JP4843542B2 - ワイパモータ - Google Patents

Description

本発明は、ワイパモータに関し、例えば、自動車のリアワイパ装置に利用して有効な技術に関する。

自動車のリアワイパ装置に使用されるワイパモータとしては、電動モータを有するモータ部と、モータ部に連結されたギヤケースに収容されて電動モータの回転軸の回転を減速し揺動運動に変換してワイパシャフトに伝達する減速装置を有するギヤ部と、ギヤケースの開口を被覆するブラケットとを備えたものがある。
このようなワイパモータにおいては、ギヤケースはアルミダイキャストによって一体成形され、ブラケットは鉄板が使用されてプレス加工されており、ワイパシャフトはギヤケースによって回転自在に支持されている。例えば、特許文献１参照。
特開２０００−３４１９０６号公報

このようなリアワイパ装置においては、ワイパシャフトがアルミダイキャスト製のギヤケースによって回転自在に支持されているために、次のような問題点がある。
（１）アルミダイキャスト製のギヤケースのワイパシャフト支持部を切削加工する必要があるために、加工工数が多くなる。
（２）鉄製のブラケットによってギヤケースの開口の全面を覆うために、鉄の使用量が多くなり、重量が大きくなる。
（３）車室内側にコネクタの差し込み口を配置する必要上、鉄製のブラケットにコネクタの差し込み口を形成しているために、形状が複雑になってしまう。

本発明の目的は、加工工数や重量を低減することができるとともに、組付作業性の低下を防止することができるワイパモータを提供することにある。

前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）電動モータを有するモータ部と、
前記モータ部に連結された有底状のギヤケースに収容されて前記電動モータの回転軸の回転を出力軸に伝達する動力伝達部と、
前記ギヤケースの開口を覆い、前記出力軸を回転自在に支持する樹脂製の出力軸保持部材と、
前記出力軸保持部材に隣接し前記ギヤケースの開口を覆うブラケットと、
を備えたワイパモータ。
（２）前記ギヤケースの底壁にはコネクタが配置されていることを特徴とする前記（１）に記載のワイパモータ。

前記（１）によれば、樹脂製の出力軸保持部材によって出力軸を回転自在に保持するので、ギヤケースの切削加工を省略することができるとともに、ブラケットの重量を出力保持部材の分だけ低減することができる。
前記（２）によれば、コネクタがギヤケースの底壁に配置されているので、形状や構造および配線の引き回しレイアウトを簡単化することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。

本実施の形態において、本発明に係るワイパモータは、リアワイパ装置に使用されるワイパモータとして構成されている。
図１〜図５に示されているように、ワイパモータ１は電動モータ１１を有するモータ部１０と、動力伝達部としてのウオーム歯車減速装置２２を有するギヤ部２０とを備えており、モータ部１０とギヤ部２０とが隣り合わせに配されてボルトによって締結されている。

図５に示されているように、電動モータ１１の回転軸（アーマチュアシャフト）はギヤ部２０の底部を有するギヤケース２１内に挿入されて回転自在に軸架されており、回転軸１２の中間部にはウオーム１３が形成されている。
ウオーム１３にはウオーム歯車減速装置２２のウオームホイール２３が噛合されており、ウオームホイール２３は略回転軸１２と同一平面内に配されている。
ウオームホイール２３の中心線上にはウオーム歯車減速装置２２の出力軸であるホイール軸２４が固定されており、ホイール軸２４は回転軸１２と直交する平面内に配されてギヤケース２１に回転自在に支承されている。
ウオーム１３およびウオームホイール２３は回転軸１２の回転をホイール軸２４に充分に減速して伝達するように設定されている。

図４および図５に示されているように、本実施の形態に係るワイパモータ１においては、ウオーム歯車減速装置２２によって減速された回転を揺動運動（３６０度以下の往復回転運動）に変換する動力伝達部としてのクランク装置２５が連結されており、ギヤケース２１に収容されている。
すなわち、ウオームホイール２３のホイール軸２４にはクランク２６の一端部が直角に固定されており、クランク２６の自由端部にはコネクティングロッド２７の一端部が回転自在に連結されている。コネクティングロッド２７の他端部にはセクタギヤ２８が形成されており、セクタギヤ２８には出力ギヤ２９が噛合されている。出力ギヤ２９は出力軸としてのワイパシャフト３１に直角に固定されており、ワイパシャフト３１はウオームホイール２３の外方においてギヤケース２１に回転自在に支承されている。
ワイパシャフト３１とセクタギヤ２８の回動軸との間には、揺動プレート３０が軸架されており、揺動プレート３０はワイパシャフト３１とセクタギヤ２８の回動軸にそれぞれ回動自在に支承されている。
そして、クランク２６がホイール軸２４の周りを１８０度公転すると、セクタギヤ２８が所定の角度だけ往行し、クランク２６が残りの１８０度を公転すると、セクタギヤ２８が反転して所定の角度復行するので、最終段の出力軸としてのワイパシャフト３１は所定の角度だけ揺動運動することになる。

