JP2010093977A - 減速機構付きモータ - Google Patents

Abstract

【課題】巻線の発熱による悪影響を低減できる減速機構付きモータを提供する。
【解決手段】ヨークハウジング２１の内周面に固定されたステータ２２の内側にロータ４１が配置され、同ヨーク２１の開口部に固定されたギヤハウジング５１内に、ロータ４１の回転力を減速して出力軸６４から出力する減速機構６３が配置されている。バスバーユニット３１はギヤハウジング５１内に配置され、ロータ４１の回転軸４２と一体回転される第１センサ磁石４６は、ギヤハウジング５１内で回転軸４２の軸方向にバスバーユニット３１とずれた位置であってバスバーユニット３１よりもステータ２２から離れた位置に配置されている。第１センサ磁石４６に対向配置された第１磁気センサ７１は、回転軸４２の回転に応じた第１回転検出信号を出力する。ギヤハウジング５１には、出力端子から第１回転検出信号を取り出すための外部コネクタが接続される第１コネクタ部が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロータの回転力を減速して出力する減速機構を有する減速機構付きモータ関するものである。

一般的に、車両のフロントガラス等を払拭する車両用ワイパは、減速機構付きモータにて駆動される。例えば特許文献１に記載された減速機構付きモータは、回転力を発生するモータ部と、該モータ部にて発生された回転力を減速して出力する減速部とを備えている。モータ部は、内周面にマグネットが固定された有底筒状のヨークハウジングの内部にロータを回転可能に配置して構成されている。ロータは、巻線が巻装されたロータコアと、周方向に並設された複数のセグメントを有する整流子とを回転軸に固定して形成されるとともに、整流子には、共通ブラシ、低速運転用ブラシ及び高速運転用ブラシの合計３つの給電ブラシが摺接される。共通ブラシと低速運転用ブラシとは、整流子の外周で周方向に１８０°の間隔を空けて配置されるとともに、高速運転用ブラシは、整流子の外周で低速運転用ブラシから周方向に所定角度離れた位置に配置されている。尚、回転軸には、該回転軸と一体に回転するセンサ磁石が固定されるともに、該センサ磁石の近傍には、センサ磁石の回転による磁界の変化に基づいて回転軸の回転位置を検出するホールセンサが配置されている。また、前記減速部は、ヨークハウジングの開口部に固定されるギヤハウジングの内部に減速機構を収容して構成されている。減速機構は、前記回転軸の先端部に一体回転可能に設けられたウォームと、該ウォームに噛合された円板状のウォームホイールとから構成されるとともに、ウォームホイールの径方向の中央部には出力軸が設けられている。また、ギヤハウジングの内部には、車両の運転者によるワイパスイッチの操作に基づいてロータの回転を制御する制御回路基板が設けられている。

このような減速機構付きモータは、ワイパを低速で駆動するようにワイパスイッチが操作されると、共通ブラシ及び低速運転用ブラシを介して巻線に電流が供給されてロータが低速で回転される。そして、減速機構にて減速されたロータの回転力が出力軸から出力され、該出力軸に連結されたワイパが低速で駆動される。一方、ワイパを高速で駆動するようにワイパスイッチが操作されると、共通ブラシ及び高速運転用ブラシを介して巻線に電流が供給されてロータが高速で回転される。そして、減速機構にて減速されたロータの回転軸の回転力が出力軸から出力され、該出力軸に連結されたワイパが高速で駆動される。
特開２００７−２０２３９１号公報

ところで、ロータの回転時には、巻線に電流が供給されることによって同巻線が発熱する。そして、特許文献１に記載されているような減速機構付きモータでは、ロータは、ヨークハウジングの内部空間に配置されているため、巻線が発熱した場合、その熱は、ヨークハウジング内にこもりやすい。すると、巻線の温度上昇に伴って同巻線の電気抵抗が増大し、高負荷での連続作動が良好に行えなくなる虞がある。また、巻線で発生した熱によってセンサ磁石が加熱されると、ホールセンサによる回転軸の回転位置の検出精度が低下する等の悪影響が生じる虞もある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、巻線の発熱による悪影響を低減させることができる減速機構付きモータを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、有底筒状のヨークハウジングと、前記ヨークハウジングの内周面に固定され複数の巻線が巻装された円環状のステータと、接続された前記巻線に電流を供給するための複数のバスバーを有するバスバーユニットと、前記ステータの内側に回転可能に配置され回転軸を有するロータと、前記ヨークハウジングの開口部に固定されるギヤハウジングと、前記ギヤハウジング内に収容され前記回転軸の回転力を減速して出力軸から出力する減速機構と、前記回転軸と一体回転されるセンサ磁石と、前記センサ磁石に対向して配置され前記センサ磁石の回転による磁界の変化に応じた第１回転検出信号を出力する磁気センサを有する第１の位置検出装置と、前記ギヤハウジング内に配置され前記出力軸の回転に応じた第２回転検出信号を出力する第２の位置検出装置と、前記第１回転検出信号及び前記第２回転検出信号を出力するための複数の出力端子と、を備え、前記巻線は、前記第１回転検出信号に基づいてその励磁タイミングが切り換えられ、前記バスバーユニットは、前記ヨークハウジングの開口部からギヤハウジング側に突出して前記ギヤハウジング内に収容され、前記センサ磁石は、前記ギヤハウジング内で、前記回転軸の軸方向に前記バスバーユニットとずれた位置であって前記バスバーユニットよりも前記ステータから離れた位置に配置され、前記ギヤハウジングには、前記出力端子から前記第１回転検出信号及び前記第２回転検出信号を取り出すための外部コネクタが接続される信号用コネクタ部が形成されていることを特徴とする減速機構付きモータとしたことをその要旨としている。

