JP5396774B2 - ワイパモータのチャタリング防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワイパモータのチャタリング防止装置に関する。

例えば、車両の窓下部に雪が溜まった場合に発生するワイパモータ内部のチャタリングを防止する装置を備えたワイパモータが提案されている（例えば、特許文献１等に記載）。

特許文献１に記載の技術では、ギヤホイールと導電プレートを取り付けたコンタクトプレートとを別部品として分離し、ワイパモータの正回転時にはギヤホイール及びコンタクトプレートを互いの凸同士を接触させて供回りさせ、ワイパモータ停止後、雪等の重みによる外力でワイパモータが逆回転する時にはコンタクトプレートを供回りせずにその場で停止させることにより、ワイパモータの停止状態を維持している。
特開平７−１２３６３５号公報

特許文献１に記載の技術では、ギヤホイールとコンタクトプレートを別部品としているため、部品点数が増えコスト増になる。また、この特許文献１に記載のコンタクトプレート上に設けられた導電プレートは、同一平面上に設けられているため、長期間の使用により接点から出る金属摩耗粉がギアに供給されるグリスを介して樹脂部分へ放射状に延びることにより接点間が電気的に繋がり、ワイパー不正停止等の不具合を生じさせる。ここで言うワイパー不正停止等の不具合とは、ワイパーが予め定められた停止位置以外の位置で停止してしまう不具合である。

そこで、本発明は、部品点数削減によるコスト低減と、グリスによる接点間の電気的繋がりを阻止してチャタリングを回避することのできるワイパモータのチャタリング防止装置を提供することを目的とする。

本発明のワイパモータのチャタリング防止装置は、ワイパモータ停止後から該ワイパモータが逆回転した時に、ギヤ部の一面に形成した第２金属導体と接触状態にあるカバー内面に設けた第２接触端子板の第２接点を、同じくギヤ部の一面に前記第２金属導体と導通する円環状の第１金属導体が設けられる位置へと移動させて、前記第１接触端子板と前記第２接触端子板とを導通させるチャタリング防止手段、を備える。そして、このチャタリング防止手段は、前記第２接触端子板を前記カバーの内面に基端部を軸として回動可能に取り付け、その先端部に設けた前記第２接点とこれに接する前記金属導体部間の摩擦力で、前記第２接点を第２金属導体位置から第１金属導体位置へと移動させ、さらに、前記第１金属導体の外側又は内側に設けられ、前記ギヤ部の一面より突出する環状突条部を有し、前記第２金属導体に対応する位置に切りかかれた切欠部の端部で前記第２金属端子板を押し出すことを特徴としている。

本発明のワイパモータのチャタリング防止装置によれば、例えばワイパモータ停止後にワイパーに掛かる雪等の重みによる外力でワイパモータが逆回転した時に、チャタリング防止手段が作動して第２金属導体と接触状態にある第２接触端子板の第２接点を、第１金属導体が設けられる位置へと移動させて第１接触端子板と第２接触端子板とを導通させるので、ワイパースイッチオフ後に必ず第１接触端子板と第２接触端子の導通状態を維持し、チャタリングを防止する。

また、本発明によれば、第１金属導体及び第２金属導体からなる金属導体部をギヤ部の一面に設けているので、従来使用していたコンタクトプレートが不要になり、部品点数の削減及びコストの低減を図ることができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１はワイパー装置の概略構成を示す斜視図、図２（Ａ）は図１のワイパー装置におけるワイパモータのカバーを取り外したギヤ部の平面図、図２（Ｂ）は図１のギヤ部の縦断面図、図３（Ａ）はワイパモータ停止状態時における接触端子板と金属導体部の位置関係を示す図、図３（Ｂ）はワイパモータ逆回転開始時における接触端子板と金属導体部の位置関係を示す図、図３（Ｃ）はワイパモータ逆回転後における接触端子板と金属導体部の位置関係を示す図、図４はワイパモータ停止状態時における接触端子板と金属導体部との位置関係を示す斜視図、図５はワイパモータ逆回転後における接触端子板と金属導体部との位置関係を示す斜視図、図６はカバー内面に形成した第１及び第２ストッパー部の要部拡大断面図である。

