JP2010213464A - Electric motor with reducer for wiper - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両等に設けられるワイパアームを揺動運動させる駆動装置として用いられるワイパ用減速機付き電動モータに関する。 The present invention relates to an electric motor with a reduction gear for a wiper used as a drive device that swings a wiper arm provided in a vehicle or the like.
図5に従来例として示すワイパ用減速機付き電動モータは、車両等に設けられるワイパ(図示せず)を揺動運動させる駆動装置として用いられている。減速機付き電動モータ100は、電動モータ110と、電動モータ110が取り付けられている減速機120とを備えている。そして、減速機付き電動モータ100の減速機120に設けられた出力軸127にワイパに備えられているワイパアーム(図示せず)の取り付け部(アームヘッド)が取り付けられ、ワイパは、減速機付き電動モータ100の出力軸127の揺動回転により揺動運動される。
The electric motor with a reduction gear for a wiper shown as a conventional example in FIG. 5 is used as a drive device that swings a wiper (not shown) provided in a vehicle or the like. The
電動モータ110は、磁性材料より形成されており、有底筒形状のモータハウジング111と、モータハウジング111の内側に回転自在に配置され、回転軸113aを有するアーマチュア113とを備えている。
The
モータハウジング111は、筒形状のヨーク部111aと、モータハウジング111の底を形成する底部111bとを有しており、ヨーク部111aの内壁には複数のマグネット112が取り付けられ、底部111bにはアーマチュア113に備えられている回転軸113aの一端113eが軸支されている。
The
アーマチュア113は、ペンシル形状の回転軸113aと、回転軸113aに取り付けられ、複数のティース113fを備えるアーマチュアコア113bと、アーマチュアコア113bに備えられているティース113fに巻装されたアーマチュアコイル113cとを備えるとともに、アーマチュアコア113bに近接した位置にて回転軸113aに取り付けられているコンミテータ113dとを備える。そして、回転軸113aの他端113gには、ウォーム116が回転軸113bに一体形成されている。なお、アーマチュアコア113bは、薄板状の磁性材料を複数枚積層し形成されている。
The
モータハウジング111の開口側には、ヨーク部111aに比して内径が大きいブラシハウジング部111cが一体形成され、ブラシハウジング部111cの内壁には、屈折形状の板バネ114、114が配置されている。板バネ114には、コンミテータ113dに摺接するブラシ115が取り付けられている。そして、外部電源からの電流が板バネ114、ブラシ115、コンミテータ113dを介して、アーマチュア113のアーマチュアコイル113cに供給される。
A
次に、電動モータ110が取り付けられている減速機120について説明する。減速機120は、樹脂材料より形成されている有底のバスタブ形状のギヤケース121と、それぞれギヤケース121の内側に配置されたウォームホイール123、動力伝達部材125、連結プレート126およびピニオンギヤ128とを備える。
Next, the speed reducer 120 to which the
バスタブ形状のギヤケース121の底部121aには、金属材料より形成されている円柱形状のウォームホイール軸122が取り付けられ、ウォームホイール軸122には、ウォームホイール123が回転自在に取り付けられている。そして、ウォーム116の外壁に形成された平歯116aと、ウォームホイール123の外壁に形成された外歯123aとが互いに噛み合う位置に、ウォームホイール123は配置されている。
A cylindrical
このように、ウォーム116に形成された平歯116aと、ウォームホイール123に形成された外歯123aとが互いに噛み合うことにより、電動モータ110に備えられているアーマチュア113の回転が、回転軸113aから順にウォーム116、ウォームホイール123へと伝達され、アーマチュア113の回転によりウォームホイール123が回転される。なお、このウォームホイール123の回転は、ウォーム116に形成された外歯116aとウォームホイール123に形成された平歯123aとの間で減速される。
Thus, the
図6に示すように、ウォームホイール123には、凸形状の連結部124がウォームホイール123の中央に形成された挿通孔123bから径方向外側に向けて一体形成され、連結部124には連結孔124aが形成されている。連結孔124aは、ウォームホイール123の挿通孔123bからオフセットした位置に形成され、このオフセットの量は、挿通孔123bの中心線L1から連結孔124aの中心線L2までの距離Dである。連結孔124aは、ウォームホイール123の回転により、この距離Dを半径とする円周を移動する。
As shown in FIG. 6, a convex connecting
平板形状の金属材料にて形成された動力伝達部材125は、長手形状のプレート部125bと、プレート部125bに一体形成された扇形状のセクタギヤ部125cとを備えている。セクタギヤ部125cの外壁には平歯125fが形成され、平歯125fのピッチ円中心には、セクタギヤ軸125dが取り付けられる。そして、プレート部125bの端部125eには連結軸125aが取り付けられている。
The
動力伝達部材125に備えられている連結軸125aは、ウォームホイール123に形成された連結孔124aに摺動自在に勘合され、連結軸125aは、ウォームホイール123の回転により、距離Dを半径とする円周上を移動する。
The connecting
ピニオンギヤ128には出力軸127が取り付けられており、動力伝達部材125に備えられているセクタギヤ軸125dと、ピニオンギヤ128に取り付けられている出力軸127との間に、連結プレート126が配置され、連結プレート126の一端126aに形成された挿通孔126bにはセクタギヤ軸125dが摺動自在に勘合されているとともに、連結プレート126の他端126cに形成された挿通孔126dには出力軸127が摺動自在に勘合されている
An
上記のように、セクタギヤ軸125dと出力軸127との間に連結プレート126が配置されることにより、セクタギヤ軸125dと出力軸127との距離は一定に保たれる。そのため、セクタギヤ部125cの外壁に形成された平歯125gとピニオンギヤ128の外壁に形成された平歯125hとは、所定の噛み合い状態にて接触し、離れることはない。
As described above, the connecting
次に、減速機付き電動モータ100の動作について説明する。連結軸125aとセクタギヤ軸125dとは動力伝達部材125に備えられているプレート部125bにより連結され、セクタギヤ軸125dと出力軸127とは連結プレート126により連結されている。そのため、上記のように、ウォームホイール123の回転により、動力伝達部材125に備えられている連結軸125aが、ウォームホイール軸122を中心とする距離Dを半径とする円周上を移動すると、動力伝達部材125と連結プレート126とは互いの角度が増減するリンク動作を行う。
Next, the operation of the
動力伝達部材125と連結プレート126とがリンク動作を行うと同時に、セクタギヤ部125cに形成された平歯125gとピニオンギヤ128の外壁に形成された平歯125hは所定の噛み合い状態にて接触している。そのため、動力伝達部材125と連結プレート126とのリンク動作により、ピニオンギヤ128は揺動回転する。
The
上記のピニオンギヤ128の揺動回転において、ウォームホイール123が回転し、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も大きくなったときには、ピニオンギヤ128は一の方向に最も大きく回転し、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も小さくなったときには、ピニオンギヤ128は一の方向と逆の他の方向に最も大きく回転する。
In the swinging rotation of the
このように、ウォームホイール123の回転により、ピニオンギヤ128およびピニオンギヤ128に取り付けられた出力軸127は、一の方向と他の方向に回転方向が交互に切り換えられる揺動回転する。この出力軸127の揺動回転により、出力軸127に取り付けられたワイパアームは揺動運動される。
Thus, the rotation of the
減速機付き電動モータ100はワイパアームを揺動運動する駆動装置として様々な種類の車両に搭載られ、減速機付き電動モータ100により揺動運動されるワイパアームの払拭角度は車種ごとに異なる。そのため、減速機付き電動モータ100に備えられている出力軸127は、搭載される車両に合わせて様々な角度で揺動回転する必要がある。すなわち、出力軸127の揺動角度を可変させることが求められる。
The
図6に示すように、出力軸127の揺動角度は、ウォームホイール123の挿通孔123bの中心線L1と、連結軸125aが挿入される連結孔124aの中心線L2との距離Dを増減することにより調整することができる。揺動角度を大きくしたい場合には距離Dを大きくし、揺動角度を小さくしたい場合には距離Dを小さくすることにより、出力軸127の揺動角度を調整することができる。