同構成によれば、駆動時に発熱を伴い易い巻線を備えたステータは、ヨークハウジングの内周面に固定されているため、巻線にて発生した熱は、ヨークハウジングに伝達され易く、更に、ヨークハウジングから外部に放散され易い。更に、ヨークハウジングには、ギヤハウジングが固定されているため、ヨークハウジングに伝達された熱の一部は、ギヤハウジングに伝達されてギヤハウジングからも外部に放散される。従って、巻線にて発生した熱を外部に放散し易いため、温度上昇に伴う巻線の電気抵抗の増大を抑制して、高負荷での連続作動を良好に行うことができる。また、バスバーユニットは、ヨークハウジングの開口部から突出してギヤハウジング内に配置されているため、バスバーが発熱した場合には、その熱をギヤハウジングから外部に放散できるとともに、バスバーにて発生した熱が巻線に伝達されることを抑制できる。また、センサ磁石は、ギヤハウジング内で、バスバーユニットと軸方向にずれた位置であって、バスバーユニットよりもステータから離れた位置に配置されるため、巻線にて発生した熱がセンサ磁石に伝達され難い。従って、バスバー及び巻線にて発生した熱の影響によってセンサ磁石が減磁されることが抑制され、磁気センサが出力する第１回転検出信号に基づいて検出される回転軸の回転状態の検出精度の低下が抑制される。これらのことから、巻線の発熱による悪影響を低減させることができる。更に、本発明の減速機構付きモータは、減速機構付きのブラシレスモータであるため、給電用のブラシを備えない。従って、その寿命がブラシ寿命に影響されるブラシ付きモータを備えた従来の減速機構付きモータに比べて、長寿命である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の減速機構付きモータにおいて、前記バスバーは、電源装置に接続される給電端子を備え、前記ギヤハウジングには、前記給電端子を前記電源装置に接続するための給電コネクタが接続される給電用コネクタ部が、前記信号用コネクタ部とは別に形成されていることをその要旨としている。

同構成によれば、電源を供給するための給電コネクタが接続される給電用コネクタ部と、第１回転検出信号及び第２回転検出信号を取り出すための外部コネクタが接続される信号用コネクタ部とは、ギヤハウジングにおいてそれぞれ別々に形成されている。従って、ステータの巻線に給電コネクタを介して電流が供給される際に発生するノイズによって、外部コネクタを介して取り出される第１回転検出信号及び第２回転検出信号に悪影響が及ぼされることが抑制される。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の減速機構付きモータにおいて、前記減速機構には、前記回転軸と一体回転するウォームと、該ウォームと噛合するウォームホイールとを有するウォームギヤが用いられ、前記ヨークハウジングは、その開口部に前記ギヤハウジングが固定されるフランジ部が径方向外側に延出形成されるとともに、前記フランジ部は、前記ウォーム側から前記ウォームホイール側に向かって部分的に大きく延設された拡大フランジ部を有することをその要旨としている。

同構成によれば、フランジ部は、拡大フランジ部を有することにより、その表面積が大きくなっている。従って、ヨークハウジングに伝達された熱をより効率的に外部に放熱することができる。更に、フランジ部に拡大フランジ部が設けられたことにより、フランジ部に固定されるギヤハウジングとの接触面積が大きくなるため、ヨークハウジングに伝達された熱がギヤハウジングに伝達されやすくなる。その結果、巻線にて発生した熱をより効率良くにギヤハウジングから外部に放散することができる。また、拡大フランジ部は、ウォームが配置された側からウォームホイールが配置された側に向かって部分的に大きく延設されている。この拡大フランジ部が延設された部位は、ヨークハウジングの開口部の外周部分において通常デッドスペースとなる部位であるため、拡大フランジ部を設けたことによる減速機構付きモータの大型化は抑制される。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の減速機構付きモータにおいて、前記ギヤハウジングは、前記出力軸を軸支する円筒状のスリーブと、該スリーブから径方向外側に向かって放射状に延びる複数の放熱リブとを有することをその要旨としている。

