JP6809246B2 - モータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用のモータ装置に関し、特に、車両のウインドウを払拭するワイパブレードを揺動駆動するためのモータ装置に関する。

車載の電動装置には電磁ノイズ対策、いわゆるＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）対策が求められており、従来からワイパモータ装置にはＡＭ帯、ＦＭ帯等のラジオノイズ対策が施されていた。近年では、車両通信や車両の自動運転へ対応するため、より高周波数の帯域（ＧＨｚの帯域）におけるＥＭＣ対策が求められてきている。また、車両のフロントガラスにフィルムアンテナが設置されるようになったことから、フロントガラスの近くに配置されるワイパモータ装置に対するＥＭＣ対策がより重要になってきている。

下記特許文献１には、樹脂製のカバーにインサート成形した金属製の板状のシールド部を用いて、ブラシの給電端子に接続されている接続端子から放射される電磁ノイズを低減する技術が開示されている。この特許文献１の図１には、シールド部が矩形板状の対向部と対向部から延出した接地部とからなり、接地部が回路基板のアース配線パターンに接続されることにより、対向部が捉えた電磁ノイズを接地部及びアース配線パターンを介してグランドへと伝達している。

また、特許文献１の図５には、変形例として、対向部から延出した延長部を介して接地部をハウジングに接続してアースするワイパモータ装置が開示されている。

さらに、特許文献１の図７には、別の変形例として、対向部にハウジングに接続される第１の接地部と回路基板のアースパターンに接続される第２の設置部とを設け、対向部で捉えた電磁ノイズをハウジングと回路基板のアースパターンの両方へ伝達するワイパモータ装置が開示されている。

特開２０１６−２７８７号公報

上記特許文献１に記載のワイパモータ装置では、対向部には１つの接地部しか設けられておらず、この接地部が回路基板のアースパターンに接続されているものの、対向部の接地が十分とはいえないために、すべての周波数帯に亘って電磁波ノイズの抑制効果を十分に発揮することが困難であった。また、対向部は、ブラシの給電端子に接続されている接続端子の上方に位置しているが、回路基板の各スイッチング素子を覆うまでの大きさは有しておらず、各スイッチング素子のスイッチングに伴う電磁ノイズを吸収することを意図したものではなかった。さらに、ハウジングにカバーを組み付ける際に、シールド部が位置決めに寄与することはなく、組み付けの容易化の観点からも改善の余地がある。

また、上記特許文献１の変形例のワイパモータ装置では、接地部をハウジングに接続してアースしているが、この接地部は１か所のみであり、上記と同様に対向部の接地が十分とはいえないために、すべての周波数帯に亘って電磁波ノイズの抑制効果を十分に発揮することが困難であった。さらに、ハウジングにカバーを組み付ける際に、シールド部が位置決めに寄与することがない点も、上記と同様であり、組み付けの容易化の観点からも改善の余地がある。

さらに、特許文献１の別の変形例のワイパモータ装置では、対向部にハウジングに接続される第１の接地部と回路基板のアースパターンに接続される第２の接地部とが１か所ずつ設けられているが、全ての周波数帯に亘って電磁波ノイズの抑制効果を十分に発揮することが困難であった。また、ハウジングにカバーを組み付ける際に、シールド部が位置決めに寄与することがない点も、上記と同様であり、組み付けの容易化の観点からも改善の余地がある。

そこで、本発明の目的は、シールド部材の構造を改善することにより、さらなる電磁ノイズの低減効果を奏すると共に、組み付けの容易化を実現したモータ装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、直流モータに適したシールド部材を有するモータ装置を提供することにある。

