JP5048255B2 - ワイパモータ - Google Patents

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本発明は、被払拭面を払拭するワイパを往復駆動するワイパモータに関する。
ワイパを駆動するワイパモータとしては、モータの回転運動を往復揺動運動に変換し、ワイパが連結される出力軸へ伝達する揺動機構を備えたワイパモータが知られている。
この種のワイパモータとして、特許文献1には、出力軸に設けられたピニオンギヤ(伝達部材)に、往復揺動運動するセクタロッド(連結ロッド)が噛合して、大きな角度で出力軸を揺動させる広角タイプのワイパモータが開示されている。
特許文献1のワイパモータでは、モータの駆動力によって回転するホイールギヤの一側面側に、セクタロッドの一端部が重合状態でクランクピンによって連結され、セクタロッドの他端部に設けられた噛合部は、出力軸に設けられたピニオンギヤと噛合している。
ここで、特許文献1のワイパモータでは、セクタロッド及びピニオンギヤは、出力軸の軸方向において同一位置に配置され、出力軸の軸方向の同一位置において、セクタロッドの噛合部とピニオンギヤとは、噛合している。
一方、特許文献2には、出力軸に固定された回動レバー(伝達部材)と、モータの駆動力によって回転するホイールギヤと、を連結ロッドで連結させて、小さな角度で出力軸を揺動させる狭角タイプのワイパモータが開示されている。
特許文献2のワイパモータでは、ホイールギヤの一側面側に連結ロッドの一端部が重合状態でクランクピンによって連結され、連結ロッドの他端部は、出力軸に固定された回動レバーに、出力軸の突出方向と反対方向に重合状態でピンによって連結されている。このため、特許文献2のワイパモータでは、連結ロッド及び回動レバーは、出力軸の軸方向において、ずれた位置に配置され、出力軸の軸方向のずれた位置において、連結ロッドは、回動レバーに連結されている。
特許第3519307号公報 特許第3180018号公報
上記のように、狭角タイプのワイパモータ及び広角タイプのワイパモータでは、ホイールギヤに一端部が連結された連結ロッド(広角タイプでは、セクタロッド)の他端部の連結位置(広角タイプでは、噛合位置)が出力軸の軸方向において異なるため、出力軸の長さやホイールギヤの軸方向位置、ホイールギヤを回転可能に支持するハウジングの形状などを変える必要がある。このため、多くの構成部品を各タイプ毎に設計する必要があり、部品種類が増加し、コストアップとなるほか、部品管理が煩雑となるなどの問題があった。
本発明は、上記事実を考慮し、タイプの異なるワイパモータにおいて、構成部品の共用化を図ることを目的とする。
本発明の請求項1に係るワイパモータは、ワイパが直接的又は間接的に連結される出力軸を回転可能に支持するハウジングに、回転部材の回転運動を前記出力軸の往復揺動運動に変換する揺動機構を収容したワイパモータであって、前記揺動機構は、一端部が前記回転部材にその回転軸と異なる位置に第1連結軸によって連結されると共に前記回転部材の回転力を往復揺動力に変換する連結ロッドと、前記連結ロッドの他端部に連結されると共に前記連結ロッドによって変換された往復揺動力を前記出力軸に伝達する伝達部材と、前記第1連結軸に設けられ前記ハウジングの開口を閉塞するカバープレートに摺接する樹脂製の摺動部材と、を備え、前記第1連結軸は、前記連結ロッドの一端部において前記カバープレート側に貫通して突出しており、前記摺動部材は、前記第1連結軸の前記カバープレート側への突出部位に嵌合されており、前記連結ロッドの一端部を他端部に対し前記出力軸の軸方向において前記カバープレートから離れる前記回転部材側へ変位させ、かつ、当該一端部を他端部に対し前記摺動部材が前記カバープレートに摺接可能に変位させる屈曲部が、前記連結ロッドに形成され、前記伝達部材は、一端部が前記出力軸に対して一体回転可能に連結されると共に他端部が前記連結ロッドの他端部に対して前記軸方向にずれた位置で連結される回動レバーを備え、前記回動レバーに替えて、外周部にギヤ歯が形成された歯車部材が、前記出力軸と一体回転可能に当該出力軸に支持可能とされ、前記連結ロッドに替えて、一端部に対し他端部が前記軸方向に変位しない他の連結ロッドの当該一端部が、前記回転部材に前記第1連結軸によって連結可能とされ、且つ、当該他の連結ロッドの他端部に形成された噛合部が、前記歯車部材のギヤ歯に噛合可能とされている。
この構成によれば、一端部が回転部材に連結された連結ロッドが、回転部材の回転力を往復揺動力に変換する。連結ロッドの他端部に噛合又は連結される伝達部材が、連結ロッドによって変換された往復揺動力を出力軸に伝達する。
ここで、本発明の請求項1の構成では、連結ロッドに形成された屈曲部が、連結ロッドの一端部に対し、他端部を出力軸の軸方向に変位させる。
このため、例えば、背景技術において説明した広角タイプのワイパモータ及び狭角タイプのワイパモータにように、連結ロッドが伝達部材に噛合又は連結する位置が、出力軸の軸方向において異なるタイプのワイパモータであっても、出力軸の長さ、回転部材の軸方向位置、回転部材を回転可能に支持するハウジングの形状などを変更することなく、同じ部品を使用することができる。これにより、構成部品の共用化が図れ、部品管理が容易となる。
本発明の請求項2に係るワイパモータは、ワイパが直接的又は間接的に連結される出力軸を回転可能に支持するハウジングに、回転部材の回転運動を前記出力軸の往復揺動運動に変換する揺動機構を収容したワイパモータであって、前記揺動機構は、一端部が前記回転部材にその回転軸と異なる位置に第1連結軸によって連結されると共に前記回転部材の回転力を往復揺動力に変換する連結ロッドと、前記連結ロッドの他端部に連結されると共に前記連結ロッドによって変換された往復揺動力を前記出力軸に伝達する伝達部材と、前記第1連結軸に設けられ前記ハウジングの開口を閉塞するカバープレートに摺接する樹脂製の摺動部材と、を備え、前記第1連結軸は、前記連結ロッドの一端部において前記カバープレート側に貫通して突出しており、前記摺動部材は、前記第1連結軸の前記カバープレート側への突出部位に嵌合されており、前記連結ロッドの一端部を他端部に対し前記出力軸の軸方向において前記カバープレートから離れる前記回転部材側へ変位させ、かつ、当該一端部を他端部に対し前記摺動部材が前記カバープレートに摺接可能に変位させる屈曲部が、前記連結ロッドに形成され、前記伝達部材は、前記出力軸に対して一体回転可能に支持されると共に外周部にギヤ歯が形成された歯車部材と、一端部が前記歯車部材の前記ギヤ歯に係合しかつ一体的に固定され、他端部が前記連結ロッドの他端部と前記ギヤ歯から前記軸方向にずれた位置で連結される回動レバーと、を備え、前記連結ロッドに替えて、一端部に対し他端部が前記軸方向に変位しない他の連結ロッドの当該一端部が、前記回転部材に前記第1連結軸によって連結可能とされ、且つ、当該他の連結ロッドの他端部に形成された噛合部が、前記回動レバーが取り外された状態の前記歯車部材の前記ギヤ歯に対して噛合可能とされている。
本発明の請求項3に係るワイパモータは、請求項1の構成において、前記回動レバーは、一端部が前記出力軸に対して回転不能に支持されて前記出力軸と一体に回動すると共に他端部が前記連結ロッドの他端部と第2連結軸によって連結されることを特徴とする。
この構成によれば、連結ロッドの一端部が第1連結軸によって回転部材に連結された位置と、連結ロッドの他端部が第2連結軸によって回動レバーに連結された位置とが、出力軸の軸方向に変位している場合であっても、連結ロッドに屈曲部を形成することにより、連結ロッドと回転部材との連結及び連結ロッドと回動レバーとの連結を可能とする。
これにより、出力軸の長さ、回転部材の軸方向位置、回転部材を回転可能に支持するハウジングの形状などを変更することなく、同じ部品を使用することができ、構成部品の共用化が図れる。
本発明の請求項4に係るワイパモータは、請求項2の構成において、前記歯車部材は、前記出力軸に回転自在に支持され、前記伝達部材は、前記出力軸に支持されて前記出力軸と一体に回動し、前記歯車部材に対して前記出力軸の軸方向に噛合い係合して前記歯車部材と一体的に回動すると共に前記出力軸の軸線周りに所定値以上の負荷トルクが作用した際に、前記歯車部材に対する噛合い係合を解除して空転するクラッチディスクを備える
