以下、本発明の第1実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図1は車両に搭載されるリヤワイパモータの斜視図を、図2は図1のリヤワイパモータの内部構造を示す平面図を、図3はギヤケースの詳細構造を示す斜視図を、図4はコネクタユニットを表側から見た斜視図を、図5はコネクタユニットを裏側から見た斜視図を、図6はスイッチングプレートとコンタクトプレートとの関係を説明する説明図をそれぞれ表している。
図1に示すように、モータ装置としてのリヤワイパモータ10は、車両のリヤハッチに搭載されるリヤワイパ装置(図示せず)の駆動源として用いられるもので、モータ部20およびギヤ部30を備えている。モータ部20およびギヤ部30は、一対の固定ネジ11(図示では1つのみ示す)によりそれぞれ一体となるよう連結されている。
ギヤ部30は、ブラケットカバー80を備えており、当該ブラケットカバー80は、ギヤケース31に4つの固定ネジ12を介して装着されている。これによりリヤワイパモータ10は、ブラケットカバー80によってリヤハッチ等の幅狭空間に固定されている。そして、リヤワイパモータ10を回転駆動することで、図示しないリヤガラス(ウィンドシールド)上に設けたワイパブレード(図示せず)が、所定角度範囲で往復払拭動作(揺動駆動)するようになっている。
図2に示すように、モータ部20は、ブラシ付きの4極モータとして構成され、その外郭を形成するモータケース(ヨーク)21を備えている。モータケース21は、磁性体である鋼板をプレス加工することで有底筒状に形成され、その開口側には、一対の固定ネジ11が挿通されるフランジ部21aが一体に設けられている。モータケース21は、図1に示すように、その上下側に一対の平面部21b(図示では上側のみ示す)を備えており、断面が略小判形状となるよう形成され、これによりモータケース21の図中上下方向に沿う厚み寸法を詰めて、リヤワイパモータ10の薄型化を実現している。
モータケース21の内部には、図2に示すように、断面が略円弧形状に形成された合計4つのマグネット22(図示では2つのみ示す)が固定されている。各マグネット22は、例えばフェライト磁石よりなり、モータケース21の周方向に沿ってそれぞれ等間隔(90度間隔)で固定され、各マグネット22の内側には、所定の隙間を介してアーマチュア(回転子)23が回転自在に収容されている。アーマチュア23の回転中心には、アーマチュア軸(回転軸)24の基端側が貫通して固定されている。
アーマチュア軸24の軸方向に沿う略中央部分には、コンミテータ(整流子)25が固定されており、コンミテータ25は、例えば18個のセグメント(図示せず)をモールド成型することにより、略円柱形状に形成されている。また、アーマチュア軸24の基端側には、アーマチュア23を形成するアーマチュアコア26が固定されており、アーマチュアコア26は、例えば18個のスロット(図示せず)を備えている。アーマチュアコア26の各スロットには、所定の巻き方および所定の巻数でアーマチュアコイル26aが巻装されている。アーマチュアコイル26aのコイル端は、各セグメントにそれぞれ電気的に接続されている。
ただし、モータ部20のセグメント数やスロット数は、上述のような18個に限らず、リヤワイパモータ10に必要とされるトルク特性等(仕様等)に応じて、任意に変更することができる。
コンミテータ25の各セグメントには、複数の給電ブラシ(ブラシ)25a(図示では2つのみ示す)が摺接するようになっている。各給電ブラシ25aは、ギヤケース31のブラシホルダ収容部34に収容されたブラシホルダ70に移動自在に設けられ、各給電ブラシ25aには、コネクタユニット50からの駆動電流が供給されるようになっている。このように、モータ部20とコネクタユニット50とは、各給電ブラシ25a,コンミテータ25およびアーマチュアコイル26aを介して電気的に接続され、これによりアーマチュアコイル26aに電磁力が発生し、アーマチュア23(アーマチュア軸24)が回転するようになっている。
アーマチュア軸24の基端側は、モータケース21の底部に設けられたラジアル軸受27のみによって回転自在に支持されており、アーマチュア軸24の基端側とモータケース21の底部との間には、アーマチュア軸24をその軸方向から支持するスラスト軸受を設けていない。ここで、ラジアル軸受27は、例えば、焼結材により略円筒形状に形成され、これにより、低騒音かつ耐衝撃性および自己潤滑性を備え、さらには摩耗粉が発生し難くなっている。ただし、ラジアル軸受27は、焼結材に換えて耐熱性に優れたプラスチック材料等により形成しても良い。
アーマチュア軸24の先端側には、ウォームギヤ24a(詳細図示せず)が一体に設けられ、当該ウォームギヤ24aは、アーマチュア軸24の回転に伴いギヤケース31内で回転するようになっている。ウォームギヤ24aは螺旋状に形成され、ウォームホイール32のギヤ歯32aに噛み合うようになっている。ここで、ウォームギヤ24aおよびウォームホイール32は減速機構を構成している。ウォームホイール32は、ウォームギヤ24a(アーマチュア軸24)の回転に伴い、当該ウォームギヤ24aよりも減速状態で回転し、減速して高トルク化した回転を出力軸33に伝達するようになっている。