ワイパー装置は、図１に示すように、ワイパモータ１の出力軸の回転運動をピボットアーム２の揺動水平運動に変換し、そのピボットアーム２に基端部を連結したワイパピボット３に設けられたピボットシャフト４を回転させることにより、そのピボットシャフト４の先端に取り付けたワイパアーム（図示は省略する）を動かすように構成されたワイパーユニットからなる。なお、図１では、ワイパーユニットを構成するリンクロッドなどの構成部品の一部を省略してある。

ワイパピボット３は、ドライバー側とアシスト側のそれぞれに車幅方向両側に配置され、リンクロッドでドライバ側のワイパピボット３とアシスト側のワイパピボット３とが連結されている。ドライバー側とアシスト側のワイパピボット３は、基本的に同一の構造とされている。

ギヤ部５は、ワイパモータ１の回転を減速して出力する減速ギヤであり、図２に示すように、周面にギヤ６を形成したギヤホイール７及び軸部１３を有している。ギヤ部５は、ハウジング８に収容されると共に、該ハウジング８を覆って取り付けられるカバー９で覆われている。

ギヤ６は、ワイパモータ１のモータ軸先端に形成されたウォームギヤ（何れも図示は省略する）と歯合する。前記ギヤ６を周面に形成したギヤホイール７の一面７ａ（上面）には、前記カバー９にガイドされる円柱部１０をその中心に突設させている。また、ギヤホイール７の一面７ａには、図２〜図５に示すように、後述する第１金属導体１４Ａを内側に取り囲むようにして該第１金属導体１４Ａの外側に配置した環状突条部１１を突設させている。この環状突条部１１は、一部に切欠部１２を有した、平面視略円形状とされている。

一方、ギヤホイール７の他面７ｂには、図示を省略した軸受けで回転支持される軸部１３が形成されている。前記円柱部１０、環状突条部１１及び軸部１３は、何れも絶縁樹脂体によりギヤホイール７と共に一体的に形成されている。なお、軸部１３の先端には、図示を省略したクランクアームが取り付けられる。

ハウジング８は、ギヤホイール７及び軸部１３を収容する上面を開放した筐体からなる。カバー９は、ギヤホイール７を内部に収容するようにして前記ハウジング８の上面を覆って取り付けられる。

金属導体部１４は、絶縁体からなるギヤホイール７の一面７ａに所定パターン形状に形成される電気配線回路である。かかる金属導体部１４は、軸部１３を中心とした円環状（ドーナツ形状）の第１金属導体１４Ａと、この第１金属導体１４Ａの周縁の一部から径方向外側へ延在するようにして該第１金属導体１４Ａに導通する平面視略扇形状の第２金属導体１４Ｂと、からなる。これら第１金属導体１４Ａと第２金属導体１４Ｂは、例えばギヤホイール７の一面７ａに形成した銅箔をエッチングする等して一体的に形成される。第１金属導体１４Ａは、前記環状突条部１１の内側に配置されるが、第２金属導体１４Ｂは、この環状突条部１１に切り欠いた切欠部１２より外側の位置まで延在して設けられている。

前記金属導体部１４には、前記カバー９の内面９ａに取り付けられた接触端子板１５が接触するようになっている。接触端子板１５は、第１金属導体１４Ａに常に接触する第１接点１６を有した第１接触端子板１５Ａと、ギヤ部５の回転により第２金属導体１４Ｂに対して接触と非接触とを繰り返す第２接点１７を有した第２接触端子板１５Ｂと、からなる。

第１接触端子板１５Ａは、カバー９の内面９ａに基端部を固定（図示は省略する）し、先端に設けた第１接点１６を常に前記第１金属導体１４Ａに接触させる。第２接触端子板１５Ｂは、カバー９の内面９ａに固定したピン２０に基端部を回転自在に取り付けて、該ピン２０を中心として回動自在とされている。つまり、第２接触端子板１５Ｂは、ピンジョイント構造で前記カバー９の内面９ａに設けられている。この第２接触端子板１５Ｂの先端には、前記第２金属導体１４Ｂに対して接触と非接触とを繰り返す第２接点１７が固定されている。第２接点１７は、ギヤ部５の正常回転時において前記ギヤホイール７の一面７ａと第２金属導体１４Ｂに摺接することを繰り返す。

