JP2021178550A

JP2021178550A - ワイパモータ及び車両用ワイパ装置

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Publication number: JP2021178550A
Application number: JP2020083958A
Authority: JP
Inventors: 泰弘新福; Yasuhiro Shimpuku; 亮史上地; Akifumi Uechi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2021-11-18

Abstract

【課題】ワイパの揺動動作速度を揺動位置に応じて変化させる作動態様に加えワイパモータの小型化に有利なより効率的な構成の減速機構を備えてなるワイパモータ及び車両用ワイパ装置を提供する。【解決手段】減速機構２９を構成する減速ギヤ対において、前段側の偏心円形伝達ギヤ３２と後段側の非円形出力ギヤ３３との各噛合部３２ａ，３３ａが互いの噛み合う角度範囲内でそれぞれ半径ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２２が変化することを利用し、ワイパ１３の揺動動作速度を変更する機能を持たせる。また、偏心円形伝達ギヤ３２の噛合部３２ａより非円形出力ギヤ３３の噛合部３３ａの方の噛み合いの角度範囲を小さく設定して偏心円形伝達ギヤ３２よりも非円形出力ギヤ３３の回転比が小さくなることを利用し、この間での回転伝達を減速させる機能を持たせる。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイパモータ及び車両用ワイパ装置に関する。

車両用ワイパ装置の駆動源に用いられるワイパモータは、一般的な構成として、回転軸を回転駆動するモータ本体と、回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構を含む減速部とを備えている。車両用ワイパ装置は、駆動源であるワイパモータの駆動に基づいて該モータの出力軸に駆動連結されるワイパを往復揺動させて、車両のウインドシールド等の払拭面上でワイパを下反転位置から上反転位置まで往復払拭動作させるものである。

このようにワイパを往復揺動させるものでは、揺動端である各反転位置においてワイパの反転音が発生する。ワイパの反転音は、ワイパの揺動動作速度に比して大きい異音となる。そのため、異音低減の対策の１つとして、各反転位置でワイパの揺動動作速度が他の位置よりも遅くなるように、ワイパモータの減速機構の構成の中で最終段のギヤ対に楕円形状で同径の非円形ギヤを一対用いて、機械的に対処したものがある（例えば特許文献１参照）。

一対の非円形ギヤは、前段側の非円形ギヤが大径部分、後段側の非円形ギヤが小径部分で噛み合うと、出力軸の回動速度は速い速度に、前段側の非円形ギヤが小径部分、後段側の非円形ギヤが大径部分で噛み合うと、出力軸の回動速度は遅い速度に変化する。つまり、この出力軸の回動速度変化をワイパの往復揺動と組み合わせることで、ワイパの揺動動作速度を各反転位置に近づくほど低速に設定することは可能である。

特開２０１９−９８９６０号公報

本発明者は、ワイパモータにおいて、ワイパの揺動動作速度を揺動位置に応じて変化させる作動態様を含む減速機構の構成をよりワイパモータの小型化に有利な構成とすることを検討している。例えば、減速機構の構成をより高減速化できれば、駆動源であるモータ本体の小型化やワイパモータ全体の小型化に繋げられ、さらにワイパ装置全体の小型化に繋げられれば、小型化が要求されることの多い車両搭載装置としては望ましいことである。

本発明の目的は、ワイパの揺動動作速度を揺動位置に応じて変化させる作動態様に加えワイパモータの小型化に有利なより効率的な構成の減速機構を備えてなるワイパモータ及び車両用ワイパ装置を提供することにある。

上記課題を解決するワイパモータは、回転軸（２６）を回転駆動するモータ本体（２１）と、前記回転軸の回転を減速して出力軸（３０）に伝達する減速機構（２９，２９ａ〜２９ｃ）を含む減速部（２２）とを備え、前記出力軸に駆動に基づいてワイパ（１３）を下反転位置（Ｐ１）から上反転位置（Ｐ２）まで往復揺動させるワイパモータ（１１，１１ａ〜１１ｇ）であって、前記減速機構は、前記出力軸に対して前記回転軸の回転を減速して伝達する減速機能と、前記ワイパの揺動動作速度を揺動位置に応じて変更する速度変更機能とを有するものであり、前記減速機構を構成する減速ギヤ対において、前段側を第１ギヤ（３２，３５）、後段側を第２ギヤ（３３，３６〜３８）とすると、前記第１及び第２ギヤの噛み合う角度範囲内でそれぞれ半径（ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２２）が変化する噛合部（３２ａ，３３ａ，３５ａ，３６ａ〜３８ａ）を有し、各噛合部の半径変化にて前記速度変更機能を持たせるとともに、前記第１ギヤの噛合部より前記第２ギヤの噛合部の方の噛み合いの角度範囲を小さく設定し、前記第１ギヤよりも前記第２ギヤの回転比を小さくすることにて前記減速機能を持たせるように構成された。