アーマチュア軸24のコンミテータ25とウォームギヤ24aとの間には、アーマチュア軸24の径方向に向けて凹凸形状(セレーション形状)となったベアリング固定部24bが形成されている。ベアリング固定部24bには、ボールベアリング(軸受部材)28が圧入嵌合により固定されている。ただし、ベアリング固定部24bに凹凸形状(セレーション形状)を形成しなくとも、単にアーマチュア軸24にボールベアリング28を圧入した際の緊迫力のみで、ベアリング固定部24bにボールベアリング28を固定するようにしても良い。
ボールベアリング28は、ギヤケース31のベアリング嵌合部36と、ギヤケース31に装着されるストッパプレート60との間に挟持されている。このようにボールベアリング28を、アーマチュア軸24のベアリング固定部24bに固定しつつ、ギヤケース31のベアリング嵌合部36に固定することで、アーマチュア軸24は回転自在に支持されるとともに、ギヤケース31に対する軸方向および径方向への移動が規制される。
このように、ボールベアリング28は、ラジアル軸受けおよびスラスト軸受としての機能を備えている。したがって、アーマチュア軸24の先端側とギヤケース31との間においても、アーマチュア軸24をその軸方向から支持するスラスト軸受を設けていない。
ここで、リヤワイパモータ10は、小型の4極モータとして構成されるため、例えば同じ出力の大型の2極モータに比して発熱量が多くなる。しかしながら、アーマチュア軸24の軸方向両端側にはスラスト軸受を設けていないので、その分、アーマチュア軸24の摺動ロス、つまりスラスト軸受との摩擦抵抗を無くして、余計な発熱量の増大が抑えられるようになっている。
ベアリング嵌合部36は、ギヤケース31におけるコネクタユニット収容部35の近傍に設けられ、モータケース21側に向けて開口している。ベアリング嵌合部36には、モータケース21側からボールベアリング28が嵌合するようになっている。なお、ベアリング嵌合部36には貫通孔37が一体に設けられ、当該貫通孔37には、リヤワイパモータ10の組み立て時において、アーマチュア軸24のウォームギヤ24aが貫通するようになっている。
ギヤ部30は、図3に示すように、溶融したアルミ材料等を鋳造成形することにより略バスタブ形状に形成されたギヤケース(ケーシング)31を備えている。ギヤケース31の深さ方向に沿う一側には底壁部31aが設けられ、当該底壁部31aには側壁部31bが一体に設けられている。底壁部31a側とは反対側、つまりギヤケース31の深さ方向に沿う他側には開口部31cが設けられている。開口部31cは、図1に示すブラケットカバー80により閉塞されるようになっており、開口部31cからは、ウォームホイール32やコネクタユニット50等(図2参照)が、所定の順番でギヤケース31内に組み込まれるようになっている。
ギヤケース31のモータケース21側(図中手前側)には、ブラシホルダ収容部34が一体に設けられている。ブラシホルダ収容部34は、アーマチュア軸24(図1参照)の軸方向に沿って延びるよう筒状に形成され、その断面はモータケース21と同様に略小判形状に形成されている。ブラシホルダ収容部34は、一対の円弧状壁部34aおよび一対の直線状壁部34bよりなる内周壁を備えており、ブラシホルダ収容部34の内部には、当該ブラシホルダ収容部34の内側の形状に倣って略相似形状に形成されたブラシホルダ70(図7参照)が収容されるようになっている。
ここで、ブラシホルダ収容部34の内部で、かつ各円弧状壁部34aと各直線状壁部34bとの接続部分の近傍には、4つの位置決め突起34c(図示では2つのみ示す)が設けられている。各位置決め突起34cは、ブラシホルダ70の各位置決め凹部(図示せず)にそれぞれ入り込み、これによりブラシホルダ70を、ブラシホルダ収容部34の内部で、ガタつくこと無く正規位置に位置決めできるようになっている。ただし、位置決め突起34cは4つ設けなくても良く、例えば、ブラシホルダ収容部34の中心部を挟んで対向するよう2つ設けても良い。
図2,3に示すように、ギヤケース31におけるブラシホルダ収容部34のモータケース21側とは反対側には、ブラシホルダ収容部34に隣接して、コネクタユニット50を収容するコネクタユニット収容部35が一体に設けられている。コネクタユニット収容部35は、モータケース21側に位置するモータケース側壁部35aを備えている。また、モータケース21側とは反対側には、モータケース側壁部35aと対向するようにしてギヤ側壁部35bが設けられている。そして、モータケース側壁部35aとギヤ側壁部35bとの間には、コネクタユニット50のコネクタ本体部51(図4,5参照)が収容されるようになっている。
モータケース側壁部35aとギヤ側壁部35bとの間には、図3に示すように、窪み部35cが設けられている。この窪み部35cはギヤケース31における底壁部31aの一部を形成しており、窪み部35cには、コネクタユニット50の各第2弾性変形凸部51h(図4,5参照)が入り込むようになっている。これにより、各第2弾性変形凸部51hを窪み部35cに入り込むよう位置合わせすることで、コネクタユニット50はコネクタユニット収容部35の正規位置に正確に組み込まれる。
