JP6095510B2 - Wiper motor - Google Patents
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Description
本発明は、ワイパモータに関するものである。 The present invention relates to a wiper motor.
従来から、自動車等の車両のフロントガラス等に付着した埃や雨滴等を払拭するために、ワイパブレードが装着されたワイパアームをフロントガラス上における所定の範囲内で揺動動作させるワイパモータが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wiper motor that swings a wiper arm equipped with a wiper blade within a predetermined range on a windshield in order to wipe off dust or raindrops attached to the windshield of a vehicle such as an automobile is known. Yes.
この種のワイパモータは、駆動源としての電動モータと、電動モータの回転駆動力を減速して出力する減速機構と、この減速機構や電動モータのブラシホルダ、コンミテータ等を収納するギヤハウジングと、を備えている(例えば、下記特許文献1参照)。
ギヤハウジングは、有底筒状に形成された金属製のフレーム部と、フレーム部の開口部を閉塞するボトムプレートと、を有している。ボトムプレートには、コネクタや、コネクタと電動モータ(コンミテータ)とを電気的に接続するための配線部、減速機構の回転位置を検出するためのコンタクトプレート等が配設されている。
This type of wiper motor includes an electric motor as a drive source, a speed reduction mechanism that decelerates and outputs the rotational driving force of the electric motor, and a gear housing that houses the speed reduction mechanism, a brush holder of the electric motor, a commutator, and the like. (For example, refer to Patent Document 1 below).
The gear housing has a metal frame portion formed in a bottomed cylindrical shape and a bottom plate that closes an opening of the frame portion. The bottom plate is provided with a connector, a wiring portion for electrically connecting the connector and the electric motor (commutator), a contact plate for detecting the rotational position of the speed reduction mechanism, and the like.
しかしながら、上述した従来技術にあっては、電動モータとコネクタとをボトムプレート上に配設された配線部を介して接続する必要があるため、配線が長くなったり、ターミナルの形状が複雑になったりして、製造コストが増加するという問題がある。
また、ボトムプレートは、配設される部品に応じて形状が決定されるため、上述したコネクタやターミナル、コンタクタ等を全てボトムプレートに配設することで、ボトムプレートの形状が複雑化する。これによっても製造コストの増加を招くことになる。
However, in the above-described prior art, since it is necessary to connect the electric motor and the connector via the wiring portion disposed on the bottom plate, the wiring becomes long and the shape of the terminal becomes complicated. As a result, there is a problem that the manufacturing cost increases.
In addition, since the shape of the bottom plate is determined according to the components to be arranged, the shape of the bottom plate is complicated by arranging all the connectors, terminals, contactors and the like described above on the bottom plate. This also increases the manufacturing cost.
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、低コスト化及び簡素化を図ることができるワイパモータを提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a wiper motor that can be reduced in cost and simplified.
上記の課題を解決するために、本発明に係るワイパモータは、回転軸に固定されたアーマチュアのコンミテータに摺接して給電を行うブラシ、及び前記ブラシを保持するブラシホルダを有する電動モータと、前記回転軸に連結されたウォーム、及び出力軸が固定されるとともに、前記ウォームに噛合して、前記回転軸の回転を減速して前記出力軸から出力するウォームホイールを有する減速機構と、前記減速機構を収納する有底筒状のフレーム部、及び前記フレーム部の開口部を閉塞するボトムプレートを有するギヤハウジングと、外部に接続されるコネクタ端子を有するコネクタ部と、を備え、前記ギヤハウジングに組み付けられるとともに、前記コネクタ部及び前記ブラシホルダが一体で配設されたホルダユニットを有し、前記コネクタ部には、前記コネクタ端子から前記ウォームホイールに向けて延在するコンタクトプレートが配設され、前記ギヤハウジング内において、前記フレーム部側には、前記ウォームホイールに係合して前記ウォームホイールとともに回転するとともに、前記コンタクトプレートが摺接するリレーユニットが配設され、前記リレーユニットには、前記フレーム部に位置決めされる位置決め部が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a wiper motor according to the present invention includes a brush that slidably contacts an armature commutator fixed to a rotating shaft, an electric motor having a brush holder that holds the brush, and the rotation A speed reduction mechanism having a worm coupled to a shaft and an output shaft, and a worm wheel meshing with the worm to decelerate rotation of the rotary shaft and outputting from the output shaft; and A bottomed cylindrical frame portion to be accommodated, a gear housing having a bottom plate that closes an opening of the frame portion, and a connector portion having a connector terminal connected to the outside, and is assembled to the gear housing. And a connector unit and a holder unit in which the brush holder is integrally disposed, and the connector Has a contact plate extending from the connector terminal toward the worm wheel, and in the gear housing, on the frame portion side, engages with the worm wheel and rotates together with the worm wheel. In addition, a relay unit that is in sliding contact with the contact plate is disposed, and the relay unit is formed with a positioning portion that is positioned on the frame portion.
この構成によれば、ブラシホルダ及びコネクタ部がホルダユニットに一体で配設されているため、従来のようにボトムプレートの配線部を介して電動モータとコネクタ部を接続する構成に比べて、電動モータとコネクタ部との配線長の短縮化、及び配線レイアウトの簡素化を図ることができ、低コスト化を図ることができる。
また、ホルダユニットにコネクタ部等を配設するとともに、リレーユニットをフレーム部側に配設することで、ボトムプレートが担う機能を少なくすることができる(例えば、フレーム部を閉塞して、フレーム部内の構成部品を保護する機能を有していればよい)。ボトムプレートの簡素化を図ることもできるので、これによっても低コスト化を図ることができる。
しかも、リレーユニットが位置決め部を介してフレーム部に位置決めされるため、ギヤハウジング内でリレーユニットを安定して保持させることができ、ワイパモータの組付性を向上させることができる。
According to this configuration, since the brush holder and the connector portion are integrally provided in the holder unit, the electric motor and the connector portion are connected to each other through the wiring portion of the bottom plate as in the prior art. The wiring length between the motor and the connector portion can be shortened, the wiring layout can be simplified, and the cost can be reduced.
