JP2017189110A - Motor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸を有するモータ部と、回転軸の回転を減速する減速機構を有する減速機構部と、を備えたモータ装置に関する。 The present invention relates to a motor device including a motor unit having a rotation shaft and a speed reduction mechanism unit having a speed reduction mechanism that decelerates rotation of the rotation shaft.
従来、自動車等の車両に搭載されるワイパ装置等の駆動源には、モータ部および減速機構部を備えたモータ装置が用いられている。モータ部は駆動電流の供給により回転される回転軸を備え、減速機構部は回転軸の回転を減速する減速機構を備えている。このように、減速機構部を設けることにより、小型でありながら大きな出力が得られ、ひいてはモータ装置の車載性向上が図られている。このようなモータ部および減速機構部を備えたモータ装置としては、例えば特許文献1,2に記載された技術が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a motor device including a motor unit and a speed reduction mechanism unit is used as a drive source such as a wiper device mounted on a vehicle such as an automobile. The motor unit includes a rotating shaft that is rotated by supplying a drive current, and the speed reducing mechanism unit includes a speed reducing mechanism that decelerates the rotation of the rotating shaft. As described above, by providing the speed reduction mechanism, a large output can be obtained while being small, and as a result, the onboard performance of the motor device is improved. As a motor apparatus provided with such a motor part and a speed reduction mechanism part, the technique described in
特許文献1,2に記載されたモータ装置は、何れもワイパ装置の駆動源として用いられるもので、ウォームおよびウォームホイールよりなる減速機構を備えている。ウォームホイールは円盤状に形成され、当該ウォームホイールの一側の面には環状の導電プレートが装着されている。そして、導電プレートの外周部の一部には、当該導電プレートの径方向外側に突出した突出部(凸部)が設けられている。また、導電プレートの内周部の一部には、当該導電プレートの径方向外側に窪んだ切欠部(凹部)が設けられている。
Each of the motor devices described in
導電プレートには、モータ部への通電状態を切り換える3つのコンタクト(接点)が、それぞれ摺接するようになっている。第1コンタクトは導電プレートに常時摺接し、第2コンタクトは切欠部を通過し、第3コンタクトは突出部を通過するようになっている。そして、運転者によりワイパスイッチがオフ操作されると、その後、ウォームホイールの回転に伴って第2コンタクトが切欠部を摺接する。これにより第1コンタクトと第2コンタクトとの接続が絶たれて、モータ部への駆動電流の供給が停止される。このとき、ウォームホイールは惰性で僅かながら回転されるが、間もなく第3コンタクトが突出部を摺接する。これにより、第1コンタクトと第3コンタクトが電気的に接続されて、モータ部には逆起電力が発生し、これがウォームホイールの惰性回転に対するブレーキとなる。 Three contacts (contact points) for switching the energization state to the motor unit are in sliding contact with the conductive plate. The first contact is always in sliding contact with the conductive plate, the second contact passes through the notch, and the third contact passes through the protrusion. And if a wiper switch is turned off by a driver | operator, a 2nd contact will slidably contact a notch part with rotation of a worm wheel after that. As a result, the connection between the first contact and the second contact is disconnected, and the supply of the drive current to the motor unit is stopped. At this time, the worm wheel is slightly rotated by inertia, but soon the third contact comes into sliding contact with the protruding portion. As a result, the first contact and the third contact are electrically connected, and a back electromotive force is generated in the motor unit, which serves as a brake against inertial rotation of the worm wheel.
上述したように、特許文献1,2に記載されたモータ装置においては、モータ部への駆動電流の供給を停止する「オートストップ機能A」と、モータ部に逆起電力を発生させてブレーキを掛ける「オートストップ機能B」との双方が設けられている。したがって、モータ装置の電気回路には、各オートストップ機能A,Bのそれぞれに対応した電気回路(モータ装置側および車両側の配線等を含む)が必要となる。
As described above, in the motor devices described in
近年、モータ装置の小型軽量化およびコスト低減等のニーズから、モータ部に逆起電力を発生させてブレーキを掛ける「オートストップ機能B」を省略し、当該オートストップ機能Bに必要な部品を削減しようとする動きがある。したがって、モータ部への駆動電流の供給を停止する「オートストップ機能A」のみにより、ウォームホイールの停止位置精度、つまりワイパブレードの停止位置精度を向上させる技術が必要となる。 In recent years, in order to reduce the size and weight of motor devices and to reduce costs, the “auto stop function B” that applies a brake to generate a counter electromotive force in the motor unit is omitted, and an attempt is made to reduce the parts required for the auto stop function B. There is a movement to do. Therefore, a technique for improving the stop position accuracy of the worm wheel, that is, the stop position accuracy of the wiper blade is required only by the “auto stop function A” for stopping the supply of the drive current to the motor unit.
