の速度切替え式電動モータは、前記共通ブラシ、前記第１のブラシおよび前記第２のブラシの前記コンミテータとの摺接面とは反対側の背面は、回転方向で見た前壁から後壁に行くに従って前記コンミテータとの摺動面からの距離が長くなるように傾斜していることを特徴とする。

本発明の速度切替え式電動モータは、前記共通ブラシ、前記第１のブラシおよび前記第２のブラシの前記コンミテータとの摺接面は曲率を有することを特徴とする。

本発明の速度切替え式電動モータは、前記第２のブラシの前記コンミテータとの摺接面は、前記第１のブラシの前記コンミテータとの摺接面よりも小さいことを特徴とする。

本発明によれば、第２のブラシを第１のブラシに対してアーマチュアシャフトの軸方向にずらしてコンミテータに摺接させるようにしたので、第２のブラシがコミュテータにアークスポットを生じても、第１のブラシは当該アークスポットが生じた部分以外の部分においてコミュテータに摺接することになる。したがって、第１のブラシが当該アークスポット上を摺接することにより整流状態が悪化することを防止して、速度切替え式電動モータの整流状態を改善し、また、その磁気ノイズやブラシ摩耗を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施の形態であるワイパモータを備えたワイパ装置を示す正面図であり、図１に示す車両１１には、フロントガラス（ウインドシールド）１２に付着した雨水や埃等を払拭して運転者の視界を確保するために、ワイパ装置１３が設けられている。このワイパ装置１３は所謂タンデム型となっており、それぞれ車体１４に回転自在に支持される２つのワイパ軸１５ａ，１５ｂを備え、これらのワイパ軸１５ａ，１５ｂにはそれぞれワイパアーム１６ａ，１６ｂが固定されている。各ワイパアーム１６ａ，１６ｂの先端部にはそれぞれワイパブレード１７ａ，１７ｂが取り付けられており、これらのワイパブレード１７ａ，１７ｂはワイパアーム１６ａ，１６ｂに内装された図示しないスプリングのばね力によりフロントガラス１２に押し付けられている。

ワイパ装置１３には、その駆動源として速度切替え式電動モータとしてのワイパモータ１８が設けられている。このワイパモータ１８は出力軸１８ａを有しており、この出力軸１８ａはリンク機構１９を介してワイパ軸１５ａ，１５ｂに連結されている。ワイパモータ１８が作動すると、その出力軸１８ａの回転がリンク機構１９とワイパ軸１５ａ，１５ｂとを介して伝達されてワイパアーム１６ａ，１６ｂが所定の角度範囲で揺動運動し、これにより、ワイパブレード１７ａ，１７ｂが上反転位置と下反転位置との間の払拭範囲１２ａ，１２ｂを揺動してフロントガラス１２に付着した雨水や埃等が払拭される。また、ワイパモータ１８はその作動速度を低速（第１の速度）と高速（第２の速度）との２段階に切り替え可能となっており、作動速度を切り替えることにより、ワイパ装置１３を雨量が少ない場合に適応する低速作動と雨量が多い場合に適応する高速作動の２つのモードで作動させることができるようになっている。

図２は図１に示すワイパモータの詳細を示す一部切り欠き断面図であり、図３は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図４は図２に示すワイパモータの回路図である。

このワイパモータ１８は鋼材により断面略小判形の底付き筒状に形成されたヨーク（継鉄）２１を有しており、このヨーク２１の内面には４つのマグネット２２が回転方向（周方向）に等間隔に並べて装着されている。これらのマグネット２２は断面円弧状の永久磁石となっており、ヨーク２１の内側にＮ極とＳ極とが回転方向に交互に並ぶように配置されている。これにより、ヨーク２１の内面にはマグネット２２によって４つの磁極が形成されるようになっている。

ヨーク２１の内部にはアーマチュア（電機子）２３が収容されている。このアーマチュア２３はアーマチュアシャフト２４を備えており、このアーマチュアシャフト２４は軸受２５を介してヨーク２１に回転自在に支持され、これによりアーマチュア２３はヨーク２１の内部で回転自在となっている。

アーマチュアシャフト２４にはヨーク２１の内部に位置するとともに微小隙間（エアギャップ）を介してマグネット２２と対向するようにアーマチュアコア２６が固定されている。このアーマチュアコア２６は回転方向に並ぶ１８のスロット２６ａを備えており、これらのスロット２６ａには、図４に示すように、３つのスロット２６ａを跨ぐように導線が重ね巻されることにより複数のアーマチュアコイル２７が装着されている。このように、アーマチュアシャフト２４にはアーマチュアコア２６を介してアーマチュアコイル２７が装着されている。