In addition, the connector unit and the like are disposed on the holder unit, and the relay unit is disposed on the frame unit side, thereby reducing the function of the bottom plate (for example, closing the frame unit to As long as it has a function of protecting the components. Since the bottom plate can be simplified, this can also reduce the cost.
In addition, since the relay unit is positioned on the frame portion via the positioning portion, the relay unit can be stably held in the gear housing, and the assembly of the wiper motor can be improved.
また、本発明に係るワイパモータは、前記コネクタ端子及び前記コンタクトプレートは、一体形成されるとともに、前記コネクタ部にインサート成形されていてもよい。
この構成によれば、コネクタ端子及びコンタクトプレートが一体形成されるとともに、コネクタ部にインサート成形されているため、部品点数及び製造工数の削減を図ることができる。
In the wiper motor according to the present invention, the connector terminal and the contact plate may be integrally formed and insert-molded in the connector portion.
According to this configuration, since the connector terminal and the contact plate are integrally formed and are insert-molded in the connector portion, it is possible to reduce the number of parts and the number of manufacturing steps.
また、本発明に係るワイパモータは、前記ブラシは、ジャンパ線を介して前記コネクタ部に引き回されていてもよい。
この構成によれば、例えばブラシとコネクタ部とをバスバー等により接続する構成に比べて配線を柔軟に引き回すことができるので、配線レイアウトの自由度を向上させることができる。
In the wiper motor according to the present invention, the brush may be routed to the connector portion via a jumper wire.
According to this configuration, for example, the wiring can be flexibly routed as compared with a configuration in which the brush and the connector portion are connected by a bus bar or the like, so that the degree of freedom of the wiring layout can be improved.
また、本発明に係るワイパモータは、前記ホルダユニットは、前記回転軸の軸方向から見て前記ギヤハウジングと重なる位置に配置されていてもよい。
この構成によれば、回転軸の軸方向から見てホルダユニット(コネクタ部)がギヤハウジングから外側に突出することがない。すなわち、ホルダユニットの軸方向から見た外形寸法を、ギヤハウジングの外形寸法内で納めることができるので、車体等への取付時におけるレイアウト性を向上できる。
Moreover, the wiper motor which concerns on this invention WHEREIN: The said holder unit may be arrange | positioned in the position which overlaps with the said gear housing seeing from the axial direction of the said rotating shaft.
According to this configuration, the holder unit (connector portion) does not protrude outward from the gear housing when viewed from the axial direction of the rotating shaft. That is, since the outer dimensions of the holder unit viewed from the axial direction can be accommodated within the outer dimensions of the gear housing, the layout can be improved when mounted on the vehicle body or the like.
また、本発明に係るワイパモータは、前記ボトムプレートには、車体またはワイパ装置に取り付けられる取付片が設けられていてもよい。
この構成によれば、ボトムプレートを介してワイパモータを簡単に車体またはワイパ装置に取り付けることができる。
In the wiper motor according to the present invention, the bottom plate may be provided with an attachment piece attached to the vehicle body or the wiper device.
According to this configuration, the wiper motor can be easily attached to the vehicle body or the wiper device via the bottom plate.
本発明によれば、低コスト化及び簡素化を図ることができる。 According to the present invention, cost reduction and simplification can be achieved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[ワイパモータ]
図1は実施形態におけるワイパモータ1の斜視図であり、図2は図1のA−A線に沿う断面図である。
図1、図2に示すように、本実施形態のワイパモータ1は、例えば図示しない車両のフロントウィンドウを払拭する図示しないフロントワイパ(ワイパ装置)を駆動させるものである。具体的に、ワイパモータ1は、電動モータ2と、電動モータ2の回転軸3(図2参照)に連結された減速機構4(図2参照)と、この減速機構4や電動モータ2の一部を収容するギヤハウジング5と、を備え、電動モータ2の駆動力を減速機構4で減速した後、後述する出力軸95を介してフロントワイパに伝達するように構成されている。なお、以下の説明では、回転軸3の軸線方向を回転軸方向O1といい、出力軸95の軸線方向を出力軸方向O2という場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Wiper motor]
FIG. 1 is a perspective view of a wiper motor 1 in the embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the wiper motor 1 of the present embodiment drives a front wiper (wiper device) (not shown) that wipes a front window of a vehicle (not shown), for example. Specifically, the wiper motor 1 includes an
<電動モータ>
図3はワイパモータ1の分解斜視図である。
図2、図3に示すように、電動モータ2は、有底筒状のヨーク7と、ヨーク7内に回転可能に設けられたアーマチュア6と、を有している。
<Electric motor>
FIG. 3 is an exploded perspective view of the wiper motor 1.