仮に、上述した特許文献1,2において、単純に「オートストップ機能B」を省略した場合には、以下に示すような問題を生じ得る。つまり、「オートストップ機能A」を得るための切欠部が、導電プレートの内周部に形成されているため、第2コンタクトが切欠部内を惰性で進む距離(例えば3.0mm)に対して、ウォームホイールの回転角が大きく、ひいてはウォームホイールの停止位置にバラツキが生じ易くなる。したがって、モータ装置の構造を根本的に見直して、停止位置精度の向上が図れるようにする工夫が必要となっていた。
If the “auto stop function B” is simply omitted in
本発明の目的は、小型軽量化およびコスト低減はもちろんのこと、停止位置精度を向上させることができるモータ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a motor device capable of improving stop position accuracy as well as miniaturization and weight reduction and cost reduction.
本発明のモータ装置では、回転軸を有するモータ部と、前記回転軸の回転を減速する減速機構を有する減速機構部と、前記減速機構を形成し、前記回転軸により回転される回転体と、前記回転体に設けられる環状の導電プレートと、前記導電プレートの外周部の一部に設けられ、前記導電プレートの径方向内側に窪んだ凹部と、前記導電プレートの内周部の一部に設けられ、前記導電プレートの径方向内側に突出した凸部と、前記回転体の回転に伴い前記導電プレートに摺接し、前記モータ部への通電状態を切り換える複数のコンタクトプレートと、を備え、前記複数のコンタクトプレートは、少なくとも、前記回転体の回転位置に関わらず前記導電プレートに常時摺接する第1コンタクトプレートと、前記回転体の回転に伴い前記凹部を通過する第2コンタクトプレートと、を有し、前記複数のコンタクトプレートは、それぞれ同一の形状である。 In the motor device of the present invention, a motor unit having a rotation shaft, a speed reduction mechanism unit having a speed reduction mechanism that decelerates rotation of the rotation shaft, a rotating body that forms the speed reduction mechanism and is rotated by the rotation shaft, An annular conductive plate provided on the rotating body, provided on a part of the outer periphery of the conductive plate, recessed on the radially inner side of the conductive plate, and provided on a part of the inner periphery of the conductive plate A plurality of contact plates that protrude inward in the radial direction of the conductive plate, and a plurality of contact plates that are slidably contacted with the conductive plate as the rotating body rotates to switch the energization state to the motor unit. The contact plate includes at least a first contact plate that is always in sliding contact with the conductive plate regardless of the rotational position of the rotating body, and a recess that passes through the rotation of the rotating body. And a second contact plate, wherein the plurality of contact plate has the same shape, respectively.
本発明の他の態様では、前記導電プレートの前記外周部および前記内周部に、前記導電プレートを前記回転体に固定するための外周側固定爪と内周側固定爪とがそれぞれ設けられ、前記外周側固定爪と前記内周側固定爪とは、前記回転体の回転中心を中心として、互いに略90°相対回転させた位置に配置されている。 In another aspect of the present invention, an outer peripheral side fixing claw and an inner peripheral side fixing claw for fixing the conductive plate to the rotating body are respectively provided on the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the conductive plate, The outer peripheral side fixed claws and the inner peripheral side fixed claws are disposed at positions that are relatively rotated by about 90 ° around the rotation center of the rotating body.
本発明の他の態様では、前記複数のコンタクトプレートは、前記回転体の回転に伴い前記凸部を通過する第3コンタクトプレートをさらに有する。 In another aspect of the invention, the plurality of contact plates further include a third contact plate that passes through the convex portion as the rotating body rotates.
本発明の他の態様では、前記モータ装置は、ワイパブレードを駆動するワイパモータである。 In another aspect of the invention, the motor device is a wiper motor that drives a wiper blade.
本発明によれば、導電プレートの外周部の一部に、回転体の回転に伴い第2コンタクトプレートが通過する凹部を設けたので、第2コンタクトプレートが凹部内を惰性で進む距離(例えば3.0mm)に対して、回転体の回転角を小さくすることができ、ひいては従前に比して回転体の停止位置にバラツキが生じ難くなる。これにより、モータ装置の小型軽量化およびコスト低減はもちろんのこと、回転体の停止位置精度を向上させることが可能となる。 According to the present invention, since the concave portion through which the second contact plate passes as the rotating body rotates is provided in a part of the outer peripheral portion of the conductive plate, the distance that the second contact plate travels within the concave portion by inertia (for example, 3.0 mm), the rotation angle of the rotating body can be reduced, and as a result, variations in the stopping position of the rotating body are less likely to occur than before. This makes it possible to improve the stop position accuracy of the rotating body as well as to reduce the size and weight of the motor device and reduce the cost.