アーマチュアシャフト２４には、アーマチュアコア２６に隣接してコンミテータ２８が固定されている。このコンミテータ２８は、互いに絶縁された状態で回転方向に等間隔に並べて配置される１８個のセグメント片（整流子片）２８ａを備えており、これらのセグメント片２８ａにはそれぞれ対応するアーマチュアコイル２８のコイル端が電気的に接続されている。また、コンミテータ２８の各セグメント片２８ａは、互いに回転方向に１８０度ずれて配置されるもの同士が接続線（均圧線）２９より電気的に接続されている。これにより、アーマチュアコイル２７はマグネット２２により形成される４つの磁極に対応した４極の回路として構成されている。

ヨーク２１の開口端には減速機３０が固定されている。この減速機３０はギヤケース３０ａの内部に減速機構（不図示）を収容した構造となっており、前述の出力軸１８ａはこの減速機構に連結されている。そして、アーマチュアシャフト２４の回転は減速機構により所定の減速比で減速されて出力軸１８ａから出力されるようになっている。

このワイパモータ１８には、コンミテータ２８を介して転流された駆動電流をアーマチュアコイル２７に供給して当該ワイパモータ１８を低速作動させるために、共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ（第１のブラシ）３２とが設けられている。

図３に示すように、ヨーク２１に装着されるホルダ板３３にはブラシホルダ３４が固定されており、共通ブラシ３１はこのブラシホルダ３４により進退移動自在に保持されて径方向外側からコンミテータ２８つまりセグメント片２８ａの外周面に摺接するようになっている。一方、低速作動用ブラシ３２は共通ブラシ３１に対してアーマチュアシャフト２４を中心とした周方向つまり回転方向に９０度ずれた位置に配置され、当該位置においてホルダ板３３に固定されたブラシホルダ３５により進退移動自在に保持されて径方向外側からコンミテータ２８つまりセグメント片２８ａの外周面に摺接するようになっている。共通ブラシ３１は正極（プラス極）、低速作動用ブラシ３２は負極（マイナス極）となっており、共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ３２とを対としてアーマチュアコイル２７に通電つまり駆動電流を供給することにより、アーマチュアシャフト２４つまりワイパモータ１８を低速（第１の速度）で作動させることができるようになっている。

このワイパモータ１８には、ワイパモータ１８の作動速度を低速から高速に切替え可能とするために、高速作動用ブラシ（第２のブラシ）３６が設けられている。

この高速作動用ブラシ３６は、共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ３２とがアーマチュアシャフト２４を中心とした周方向つまり回転方向に成す角度が鈍角となる側の範囲において、共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ３２とに対して周方向に並べて配置されており、当該位置においてホルダ板３３に固定されたブラシホルダ３７により進退移動自在に保持されて径方向外側からコンミテータ２８つまりセグメント片２８ａの外周面に摺接するようになっている。つまり、高速作動用ブラシ３６は、低速作動用ブラシ３２に対して回転方向にずれた位置においてコンミテータ２８に摺接するようになっている。高速作動用ブラシ３６の極性は負極（マイナス極）となっており、共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ３２との組み合わせに替えて、共通ブラシ３１と高速作動用ブラシ３６とを対としてアーマチュアコイル２７に通電つまり駆動電流を供給することにより、ワイパモータ１８を高速（第２の速度）で作動させることができるようになっている。

このように、このワイパモータ１８では、共通ブラシ３１と対となってアーマチュアコイル２７に通電するためのブラシを、低速作動用ブラシ３２と高速作動用ブラシ３６とに切り替えることにより、その作動速度を２段階に切り替えることができるようになっている。なお、高速での作動とは、低速での作動よりもアーマチュアシャフト２４の回転速度が高くなる作動状態のことである。

このワイパモータ１８では、低速での作動時に高速作動用ブラシ３６がコンミテータ２８との摺接部分にアークスポット（火花によるセグメント片２８ａの外周面の損傷）を生じても、共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ３２のコンミテータ２８に対する整流状態の悪化を防止するために、共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ３２とに対して、高速作動用ブラシ３６をアーマチュアシャフト２４の軸方向にずれた位置においてコンミテータ２８に摺接させるようにしている。