図2,3に示すように、コネクタユニット収容部35は、コネクタユニット50のコネクタ接続部52を支持するコネクタ支持部35dを備えている。コネクタ支持部35dは、開口部31cの開口側と同じ側が開口した有底の箱形状に形成されている。これにより、コネクタ接続部52に車両側の外部コネクタ(図示せず)を接続する際に、コネクタ支持部35dはコネクタ接続部52を接続方向と対向する方向から支持するようになっている。よって、コネクタユニット50に大きな負荷が掛かるのを防止して、コネクタユニット50が折損したりすることが防止される。また、アルミ材料よりなるコネクタ支持部35dは、コネクタ接続部52の周囲を覆うため、コネクタ接続部52の部分から外部にブラシノイズが漏洩するのを抑制することができる。
図2に示すように、ギヤケース31の内部には、ギヤとしてのウォームホイール32が回動自在に収容されている。このウォームホイール32は、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することで略円盤形状に形成されている。ウォームホイール32の外周部分にはギヤ歯32aが一体に設けられ、当該ギヤ歯32aには、ウォームギヤ24aが噛み合わされている。ウォームホイール32の回転中心には、断面が円形の鋼棒よりなるホイール軸32bの軸方向一端側が回動自在に設けられ、ホイール軸32bの軸方向他端側は、ギヤケース31の底壁部31aに固定されている(図7参照)。
ウォームホイール32の底壁部31a側には、図6の斜線部分に示すように、導電性を有する鋼板よりなるスイッチングプレート32cが装着されている。スイッチングプレート32cは、プレス加工等により略円盤状に形成され、当該スイッチングプレート32cの径方向内側に向けて窪む凹部32dおよび径方向内側に向けて突出する凸部32eを備えている。スイッチングプレート32cには、ウォームホイール32の回転に伴って、コネクタユニット50に設けた3つのコンタクトプレートCP1〜CP3の先端側が摺接するようになっている。
このように、ウォームホイール32に凹部32dおよび凸部32eを有するスイッチングプレート32cを装着し、当該スイッチングプレート32c上を摺接するよう各コンタクトプレートCP1〜CP3を設けることで、各コンタクトプレートCP1〜CP3の短絡状態(通電状態)や非通電状態が、図示しない車載コントローラに送られる。これにより車載コントローラは、ウォームホイール32の回転状態、つまりワイパブレードの揺動位置を検出し、ワイパブレードを所定の停止位置に停止できるようになっている。
図2に示すように、ギヤケース31のウォームホイール32から離れた部分(図中左側)には、断面が円形の鋼棒よりなる出力軸33が配置されており、当該出力軸33は、ギヤケース31の底壁部31aに設けられたボス部31e(図1参照)に回動自在に支持されている。出力軸33の基端側はギヤケース31内に設けられ、出力軸33の先端側(図中奥側)はギヤケース31の外部に延出されている。そして、出力軸33の外部に延出した延出部分(図示せず)には、ワイパアーム(図示せず)の基端部が装着(固定)されている。
ギヤケース31内で、ウォームホイール32と出力軸33との間には、ウォームホイール32の回転運動Rを出力軸33の揺動運動Sに変換する運動変換機構40が設けられている。運動変換機構40は、揺動リンク41および連結部材42を備えている。ここで、連結部材42は、連結板42aおよび摺接板42bから構成されている。
揺動リンク41は、鋼板を打ち抜き加工等することで板状に形成され、揺動リンク41の長手方向一端側は、出力軸33の基端側に固定されている。一方、揺動リンク41の長手方向他端側は、連結板42aの長手方向一端側に、第1連結ピンP1を介して回動自在に連結されている。
連結板42aの長手方向他端側は、第2連結ピンP2を介してウォームホイール32の回転中心から偏心した位置に回動自在に連結されている。ここで、揺動リンク41の長さ寸法は連結板42aの長さ寸法に対して略半分(略1/2)の長さ寸法に設定されている。また、連結板42aにおいても、揺動リンク41と同様に鋼板を打ち抜き加工等することで板状に形成されている。
このように、ウォームホイール32と出力軸33との間に運動変換機構40を設けることで、ウォームホイール32の一方向への回転に伴い出力軸33を所定角度範囲で揺動できるようになっている。具体的には、ウォームギヤ24aおよびウォームホイール32の回転により、減速して高トルク化された回転が第2連結ピンP2に伝達され、第2連結ピンP2がホイール軸32bを中心に矢印R方向に回転する。すると、連結板42aの長手方向他端側もホイール軸32bを中心に回転し、これにより連結板42aの長手方向一端側が、第1連結ピンP1を介して揺動リンク41に規制された状態で、出力軸33を中心に矢印S方向に揺動する。