また、導電プレートの内周部の一部には、導電プレートの径方向内側に突出した凸部を設けたので、モータ部に逆起電力を発生させてブレーキを掛ける機能を付加することができ、種々のニーズに対応することが可能となる。 In addition, since a convex portion protruding radially inward of the conductive plate is provided on a part of the inner peripheral portion of the conductive plate, it is possible to add a function of generating a counter electromotive force and applying a brake to the motor unit. It is possible to meet various needs.
以下、本発明の実施の形態1について、図面を用いて詳細に説明する。
Hereinafter,
図1は車両に搭載されるリヤワイパモータの平面図を、図2は図1のA−A線に沿う部分断面図を、図3はコネクタユニットおよびウォームホイールを図1の裏側から見た図を、図4はコネクタユニットを減速機構部側から見た斜視図を、図5は本発明のスイッチングプレートと従来例のスイッチングプレートとを比較した部分拡大図をそれぞれ示している。 1 is a plan view of a rear wiper motor mounted on a vehicle, FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a view of a connector unit and a worm wheel as viewed from the back side of FIG. 4 is a perspective view of the connector unit as viewed from the speed reduction mechanism, and FIG. 5 is a partially enlarged view comparing the switching plate of the present invention with the switching plate of the conventional example.
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および減速機構部30を備えている。モータ部20および減速機構部30は、一対の締結ネジ11によりそれぞれ一体となるよう連結されている。リヤワイパモータ10は、リヤハッチ等の幅狭空間に配置され、図示しないリヤガラス上に設けられるワイパブレード(図示せず)を、所定角度範囲で往復払拭動作(揺動駆動)させるようになっている。
As shown in FIG. 1, a
図1,2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ている。モータ部20は、モータケース21を備えており、当該モータケース21は、磁性体である鋼板を深絞り加工することにより有底筒状に形成されている。モータケース21は、一対の円弧部21aおよび一対の直線部21bを備え、各円弧部21aおよび各直線部21bは、モータケース21の軸心(アーマチュア軸24)を挟んでそれぞれ対向配置されている。これによりモータケース21の横断面形状は略小判形状に形成されている。よって、モータケース21の幅寸法、つまり図2中左右方向の厚み寸法を詰めて薄型化が図られている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
各円弧部21aおよび各直線部21bは、モータケース21の開口部側から底部側に亘って延在されている。これにより、モータケース21を段差部の無いストレート形状にしており、ひいてはモータケース21の深絞り加工のし易さを向上させている。また、図1に示すように、モータケース21の開口部側にはブラシホルダ70が入り込まないため、モータケース21の軸方向長さも抑えられている。このようにモータケース21は、成形性の向上および小型軽量化の観点で、有利な形状に形成されている。
Each
モータケース21の内部には、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が装着されている。各マグネット22は、例えばフェライト磁石であって、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。
A total of four
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25が固定されており、コンミテータ25は10個のセグメント25aを備えている。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10個のティース26aを備えている。各ティース26a間には、スロットが形成されている。各ティース26aには、所定の巻き方および所定の巻数で複数のアーマチュアコイル26bが巻装されている。各アーマチュアコイル26bのコイル端は、各セグメント25aにそれぞれ電気的に接続されている。
A
コンミテータ25の各セグメント25aには、複数の給電ブラシ25b(図1では1つのみ示す)が摺接するようになっている。各給電ブラシ25bは、ハウジング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25b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25b,コンミテータ25およびアーマチュアコイル26b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26b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。なお、図2においては、説明を分かり易くするために各給電ブラシ25bおよびブラシホルダ70の図示を省略している。
A plurality of power supply brushes 25b (only one is shown in FIG. 1) are in sliding contact with each
アーマチュア軸24の基端側は、モータケース21内に回転自在に収容され、モータケース21の底部側に設けられたラジアル軸受27のみによって支持されている。アーマチュア軸24の基端側とモータケース21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が設けられていない。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することもできる。