図５（ａ）は図３に示す共通ブラシの詳細を示す縦断面図であり、図５（ｂ）は図３に示す低速作動用ブラシの詳細を示す縦断面図であり、図５（ｃ）は図３に示す高速作動用ブラシの詳細を示す縦断面図である。また、図６（ａ）は図３に示す共通ブラシの詳細を示す横断面図であり、図６（ｂ）は図３に示す低速作動用ブラシの詳細を示す横断面図であり、図６（ｃ）は図３に示す高速作動用ブラシの詳細を示す横断面図である。さらに、図７（ａ）は共通ブラシと低速作動用ブラシのコンミテータとの摺接位置を示す説明図であり、図７（ｂ）は低速作動用ブラシのコンミテータとの摺接位置と高速作動用ブラシのコンミテータとの摺接位置とを比較して示す説明図である。

図５（ａ）に示すように、共通ブラシ３１のコンミテータ２８に対向する面側には、アーマチュアシャフト２４と同心の円弧面状に形成されるとともにアーマチュアシャフト２４の軸方向に沿って延びる摺接面３１ａが設けられ、共通ブラシ３１はこの摺接面３１ａにおいてコンミテータ２８の外周面に摺接するようになっている。また、共通ブラシ３１のコンミテータ２８に対向する面側には、摺接面３１ａに対してアーマチュアシャフト２４の軸方向に並べてテーパ面（傾斜面）３１ｂが設けられている。このテーパ面３１ｂは摺接面３１ａに連なるとともに徐々にコンミテータ２８から離れる方向に傾斜しており、摺接面３１ａがコンミテータ２８の外周面に摺接しても、当該テーパ面３１ｂはコンミテータ２８の外周面に摺接しないようになっている。つまり、共通ブラシ３１は摺接面３１ａをアーマチュアシャフト２４の軸方向の一方側（減速機３０側）、テーパ面３１ｂをアーマチュアシャフト２４の軸方向の他方側（アーマチュアコア２６側）に向けて配置され、その軸方向の一方側の所定範囲に形成された摺接面３１ａにおいてのみコンミテータ２８の外周面に摺接するようになっている。共通ブラシ３１の紙面上下方向の高さの半分の位置に対して摺接面３１ａがブラシ高さ方向のいずれかに偏るように設定されている。

図６（ａ）に示すように、共通ブラシ３１の摺接面３１ａはコンミテータ２８の外周面に対応した曲率を有して周方向に湾曲して形成されており、その摺接面３１ａとは反対側の背面３１ｃは、回転方向で見た前壁から後壁に行くに従ってコンミテータ２８との摺接面３１ａからの距離が長くなるように傾斜している。なお、前壁は、図６（ａ）のブラシホルダ３４の紙面下側に位置し、後壁はブラシホルダ３４の紙面上側に位置している。また、共通ブラシ３１の幅寸法はブラシホルダ３４の幅寸法よりも若干狭く形成されている。これにより、共通ブラシ３１はブラシホルダ３４の内部で回転方向に若干傾斜するようになっている。

図５（ｂ）に示すように、低速作動用ブラシ３２のコンミテータ２８に対向する面側には、アーマチュアシャフト２４と同心の円弧面状に形成されるとともにアーマチュアシャフト２４の軸方向に沿って延びる摺接面３２ａが設けられ、低速作動用ブラシ３２はこの摺接面３２ａにおいてコンミテータ２８の外周面に摺接するようになっている。また、低速作動用ブラシ３２のコンミテータ２８に対向する面側には、摺接面３２ａに対してアーマチュアシャフト２４の軸方向に並べてテーパ面（傾斜面）３２ｂが設けられている。このテーパ面３２ｂは摺接面３２ａに連なるとともに徐々にコンミテータ２８から離れる方向に傾斜しており、摺接面３２ａがコンミテータ２８の外周面に摺接しても、当該テーパ面３２ｂはコンミテータ２８の外周面に摺接しないようになっている。つまり、低速作動用ブラシ３２は、共通ブラシ３１と同様に、摺接面３２ａをアーマチュアシャフト２４の軸方向の一方側（減速機３０側）、テーパ面３２ｂをアーマチュアシャフト２４の軸方向の他方側（アーマチュアコア２６側）に向けて配置され、その軸方向の一方側の所定範囲に形成された摺接面３２ａにおいてのみコンミテータ２８の外周面に摺接するようになっている。低速作動用ブラシ３２の紙面上下方向の高さの半分の位置に対して摺接面３２ａがブラシ高さ方向のいずれかに偏るように設定されている。