この構成によれば、連結ロッドの一端部が第1連結軸によって回転部材に連結された位置と、連結ロッドの他端部が第2連結軸によって回動レバーに連結された位置とが、出力軸の軸方向に変位している場合であっても、連結ロッドに屈曲部を形成することにより、連結ロッドと回転部材との連結及び連結ロッドと回動レバーとの連結を可能とする。
これにより、出力軸の長さ、回転部材の軸方向位置、回転部材を回転可能に支持するハウジングの形状などを変更することなく、同じ部品を使用することができ、構成部品の共用化が図れる。
また、出力軸の動作が妨げられるなど出力軸の軸線周りに所定値以上の負荷トルクが作用すると、出力軸と一体に回動するクラッチディスクが歯車部材に対して空転する。このため、歯車部材以降の各構成部品(回動レバー、連結ロッド、回転部材など)に、余計な負荷がかからず、低強度の部材を用いても十分な強度を確保でき安価な構成とすることができる。
本発明の請求項5に係るワイパモータは、請求項3又は請求項4の構成において、さらに、前記連結ロッドの他端部に設けられ、前記カバープレートに摺接する樹脂製の摺動部材を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、回転部材、連結ロッド及び回動レバーは、平面的な関節動作をするが、その際に、出力軸などを介して、関節部位となる連結部分に軸方向の力が作用した場合でも、樹脂製の摺動部材をカバープレートに摺接させることにより異音の発生や摺動抵抗が低減する。
本発明の請求項6に係るワイパモータは、請求項1〜5のいずれか1項の構成において、前記回転部材に形成され、前記第1連結軸が挿入される連結孔と、前記連結孔の底面に形成され、前記連結孔内と前記回転部材の外部とを連通させる通気孔と、を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、連結ロッドと回転部材を連結させる第1連結軸が、回転部材に形成された連結孔に挿入される。
ここで、本発明に係る請求項6の構成では、連結孔の底面には、連結孔内と回転部材の外部とを連通させる通気孔が形成されている。このため、連結孔に第1連結軸が挿入された際に、連結孔内にある空気は、通気孔を通って排出されるので、連結孔内の空気によって第1連結軸が押し戻されるということがない。このため、第1連結軸が連結孔から抜けにくく、取り付け作業の作業性がよい。
本発明の請求項7に係るワイパモータは、請求項5の構成において、前記連結ロッドの他端部に設けられる摺動部材は、前記カバープレートに摺接する底壁と、前記底壁の外周部から立設すると共に、前記連結ロッドの他端部の底面に形成された嵌合溝に嵌合する側壁とを備え、前記底壁には、前記底壁の内側と前記底壁の外側とを連通させる通気孔が形成されたことを特徴とする。
この構成によれば、連結ロッドの他端部に設けられる摺動部材は、その底壁が、カバープレートに摺接し、底壁の外周部から立設する側壁が、連結ロッドの他端部の底面に形成された嵌合溝に嵌合する。
ここで、本発明に係る請求項7の構成では、底壁に、底壁の内側と底壁の外側とを連通させる通気孔が形成されている。このため、嵌合溝に摺動部材を嵌合させた際に、底壁の内側にある空気は、通気孔を通って排出されるので、底壁の内側の空気によって摺動部材が押し戻されるということがない。このため、摺動部材が嵌合溝から外れにくく、第1連結軸の取り付け作業の作業性がよい。
本発明の請求項8に係るワイパモータは、請求項1〜7のいずれか1項に記載の構成において、前記第1連結軸に設けられる摺動部材は、前記カバープレートに摺接する底壁と、前記底壁の外周部から立設すると共に前記第1連結軸に嵌合する側壁とを備え、前記底壁には、前記底壁の内側と前記底壁の外側とを連通させる通気孔が形成されたことを特徴とする。
この構成によれば、第1連結軸に設けられる摺動部材は、その底壁が、カバープレートに摺接し、底壁の外周部から立設する側壁が、第1連結軸に嵌合する。
ここで、本発明に係る請求項8の構成では、底壁に、底壁の内側と底壁の外側とを連通させる通気孔が形成されている。このため、第1連結軸に摺動部材を嵌合させた際に、底壁の内側にある空気は、通気孔を通って排出されるので、底壁の内側の空気によって摺動部材が押し戻されるということがない。このため、摺動部材が第1連結軸から外れにくく、摺動部材の取り付け作業の作業性がよい。
以下に、本発明のワイパモータに係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
〔第1実施形態〕
図1には、本実施形態に係るワイパモータ12の全体構成が斜視図にて示されており、図2には、このワイパモータ12の構成が分解斜視図にて示されている。また、図3には、このワイパモータ12の構成が背面図にて示されている。さらに、図4乃至図8には、ワイパモータ12の構成が断面図にて示されている。
ワイパモータ12は、モータ本体20、揺動機構22を備えている。モータ本体20は、軸線方向一端部が絞り加工された有底の筒状に形成されたヨークハウジング21を有している。ヨークハウジング21は、モータ本体20の回転軸25(図3参照)の直交方向断面が、ワイパモータ12の出力軸18の軸線方向(図3では紙面に垂直な方向)を短手方向とする偏平形状に形成されており、開口側がワイパモータ12の装置本体を構成するハウジング26に一体的に取り付けられている(なお、図3ではハウジング26の裏側を閉塞するカバープレート27の図示を省略してある)。モータ本体20の回転軸25には、ハウジング26内に設けられたウォームギヤ30が、例えばカップリングなどを介して連結されている。
ウォームギヤ30は、その一端部が軸受32を介してハウジング26に回転自在に支持されると共に、他端部は軸受34を介してハウジング26に回転自在に支持されている。このウォームギヤ30は、回転部材としてのウォームホイール36に噛み合っている。
ウォームホイール36は、ウォームギヤ30の軸線Aに対し一側側に配置され、ウォームギヤ30に噛合した状態でハウジング26内に収容されており、ウォームギヤ30の回転によって、ウォームギヤ30(回転軸25)の軸線Aと垂直な回転軸38回りに減速回転する。
揺動機構22は、伝達部材を構成するクラッチ装置24及び回動レバー88と、ウォームホイール36に連結される連結ロッド40とを備えている。連結ロッド40に固定されるクランクピン42が、ウォームホイール36の回転軸38(回転中心)と異なる位置(径方向に変位した位置)に形成された有底の(上方に貫通していない)連結孔37に挿入されている。この連結孔37及びクランクピン42は、連結ロッド40の動作にガタツキが生じないように、精度よく形成され、クランクピン42が隙間なく連結孔37に嵌合しており、クランクピン42の外周面と連結孔37の内周面とは、摺動可能にされている。これにより、連結ロッド40の一端部がウォームホイール36に回転自在に連結されている。なお、図2に示す如く、クランクピン42の軸線方向一端部(図2では下側の端部)には、キャップ状に形成された樹脂製の摺動部材43が設けられている。この摺動部材43は、カバープレート27に摺動可能に当接している。また、連結ロッド40の他端部は、後述する回動レバー88の一端部に回転自在に連結されている。
一方、図9及び図10に示す如く、出力軸18は、先端側(図9及び図10では上側)が断面円形に形成されて円柱部46とされ、基端側(図9及び図10では下側)が断面略矩形(周方向において互いに180度反対側に形成された一対の平面と、これらの平面に連続する一対の円周面とを備えた所謂「断面ダブルDカット形状」)に形成されて相対回転規制部48とされている。
出力軸18の円柱部46は、図5及び図7に示す如く、ハウジング26に固定された軸受50によって回転自在に支持されている。一方、相対回転規制部48の先端側(円柱部46側)には、図9及び図10に示す如く、前記円周面とされた部分に軸線B方向に沿った複数の突条が形成されて回止部52が設けられており、基端部突端には抜止部54が設けられている。