また、前記カバー９の内面９ａには、第２接触端子板１５Ｂの回動移動量を規制する２つのストッパーである第１ストッパー部１８と第２ストッパー部１９とが設けられている。これら第１及び第２ストッパー部１８，１９は、何れも内面９ａから離れる方向である先端側に向かって直径を次第に小さくする断面形状を楔形状とした截頭円錐形状とされている。かかる第１及び第２ストッパー部１８，１９は、例えば絶縁樹脂材料にてカバー９と一体的に形成されている。

この第１及び第２ストッパー部１８，１９は、図６に示すように、ワイパモータ停止時には前記第２接触端子板１５Ｂから受ける回転力Ｆ１と接圧Ｆ２の合力Ｆ３により該第２接触端子板１５Ｂを停止位置（図３（Ａ）の位置）に位置決めし、また、ワイパモータ逆回転時には前記第２接触端子板１５Ｂから受ける回転力Ｆ１の反力Ｆ４と接圧Ｆ２の合力（図示は省略する）により該第２接触端子板１５Ｂを押し出す。

以上のように構成されたワイパモータ１においては、ワイパースイッチをオフ（ＯＦＦ）してワイパーが停止した状態で、該ワイパーに外力が作用した場合或いはウインドシールド下部に雪が溜まってワイパーに雪による重みが作用した場合は、チャタリング防止手段が作動する。以下、このチャタリング防止手段について説明する。なお、ワイパモータ１の正回転方向を図３（Ａ）中矢印Ｘ１で示し、ワイパモータ１の逆回転方向を同じく図３（Ｂ）中矢印Ｘ２で示す。

ワイパモータ停止時には、図３（Ａ）に示すように、前記第２接触端子板１５Ｂの第２接点１７が前記切欠部１２から外側へ延びた第２金属導体１４Ｂと接した状態となる。この時、第２接触端子板１５Ｂは、前記カバー９の内面９ａに設けられた第１ストッパー部１８に弾発付勢して位置決め固定される。一方、第１接触端子板１５Ａの第１接点１６は、第１金属導体１４Ａと接触した状態を維持している。ワイパーのスイッチをオフしたときに、これら第１接点１６と第２接点１７が金属導体部１４を通じて導通した状態にあることを検知して初めて、前記ワイパモータ１への通電を遮断する。チャタリング防止手段を備えない場合は、前記第１接点１６と第２接点１７の導通状態が維持されるまで、前記ワイパモータ１が正逆回転を続けるチャタリングが生じる。

前記ワイパモータ停止状態から外力を受けてワイパモータ１が逆回転した時には、図３（Ｂ）に示すように、第２接点１７と第２金属導体１４Ｂ間の摩擦力で、前記ギヤホイール７の回転に連れ回るようにして前記第２接触端子板１５Ｂが基端部のピン２０を軸として回転し、前記第２接点１７を第１金属導体１４Ａへと移動させる。この時、前記環状突条部１１の切欠部１２における端部１１Ａが前記第２接触端子板１５Ｂの先端に接して該第２接触端子板１５Ｂを押し出す作用が働くことも加わって、図３（Ｃ）に示すように、前記第２接点１７が切欠部１２より内側に入り込んで第２金属導体１４Ａと接触した状態となる。この時、第２接触端子板１５Ｂは、前記カバー９の内面９ａに設けられた第２ストッパー部１９に弾発付勢して位置決め固定されて、前記第１接触端子１５Ａとの導通状態を維持する。このように、ワイパモータ停止後からワイパモータ１が逆回転した場合に、第１接触端子１５Ａと第２接触端子板１５Ｂとが導通状態を維持するので、チャタリングを回避することができる。

また、この種のワイパモータ１では、第２接点１７と第２金属導体１４Ｂとが接触と非接触とを何度も繰り返すことで、経時により接点部から出る金属摩耗粉がギヤ６に給油されるグリスを介して回転により放射状に延びることで第２接点１７が第２金属導体１４Ｂでない位置にあるときでも金属導体部１４と電気的に導通する場合があるが、本実施形態では、前記環状突条部１１が仕切り壁として機能し、グリス阻止による誤った導通状態を無くすことができる。