上記課題を解決する車両用ワイパ装置は、回転軸（２６）を回転駆動するモータ本体（２１）と、前記回転軸の回転を減速して出力軸（３０）に伝達する減速機構（２９，２９ａ〜２９ｃ）を含む減速部（２２）とを備えるワイパモータ（１１，１１ａ〜１１ｇ）と、前記出力軸と駆動連結されるワイパ（１３）とを有し、前記出力軸に駆動に基づいて前記ワイパを下反転位置（Ｐ１）から上反転位置（Ｐ２）まで往復揺動させる車両用ワイパ装置（１０）であって、前記ワイパモータの減速機構は、前記出力軸に対して前記回転軸の回転を減速して伝達する減速機能と、前記ワイパの揺動動作速度を揺動位置に応じて変更する速度変更機能とを有するものであり、前記減速機構を構成する減速ギヤ対において、前段側を第１ギヤ（３２，３５）、後段側を第２ギヤ（３３，３６〜３８）とすると、前記第１及び第２ギヤの噛み合う角度範囲内でそれぞれ半径（ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２２）が変化する噛合部（３２ａ，３３ａ，３５ａ，３６ａ〜３８ａ）を有し、各噛合部の半径変化にて前記速度変更機能を持たせるとともに、前記第１ギヤの噛合部より前記第２ギヤの噛合部の方の噛み合いの角度範囲を小さく設定し、前記第１ギヤよりも前記第２ギヤの回転比を小さくすることにて前記減速機能を持たせるように構成された。

上記ワイパモータ及び車両用ワイパ装置によれば、ワイパモータに内蔵の減速機構を構成する減速ギヤ対において、前段側の第１ギヤと後段側の第２ギヤとの各噛合部が互いの噛み合う角度範囲内でそれぞれ半径が変化することを利用し、ワイパの揺動動作速度の変更が可能である。また、第１ギヤの噛合部より第２ギヤの噛合部の方の噛み合いの角度範囲を小さく設定して第１ギヤよりも第２ギヤの回転比が小さくなることを利用し、この間での回転伝達を減速させることが可能である。つまり、一組の減速ギヤ対には、減速機能と速度変更機能とがともに備えられるため、減速機構をより効率的な構成とすることが可能となる。このことは、モータ本体の小型化やワイパモータ全体の小型化、ひいてはワイパ装置全体の小型化等に貢献できる。

第１実施形態におけるワイパモータを備える車両用ワイパ装置の構成図。第２実施形態におけるワイパモータの構成図。第３実施形態におけるワイパモータの構成図。第４実施形態におけるワイパモータの構成図。第５実施形態におけるワイパモータの構成図。第６実施形態におけるワイパモータの構成図。第７実施形態におけるワイパモータの構成図。第８実施形態におけるワイパモータの構成図。変更例におけるワイパモータの減速部の一部分の構成図。変更例におけるワイパモータの減速部の一部分の構成図。

（第１実施形態）
以下、車両用ワイパ装置に備えられるワイパモータの第１実施形態について説明する。
図１に示すように、車両用ワイパ装置１０は、ワイパモータ１１とリンク機構１２とを備える。車両用ワイパ装置１０は、駆動源であるワイパモータ１１の駆動に基づいてリンク機構１２を介してワイパ１３を往復揺動させて、車両のウインドシールドＷＳの払拭面上でワイパ１３を下反転位置Ｐ１から上反転位置Ｐ２まで往復払拭動作させるものである。ワイパ１３の停止位置は、例えば下反転位置Ｐ１等に設定される。

ワイパモータ１１は、モータ本体２１と減速部２２とを備え、一体的に構成されている。モータ本体２１は、モータケース２３の内側面に固定される永久磁石２４と、永久磁石２４の径方向内側で回転可能に配置される電機子２５とを備え、外部からの給電に基づいて電機子２５が回転し、電機子２５に備えられる回転軸２６が回転する。減速部２２は、ギヤハウジング２７を有し、モータケース２３が一体的に組み付けられている。ギヤハウジング２７には、モータ本体２１の回転軸２６に一体的に設けられるウォーム２８を含む減速機構２９が収容されている。減速機構２９の詳細構成については後述する。減速部２２は、モータ本体２１の回転駆動に基づく回転軸２６の回転を減速機構２９にて減速し、ワイパモータ１１の出力軸３０に伝達する。