さらに本発明の他の目的は、ワイパ装置の駆動に適したシールド部材を有するワイパモータ装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成できる。すなわち、本発明の第１の態様のモータ装置は、
回転軸を有するモータ本体と、
前記回転軸の回転を制御する制御装置の一部を構成する回路基板と、
前記回路基板を収容するハウジングと、
前記回路基板と対向して配置された対向部と、前記対向部から延出され且つ接地された接地部と、を有するシールド部材と、
を備えたモータ装置において、
前記ハウジングには前記接地部が係合接触する溝部が設けられ、
前記モータ本体と前記回路基板とを電気的に接続する給電手段をさらに備え、前記対向部は前記給電手段と対向して配置され、
前記対向部の前記モータ本体側には一対の接地部が設けられており、
前記給電手段は前記一対の接地部の間に配置されていることを特徴とする。

本発明の第２の態様のモータ装置は、
回転軸を有するモータ本体と、
前記回転軸の回転を制御する制御装置の一部を構成する回路基板と、
前記回路基板を収容するハウジングと、
前記回路基板と対向して配置された対向部と、前記対向部から延出され且つ接地された接地部と、を有するシールド部材と、
を備えたモータ装置において、
前記ハウジングには前記接地部が係合接触する溝部が設けられ、
前記接地部は前記回路基板を介して接地され、
前記接地部は、前記ハウジングに接地される部位と前記対向部との間で、前記回路基板を介して接地されていることを特徴とする。

本発明の第３の態様のモータ装置は、第２の態様のモータ装置において、前記接地部の前記回路基板を介する接地には側面視Ｚ形状の端子が用いられていることを特徴とする。

本発明の第４の態様のモータ装置は、第１〜３のいずれかの態様のモータ装置において、前記溝部には前記接地部が接触する傾斜面が設けられていることを特徴とする。

本発明の第５の態様のモータ装置は、第１〜４のいずれかの態様のモータ装置において、前記接地部は複数設けられていることを特徴とする。

本発明の第６の態様のモータ装置は、第１〜５のいずれかの態様のモータ装置において、
前記ハウジングに取付けられたカバーをさらに有し、
前記カバー及び前記シールド部材が一体に形成されていることを特徴とする。

本発明の第７の態様のモータ装置は、第１〜第６のいずれかの態様のモータ装置において、前記モータ本体が直流モータであることを特徴とする。

本発明の第８の態様のモータ装置は、第１〜第７のいずれかの態様のモータ装置において、前記モータ装置の出力軸はワイパ装置に接続されるものであることを特徴とする。

本発明の第１の態様のモータ装置によれば、ハウジングには接地部が係合接触する溝部が設けられているので、シールド部材の接地部をハウジングの溝部に係合接触することにより、シールド部材を確実にモータ装置のハウジングに接地することができるために、電磁ノイズの低減効果を向上することができる。また、シールド部材の接地部をハウジングの溝部に係合接触する構造であるため、組み付け時に接地部がハウジングの溝部にガイドされることにより、シールド部材を位置決めに用いることができる上に、接地部を回路基板に半田付けする必要がないので、組み付けの容易化を実現することができる。
また、電磁ノイズの発生源である給電手段に対向するようにシールド部材の対向部を配置しているので、電磁ノイズの低減効果をより向上させることができる。
さらに、電磁ノイズの発生源である給電手段に対向するようにシールド部材の対向部を配置したうえに、さらに、接続端子を挟むように接地部を一対設けているために、給電手段を介する電磁ノイズを確実にシールドすることができ、さらに、電磁ノイズの発生源の近傍でシールド部材をより確実に接地することができ、電磁ノイズの低減効果を向上することができる。

本発明の第２の態様のモータ装置によれば、ハウジングには接地部が係合接触する溝部が設けられているので、シールド部材の接地部をハウジングの溝部に係合接触することにより、シールド部材を確実にモータ装置のハウジングに接地することができるために、電磁ノイズの低減効果を向上することができる。また、シールド部材の接地部をハウジングの溝部に係合接触する構造であるため、組み付け時に接地部がハウジングの溝部にガイドされることにより、シールド部材を位置決めに用いることができる上に、接地部を回路基板に半田付けする必要がないので、組み付けの容易化を実現することができる。
また、ハウジングへの接地に加えて、さらに接地部が回路基板を介して接地されているので、より確実にシールド部材を接地することができ、電磁ノイズの低減効果をより向上することができる。
さらに、接地部がハウジングと回路基板との両方を介して接地されるため、シールド部材をより確実に接地することができ、電磁ノイズの低減効果をさらに向上することができる。