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ヨーク7のうち、筒部11の内周面には、複数(例えば、4つ)のマグネット12が回転軸3周りの周方向に沿って配設されている。
一方、ヨーク7の底壁(エンド部)15のうち、径方向の中央には、回転軸方向O1の外側に向かって突出するボス部13が形成され、このボス部13内に回転軸3の一端部(回転軸方向O1に沿うアーマチュア6側)を軸支するための軸受け14(図2参照)が設けられている。なお、筒部11の開口縁には、回転軸方向O1の一端側に向けて窪む凹部16が周方向に間隔をあけて複数形成されている。
In the
On the other hand, in the bottom wall (end portion) 15 of the
アーマチュア6は、回転軸3に外嵌固定されたアーマチュアコア21と、アーマチュアコア21に巻装されたアーマチュアコイル22と、回転軸方向O1に沿うアーマチュアコア21に対して他端側(回転軸方向Oに沿うアーマチュア6とは反対側)に配置されたコンミテータ23と、を備えている。
アーマチュアコア21は、プレス加工等によって打ち抜かれた磁性材料の板材を回転軸方向O1に積層したものであって、アーマチュアコイル22が巻装される複数のティース21aが放射状に形成されている。
The
The
コンミテータ23は、回転軸3に外嵌固定されるとともに、その外周面には導電材で形成されたセグメント24が複数枚取り付けられている。セグメント24は回転軸方向O1に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。
The
各セグメント24において、回転軸方向O1に沿う一端部には、径方向の外側に折り返す形で折り曲げられたライザ25が一体成形されている。ライザ25には、アーマチュアコイル22の端末部が掛け回わされ、ヒュージングなどにより固定されている。これにより、セグメント24と、これに対応するアーマチュアコイル22と、が導通される。
また、同電位となるセグメント24にそれぞれ対応するライザ25には、接続線(不図示)が掛け回され、この接続線がヒュージングによりライザ25に固定されている。接続線は、同電位となるセグメント24同士を短絡するためのものであって、コンミテータ23とアーマチュアコア21との間に引き回されている。
In each
A connection line (not shown) is wound around the
そして、図3に示すように、コンミテータ23のセグメント24には、ブラシ31が摺接している。ブラシ31はセグメント24に摺接することにより、セグメント24を介してアーマチュアコイル22に電流を供給するようになっている。ブラシ31は、後述するブラシホルダ41を介してホルダユニット32に保持されている。
As shown in FIG. 3, the
<ホルダユニット>
図4はホルダユニット32を回転軸方向O1に沿う他端側から見た平面図であり、図5はホルダユニット32の側面図である。
図3〜図5に示すように、ホルダユニット32は、電動モータ2と回転軸方向O1で重なる位置に配設されたブラシホルダステー33と、ブラシホルダステー33に対して径方向で隣接配置されたコネクタ部34と、これらブラシホルダステー33及びコネクタ部34間を径方向で架け渡すブリッジ部35と、が樹脂材料等により一体的に形成されたものである。
<Holder unit>
4 is a plan view of the
As shown in FIGS. 3 to 5, the
ブラシホルダステー33は、環状のホルダベース部36を備え、ホルダベース部36の外周縁には回転軸方向O1の一端側に向けて位置決め部37が突設されている。位置決め部37は、アーマチュアコア21に近接する位置まで延在しており、その先端部が径方向の外側に屈曲している。そして、位置決め部37の先端部は、後述するフレーム部61に係合しており、これによりフレーム部61対するホルダユニット32の回転軸方向O1に沿う位置決めが行われている。なお、ホルダベース部36の内径は、コンミテータ23を挿入可能な大きさに設定されており、ホルダベース部36の内側にコンミテータ23が挿通されている。
The brush holder stay 33 includes an annular
ホルダベース部36において、回転軸方向O1に沿う他端側に位置する面(以下、単に実装面という)には、周方向3箇所にブラシホルダ41が固定されている。ブラシホルダ41は、導電性を有する材料からなり、回転軸方向O1に沿って延在する板バネ状とされ、径方向の内側に向けて付勢されている。具体的に、ブラシホルダ41は、その基端部が爪部(不図示)を介してホルダベース部36に固定され、先端部に向かうに従い径方向の内側に向けて傾斜している。そして、ブラシホルダ41の先端部には、ブラシ31が径方向の内側に向けて突出するようにそれぞれ設けられている。
In the
各ブラシ31は、径方向の内側に向かうに従い回転軸方向O1の幅が漸次先細る側面視で三角形状とされ、基端部(径方向の外側端部)がブラシホルダ41の先端部に嵌合され、先端部(径方向の内側端部)がコンミテータ23のセグメント24に摺接している。これにより、バッテリ(不図示)からの電力を、ブラシ31を介してコンミテータ23に給電できるようになっている。
Each
ここで、ブラシ31は、陽極側に接続された低速用ブラシ31a、及び高速用ブラシ31bと、陰極側に接続されるとともに、低速用ブラシ31a及び高速用ブラシ31bに共通使用される共通ブラシ31cと、を備えている。
低速用ブラシ31aは、低速用ブラシ31aと共通ブラシ31cとの間に電圧が印加されることで、フロントワイパを低速駆動する際に用いられるブラシ31である。また、高速用ブラシ31bは、高速用ブラシ31bと共通ブラシ31cとの間に電圧が印加されることで、フロントワイパを高速駆動する際に用いられるブラシ31である。なお、高速用ブラシ31bの先端部は、他のブラシ31a,31cに比べて周方向の幅が狭くなっている(図4中のD1>D2)。
Here, the
The
また、図4に示すように、低速用ブラシ31aと共通ブラシ31cは、互いに電気角で180°、すなわち機械角(回転軸3を中心として各ブラシ31a,31cがなす中心角のうち、狭い方の角度(劣角側))で90°あけて配設されている。一方、高速用ブラシ31bは、回転軸3を中心として各ブラシ31a,31cがなす中心角のうち、広い方の角度(優角)側に、低速用ブラシ31aに対して周方向に所定角度離間して配置されている。
As shown in FIG. 4, the
この場合、ホルダベース部36において、低速用ブラシ31a及び共通ブラシ31cはコンミテータ23(回転軸方向O1)に対してコネクタ部34の反対側に配置され、高速用ブラシ31bはコンミテータ23(回転軸方向O1)に対してコネクタ部34側に配置されている。したがって、高速用ブラシ31bとコネクタ部34との間の距離が、低速用ブラシ31a及び共通ブラシ31cとコネクタ部34との間に距離に比べて短くなっている。