摺接板42bは、自己潤滑性に優れたプラスチック等の樹脂材料により板状に形成され、連結板42aのブラケットカバー80側(図中手前側)に装着されている。摺接板42bの長手方向中央部分には、ブラケットカバー80(図1参照)に摺接する摺接部42cが一体に設けられ、当該摺接部42cにはグリス(図示せず)が塗布されている。これにより、運動変換機構40のギヤケース31内での動作をスムーズにするとともに、運動変換機構40が出力軸33の軸方向に沿ってガタつくのを防止している。
図4,5に示すように、コネクタユニット50は、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することで所定形状に形成され、板状に形成されたコネクタ本体部51と有底の箱形状に形成されたコネクタ接続部52とを備えている。コネクタ本体部51は、コネクタユニット収容部35のモータケース側壁部35aとギヤ側壁部35b(図2参照)との間に配置され、コネクタ接続部52は、コネクタユニット収容部35のコネクタ支持部35d(図2参照)の内部に配置されるようになっている。
コネクタ本体部51の略中央部分には、アーマチュア軸24(図2参照)が貫通する貫通孔51aが形成されている。この貫通孔51aの内径寸法は、ボールベアリング28(図2参照)の外径寸法よりも若干大きい寸法に設定されている。これにより、リヤワイパモータ10の組み立て時において、ボールベアリング28を備えたアーマチュア軸24がコネクタ本体部51を通過できるようになっている。
貫通孔51aのコネクタ接続部52側とは反対側には、コンタクトプレート支持部51bが一体に設けられている。このコンタクトプレート支持部51bは、コネクタ本体部51の厚み方向(アーマチュア軸24の軸方向)に突出するよう形成されている。コンタクトプレート支持部51bには、3つのコンタクトプレートCP1〜CP3が装着されており、各コンタクトプレートCP1〜CP3は、それぞれコネクタ本体部51の短手方向一側(図4中下方側,図5中上方側)から、コンタクトプレート支持部51bに差し込み固定されるようになっている。ここで、各コンタクトプレートCP1,CP2においてはそれぞれ係止爪(図示せず)が一体に設けられており、これらの各係止爪を各第3弾性変形凸部51iの側面に引っ掛けることにで、各コンタクトプレートCP1,CP2はコンタクトプレート支持部51bにワンタッチで取り付けられる。
貫通孔51aのコネクタ接続部52側には、外部コネクタからの駆動電流が流れる一対のメス型端子TM2が設けられている。各メス型端子TM2の基端側には、先端側がコネクタ接続部52内に露出した各オス型端子TM1の基端側が、スポット溶接等により電気的に接続されている。各メス型端子TM2の先端側には、リヤワイパモータ10の組み立て状態において、ブラシホルダ70に設けた各ブラシホルダ側オス型端子TM3(図7参照)がそれぞれ差し込まれるようになっている。
ここで、ブラシホルダ70の各ブラシホルダ側オス型端子TM3は、コネクタ接続部52への外部コネクタの接続方向と交差(直交)する方向から各メス型端子TM2に接続されるようになっている(図7参照)。これにより、コネクタ接続部52に外部コネクタを接続する際に、各ブラシホルダ側オス型端子TM3と各メス型端子TM2との電気的な接続が弛むのを防止している。
また、コネクタ本体部51の貫通孔51aの近傍には、コネクタ本体部51の厚み方向に貫通する差し込み案内孔51cが設けられ、この差し込み案内孔51cには、ブラシホルダ70の差し込み案内凸部71(図7参照)が差し込まれるようになっている。これにより、コネクタユニット50とブラシホルダ70との機械的かつ電気的な接続を、ブラシホルダ収容部34の内部で確実に行えるようにしている。
さらに、コネクタ本体部51の各コンタクトプレートCP1〜CP3と、各オス型端子TM1および各メス型端子TM2との間には、貫通孔51aを跨ぐようにして、複数のジャンパー線JP(図示では1つのみ示す)が装着されている。
図4に示すように、コネクタ本体部51の短手方向(図中上下方向)に沿う表側面51d、つまり、コネクタ本体部51のブラケットカバー80(図1参照)との対向部には、コネクタ本体部51の厚み方向(アーマチュア軸24の軸方向)に沿って延びる一対の第1弾性変形凸部(当接凸部)51e,51fが設けられている。
各第1弾性変形凸部51e,51fは、それぞれ幅狭の略線状に形成され、かつ表側面51dから微小高さ(約1mm)で突出して設けられている。そして、一方の第1弾性変形凸部51eはコンタクトプレート支持部51b寄りに設けられ、他方の第1弾性変形凸部51fはコネクタ接続部52寄りに設けられている。ここで、一対の第1弾性変形凸部51e,51fを設けるようにしたが、これは、第1弾性変形凸部を3つ設けた場合に比して、ブラケットカバー80に対して安定して(ガタつくこと無く)当接することができるためである。
このように、各第1弾性変形凸部51e,51fを略線状でかつ微小高さに形成することにより、コネクタ本体部51の他の部分よりも剛性が弱められ、ひいては弾性変形可能となっている。そして、図1に示すように、ブラケットカバー80をギヤケース31に装着する際に、各第1弾性変形凸部51e,51fの頂部にブラケットカバー80の内側を当接させ、その状態のもとで各固定ネジ12を所定の締め付けトルクで締め付けることにより、各第1弾性変形凸部51e,51fは弾性変形してブラケットカバー80に密着する。