同構成によれば、スリーブの周囲に複数の放熱リブが設けられたことにより、ギヤハウジングの表面積が大きくなる。よって、ギヤハウジングからの放熱効率が更に向上する。また、放熱リブによってスリーブの強度が向上されるため出力軸の傾斜が抑制される。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の減速機構付きモータにおいて、車両に備えられたウインドガラスを払拭する車両用ワイパを往復回動運動させるための駆動源として用いられることをその要旨としている。

同構成によれば、車両用ワイパを連続して往復回動運動した場合に巻線にて発生した熱は、ヨークハウジング及びギヤハウジングから外部に放散され易くなっている。従って、温度上昇に伴う巻線の電気抵抗の増大を抑制して、車両用ワイパの連続作動をより良好に行うことができる。

本発明によれば、巻線の発熱による悪影響を低減できる減速機構付きモータを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の減速機構付きモータ１を示す。図２に示すように、この減速機構付きモータ１は、車両のフロントガラス２を払拭する車両用ワイパ３を往復回動運動させる際の駆動源として用いられる。図１に示すように、減速機構付きモータ１は、ブラシレスモータにて構成されたモータ部１１と、該モータ部１１にて発生された回転力を減速して出力する減速部１２とを有する。

図３に示すように、モータ部１１を構成する金属製のヨークハウジング２１は、有底円筒状をなすとともに、その開口部に径方向外側に向かって延出形成されたフランジ部２１ａを有する。図４に示すように、フランジ部２１ａは、ヨークハウジング２１の外周の約半分に該当する部位が部分的に大きく延設されており、この大きく延設された部位が拡大フランジ部２１ｂとされている。

図３に示すように、ヨークハウジング２１の内周面には、ステータ２２が固定されている。図６に示すように、ステータ２２は、略円環状のステータコア２３に複数（本実施形態では９個）の巻線２４を巻装して構成されるとともに、その外周面がヨークハウジング２１（図３参照）の内周面に直接接触した状態で同ヨークハウジング２１に固定されている。ステータ２２では、これら巻線２４に位相の異なる３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の励磁電流が供給されると回転磁界を発生する。

図５に示すように、ステータ２２におけるヨークハウジング２１の開口部側の軸方向の端部には、バスバーユニット３１が固定されている。このバスバーユニット３１は、絶縁性を有する合成樹脂材料よりなりステータ２２の軸方向の端部に固定されるバスバーホルダ３２と、該バスバーホルダ３２にて保持される４本のバスバー３３〜３６と、４本のバスバー３３〜３６間に介在される３つの絶縁部材３７とから構成されている。

図６に示すように、バスバーホルダ３２は、外径及び内径がステータ２２の外径及び内径と略等しい円環状をなすとともに、バスバーホルダ３２におけるステータ２２と反対側の端面には、軸方向に突出した配置凸部３２ａが複数（本実施形態では９個）設けられている。９個の配置凸部３２ａは、４本のバスバー３３〜３６を軸方向に離間して配置するためのものであり、周方向に等角度間隔に形成されている。また、９個の配置凸部３２ａは、軸方向の高さの異なる３種類の配置凸部からなるとともに、周方向に１２０°間隔となる３つずつの配置凸部３２ａが、それぞれ軸方向の高さが同じとなっている。更に、バスバーホルダ３２には、軸方向に貫通した１８個の挿通孔３２ｂが形成されている。１８個の挿通孔３２ｂのうち９個の挿通孔３２ｂは、各配置凸部３２ａを貫通するように形成されるとともに、残りの９個の挿通孔３２ｂは、配置凸部３２ａ間にそれぞれ形成されており、１８個の挿通孔３２ｂは、周方向に等角度間隔となっている。

図７に示すように、４本のバスバー３３〜３６は、導電性を有する金属板材をプレス加工により所定形状に打ち抜いた後に複数個所を屈曲して形成されており、略円環状若しくは略円弧状をなしている。４本のバスバー３３〜３６のうち、バスバーホルダ３２上で最もステータ２２側に配置されるバスバー３３は、周方向に等角度間隔となる９箇所に軸方向に立設された９個の接続部３８を有するとともに、各接続部３８の先端部には、Ｕ字状に屈曲された結線部３８ａが設けられている。図６及び図７に示すように、このバスバー３３は、バスバーホルダ３２に対し、配置凸部３２ａ間にそれぞれ形成された９個の前記挿通孔３２ｂの周方向位置と９個の接続部３８の周方向位置とが一致するように配置される。そして、バスバー３３の結線部３８ａには、配置凸部３２ａ間に形成された９個の挿通孔３２ｂにそれぞれ挿通された９個の巻線２４の一方の端部がそれぞれ接続される。