As shown in FIG. 6, the swing angle of the
さらに、車両に搭載されるワイパは、作動指令スイッチ等によりワイパの動作をオフとした後に、運転者の視界を遮らないように一の方向から逆の他の方向にワイパアームが反転する反転位置に停止されることが求められる。そのため、ワイパが取り付けられる減速機付き電動モータ100に備えられている出力軸127は、ワイパの動作をオフとした後に反転位置に停止されることが求められる。
Further, the wiper mounted on the vehicle is in a reversal position where the wiper arm is reversed from one direction to the other direction so as not to obstruct the driver's field of view after the operation of the wiper is turned off by an operation command switch or the like. It is required to be stopped. Therefore, the
そのため、図5に示すように、ギヤケース121の底部121aのウォームホイール123が配置される位置には、導電性材料から形成された3つのコンタクトプレート(130a、130b、130c)が設けられている。また、図5および図7に示すように、ウォームホイール123の裏面123cには、導電性材料から形成されたリレープレート129が取り付けられている。
Therefore, as shown in FIG. 5, three contact plates (130a, 130b, 130c) made of a conductive material are provided at the position where the
そして、コンタクトプレート130bとリレープレート129とはウォームホイール123の回転時に常時接触する。それに対し、コンタクトプレート130aとリレープレート129とはウォームホイール123が一回転するときに所定の角度だけ一度非接触状態となり、コンタクトプレート130cとリレープレート129とはウォームホイール123が一回転するときに所定の角度だけ一度接触状態となる。
The
次に、リレープレート129とコンタクトプレート(130a、130b、130c)が設けられていることにより、作動指令スイッチ等によりワイパの動作をオフとした後に減速機付き電動モータ100に備えられている出力軸127が、所定の反転位置で停止することを説明する。
Next, since the
減速機付き電動モータ100が動作中、すなわち、ウォームホイール123が回転中に、作動指令スイッチ等によりワイパの動作をオフする指令が外部からなされると、順に、外部電源から、アーマチュアコイル113c、コンタクトプレート130b、リレープレート129、コンタクトプレート130a、接地へと電気回路が形成され、この電気回路により電動モータ100に備えられているアーマチュアコイル113cには外部から電流が供給され、アーマチュア113は、コンタクトプレート130aとリレープレート129とが非接触状態となる位置まで回転する。
When a command to turn off the operation of the wiper by an operation command switch or the like is issued from the outside while the
そして、ウォームホイール123の回転により、コンタクトプレート130aとリレープレート129とが非接触状態となるとその後遅滞なく、コンタクトプレート130cとリレープレート129とが接触状態となる。コンタクトプレート130cとリレープレート129とが接触状態となると、順に、アーマチュアコイル113c、コンタクトプレート130c、リレープレート129、コンタクトプレート130bから、再度アーマチュアコイル113cへと閉回路の電気回路が形成される。
When the
このようにアーマチュアコイル113cを含む閉回路の電気回路が形成されるといわゆるアーマチュアショートの状態となり、アーマチュアコイル113cには、制動電流が流れるとともに、アーマチュアコイル113cが備えられているアーマチュア113には、発電制動力が作用される。このアーマチュア113に作用する発電制動力により、アーマチュア113は回転を停止し、出力軸127、ワイパの動作をオフとした後に所定の反転位置に停止される。
When an electric circuit of a closed circuit including the
上記のように、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も大きくなったときには、ピニオンギヤ128は一の方向に最も大きく回転し、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も小さくなったときには、ピニオンギヤ128は一の方向と逆の他の方向に最も大きく回転する。すなわち、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も大きくなったとき、又は、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も大きくなったときが反転位置となる。
As described above, when the distance between the
ワイパアームを反転位置にて停止するためには、ウォームホイール123に対するリレープレート129の回転取り付け位置は、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も大きくなる位置でウォームホイール123が停止する位置、または、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も小さくなる位置でウォームホイール123が停止する位置の2つのうち、ワイパアームが設けられる車両の設定により1つに限られる(例えば、特許文献1参照)。
In order to stop the wiper arm at the reverse position, the rotation mounting position of the
しかしながら、上述の従来技術にあっては、減速機付き電動モータ100に備えられている出力軸127は車種に合わせて様々な角度で揺動回転する必要がある。このため、ウォームホイール軸7が挿入される挿通孔123bと、連結軸125aが挿入される連結孔124aとの距離Dを車種に合わせて増減することが求められる。そのため、車種ごとに距離Dを変更した多種類のウォームホイールを設計、製作する必要があり、ウォームホイールの開発コストおよび製造コストは高価なものなる。
However, in the above-described prior art, the
さらに、上記のようにウォームホイール123に対するリレープレート129の回転取り付け位置は、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も大きくなる位置でウォームホイール123が停止する位置、または、連結軸125aと出力軸127の軸間距離が最も小さくなる位置でウォームホイール123が停止する位置の2つのうち、車両の設定により1つに限られる。
Further, as described above, the rotational mounting position of the
そのため、車両の設定により、リレープレート129の回転取り付け位置が、この軸間距離が最も大きくなる位置でウォームホイール123を停止させる位置のみならず、この軸間距離が最も小さくなる位置でウォームホイール123を停止させる位置に設定される場合には、ウォームホイール123もそれに対応して設計し、製作する必要がある。この結果、ウォームホイール123の製造コスト等はさらに高価なものなる。
Therefore, depending on the setting of the vehicle, the rotation mounting position of the
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、同一形状のウォームホイールが用いられているにもかかわらず、車種に合わせて様々な角度で出力軸を揺動回転させることが可能であり、かつ、ワイパアームの停止位置が異なる複数の車両に搭載可能なワイパ用減速機付き電動モータを提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and in spite of the use of the worm wheel having the same shape, the output shaft is oscillated and rotated at various angles according to the vehicle type. The present invention provides an electric motor with a reduction gear for a wiper that can be mounted on a plurality of vehicles having different wiper arm stop positions.