リンク機構１２は、ワイパモータ１１の出力軸３０に基端部が固定されたクランクアーム１４と、ワイパ１３が固定されるピボット軸１５に基端部が固定された揺動レバー１６と、クランクアーム１４と揺動レバー１６との先端部同士を連結するリンクロッド１７とを備える。本実施形態では、ワイパモータ１１のモータ本体２１は正逆回転して出力軸３０を往復回動させるものであり、リンク機構１２は出力軸３０の往復回動をワイパ１３の所望範囲の往復揺動に変換するものとなっている。

次に、ワイパモータ１１に内蔵の減速機構２９の詳細構成について説明する。
減速機構２９は、ウォーム２８、ウォームホイール３１、偏心円形伝達ギヤ３２及び非円形出力ギヤ３３を備える。減速機構２９は２段階で回転減速を行う構成であり、ウォーム２８及びウォームホイール３１のギヤ対は、減速機構２９の第１減速部として機能する。偏心円形伝達ギヤ３２及び非円形出力ギヤ３３のギヤ対は、払拭過程においてワイパ１３の動作速度を変更させる速度変更部として機能するのに加え、減速機構２９の第２減速部としても機能する。

先ず、ウォーム２８及びウォームホイール３１について、ウォーム２８は、回転軸２６に対して一体形成、若しくは回転軸２６と別体で互いに一体回転するように駆動連結されている。ウォームホイール３１は、自身の中心部に固定される支軸３４にてギヤハウジング２７に対して回転可能に支持されている。ウォームホイール３１は、ウォーム２８と噛合されている。ウォーム２８及びウォームホイール３１は、周知のように、ウォーム２８側からウォームホイール３１側への回転が常に減速されて伝達され、減速機構２９の第１減速部として機能する。

次いで、偏心円形伝達ギヤ３２及び非円形出力ギヤ３３について、偏心円形伝達ギヤ３２は、ウォームホイール３１より外形形状の小さい円形状のギヤであり、ウォームホイール３１と重ねて配置されている。偏心円形伝達ギヤ３２は、ウォームホイール３１の中心部の支軸３４に対して偏心位置にて固定され、ウォームホイール３１と一体的に回転する。偏心円形伝達ギヤ３２の外周部は、複数の歯部を有する噛合部３２ａとして構成されている。偏心円形伝達ギヤ３２は、略全周の３６０°範囲の噛合部３２ａが使用される。

非円形出力ギヤ３３は、略正三角形状をなすギヤであり、偏心円形伝達ギヤ３２より外形形状が大きく、本実施形態ではウォームホイール３１と同程度の外形をなしている。非円形出力ギヤ３３は、自身の中心部に固定される出力軸３０にてギヤハウジング２７に対して回転可能に支持されている。非円形出力ギヤ３３は、ウォームホイール３１及び偏心円形伝達ギヤ３２に対し、それぞれの回転中心が回転軸２６の軸線を挟んで互いに反対側となるように、換言すると、出力軸３０と支軸３４とが回転軸２６の軸線を挟んで互いに反対側となるように配置されている。

非円形出力ギヤ３３は、外周部の３つの辺がそれぞれ外側に円弧状にて膨出している。非円形出力ギヤ３３の外周部は、複数の歯部を有する噛合部３３ａとして構成され、偏心円形伝達ギヤ３２の噛合部３２ａと噛合されている。非円形出力ギヤ３３は、自身の１つの辺、すなわち略１２０°範囲の噛合部３３ａが使用される。

ここで、偏心円形伝達ギヤ３２は、回転中心が偏心、すなわち最小半径ｒ１１の小径部３２ｘと最大半径ｒ１２の大径部３２ｙとを有し、小径部３２ｘから大径部３２ｙに至るまで半径が徐々に大きく変化し、大径部３２ｙから小径部３２ｘに至るまで半径が徐々に小さく変化する。一方、非円形出力ギヤ３３は、略三角形状をなすその３つの角部３３ｘが最大半径ｒ２１の部分であり、各角部３３ｘ間の中間部３３ｙが最小半径ｒ２２の部分であって、１つの角部３３ｘから中間部３３ｙに至るまで半径が徐々に小さく変化し、中間部３３ｙから他方の角部３３ｘに至るまで半径が徐々に大きく変化する。１つの角部３３ｘから中間部３３ｙを経て隣接の角部３３ｘまでの１つの辺の形状は、角部３３ｘの最大半径ｒ２１よりも十分に大きい半径の緩やかな円弧状をなして外側に膨出している。

偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３３との噛み合いについて、偏心円形伝達ギヤ３２の小径部３２ｘと噛み合うのは非円形出力ギヤ３３の角部３３ｘであり、ワイパ１３の往復揺動と対応させると、ワイパ１３の揺動端である各反転位置Ｐ１，Ｐ２での噛み合いとして設定されている。また、偏心円形伝達ギヤ３２の大径部３２ｙと噛み合うのは非円形出力ギヤ３３の中間部３３ｙであり、ワイパ１３の往復揺動途中の中間位置Ｐ３での噛み合いとして設定されている。