The base end side of the
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の回転に伴いハウジング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に噛み合わされている。ここで、ウォームギヤ24aおよびウォームホイール32は、本発明における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外部に出力するようになっている。
A
アーマチュア軸24のアーマチュア23とウォームギヤ24aとの間には、ボールベアリング28の内輪部材28aが圧入嵌合により固定されている。また、ボールベアリング28の外輪部材28bは、ハウジング31とストッパプレート60との間に挟持されている。これによりアーマチュア軸24は、ボールベアリング28により回転自在に支持されるとともに、ハウジング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の先端側とハウジング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が設けられていない。
An
ここで、リヤワイパモータ10は、小型軽量化された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である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を防止するようにしている。
Here, since the
減速機構部30は、図1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ハウジング31を備えている。ハウジング31は底部31aおよび壁部31bを備え、底部31a側とは反対側は開口部31cとなっている。開口部31cは、図示しないギヤカバーによって閉塞され、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等が、ハウジング31内に収容されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the speed
ハウジング31のモータ部20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の軸方向に沿って延びるよう筒状に形成され、その横断面形状は、モータケース21(図2参照)の横断面形状と同様に、略小判形状に形成されている。これにより、ブラシホルダ収容部34においても、その幅寸法、つまり図1中奥行き方向の厚み寸法を詰めて薄型化が図られている。
A brush
ハウジング31の内部には、図3に示すウォームホイール(回転体)32が回転自在に設けられ、当該ウォームホイール32は、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することにより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(図1参照)が噛み合わされるようになっている。
A worm wheel (rotating body) 32 shown in FIG. 3 is rotatably provided inside the
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の軸方向一端側が固定されており、ホイール軸32bの軸方向他端側は、ハウジング31の底部31aに設けられたボス部(図示せず)に回動自在に支持されている。
One end in the axial direction of a
ウォームホイール32のホイール軸32bよりもギヤ歯32a寄りには、ホイール軸32bを挟むようにして対向する一対の外周側係合孔32cが設けられている。また、ウォームホイール32のギヤ歯32aよりもホイール軸32b寄りには、ホイール軸32bを挟むようにして対向する一対の内周側係合孔32dが設けられている。各外周側係合孔32cと各内周側係合孔32dとは、ホイール軸32bの軸心を中心として、互いに略90°相対回転させた位置に配置されている。
A pair of outer peripheral
各係合孔32c,32dには、スイッチングプレート33をウォームホイール32に固定するための各固定爪33c,33dがそれぞれ入り込んで装着されるようになっている。これにより、スイッチングプレート33の外周部33aおよび内周部33bを、ウォームホイール32に対してがたつくことなく、強固に固定できるようにしている。
Respective fixing
ウォームホイール32の底部31a側には、図3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(導電プレート)が設けられている。スイッチングプレート33は、導電性に優れた黄銅等によって形成され、プレス加工(打ち抜き加工等)を施すことにより略環状に形成されている。
On the bottom 31a side of the
スイッチングプレート33の外周部33aおよび内周部33bには、スイッチングプレート33の板厚方向に略直角に屈曲された外周側固定爪(固定爪)33c,内周側固定爪(固定爪)33dがそれぞれ2つずつ設けられている。各固定爪33c,33dは、それぞれ各係合孔32c,32dに対応して設けられている。つまり、各外周側固定爪33cと各内周側固定爪33dとは、ホイール軸32bの軸心を中心として、互いに略90°相対回転させた位置に配置されている。
On the outer
スイッチングプレート33の外周部33aの一部には、スイッチングプレート33の径方向内側に窪んだ凹部33eが設けられている。また、スイッチングプレート33の内周部33bの一部には、スイッチングプレート33の径方向内側に突出した凸部33fが設けられている。さらに、スイッチングプレート33の径方向に沿う外周部33aと内周部33bとの間には、凹凸等を備えない環状のプレート本体33gが設けられている。
A
スイッチングプレート33のプレート本体33gに対応する部分,凹部33eに対応する部分,凸部33fに対応する部分には、それぞれスイッチングプレート33の周方向に延在される第1摺接部33h,第2摺接部33i,第3摺接部33j(図中2点鎖線)が形成されている。そして、第1摺接部33hおよび第2摺接部33iのそれぞれには、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に設けられた第1コンタクトプレートCP1および第2コンタクトプレートCP2の先端部分がそれぞれ摺接するようになっている。