本発明の請求項1に記載のワイパ用減速機付き電動モータは、モータハウジングと、モータハウジングの内壁に取り付けられた複数のマグネットと、モータハウジングの内側に回転自在に配置され、ウォームが一体形成された回転軸を有するアーマチュアとを備える電動モータと、有底のバスタブ形状に形成され、前記電動モータが取り付けられ、前記電動モータに備わるウォームが内側に挿入されるギヤケースと、ギヤケースの内側に配置され、円盤形状に形成され、中央に挿通孔が設けられ、挿通孔にてモータケースの底部に取り付けられたウォームホイール軸に回転自在に軸支され、ウォームと噛み合わされるウォームホイールと、ウォームホイールのおもて面に配置され、連結孔が形成された連結部材と、プレート部およびプレート部の一端に一体形成されたセクタギヤ部を有し、連結部材に備えられている連結孔に挿入される第1のピンにより、プレート部の他端が連結部材に軸支されている動力伝達部材と、動力伝達部材に備えられているセクタギヤ部に噛み合わされ、出力軸が取り付けられているピニオンギヤと、長手形状に形成され、ピニオンギヤに取り付けられている出力軸に一端が軸支され、第2のピンによりセクタギヤ部と他端が軸支される連結プレートとを有する減速機とを備えるワイパ用減速機付き電動モータにおいて、ウォームホイールのおもて面には、径方向外側に向けて放射状に形成された取り付け溝が形成されており、取り付け溝の内壁には、ウォームホイールの中央に設けられた挿通孔の中心からの距離がそれぞれ異なる複数の取り付け手段が設けられており、連結部材は、複数の取り付け手段のいずれか一つの取り付け手段と互いに結合され、取り付け溝の内壁に取り付けられている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric motor with a reduction gear for a wiper, wherein a motor housing, a plurality of magnets attached to an inner wall of the motor housing, and a worm are integrally formed so as to be rotatable inside the motor housing. An electric motor provided with an armature having a rotating shaft, a gear case formed in a bottomed bathtub shape, to which the electric motor is attached, and a worm provided in the electric motor is inserted inside, and disposed inside the gear case A worm wheel that is formed in a disk shape, has an insertion hole in the center, is rotatably supported by a worm wheel shaft attached to the bottom of the motor case through the insertion hole, and meshes with the worm, and a worm wheel A connecting member arranged on the front surface and having a connecting hole, a plate portion and a plate A power transmission member having a sector gear portion integrally formed at one end of the plate, and a first pin inserted into a connecting hole provided in the connecting member, the other end of the plate portion being pivotally supported by the connecting member; A pinion gear meshed with a sector gear portion provided in the power transmission member and having an output shaft attached thereto, and one end pivotally supported on the output shaft formed in a longitudinal shape and attached to the pinion gear, and the second pin In the electric motor with a reduction gear for a wiper provided with a reduction gear having a sector gear portion and a connecting plate on which the other end is pivotally supported, the front surface of the worm wheel is formed radially outward. A plurality of attachment means having different distances from the center of the insertion hole provided in the center of the worm wheel on the inner wall of the attachment groove. Provided, the connecting member is either one of the attachment means of the plurality of attachment means are coupled to one another, it is attached to the inner wall of the mounting groove.
減速機に備えられている連結部材は、ウォームホイールの取り付け溝に設けられた複数の取り付け手段のうち、選択的にいずれか一つの取り付け手段と互いに結合させることが可能である。そのため、ウォームホイールの中央に設けられた挿通孔の中心から連結部材までの距離を選択的に増減させることができ、ワイパ用減速機付き電動モータの出力軸の揺動角度を選択的に増減させることができる。従って、同一形状の一種類のウォームホイールで、車種に合わせて様々な揺動角度で出力軸を揺動回転させること可能となる。 The connecting member provided in the reduction gear can be selectively coupled to any one of the plurality of attachment means provided in the attachment groove of the worm wheel. Therefore, the distance from the center of the insertion hole provided at the center of the worm wheel to the connecting member can be selectively increased or decreased, and the swing angle of the output shaft of the electric motor with the wiper reduction gear is selectively increased or decreased. be able to. Therefore, it is possible to swing and rotate the output shaft at various swing angles in accordance with the vehicle type with one type of worm wheel having the same shape.