残りの３本のバスバー３４〜３６は、前記バスバー３３に設けられた接続部３８と同様の接続部３８をそれぞれ３個ずつ備えている。各バスバー３４〜３６において、３個の接続部３８は、周方向に１２０°間隔となる３箇所に軸方向に立設されている。また、各バスバー３４〜３６の１つずつの接続部３８には、給電端子３４ａ〜３６ａがそれぞれ一体に設けられるとともに、各給電端子３４ａ〜３６ａの先端部には、Ｕ字状の切り欠きが形成されている。そして、これらのバスバー３４〜３６は、軸方向に互いに離間するように配置凸部３２ａ上に配置されるとともに、各接続部３８の結線部３８ａには、配置凸部３２ａに形成された挿通孔３２ｂにそれぞれ挿通された９個の巻線２４の他方の端部がそれぞれ接続される。尚、軸方向に並ぶ４つのバスバー３３〜３６間には、絶縁性樹脂材料よりなり円弧状をなす前記絶縁部材３７がそれぞれ介在されており、これら絶縁部材３７によってバスバー３３〜３６同士の短絡が防止されている。そして、図５に示すように、ステータコア２３におけるヨークハウジング２１の開口部側の軸方向の端部に固定されたバスバーユニット３１は、ヨークハウジング２１の開口部から減速部１２側に突出して配置されている。

図３に示すように、前記ステータ２２の内側には、ロータ４１が回転可能に配置されている。ロータ４１の回転軸４２は、基端部（図３において左側の端部）がヨークハウジング２１の底部中央に設けられた軸受４３ａにて軸支されるとともに、先端側の部位が減速部１２内に突出している。そして、回転軸４２には略円筒状のロータヨーク４４が固定されるとともに、該ロータヨーク４４は、ヨークハウジング２１内に配置される磁石固定部４４ａと、該磁石固定部４４ａの減速部１２側の軸方向の端部に一体に設けられたスペーサ部４４ｂと、該スペーサ部４４ｂの減速部１２側の軸方向の端部に一体に設けられたセンサ磁石固定部４４ｃとから構成されている。

磁石固定部４４ａの外周面には、前記ステータ２２と径方向に対向する磁石４５が固定されるとともに、磁石４５は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互となるように着磁されている。また、スペーサ部４４ｂは、磁石固定部４４ａよりも外径が小さく形成されるとともに、バスバーユニット３１の内側を通って減速部１２側まで延びている。そして、センサ磁石固定部４４ｃは、磁石固定部４４ａと略等しい外径を有するとともに、磁石固定部４４ａとの間にスペーサ部４４ｂが介在されたことによりバスバーユニット３１よりも軸方向にずれた位置であって減速部１２内に配置されている。

センサ磁石固定部４４ｃにおけるスペーサ部４４ｂと反対側の軸方向の端部には、円環状の第１センサ磁石４６が固定されている。図８に示すように、センサ磁石固定部４４ｃにおけるスペーサ部４４ｂと反対側の端部には、センサ磁石固定部４４ｃの周方向の半分の領域の軸方向の厚さを薄くするように形成された位置決め段部４４ｄが設けられている。また、第１センサ磁石４６におけるセンサ磁石固定部４４ｃ側の端部には、センサ磁石固定部４４ｃの位置決め段部４４ｄに対応するように、周方向の半分の厚さを厚くするように形成された位置決め段部４６ａが形成されている。そして、第１センサ磁石４６は、位置決め段部４４ｄと位置決め段部４６ａとが咬み合うようにセンサ磁石固定部４４ｃに固定されている。このように、このように位置決め段部４４ｄ，４６ａを互いに咬み合わせることにより、ロータヨーク４４に対する第１センサ磁石４６の周方向の位置決めがなされ、同じロータヨーク４４（磁石固定部４４ａとセンサ磁石固定部４４ｃ）に固定された磁石４５と第１センサ磁石４６との位置関係を精度良く設定することができる。そして、図３に示すように、センサ磁石固定部４４ｃに固定された第１センサ磁石４６は、バスバーユニット３１よりも軸方向にずれた位置であって減速部１２内に配置されている。

前記減速部１２を構成するギヤハウジング５１は、アルミニウム製の本体部５２と、該本体部５２の開口部を閉塞するアルミニウム製のカバー５３とから構成されている。略板状をなすカバー５３は、本体部５２に対し、外周の３箇所で螺子止めされている。

図１及び図３に示すように、本体部５２は、ヨークハウジング２１のフランジ部２１ａに対応した形状をなす固定部５２ａと、固定部５２ａと一体に形成された略直方体状の収容部５２ｂと、該収容部５２ｂから前記回転軸４２の軸線方向に沿って延びるウォーム収容部５２ｃと、収容部５２ｂにおけるモータ部１１と反対側であってウォーム収容部５２ｃの側方に設けられた略円形状のホイール収容部５２ｄとを有する。そして、ギヤハウジング５１は、固定部５２ａが螺子５４によってフランジ部２１ａに固定されることによりモータ部１１に固定されている。