In this case, in the
また、図4の例において、高速用ブラシ31bは、周方向で低速用ブラシ31a及び共通ブラシ31c間の劣角領域E1に対して、径方向で対向した線対称領域E2に配置されている。
この構成によれば、低速用ブラシ31a及び共通ブラシ31cと、高速用ブラシ31bと、を径方向で対向する領域(劣角領域E1及び線対称領域E2)にそれぞれ配置することで、高速用ブラシ31bを劣角領域E1内に配置する構成に比べて、セグメント24に対する各ブラシ31a〜31cの接触圧を周方向に亘って均等に付与することができる。これにより、回転軸3の軸ずれを抑制して、モータ作動音を低減することができる。
In the example of FIG. 4, the high-
According to this configuration, the high-
そして、低速用ブラシ31a及び高速用ブラシ31bに対応するブラシホルダ41には、ジャンパ線42,43の一端部が接続されている。ジャンパ線42,43の他端部は、後述するパワーターミナル55に接続されている。
また、共通ブラシ31cに対応するブラシホルダ41には、サーキットブレーカ44が接続されており、このサーキットブレーカ44にはジャンパ線45の一端部が接続されている。ジャンパ線45の他端部は、後述する一のコンタクトプレート56に接続されている。なお、サーキットブレーカ44は、ホルダベース部36の実装面上において、共通ブラシ31c及び高速用ブラシ31bの間に位置する部分に固定されている。
One end portions of
Further, a
ブリッジ部35は、回転軸方向O1を厚さ方向とする板状とされ、上述したホルダベース部36における周方向の一部から径方向の外側に向けて延在している。ブリッジ部35実装面には、上述したジャンパ線42,43,45がコネクタ部34に向けて配索されている。
The
図4、図5に示すように、コネクタ部34は、ブラシホルダステー33及びブリッジ部35と同一面上を延在するコネクタベース部51と、コネクタベース部51から回転軸方向O1に沿う一端側に向けて立設されたコネクタ受部52(図5参照)と、コネクタベース部51から回転軸方向O1に沿う他端側に向けて立設された隔壁部53と、を備えている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
コネクタベース部51には、給電用のパワーターミナル55、及びセンサ用のコンタクトプレート56がインサート成形等によって複数本ずつ埋設されている。なお、図4の例では、パワーターミナル55が2本、コンタクトプレート56が3本埋設されており、コネクタベース部51上において互いに間隔をあけて配列されている。
A plurality of
パワーターミナル55は、回転軸方向O1に沿って延在する板状とされ、コネクタベース部51を貫通している。パワーターミナル55は、一端部がコネクタ受部52内に向けて突出してコネクタ端子として機能しており、他端部がコネクタベース部51の実装面側に露出している。なお、各パワーターミナル55の他端部には、低速用ブラシ31a及び高速用ブラシ31bから引き回された上述したジャンパ線42,43が各別に接続されている。
コンタクトプレート56は、パワーターミナル55と同様に回転軸方向O1に沿って延在する板状とされ、コネクタベース部51を貫通している。コンタクトプレート56は、一端部がコネクタ受部52内に向けて突出してコネクタ端子として機能しており、他端部がクランク状に屈曲しながら回転軸方向O1に沿う他端側に向けて延在している。コンタクトプレート56の他端部には、後述するリレープレート103に摺接する接点部57が形成されている。なお、コンタクトプレート56のうち、一のコンタクトプレート56には、実装面側において共通ブラシ31cから引き回された上述したジャンパ線45が接続されている。
The
Similar to the
<ギヤハウジング>
図6は、ヨーク7、ギヤハウジング5及びホルダユニット32の分解斜視図である。
図2、図6に示すように、ギヤハウジング5は、底壁部63及び周壁部64を有する有底筒状に形成されたアルミダイキャスト製のフレーム部61と、フレーム部61の開口部61aを閉塞する樹脂製のボトムプレート62と、を備えている。
フレーム部61の内部は、減速機構4を収納する減速機構収納部65と、周壁部64の一部から連設されて上述したホルダユニット32を収納するホルダユニット収納部66と、に画成されている。
<Gear housing>
FIG. 6 is an exploded perspective view of the
As shown in FIGS. 2 and 6, the
The inside of the
図6に示すように、まずホルダユニット収納部66は、回転軸方向O1に沿う一端側に向けて開放された有底筒状の第1受入部71を備えている。第1受入部71は、内径が上述したブラシホルダステー33を受入可能な大きさに形成されており、その内部にブラシホルダステー33、及びコンミテータ23が収納されるようになっている。
As shown in FIG. 6, the holder
第1受入部71の開口縁には、上述したブラシホルダステー33のうち、位置決め部37の先端部が係合される位置決め凹部72が形成されている。また、第1受入部71のうち、位置決め凹部72よりも回転軸方向O1の他端側に位置する部分には、径方向の外側に向けて突出する位置決め凸部74が形成されている。この位置決め凸部74は、上述したヨーク7の凹部16に係合して、ギヤハウジング5に対するヨーク7の位置決めを行うものである。
第1受入部71の底部には、回転軸3が挿通される挿通孔73が形成され、この挿通孔73を介して第1受入部71と減速機構収納部65とが連通している。
On the opening edge of the first receiving
An
図7は図1のB−B線に沿う断面図である。
図6、図7に示すように、第1受入部71には、ホルダユニット32のコネクタ部34及びブリッジ部35を受け入れる第2受入部75が径方向の外側に向けて連設されている。第2受入部75は、回転軸方向O1に開放された角筒状とされ、上述したホルダユニット32のコネクタ部34及びブリッジ部35を受入可能な大きさに形成されている。
第2受入部75には、減速機構収納部65内に連通する連通孔76が形成され、この連通孔76を通してコンタクトプレート56の他端部が減速機構収納部65内に臨むように配置されている。また、第2受入部75は、切欠き部77を通して第1受入部71内に連通している。切欠き部77内には、ホルダユニット32のブリッジ部35のうち、ブラシホルダステー33側の端部が収容されている。
FIG. 7 is a sectional view taken along line BB in FIG.