本発明の請求項2に記載のワイパ用減速機付き電動モータは、請求項1に記載の前記ワイパ用減速機付き電動モータにおいて、前記ウォームホイールには前記取り付け溝が複数形成されており、前記連結部材は、前記ウォームホイールに形成されている前記複数の取り付け溝のうちいずれか一つの取り付け溝に取り付けられており、前記ウォームホイールが配置される前記ギヤケースの底部には、導電性材料から形成される複数の電気端子が互いに近接して設けられ、前記ウォームホイールのうら面には、薄板の導電性材料により略円環形状に形成され、前記電気端子に摺接し、円環形状の一部に前記電気端子間の通電を制御する通電制御部が一体形成されているリレープレートが一体的に取り付けられ、前記電気端子と前記リレープレートに備けられている前記通電制御部とが互いに略重なり合う位置で前記ウォームホイールが回転を停止する。 The electric motor with a reduction gear for a wiper according to claim 2 of the present invention is the electric motor with a reduction gear for a wiper according to claim 1, wherein a plurality of the mounting grooves are formed in the worm wheel, The connecting member is attached to any one of the plurality of attachment grooves formed in the worm wheel, and the bottom of the gear case where the worm wheel is disposed is formed of a conductive material. A plurality of electrical terminals provided in close proximity to each other, the back surface of the worm wheel is formed in a substantially annular shape by a thin plate conductive material, is in sliding contact with the electrical terminals, and a part of the annular shape A relay plate integrally formed with an energization control unit for controlling energization between the electrical terminals is integrally attached to the electrical terminal and the relay plate. The worm wheel and the power supply controller being kicked Bei substantially overlapping positions from each other to stop the rotation.
減速機に備えられている連結部材は、ウォームホイールに設けられた複数の取り付け溝のうち、選択的にいずれか一つの取り付け溝に取り付けられることが可能である。そのため、複数の電気端子と、リレープレートの円環形状の一部に一体形成されている通電制御部とが重なり合い、ウォームホイールが予め定められた所定の位置で回転を停止したでも、連結部材は選択的に自由な位置で停止することが可能である。 The connecting member provided in the reduction gear can be selectively attached to any one of the plurality of attachment grooves provided in the worm wheel. Therefore, even if the plurality of electrical terminals overlap with the energization control unit integrally formed on a part of the annular shape of the relay plate, even if the worm wheel stops rotating at a predetermined position, the connecting member is It is possible to stop at a free position selectively.
連結部材の停止位置により、ワイパ用減速機付き電動モータの出力軸に取り付けられるワイパアームの停止位置は定まる。ワイパアームの停止位置は、連結部材が選択的に自由な位置で停止させることが可能であるため、ウォームホイールの種類を増やすことなく、ワイパアームの停止位置を自由に設定することができる。 The stop position of the wiper arm attached to the output shaft of the electric motor with the wiper reduction gear is determined by the stop position of the connecting member. Since the stop position of the wiper arm can be selectively stopped at a free position, the stop position of the wiper arm can be freely set without increasing the type of worm wheel.
本発明によれば、ワイパ用減速機付き電動モータの出力軸の揺動角度を選択的に増減させることができる。そのため、数種のウォームホイールを用いることなく同一形状のウォームホイールにより、ワイパアームが取り付けられる出力軸を、車種に合わせて様々な角度で揺動回転させることが可能である。 According to the present invention, the swing angle of the output shaft of the electric motor with a wiper reduction gear can be selectively increased or decreased. Therefore, the output shaft to which the wiper arm is attached can be swung and rotated at various angles according to the vehicle type by using the worm wheel having the same shape without using several types of worm wheels.
ワイパアームの停止位置は、連結部材が選択的に自由な位置で停止させることが可能であるため、ウォームホイールの種類を増やすことなく、ワイパアームの停止位置を自由に設定することができる。そのため、数種のウォームホイールを用いることなく同一形状のウォームホイールにより、ワイパアームの停止位置が異なる複数の車両に搭載可能となる。 Since the stop position of the wiper arm can be selectively stopped at a free position, the stop position of the wiper arm can be freely set without increasing the type of worm wheel. For this reason, the worm wheel having the same shape can be mounted on a plurality of vehicles having different wiper arm stop positions without using several types of worm wheels.
次に、この発明の実施形態のワイパ用減速機付電動モータを図1に基づいて説明する。図1に示すワイパ用減速機付き電動モータ(以下「減速機付電動モータ」という。)1は、車両に設けられ、車両の窓ガラスを払拭するワイパ(図示せず)を揺動運動させる駆動装置として用いられる。減速機付き電動モータ1は、電動モータ10と、電動モータ10が取り付けられている減速機20とを備えている。そして、減速機20に設けられた出力軸27にワイパに備えられているワイパアーム(図示せず)のアームヘッド(取り付け部)が取り付けられ、ワイパは、減速機付き電動モータ1により揺動運動される。