相対回転規制部48の回止部52には、クラッチ装置24を構成する略円盤状の係合ベース56が出力軸18と同軸的に固着されている。係合ベース56の中央部分には、出力軸18の相対回転規制部48に対応する断面略矩形(断面ダブルDカット形状)の支持孔58が形成されており、支持孔58が回止部52に固着されることで常に出力軸18と一体回転する(出力軸18に対して軸線B方向に移動不能とされる)。また、係合ベース56の周縁には、径方向(出力軸18の径方向)に突出するストッパ部60が設けられている。このストッパ部60は、ハウジング26に形成された後述するストッパ突起98に対応している。
なお、上述の如く出力軸18と係合ベース56とを別体に形成して固着する構成に限らず、例えば、冷間鍛造等により出力軸18と係合ベース56とを一体に形成する構成(出力軸にツバ状の大径部を一体に形成する構成)としてもよい。
一方、相対回転規制部48の抜止部54には、クラッチ装置24を構成する歯車部材としての入力ディスク62が出力軸18と同軸的に取り付けられている。入力ディスク62は、中央部分に断面円形の軸孔64が形成された円筒状に形成されており、軸孔64に出力軸18の抜止部54が挿通すると共に抜止部54の突端に取り付けられた抜止めクリップ66によって抜け止めされることで、出力軸18に対して軸線B方向一側(係合ベース56と反対側)へ抜止め状態でかつ回転自在に支持されている。この入力ディスク62は、本実施の形態では、粉末合金を成型金型に入れ、圧縮成形し、加熱焼結する所謂「粉末冶金法」により製造された焼結金属であり、該焼結金属内に潤滑油が含油されている。
入力ディスク62の軸線B方向一端部側(係合ベース56とは反対側)の外周には、ギヤ歯68が形成されている。また、図10に示す如く、入力ディスク62には、ギヤ歯68の軸線方向他端側(係合ベース56側)において、ギヤ歯68の端部を連結する連結壁(挟持壁)70が形成されている。
さらに、入力ディスク62は、連結壁70を介してギヤ歯68とは反対側の外周が、出力軸18と同心の円周面72とされており、この円周面72は、図5及び図7に示す如く、ハウジング26に固定された軸受74によって回転可能に保持(支持)されている。すなわち、入力ディスク62は、ギヤ歯68の軸線B方向他端側に出力軸18と同軸的な円盤状のツバ部を備えており、このツバ部の外周面(円周面72)が、軸受74に支持されている。
またさらに、入力ディスク62の軸線B方向他端側(係合ベース56の側)の端面には、その周縁部に係合ベース56側へ向けて突出する4つの係合凸部76が設けられている。これら4つの係合凸部76は、入力ディスク62に対して同心状に配置されると共に、入力ディスク62の周方向に沿って互いに等間隔にならないように(周方向に沿って隣接する間隔がそれぞれ異なるように)配置されている。
係合ベース56と入力ディスク62との間には、円盤状に形成されたクラッチディスク78が設けられている。クラッチディスク78は、出力軸18の相対回転規制部48に出力軸18と同軸的に支持されている。クラッチディスク78の中央部分には、相対回転規制部48に対応する断面略矩形(断面ダブルDカット形状)の軸孔80が形成されており、軸孔80に出力軸18(相対回転規制部48)が挿通することで、入力ディスク62に対し出力軸18の軸線B方向他側(係合ベース56の側)に位置すると共に、出力軸18に対して軸線B周りに回転不能でかつ軸線B方向に沿って移動可能に支持されている。これにより、クラッチディスク78は、常に出力軸18と一体的に回転すると共に、入力ディスク62に対して出力軸18の軸線B方向に沿って相対移動可能となっている。このクラッチディスク78は、本実施の形態では、前述した所謂「粉末冶金法」により製造された焼結金属であり、該焼結金属内に潤滑油が含油されている。
なお、本実施形態では、クラッチディスク78及び入力ディスク62の両方が、所謂「粉末冶金法」により製造された焼結金属で形成され、該焼結金属内に潤滑油が含油されているが、クラッチディスク78及び入力ディスク62の少なくとも一方が、所謂「粉末冶金法」により製造された焼結金属で形成され、該焼結金属内に潤滑油が含油されていればよい。
クラッチディスク78の裏面側(入力ディスク62の側、出力軸18の軸線B方向一側)には、その周縁部において4つの係合凹部82が凹設して(窪んで)設けられている。これらの係合凹部82は、入力ディスク62の前述した4つの係合凸部76に対応しており、クラッチディスク78に対して同心状に配置されると共に、クラッチディスク78の周方向に沿って互いに等間隔にならないように(周方向に沿って隣接する間隔がそれぞれ異なるように)配置されている。
これら4つの係合凹部82には、入力ディスク62の4つの係合凸部76がそれぞれ嵌入可能となっており、各係合凸部76と各係合凹部82とは出力軸18の周方向に係合するようになっている(すなわち、クラッチディスク78は、入力ディスク62に噛合係合可能となっている)。これにより、通常の使用状態(回転状態)では、入力ディスク62が回転した場合にこの入力ディスク62の回転力がクラッチディスク78へ伝達されてクラッチディスク78が供に回転される構成である。
但し、前述した如く、各係合凸部76と各係合凹部82とは、それぞれ入力ディスク62及びクラッチディスク78の周方向に沿って等間隔にならないように(隣接する間隔がそれぞれ異なるように)設けられているため、クラッチディスク78(出力軸18)と入力ディスク62とは、周方向に沿った相対関係位置が所定の一位置にあるときにのみ噛合係合するようになっている。すなわち、上記所定の一位置以外の位置では、1個の係合凸部76が係合凹部82に対応しても、他の3個の係合凸部76は係合凹部82に対応しないようになっている。したがって、係合凸部76が係合凹部82から抜け出した状態では、クラッチディスク78は、少なくとも3個の係合凸部76を介して入力ディスク62と接触するようになっている(3点支持状態となる構成である)。
またここで、入力ディスク62の係合凸部76と、クラッチディスク78の係合凹部82とは、それぞれの側壁部分が出力軸18の周方向に対して傾斜した分力発生面84とされている(換言すれば、断面形状が所謂「台形」に形成されている)。これにより、入力ディスク62が回転すると、入力ディスク62からクラッチディスク78への回転伝達力によって、クラッチディスク78に出力軸18の軸線B方向に沿った(係合ベース56へ向いた)分力が発生する構成となっている。
なお、前述の如く入力ディスク62の係合凸部76と、クラッチディスク78の係合凹部82のそれぞれの側壁を共に「分力発生面84」とする構成に限らず、少なくとも何れか一方に、出力軸18の周方向に対して傾斜した分力発生面84を形成する構成としてもよい。この場合であっても、入力ディスク62からクラッチディスク78への回転伝達力によってクラッチディスク78に出力軸18の軸線B方向に沿った分力を生じせしめることができる。また、分力発生面84の傾斜度合いを一方と他方とで異ならせ、出力軸18の軸線B方向の分力の大きさを異ならせるようにしても良い。これにより、出力軸18に連結されたワイパ16が下反転位置から上反転位置に向かう所謂オープン払拭動作の場合と、その反対に向けた所謂クローズド払拭動作の場合とでクラッチ解除力(係合凸部76と係合凹部82との係合を解除するために必要な力)を別個に設定することができる。
またさらに、クラッチディスク78と係合ベース56との間には、クラッチ装置24を構成する弾性部材としてのコイルスプリング86が配置されている。コイルスプリング86は、出力軸18回りに巻き回されて出力軸18の軸線B方向に圧縮可能とされている。このコイルスプリング86は、入力ディスク62の係合凸部76と、クラッチディスク78の係合凹部82との噛合い係合状態からのクラッチディスク78の出力軸18軸線B方向他側(係合ベース56の側)へ向けた軸線方向移動に対して、所定の抗力(クラッチディスク78の軸線方向移動によって弾性変形された際の復元力)を付与するようになっている。
換言すれば、通常は、入力ディスク62の係合凸部76が、クラッチディスク78の係合凹部82に入り込むと共に、コイルスプリング86はこの嵌入状態を維持しており、入力ディスク62の係合凸部76が、クラッチディスク78の係合凹部82から抜け出そうとしてクラッチディスク78が係合ベース56の側へ向けて軸線方向移動しようとすると、これに抗する付勢力(復元力)を発揮するように構成されている。