本実施形態のワイパモータのチャタリング防止装置によれば、例えばワイパモータ停止後、雪等の重みによる外力でワイパモータ１が逆回転を始めると、チャタリング防止手段が作動して第２金属導体１４Ｂと接触状態にある第２接触端子板１５Ｂの第２接点１７を、第１金属導体１４Ａが設けられる位置へと移動させて第１接触端子板１５Ａと第２接触端子板１５Ｂとを導通させるので、ワイパースイッチオフ後に必ず第１接触端子板１５Ａと第２接触端子１５Ｂの導通状態が維持され、チャタリングが防止される。

また、本実施形態によれば、第１金属導体１４Ａと第２金属導体１４Ｂからなる金属導体部１４をギヤ部５の一面７ａに設けているので、従来使用していたコンタクトプレートが不要になり、部品点数の削減及びコストの低減を図ることができる。

また、本実施形態によれば、第２接点１７とこれに接する金属導体部１４間の摩擦力で第２接点１７を第２金属導体位置から第１金属導体位置へと移動させることをチャタリング防止手段としたので、簡単な構造でチャタリング防止装置を構築できる。

また、本実施形態によれば、環状突条部１１の切欠部１２における端部１１Ａで第２接触端子板１５Ｂを押し出すようにしているので、第２接点１７を前記切欠部１２より環状突条部１１の内側へと移動させる動作を補助できる。

また、本実施形態によれば、ワイパモータ停止時には、第２接触端子板１５Ｂがカバー９の内面９ａに設けられた第１ストッパー部１８に弾発付勢して位置決め固定されるので、この第１ストッパー部１８から第２接触端子板１５Ｂが離れない。特に、第１ストッパー部１８の断面形状を楔形状としていので、ワイパモータ停止時には第２接触端子板１５Ｂから受ける回転力Ｆ１と接圧Ｆ２の合力により該第２接触端子板１５Ｂを停止位置に位置決めすることができ、また、ワイパモータ逆回転時には第２接触端子板１５Ｂから受ける回転力Ｆ１の反力Ｆ４と接圧Ｆ２の合力により該第２接触端子板１５Ｂを押し出すことができる。

また、本実施形態によれば、ワイパモータ逆回転時には、第２接触端子板１５Ｂがカバー９の内面９ａに設けられた断面形状を楔形状とした第２ストッパー部１９に弾発付勢して位置決め固定されるので、第２接触端子板１５Ｂと第１金属導体部１４Ａとの導通状態が保たれる。

また、本実施形態によれば、ギヤ６に供給されるグリスが回転により放射状にギヤホイール７の一面７ａに延びることを前記環状突条部１１が仕切り壁として機能することで阻止し、グリス阻止による誤った導通状態を無くすことができる。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることはない。例えば、前記した実施形態では、第１及び第２ストッパー部１８，１９は、絶縁材料からなるカバー９と一体的に形成したが、図７に示すように、第１及び第２ストッパー部１８，１９を板バネとしてもよい。或いは、図８に示すように、第１及び第２ストッパー部１８，１９をラバーとしてもよい。

このように、第１及び第２ストッパー部１８，１９を、板バネ又はラバーで形成すれば、ワイパモータ１の逆回転時の反力Ｆ４が大きくなり、接触端子板１５を押し戻し易くなる。また、板バネ又はラバーで第１及び第２ストッパー部１８，１９を構成すれば、接圧Ｆ２が大きくなり、接触端子板１５の回転力Ｆ１と接圧Ｆ２との合力Ｆ３も増大し、該接触端子板１５をより一層位置決め固定し易くなる。