図６（ｂ）に示すように、低速作動用ブラシ３２の摺接面３２ａはコンミテータ２８の外周面に対応した曲率を有して周方向に湾曲して形成されており、その摺接面３２ａとは反対側の背面３２ｃは、回転方向で見た前壁から後壁に行くに従ってコンミテータ２８との摺接面３２ａからの距離が長くなるように傾斜している。なお、前壁は、図６（ｂ）のブラシホルダ３５の紙面下側に位置し、後壁はブラシホルダ３５の紙面上側に位置している。また、低速作動用ブラシ３２の幅寸法はブラシホルダ３５の幅寸法よりも若干狭く形成されている。これにより、低速作動用ブラシ３２はブラシホルダ３５の内部で回転方向に若干傾斜するようになっている。

これにより、図７（ａ）に示すように、共通ブラシ３１のコンミテータ２８との摺接位置と、低速作動用ブラシ３２のコンミテータ２８との摺接位置は、互いにその軸方向の位置が同一となっている。つまり、共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ３２は、同一の範囲Ｓ１においてコンミテータ２８の外周面に摺接するようになっている。

一方、図５（ｃ）に示すように、高速作動用ブラシ３６のコンミテータ２８に対向する面側には、アーマチュアシャフト２４と同心の円弧面状に形成されるとともにアーマチュアシャフト２４の軸方向に沿って延びる摺接面３６ａが設けられ、高速作動用ブラシ３６はこの摺接面３６ａにおいてコンミテータ２８の外周面に摺接するようになっている。また、高速作動用ブラシ３６のコンミテータ２８に対向する面側には、摺接面３６ａに対してアーマチュアシャフト２４の軸方向に並べてテーパ面（傾斜面）３６ｂが設けられている。このテーパ面３６ｂは摺接面３６ａに連なるとともに徐々にコンミテータ２８から離れる方向に傾斜しており、摺接面３６ａがコンミテータ２８の外周面に摺接しても、当該テーパ面３６ｂはコンミテータ２８の外周面に摺接しないようになっている。そして、高速作動用ブラシ３６は、共通ブラシ３１や低速作動用ブラシ３２とは反対に、摺接面３６ａをアーマチュアシャフト２４の軸方向の他方側（アーマチュアコア２６側）、テーパ面３６ｂをアーマチュアシャフト２４の軸方向の一方側（減速機３０側）に向けて配置され、その軸方向の他方側の所定範囲に形成された摺接面３６ａにおいてのみコンミテータ２８の外周面に摺接するようになっている。つまり、高速作動用ブラシ３６は、共通ブラシ３１と低速作動用ブラシ３２に対してアーマチュアシャフト２４の軸方向にずれた位置においてコンミテータ２８の外周面に摺接するようになっている。高速作動用ブラシ３６の紙面上下方向の高さの半分の位置に対して摺接面３６ａがブラシ高さ方向のいずれかに偏るように設定されている。

これにより、図７（ｂ）に示すように、高速作動用ブラシ３６のコンミテータ２８との摺接位置は、低速作動用ブラシ３２（共通ブラシ３１）のコンミテータ２８との摺接位置に対してアーマチュアシャフト２４の軸方向にずれた位置となり、高速作動用ブラシ３６は、低速作動用ブラシ３２や共通ブラシ３１がコンミテータ２８と摺接する範囲Ｓ１に対してアーマチュアシャフト２４の軸方向にずれた範囲Ｓ２においてコンミテータ２８に摺接するようになっている。

したがって、ワイパモータ１８が低速で作動しているときに、高速作動用ブラシ３６が隣り合うセグメント片２８ａを短絡して閉回路を生じ、この閉回路に循環電流が流れてコンミテータ２８と高速作動用ブラシ３６との摺接部分に火花が発生してコンミテータ２８の外周面にアークスポットが生じても、当該アークスポットは共通ブラシ３１や低速作動用ブラシ３２が摺接しない範囲に生じることになり、共通ブラシ３１や低速作動用ブラシ３２の整流状態を悪化させることはない。