また、前述した如く、入力ディスク62の係合凸部76が、クラッチディスク78の係合凹部82にそれぞれ入り込むことで、入力ディスク62からクラッチディスク78へ回転力が伝達されるが、入力ディスク62の係合凸部76が、クラッチディスク78の係合凹部82から抜け出した状態でも(クラッチディスク78が係合ベース56の側へ向けて移動した状態でも)、前記コイルスプリング86が発揮する付勢力(復元力)によって、入力ディスク62の係合凸部76と、クラッチディスク78の裏面との間に所定の摩擦力が生じ、これにより、入力ディスク62とクラッチディスク78とが供回りするようにコイルスプリング86の付勢力等が設定されている。
なお、通常状態(クラッチディスク78が係合ベース56の側へ向けて移動しようとしない状態)において、既にコイルスプリング86が係合ベース56とクラッチディスク78との間で押圧力が付与されるように構成してもよく、あるいは、クラッチディスク78が係合状態から係合ベース56の側へ向けて移動したときだけに(係合凸部76が、係合凹部82から抜け出そうとした場合に)、コイルスプリング86がこれに抗する付勢力(復元力)を発揮するように構成してもよい。
一方、上述した入力ディスク62には、回動レバー88が固定されている。回動レバー88は、例えば金属材料の板材をプレス加工することで、略しずく形のリング状に形成されている。なお、図7に示す如く、回動レバー88の厚さ寸法(出力軸18の軸線B方向に沿った長さ寸法)Dは、入力ディスク62のギヤ歯68の幅寸法(出力軸18の軸線B方向に沿った長さ寸法)と略同じ寸法に設定されている。
回動レバー88の一端部(しずく形の尖った側)には、回動レバー88を厚さ方向(出力軸18の軸線B方向)に貫通する断面円形の軸孔90が形成されている。この軸孔90には、図2に示す如く、支軸92が挿入され、この支軸92を介して連結ロッド40の他端部が回転自在に連結されている。なお、図2に示す如く、支軸92の軸線方向一端部(図2では下側の端部)には、ビス状に形成された樹脂製の摺動部材93が取り付けられている。この摺動部材93はカバープレート27に摺動可能に当接している。
回動レバー88の他端部側の中央部分には、回動レバー88を厚さ方向に貫通する断面略円形の収容部94が形成されている。この収容部94には、入力ディスク62のギヤ歯68(入力ディスク62の軸線B方向一端部側)が収容されている。
図11にも示す如く、収容部94の内周面には、入力ディスク62のギヤ歯68が噛合する複数(本実施の形態では4個)の略三角形状の噛合突起96が、収容部94の径方向内側へ向けて突出形成されている。これら4個の噛合突起96は、入力ディスク62(出力軸18)の周方向に沿って等間隔に形成されている。すなわち、2個の噛合突起96は入力ディスク62の回転中心(すなわち、出力軸18の軸線B)に対して点対称位置に形成され、残りの2個の噛合突起96も入力ディスク62の回転中心に対して点対称位置に形成されている。
これら4個の噛合突起96は、隣接するギヤ歯68の谷の部分にそれぞれ入り込んで、入力ディスク62のギヤ歯68のピッチ円上においてギヤ歯68に圧入されており、これにより、回動レバー88は、入力ディスク62に一体的に固定されている。
なお、回動レバー88は、入力ディスク62の連結壁70と各噛合突起96との干渉(接触)によって入力ディスク62の軸線B方向他側(クラッチディスク78側)への移動を規制されているが、回動レバー88が入力ディスク62の軸線B方向一側へも抜止め状態となるように構成した場合(回動レバー88の入力ディスク62に対する軸線B方向一側への脱落が防止される構成の場合)には、各噛合突起96を入力ディスク62のギヤ歯68に圧入する必要はない。
一方、図12及び図13に示す如く、ハウジング26には、前述した係合ベース56のストッパ部60に対応して、ストッパ突起98が形成されている。
ストッパ突起98は円弧状に形成されており、ストッパ部60の回転軌跡内に位置している。ストッパ突起98の周方向一端及び周方向他端は、それぞれ回転制限部100、回転制限部102とされている。すなわち、ストッパ突起98の回転制限部100及び回転制限部102は、それぞれストッパ部60に当接可能となっており、ストッパ部60がストッパ突起98の回転制限部100あるいは回転制限部102に当接した状態では、それ以上の係合ベース56(出力軸18)の回転が阻止される構成である。したがって、入力ディスク62の回転駆動力によって、係合ベース56(出力軸18)がクラッチディスク78と共に回転し、ストッパ部60がストッパ突起98の回転制限部100あるいは回転制限部102に当接した後には、それ以後の係合ベース56(出力軸18)の回転が強制的に阻止されるため、入力ディスク62が相対回転(空回り)する構成となっている。
ここで、本実施形態では、図2、図5及び図7に示すように、連結ロッド40には、その一端部に対して他端部を出力軸18の軸方向に沿って変位させる屈曲部40Aが形成されている。すなわち、ウォームホイール36に連結された連結ロッド40の一端部に対して、回動レバー88に連結された連結ロッド40の他端部は、カバープレート27側(図5及び図7において下側)へ出力軸18の軸方向に沿って変位している。具体的には、ウォームホイール36に連結された連結ロッド40の一端部側のロッド平面と、回動レバー88に連結された連結ロッド40の他端部側のロッド平面とが、出力軸18の軸線方向に離間して平行である。しかも、その両ロッド平面は、回動レバー88の回動動作平面(出力軸18の軸線に垂直な平面)及びウォームホイール(回転部材)36の回転動作平面(回転軸38の軸線に垂直な平面)に対して平行である。
また、図14(A)に示すように、ウォームホイール36に形成された連結孔37の底面(連結孔37の最も奥に形成された面、図14(A)において上面)には、空気抜き用の小孔(通気孔)39が形成されている。この小孔39は、ウォームホイール36の上部を貫通し、連結孔37内とウォームホイール36の外部とを連通させる。
このため、連結孔37にクランクピン42を挿入した際に、連結孔37内にある空気は、小孔39を通って排出されるので、連結孔37内の空気によってクランクピン42が押し戻されるということがない。これにより、クランクピン42が連結孔37から抜けにくく、取り付け作業の作業性がよい。また、ウォームホイール36の上部を貫通するように、連結孔37を形成することにより、連結孔37内にある空気を抜くように構成することも可能であるが、この構成では、連結孔37に粉塵が侵入し、クランクピン42及び連結孔37の内周面が磨耗する恐れがある。従って、本実施形態のように、空気抜き用の小孔39を形成することが望ましい。
図14(B)に示すように、クランクピン42に設けられる摺動部材43は、カバープレート27に摺接する底壁43Aと、底壁43Aの外周部から立設すると共にクランクピン42に嵌合する側壁43Bとを備えている。
底壁43Aには、底壁43Aの内側と底壁43Aの外側とを連通させる通気孔45が形成されている。摺動部材43のように、嵌合代の少ないキャップ状の部材をクランクピン42に取り付ける場合、摺動部材43とクランクピン42とを嵌合させる際に、摺動部材43の内部が密閉状態となり、摺動部材43内の空気により、摺動部材43が押し戻されて、クランクピン42から外れる場合がある。本実施形態では、摺動部材43をクランクピン42に取り付ける際に、通気孔45から摺動部材43内の空気が抜けるので、摺動部材43がクランクピン42から外れにくく、取り付け作業の作業性がよい。
上述の例では、回動レバー88と連結ロッド40を連結するための支軸92を、連結ロッド40と別体で設け、支軸92の下端部に摺動部材93が取り付けられていた。この構成に替えて、図15、図16に示すように、連結ロッド40の他端部の上面に一体に支軸91を形成すると共に、支軸91の下方位置であって、かつ連結ロッド40の底面に円盤状の嵌合溝95を形成し、キャップ状の摺動部材97を嵌合溝95に嵌め込む構成であってもよい。
この構成においては、摺動部材97は、カバープレート27に摺接する底壁97Aと、底壁97Aの外周部から立設すると共に嵌合溝95に嵌合する側壁97Bとを備えている。