すなわち、ワイパ１３の下反転位置Ｐ１から中間位置Ｐ３、上反転位置Ｐ２までの往動作においては、偏心円形伝達ギヤ３２では小径部３２ｘから大径部３２ｙを経て再び小径部３２ｘに亘る噛合部３２ａの全周が使われるのに対し、非円形出力ギヤ３３では１つの辺の一方の角部３３ｘから中間部３３ｙを経て他方の角部３３ｘまでの全周の１／３の噛合部３３ａが使用される。また、ワイパ１３の上反転位置Ｐ２から中間位置Ｐ３、下反転位置Ｐ１までの復動作の噛み合いにおいては、偏心円形伝達ギヤ３２の噛合部３２ａの全周が逆向きに使われ、非円形出力ギヤ３３では往動作時とは逆方向の他方の角部３３ｘから中間部３３ｙを経て一方の角部３３ｘまで戻るように往動作時と同じ辺の噛合部３３ａが使用される。

このような偏心円形伝達ギヤ３２及び非円形出力ギヤ３３においては、先ず、偏心円形伝達ギヤ３２の回転が「１」に対し非円形出力ギヤ３３の回転が「１／３」となるため、偏心円形伝達ギヤ３２側から非円形出力ギヤ３３側への回転は常に減速されて伝達される。つまり、偏心円形伝達ギヤ３２及び非円形出力ギヤ３３は、減速機構２９の第２減速部として機能する。

また、ワイパ１３の往復揺動のうち、往動作の中間位置Ｐ３から上反転位置Ｐ２に向かう場合と復動作の中間位置Ｐ３から下反転位置Ｐ１に向かう場合とにおいては、偏心円形伝達ギヤ３２は大径部３２ｙから小径部３２ｘに、非円形出力ギヤ３３は半径小の中間部３３ｙから半径大の各角部３３ｘにそれぞれ噛み合い位置が移動する。そのため、偏心円形伝達ギヤ３２側から非円形出力ギヤ３３側への回転が減速される中でもその減速度合いは大きくなる。これに対し、ワイパ１３の各反転位置Ｐ１，Ｐ２から中間位置Ｐ３にそれぞれ向かう場合においては、偏心円形伝達ギヤ３２は小径部３２ｘから大径部３２ｙに、非円形出力ギヤ３３は各角部３３ｘから中間部３３ｙにそれぞれ噛み合い位置が移動する。そのため、偏心円形伝達ギヤ３２側から非円形出力ギヤ３３側への回転が減速される中でもその減速度合いは小さくなる。

したがって、ワイパ１３の往復揺動動作としては、中間位置Ｐ３よりも各反転位置Ｐ１，Ｐ２に近づくほどワイパ１３の動作速度は相対的に遅くなる。偏心円形伝達ギヤ３２及び非円形出力ギヤ３３は、減速機構２９の第２減速部としての機能とともに、払拭過程においてワイパ１３の動作速度を変更させる速度変更部として機能する。このようにワイパ１３の往復揺動に係る動作速度は、揺動の中間位置Ｐ３から各反転位置Ｐ１，Ｐ２に向かうに連れて次第に遅くなり各反転位置Ｐ１，Ｐ２にて最も遅くなるため、各反転位置Ｐ１，Ｐ２にて生じ得るワイパ１３の反転音の低減も図れている。

本実施形態の効果について説明する。
（１）減速機構２９を構成する最終段の減速ギヤ対において、前段側の偏心円形伝達ギヤ３２と後段側の非円形出力ギヤ３３との各噛合部３２ａ，３３ａが互いの噛み合う角度範囲内でそれぞれ半径ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２２が変化することを利用し、ワイパ１３の揺動動作速度を揺動位置に応じて変更することができる。また、偏心円形伝達ギヤ３２の噛合部３２ａより非円形出力ギヤ３３の噛合部３３ａの方の噛み合いの角度範囲を小さく設定して偏心円形伝達ギヤ３２よりも非円形出力ギヤ３３の回転比が小さくなることを利用し、この間での回転伝達を減速させることができる。つまり、これら偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３３とで減速機能と速度変更機能とをともに持たせることができるため、減速機構２９をより効率的な構成とすることができる。このことは、モータ本体２１の小型化やワイパモータ１１全体の小型化、ひいてはワイパ装置１０全体の小型化等に貢献できる。

（２）減速機能と速度変更機能とを持たせた偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３３とは、減速機構２９の最終段のギヤ対に設定されているため、歪なギヤ形状となりがちな両ギヤを含む減速機構２９を比較的容易に設計することができる。