A portion of the switching
ここで、本実施の形態においては、第3摺接部33jには何も摺接しないようになっている。つまり、本実施の形態は、モータ部20に逆起電力を発生させてブレーキを掛ける機能を備えない構造となっている。ただし、凸部33fに対応する第3摺接部33jを有しているため、逆起電力によるブレーキ機能が必要な場合には、当該機能を発揮し得るコネクタユニット、つまり第1〜第3コンタクトプレートを備えたコネクタユニットに交換するだけで、容易に対応することができる。このように、リヤワイパモータ10においては、構成部品の共通化が図られており、コスト低減を実現している。なお、逆起電力によるブレーキ機能を発揮する電気回路としては、従前のものと同様に、ウォームホイール32の回転位置に応じて閉ループ回路が形成されるようにした電気回路(図示せず)が用いられる。
Here, in the present embodiment, nothing comes into sliding contact with the third sliding
このように、第1摺接部33hに摺接して、スイッチングプレート33に常時接続される第1コンタクトプレートCP1と、第2摺接部33iに摺接して、凹部33eによりスイッチングプレート33との接続が絶たれる第2コンタクトプレートCP2とを設けることで、各コンタクトプレートCP1,CP2の通電状態や非通電状態が、コネクタユニット50を介して車載コントローラ(図示せず)に送られる。これにより車載コントローラは、運転者によりワイパスイッチ(図示せず)がオフ操作されたことと、各コンタクトプレートCP1,CP2が非通電状態になったこと(第2コンタクトプレートCP2が凹部33eに到達したこと)を検知することで、モータ部20への駆動電流の供給を停止させる。これにより、ワイパブレードを所定の停止位置で停止できるようになっている。
In this way, the first contact plate CP1, which is slidably in contact with the first
図1に示すように、ハウジング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35が収容されている。この出力軸35は、ハウジング31の底部31aに設けられたボス部(図示せず)に回動自在に支持されている。そして、出力軸35の外部に延出された延出部分(図示せず)には、ワイパブレードの基端部が固定されるようになっている。
As shown in FIG. 1, an
ハウジング31内で、出力軸35の基端側とウォームホイール32との間には、ウォームホイール32の回転運動を出力軸35の揺動運動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,連結板42および摺接板43を備えている。
In the
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35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42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42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42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42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。
The
このように、出力軸35とウォームホイール32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35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力が第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を中心に回転する。すると、連結板42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42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35を中心に揺動する。
Thus, by providing the
摺接板43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42のギヤカバー側(図1中手前側)に装着されている。摺接板43の長手方向中央部分には、ギヤカバーに摺接する摺接部43aが一体に設けられ、当該摺接部43a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のハウジング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35の軸方向(図1中奥行方向)に沿ってガタつくのを防止している。
The sliding
図4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により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。
As shown in FIG. 4, the
コネクタユニット50は、アーマチュア軸24を跨ぐようにして設けられ、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1参照)が貫通する貫通筒部51aが形成されている。貫通筒部51aの内径寸法は、ボールベアリング28(図1参照)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。
The
コネクタ本体部51のアーマチュア軸24を挟む一側(図4中右側)には、コネクタ接続部52が配置されている。一方、コネクタ本体部51のアーマチュア軸24を挟む他側(図4中左側)には、コンタクトプレート支持部51bが一体に設けられ、当該コンタクトプレート支持部51bは、コネクタ本体部51の表面51cからアーマチュア軸24の軸方向に突出されている。
A
コンタクトプレート支持部51bには、アーマチュア軸24の径方向に並ぶようにして、モータ部20(図1,2参照)への通電状態を切り換える第1コンタクトプレートCP1および第2コンタクトプレートCP2が平行に装着されている。これらの各コンタクトプレートCP1,CP2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)から差し込み固定されるようになっている。