底壁97Aには、底壁97Aの内側と底壁97Aの外側とを連通させる空気抜き用の小孔(通気孔)99が形成されており、上記の摺動部材43の場合と同様に、摺動部材97を嵌合溝95に嵌め込む際に、空気抜き用の小孔99から摺動部材97内の空気が抜けるので、摺動部材97が嵌合溝95から外れにくく、取り付け作業の作業性がよい。
以上構成のワイパモータ12は、図17に示す車両のワイパ装置10を駆動するためのワイパ駆動用モータ装置とされている。ワイパ装置10は、車両のウインドシールドガラス14を払拭するワイパ16を備えている。ワイパ16の基端部(図17では左側の端部)には、ワイパモータ12の出力軸18(図17では共に図示省略)が直接的に連結されており、またはリンクやロッド等を介して間接的に連結されており、当該出力軸18の往復回転に伴ってワイパ16が往復駆動する構成となっている。
次に、本実施の形態の作用を説明する。
上記構成のワイパモータ12では、モータ本体20の回転軸25が回転すると、ウォームギヤ30を介してウォームホイール36へ回転力が伝達されてウォームホイール36が減速回転する。ウォームホイール36が回転すると、一端部がウォームホイール36の回転中心(回転軸38)と異なる位置でクランクピン42によりウォームホイール36に連結された連結ロッド40が往復揺動される。すなわち、ウォームホイール36の回転力が連結ロッド40によって、往復揺動力に変換される。
連結ロッド40の他端部は、回動レバー88の一端部に支軸92を介して連結されており、回動レバー88の他端部は、出力軸18に支持されたクラッチ装置24の入力ディスク62のギヤ歯68に係合しかつ一体的に固定されている(収容部94の内周面に突出形成された4個の噛合突起96がギヤ歯68に噛合している)。
したがって、連結ロッド40が往復揺動されると、回動レバー88が幾何学上180度未満(往復動作されるため実際には最大約120度)の比較的狭い角度範囲で往復回動され、回動レバー88と同じ回動角度だけ入力ディスク62が往復回転される(狭角タイプ)。
ここで、通常の使用状態では、例えば図5及び図12に示す如く、入力ディスク62の係合凸部76が、クラッチディスク78の係合凹部82と噛合い係合しており(互いに嵌り合っており)、しかも、この係合凸部76と係合凹部82の噛合い係合状態からクラッチディスク78が出力軸18の軸線B方向に移動しようとしてもコイルスプリング86によって所定の抗力が付与されるので、前記噛合い係合状態が維持される。また、クラッチディスク78は、出力軸18に対して軸線B周りに回転不能とされている。このため、入力ディスク62が往復回転駆動されると、係合凸部76及び係合凹部82を介して入力ディスク62からクラッチディスク78へ回転駆動力が伝達されて、このクラッチディスク78と一体で出力軸18が上記比較的狭い角度範囲で回転される。
これにより、出力軸18に連結されたワイパ16が出力軸18の往復回転に伴って往復駆動され、ウインドシールドガラス14を払拭する。
本実施の形態に係るワイパモータ12では、出力軸18が往復回転する際、ウォームホイール36、連結ロッド40及び回動レバー88は、平面的な関節動作をするが、その際に、出力軸18などを介して、関節部位となる連結部分に軸方向の力が作用した場合でも、樹脂製の摺動部材43、93、97をカバープレート27に摺接させることにより異音の発生や摺動抵抗が低減すると共に、作用する軸方向の力を受け止めることができる。
ところで、ワイパ16を介して出力軸18に過大な負荷トルクが作用すると、出力軸18が逆転もしくは拘束されることになる。すると、出力軸18と一体回転するクラッチディスク78には、入力ディスク62と相対回転する方向に回転力が作用する。ここで、入力ディスク62の係合凸部76とクラッチディスク78の係合凹部82とは、それぞれ側壁部分が出力軸18の周方向に対して傾斜した分力発生面84とされているため(断面形状が所謂「台形」に形成されているため)、入力ディスク62とクラッチディスク78との間の相対回転力によって、クラッチディスク78に出力軸18の軸線B方向に沿った(係合ベース56へ向いた)分力が発生する。
すなわち、入力ディスク62とクラッチディスク78との間の相対回転力の一部が、クラッチディスク78を出力軸18軸線B方向に移動させて入力ディスク62の係合凸部76とクラッチディスク78の係合凹部82との噛合い係合を解除しようとする分力として作用する。この相対回転力(分力)が所定値以上となると、コイルスプリング86により付与される抗力に打ち勝って、図8及び図13に示す如く、クラッチディスク78が出力軸18軸線B方向に強制的に移動されて前記噛合い係合状態が解除される(入力ディスク62の係合凸部76がクラッチディスク78の係合凹部82から抜け出して嵌合が解除される)。これにより、クラッチディスク78すなわち出力軸18は、入力ディスク62に対して空転する。
したがって、本実施の形態に係るワイパモータ12では、例えば、ワイパ16が回動範囲内での正規の停止位置(図17におけるワイパ16の位置)において凍結して被払拭面に張り付いている状態、或いは正規の停止位置に位置するワイパ16の上に雪が積もって拘束された状態でモータ本体20が作動され、出力軸18に過大な負荷トルクが作用した場合などは勿論のこと、ワイパ16の回動範囲内(正規の払拭範囲内)での作動途中においてワイパ16を介して出力軸18に過大な負荷トルクが作用した場合(例えば、ワイパ16の払拭作動時に下側の反転位置以外の位置にあるワイパ16の上に屋根に堆積した積雪がウインドシールドガラス14に沿って落下してきた場合など)においても、クラッチ装置24による空転によって、入力ディスク62以降の駆動力伝達部品(回動レバー88、連結ロッド40、ウォームホイール36、ウォームギヤ30、モータ本体20等)に過大な外力が作用することを防止できる。これにより、入力ディスク62以降の前記各部品を保護することができ、前記各部品の損傷及びモータ本体20の焼損等を防止することができる。
また、入力ディスク62以降の各部品の強度設計を、入力ディスク62とクラッチディスク78との間の回転伝達力(クラッチ解除力)に基づいて設定すればよいため、上記過大な負荷トルクの作用を想定した各部品の過剰な強度設定を行う必要がなくなり、安価な構成とすることができる。
またしかも、出力軸18に連結されたワイパ装置10の構成部材(ワイパ16等の被駆動部材)も、クラッチ装置24による空転により衝撃が吸収されるので破損から保護することもできる。
さらに、本実施の形態に係るワイパモータ12では、入力ディスク62の係合凸部76とクラッチディスク78の係合凹部82との噛合い係合が解除されたクラッチ解除状態おいて、ストッパ突起98と係合ベース56のストッパ部60とが当接して上記係合ベース56の回転が強制的に阻止されると、係合ベース56の回転規制に伴い出力軸18とクラッチディスク78の回転も阻止されるため、入力ディスク62とクラッチディスク78とは相対回転(空回り)する。
そして、係合凸部76と係合凹部82とが所定の一位置に位置すると係合凸部76と係合凹部82とが噛合い係合可能となるため、クラッチ装置24が接続状態に復帰する。すなわち、クラッチ装置24が「クラッチ解除」した場合でも、モータ本体20を動作させることで自動的に原点復帰を行い、再び出力軸18(出力軸18に間接的に連結されたワイパ16)をモータ本体20側に所定の一位置で連結して(クラッチ接続して)通常の駆動運転を行うことができる。
また、本実施の形態に係るワイパモータ12では、係合凸部76と係合凹部82との噛合い係合状態維持のために当該噛合い係合状態からのクラッチディスク78の軸線方向移動に対して付与されるコイルスプリング86による抗力は、出力軸18に固定された係合ベース56と、出力軸18に対して軸線方向一側へ抜止め状態で支持された入力ディスク62とで受け止められる。すなわち、出力軸18に取り付けられた2つの構成部品(係合ベース56と入力ディスク62)によって、前記噛合い係合状態維持のための力が受け止められる。すなわち、本ワイパモータ12のクラッチ装置24は、「出力軸18のアッセンブリ」として完結する構成のものであり、ハウジング26などの他の部品等に依存して完結する構成のものでない。したがって、このクラッチ装置24を、「出力軸18アッセンブリ」とした1つの部品として取扱いができる。