As shown in FIGS. 6 and 7, the first receiving
The
図7に示すように、減速機構収納部65のうち、底壁部63の中央部には、底壁部63を貫通する貫通孔81が形成されている。この貫通孔81は、後述する出力軸95が挿通されるものであり、貫通孔81の内周縁には筒状のスリーブ82が出力軸方向O2の外側に向けて立設されている。スリーブ82の基端部には、先端に向かうに従い内径が段々と縮径する縮径部84が形成されている。また、スリーブ82内には、縮径部84を含むスリーブ82の全体に亘って含油メタル等からなる筒状のブッシュ83が内装されている。なお、スリーブ82内において、縮径部84とブッシュ83との間には隙間が形成されている。
また、減速機構収納部65のうち、周壁部64には、周壁部64の外側に向けて突出する係止爪85が周壁部64の周方向に間隔をあけて形成されている。
As shown in FIG. 7, a through
Further, in the speed reduction
ボトムプレート62は、フレーム部61の開口部61aの形状に倣って形成された板状とされ、フレーム部61の開口部61aを覆っている。ボトムプレート62の外周縁には、フレーム部61に向けて突出する取付片87がボトムプレート62の周方向に沿って間隔をあけて複数形成されている。これら取付片87には、上述したフレーム部61の係止爪85が係止される係止孔87aが形成されている。
The
<減速機構>
図2、図7に示すように、減速機構4は、電動モータ2の回転軸3に連結されたウォーム91と、ウォーム91に噛合するウォームホイール92と、を備えている。
ウォーム91は、回転軸方向O1に沿う一端部が減速機構収納部65内において回転軸3に連結され、他端部が図示しない軸受けにより減速機構収納部65内において回転可能に支持されている。また、ウォーム91のうち回転軸3との連結部分(回転軸3の他端部)は、フレーム部61に配設された転がり軸受93(図2参照)に回転可能に支持されている。
<Deceleration mechanism>
As shown in FIGS. 2 and 7, the
One end portion of the
図3、図7に示すように、ウォームホイール92は、上述したように減速機構収納部65内に収納されており、上述したウォーム91の回転に伴い回転するように構成されている。ウォームホイール92の中央部(ハブ部)には、出力軸方向O2に沿うボトムプレート62側に向けて突出するボス部94が形成されている。このボス部94には、出力軸95における出力軸方向O2の一端部がフレーム部61側から圧入されている。
この場合、出力軸95における出力軸方向O2の他端部は、フレーム部61のスリーブ82を通してフレーム部61の外部に突出しており、この突出部分に図示しないフロントワイパを駆動するための外部機構が連結される。また、出力軸95は、スリーブ82内において、上述したすべり軸受け83に回転可能に支持されている。
As shown in FIGS. 3 and 7, the
In this case, the other end portion of the
<リレーユニット>
ここで、ウォームホイール92のうち、出力軸方向O2に沿う一端側(フレーム部61側)に位置する面には、リレーユニット101が配設されている。リレーユニット101は、樹脂等の絶縁材料からなるインシュレータプレート102と、インシュレータプレート102上に配設されたリレープレート103と、を備えている。
インシュレータプレート102は、出力軸95が遊挿される開口部を有する環状とされ、ウォームホイール92のうち、出力軸方向O2に沿う一端側に位置する面上に載置されている。インシュレータプレート102の内周縁には、上述したスリーブ82の縮径部内に挿入される挿入筒部(位置決め部)105が形成されている。
<Relay unit>
Here, the
The
挿入筒部105は、スリーブ82の縮径部84の内面形状に倣って先端部に向かうに従い段々と縮径された段付き形状とされている。挿入筒部105は、外周面が縮径部84の内面に近接または当接することで、リレーユニット101の出力軸方向O2及び径方向の位置決めが行われている。なお、挿入筒部105は、スリーブ82(縮径部84)とすべり軸受け83との間の隙間に配置されている。
The
また、図3に示すように、インシュレータプレート102の外周縁のうち、出力軸95周りの周方向の一部には、ウォームホイール92に向けて突出するリレー側係合部107が形成されている。
また、上述したウォームホイール92において、出力軸95周りの周方向で上述したリレー側係合部107に対向する位置には、リレー側係合部107に係合可能なウォーム側係合部108が形成されている。ウォーム側係合部108は、リレー側係合部107に対してウォームホイール92の回転方向の図中手前側に配設され、ウォームホイール92の順方向への回転時にはリレー側係合部107に係合(当接)する。なお、ウォームホイール92の両面には、中央部から放射状、及びボス部94と同心円状に延在する複数のリブ96が形成されおり、上述したリレー側係合部107は、上述したウォーム側係合部108とリブ96との間に間隔をあけた状態で配置されている。
As shown in FIG. 3, a relay
Further, in the
そして、リレーユニット101は、電動モータ2の回転に伴い、ウォームホイール92が回転することで、リレー側係合部107とウォーム側係合部108とが係合してウォームホイール92と一体で回転するようになっている。
一方、フロントワイパに外力等が作用して、ウォームホイール92が逆転しようとした場合には、ウォーム側係合部108がリレー側係合部107から離間して、両者の係合が解除されることで、ウォームホイール92に対してリレーユニット101が回転しないようになっている。すなわち、リレー側係合部107とウォーム側係合部108とは、ウォームホイール92及びリレーユニット101間において、チャタリング防止の一方向クラッチ機構を構成している。
The
On the other hand, when an external force or the like acts on the front wiper and the
図3に示すように、リレープレート103は、導電性を有する材料からなり、挿入筒部105を取り囲むようにインシュレータプレート102上に設置されている。具体的に、リレープレート103は、インシュレータプレート102の内周側から外周側にかけて3つの接触領域111〜113を有している。各接触領域111〜113は、環状の第1接触領域111と、第1接触領域111の内周側に連設されたC字状の第2接触領域112と、第1接触領域111から外周側に突出した第3接触領域113と、を備えている。したがって、第2接触領域112に対して周方向で並ぶ部分、及び第3接触領域113に対して周方向で並ぶ部分は、インシュレータプレート102が露出した非導電部となっている。
As shown in FIG. 3, the