これにより、各第1弾性変形凸部51e,51fは、コネクタユニット50やコネクタユニット収容部35の寸法誤差を吸収し、さらにはコネクタユニット50のギヤケース31に対するガタつきを抑制するようになっている。
ただし、コネクタ本体部51の各第1弾性変形凸部51e,51fを省略して、ブラケットカバー80のコネクタ本体部51との対向部に、各第1弾性変形凸部51e,51fと同様の形状の2つの凸部(図示せず)を形成しても良い。この場合、ブラケットカバー80に設けられる各凸部が、本発明における当接凸部となり、ブラケットカバー80の各凸部がコネクタ本体部51に部分的に押し付けられることで、鋼板よりなる各凸部が樹脂製のコネクタ本体部51に食い込む。これにより、上述と同様に、コネクタユニット50やコネクタユニット収容部35の寸法誤差を吸収しつつ、コネクタユニット50のギヤケース31に対するガタつきを抑制することができる。
なお、コネクタ本体部51の各第1弾性変形凸部51e,51fおよびブラケットカバー80の各凸部の双方を設けても良く、この場合には、寸法誤差吸収機能およびガタつき抑制機能を向上させるためにも、例えば、各第1弾性変形凸部51e,51fとブラケットカバー80の各凸部とを交互に並べるようにするのが望ましい。
図5に示すように、コネクタ本体部51の短手方向(図中上下方向)に沿う裏側面51g、つまりギヤケース31の窪み部35c(図3参照)と対向する部分には、2つの第2弾性変形凸部51hが設けられている。各第2弾性変形凸部51hは、各第1弾性変形凸部51e,51fと同様に、ブラケットカバー80をギヤケース31に装着する際に弾性変形するようになっている。つまり、各第2弾性変形凸部51hにおいても、窪み部35cの内部で弾性変形することで、コネクタユニット50やコネクタユニット収容部35の寸法誤差を吸収し、さらにはコネクタユニット50のギヤケース31に対するガタつきを抑制するようになっている。
このように、ブラケットカバー80をギヤケース31に装着することで、ブラケットカバー80は、ギヤケース31の開口部31cを閉塞するとともに、コネクタユニット50に設けた各第1弾性変形凸部51e,51fおよび各第2弾性変形凸部51hを弾性変形させつつ、ギヤケース31の底壁部31aとの間でコネクタユニット50を挟持するようになっている。
なお、各第2弾性変形凸部51hは、それぞれL字状凹部51h1を形成しており、各L字状凹部51h1には、ギヤケース31の各位置決め突起34c(図3参照)が入り込むようになっている。これにより、コネクタユニット50はギヤケース31に対して精度良く位置決めされる。
また、コネクタ本体部51の短手方向に沿う裏側面51g側で、かつコンタクトプレート支持部51b側には、一対の第3弾性変形凸部51iが設けられている。さらに、コネクタ本体部51の短手方向に沿う裏側面51g側で、かつコネクタ接続部52側には、3つの第4弾性変形凸部51jが設けられている。
これらの各第3弾性変形凸部51iおよび各第4弾性変形凸部51jは、予備的に各第1弾性変形凸部51e,51fおよび各第2弾性変形凸部51hとともに弾性変形するようになっており、これによってもコネクタユニット50をギヤケース31の内部でガタつくこと無く安定させるようになっている。ここで、各第4弾性変形凸部51jは、コネクタ接続部52内に露出した各オス型端子TM1を、外部コネクタの接続方向から支持するようになっている。つまり、各第4弾性変形凸部51jにおいては、各オス型端子TM1が変形するのを防止する機能も備えている。
コネクタ本体部51の貫通孔51aの軸方向に沿う一側面(図4参照)および他側面(図5参照)には、ギヤケース31のギヤ側壁部35bおよびモータケース側壁部35aにそれぞれ当接する複数の第5弾性変形凸部51kおよび第6弾性変形凸部51mが設けられている。各第5弾性変形凸部51kおよび各第6弾性変形凸部51mにおいても、それぞれが弾性変形することで、コネクタユニット50をギヤケース31の内部でガタつくこと無く安定させるようになっている。
カバー部材としてのブラケットカバー80は、図1に示すように、鋼板をプレス加工することにより所定形状に形成され、本体部81と3つの固定部82とを備えている。本体部81は、ギヤケース31の開口部31cを閉塞するとともに、上述のようにギヤケース31の底壁部31a(図2,3参照)との間でコネクタユニット50を挟持し、さらに運動変換機構40を形成する摺接部42c(図2参照)が摺接するようになっている。
各固定部82は、本体部81の周囲からその外周側に突出するよう一体に設けられ、各固定部82には、一部を切り欠いて略C字形状に形成されたボルト装着部82aがそれぞれ設けられている。各ボルト装着部82aには、リヤワイパモータ10をリヤハッチ等(固定対象物)に固定するための固定ボルト(図示せず)が、ゴム製のブッシュ(図示せず)を介して装着されるようになっている。これにより、リヤワイパモータ10の振動が車両に伝わり難くなって静粛性が向上している。