A first contact plate CP1 and a second contact plate CP2 for switching the energization state to the motor unit 20 (see FIGS. 1 and 2) are arranged in parallel with the
第1コンタクトプレートCP1は、ウォームホイール32の回転位置に関わらず、スイッチングプレート33に常時摺接され、コネクタユニット50のコネクタ接続部52側とは反対側に配置されている。一方、第2コンタクトプレートCP2は、ウォームホイール32の回転に伴い、スイッチングプレート33の凹部33eを通過するようになっており、コネクタユニット50のコネクタ接続部52寄りに配置されている。
Regardless of the rotational position of the
これにより、第1コンタクトプレートCP1に対応する第1ジャンパー線JP1よりも、第2コンタクトプレートCP2に対応する第2ジャンパー線JP2の方が短くなっている。ここで、各ジャンパー線JP1,JP2は、各コンタクトプレートCP1,CP2と、コネクタ接続部52側に設けられた各オス型端子TM1の基端側,各メス型端子TM2の基端側との間を電気的に接続する導線となっており、これらはそれぞれスポット溶接等によって接続されている。
Accordingly, the second jumper line JP2 corresponding to the second contact plate CP2 is shorter than the first jumper line JP1 corresponding to the first contact plate CP1. Here, each jumper wire JP1, JP2 is between each contact plate CP1, CP2 and the base end side of each male terminal TM1 and the base end side of each female terminal TM2 provided on the
コネクタ接続部52側には、複数のオス型端子TM1およびメス型端子TM2が設けられている。各オス型端子TM1の先端側には、コネクタ接続部52に接続される車両側の外部コネクタ(図示せず)が電気的に接続され、各メス型端子TM2の先端側には、ブラシホルダ70に設けられた各オス型端子(図示せず)が差し込まれて接続されるようになっている。
A plurality of male terminals TM1 and female terminals TM2 are provided on the
ここで、コネクタユニット50は、上述のように逆起電力によるブレーキ機能を発揮する電気回路を備えないものであって、第1コンタクトプレートCP1および第2コンタクトプレートCP2の2本のみを備えている。したがって、図3に示すように、コネクタユニット50の幅寸法Wを短くして、ひいてはリヤワイパモータ10の小型軽量化が図られている。なお、逆起電力によるブレーキ機能を発揮する第3コンタクトプレート(図示せず)を設ける場合には、当該第3コンタクトプレートを第3摺接部33jに摺接させる必要があるため、コネクタユニットの幅寸法は大きくなる。
Here, as described above, the
次に、以上のように形成されたリヤワイパモータ10の停止位置精度(逆起電力によるブレーキ機能無し)が、従前に比して向上される点について、図面を用いて詳細に説明する。
Next, the point that the stop position accuracy of the
図5(a)の[本発明]に示すように、ウォームホイール32が矢印R方向(反時計方向)に回転している状態から、運転者によりワイパスイッチがオフ操作されると、第2コンタクトプレートCP2(図3参照)が第2摺接部33iを摺接しており、スイッチングプレート33に電気的に接続されている場合(通電状態の場合)には、モータ部20(図1,2参照)への駆動電流の供給が継続して行われる。つまり、リヤワイパモータ10(図1参照)は、ワイパスイッチがオフ操作であるにも関わらず継続して駆動される。これにより、ワイパブレードは所定の停止位置に向けて移動される。
As shown in [Invention] of FIG. 5A, when the driver turns off the wiper switch from the state in which the
その後、第2コンタクトプレートCP2が凹部33eに到達すると、モータ部20への駆動電流の供給が停止されて、リヤワイパモータ10が停止される。このとき、ウォームホイール32は惰性で回転され、第2コンタクトプレートCP2は凹部33e内を距離L1だけ進んで停止ポイントSPで停止される。これにより、ワイパブレードは所定の停止位置で停止される。ここで、第2コンタクトプレートCP2が凹部33e内を惰性で進んだ距離L1は、例えば3.0mmであって、その分のウォームホイール32の回転角はβ°(約12°)となっている。
Thereafter, when the second contact plate CP2 reaches the
一方、図5(b)の[従来例]に示すように、第2摺接部aに対応する凹部bが、スイッチングプレートcの内周部にあるため、第2コンタクトプレートが凹部b内を距離L1(例えば3.0mm)だけ進んで停止ポイントSPで停止されたとすると、その分のウォームホイールdの回転角は上記β°(約12°)よりも大きい角度のγ°(約24°)となる(γ°>β°)。 On the other hand, as shown in [Conventional Example] in FIG. 5B, since the recess b corresponding to the second sliding contact portion a is in the inner peripheral portion of the switching plate c, the second contact plate passes through the recess b. Assuming that the vehicle travels a distance L1 (for example, 3.0 mm) and stops at the stop point SP, the rotation angle of the worm wheel d is γ ° (about 24 °) larger than β ° (about 12 °). (Γ °> β °).