本発明の第３の態様のモータ装置によれば、接地部を回路基板に接続するために側面視Ｚ形状の端子を用いているため、接続部を回路基板に半田付けする必要がなく、組み付けの容易化を実現することができる。

本発明の第４の態様のモータ装置によれば、溝部に傾斜面が設けられているため、接地部がこの傾斜面に圧接され、確実にシールド部材をハウジングに接地することができ、電磁ノイズの低減効果を向上することができると共に、組み付け時には接地部がハウジングの溝部にスムースにガイドされるため、より組み付けの容易化を実現することができる。

本発明の第５の態様のモータ装置によれば、接地部が複数設けられているので、シールド部材をハウジングに確実に接地することができ、電磁ノイズの低減効果の信頼性をより向上させることができる。

本発明の第６の態様のモータ装置によれば、シールド部材がカバーに一体に形成さられているために組立工数を少なくすることができる上、シールド部材を位置決めに用いることができるために組み付けの容易化を実現することができる。

本発明の第７の態様のモータ装置によれば、直流モータに適したシールド部材を有するモータ装置を提供することができる。

本発明の第８の態様のワイパモータ装置によれば、ワイパ装置の駆動に適したシールド部材を有するワイパモータ装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るモータ装置の外観斜視図である。 図１の分解斜視図である。 インサート部品をカバーの成形樹脂から取り出して描いたカバーの開口側の分解斜視図である。 インサート成形により図３のインサート部品が一体化された状態のカバーの開口側の斜視図である。 回路基板の表面の斜視図である。 Ｚ形状端子の周囲の部分断面図である。 成形樹脂を取り除いて描いたシールド部材の第２接地部の周囲の部分斜視図である。 カバーの第１接地部周辺の拡大斜視図である。 ハウジングの溝部周辺の拡大斜視図である。 成形樹脂を取り除いて描いた第１接地部を溝部に組み付けた部分の拡大斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るモータ装置を説明する。但し、以下に示す実施形態は本発明の技術思想を具体化するためのモータ装置を例示するものであって、本発明をこれらに特定するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。

本発明の実施形態に係るモータ装置１について、図１〜１０を参照して説明する。

まず、図１及び図２を用いて、本発明の実施形態に係るモータ装置の概略構成について説明する。なお、図１は本発明の実施形態に係るモータ装置の外観斜視図であり、図２は図１の分解斜視図である。

モータ装置１は、車両のワイパ装置４の駆動源として使用されている。モータ装置１は、正逆転可能に制御されるモータ本体１０と、モータ本体１０に接続され、ハウジング２１に収納されている減速機構部２０と、ハウジング２１の開口側を覆い、ハウジング２１との間に密閉空間を構成するカバー３０と、密閉空間に配置される制御装置６０と、密閉空間を減速機構部２０側と制御装置６０側とに仕切るセパレータ３２とから構成されている。

減速機構部２０のハウジング２１の非開口側（図１の下側）には、出力軸２７が突出している。出力軸２７は、直接又はリンク機構を介して間接的に、先端に車両のウインドウガラスを払拭するワイパブレードが取り付けられたワイパアームに接続されている。ワイパ装置４は、モータ本体１０により出力軸２７が正逆転可能に駆動され、ワイパアームが揺動運動されることにより、ワイパブレードがウインドウガラス面の上反転位置と下反転位置との間を往復払拭されるように構成されている。