Next, an electric motor with a reduction gear for wiper according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. An electric motor with a reduction gear for a wiper (hereinafter referred to as “electric motor with a reduction gear”) 1 shown in FIG. 1 is provided in a vehicle, and drives to swing a wiper (not shown) that wipes a window glass of the vehicle. Used as a device. The electric motor 1 with a speed reducer includes an
電動モータ10は、磁性材料より形成されており、有底筒形状のモータハウジング111と、モータハウジング11の内側に回転自在に配置され、回転軸13aを有するアーマチュア13とを備えている。
The
モータハウジング11は、筒形状のヨーク部11aと、底部11bとを有しており、ヨーク部11aの内壁には複数のマグネット12が取り付けられ、底部11bにはアーマチュア13に備えられている回転軸13aの一端13eが軸支されている。
The motor housing 11 has a
アーマチュア13は、棒形状の回転軸13aと、回転軸13aに取り付けられ、複数のティース13fを備えるアーマチュアコア13bと、アーマチュアコア13bに備えられているティース13fに巻装されたアーマチュアコイル13cとを備えるとともに、アーマチュアコア13bに近接した位置にて回転軸13aに取り付けられているコンミテータ13dとを備える。そして、回転軸13aの他端13gには、ウォーム16が回転軸13bに一体形成されている。
The
モータハウジング11の開口側には、ヨーク部11aに比して内径が大きいブラシハウジング部11cが一体形成され、ブラシハウジング部11cの内壁には、屈折形状の板バネ14、14が配置されている。そして、板バネ14には、コンミテータ13dに摺接するブラシ115が取り付けられている。
A
次に、電動モータ10が取り付けられている減速機20について説明する。減速機20は、アルミダイキャストにより形成されている有底のバスタブ形状のギヤケース21と、ギヤケース21の内側に配置されたウォームホイール23、動力伝達部材25、連結プレート26およびピニオンギヤ28とを備える。
Next, the
バスタブ形状のギヤケース21の底部21aには、金属材料より形成されている円柱形状のウォームホイール軸22が取り付けられ、ウォームホイール軸22には、樹脂材料から形成され、円盤形状のウォームホイール23が回転自在に取り付けられている。そして、ウォーム16の外壁に形成された平歯16aと、ウォームホイール23の外壁に形成された外歯23aとが互いに噛み合う位置に、ウォームホイール23は配置されている。
A cylindrical
このように、ウォーム16に形成された平歯16aと、ウォームホイール23に形成された外歯23aとが互いに噛み合うことにより、電動モータ10に備えられているアーマチュア13の回転が、回転軸13aに形成されたウォーム16からウォームホイール23へと伝達され、アーマチュア13の回転によりウォームホイール23が回転される。なお、このウォームホイール23の回転は、ウォーム16に形成された外歯16aとウォームホイール23に形成された平歯23aとの間で減速される。
As described above, the
ウォームホイール23のおもて面23bには、中央に挿通孔24aが形成された略円筒形状の連結部材24が配置されており、ウォームホイール123の回転により、所定の円周上を運動する。なお、ウォームホイール23および連結部材24の形状等の詳細については後述する。
On the
平板形状の金属材料にて形成された動力伝達部材25は、長手形状のプレート部25bと、プレート部25bに一体形成された扇形状のセクタギヤ部125cとを備え、プレート部125bに一体形成されたセクタギヤ部125cの外壁に形成されたピッチ円中心には、セクタギヤ軸(第2のピン)25dが取り付けられる。そして、プレート部125bの端部25eには連結軸(第1のピン)25aが取り付けられている。
The
動力伝達部材125に備えられている連結軸(第1のピン)25aは、ウォームホイール23のおもて面23bに配置された連結部材24に形成された挿通孔24aに摺動自在に勘合されている。
A connecting shaft (first pin) 25a provided in the
ピニオンギヤ28には出力軸27が取り付けられており、動力伝達部材25に備えられているセクタギヤ軸(第2のピン)25dと、ピニオンギヤ28に取り付けられている出力軸27との間に、連結プレート126が配置され、連結プレート26の一端26aに形成された挿通孔26bにはセクタギヤ軸25dが摺動自在に勘合されているとともに、連結プレート26の他端26cに形成された挿通孔26dには出力軸27が摺動自在に勘合されている
An
上記のように、セクタギヤ軸(第2のピン)25dと出力軸27との間に連結プレート26が配置されることにより、セクタギヤ軸125dと出力軸27との距離は一定に保たれる。そのため、セクタギヤ部25cの外壁に形成された平歯25fとピニオンギヤ128の外壁に形成された平歯25hとは、離れることなく所定の噛み合い状態にて当接する。
As described above, the connecting
次に、減速機付き電動モータ1に備えられている減速機20の動作について説明する。動力伝達部材24の端部25eに取り付けられている連結軸(第1のピン)25aは、ウォームホイール23の回転により、ウォームホイール23の挿通孔23cを中心する円周上を回転移動する。この連結軸(第1のピン)25aの回転移動により、セクタギヤ軸(第2のピン)のより互いに回転自在に連結されている動力伝達部材25および連結プレート26は、リンク動作を行う。
Next, operation | movement of the
このリンク動作は、連結軸(第1のピン)25aの回転移動が回転により、動力伝達部材25と連結プレート26との相対的な角度が増大し減少する運動が連続的に繰り返される。そして、連結軸(第1のピン)25aが一回転するときに、この相対的な角度が増大し減少する一連の運動が一度行われる。
In this link operation, a movement in which the relative angle between the
動力伝達部材25および連結プレート26のリンク動作により、動力伝達部材25のセクタギヤ部25cは、セクタギヤ軸(第2のピン)25dを中心とする揺動回転をする。そして、セクタギヤ部25cの揺動回転により、ピニオンギヤ28、およびピニオンギヤ28に取り付けられた出力軸28は揺動回転する。この出力軸28の揺動回転は、連結軸(第1のピン)25aが一回転するときに一往復する揺動回転である。すなわち、連結軸(第1のピン)25aが取り付けられたウォームホイール23が一回転するときに、出力軸28は一往復する。
By the link operation of the
このように、ウォームホイール23の回転により出力軸27は揺動回転し、この出力軸27の揺動回転により、出力軸27に取り付けられるワイパは揺動運動される。また、出力軸27の揺動回転により、出力軸27に取り付けられたワイパは揺動運動し、ワイパの揺動運動もウォームホイール23が一回転するときに一往復する運動である。
In this way, the
図1に示すように、ウォームホイール23が配置されるギヤケース21の底部21aには、導電性材料から形成された3つのコンタクトプレート(30a、30b、30c)が設けられ、コンタクトプレート(30a、30b、30c)の先端部には、接点(31a、31b、31c)が形成されている。図1および図2に示すように、ウォームホイール23のうら面23iには、薄板状の導電性材料から形成された円環形状のリレープレート29が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the bottom 21a of the
リレープレート29の一部には、導電性材料が打ち抜かれ、導電性材料が存在しない打ち抜き部(通電制御部)29aと、半径方向外側に向けて突出し、リレープレート29に一体形成された突出部(通電制御部)29bが形成されている。突出部29bは、打ち抜き部29aが形成された位置に対し、径方向外側の位置に形成されている。そして、ウォームホイール23において、打ち抜き部(通電制御部)29aが配置された部分では、ウォームホイール23のうら面23iが露呈する露呈部23jが形成されている。
A portion of the