尚、前記拡大フランジ部２１ｂは、ヨークハウジング２１の径方向に沿ってウォーム収容部５２ｃ側からホイール収容部５２ｄ側（ウォーム収容部５２ｃからホイール収容部５２ｄが突出した側）に延設されている（図４参照）。減速機構付きモータ１において、ホイール収容部５２ｄは、モータ部１１及びウォーム収容部５２ｃに比べて、ヨークハウジング２１の径方向に突出している。そのため、ウォーム収容部５２ｃの径方向外側の空間におけるモータ部１１側の部分であって、ヨークハウジング２１の径方向外側の空間におけるホイール収容部５２ｄ側の部分は、通常、減速機構付きモータ１を車両に配置した場合に車両に搭載される他の機器や部品が配置されないデッドスペースとなる。そして、拡大フランジ部２１ｂは、このデッドスペースに延設されている。

ウォーム収容部５２ｃの内部空間と、ホイール収容部５２ｄの内部空間とは、ウォーム収容部５２ｃの長手方向の中央部で繋がっている。そして、収容部５２ｂの内部には、ヨークハウジング２１から突出したバスバーユニット３１及び第１センサ磁石４６が収容されるとともに、回転軸４２の先端側の部位は、収容部５２ｂを貫通してウォーム収容部５２ｃ内に収容されている。尚、回転軸４２の長手方向の略中央部は、収容部５２ｂとウォーム収容部５２ｃとの間に配置された軸受４３ｂによって軸支されている。

図９に示すように、回転軸４２におけるウォーム収容部５２ｃ内に収容された部位には、螺子歯状のウォーム部６１が転造加工などによって一体に形成されるとともに、ホイール収容部５２ｄ内には、ウォーム部６１と噛合する円板状のウォームホイール６２が収容されている。このウォーム部６１とウォームホイール６２とによってウォームギヤよりなる減速機構６３が構成されている。

ウォームホイール６２の径方向の中央部には、該ウォームホイール６２の軸方向に沿って延びる円柱状の出力軸６４が一体回転可能に固定されている。出力軸６４は、ホイール収容部５２ｄの略中央部に回転軸４２の回転軸線と直交する方向に沿って延びるように一体に形成された円筒状のスリーブ５２ｅによって軸支されている。更に、出力軸６４は、スリーブ５２ｅを貫通してその先端部がギヤハウジング５１の外部に突出するとともに、この先端部に車両用ワイパ３（図２参照）が直接若しくは間接的に連結される。また、ホイール収容部５２ｄの外周面には、スリーブ５２ｅの外周面から径方向外側に向かって放射状に延びる複数（本実施形態では１２個）の放熱リブ５２ｆ（図１及び図３参照）が立設されている。各放熱リブ５２ｆは、径方向外側に向かうに連れて出力軸６４の軸方向の高さが低くなるように形成されている。

また、ウォームホイール６２におけるカバー５３側の端面には、円環状の第２センサ磁石６５が一体回転可能に固定されている。この第２センサ磁石６５は、ウォームホイール６２と同軸状となっている。

図３及び図１０に示すように、ギヤハウジング５１内には、減速機構付きモータ１の駆動を制御するための複数の回路素子が搭載された回路基板７０が収容されている。回路基板７０は、収容部５２ｂの一部、ウォーム収容部５２ｃの一部及びホイール収容部５２ｄの一部に亘って設けられるとともに、カバー５３の内側面に固定されている。そして、回路基板７０には、第１センサ磁石４６と該第１センサ磁石４６の径方向に対向する位置に第１磁気センサ７１が配置されるとともに、第２センサ磁石６５と該第２センサ磁石６５の軸方向に対向する位置に第２磁気センサ７２が配置されている。本実施形態では、第１磁気センサ７１及び第２磁気センサ７２にはホールＩＣが用いられており、第１磁気センサ７１は、第１センサ磁石４６の回転による磁界の変化に応じたパルス信号である第１回転検出信号を出力し、第２磁気センサ７２は、第２センサ磁石６５の回転による磁界の変化に応じたパルス信号である第２回転検出信号を出力する。そして、第１回転検出信号に基づいて回転軸４２（ロータ４１）の回転状態（回転位置、回転速度等）が検出されるとともに、第２回転検出信号に基づいて出力軸６４の回転状態（回転位置、回転速度等）が検出される。

また、回路基板７０には、第１磁気センサ７１が出力する第１回転検出信号及び第２磁気センサ７２が出力する第２回転検出信号等の信号を外部に出力するための複数本の出力端子７３が配設されている。これら出力端子７３は、回路基板７０において、収容部５２ｂとウォーム収容部５２ｃとの境界部分に対向する位置に等間隔に設けられるとともに、出力軸６４の軸方向（図１０において紙面垂直方向）に沿ってカバー５３側に延びている。そして、複数の出力端子７３の先端部は、カバー５３に形成された複数の貫通孔５３ａをそれぞれ貫通してギヤハウジング５１の外部に突出している。また、カバー５３の外側面には、貫通孔５３ａから突出した出力端子７３を囲むように四角筒状の第１コネクタハウジング５３ｂが形成されている。そして、この第１コネクタハウジング５３ｂと出力端子７３とによって第１コネクタ部８１が構成されるとともに、該第１コネクタ部８１には、出力端子７３から第１回転検出信号及び第２回転検出信号を取り出すための外部コネクタ８３が接続される（図２参照）。外部コネクタ８３は、減速機構付きモータ１の駆動を制御する制御回路８２に電気的に接続されている。