この他、図９に示すように、円環状の第１金属導体１４Ａの内側に延在する環状突条部１１を形成し、その環状突条部１１の切欠部１２より内側に第２金属導体１４Ｂを形成した構造であっても前記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図１はワイパー装置の概略構成を示す斜視図である。 図２（Ａ）は図１のワイパー装置におけるワイパモータのカバーを取り外したギヤ部の平面図、図２（Ｂ）は図１のギヤ部の縦断面図である。 図３（Ａ）はワイパモータ停止状態時における接触端子板と金属導体部の位置関係を示す図、図３（Ｂ）はワイパモータ逆回転開始時における接触端子板と金属導体部の位置関係を示す図、図３（Ｃ）はワイパモータ逆回転後における接触端子板と金属導体部の位置関係を示す図である。 図４はワイパモータ停止状態時における接触端子板と金属導体部との位置関係を示す斜視図である。 図５はワイパモータ逆回転後における接触端子板と金属導体部との位置関係を示す斜視図である。 図６はカバー内面に形成した第１及び第２ストッパー部の要部拡大断面図である。 図７は板バネで形成した第１及び第２ストッパー部の要部拡大断面図である。 図８はラバーで形成した第１及び第２ストッパー部の要部拡大断面図である。 本実施形態の他のワイパー装置におけるワイパモータのカバーを取り外したギヤ部の平面図である。

符号の説明

１…ワイパモータ
２…ピボットアーム
３…ワイパピボット
４…ピボットシャフト
５…ギヤ部
６…ギヤ
７…ギヤホイール
８…ハウジング
９…カバー
１１…環状突条部
１２…切欠部
１４…金属導体部
１４Ａ…第１金属導体
１４Ｂ…第２金属導体
１５…接触端子板
１５Ａ…第１接触端子
１５Ｂ…第２接触端子
１６…第１接点
１７…第２接点
１８…第１ストッパー部
１９…第２ストッパー部

Claims (4)

1. ワイパモータの回転を出力する、周面にギヤを形成したギヤ部と、
   前記ギヤ部を収容するハウジングを覆って取り付けられるカバーと、
   前記ギヤ部の前記カバーと対向する一面に設けられ、円環状の第１金属導体及びこの第１金属導体の周縁の一部から径方向外側或いは径方向内側へ突出する該第１金属導体に電気的に導通した第２金属導体を有した金属導体部と、
   前記カバーの内面に取り付けられ、前記第１金属導体に接触する第１接点を有した第１接触端子板及び前記ギヤ部の回転により前記第２金属導体に対して接触と非接触とを繰り返す第２接点を有した第２接触端子板を有した接触端子板と、
   ワイパモータ停止後、該ワイパモータが逆回転された時に、前記第２金属導体と接触状態にある前記第２接触端子板の第２接点を、前記第１金属導体が設けられる位置へと移動させて、前記第１接触端子板と前記第２接触端子板とを導通させるチャタリング防止手段と、を備え、
   前記チャタリング防止手段は、
   前記第２接触端子板を前記カバーの内面に基端部を軸として回動可能に取り付け、その先端部に設けた前記第２接点とこれに接する前記金属導体部間の摩擦力で、前記第２接点を第２金属導体位置から第１金属導体位置へと移動させ、
   さらに、前記第１金属導体の外側又は内側に設けられ、前記ギヤ部の一面より突出する環状突条部を有し、前記第２金属導体に対応する位置に切りかかれた切欠部の端部で前記第２金属端子板を押し出す
   ことを特徴とするワイパモータのチャタリング防止装置。
2. 請求項１に記載のワイパモータのチャタリング防止装置であって、
   ワイパモータ停止時に前記第２接触端子板を該第２接触端子板から受ける回転力と接圧の合力により停止位置に位置決めすると共に、ワイパモータ停止後から該ワイパモータが逆回転した時に前記第２接触端子板から受ける回転力の反力と接圧の合力により該第２接触端子板を押し出すようにする、断面形状を楔形状とした第１ストッパー部と第２ストッパー部を前記カバーの内面に設けた
   ことを特徴とするワイパモータのチャタリング防止装置。
3. 請求項２に記載のワイパモータのチャタリング防止装置であって、
   前記第１及び第２ストッパー部を、板バネまたはラバーとした
   ことを特徴とするワイパモータのチャタリング防止装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載のワイパモータのチャタリング防止装置であって、
   前記環状突条部は、前記ギヤに供給されるグリスが回転により放射状にギヤ部の一面に延びたときに、前記接触端子板の先端部と前記金属導体部とが電気的に繋がるのを阻止する仕切り壁となる
   ことを特徴とするワイパモータのチャタリング防止装置。

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