リレーユニット101における各接触領域111〜113、及び非導電部上には、上述したコンタクトプレート56の接点部57が摺接するようになっている。この場合、ウォームホイール92(出力軸95)の回転に伴って、コンタクトプレート56(接点部57)とリレープレート103との接触位置が変化したり、接触/非接触したりすることにより、出力軸95の回転位置(フロントワイパの位置)が検出できるようになっている。コンタクトプレート56で検出された信号は、コネクタ部34を介して図示しない制御機器に出力され、電動モータ2の回転制御が行われるようになっている。
The
このように構成されたワイパモータ1においては、図示しないワイパスイッチをOFF位置からLOW位置に切り替えると、電動モータ2の低速用ブラシ31aにバッテリから駆動電流が供給される。これにより、電動モータ2は、低速運転モードの駆動を開始する。具体的に、電動モータ2が駆動すると、その駆動力が減速機構4で減速された後、出力軸95を介してフロントワイパの外部機構に伝達される。これにより、フロントワイパが作動して、フロントガラスに付着した埃や雨滴等を払拭できるようになっている。
一方、ワイパスイッチがHIGH位置に切り替わると、電動モータ2の高速用ブラシ31bにバッテリから駆動電流が供給される。これにより、電動モータ2は、上述した低速運転モードよりも高速の高速運転モードの駆動を開始する。
In the wiper motor 1 configured as described above, when a wiper switch (not shown) is switched from the OFF position to the LOW position, a driving current is supplied from the battery to the
On the other hand, when the wiper switch is switched to the HIGH position, a driving current is supplied from the battery to the high-
なお、本実施形態では、高速用ブラシ31bの先端部は、他のブラシ31a,31cに比べて周方向の幅が狭くなっているため、例えば低速用ブラシ31a及び高速用ブラシ31bがそれぞれ周方向で隣接する2つのセグメント24に跨って接触している状態(短絡状態)になるのを抑制できる。これにより、整流性を向上させることができる。
In the present embodiment, the tip of the high-
また、例えば出力軸95に外力等が作用して、出力軸95を介してウォームホイール92が回転した場合に、ウォームホイール92とリレーユニット101との係合が解除されることで、ウォームホイール92のみがリレーユニット101に対して回転することになる。そのため、リレーユニット101とコンタクトプレート56との接触位置(例えば、ワイパモータ1の停止状態の位置)を維持することができ、リレーユニット101とコンタクトプレート56との位置検出時におけるチャタリングを防止できる。
Further, for example, when an external force or the like acts on the
[ワイパモータの組付方法]
次に、上述したワイパモータ1の組付方法について説明する。以下の説明では、アーマチュア6にホルダユニット32を組み付ける方法について主に説明する。
まず、ブラシホルダ41等が組み付けられたホルダユニット32をフレーム部61に組み付ける。具体的には、フレーム部61のホルダユニット収納部66と、ホルダユニット32の実装面側と、を回転軸方向O1で対向配置した後、ホルダユニット収納部66内にホルダユニット32を収納する。このとき、ホルダユニット32の位置決め部37がホルダユニット収納部66の位置決め凹部72内に係合されることで、フレーム部61に対するホルダユニット32の回転軸方向O1位置決めが行われる。
[Assembly method of wiper motor]
Next, a method for assembling the wiper motor 1 will be described. In the following description, a method for assembling the
First, the
次に、フレーム部61に組み付けられたホルダユニット32対してアーマチュア6を組み付ける。まず、アーマチュア6とホルダユニット32のブラシホルダステー33とを回転軸方向O1に対向させる。この場合、アーマチュア6のコンミテータ23がブラシホルダステー33側を向き、ブラシホルダステー33の実装面が回転軸方向O1の他端側を向いた状態で、アーマチュア6及びホルダユニット32を対向させる。したがって、ホルダユニット32がフレーム部61に組み付けられた状態において、ブラシホルダステー33のブラシホルダ41は、回転軸方向O1に沿う一端側から他端側に向かうに従い径方向の内側に傾斜した状態で保持されている。
Next, the
この状態で、ホルダユニット32を回転軸方向O1に沿うアーマチュア6側に接近させ、ブラシホルダステー33の開口部内にアーマチュア6のコンミテータ23を挿通させる。ブラシホルダステー33の開口部内に挿通されたコンミテータ23は、ブラシホルダステー33の実装面側において、ブラシホルダ41間に進入する。これにより、コンミテータ23のセグメント24とブラシホルダ41のブラシ31とが接触することで、アーマチュア6とホルダユニット32とが組み付けられる。その後、ホルダユニット32及びアーマチュア6が組み付けられたフレーム部61に対して、減速機構4やボトムプレート62、ヨーク7等を順次組み付けることで、ワイパモータ1が完成する。
In this state, the
ここで、ブラシホルダ41が回転軸方向O1に沿って延在しているため、ブラシホルダステー33にコンミテータ23(アーマチュア6)を回転軸方向O1に沿って挿通する場合に、ブラシホルダ41の延在方向とアーマチュアの組付方向とが同一方向となる。そのため、ブラシホルダステー33のブラシホルダ41(ブラシ31a〜31c)間にコンミテータ23をスムーズに進入させることができ、組付性を向上させることができる。
この場合、本実施形態のように磁極数が4極以上であっても、組付性を低下させることなく、周方向の所望の位置にブラシホルダ41(ブラシ31a〜31c)を高精度に配置することができる。
Here, since the
In this case, even if the number of magnetic poles is four or more as in this embodiment, the brush holder 41 (
特に、ブラシホルダ41の基端部がアーマチュア6の組付方向の手前側に位置しているため、コンミテータ23がブラシホルダ41間に進入する際、ブラシホルダ41を径方向の外側(ブラシホルダ41の付勢力に抗する方向)に向けて押し広げながら進入することになる。これにより、治具等を用いてブラシホルダ41を径方向の外側に向けて押し広げる上述した開放工程を行う必要がないので、組付性の更なる向上を図るとともに、製造工数及び製造コストの削減を図ることができる。
In particular, since the base end portion of the