また、カバー５３には、収容部５２ｂを閉塞する部位であってホイール収容部５２ｄ側に突出した部位に、前記給電端子３４ａ〜３６ａの先端部がそれぞれ露出される３つの露出孔５３ｃが形成されるとともに、これら露出孔５３ｃを囲むように四角筒状の第２コネクタハウジング５３ｄが形成されている。そして、該第２コネクタハウジング５３ｄと３つの給電端子３４ａ〜３６ａとによって第２コネクタ部８４が構成されるとともに、該第２コネクタ部８４には、３つの給電端子３４ａ〜３６ａを外部の電源装置８５に接続するための給電コネクタ８６が接続される。尚、収容部５２ｂにおいて給電端子３４ａ〜３６ａの先端部が配置されている部位は、前記拡大フランジ部２１ｂと同様に、減速機構付きモータ１の周囲で通常デッドスペースとなる部位である。

上記のように構成された減速機構付きモータ１においては、車両用ワイパ３を駆動すべく車室内に設けられたワイパスイッチが操作されると、電源装置８５から第２コネクタ部８４及びバスバー３３〜３６を介してステータ２２に電源が供給されて、ステータ２２において回転磁界が発生され、該回転磁界に応じてロータ４１が回転される。ロータ４１の回転力は、ウォーム部６１及びウォームホイール６２にて減速されて出力軸６４から出力され、出力軸６４の先端部に連結された車両用ワイパ３が往復揺動運動される。このとき、制御回路８２において、第１コネクタ部８１を介して出力された第１回転検出信号に基づいて回転軸４２の回転状態が検出されるとともに、検出された回転軸４２の回転状態に基づいてステータ２２の巻線２４の励磁タイミングが切り換えられる。また、同じく第１コネクタ部８１を介して出力された第２回転検出信号に基づいて出力軸６４の回転状態が検出され、検出された出力軸６４の回転状態に基づいて車両用ワイパ３の反転・停止・格納・速度制御などを行うタイミングが決定される。

上記したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
（１）駆動時に発熱を伴い易い巻線２４を備えたステータ２２は、ヨークハウジング２１の内周面に接触して固定されているため、巻線２４にて発生した熱は、ヨークハウジング２１に伝達され易く、更に、ヨークハウジング２１から外部に放散され易い。更に、ヨークハウジング２１には、金属製のギヤハウジング５１が固定されているため、ヨークハウジング２１に伝達された熱の一部は、ギヤハウジング５１に伝達されてギヤハウジング５１からも外部に放散される。従って、巻線２４にて発生した熱を外部に放散し易いため、温度上昇に伴う巻線２４の電気抵抗の増大を抑制して、高負荷での連続作動を良好に行うことができる。即ち、車両用ワイパ３の連続作動を良好に行うことができる。また、バスバーユニット３１は、ヨークハウジング２１の開口部から突出してギヤハウジング５１内に配置されているため、バスバー３３〜３６が発熱した場合には、その熱をギヤハウジングから外部に放散できるとともに、バスバー３３〜３６にて発生した熱が巻線２４に伝達されることを抑制できる。また、第１センサ磁石４６は、ギヤハウジング５１内で、バスバーユニット３１よりも軸方向にずれた位置であって、バスバーユニット３１よりもステータ２２とは反対側の離れた位置に配置されるため、巻線２４にて発生した熱が第１センサ磁石４６に伝達され難い。従って、バスバー３３〜３６及び巻線２４にて発生した熱の影響によって第１センサ磁石４６が減磁されることが抑制され、第１磁気センサ７１が出力する第１回転検出信号に基づいて検出される回転軸４２の回転状態の検出精度の低下が抑制される。これらのことから、巻線２４の発熱による悪影響を低減させることができる。更に、減速機構付きモータ１は、減速機構付きのブラシレスモータであるため、給電用ブラシを備えない。従って、その寿命がブラシ寿命に影響されるブラシ付きモータを備えた従来の減速機構付きモータに比べて、長寿命である。

（２）電源を供給するための給電コネクタ８６が接続される第２コネクタ部８４と、第１回転検出信号及び第２回転検出信号を取り出すための外部コネクタ８３が接続される第１コネクタ部８１とは、ギヤハウジング５１においてそれぞれ別々に形成されている。従って、ステータ２２の巻線２４に給電コネクタ８６を介して電流が供給される際に発生するノイズによって、外部コネクタ８３を介して取り出される第１回転検出信号及び第２回転検出信号に悪影響が及ぼされることが抑制される。