（３）偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３３とは、各回転中心がモータ本体２１の回転軸２６の軸線を挟んで互いに反対側となるように配置、すなわち回転軸２６の軸線の両側にギヤをバランス良く配置可能となるため、減速部２２やワイパモータ１１の小型化等に貢献できる。

（４）偏心円形伝達ギヤ３２は回転中心を偏心させた円形状のギヤ、非円形出力ギヤ３３は略三角形状のギヤといったそれぞれ単純な形状のギヤで構成することができる。
（第２実施形態）
以下、ワイパモータの第２実施形態について説明する。なお以下では、上記実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図２に示すように、本実施形態のワイパモータ１１ａは、第１実施形態の減速機構２９の構成を一部変更した減速機構２９ａを用いている。減速機構２９ａは、第１実施形態で用いた偏心円形伝達ギヤ３２に代えて、自身の中心位置に回転中心が設定された楕円形状の楕円形伝達ギヤ３５が用いられている。楕円形伝達ギヤ３５は、ウォームホイール３１の中心部の支軸３４に対して同心位置にて固定され、ウォームホイール３１と一体的に回転する。楕円形伝達ギヤ３５は、非円形出力ギヤ３３に対し、それぞれの回転中心が回転軸２６の軸線を挟んで互いに反対側となるように配置されている。

楕円形伝達ギヤ３５は、外周部の全周に亘り複数の歯部を有する噛合部３５ａを有し、非円形出力ギヤ３３の噛合部３３ａと噛合されている。楕円形伝達ギヤ３５は、最小半径ｒ１１の小径部３５ｘと最大半径ｒ１２の大径部３５ｙとを有し、小径部３５ｘから大径部３５ｙに至るまで半径が徐々に大きく変化し、大径部３５ｙから小径部３５ｘに至るまで半径が徐々に小さく変化する。楕円形伝達ギヤ３５は、小径部３５ｘから大径部３５ｙを経て再び小径部３５ｘに亘る略半周の１８０°範囲の噛合部３５ａが使用される。

楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３３との噛み合いについて、楕円形伝達ギヤ３５の各小径部３５ｘと噛み合うのは非円形出力ギヤ３３の各角部３３ｘであり、ワイパ１３の往復揺動と対応させると、ワイパ１３の揺動端である各反転位置Ｐ１，Ｐ２での噛み合いとして設定されている。また、楕円形伝達ギヤ３５の大径部３５ｙと噛み合うのは非円形出力ギヤ３３の中間部３３ｙであり、ワイパ１３の往復揺動途中の中間位置Ｐ３での噛み合いとして設定されている。つまり、本実施形態の楕円形伝達ギヤ３５を１８０°の範囲で使用した場合と、第１実施形態の偏心円形伝達ギヤ３２を３６０°の範囲で使用した場合とでは、ワイパ１３の往復揺動動作は同様である。

このような楕円形伝達ギヤ３５及び非円形出力ギヤ３３においては、楕円形伝達ギヤ３５の回転が「１／２」に対し非円形出力ギヤ３３の回転が「１／３」となるため、楕円形伝達ギヤ３５側から非円形出力ギヤ３３側への回転は常に減速されて伝達される。つまり、本実施形態のような楕円形伝達ギヤ３５及び非円形出力ギヤ３３の組み合わせでも、減速機構２９ａの第２減速部として機能する。また、ワイパ１３の往復揺動動作としては、中間位置Ｐ３よりも各反転位置Ｐ１，Ｐ２に近づくほどワイパ１３の動作速度は相対的に遅くなる。本実施形態のような楕円形伝達ギヤ３５及び非円形出力ギヤ３３の組み合わせでも、ワイパ１３の払拭動作速度を変更させる速度変更部として機能する。

本実施形態の効果について説明する。
（１）本実施形態においても、楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３３とで減速機能と速度変更機能とをともに持たせることができるため、減速機構２９ａをより効率的な構成とすることができる。

（２）楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３３とは、減速機構２９ａの最終段のギヤ対であることから、減速機構２９ａの設計の容易化に貢献できる。
（３）楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３３とは、モータ本体２１の回転軸２６の軸線の両側にバランス良く配置可能である。

（４）楕円形伝達ギヤ３５は自身の中心を回転中心とする楕円形状のギヤ、非円形出力ギヤ３３は略三角形状のギヤといったそれぞれ単純な形状のギヤで構成することができる。

（第３実施形態）
以下、ワイパモータの第３実施形態について説明する。なお以下では、上記実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態のワイパモータ１１ｂは、第１実施形態の減速機構２９と同様、ウォームホイール３１及び偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３３とを有する減速機構２９を用いている。本実施形態の減速機構２９では、ウォームホイール３１及び偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３３とが回転軸２６の軸線の一方側に集められて構成されている。なお、本実施形態の減速機構２９の機能としては、第１実施形態と同様である。