さらに、本実施形態では、ホルダユニット32に、フレーム部61との位置決めを行う位置決め部37が形成されているため、位置決め部37を介してホルダユニット32とフレーム部61とを回転軸方向O1に位置決めすることができる。これにより、ホルダユニット32をフレーム部61に組み付けた後、上述したようにホルダユニット32にアーマチュア6を組み付けることで、フレーム部61に対するアーマチュア6の回転軸方向O1の位置決めを行うことができる。これにより、組付性の更なる向上を図ることができる。
Furthermore, in the present embodiment, since the
以上のように、本実施形態では、コネクタ部34及びブラシホルダ41がホルダユニット32に一体で配設される構成とした。
この構成によれば、ブラシホルダ41及びコネクタ部34がホルダユニット32に一体で配設されているため、従来のようにボトムプレートの配線部を介して電動モータとコネクタ部を接続する構成に比べて、電動モータ2とコネクタ部34との配線長の短縮化、及び配線レイアウトの簡素化を図ることができ、低コスト化を図ることができる。
また、ホルダユニット32にコネクタ部34等を配設するとともに、リレーユニット101をフレーム部61側に配設することで、ボトムプレート62が担う機能を少なくすることができる(本実施形態では、フレーム部61を閉塞して、フレーム部61内の構成部品を保護する機能を有していればよい)。そのため、ボトムプレート62の簡素化を図ることができ、加工性を向上させることができる。この場合、ボトムプレート62を例えばプレス加工等により簡単に作成することができるので、これによっても低コスト化を図ることができる。なお、上述した実施形態では、ボトムプレート62を樹脂材料により形成する構成について説明したが、これに限らず、アルミ等の金属材料により形成することも可能である。
As described above, in the present embodiment, the
According to this structure, since the
Further, by arranging the
しかも、リレーユニット101の挿入筒部105がフレーム部61の縮径部84に位置決めされるため、ギヤハウジング5内でリレーユニット101を安定して保持させることができ、ワイパモータ1の組付性を向上させることができる。
In addition, since the
また、コンタクトプレート56が、一端側のコネクタ端子と他端側の接点部57とで一体形成されるとともに、コネクタ部34にインサート成形されているため、部品点数及び製造工数の削減を図ることができる。
さらに、ブラシ31a〜31cは、ジャンパ線42,43,45を介してコネクタ部34に引き回されているため、例えばブラシ31a〜31cとコネクタ部34とをバスバー等により接続する構成に比べて配線を柔軟に引き回すことができる。これにより、配線レイアウトの自由度を向上させることができる。
Further, since the
Furthermore, since the
しかも、本実施形態では、フレーム部61にホルダユニット32を収納するホルダユニット収納部66が形成されているため、回転軸方向O1から見てコネクタ部34がギヤハウジング5から外側に突出することがない。すなわち、ホルダユニット32の回転軸方向O1から見た外形寸法を、ギヤハウジング5の外形寸法内で納めることができるので、車体等への取付時におけるレイアウト性を向上できる。
In addition, in the present embodiment, since the holder
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、4極−3ブラシの電動モータ2を採用した場合について説明したが、これに限らず、6極や8極−3ブラシの電動モータ2を採用しても構わない。但し、低速用ブラシ31aと共通ブラシ31cは、6極の場合には機械角で60°、8極の場合には45°あけて配設する必要がある。
そして、6極以上の多極化にした場合であっても、低速用ブラシ31a及び共通ブラシ31cに対して線対称領域に高速用ブラシ31bを配置することで、上述したように回転軸3の軸ずれを抑制できる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the 4-pole-3 brush
Even when the number of poles is 6 or more, the high-
また、上述した実施形態では、コネクタ部34のコネクタ受部52が回転軸方向O1の一端側に向くように形成したが、これに限られない。
In the above-described embodiment, the
また、図8に示すように、各ブラシ31a,31bとパワーターミナル55との間に、雑防素子としてチョークコイル120を配設しても構わない。図8に示す例では、低速用ブラシ31aに接続されるチョークコイル120が、ブラシホルダステー33上における低速用ブラシ31a及び高速用ブラシ31b間に配設され、高速用ブラシ31bに接続されるチョークコイル120がブリッジ部35上に配設されている。
この構成によれば、低速用ブラシ31a及び高速用ブラシ31bとパワーターミナル55との間にチョークコイル120を設けることで、電磁ノイズを低減できる。
しかも、ホルダユニット32の大型化やレイアウトの変更を伴うことなく、ブラシホルダステー33等における各ブラシ31a,31b間や、ブリッジ部35上等のスペースに、上述したサーキットブレーカ44やチョークコイル120等の電気部品を配設することができるので、レイアウト性を向上させることができる。
In addition, as shown in FIG. 8, a
According to this configuration, the electromagnetic noise can be reduced by providing the
Moreover, the above-described
さらに、ボトムプレートに車体やフロントワイパへの取付片を形成しても構わない。具体的に、図9に示すボトムプレート130の外周縁には、出力軸方向O2に沿うフレーム部61側に向けて延在する取付片131が、出力軸95周りの周方向に間隔をあけて形成されている。これら取付片131は、フレーム部61の底壁部63よりも出力軸方向O2に沿う外側に位置しており、その先端部が屈曲されている。また、取付片131の先端部には、図示しない締結部材が挿通される取付孔132が形成され、取付孔132を通して締結部材が車体やフロントワイパに締結されるようになっている。
Furthermore, you may form the attachment piece to a vehicle body or a front wiper in a bottom plate. Specifically, on the outer peripheral edge of the
また、図10に示すボトムプレート140の一部には、出力軸方向O2に沿うフレーム部61側に向けて延在する取付片141が形成されている。この取付片141は、フレーム部61の底壁部63側まで延びる板状部142と、板状部142の先端部に連設された半円筒状の収容部143と、を有している。収容部143内には、例えば図示しないフロントワイパのうち、一対のピボット軸間を架け渡すパイプフレーム145が収容される。また、収容部143には、厚さ方向に貫通する貫通孔144が形成されており、この貫通孔144を通して締結部材がパイプフレーム145に締結される。