なお、実施形態では、モータ装置１を車両のワイパ装置４の駆動源として説明するが、本発明のモータ装置１の用途はワイパ装置４の駆動源に限るものではなく、広く一般の装置の駆動源として用いることができるものであり、例えば車両に搭載されるパワーシート、スライドドア、パワーウインドウ、サンルーフ等の用途にも適用可能である。

モータ本体１０は直流モータとしてのブラシ付きモータで構成されている。モータ本体１０は、ステータヨーク１１を含むステータと、ステータと同心状でステータの内側に回転自在に支持されたロータ（図示省略）とから構成されている。ステータはモータ本体１０の筐体としてのステータヨーク１１を含み、ステータヨーク１１は鉄等の磁性材料からなり、略有底円筒状に構成され、ステータヨーク１１の円筒部の内周側には４極の永久磁石（図示省略）がＮ極とＳ極が周方向に交互に配列されるように設けられている。ロータの中心には丸棒状の回転軸が有底円筒状のステータヨーク１１と同軸上に設けられている。ステータヨーク１１の非開口側（底部側）には軸受が設けられており、回転軸の一端を回転可能に軸支している。回転軸の他端には後述するウォーム２３が設けられている。ステータヨーク１１の開口側には、ステータヨーク１１の開口端から回転軸の軸線と直交方向外側に張り出したフランジ１２が設けられており、このフランジ１２はハウジング２１に対してネジ等により固定されている。

ロータには、永久磁石の内周面と対向するようにアーマチャが設けられており、このアーマチャはコイルが巻回された複数極の磁極を有し、各磁極が永久磁石と対向している。また、ロータのステータヨーク１１の開口側には、コイルに導通されるコミュテータが設けられており、後述するブラシホルダ４１に支持された複数のブラシが摺接することにより、コイルに通電する構成となっている。

なお、実施形態では、モータ本体１を直流モータとしてのブラシ付モータで説明しているが、本発明のモータ本体１のモータの形式は、これに限定されず、例えばブラシレスモータ等、どのような形式のモータでも適用できる。

ハウジング２１は、開口側に減速機構部２０を収容し、モータ本体側に一体に形成されたブラシホルダ収容部４４にブラシホルダ４１を収容する有底箱状の形状をしており、材料は導電性金属、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金等の材料であり、例えばダイカスト成形等により形成されている。また、ハウジング２１は、開口側とは反対側から出力軸２７が挿通支持される出力軸孔（不図示）、モータ本体側と連通して回転軸が挿通される回転軸挿通孔３８、及び、ブラシホルダ４１の給電端子４２部が挿通されるブラシホルダ挿通孔４３を有している。なお、ハウジング２１の材質はアルミニウムに限定されず、導電性金属であればどのような材質であっても構わない。この有底箱状の側壁は、モータ本体１側でフランジ１２の高さと略同等の高さまで立ち上がっており、この側壁のモータ本体１側にブラシホルダ４１を収容する凹状のブラシホルダ収容部４４が設けられている。この側壁にはブラシホルダ４１の給電端子４２に対応する位置に、この給電端子４２部を挿通するブラシホルダ挿通孔４３が設けられている。給電端子４２は雌プラグとして構成されており、後述の接続端子４６のモータ側端子４６Ａの雄プラグが挿入される。

また、ハウジング２１の開口側には、回路基板６１を載置する載置部２９及び周囲の縁部には雌ネジ２２が設けられている。ここで、回路基板６１は、例えばガラス樹脂基板であり、出力軸２７の軸線方向を厚み方向とする、略矩形の板状に形成されており、制御装置６０の一部を構成している。後述のように、回路基板６１は、表面６２には電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという。）等のパワー素子を実装し、裏面６３にはマイクロコンピュータ６４や磁気センサ６５（図４参照）等の制御素子を実装しており、裏面６３が載置部２９に向くように配置されている。また、後述のように回路基板６０はカバー３０に固定されている。載置部２９がＦＥＴ等のパワー素子に対向して設けられていることにより、ＦＥＴ等のパワー素子で発生した熱をハウジング２１へ伝導し、放熱することができる。回路基板６１には、図示しない導電パターン部が設けられている。