また、本実施の形態に係るワイパモータ12は、前述の如く狭角タイプ(出力軸18の回転範囲が最大120度のタイプ)のものであるが、上記「出力軸18アッセンブリ」を構成する入力ディスク62には外周部にギヤ歯68が形成されている。したがって、回動レバー88及び連結ロッド40に代えて、入力ディスク62のギヤ歯68に噛合するギヤ歯を一端部側に有しかつ他端部がウォームホイール36の回転中心と異なる位置でウォームホイール36に連結される揺動部材(例えば、セクタギヤやラックなど)を適用して構成することで、上記「出力軸18アッセンブリ」を、広角タイプのワイパモータ(出力軸をより大きな回転範囲で往復回転させるタイプのワイパモータ)の構成部品として共用することができる。
特に、クラッチ装置24を構成する入力ディスク62及びクラッチディスク78は、高い面圧が作用すると共に高精度に成形する必要があるため、本実施の形態の如く焼結金属により成形することが好ましいが、例えば、焼結金属によって入力ディスク62と回動レバー88とを一体に成形して狭角タイプ専用の部品とし、入力ディスク62そのものを広角タイプ専用の部品とした場合、2つの異なる部品を高価な焼結金属により成形することになるため、部品コストが増加する原因となる。この点、本実施の形態では、焼結金属から成る入力ディスク62は、狭角及び広角の何れのタイプにも部品共用することができ、しかも、回動レバー88は、安価なプレス品により成形された構成であるため、これによっても、低コスト化を図ることができる。
また、本実施の形態に係るワイパモータ12では、連結ロッド40に形成された屈曲部40Aが、連結ロッド40の一端部に対し、他端部を出力軸18の軸方向に変位させる。このため、連結ロッド40の一端部がクランクピン42によってウォームホイール36に連結された位置と、連結ロッド40の他端部が回動レバー88に連結された位置とが、出力軸18の軸方向に変位している場合であっても、連結ロッド40に屈曲部40Aを形成することにより、連結ロッド40とウォームホイール36との連結及び連結ロッド40と回動レバー88との連結が可能となる。
また、例えば、以下に説明する広角タイプのワイパモータのように、セクタロッド154(狭角タイプにおける連結ロッドに相当)が入力ディスク62(狭角タイプにおける回動レバーに相当)のギヤ歯68と噛合する位置が、本実施形態に係る狭角タイプのワイパモータにおいて連結ロッド40が回動レバー88に連結される位置と、出力軸18の軸方向において同一位置とされたタイプのワイパモータとの間で、出力軸18の長さ、ウォームホイール36の軸方向位置、ウォームホイール36を回転可能に支持するハウジング26の形状などを変更することなく、同じ部品を使用することができる。これにより、構成部品の共用化が図れ、部品管理が容易となる。
以下に、本実施形態に係る狭角タイプのワイパモータと構成部品の共有が可能な広角タイプのワイパモータの一例について説明する。図18には、この広角タイプのワイパモータ150の全体構成が分解斜視図にて示されている。図19には、このワイパモータ150の構成が断面図にて示されている。
なお、本実施形態に係るワイパモータ12の構成部品と同様の構成部品には、本実施の形態と同符号を付してその説明を省略する。
図18、図19に示す如く、ワイパモータ150は、本実施形態に係るワイパモータ12と同一の出力軸18を備え、出力軸18の先端から基端(カバープレート側の端部)までの長さは、本実施形態に係るワイパモータ12の出力軸18と同じ長さである。
このワイパモータ150の揺動機構152は、本実施の形態に係る揺動機構22の回動レバー88及び連結ロッド40に代えて、セクタロッド154及び保持レバー156を備えている。
セクタロッド154は、ウォームホイール36の回転中心と異なる位置に設けられたクランクピン42によって一端部が回転自在に連結されると共に、他端部には入力ディスク62のギヤ歯68に噛合するギヤ歯158が形成されている。また、セクタロッド154は、出力軸18の軸方向の位置関係を解りやすくするため、狭角タイプのワイパモータ12の回動レバー88と同一の板厚とされているが、必要強度に応じて異なる板厚としてもよい。
セクタロッド154とウォームホイール36との連結位置は、本実施形態に係わる狭角タイプのワイパモータ12における連結ロット40とウォームホイール36との連結位置と、出力軸18の軸線方向に同一の位置で連結されている。また、セクタロッド154のギヤ歯(噛合部)158と入力ディスク62のギヤ歯68との噛合位置は、本実施形態に係わる狭角タイプのワイパモータ12における連結ロッド40と回動レバー88との連結位置とは、出力軸18の軸線方向に異なるが、その相違寸法を連結ロッド40の屈曲部40Aの屈曲量として設定することで、セクタロッド154のギヤ歯158を入力ディスク62のギヤ歯68に噛合させることができる。
本実施形態では、広角タイプのワイパモータ150のセクタロッド154を屈曲部の無い、すなわち、曲げ加工の無い安価なものとし、狭角タイプのワイパモータ12の連結ロッド40に屈曲部40Aを形成することで、上記軸線方向における相違寸法を吸収させている。なお、この屈曲部は、両タイプの両ロッドにそれぞれ屈曲部を形成し上記相違寸法を吸収させても良い。
保持レバー156は、セクタロッド154の厚さ方向一側(ウォームホイール36と反対側)に配置されている。保持レバー156の一端部は、ギヤ歯158における揺動中心軸160(ギヤ歯158のピッチ円の中心に設けられた支軸)に連結されており、その他端部が出力軸18に回転自在に連結されている。これにより、揺動中心軸160と出力軸18との軸間距離(軸間ピッチ)が維持され、セクタロッド154と入力ディスク62との出力軸18径方向に沿った噛合い状態が維持されるようになっている。これにより、ウォームホイール36が回転すると、セクタロッド154が往復揺動され、このセクタロッド154の往復揺動動作によって、入力ディスク62が往復回転される。
また、保持レバー156は、セクタロッド154の噛合部とギヤ歯158とが噛合する状態で、セクタロッド154の噛合部を入力ディスク62の連結壁70とで厚み方向両側から挟み込んでいる。
これにより、セクタロッド154の噛合部の厚さ方向両側に保持レバー156がなくても、セクタロッド154の厚さ方向に沿ったギヤ歯158の噛合い代が維持される(セクタロッド154の厚さ方向への噛合い外れが防止される)。これにより、セクタロッド154とギヤ歯との良好な噛合い状態を維持することができる。
また、従来のように厚さ方向両側に保持レバー156を配置しないので、出力軸18を軸方向の長さを短くすることができ、保持レバー156配置のためのスペースを低減できる。このため、ワイパモータ150の小型化が図れ、安価かつ軽量なワイパモータ150とすることができる。
このワイパモータ150では、通常の使用状態で入力ディスク62と共に往復回転される出力軸18は、本実施の形態に係るワイパモータ12の場合に比べて比較的広い角度(入力ディスク62のギヤ歯68とセクタロッド154のギヤ歯158との減速比によって(増速されて)幾何学上180度以上も可能)で往復回転される(広角タイプ)。
また、保持レバー156には、その底面側に、保持レバー156と同一形状をした樹脂製の摺動部材157が設けられている。この摺動部材157は、保持レバー156と同様に、一端部が、揺動中心軸160に取り付けられている。摺動部材157の他端部は、出力軸18に取り付けられており、出力軸18のカバープレート27側の端部まで延出されている。
このように、摺動部材157を設けることにより、ウォームホイール36、ウォームホイール36及び保持レバー156は、平面的な関節動作をするが、その際に、出力軸18などを介して、関節部位となる連結部分に軸方向の力が作用した場合でも、樹脂製の摺動部材157をカバープレート27に摺接させることにより異音の発生や摺動抵抗が低減すると共に、作用する軸方向の力を受け止めることができる。
また、この摺動部材157が、出力軸18のカバープレート27側の端部まで延出形成されているので、出力軸18のカバープレート27側の端部をカバープレート27に間接摺動させて摺接ガタや摺動抵抗を低減する。
〔参考例〕
次に、本発明の実施形態に係る参考例について説明する。第1実施形態では、狭角タイプのワイパモータに設けられた連結ロッド40に屈曲部40Aが形成されていたが、参考例では、広角タイプのワイパモータに設けられたセクタロッドに屈曲部を形成する構成について説明する。