このように、このワイパモータ１８では、高速作動用ブラシ３６を、低速作動用ブラシ３２や共通ブラシ３１に対してアーマチュアシャフト２４の軸方向にずらしてコンミテータ２８に摺接させるようにしたので、低速作動時に、高速作動用ブラシ３６がコンミテータ２８にアークスポットを生じさせても、共通ブラシ３１や低速作動用ブラシ３２を当該アークスポットが生じた部分以外の部分においてコンミテータに摺接させることができる。これにより、共通ブラシ３１や低速作動用ブラシ３２が当該アークスポット上を摺接することにより整流状態が悪化することを防止して、このワイパモータ１８の整流状態を改善し、また、各ブラシ３１，３２とコンミテータ２８との摺接部分からの磁気ノイズの発生や各ブラシ３１，３２の摩耗を低減することができる。これにより、長期間に亘って各摺接面３１ａ，３２ａ，３６ａを維持することができるため、整流状態の悪化を抑えることができる。

また、このワイパモータ１８では、各ブラシ３１，３２に形成されるテーパ面３１ｂ，３２ｂに対して高速作動用ブラシ３６に形成されるテーパ面３６ｂを軸方向の反対側に設けることにより、ホルダ板３３上に各ブラシ３１，３２，３６を配置する構造としても、容易に各ブラシ３１，３２に対する高速作動用ブラシ３６のコンミテータ２８に対する摺接位置を軸方向にずらすことができる。

図６（ｃ）に示すように、高速作動用ブラシ３６の摺接面３６ａはコンミテータ２８の外周面に対応した曲率を有して周方向に湾曲して形成されており、その摺接面３６ａとは反対側の背面３６ｃは、回転方向で見た前壁から後壁に行くに従ってコンミテータ２８との摺接面３６ａからの距離が長くなるように傾斜している。なお、前壁は、図６（ｃ）のブラシホルダ３７の紙面下側に位置し、後壁はブラシホルダ３７の紙面上側に位置している。また、高速作動用ブラシ３６の幅寸法はブラシホルダ３７の幅寸法よりも若干狭く形成されている。これにより、高速作動用ブラシ３６はブラシホルダ３７の内部で回転方向に若干傾斜するようになっている。

また、高速作動用ブラシ３６の摺接面３６ａの回転方向の幅寸法は本体部分よりも狭くされており、これにより、摺接面３６のコンミテータ２８と摺接する面積は、共通ブラシ３１や低速作動用ブラシ３２の摺接面３１ａ，３２ａがコンミテータ２８と摺接する面積よりも小さくなっている。

なお、符号３８は、それぞれのブラシ３１，３２，３６をコンミテータ２８に向けて付勢するスプリングである。ブラシ３１，３２，３６の背面３１ｃ，３２ｃ，３６ｃが傾斜しているため、スプリング３８によって、ブラシ３１，３２，３６はモータの回転方向とは逆側であるブラシホルダ３４，３５，３７の後壁に向けて付勢される。これにより、ブラシ３１，３２，３６がブラシホルダ３４，３５，３７に対してがたつくことを抑えることができ、ワイパモータ１８から発生する作動音を抑えることができる。

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変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施の形態においては、本発明の速度切替え式電動モータをワイパ装置１３の駆動源として用いた場合を示しているが、これに限らず、他の用途に用いるようにしてもよい。

また、前記実施の形態においては、モータ極数つまりマグネット２２による磁界やアーマチュアコイル２７の極数は４極とされているが、これに限らず、その極数は問わない。

さらに、前記実施の形態においては、アーマチュアコイル２７は重ね巻によりアーマチュアコア２６に巻装されているが、これに限らず、例えばアーマチュアコイル２７を波巻によりアーマチュアコア２６に巻装するなど、他の巻き方により巻装するようにしてもよい。

本発明の一実施の形態であるワイパモータを備えたワイパ装置を示す正面図である。 図１に示すワイパモータの詳細を示す一部切り欠き断面図である。 図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２に示すワイパモータの回路図である。 （ａ）は図３に示す共通ブラシの詳細を示す縦断面図であり、（ｂ）は図３に示す低速作動用ブラシの詳細を示す縦断面図であり、（ｃ）は図３に示す高速作動用ブラシの詳細を示す縦断面図である。 （ａ）は図３に示す共通ブラシの詳細を示す横断面図であり、（ｂ）は図３に示す低速作動用ブラシの詳細を示す横断面図であり、（ｃ）は図３に示す高速作動用ブラシの詳細を示す横断面図である。 （ａ）は共通ブラシと低速作動用ブラシのコンミテータとの摺接位置を示す説明図であり、（ｂ）は低速作動用ブラシのコンミテータとの摺接位置と高速作動用ブラシのコンミテータとの摺接位置とを比較して示す説明図である。