ブラシホルダ70は、図7に示すように、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することで所定形状に形成され、ギヤケース31のブラシホルダ収容部34に収容されるようになっている。ブラシホルダ70には、各給電ブラシ25a(図2参照)に加えて、チョークコイルやコンデンサ等の複数の電子部品EP(図示では1つのみ示す)が搭載されている。
各電子部品EPは、例えば、各給電ブラシ25aがコンミテータ25(図2参照)に摺接する際に生じるブラシノイズの外部への放射を抑制するようになっている。また、ブラシホルダ70のブラシホルダ収容部34への装着方向先端側には、一対のブラシホルダ側オス型端子TM3および差し込み案内凸部71が、コネクタユニット50に向けて突出するよう設けられている。
なお、ブラシホルダ70においても、その中央部分にアーマチュア軸24(図2参照)が貫通する貫通孔(図示せず)が形成され、当該貫通孔の内径寸法は、貫通孔51aと同様にボールベアリング28(図2参照)の外径寸法よりも若干大きい寸法に設定されている。これによりリヤワイパモータ10の組み立て時において、ボールベアリング28を備えたアーマチュア軸24がブラシホルダ70を通過できるようになっている。
次に、以上のように形成したリヤワイパモータ10の組立手順1〜4について、図面を用いて詳細に説明する。
図7はコネクタユニットおよびブラシホルダのギヤケースへの装着手順(組立手順1)を説明する説明図を、図8はモータ部のギヤケースへの装着手順(組立手順2)を説明する説明図を、図9はウォームホイールおよび運動変換機構のギヤケースへの装着手順(組立手順3)を説明する説明図を、図10はブラケットカバーのギヤケースへの装着手順(組付手順4)を説明する説明図をそれぞれ表している。
[準備工程]
まず、図7〜10に示すように、別の製造工程で鋳造成形したギヤケース31と、別の組立工程で組み立てられたコネクタユニット50およびブラシホルダ70を準備する。さらに、コネクタユニット50およびブラシホルダ70を組み付けた後に、ギヤケース31に組み付けられるウォームホイール32,運動変換機構40,ストッパプレート60,モータ部20,ブラケットカバー80等を準備する。
[組立手順1]
図7に示すように、コネクタユニット50をギヤケース31の開口部31c側(図中上側)からコネクタユニット収容部35に臨ませる。このとき、コネクタユニット50の各第2弾性変形凸部51h(図5参照)を、コネクタユニット収容部35の窪み部35c(図3参照)に入り込むよう対向させる。その後、矢印(1)に示すように、作業者のマニュアル動作または組立装置のオート動作により、コネクタユニット50をコネクタユニット収容部35に収容する。
これにより、コネクタ本体部51は、コネクタユニット収容部35を形成するモータケース側壁部35aとギヤ側壁部35bとの間(図2参照)に配置され、コネクタ接続部52は、コネクタ支持部35dの内部に配置される。さらには、各第2弾性変形凸部51hが窪み部35cの内部に配置される。
このようにして、コネクタユニット50はコネクタユニット収容部35に収容され、コネクタユニット50の各コンタクトプレートCP1〜CP3はウォームホイール32側(ホイール軸32b側)に配置され、コネクタユニット50の各メス型端子TM2の接続側(図5に示される側)はブラシホルダ70側にそれぞれ配置される。
次いで、ブラシホルダ70を、ギヤケース31のモータ部20側(図中右側)からブラシホルダ収容部34の開口部に臨ませる。このとき、ブラシホルダ70の各ブラシホルダ側オス型端子TM3および差し込み案内凸部71が突出する側を、ブラシホルダ収容部34の開口部に向ける。その後、コネクタユニット50の収容方向と交差(直交)する矢印(2)に示す方向から、作業者のマニュアル動作または組立装置のオート動作によって、ブラシホルダ70をブラシホルダ収容部34に収容する。
ここで、ブラシホルダ70の差し込み案内凸部71を、コネクタユニット50の差し込み案内孔51c(図5参照)に差し込むようにする。これにより、ブラシホルダ70のブラシホルダ収容部34およびコネクタユニット50に対する誤組み付けが確実に防止される。
ブラシホルダ70のブラシホルダ収容部34への収容作業を進めていくと、最初に、差し込み案内凸部71が差し込み案内孔51cに入り込み、次いで、ブラシホルダ収容部34の内部で各ブラシホルダ側オス型端子TM3が各メス型端子TM2にそれぞれ接続される。これにより、ブラシホルダ70とコネクタユニット50とが機械的かつ電気的に接続されて、コネクタユニット50からの駆動電流を、ブラシホルダ70を介してモータ部20に流せるようになる。
その後、ブラシホルダ収容部34の各位置決め突起34c(図3参照)が、ブラシホルダ70の各位置決め凹部(図示せず)にそれぞれ入り込んで、これによりブラシホルダ70は、ブラシホルダ収容部34の内部でガタつくこと無く正規位置に位置決めされる。
[組立手順2]
次に、モータケース21に4つのマグネット22を固定し、さらにコンミテータ25やボールベアリング28等を組み付けたアーマチュア軸24を組み付けた状態のモータ部20(図2参照)を、図8の矢印(3)に示す方向から、ギヤケース31のブラシホルダ収容部34に臨ませる。このとき、モータ部20のモータケース21から延出されたウォームギヤ24a側(図2参照)を、ブラシホルダ収容部34に向ける。