ハウジング２１のモータ本体１側の側壁における内側には、後述するシールド部材５０の一対の第１接地部５３を係合接触する一対の溝部２５が、給電端子４２を跨ぐように設けられている。また、後述のように、この一対の溝部２５の給電端子側には、それぞれ傾斜面２６が設けられており、傾斜面２６には後述するシールド部材５０の第１接地部５３が接触する。

ハウジング２１の開口側にはウォーム収容部及びウォームホイール収容部３９が設けられており、それぞれモータ本体１０の回転軸の他端に設けられたウォーム２３及びウォームホイール２４がそれぞれ収容されている。モータ本体１０の回転軸の他端は、ハウジング２１の回転軸挿通孔３８を貫通した先端にウォーム２３が設けられており、さらにウォーム２３の先端はハウジング２１に設けられた軸受により軸支されている。ウォーム２３はウォームホイール２４と噛み合っているので、モータ本体１の回転軸の回転は、ウォーム２３及びウォームホイール２４の作用によりウォーム減速されて、出力軸２７から出力される。

ウォームホイール２４のハウジング２１の開口側の中心部であり、出力軸２７の非出力側の端面には、後述する磁気センサ６５により出力軸２７の絶対回転角度を検出するために、センサマグネット２８が磁性材料からなる固定プレート４０によって取り付けられている。センサマグネット２８は円盤状の形状であり、出力軸２７と同心上に取り付けられており、例えば出力軸２７の軸線方向から見て一方の半円をＮ極に他方の半円をＳ極に着磁されている。また、センサマグネット２８と回路基板６１との間には所定の間隙が設けられている。

カバー３０は有底箱状で、例えば絶縁性の樹脂材料により射出成形等により形成されており、後述のように外部接続端子４５、接続端子４６及びシールド部材５０が一体に取り付けられていると共に、周囲の縁部にはネジ孔３７が設けられている。ハウジング２１の開口側に、カバー３０の開口側を被せることにより、両者の間で密閉空間を構成する。セパレータ３２は、ハウジング２１とカバー３０により構成される密閉空間を、減速機構部２０側と制御装置６０側とに仕切るものであり、例えば樹脂材料により射出成形等を行うことにより形成されている。セパレータ３２には、センサマグネット２８を回路基板６１上の磁気センサ６５に臨ませるセンサマグネット用開孔３４、ブラシホルダ４１の給電端子４２部を挿通する給電端子挿通孔３５、及び、回路基板６１を載置する載置部２９を回路基板６１側に露出状態で収容する載置部収容孔３６が設けられている。

モータ装置１の組み付けは、まず、モータ本体１０やウォーム２３及びウォームホイール２４等が取り付けられたハウジング２１の開口側にセパレータ３２を組付ける。具体的には、ハウジング２１の開口側にセパレータ３２を、ハウジング２１の位置決め凹部４８にセパレータの位置決め凸部３３が挿通されるように重ねることで、センサマグネット用開孔３４にセンサマグネット２８を臨ませ、給電端子挿通孔３５に給電端子４２を挿通し、載置部収容孔３６に載置部２９が収容される。次に、後述のように予め開口側に回路基板６１が取り付けらえたカバー３０を、セパレータ３２を挟み込むように、かつ、カバー３０のネジ孔３７がハウジング２１の雌ネジ２２と一致するようにハウジング２１に重ね、最後に、雄ネジ３１をカバー３０のネジ孔３７から挿入して、ハウジング２１の雌ネジ２２に螺合する。カバー３０をハウジング２１に重ねる際には、後述のように、カバー３０に一体に取り付けらえたシールド部材５０の第１接地部５３が位置決めガイドとしても機能する。