図20には、この広角タイプのワイパモータ180の全体構成が分解斜視図にて示されている。図21には、このワイパモータ180の構成が断面図にて示されている。
なお、上記のワイパモータ150の構成部品と同様の構成部品には、本実施の形態と同符号を付してその説明を省略する。
本参考例では、図20、図21に示すように、セクタロッド155は、その一端部が、クランクピン42の下部に取り付けられており、その一端部に対して他端部を出力軸18の軸方向に沿って変位させる屈曲部155Aが形成されている。具体的には、ウォームホイール36に連結されたセクタロッド155の一端部に対して、入力ディスク62のギヤ歯68に噛合するセクタロッド155の他端部は、ウォームホイール36側(図20、図21において下側)に出力軸18の軸方向に沿って変位している。
クランクピン42の底部には、ビス状に形成された樹脂製の摺動部材41が取り付けられている。
以上の構成により、本参考例に係るワイパモータ180では、第1実施形態の作用効果に加えて、セクタロッド155の一端部がクランクピン42によってウォームホイール36に連結された位置と、セクタロッド155の他端部が入力ディスク62のギヤ歯68と噛合する位置とが、出力軸18の軸方向に変位している場合であっても、セクタロッド155に屈曲部155Aを形成することにより、セクタロッド155とウォームホイール36との連結及びセクタロッド155と入力ディスク62のギヤ歯68との連結が可能となる。
すなわち、セクタロッド155とウォームホイール36との連結位置は、以下に説明する狭角タイプのワイパモータ13における連結ロッド49とウォームホイール36との連結位置と、出力軸18の軸線方向に同一の位置で連結されるが、セクタロッド155のギヤ歯(噛合部)158と入力ディスク62のギヤ歯68との噛合位置は、狭角タイプのワイパモータ13における連結ロッド49と回動レバー88との連結位置とは、出力軸18の軸線方向に相違する。そのため、その相違寸法をセクタロッド155の屈曲部155Aの屈曲量として設定することで、セクタロッド155のギヤ歯158を入力ディスク62のギヤ歯68に噛合させることができる。このように両タイプのワイパモータとの間で、出力軸18の長さ、ウォームホイール36の軸方向位置、ウォームホイール36を回転可能に支持するハウジング26の形状などを変更することなく、同じ部品を使用することができる。これにより、構成部品の共用化が図れ、部品管理が容易となる。
以下に、本参考例に係る広角タイプのワイパモータと構成部品の共有が可能な狭角タイプのワイパモータについての一例を説明する。図22には、この狭角タイプのワイパモータ13の全体構成が分解斜視図にて示されている。図23には、このワイパモータ13の構成が断面図にて示されている。
図22、図23に示すように、ワイパモータ13では、連結ロッド40がストレート形状(屈曲していない形状)をしており、一端部がクランクピン42の下部に連結されている。連結ロッド40の他端部は、支軸92を介して回動レバー88に連結されている。クランクピン42の底部には、ビス状に形成された樹脂製の摺動部材41が取り付けられている。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態では、ワイパモータ12はクラッチ装置24を備えていたが、第2実施形態では、クラッチ装置24を省略したワイパモータについて説明する。なお、第1実施形態と同一部分については、同一の符号を付して、説明を省略する。
図24に示すように、第2実施形態に係るワイパモータ15では、出力軸18の相対回転規制部48の下部に、外径が小さくされた小径部48Aが形成されている。小径部48Aと、その上側にある外径の太い部分との境目には、段状のストッパ46Aが形成されている。また、小径部48Aの下部には、抜止溝55が形成されている。
また、小径部48Aに対応する断面略矩形(断面ダブルDカット形状)に形成された軸孔89Aを備える回動レバー89が設けられている。軸孔89Aに相対回転規制部48の小径部48Aが圧入され、回動レバー89の上面がストッパ46Aに当接し、抜止溝55にクリップ65が係止されて、回動レバー89が抜き止めされる。これにより、回動レバー89は、出力軸18に対して軸線周りに回転不能に支持され、出力軸18と一体に回動するように構成される。
以上のように構成することにより、第2実施形態に係るワイパモータ15と同様に、図18に示す広角タイプのワイパモータ150からクラッチ装置24を省略した図25に示す広角タイプのワイパモータ190と、出力軸18の長さ、ウォームホイール36の軸方向位置、ウォームホイール36を回転可能に支持するハウジング26の形状などを変更することなく、同じ部品を使用することができる。これにより、出力軸18アッセンブリ(出力軸18と入力ディスク62)を含めた構成部品の共用化が図れ、部品管理が容易となる。
なお、第2実施形態においては、クラッチ装置24を省略した狭角タイプのワイパモータ15の連結ロッド40に屈曲部40Aを形成しているが、参考例のように、広角タイプのワイパモータのセクタロッドに屈曲部を形成する構成であってもよい。
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形、変更、改良が可能である。
本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成を示す一部を透視した斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成を示す分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成を示す背面図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成を示す平断面図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成を示す図4の5−5線に沿った断面図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成を示す平断面図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成を示す図6の7−7線に沿った断面図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成を示し、クラッチ解除状態における図7に対応した図面である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成部材であるクラッチ装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成部材であるクラッチ装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成部材である歯車部材及び回動レバーの構成を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成部材である揺動機構及びクラッチ装置を含む周辺部品の構成を示し、クラッチ連結状態を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの構成部材である揺動機構及びクラッチ装置を含む周辺部品の構成を示し、クラッチ解除状態を示す斜視図である。 (A)は、本発明の第1実施形態に係るワイパモータのウォームホイールを示す斜視図である。