そして、ウォームギヤ24aおよびボールベアリング28を、ブラシホルダ70の貫通孔とコネクタユニット50の貫通孔51a(図4,5参照)に挿通する。その後さらに、モータ部20をギヤケース31に向けて移動し、これによりウォームギヤ24aをギヤケース31の貫通孔37(図2参照)に挿通する。
ここで、ブラシホルダ70に設けた各給電ブラシ25a(図2参照)は、コンミテータ25に対して後退した位置から、コンミテータ25の装着に伴って前進した位置に向けて移動し、これによりコネクタユニット50とモータ部20とがブラシホルダ70を介して電気的に接続される。
その後、ギヤケース31に対してモータ部20をさらに移動することで、モータケース21のフランジ部21aをブラシホルダ収容部34に当接させる。これにより、ベアリング嵌合部36にボールベアリング28が嵌合する。そして、図示しない締結工具(電動ネジ回し等)を用いて、矢印(4)に示すように各固定ネジ11を所定の締め付けトルクで締め付ける。
次に、ストッパプレート60を、矢印(5)に示すようにアーマチュア軸24の径方向から臨ませて、ギヤケース31のベアリング嵌合部36の近傍に差し込んでいく。これにより、ストッパプレート60は弾性変形しつつボールベアリング28を押圧し、ボールベアリング28はベアリング嵌合部36に強固に固定される(図2参照)。
[組立手順3]
次いで、図9の矢印(6)に示すように、ウォームホイール32を開口部31cからギヤケース31内に収容し、揺動リンク41が固定された出力軸33を開口部31cからギヤケース31内に収容する。ここで、図6に示すように、ウォームホイール32のスイッチングプレート32cが装着された側を、各コンタクトプレートCP1〜CP3と対向させるようにする。
その後、連結板42aおよび摺接板42bをその順番で揺動リンク41とウォームホイール32との間に装着し、これによりギヤケース31内への各部品の装着が完了する。
[組立手順4]
次いで、図10の矢印(7)に示すように、ギヤケース31の開口部31cにブラケットカバー80を臨ませて、当該ブラケットカバー80によって開口部31cを覆う。その後、矢印(8)に示すように、4つの固定ネジ12を用いてブラケットカバー80をギヤケース31に固定する。ここで、各固定ネジ12は、各固定ネジ11(図8参照)を締め付けたのと同じ締結工具(電動ネジ回し等)により、所定の締め付けトルクとなるよう締め付けられる。ただし、各固定ネジ11を締め付けたのとは別の締結工具を用いて各固定ネジ12を締め付けても良い。
これにより、各第1弾性変形凸部51e,51fおよび各第2弾性変形凸部51hが弾性変形しつつ、ギヤケース31の底壁部31aとブラケットカバー80との間にコネクタユニット50(コネクタ本体部51)が挟持され、コネクタユニット50はギヤケース31に対してガタつくこと無く安定した状態で収容される。このようにして、リヤワイパモータ10が完成する。ここで、ブラケットカバー80は、コネクタ接続部52を閉塞することは無い。
以上詳述したように、第1実施の形態に係るリヤワイパモータ10によれば、コネクタ接続部52および各コンタクトプレートCP1〜CP3を有するコネクタユニット50を、ギヤケース31の開口部31cをブラケットカバー80で閉塞することにより、ブラケットカバー80とギヤケース31の底壁部31aとの間で挟持する。したがって、ギヤケース31内に、当該ギヤケース31の開口部31cからウォームホイール32とともにコネクタユニット50を収容し、ブラケットカバー80により開口部31cを閉塞することで、ギヤケース31内にコネクタユニット50を固定できる。これにより、従前に比して固定ネジの数を削減することができ、さらにはリヤワイパモータ10の組立工程を簡素化することができる。
また、第1実施の形態に係るリヤワイパモータ10によれば、ブラケットカバー80に、リヤワイパモータ10をリヤハッチ等に固定するための固定部82を設けたので、別途、取り付けブラケット等を設けること無く、リヤワイパモータ10をリヤハッチ等に固定することができる。
さらに、第1実施の形態に係るリヤワイパモータ10によれば、ブラケットカバー80を、鋼板をプレス加工して形成したので、ブラケットカバー80を容易に形成することができ、さらにはコネクタユニット50からの電気ノイズが外部に伝達されるのを防止することができる。
また、第1実施の形態に係るリヤワイパモータ10によれば、コネクタユニット50のブラケットカバー80との対向部に、ブラケットカバー80と当接する各第1弾性変形凸部51e,51fを設けたので、平面で両者を当接させる場合に比して、安定して両者を当接させることができ、ひいては騒音の発生を抑制することができる。
さらに、第1実施の形態に係るリヤワイパモータ10によれば、ウォームホイール32と出力軸33との間に設けられる連結部材42を形成する摺接板42bに、ブラケットカバー80に摺接する摺接部42cを設けたので、リヤワイパモータ10の回転駆動時における連結部材42のブレをブラケットカバー80によって抑えることができ、ひいては騒音の発生を抑制することができる。