これは、ワイパブレードに負荷される外力の大小により距離L1の大きさにばらつきが生じた場合に、従来例の方が本発明に比して、停止位置精度が悪化し得ることを意味している。また、図5(a),(b)に示すように、各ウォームホイール32,dの同じ角度範囲α°で各凹部33e,bを形成しており、凹部33eの周方向に沿う長さ寸法L2(本発明)は、凹部bの周方向に沿う長さ寸法L3(従来例)よりも長い寸法に設定できる(L2>L3)。
This means that when the distance L1 varies due to the magnitude of the external force applied to the wiper blade, the accuracy of the stop position can be worse in the conventional example than in the present invention. Yes. Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
したがって、ウォームホイール32が惰性で大きく回転された場合であっても、本発明においては、第2コンタクトプレートCP2が凹部33eを越えて回転されることは無く、リヤワイパモータ10を確実に停止させることができる。これに対し、従来例においては、ウォームホイール32が惰性で大きく回転されると、第2コンタクトプレートが凹部bを越えることが起こり得るため、逆起電力によるブレーキ機能が必要となっていた。
Therefore, even if the
以上詳述したように、実施の形態1に係るリヤワイパモータ10によれば、スイッチングプレート33の外周部33aの一部に、ウォームホイール32の回転に伴い第2コンタクトプレートCP2が通過する凹部33eを設けたので、第2コンタクトプレートCP2が凹部33e内を惰性で進む距離L1(例えば3.0mm)に対して、ウォームホイール32の回転角β°を小さくすることができ、ひいては従前に比してウォームホイール32の停止位置にバラツキが生じ難くなる。これにより、リヤワイパモータ10の小型軽量化およびコスト低減はもちろんのこと、ウォームホイール32の停止位置精度を向上させることが可能となる。
As described above in detail, according to the
また、実施の形態1に係るリヤワイパモータ10によれば、スイッチングプレート33の内周部33bの一部には、スイッチングプレート33の径方向内側に突出した凸部33fを設けたので、モータ部20に逆起電力を発生させてブレーキを掛ける機能を付加することができ、種々のニーズに対応することができる。
Further, according to the
さらに、実施の形態1に係るリヤワイパモータ10によれば、スイッチングプレート33の外周部33aの一部に凹部33eを形成したので、従前のスイッチングプレートの外周部の一部に凸部を形成したもの(図5(b)参照)に比して、スイッチングプレートの母材(材料)の無駄部分の発生を抑制することができ、歩留まりを向上させることができる。
Furthermore, according to the
次に、本発明の実施の形態2について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1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。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that portions having the same functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図6は実施の形態2に係るリヤワイパモータの減速機構部を示す平面図を示している。 FIG. 6 is a plan view showing a speed reduction mechanism portion of the rear wiper motor according to the second embodiment.
図6に示すように、実施の形態2に係るリヤワイパモータ(モータ装置)80は、実施の形態1に係るリヤワイパモータ10(図1参照)に比して、出力軸35の位置および運動変換機構90の構造が異なっている。
As shown in FIG. 6, the rear wiper motor (motor device) 80 according to the second embodiment has a position and motion conversion mechanism of the
リヤワイパモータ80の出力軸35は、ハウジング81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80においては、実施の形態1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。
The
リヤワイパモータ80の運動変換機構90は、ピニオンギヤ91,運動変換部材92,連結板42および摺接板43を備えている。ピニオンギヤ91は出力軸35の基端側に固定され、出力軸35とともに揺動するようになっている。
The
運動変換部材92は、ピニオンギヤ91と噛み合うセクタギヤ92a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92bとを備えている。セクタギヤ92a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35との間には、連結板42が設けられている。具体的には、連結板42の長手方向一端側は出力軸35の基端側に回動自在に連結され、連結板42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、実施の形態2に係る連結板42は、出力軸35と第1連結ピンP1との距離を一定に保ち、ピニオンギヤ91とセクタギヤ92aとの噛み合いを維持するようになっている。
The
リヤワイパモータ80の運動変換機構90においても、ウォームホイール32の回転運動を出力軸35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、運動変換部材92のアーム部92b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92aが第1連結ピンP1を中心に揺動し、その結果、セクタギヤ92aに噛み合うピニオンギヤ91、つまり出力軸35が揺動する。
Also in the
以上詳述したように、実施の形態2に係るリヤワイパモータ80においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。
As described in detail above, the
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、モータケース21およびブラシホルダ収容部34の横断面形状を、それぞれ略小判形状に形成したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、楕円形形状や長方形形状などに形成することもできる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiments, the cross-sectional shapes of the
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(アーマチュア軸24側)のギヤとし、リングギヤを出力側(出力軸35側)のギヤとすれば良い。
In each of the above-described embodiments, the reduction gear mechanism (worm reduction gear) composed of the
さらに、上記各実施の形態においては、各マグネット22として、フェライト磁石を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、ネオジウム磁石よりなる板状マグネット等を採用することもできる。そして、モータ部に必要とされる仕様に応じて、磁石の個数,セグメント数およびティース数等は、それぞれ自由に設定して構わない。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, a ferrite magnet is used as each