本実施形態の効果について説明する。
（１）（２）（４）第１実施形態と同様の効果を有する。
（３）偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３３とは、モータ本体２１の回転軸２６の軸線の一方側に集められて配置、すなわち回転軸２６の軸線の他方側に存在する構造物との干渉を回避できる等の効果が期待できる。

（第４実施形態）
以下、ワイパモータの第４実施形態について説明する。なお以下では、上記実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態のワイパモータ１１ｃは、第２実施形態の減速機構２９ａと同様、ウォームホイール３１及び楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３３とを有する減速機構２９ａを用いている。本実施形態の減速機構２９ａでは、ウォームホイール３１及び楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３３とが回転軸２６の軸線の一方側に集められて構成されている。なお、本実施形態の減速機構２９ａの機能としては、第２実施形態と同様である。

本実施形態の効果について説明する。
（１）（２）（４）第２実施形態と同様の効果を有する。
（３）楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３３とは、モータ本体２１の回転軸２６の軸線の一方側に配置され、他方側に存在する構造物との干渉を回避できる等の効果が期待できる。

（第５実施形態）
以下、ワイパモータの第５実施形態について説明する。なお以下では、上記実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態のワイパモータ１１ｄは、第１実施形態の減速機構２９の構成を一部変更した減速機構２９ｂを用いている。ここで、第１実施形態の減速機構２９で用いた略三角形状の非円形出力ギヤ３３は、１つの辺である略１２０°範囲の噛合部３３ａを使用するのみであった。これを考慮し、本実施形態の減速機構２９ｂは、実使用部分の噛合部３６ａを少なくとも残して他の部分を省略した略扇形状の非円形出力ギヤ３６が用いられている。非円形出力ギヤ３６は外形形状が小さくなるため、減速部２２の小型化等に貢献できる。

非円形出力ギヤ３６は、最大半径ｒ２１の一対の角部３６ｘと最小半径ｒ２２の中間部３６ｙとを有し、角部３６ｘと偏心円形伝達ギヤ３２の小径部３２ｘとを噛み合わせ、中間部３６ｙと偏心円形伝達ギヤ３２の大径部３２ｙとが噛み合わせている。非円形出力ギヤ３６は、ウォームホイール３１及び偏心円形伝達ギヤ３２に対し、それぞれの回転中心が回転軸２６の軸線を挟んで互いに反対側となるように配置されている。なお、非円形出力ギヤ３６の動作は第１実施形態で用いた非円形出力ギヤ３３の動作と同様、すなわち本実施形態の減速機構２９ｂの機能としては第１実施形態と同様である。

本実施形態の効果について説明する。
（１）本実施形態においても、偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３６とで減速機能と速度変更機能とをともに持たせることができるため、減速機構２９ｂをより効率的な構成とすることができる。

（２）偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３６とは、減速機構２９ｂの最終段のギヤ対であることから、減速機構２９ｂの設計の容易化に貢献できる。
（３）偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３６とは、モータ本体２１の回転軸２６の軸線の両側にバランス良く配置可能である。

（４）偏心円形伝達ギヤ３２は回転中心を偏心させた円形状のギヤ、非円形出力ギヤ３６は略扇形状のギヤといったそれぞれ単純な形状のギヤで構成することができる。また、非円形出力ギヤ３６は略扇形状であることから、減速部２２の小型化等に貢献できる。

（第６実施形態）
以下、ワイパモータの第６実施形態について説明する。なお以下では、上記実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態のワイパモータ１１ｅは、第２及び第５実施形態を組み合わせた減速機構２９ｃを用いている。本実施形態の減速機構２９ｃは、楕円形状の楕円形伝達ギヤ３５と扇形状の非円形出力ギヤ３６とを用いて構成されている。そして、楕円形伝達ギヤ３５の小径部３５ｘと非円形出力ギヤ３６の角部３６ｘとが噛み合わされ、楕円形伝達ギヤ３５の大径部３５ｙと非円形出力ギヤ３６の中間部３６ｙとが噛み合わされる。なお、本実施形態の減速機構２９ｃの機能としては、第２実施形態と同様である。

本実施形態の効果について説明する。
（１）本実施形態においても、楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３６とで減速機能と速度変更機能とをともに持たせることができるため、減速機構２９ｃをより効率的な構成とすることができる。

（２）楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３６とは、減速機構２９ｃの最終段のギヤ対であることから、減速機構２９ｃの設計の容易化に貢献できる。
（３）楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３６とは、モータ本体２１の回転軸２６の軸線の両側にバランス良く配置可能である。