コンタクトプレート30aは、ウォームホイール23が回転したときに、コンタクトプレート30aに形成された接点31aが、リレープレート29と、露呈部23jとに当接する位置に配置されている。コンタクトプレート30bは、ウォームホイール軸22に対し、コンタクトプレート30aの外側に配置されるとともに、ウォームホイール23が回転したときに、コンタクトプレート30bに形成された接点31bが常にリレープレート29と当接する位置に配置されている。コンタクトプレート30cは、ウォームホイール軸22に対し、コンタクトプレート30bの外側に配置されるとともに、ウォームホイール23が回転したときに、コンタクトプレート30bに形成された接点31bがウォームホイール23のうら面23iと、リレープレート29の突出部29bとに当接する位置に配置されている。
The
上記の位置にコンタクトプレート(30a、30b、30c)が配置されているため、コンタクトプレート30bの接点31bとリレープレート29とは、ウォームホイール23の回転時に常時接触する。
Since the contact plates (30a, 30b, 30c) are disposed at the above positions, the
それに対し、ウォームホイール23が一回転するときに、コンタクトプレート30aの接点30aは露呈部23jに一度接触し、接点30aとリレープレート29とは、間欠的に一度だけ非接触状態となる。同様にウォームホイール23が一回転するときに、コンタクトプレート30の接点30cはリレープレート29に一体形成された突出部29bに一度接触し、接点30cとリレープレート29とは、間欠的に一度だけ接触状態となる。
On the other hand, when the
そして、接点30aとリレープレート29が非接触状態となるタイミングと、接点30cとリレープレート29が接触状態となるタイミングは、略同じタイミングに設定されている。
The timing at which the
次に、打ち抜き部(通電制御部)29aおよび突出部(通電制御部)29bが形成されたリレープレート29と、接点(31a、31b、31c)が形成されたコンタクトプレート(30a、30b、30c)による減速機付き電動モータ1の動作について説明する。
Next, the
減速機付き電動モータ1が動作中、すなわち、ウォームホイール23が回転中に、ワイパの動作をオフする指令信号が減速機付き電動モータ1に供給されると、外部電源から順に、アーマチュアコイル13c、コンタクトプレート30a、リレープレート29、コンタクトプレー30b、接地へと繋がる電気回路が形成される。そして、この電気回路により電動モータ10に備えられているアーマチュアコイル13cには外部電源から電流が供給され、アーマチュア13は、コンタクトプレート30aとリレープレート29とが非接触状態となる位置、すなわち、コンタクトプレート30aの接点31aが露呈部23jに当接する位置まで回転する。
When a command signal for turning off the operation of the wiper is supplied to the electric motor 1 with a reduction gear while the electric motor 1 with the reduction gear is operating, that is, while the
そして、コンタクトプレート30aとリレープレート29とが非接触状態となり、出外部電源からアーマチュアコイル13cの電流が供給されなくなると、その後遅滞なく、コンタクトプレート30cの接点31cと突出部29bとが当接し、コンタクトプレート30aとリレープレート29とが接触状態となる。コンタクトプレート30aとリレープレート29とが接触状態となると、順に、アーマチュアコイル13c、コンタクトプレート30c、リレープレート29、コンタクトプレート30bから、再度アーマチュアコイル13cへと閉回路の電気回路が形成される。
Then, when the
このようにアーマチュアコイル13cを含む閉回路の電気回路が形成されると、電動モータ10は、いわゆるアーマチュアショートの状態となり、アーマチュアコイル113cには制動電流が流れ、制動電流によりアーマチュアコイル113cが備えられているアーマチュア113には、発電制動力が作用される。そして、アーマチュア113に作用する発電制動力により、アーマチュア113は回転速度が低減され、ウォームホイール23はコンタクトプレート30cと突出部29bが当接する位置で回転を停止する。
When the electric circuit of the closed circuit including the
次に、図3および図4に基づき、ウォームホイール23およびウォームホイール23に取り付けられる連結部材24の構造の詳細について説明する。
Next, based on FIG. 3 and FIG. 4, the detail of the structure of the
ウォームホイール23のおもて面23bには、径方向外側に向けて放射状に形成された凹形状の第1から第4の取り付け溝(23d、23e、23f、23g)が形成されている。また、図4において、中心線C1は、第1および第2の取り付け溝(23d、23e)の径方向の中心を示し、中心線C2は、第3および第4の取り付け溝(23f、23g)の径方向の中心を示す。
On the
第2の取り付け溝23eは、第1の取り付け溝23dに対し、ウォームホイール23に形成された挿通孔23cを挟み180°対向する位置に配置され、第4の取り付け溝23gは、第3の取り付け溝23fに対し、ウォームホイール23に形成された挿通孔23cを挟み180°対向する位置に配置されている。
The
第3の取り付け溝23fは、第1の取り付け溝23dに対し、予め定められた角度α離間した位置に配置されている。同様に、第4の取り付け溝23gは、第2の取り付け溝23eに対し、予め定められた角度α離間した位置に配置されており、本実施の形態において角度αは50度に設定されている。
The
第1から第4の取り付け溝(23d、23e、23f、23g)のそれぞれ内壁には、凹部形状の3つの取り付け手段(23h、23h、23h)が設けられている。ウォームホイール23の中央に設けられた挿通孔23cの中心O1から3つの取り付け手段(23h、23h、23h)まで距離Rはそれぞれ異なり、3つの取り付け手段(23h、23h、23h)は、中心O1からの距離Rが、R=R1、R=R2、R=R3の位置にそれぞれ形成されている。
Three recessed mounting means (23h, 23h, 23h) are provided on the inner walls of the first to fourth mounting grooves (23d, 23e, 23f, 23g). The distances R are different from the center O1 of the
連結部材24は、中央に挿通孔24aが形成された円環形状であり、外壁には軸方向に伸びた凸形状の2つの締結部(24b、24b)一体形成されている。2つの締結部(24b、24b)は互いに挿通孔24aを挟んで180度対向する位置に形成されている。
The connecting
連結部材24は、4つの取り付け溝(24d、24e、24f、24g)のうちから選択されたいずれか一つの取り付け溝に取り付けされている。本実施の形態では、第1の取り付け溝24dに、接着剤により接着され、固定されている。また、連結部材24は、第1の取り付け溝24dの内壁に形成された3つの取り付け手段(23h、23h、23h)のうちから選択されたいずれか一つの取り付け手段23hと、連結部材24に形成された締結部24bとが互いに結合され、取り付け溝24dの内壁に取り付けられる。本実施の形態では、連結部材24は、ウォームホイール23に設けられた挿通孔23cの中心O1からの距離Rが、R=R3である取り付け手段23hに取り付けられている。
The connecting
本実施の形態では、連結部材24は、ウォームホイール23に形成された挿通孔23cを挟み互いに180°対向する位置の形成された第1または第2の取り付け溝(23d、23e)のいずれか一方を選択して連結部材24を取り付けることができる。
In the present embodiment, the connecting
上記のように、ウォームホイール23はコンタクトプレート30cと突出部29bが当接する位置で回転を停止する。そして、ウォームホイール23が回転を停止したときの連結部材24の円周方向の位置により、揺動回転する出力軸27の回転が停止する位置、すなわち、回転軸27に取り付けされたワイパの揺動運動が停止する位置を変化させることができる。
As described above, the