（３）フランジ部２１ａは、拡大フランジ部２１ｂを有することにより、その表面積が大きくなっている。従って、ヨークハウジング２１に伝達された熱をより効率的に外部に放散することができる。更に、フランジ部２１ａに拡大フランジ部２１ｂが設けられたことにより、フランジ部に固定されるギヤハウジング５１との接触面積が大きくなるため、ヨークハウジング２１に伝達された熱がギヤハウジング５１に伝達されやすくなる。その結果、巻線２４にて発生した熱をより効率良くギヤハウジング５１から外部に放熱することができる。また、拡大フランジ部２１ｂは、ウォーム部６１が配置された側からウォームホイール６２が配置された側に向かって部分的に大きく延設されている。この拡大フランジ部２１ｂが延設された部位は、ヨークハウジング２１の開口部の外周部分において通常デッドスペースとなる部位であるため、拡大フランジ部２１ｂを設けたことによる減速機構付きモータ１の大型化は抑制される。

（４）スリーブ５２ｅの周囲に複数の放熱リブ５２ｆが設けられたことにより、ギヤハウジング５１の表面積が大きくなる。よって、ギヤハウジング５１からの放熱効率が更に向上する。また、放熱リブ５２ｆによってスリーブ５２ｅの強度が向上されるため出力軸６４の傾斜が抑制される。

（５）第１センサ磁石４６は、バスバーユニット３１よりも軸方向にずれた位置に配置されるため、バスバー３３〜３６を電流が流れる際に発生する磁気の影響が第１磁気センサ７１に及ぶことが抑制される。

（６）第１センサ磁石４６がギヤハウジング５１内に配置されることにより、第１センサ磁石４６と対向配置される第１磁気センサ７１もギヤハウジング５１内に配置されるため、第１回転検出信号を出力するための出力端子７３と、第２回転検出信号を出力するための出力端子７３とを１箇所にまとめて配置しやすくなる。よって、第１回転検出信号及び第２回転検出信号を出力するための出力端子７３を１つの第１コネクタ部８１に容易にまとめることができる。

（７）一般的に、従来のような共通ブラシ、低速運転用ブラシ及び高速運転用ブラシの合計３つの給電ブラシを備えた減速機構付きモータでは、共通ブラシ及び低速運転用ブラシにて給電が行われる場合でも、高速運転用ブラシが整流子の複数のセグメントに接触しているため、有効巻線が短絡され、モータ出力が低下したり、電磁ノイズが発生したりする虞がある。しかし、本実施形態の減速機構付きモータ１は、モータ部１１がブラシレスモータにて構成されているため、給電用ブラシに起因するモータ出力の低下及び電磁ノイズが生じない。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、減速機構付きモータ１は、フロントガラス２を払拭する車両用ワイパ３を往復回動運動させるための駆動源として用いられている。しかしながら、減速機構付きモータ１は、車両の後部に設けられたリヤガラスを払拭する車両用ワイパ３を往復回動運動させるための駆動源として用いられてもよい。また、減速機構付きモータ１の用途はこれに限らず、例えば、車両のウインドガラスを昇降させるパワーウインド装置の駆動源として用いられてもよい。

・上記実施形態では、ギヤハウジング５１の本体部５２は、放熱リブ５２ｆが形成された好ましい構成とされている。しかしながら、ギヤハウジング５１は放熱リブ５２ｆを備えない構成であってもよい。

・上記実施形態では、ヨークハウジング２１の開口部に設けられたフランジ部２１ａは、部分的に大きく延設された拡大フランジ部２１ｂを有する好ましい構成とされている。しかしながら、フランジ部２１ａは、拡大フランジ部２１ｂを備えない構成であってもよい。

・上記実施形態では、減速機構６３を構成するウォーム部６１は、回転軸４２の外周に一体に形成されているが、回転軸４２とは別体で形成されて一体回転可能に組み付けられるものであってもよい。また、減速機構６３は、ウォーム部６１及びウォームホイール６２だけでなく、更に複数の歯車を備えた構成であってもよい。

・上記実施形態では、減速部１２は、出力端子７３を外部の制御回路８２に接続するための外部コネクタ８３が接続される第１コネクタ部８１と、給電端子３４ａ〜３６ａを電源装置８５に接続するための給電コネクタ８６が接続される第２コネクタ部８４とが別々に設けられた好ましい構成とされている。しかしながら、第１コネクタ部８１と第２コネクタ部８４とは、合わせて１つのコネクタ部を構成するように形成されてもよい。

・上記実施形態では、第１磁気センサ７１及び第２磁気センサ７２には、ホールＩＣが用いられているが、磁気抵抗素子（ＭＲセンサ）を用いても良い。また、出力軸６４の回転状態を検出するための構成（即ち第２の位置検出装置）は、第２センサ磁石６５及び第２磁気センサ７２に限らず、出力軸６４の回転に応じた電気信号（即ち第２回転検出信号）が得られる構成であればよい。例えば、出力軸６４と一体回転されるパルスプレートと、該パルス発生プレートに摺接される導電性を有する接点とを有する周知のパルス発生器を用いて出力軸６４の回転状態を検出してもよい。