ギヤケース２１はアルミニウムが使用されたアルミダイキャスト法により、図４および図５に示されているように、一端が開口した収納容器形状に一体成形されている。
図３に示されているように、ギヤケース２１の底壁（外壁面上）における回転軸１２に対応する部位には、コネクタ差し込み口３２が横向きの略Ｔ字形状に開設されており、コネクタ差し込み口３２には、図６に示されたコネクタ３３が差し込まれて固定されている。
コネクタ３３には３本のコンタクトプレート３４を保持したホルダ部３５とカプラ部３６が装着され、電気的に接続されている。
３本のコンタクトプレート３４は、コネクタ差し込み口からギヤケース２１内に挿入されており、ウオームホイール２３に敷設されたリレープレート（図示せず）に摺接されている。
カプラ部３６はギヤケース２１の外部に露出されており、ワイパ装置の組電線（図示せず）を接続されるようになっている。

図１、図２および図４に示されているように、ギヤケース２１の開口面におけるワイパシャフト３１を取り囲む部分（エリア）には、出力軸保持部材としてのワイパシャフト保持部材（以下、保持部材という。）４０がギヤケース２１の底面に対して反対を向くように配置されている。
ワイパシャフト３１および保持部材４０をギヤケース２１の底面に対して反対を向くように配置することで、カプラ部３６をギヤケース２１の外壁面上、つまり、車室内側に配置させることができる。
これにより、従来のように、カプラ部３６をワイパシャフト３１と反対側に向け、さらに、カプラ接続のための開口をブラケットに設ける必要がなくなるだけでなく、車体に取り付けた後に、カプラ部３６に車両からの配線を接続する際に、ギヤケース２１の外壁面上で受けることができるため、組電線への負荷を抑えることができる。
保持部材４０は耐摩耗性および自己潤滑性を有する樹脂が使用されて一体成形されており、被覆部４１と保持筒部４２とを備えている。
被覆部４１は略五角形（図２および図５参照）の平板形状に形成されており、ワイパシャフト３１や出力ギヤ２９、セクタギヤ２８およびコネクティングロッド２７を被覆するように形成されている。
保持筒部４２は比較的に厚肉の略円筒形状（図１、図２および図４参照）に形成されており、被覆部４１のワイパシャフト３１に対向する部位に配置されて、外方向（ギヤケース２１の底面と反対方向）に直角に突設されている。保持筒部４２の中空部によって軸受孔４３が形成されている。
図２に示されているように、保持部材４０はギヤケース２１に２本のボルト４４によって締結されている。

ワイパシャフト３１は保持部材４０の軸受孔４３を貫通して外部に突き出されており、中間部が軸受孔４３によって周方向に摺動自在に支持されている。
ワイパシャフト３１の突出端部はワイパアームの基端部を固定的に支持するように構成されており、ワイパアームの自由端部にはリアウインドシールドガラスを払拭するためのワイパブレードが取り付けられるようになっている。

図１、図２、図３および図４に示されているように、ギヤケース２１の開口面における保持部材４０を除いた部分（エリア）には、ブラケット５０が保持部材４０と隣接して配置されている。
図２に示されているように、ブラケット５０はギヤケース２１に２本のボルト４５によって締結されている。
ブラケット５０は鉄板が使用されたプレス加工により、図２に示されているように、平面視が大略横向きのｙ字形の平板形状に形成されている。
ブラケット５０の中央部には被覆部５４が形成されており、被覆部５４は回転軸１２およびウオームホイール２３を被覆している。
ブラケット５０の縁辺部にはリブ５５がギヤケース２１と反対側に突出するように屈曲形成されている。リブ５５はブラケット５０のプレス加工に際して同時成形することができる。
ブラケット５０のｙ字形の３箇所の端部には、第一取付部５１と第二取付部５２と第三取付部５３とがそれぞれ形成されている。
第一取付部５１と第二取付部５２と第三取付部５３は切欠部５６を備えており、切欠部５６にはゴムまたは樹脂の弾性力を有する成形材料が使用されて、略円筒形状に成形されたマウントラバー５７が嵌着されている。
図示しないが、マウントラバー５７の挿通孔５８内には金属板を丸めた円筒形状のカラーが挿入されている。カラーの挿通孔にはボルトがワッシャを介して挿通されるようになっている。