一般にワイパは、乗客の視界を遮らないために、減速機付き電動モータ1は、ワイパの反転位置となっている車両の窓ガラスの縁部付近にワイパを停止するよう設定される必要がある。この反転位置はワイパの揺動運動において2箇所あり、反転位置の一方はいわゆる「上反転位置」、他方はいわゆる「下反転位置」と呼ばれている。そして、このワイパの停止位置は、減速機付き電動モータが取り付けられる車種により異なる。 In general, since the wiper does not block the passenger's field of view, the electric motor 1 with a reduction gear needs to be set to stop the wiper in the vicinity of the edge of the window glass of the vehicle at the wiper inversion position. There are two inversion positions in the swinging movement of the wiper. One of the inversion positions is called a so-called “upper inversion position” and the other is called a so-called “lower inversion position”. And the stop position of this wiper changes with the vehicle models to which the electric motor with a reduction gear is attached.
そのため、本実施の形態の減速機付き電動モータ1は、数種のウォームホイールを別途用いることなく、同一形状のウォームホイール23で、「上反転位置」または「下反転位置」のいずれか一方の反転位置にワイパの揺動運動を停止させることができる。
Therefore, the electric motor 1 with a speed reducer according to the present embodiment is a
さらに、本実施の形態では、第1の取り付け溝23d、または、第1の取り付け溝23dに対し予め定められた角度α離間した位置に配置されている第3の取り付け溝23fのいずれか一方を選択して、連結部材24をウォームホイール23に取り付けることができる。同様に、第2の取り付け溝23e、または、第2の取り付け溝23eに対し予め定められた角度α離間した位置に配置されている第4の取り付け溝23gのいずれか一方を選択して、連結部材24をウォームホイール23に取り付けることができる。
Furthermore, in the present embodiment, either the first mounting
そのため、減速機付き電動モータ1は、減速機付き電動モータ1の車両への取り付け角度が異なった場合にも、数種のウォームホイールを別途用いることなく、同一形状のウォームホイール23で、所定の「上反転位置」または「下反転位置」のいずれか一方の反転位置にワイパの揺動運動を停止させることができる。
For this reason, the electric motor 1 with a speed reducer has a predetermined shape with a
本実施の形態では、連結部材24は、取り付け溝(24d、24e、24f、24g)の内壁に形成された3つの取り付け手段(23h、23h、23h)のうちから選択された取り付け手段23hにより、取り付け溝(24d、24e、24f、24g)の内壁に取り付けされている。上記のように、3つの取り付け手段(23h、23h、23h)は、中心O1からの距離Rが、R=R1、R=R2、R=R3の位置にそれぞれ形成されている。そのため、ウォームホイール23の挿通孔23cの中心O1から、連結部材24の挿通孔24aの中心O2までの距離dを変化させることができる。
In the present embodiment, the connecting
距離dは、動力伝達部材25が連結される連結部材24の円運動の回転半径であり、距離dを変化させることにより、揺動回転する出力軸27の揺動角度を変化させることができる。これにより、出力軸27に取り付けられるワイパの揺動角度を変化させることができる。
The distance d is the rotational radius of the circular motion of the connecting
上記のように、ウォームホイール23の挿通孔23cの中心O1から、連結部材24の挿通孔24aの中心O2までの距離dを変化させることができため、数種のウォームホイールを別途用いることなく、同一形状のウォームホイール23で、出力軸27に取り付けられるワイパの揺動角度を変化させることができる。そのため、ワイパの揺動角度が異なる種々の車両にも、本実施の形態の減速機付き電動モータ1は、別途ウォームホイールを用いることなく、一つのウォームホイール23で対応可能である。
As described above, since the distance d from the center O1 of the
1 減速機付き電動モータ
10 電動モータ
11 モータハウジング
11a ヨーク
12 マグネット
13 アーマチュア
13a 回転軸
13b アーマチュアコア
13c アーマチュアコイル
13d コンミテータ
14 板バネ
15 ブラシ
16 ウォーム部
20 減速機
21 ギヤケース
22 ウォームホイール軸
23 ウォームホイール
23a 平歯
23b おもて面
23c 挿通孔
23d 第1の取り付け溝
23e 第2の取り付け溝
23f 第3の取り付け溝
23g 第4の取り付け溝
23h 凹部(取り付け手段)
23i うら面
23j 露呈部
24 連結部材
24a 挿通孔
24b 締結部
25 動力伝達部材
25a 連結軸(第1のピン)
25b プレート部
25c セクタギヤ部
25d セクタギヤ軸(第2のピン)
25e 端部
25f 平歯
26 連結プレート
27 出力軸
28 ピニオンギヤ
29 リレープレート
29a 打ち抜き部(通電制御部)
29b 突出部(通電制御部)
30 コンタクトプレート
30a コンタクトプレート
30b コンタクトプレート
30c コンタクトプレート
31a 接点
31b 接点
31c 接点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
23i Back surface 23j
29b Protruding part (energization control part)
30
Claims (4)
前記モータハウジングの内壁に取り付けられた複数のマグネットと、
前記モータハウジングの内側に回転自在に配置され、ウォームが一体形成された回転軸を有するアーマチュアとを備える電動モータと、
有底のバスタブ形状に形成され、前記電動モータが取り付けられ、前記電動モータに備わるウォームが内側に挿入されるギヤケースと、
前記ギヤケースの内側に配置され、円盤形状に形成され、中央に挿通孔が設けられ、前記挿通孔にて前記モータケースの底部に取り付けられたウォームホイール軸に回転自在に軸支され、前記ウォームと噛み合わされるウォームホイールと、
前記ウォームホイールのおもて面に配置され、連結孔が形成された連結部材と、
プレート部および前記プレート部の一端に一体形成されたセクタギヤ部を有し、前記連結部材に備えられている前記連結孔に挿入される第1のピンにより、前記プレート部の他端が前記連結部材に軸支されている動力伝達部材と、
前記動力伝達部材に備えられているセクタギヤ部に噛み合わされ、出力軸が取り付けられているピニオンギヤと、
長手形状に形成され、前記ピニオンギヤに取り付けられている前記出力軸に一端が軸支され、第2のピンにより前記セクタギヤ部と他端が軸支される連結プレートとを有する減速機とを備えるワイパ用減速機付き電動モータにおいて、
前記ウォームホイールのおもて面には、径方向外側に向けて放射状に形成された凹形状の取り付け溝が形成されており、前記取り付け溝の内壁には、前記ウォームホイールの中央に設けられた前記挿通孔の中心からの距離がそれぞれ異なる複数の取り付け手段が設けられており、前記連結部材は、前記取り付け手段の少なくともいずれか一つの取り付け手段と互いに結合され、前記取り付け溝の内壁に取り付けられていることを特徴とするワイパ用減速機付き電動モータ。 A motor housing;
A plurality of magnets attached to the inner wall of the motor housing;
An electric motor including an armature that is rotatably arranged inside the motor housing and has a rotating shaft integrally formed with a worm;
A gear case that is formed into a bottomed bathtub shape, to which the electric motor is attached, and a worm provided in the electric motor is inserted inside;