10 リヤワイパモータ(モータ装置)
11 締結ネジ
20 モータ部
21 モータケース
21a 円弧部
21b 直線部
22 マグネット
23 アーマチュア
24 アーマチュア軸(回転軸)
24a ウォームギヤ(減速機構)
25 コンミテータ
25a セグメント
25b 給電ブラシ
26 アーマチュアコア
26a ティース
26b アーマチュアコイル
27 ラジアル軸受
28 ボールベアリング
28a 内輪部材
28b 外輪部材
30 減速機構部
31 ハウジング
31a 底部
31b 壁部
31c 開口部
32 ウォームホイール(回転体,減速機構)
32a ギヤ歯
32b ホイール軸
32c 外周側係合孔
32d 内周側係合孔
33 スイッチングプレート(導電プレート)
33a 外周部
33b 内周部
33c 外周側固定爪(固定爪)
33d 内周側固定爪(固定爪)
33e 凹部
33f 凸部
33g プレート本体
33h 第1摺接部
33i 第2摺接部
33j 第3摺接部
34 ブラシホルダ収容部
35 出力軸
40 運動変換機構
41 揺動リンク
42 連結板
43 摺接板
43a 摺接部
50 コネクタユニット
51 コネクタ本体部
51a 貫通筒部
51b コンタクトプレート支持部
51c 表面
52 コネクタ接続部
60 ストッパプレート
70 ブラシホルダ
80 リヤワイパモータ
81 ハウジング
90 運動変換機構
91 ピニオンギヤ
92 運動変換部材
92a セクタギヤ
92b アーム部
CP1 第1コンタクトプレート
CP2 第2コンタクトプレート
JP1 第1ジャンパー線
JP2 第2ジャンパー線
P1 第1連結ピン
P2 第2連結ピン
SP 停止ポイント
TM1 オス型端子
TM2 メス型端子
10 Rear wiper motor (motor device)
DESCRIPTION OF
24a Worm gear (deceleration mechanism)
25
33a outer
33d Inner peripheral side fixed claw (fixed claw)
Claims (4)
前記回転軸の回転を減速する減速機構を有する減速機構部と、
前記減速機構を形成し、前記回転軸により回転される回転体と、
前記回転体に設けられる環状の導電プレートと、
前記導電プレートの外周部の一部に設けられ、前記導電プレートの径方向内側に窪んだ凹部と、
前記導電プレートの内周部の一部に設けられ、前記導電プレートの径方向内側に突出した凸部と、
前記回転体の回転に伴い前記導電プレートに摺接し、前記モータ部への通電状態を切り換える複数のコンタクトプレートと、
を備え、
前記複数のコンタクトプレートは、少なくとも、前記回転体の回転位置に関わらず前記導電プレートに常時摺接する第1コンタクトプレートと、前記回転体の回転に伴い前記凹部を通過する第2コンタクトプレートと、
を有し、
前記複数のコンタクトプレートは、それぞれ同一の形状である、
モータ装置。 A motor unit having a rotating shaft;
A speed reduction mechanism having a speed reduction mechanism for reducing the rotation of the rotation shaft;
A rotating body that forms the deceleration mechanism and is rotated by the rotating shaft;
An annular conductive plate provided on the rotating body;
A concave portion provided in a part of the outer peripheral portion of the conductive plate, recessed in the radial direction of the conductive plate;
Protruding portions provided on a part of the inner peripheral portion of the conductive plate and protruding radially inward of the conductive plate;
A plurality of contact plates that are slidably contacted with the conductive plate as the rotating body rotates and switch the energization state to the motor unit;
With
The plurality of contact plates include at least a first contact plate that is always in sliding contact with the conductive plate regardless of a rotational position of the rotating body, and a second contact plate that passes through the recess as the rotating body rotates.
Have
Each of the plurality of contact plates has the same shape.
Motor device.
前記導電プレートの前記外周部および前記内周部に、前記導電プレートを前記回転体に固定するための外周側固定爪と内周側固定爪とがそれぞれ設けられ、
前記外周側固定爪と前記内周側固定爪とは、前記回転体の回転中心を中心として、互いに略90°相対回転させた位置に配置されている、
モータ装置。 The motor device according to claim 1,
An outer peripheral side fixing claw and an inner peripheral side fixing claw for fixing the conductive plate to the rotating body are provided on the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the conductive plate, respectively.
The outer peripheral side fixed claw and the inner peripheral side fixed claw are disposed at positions that are relatively rotated by about 90 ° around the rotation center of the rotating body,
Motor device.
前記複数のコンタクトプレートは、前記回転体の回転に伴い前記凸部を通過する第3コンタクトプレートをさらに有する、
モータ装置。 The motor apparatus according to claim 1 or 2,
The plurality of contact plates further include a third contact plate that passes through the convex portion as the rotating body rotates.
Motor device.
前記モータ装置は、ワイパブレードを駆動するワイパモータである、
モータ装置。 In the motor device according to any one of claims 1 to 3,
The motor device is a wiper motor that drives a wiper blade.
Motor device.
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