（４）楕円形伝達ギヤ３５は自身の中心を回転中心とする楕円形状のギヤ、非円形出力ギヤ３６は略扇形状のギヤといったそれぞれ単純な形状のギヤで構成することができる。また、非円形出力ギヤ３６は略扇形状であることから、減速部２２の小型化等に貢献できる。

（第７実施形態）
以下、ワイパモータの第７実施形態について説明する。なお以下では、上記実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態のワイパモータ１１ｆは、第５実施形態の減速機構２９ｂと同様、ウォームホイール３１及び偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３６とを有する減速機構２９ｂを用いている。本実施形態の減速機構２９ｂでは、ウォームホイール３１及び偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３６とが回転軸２６の軸線の一方側に集められて構成されている。なお、本実施形態の減速機構２９ｂの機能としては、第５実施形態と同様である。

本実施形態の効果について説明する。
（１）（２）（４）第５実施形態と同様の効果を有する。
（３）偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３６とは、モータ本体２１の回転軸２６の軸線の一方側に集められて配置、すなわち回転軸２６の軸線の他方側に存在する構造物との干渉を回避できる等の効果が期待できる。

（第８実施形態）
以下、ワイパモータの第８実施形態について説明する。なお以下では、上記実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態のワイパモータ１１ｇは、第６実施形態の減速機構２９ｃと同様、ウォームホイール３１及び楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３６とを有する減速機構２９ｃを用いている。本実施形態の減速機構２９ｃでは、ウォームホイール３１及び楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３６とが回転軸２６の軸線の一方側に集められて構成されている。なお、本実施形態の減速機構２９ｃの機能としては、第２実施形態と同様である。

本実施形態の効果について説明する。
（１）（２）（４）第６実施形態と同様の効果を有する。
（３）楕円形伝達ギヤ３５と非円形出力ギヤ３６とは、モータ本体２１の回転軸２６の軸線の一方側に配置され、他方側に存在する構造物との干渉を回避できる等の効果が期待できる。

上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記各実施形態の減速機構２９，２９ａ〜２９ｃの構成は一例であり、適宜変更してもよい。例えば、減速機構２９，２９ａ〜２９ｃの２段目の第２減速部を図９や図１０のように構成してもよい。

図９に示す態様では、偏心円形伝達ギヤ３２と楕円形状の非円形出力ギヤ３７とが組み合わされる。楕円形状の非円形出力ギヤ３７は、外周部に噛合部３７ａを有し、一対の大径部３７ｘと一対の小径部３７ｙとを有する。偏心円形伝達ギヤ３２の小径部３２ｘは非円形出力ギヤ３７の大径部３７ｘと噛合され、偏心円形伝達ギヤ３２の大径部３２ｙは非円形出力ギヤ３７の小径部３７ｙと噛合される。非円形出力ギヤ３７は、一対の大径部３７ｘとその間の小径部３７ｙとを含む略１８０°範囲の噛合部３７ａが使用される。つまり、非円形出力ギヤ３７の回転は、偏心円形伝達ギヤ３２の回転が「１」に対して「１／２」となる。

図１０に示す態様では、偏心円形伝達ギヤ３２と略正方形状の非円形出力ギヤ３８とが組み合わされる。略正方形状の非円形出力ギヤ３８は、外周部に噛合部３８ａを有し、半径大の４つの角部３８ｘと一対の角部３８ｘ間で半径小の中間部３８ｙとを有する。偏心円形伝達ギヤ３２の小径部３２ｘは非円形出力ギヤ３８の角部３８ｘと噛合され、偏心円形伝達ギヤ３２の大径部３２ｙは非円形出力ギヤ３８の中間部３８ｙと噛合される。非円形出力ギヤ３８は、一対の角部３８ｘとその間の中間部３８ｙとを含む略９０°範囲の噛合部３８ａが使用される。つまり、非円形出力ギヤ３８の回転は、偏心円形伝達ギヤ３２の回転が「１」に対して「１／４」となる。

したがって、図９及び図１０に示す態様においても、偏心円形伝達ギヤ３２側から非円形出力ギヤ３７，３８側への回転は常に減速されて伝達される。また、上記各実施形態と同様、偏心円形伝達ギヤ３２と非円形出力ギヤ３７，３８との互いの噛み合い部分の半径が変化することから、ワイパ１３の動作速度を変更させる速度変更部として機能する。

・ワイパモータ１１，１１ａ〜１１ｇのモータ本体２１は、固定子側に永久磁石２４、回転子側に電機子２５を備える例えばブラシ付きモータで構成されていたが、固定子側に電機子、回転子側に永久磁石を備える例えばブラシレスモータにて構成されたものであってもよい。

・ワイパモータ１１，１１ａ〜１１ｇの出力軸３０とワイパ１３とをリンク機構１２を介して駆動連結したが、リンク機構１２を省略し、出力軸３０にワイパ１３を直接組み付けて駆動連結した車両用ワイパ装置に適用してもよい。