次に、本発明の第2実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第1実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図11は第2実施の形態に係るリヤワイパモータのギヤ部を拡大して示す平面図を表している。
図11に示すように、第2実施の形態に係るリヤワイパモータ(モータ装置)90は、第1実施の形態に係るリヤワイパモータ10(図2参照)に比して、出力軸33の位置および運動変換機構100の構造が異なっている。
リヤワイパモータ90の出力軸33は、ギヤケース91のウォームホイール32を挟んでアーマチュア軸24側とは反対側に配置されている。これにより、リヤワイパモータ90においては、第1実施の形態に比して、アーマチュア軸24の軸方向に沿う寸法を詰められるようになっている。
リヤワイパモータ90の運動変換機構100は、ピニオンギヤ101,運動変換部材102,連結板42aおよび摺接板42bを備えている。ピニオンギヤ101は出力軸33の基端側に固定され、出力軸33とともに揺動するようになっている。
運動変換部材102は、ピニオンギヤ101と噛み合うセクタギヤ102aと、第2連結ピンP2を介してウォームホイール32の偏心位置に回動自在に連結されるアーム部102bとを備えている。セクタギヤ102aの中心部分には第1連結ピンP1が設けられ、当該第1連結ピンP1と出力軸33との間には、連結板42aが設けられている。具体的には、連結板42aの長手方向一端側は出力軸33の基端側に回動自在に連結され、連結板42aの長手方向他端側は第1連結ピンP1に回動自在に連結されている。
このように、本実施の形態に係る連結板42aは、出力軸33と第1連結ピンP1との距離を一定に保ち、ピニオンギヤ101とセクタギヤ102aとの噛み合いを保持するようになっている。
リヤワイパモータ90の運動変換機構100においても、ウォームホイール32の回転運動を出力軸33の揺動運動に変換するようになっている。具体的には、ウォームホイール32の回転に伴い第2連結ピンP2がホイール軸32bを中心に回転すると(二点鎖線矢印R参照)、運動変換部材102のアーム部102bもホイール軸32bを中心に回転する。これにより、セクタギヤ102aが第1連結ピンP1を中心に揺動し、その結果、セクタギヤ102aに噛み合うピニオンギヤ101、つまり出力軸33が揺動する(二点鎖線矢印S参照)。
以上詳述したように、第2実施の形態に係るリヤワイパモータ90においても、上述した第1実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
本発明は上記各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言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、本発明のカバー部材として、鋼板をプレス加工して形成したブラケットカバー80を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、アルミ材料を鋳造成型等することで形成したカバー部材を採用しても良い。
また、上記各実施の形態においては、ブラケットカバー80に3つの固定部82を設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、固定部の個数は、例えば4つ以上でも良い。要は、リヤハッチ等の固定対象物側の形状に応じて設定すれば良い。
さらに、上記各実施の形態においては、コネクタユニット50に、第1弾性変形凸部51e,51f(2個),第2弾性変形凸部51h(2個),第3弾性変形凸部51i(2個),第4弾性変形凸部51j(3個),第5弾性変形凸部51k(3個)および第6弾性変形凸部51m(10個)をそれぞれ設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、コネクタユニット50を形成する材料の柔軟性や、各固定ネジ12の締め付けトルク等に応じて、各弾性変形凸部の個数やそれを設ける位置は、適宜変更しても構わない。
また、上記各実施の形態においては、ウォームギヤ24aおよびウォームホイール32からなる減速機構(ウォーム減速機)を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば減速機構として遊星歯車減速機を採用することもできる。この場合、例えばサンギヤを入力側のギヤとし、リングギヤを出力側のギヤとすれば良い。つまり、これらのサンギヤおよびリングギヤ等が、本発明のギヤを構成する。
さらに、上記各実施の形態においては、モータ装置として、リヤワイパモータ10であるものを示したが、本発明はこれに限らず、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置,電動サンルーフ装置,電動シート装置等の駆動源として用いられるモータ装置にも適用することができる。