＜カバー３０の構造＞
次に、図３及び図４を用いてカバー３０の構成について説明する。外部接続端子４５、接続端子４６及びシールド部材５０は、カバー３０にインサート成形することにより一体に取り付けられている。なお、図３は説明のためにインサート部品をカバー３０の成形樹脂から取り出して描いたカバー３０の開口側の分解斜視図であり、図４はインサート成形により図３のインサート部品が一体化された状態のカバー３０の開口側の斜視図である。

カバー３０は、例えば絶縁性の樹脂材料により射出成形等により形成されており、底面の周囲から開口側に向かって立ち上がった周壁を有する略箱形状を有している。カバー３０の周壁におけるモータ本体１０側とは略反対側の外側には、内部に外部接続端子４５が配置されており、外部コネクタ（図示省略）が接続されるコネクタ部４７が形成されている。
次に、インサート部品について詳しく説明する。

外部接続端子４５は、導電金属板、例えば銅板に対してプレス成形等を行うことにより形成されており、一端部に車速センサや雨滴センサ等の電気信号の入出力や電源を供給するための外部コネクタ（図示省略）に接続される複数の端子４５Ｂが設けられ、他端部に回路基板６１に半田付けされる複数の端子４５Ａが設けられている。

接続端子４６は、導電金属板、例えば銅板に対してプレス成形等を行うことにより形成されており、一端部にブラシホルダ４１の給電端子４２に接続されるモータ側端子４６Ａが設けられており、他端部に回路基板６１に半田付けされる基板側端子４６Ｂが設けられている。ここで、給電端子４２及び接続端子４６は、「給電手段」であり、モータ本体１０と回路基板６１とを電気的に接続している。

シールド部材５０は、導電金属板、例えば銅板に対してプレス成形等を行うことにより形成されており、後述のように、給電端子４２やスイッチング素子であるＦＥＴから放出される電磁ノイズを遮蔽するための部材である。シールド部材５０には、給電端子４２に対向する略Ｌ字形状の第１平面部５１と、第1平面部５１とは段差を有してカバー３０の開口側の近くで、ＦＥＴ等のパワー素子に対向する略矩形状の第２平面部５２とが同一の導電金属板にて形成されている。「対向部」は第１平面部５１及び第２平面部５２からなり、第１平面部５１及び第２平面部５２を合わせた形状は、カバー３０の開口側から見て略矩形状である。

第１平面部５１におけるモータ本体１０側への突出部の端部からは、一対の第１接地部５３がカバー３０の開口側に折曲して立ち上げて設けられており、また、第１接地部５３の近傍で、かつ、接続端子４６のブラシホルダ４１の給電端子４２に接続されるモータ側端子４６Ａの近傍からは、一対のコンデンサ端子５４がカバー３０の開口側に折曲して立ち上げて設けられている。一対の第１接地部５３は、後述のように、ハウジング２１に設けられた溝部２５に係合接触され、傾斜面２６を介してハウジング２１に導通されことにより接地される。なお、ハウジング２１は、車両に対してボディーアースされている。

第１平面部５１の第１接地部５３とは反対側の端部で、外部接続端子４５の近傍には、第２接地部５７が、板面が階段状に屈曲してカバー３０の開口側に立ち上げて設けられており、この階段状の１段目に後述する回路基板６１に設けられたＺ形状端子７６に接続される基板接地部５６が、この階段状の２段目にハウジング２１に螺合する雄ネジ３１に接続されるハウジング接地部５５が設けられている。そして、第２接地部５７は、基板接地部５６により回路基板６１に設けられたＺ形状端子を介して回路基板６１のアースパターンに導通させることにより接地されており、かつ、ハウジング接地部５５により導電性の雄ネジ３１を介してハウジングに導通されることにより接地されている。