１０車両用ワイパ装置、１１，１１ａ〜１１ｇワイパモータ、１３ワイパ、２１モータ本体、２２減速部、２６回転軸、２９，２９ａ〜２９ｃ減速機構、３０出力軸、３２偏心円形伝達ギヤ（第１ギヤ）、３３非円形出力ギヤ（第２ギヤ）、３５楕円形伝達ギヤ（第１ギヤ）、３６〜３８非円形出力ギヤ（第２ギヤ）、３２ａ，３３ａ，３５ａ，３６ａ〜３８ａ噛合部、Ｐ１下反転位置、Ｐ２上反転位置、ｒ１１最小半径（半径）、ｒ１２最大半径（半径）、ｒ２１最大半径（半径）、ｒ２２最小半径（半径）

Claims

回転軸（２６）を回転駆動するモータ本体（２１）と、前記回転軸の回転を減速して出力軸（３０）に伝達する減速機構（２９，２９ａ〜２９ｃ）を含む減速部（２２）とを備え、
前記出力軸に駆動に基づいてワイパ（１３）を下反転位置（Ｐ１）から上反転位置（Ｐ２）まで往復揺動させるワイパモータ（１１，１１ａ〜１１ｇ）であって、
前記減速機構は、前記出力軸に対して前記回転軸の回転を減速して伝達する減速機能と、前記ワイパの揺動動作速度を揺動位置に応じて変更する速度変更機能とを有するものであり、
前記減速機構を構成する減速ギヤ対において、前段側を第１ギヤ（３２，３５）、後段側を第２ギヤ（３３，３６〜３８）とすると、前記第１及び第２ギヤの噛み合う角度範囲内でそれぞれ半径（ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２２）が変化する噛合部（３２ａ，３３ａ，３５ａ，３６ａ〜３８ａ）を有し、各噛合部の半径変化にて前記速度変更機能を持たせるとともに、
前記第１ギヤの噛合部より前記第２ギヤの噛合部の方の噛み合いの角度範囲を小さく設定し、前記第１ギヤよりも前記第２ギヤの回転比を小さくすることにて前記減速機能を持たせるように構成された、ワイパモータ。
前記減速ギヤ対は、前記第２ギヤが前記出力軸と駆動連結される最終段のギヤ対に設定された、請求項１に記載のワイパモータ。
前記減速ギヤ対を構成する前記第１ギヤは、偏心円形状のギヤ（３２）又は楕円形状のギヤ（３５）にて構成された、請求項１又は請求項２に記載のワイパモータ。
前記減速ギヤ対を構成する前記第２ギヤは、略多角形状のギヤ（３３，３８）又は略扇形状のギヤ（３６）若しくは楕円形状のギヤ（３７）にて構成された、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワイパモータ。
前記減速ギヤ対を構成する前記第１及び第２ギヤは、各回転中心（３４，３０）が前記モータ本体の回転軸の軸線を挟んで互いに反対側となるように配置された、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイパモータ。
前記減速ギヤ対を構成する前記第１及び第２ギヤは、各回転中心（３４，３０）が前記モータ本体の回転軸の軸線の一方側に集められて配置された、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイパモータ。
回転軸（２６）を回転駆動するモータ本体（２１）と、前記回転軸の回転を減速して出力軸（３０）に伝達する減速機構（２９，２９ａ〜２９ｃ）を含む減速部（２２）とを備えるワイパモータ（１１，１１ａ〜１１ｇ）と、前記出力軸と駆動連結されるワイパ（１３）とを有し、
前記出力軸に駆動に基づいて前記ワイパを下反転位置（Ｐ１）から上反転位置（Ｐ２）まで往復揺動させる車両用ワイパ装置（１０）であって、
前記ワイパモータの減速機構は、前記出力軸に対して前記回転軸の回転を減速して伝達する減速機能と、前記ワイパの揺動動作速度を揺動位置に応じて変更する速度変更機能とを有するものであり、
前記減速機構を構成する減速ギヤ対において、前段側を第１ギヤ（３２，３５）、後段側を第２ギヤ（３３，３６〜３８）とすると、前記第１及び第２ギヤの噛み合う角度範囲内でそれぞれ半径（ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２２）が変化する噛合部（３２ａ，３３ａ，３５ａ，３６ａ〜３８ａ）を有し、各噛合部の半径変化にて前記速度変更機能を持たせるとともに、
前記第１ギヤの噛合部より前記第２ギヤの噛合部の方の噛み合いの角度範囲を小さく設定し、前記第１ギヤよりも前記第２ギヤの回転比を小さくすることにて前記減速機能を持たせるように構成された、車両用ワイパ装置。