これらの構成により、ワイパモータ1を、ボトムプレート130,140を介して車体やフロントワイパに簡単に取り付けることができる。
なお、図9における取付孔132、及び図10における貫通孔144には、直接ねじ山を形成することもできる。これにより、車体やフロントワイパに締結するための締結部材の部品点数を削減することが可能となる。また、この場合、ボトムプレート130,140は、高強度の樹脂によるボトムプレートとしてもよいし、鉄板等の金属によるボトムプレートとしてもよい。
Further, an
With these configurations, the wiper motor 1 can be easily attached to the vehicle body or the front wiper via the
In addition, a screw thread can also be directly formed in the
また、上述した実施形態では、本発明のワイパモータ1をフロントワイパの駆動用に用いる構成について説明したが、これに限らず、リヤワイパ等の駆動用に用いても構わない。 In the above-described embodiment, the configuration in which the wiper motor 1 of the present invention is used for driving the front wiper has been described. However, the configuration is not limited to this, and the wiper motor 1 may be used for driving the rear wiper.
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, it is possible to replace suitably the component in the embodiment mentioned above by the known component, and you may combine the modification mentioned above suitably.
1…ワイパモータ
3…回転軸
4…減速機構
5…ギヤハウジング
6…アーマチュア
23…コンミテータ
31…ブラシ
31a…低速用ブラシ
31b…高速用ブラシ
31c…共通ブラシ
32…ホルダユニット
33…ブラシホルダステー
34…コネクタ部
41…ブラシホルダ
42,43,45…ジャンパ線
55…パワーターミナル(コネクタ端子)
56…コンタクトプレート(コネクタ端子)
61…フレーム部
62,130,140…ボトムプレート
91…ウォーム
92…ウォームホイール
95…出力軸
101…リレーユニット
105…挿入筒部(位置決め部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wiper motor 3 ...
56 ... Contact plate (connector terminal)
61 ... Frame part 62,130,140 ...
Claims (5)
前記回転軸に連結されたウォーム、及び出力軸が固定されるとともに、前記ウォームに噛合して、前記回転軸の回転を減速して前記出力軸から出力するウォームホイールを有する減速機構と、
前記減速機構を収納する有底筒状のフレーム部、及び前記フレーム部の開口部を閉塞するボトムプレートを有するギヤハウジングと、
外部に接続されるコネクタ端子を有するコネクタ部と、を備え、
前記ギヤハウジングに組み付けられるとともに、前記コネクタ部及び前記ブラシホルダが一体で配設されたホルダユニットを有し、
前記コネクタ部には、前記コネクタ端子から前記ウォームホイールに向けて延在するコンタクトプレートが配設され、
前記ギヤハウジング内において、前記フレーム部側には、前記ウォームホイールに係合して前記ウォームホイールとともに回転するとともに、前記コンタクトプレートが摺接するリレーユニットが配設され、
前記リレーユニットには、前記フレーム部に位置決めされる位置決め部が形成されていることを特徴とするワイパモータ。 A brush that slidably contacts an armature commutator fixed to a rotating shaft to supply power, and an electric motor having a brush holder that holds the brush;
A worm coupled to the rotating shaft, and a reduction mechanism having a worm wheel fixed to the output shaft and meshing with the worm to decelerate the rotation of the rotating shaft and output from the output shaft;
A gear housing having a bottomed cylindrical frame portion that houses the speed reduction mechanism, and a bottom plate that closes an opening of the frame portion;
A connector portion having a connector terminal connected to the outside,
A holder unit that is assembled to the gear housing and in which the connector portion and the brush holder are integrally disposed;
The connector portion is provided with a contact plate extending from the connector terminal toward the worm wheel,
In the gear housing, on the frame part side, a relay unit that engages with the worm wheel and rotates together with the worm wheel and that contacts the contact plate is disposed.
The wiper motor according to claim 1, wherein the relay unit includes a positioning portion that is positioned on the frame portion.
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