図４に示されているように、外部接続端子４５、接続端子４６及びシールド部材５０は、カバー３０と共にインサート成形されており、その一部が成形樹脂からカバー３０の開口側に突出するように、カバー３０に一体に取り付けられている。すなわち、外部接続端子４５の他端部に設けられている回路基板６１に半田付けされる端子４５Ａ、接続端子４６の一端部に設けられたブラシホルダ４１の給電端子４２に接続されるモータ側端子４６Ａ、接続端子４６の他端部に設けられている回路基板６１に半田付けされる基板側端子４６Ｂ、シールド部材５０の一対の第１接地部材５３、及び、一対のコンデンサ端子５４は、カバー３０の成形樹脂から開口側に折曲して立ち上げられるように突出して設けられている。シールド部材５０の第２接地部のうち、基板接地部５６はカバー３０の成形樹脂から露出しており、ハウジング接地部５５はカバー３０のネジ孔３７に露出するように設けられている。また、外部接続端子４５の一端部に設けられた外部コネクタに接続される複数の端子４５Ｂは、コネクタ部４７の中で、カバー３０の成形樹脂から突出するように設けられている。ここで、シールド部材５０と接続端子４６との間は所定の間隔で隔てられ、成形樹脂により相互に絶縁されている。

カバー３０の開口側には回路基板６１が固定されている。カバー３０の開口側には、回路基板６１に向かって熱かしめ突起６８及び固定突起６９が突設されている。一方、回路基板６１の外周部位には熱かしめ突起６８を挿通する熱かしめ突起挿通孔６６及び固定突起６９を挿通する固定突起挿通孔６７が設けられている。熱かしめ突起６８及び固定突起６９は、カバー３０の非開口側においては大径となり、カバー３０の開口側では小径となるように形成されている。熱かしめ突起挿通孔６６の内径寸法は熱かしめ突起６８の小径部より僅かに大きく設定され、また、固定突起挿通孔６７の内径寸法は固定突起６９の小径部より僅かに大きく設定されている。そのため、回路基板６１に設けられた熱かしめ突起挿通孔６６及び固定突起挿通孔６７に、それぞれカバー３０の開口側に突設された熱かしめ用突起６８及び固定突起６９を挿通した時、回路基板６１は熱かしめ突起６８及び固定突起６９の大径部の端面に回路基板６１の表面６２が当接することにより、カバー３０の底面に対して、回路基板６１が位置決めされる。そして、この状態で、熱かしめ突起を熱かしめすることにより、カバー３０の開口側に回路基板６１が位置決めされた状態で固定される。

なお、実施形態では、回路基板６１のカバー３０への固着手段として熱かしめを用いる例を説明したが、本発明の回路基板６１のカバー３０への固着手段は熱かしめに限定されるものではなく、例えば圧入、スナップ結合、凹凸嵌合、ネジ留め、接着等、如何なる固着手段でも構わない。

＜回路基板６１の構造＞
回路基板６１の具体的構成を図５〜図７を用いて説明する。なお、図５は回路基板６１の表面側の斜視図であり、図６はＺ形状端子７６の周囲の部分断面図を示し、図７は成形樹脂を取り除いて描いたシールド部材５０の第２接地部５７の周囲の部分斜視図である。

回路基板６１の裏面６３には、マイクロコンピュータ６４や磁気センサ６５が実装されており、これらがワイパ制御回路を構成している。ワイパ制御回路は、ワイパブレード３に減速機構部２０等を介して接続されたモータ本体１０を正逆転駆動する後述のワイパ駆動回路部７１の制御を行う。磁気センサ６５としては、例えばホールＩＣ、磁気抵抗素子、ホール素子、ＭＲセンサ等、どのような磁気検出素子を用いてもよい。磁気センサ６５は、ウォームホイール２４における出力軸２７の非出力側の端面に取り付けられたセンサマグネット２８に対向して設けられている。磁気センサ６５によりセンサマグネット２８の磁束の向きや強さの変化を検出し、センサマグネット２８の回転角度を算出することにより、出力軸２７の絶対角度位置、すなわちワイパブレード３の位置と移動方向を検出する。ワイパ制御回路では、出力軸２７の絶対角度位置の信号に基づいてモータ本体１０の正逆転制御を行う。