符号の説明

１１ 車両
１２ フロントガラス
１２ａ，１２ｂ 払拭範囲
１３ ワイパ装置
１４ 車体
１５ａ，１５ｂ ワイパ軸
１６ａ，１６ｂ ワイパアーム
１７ａ，１７ｂ ワイパブレード
１８ ワイパモータ（速度切替え式電動モータ）
１８ａ 出力軸
１９ リンク機構
２１ ヨーク
２２ マグネット
２３ アーマチュア
２４ アーマチュアシャフト
２５ 軸受
２６ アーマチュアコア
２６ａ スロット
２７ アーマチュアコイル
２８ コンミテータ
２８ａ セグメント片
２９ 接続線
３０ 減速機
３０ａ ギヤケース
３１ 共通ブラシ
３１ａ 摺接面
３１ｂ テーパ面
３１ｃ 背面
３２ 低速作動用ブラシ（第１のブラシ）
３２ａ 摺接面
３２ｂ テーパ面
３２ｃ 背面
３３ ホルダ板
３４，３５ ブラシホルダ
３６ 高速作動用ブラシ（第２のブラシ）
３６ａ 摺接面
３６ｂ テーパ面
３６ｃ 背面
３７ ブラシホルダ
３８ スプリング
Ｓ１，Ｓ２ 範囲

Claims (6)

1. 第１の速度と第２の速度とに作動速度を切替え可能な速度切替え式電動モータであって、
   ヨークに回転自在に支持されるアーマチュアシャフトと、
   前記アーマチュアシャフトに固定されるコンミテータと、
   前記アーマチュアシャフトに装着され、前記コンミテータに接続されるアーマチュアコイルと、
   前記コンミテータに摺接する共通ブラシと、
   前記コンミテータに摺接し、前記共通ブラシと対となって前記アーマチュアコイルに通電して前記アーマチュアシャフトを前記第１の速度で作動させる第１のブラシと、
   前記第１のブラシに対して前記アーマチュアシャフトの軸方向にずれて前記コンミテータに摺接し、前記共通ブラシと対となって前記アーマチュアコイルに通電して前記アーマチュアシャフトを前記第２の速度で作動させる第２のブラシとを有することを特徴とする速度切替え式電動モータ。
2. 請求項１記載の速度切替え式電動モータにおいて、前記共通ブラシ、前記第１のブラシおよび前記第２のブラシには、それぞれ前記コンミテータに摺接する摺接面と、該摺接面に対して軸方向に並ぶとともに前記コンミテータから離れる方向に傾斜するテーパ面とが設けられ、前記共通ブラシと前記第１のブラシはそれぞれ前記摺接面を軸方向の一方側、前記テーパ面を軸方向の他方側に向けて配置されて互いに軸方向の位置を同一として前記コンミテータに摺接し、前記第２のブラシは前記摺接面を軸方向の他方側、前記テーパ面を軸方向の一方側に向けて配置されて前記共通ブラシと前記第１のブラシに対して軸方向にずれて前記コンミテータに摺接することを特徴とする速度切替え式電動モータ。
3. 請求項１または２記載の速度切替え式電動モータにおいて、前記第１のブラシを前記共通ブラシに対して前記アーマチュアシャフトを中心として周方向に９０度ずらして配置し、前記第２のブラシを前記共通ブラシと前記第１のブラシとが成す鈍角側の範囲に配置したことを特徴とする速度切替え式電動モータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の速度切替え式電動モータにおいて、前記共通ブラシ、前記第１のブラシおよび前記第２のブラシの前記コンミテータとの摺接面とは反対側の背面は、回転方向で見た前壁から後壁に行くに従って前記コンミテータとの摺動面からの距離が長くなるように傾斜していることを特徴とする速度切替え式電動モータ。
5. 請求項４記載の速度切替え式電動モータにおいて、前記共通ブラシ、前記第１のブラシおよび前記第２のブラシの前記コンミテータとの摺接面は曲率を有することを特徴とする速度切替え式電動モータ。
6. 請求項５記載の速度切替え式電動モータにおいて、前記第２のブラシの前記コンミテータとの摺接面は、前記第１のブラシの前記コンミテータとの摺接面よりも小さいことを特徴とする速度切替え式電動モータ。

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