(B)は、本発明の第1実施形態に係るワイパモータのクラックピンと摺動部材を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータの連結ロッドの変形例を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータにおいて、図15に示す連結ロッドの変形例を適用した場合を示す断面図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータが適用されるワイパ装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータと構成部品の共有が可能な広角タイプのワイパモータを示す分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るワイパモータと構成部品の共有が可能な広角タイプのワイパモータを示す図18の19A−19A線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係る参考例のワイパモータを示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る参考例のワイパモータの構成を示す図20の21A−21A線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係る参考例のワイパモータと構成部品の共有が可能な狭角タイプのワイパモータを示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る参考例のワイパモータと構成部品の共有が可能な狭角タイプのワイパモータを示す図22の23A−23A線に沿った断面図である。 本発明の第2実施形態に係るワイパモータを示す分解斜視図である。 本発明の第2実施形態に係るワイパモータと構成部品の共有が可能な広角タイプのワイパモータを示す分解斜視図である。
符号の説明
12・・ワイパモータ、13・・ワイパモータ、18・・出力軸、22・・揺動機構、26・・ハウジング、27・・カバープレート、36・・ウォームホイール(回転部材)、37・・連結孔、39・・小孔(通気孔)、40A・・屈曲部、40・・連結ロッド、41・・摺動部材、42・・クランクピン(第1連結軸)、43・・摺動部材、43B・・側壁、43A・・底壁、45・・通気孔、62・・入力ディスク(伝達部材、歯車部材)、70・・連結壁(挟持壁)、78・・クラッチディスク(伝達部材)、88・・回動レバー(伝達部材)91・・支軸(第2連結軸)、92・・支軸(第2連結軸)、93・・摺動部材、95・・嵌合溝、97・・摺動部材、97B・・側壁、97A・・底壁、99・・小孔(通気孔)、155・・セクタロッド(連結ロッド)、155A・・屈曲部、156・・保持レバー(保持部材、伝達部材)、157・・摺動部材、158・・ギヤ歯(噛合部)、180・・ワイパモータ

Claims (8)

  1. ワイパが直接的又は間接的に連結される出力軸を回転可能に支持するハウジングに、回転部材の回転運動を前記出力軸の往復揺動運動に変換する揺動機構を収容したワイパモータであって、
    前記揺動機構は、一端部が前記回転部材にその回転軸と異なる位置に第1連結軸によって連結されると共に前記回転部材の回転力を往復揺動力に変換する連結ロッドと、前記連結ロッドの他端部に連結されると共に前記連結ロッドによって変換された往復揺動力を前記出力軸に伝達する伝達部材と、前記第1連結軸に設けられ前記ハウジングの開口を閉塞するカバープレートに摺接する樹脂製の摺動部材と、を備え、
    前記第1連結軸は、前記連結ロッドの一端部において前記カバープレート側に貫通して突出しており、
    前記摺動部材は、前記第1連結軸の前記カバープレート側への突出部位に嵌合されており、
    前記連結ロッドの一端部を他端部に対し前記出力軸の軸方向において前記カバープレートから離れる前記回転部材側へ変位させ、かつ、当該一端部を他端部に対し前記摺動部材が前記カバープレートに摺接可能に変位させる屈曲部が、前記連結ロッドに形成され、
    前記伝達部材は、
    一端部が前記出力軸に対して一体回転可能に連結されると共に他端部が前記連結ロッドの他端部に対して前記軸方向にずれた位置で連結される回動レバーを備え、
    前記回動レバーに替えて、外周部にギヤ歯が形成された歯車部材が、前記出力軸と一体回転可能に当該出力軸に支持可能とされ、
    前記連結ロッドに替えて、一端部に対し他端部が前記軸方向に変位しない他の連結ロッドの当該一端部が、前記回転部材に前記第1連結軸によって連結可能とされ、且つ、当該他の連結ロッドの他端部に形成された噛合部が、前記歯車部材のギヤ歯に噛合可能とされた、ワイパモータ。
  2. ワイパが直接的又は間接的に連結される出力軸を回転可能に支持するハウジングに、回転部材の回転運動を前記出力軸の往復揺動運動に変換する揺動機構を収容したワイパモータであって、
    前記揺動機構は、一端部が前記回転部材にその回転軸と異なる位置に第1連結軸によって連結されると共に前記回転部材の回転力を往復揺動力に変換する連結ロッドと、前記連結ロッドの他端部に連結されると共に前記連結ロッドによって変換された往復揺動力を前記出力軸に伝達する伝達部材と、前記第1連結軸に設けられ前記ハウジングの開口を閉塞するカバープレートに摺接する樹脂製の摺動部材と、を備え、
    前記第1連結軸は、前記連結ロッドの一端部において前記カバープレート側に貫通して突出しており、
    前記摺動部材は、前記第1連結軸の前記カバープレート側への突出部位に嵌合されており、
    前記連結ロッドの一端部を他端部に対し前記出力軸の軸方向において前記カバープレートから離れる前記回転部材側へ変位させ、かつ、当該一端部を他端部に対し前記摺動部材が前記カバープレートに摺接可能に変位させる屈曲部が、前記連結ロッドに形成され、
    前記伝達部材は、
    前記出力軸に対して一体回転可能に支持されると共に外周部にギヤ歯が形成された歯車部材と、
    一端部が前記歯車部材の前記ギヤ歯に係合しかつ一体的に固定され、他端部が前記連結ロッドの他端部と前記ギヤ歯から前記軸方向にずれた位置で連結される回動レバーと、
    を備え、
    前記連結ロッドに替えて、一端部に対し他端部が前記軸方向に変位しない他の連結ロッドの当該一端部が、前記回転部材に前記第1連結軸によって連結可能とされ、且つ、当該他の連結ロッドの他端部に形成された噛合部が、前記回動レバーが取り外された状態の前記歯車部材の前記ギヤ歯に対して噛合可能とされる、ワイパモータ。
  3. 前記回動レバーは、一端部が前記出力軸に対して回転不能に支持されて前記出力軸と一体に回動すると共に他端部が前記連結ロッドの他端部と第2連結軸によって連結されることを特徴とする請求項1に記載のワイパモータ。
  4. 前記歯車部材は、前記出力軸に回転自在に支持され、
    前記伝達部材は、
    前記出力軸に支持されて前記出力軸と一体に回動し、前記歯車部材に対して前記出力軸の軸方向に噛合い係合して前記歯車部材と一体的に回動すると共に前記出力軸の軸線周りに所定値以上の負荷トルクが作用した際に、前記歯車部材に対する噛合い係合を解除して空転するクラッチディスク、
    を備える、請求項2に記載のワイパモータ。
  5. さらに、前記連結ロッドの他端部に設けられ、前記カバープレートに摺接する樹脂製の摺動部材を備えたことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のワイパモータ。
  6. 前記回転部材に形成され、前記第1連結軸が挿入される連結孔と、
    前記連結孔の底面に形成され、前記連結孔内と前記回転部材の外部とを連通させる通気孔と、
    を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のワイパモータ。
  7. 前記連結ロッドの他端部に設けられる摺動部材は、
    前記カバープレートに摺接する底壁と、
    前記底壁の外周部から立設すると共に、前記連結ロッドの他端部の底面に形成された嵌合溝に嵌合する側壁とを備え、
    前記底壁には、前記底壁の内側と前記底壁の外側とを連通させる通気孔が形成されたことを特徴とする請求項5に記載のワイパモータ。
  8. 前記第1連結軸に設けられる摺動部材は、前記カバープレートに摺接する底壁と、前記底壁の外周部から立設すると共に前記第1連結軸に嵌合する側壁とを備え、
    前記底壁には、前記底壁の内側と前記底壁の外側とを連通させる通気孔が形成されたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のワイパモータ。
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