Arranged inside the gear case, formed in a disc shape, provided with an insertion hole in the center, rotatably supported by a worm wheel shaft attached to the bottom of the motor case through the insertion hole, A worm wheel to be engaged,
A connecting member disposed on the front surface of the worm wheel and having a connecting hole;
A plate portion and a sector gear portion integrally formed at one end of the plate portion, and the other end of the plate portion is connected to the connecting member by a first pin inserted into the connecting hole provided in the connecting member. A power transmission member pivotally supported by
A pinion gear meshed with a sector gear portion provided in the power transmission member and attached with an output shaft;
A wiper comprising a reduction gear formed in a longitudinal shape and having one end pivotally supported on the output shaft attached to the pinion gear and having a connecting plate pivotally supported by the second pin on the sector gear portion and the other end In an electric motor with a reduction gear for
On the front surface of the worm wheel, a concave mounting groove formed radially outward is formed, and the inner wall of the mounting groove is provided at the center of the worm wheel. A plurality of attachment means having different distances from the center of the insertion hole are provided, and the connecting member is coupled to at least one of the attachment means and attached to the inner wall of the attachment groove. An electric motor with a reduction gear for wiper, characterized in that
前記ウォームホイールには前記取り付け溝が複数形成されており、
前記連結部材は、前記ウォームホイールに形成されている前記複数の取り付け溝のうちいずれか一つの取り付け溝に取り付けられており、
前記ウォームホイールが配置される前記ギヤケースの底部には、導電性材料から形成される複数の電気端子が互いに近接して設けられ、
前記ウォームホイールのうら面には、薄板の導電性材料により略円環形状に形成され、前記電気端子に摺接し、一部に前記電気端子間の通電を制御する通電制御部が一体形成されているリレープレートが一体的に取り付けられ、前記電気端子と前記リレープレートに備けられている前記通電制御部とが互いに略重なり合う位置で前記ウォームホイールが回転を停止することを特徴とする請求項1に記載のワイパ用減速機付き電動モータ。 In the electric motor with a reduction gear for the wiper,
A plurality of the mounting grooves are formed in the worm wheel,
The connecting member is attached to any one of the plurality of attachment grooves formed in the worm wheel,
At the bottom of the gear case where the worm wheel is disposed, a plurality of electrical terminals formed of a conductive material are provided close to each other,
The back surface of the worm wheel is formed in a substantially annular shape by a thin conductive material, and an energization control unit that slides on the electric terminals and controls energization between the electric terminals is formed integrally with the worm wheel. 2. The worm wheel stops rotating at a position where the relay plate is integrally attached, and the electrical terminal and the energization control unit provided on the relay plate substantially overlap each other. An electric motor with a reduction gear for wiper described in 1.
前記ウォームホイールに形成されている前記複数の取り付け溝の数は4であり、前記複数の取り付け溝は第1から第4の取り付け溝からなることを特徴とする請求項2に記載のワイパ用減速機付き電動モータ。 In the electric motor with a reduction gear for the wiper,
3. The wiper deceleration according to claim 2, wherein the number of the plurality of mounting grooves formed in the worm wheel is four, and the plurality of mounting grooves include first to fourth mounting grooves. 4. Electric motor with machine.
前記第2の取り付け溝は、前記第1の取り付け溝に対し、前記ウォームホイールに形成された前記挿通孔を挟み対向する位置に配置され、
前記第4の取り付け溝は、前記第3の取り付け溝に対し、前記ウォームホイールに形成された前記挿通孔を挟み対向する位置に配置され、
前記第3の取り付け溝は、前記第1の取り付け溝に対し、予め定められた角度離間した位置に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のワイパ用減速機付き電動モータ。 In the electric motor with a reduction gear for the wiper,
The second mounting groove is disposed at a position facing the first mounting groove across the insertion hole formed in the worm wheel,
The fourth mounting groove is disposed at a position facing the third mounting groove across the insertion hole formed in the worm wheel,
3. The electric motor with a reduction gear for wiper according to claim 2, wherein the third mounting groove is disposed at a position spaced apart from the first mounting groove by a predetermined angle.
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