以上のように構成されたワイパモータ１は、ワイパモータ製造メーカーから自動車製造メーカーに供給される。
そして、自動車製造メーカーにおいて、ワイパモータ１がテールゲートのパネルにおけるリアウインドシールドガラス６１（図１参照）近傍に配置されるとともに、ブラケット５０の３箇所の取付部５１、５２、５３に挿通されたボルトがパネルに予め固定されたナットにねじ込まれる。
こうすることにより、リアワイパ装置をリアウインドシールドガラス６１へ良好なレイアウト性能をもって設置することができる。

ちなみに、ブラケット５０の３箇所の取付部５１、５２、５３がマウントラバー５７を介設されてボルトおよびナットによって締結されたワイパモータ１においては、電動モータ１１の作動により発生する振動がパネル側に伝達してしまう現象を３箇所のマウントラバー５７が防止するので、騒音発生を抑制することができる。

前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。

（１）樹脂製の保持部材によってワイパシャフトを回転自在に保持することにより、ギヤケースの切削加工を省略することができるので、ワイパモータの製造コストを低減することができる。

（２）樹脂製の保持部材によってワイパシャフトを回転自在に保持することにより、鉄製のブラケットの一部を樹脂製の保持部材によって置き換えることになるので、鉄製のブラケットの重量を低減することができる。

（３）鉄製のブラケットの一部を樹脂製の保持部材によって置き換えることにより、鉄製のブラケットの取付部を残すことができるため、自動車への取り付けレイアウトを変更せずに済む。

（４）前記ギヤケースの底壁にコネクタを配置することにより、コネクタを車室内側に配置することができるので、ギヤケースやコネクタの形状や構造および配線の引き回しレイアウトを簡単化することができる。

（５）ギヤケースをアルミダイキャストによって一体成形することにより、機械的強度や加工性および放熱性能等を維持することができる。

なお、本発明は前記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に変更が可能であることはいうまでもない。

電動モータの回転を減速する減速装置は、ウオーム歯車減速装置を使用するに限らず、遊星歯車減速装置等を使用してもよい。

減速装置に連結して減速された回転を揺動運動に変換する運動変換装置は、クランク装置を使用するに限らないし、省略してもよい。

前記実施の形態においては、リアワイパ装置用のワイパモータについて説明したが、本発明はこれに限らず、フロントワイパ装置等に使用されるワイパモータ全般に適用することができる。

本発明の一実施の形態であるワイパモータを示す側面図である。 その正面図である。 その背面図である。 ワイパシャフトを通る断面図である。 ブラケットを外した状態を示す正面図である。 コネクタを示しており、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はカプラ部の側面図、（ｄ）はカプラ部の正面図である。

符号の説明

１…ワイパモータ、
１０…モータ部、１１…電動モータ、１２…回転軸（アーマチュアシャフト）、１３…ウオーム、
２０…ギヤ部、２１…ギヤケース、２２…ウオーム歯車減速装置、２３…ウオームホイール、２４…ホイール軸、２５…クランク装置、２６…クランク、２７…コネクティングロッド、２８…セクタギヤ、２９…出力ギヤ、３０…揺動プレート、３１…ワイパシャフト、
３２…コネクタ差し込み口、３３…コネクタ、３４…コンタクトプレート、３５…ホルダ部、３６…カプラ部、
４０…ワイパシャフト保持部材（出力軸保持部材）、４１…被覆部、４２…保持筒部、４３…軸受孔、４４、４５…ボルト、
５０…ブラケット、５１…第一取付部、５２…第二取付部、５３…第三取付部、５４…被覆部、５５…リブ、５６…切欠部、５７…マウントラバー、５８…挿通孔、
６１…リアウインドシールドガラス。

Claims (4)

1. 電動モータを有するモータ部と、
   前記モータ部に連結された有底状のギヤケースに収容されて前記電動モータの回転軸の回転を出力軸に伝達する動力伝達部と、
   前記ギヤケースの開口を覆い、前記出力軸を回転自在に支持する樹脂製の出力軸保持部材と、
   前記出力軸保持部材に隣接し前記ギヤケースの開口を覆うブラケットと、
   を備えたワイパモータ。
2. 前記ギヤケースの底壁にはコネクタが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のワイパモータ。
3. 前記ギヤケースはアルミダイキャスト製であることを特徴とする請求項１または２に記載のワイパモータ。
4. 前記ブラケットは鉄製であることを特徴とする請求項１、２または３に記載のワイパモータ。

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