・上記実施形態では、ギヤハウジング５１を構成する本体部５２及びカバー５３は何れもアルミニウムにて形成されている。しかしながら、本体部５２及びカバー５３は、アルミニウム以外の金属にて形成されてもよいし、樹脂にて形成されてもよい。

減速機構付きモータの平面図。 減速機構付きモータにて駆動される車両用ワイパの概略図。 減速機構付きモータの断面図。 モータ部側から見た減速機構付きモータの側面図。 減速機構付きモータの部分拡大断面図。 ステータ及びバスバーホルダの斜視図。 バスバー及び絶縁部材の斜視図。 ロータにおける第１センサ磁石付近を示す分解斜視図。 減速機構付きモータの断面図。 減速機構付きモータの背面図。

符号の説明

２…ウインドガラスとしてのフロントガラス、３…車両用ワイパ、２１…ヨークハウジング、２１ａ…フランジ部、２１ｂ…拡大フランジ部、２２…ステータ、２４…巻線、３１…バスバーユニット、３３〜３６…バスバー、３４ａ〜３６ａ…給電端子、４１…ロータ、４２…回転軸、４６…センサ磁石としての第１センサ磁石、５１…ギヤハウジング、５２ｅ…スリーブ、５２ｆ…放熱リブ、６１…ウォームとしてのウォーム部、６２…ウォームホイール、６３…減速機構、６４…出力軸、７１…第１の位置検出装置としての第１磁気センサ、７２…第２の位置検出装置としての第２磁気センサ、７３…出力端子、８１…信号用コネクタ部としての第１コネクタ部、８３…外部コネクタ、８４…給電用コネクタ部としての第２コネクタ部、８５…電源装置、８６…給電コネクタ。

Claims (5)

1. 有底筒状のヨークハウジングと、
   前記ヨークハウジングの内周面に固定され複数の巻線が巻装された円環状のステータと、
   接続された前記巻線に電流を供給するための複数のバスバーを有するバスバーユニットと、
   前記ステータの内側に回転可能に配置され回転軸を有するロータと、
   前記ヨークハウジングの開口部に固定されるギヤハウジングと、
   前記ギヤハウジング内に収容され前記回転軸の回転力を減速して出力軸から出力する減速機構と、
   前記回転軸と一体回転されるセンサ磁石と、
   前記センサ磁石に対向して配置され前記センサ磁石の回転による磁界の変化に応じた第１回転検出信号を出力する磁気センサを有する第１の位置検出装置と、
   前記ギヤハウジング内に配置され前記出力軸の回転に応じた第２回転検出信号を出力する第２の位置検出装置と、
   前記第１回転検出信号及び前記第２回転検出信号を出力するための複数の出力端子と、
   を備え、
   前記巻線は、前記第１回転検出信号に基づいてその励磁タイミングが切り換えられ、
   前記バスバーユニットは、前記ヨークハウジングの開口部からギヤハウジング側に突出して前記ギヤハウジング内に収容され、
   前記センサ磁石は、前記ギヤハウジング内で、前記回転軸の軸方向に前記バスバーユニットとずれた位置であって前記バスバーユニットよりも前記ステータから離れた位置に配置され、
   前記ギヤハウジングには、前記出力端子から前記第１回転検出信号及び前記第２回転検出信号を取り出すための外部コネクタが接続される信号用コネクタ部が形成されていることを特徴とする減速機構付きモータ。
2. 請求項１に記載の減速機構付きモータにおいて、
   前記バスバーは、電源装置に接続される給電端子を備え、
   前記ギヤハウジングには、前記給電端子を前記電源装置に接続するための給電コネクタが接続される給電用コネクタ部が、前記信号用コネクタ部とは別に形成されていることを特徴とする減速機構付きモータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の減速機構付きモータにおいて、
   前記減速機構には、前記回転軸と一体回転するウォームと、該ウォームと噛合するウォームホイールとを有するウォームギヤが用いられ、
   前記ヨークハウジングは、その開口部に前記ギヤハウジングが固定されるフランジ部が径方向外側に延出形成されるとともに、前記フランジ部は、前記ウォーム側から前記ウォームホイール側に向かって部分的に大きく延設された拡大フランジ部を有することを特徴とする減速機構付きモータ。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の減速機構付きモータにおいて、
   前記ギヤハウジングは、前記出力軸を軸支する円筒状のスリーブと、該スリーブから径方向外側に向かって放射状に延びる複数の放熱リブとを有することを特徴とする減速機構付きモータ。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の減速機構付きモータにおいて、
   車両に備えられたウインドガラスを払拭する車両用ワイパを往復回動運動させるための駆動源として用いられることを特徴とする減速機構付きモータ。

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