図５に示されているように、回路基板６１の表面６２には、ワイパ駆動回路部７１を構成する複数の回路素子が実装されている。ワイパ駆動回路部７１においては、Ｈブリッジを構成している４個のＦＥＴ７３を含む回路が、モータ本体１０を駆動する。なお、回路基板６１には、ワイパブレード３の位置と移動方向に応じて、車両のウインドウガラスに洗浄液を供給するウォッシャ装置のウォッシャポンプ（図示省略）を駆動するポンプ駆動回路部を集約して設けても良い。

図５及び図６に示されているように、回路基板６１の表面６２にはＺ形状端子７６が設けられている。Ｚ形状端子７６は、側面視がアルファベットの「Ｚ」に似た形状をしており、下面側に下面端子部７７、上面側に上面端子部７８、及び、下面端子部７７と上面端子部７８とを接続し、上下方向に弾性を有する接続部７９とから構成されている。

図６及び図７に示されているように、Ｚ形状端子７６は、下面端子部７７が回路基板６１のアースパターンに電気的に接続して固定されており、上面端子部７８がカバー３０にインサート成形されたシールド部材５０の第２接地部５７の基板接地部５６に弾性的に当接されていることにより、シールド部材５０を回路基板６１のアースパターンに接地している。すなわち、第２接地部５７とＺ形状端子７６との接合には、Ｚ形状端子７６の弾性（回路基板６１とカバー３０とを組付ける方向への弾性）を利用することができるので、半田付けが不要となる。

図７に示されているように、シールド部材５０の第２接地部５７は、Ｚ形状端子７６に接続している基板接地部５６の先端側に、さらにハウジング２１に接続するためのハウジング接地部５５を有している。ハウジング接地部５５にはネジ孔が設けられており、ハウジング２１の雌ネジ２２に対してカバー３０のネジ孔３７を雄ネジ３１により螺合する際に、雄ネジ３１によりハウジング接地部５５を共締めする構成になっている。すなわち、シールド部材５０の第２接地部５７は、基板接地部５６がＺ形状端子７６を介して回路基板６１に接地されていると共に、ハウジング接地部５５が雄ネジ３１による共締めによりハウジング２１に接地されており、しかも、基板接地部５６のＺ形状端子７６への接合と、ハウジング接地部５５のハウジング２１への接合とのいずれの接合にも半田付けを行う必要がなくなる。なお、回路基板６１には外部接続端子挿通孔８１及び接続端子挿通孔８２が設けられており（図５参照）、外部接続端子４５の端子４５Ａは外部接続端子挿通孔８１に挿通されて半田付けされ、また、接続端子４６のモータ本体１０と反対側の基板側端子４６Ｂは接続端子挿通孔８２に挿通されて半田付けされている。

＜溝部２５の構造＞
次に、図８〜図１０を用いて溝部２５の構成について説明する。なお、図８はカバー３０の第１接地部周辺の拡大斜視図、図９はハウジングの溝部周辺の拡大斜視図、図１０は成形樹脂を取り除いて描いた第１接地部を溝部に組み付けた部分の拡大斜視図である。

図８に示されているように、カバー３０のモータ本体１０側の開口側には、シールド部材５０の一対の第１接地部５３、及び、シールド部材５０の一対のコンデンサ端子５４、並びに、一対の接続端子４６のブラシホルダ４１の一対の給電端子４２に接続されるモータ側端子４６Ａが成形樹脂からカバー３０の開口側に突出している。第１接地部５３は、コンデンサ端子５４及び接続端子４６のモータ側端子４６Ａよりも、モータ本体１０側に設けられている。また、モータ本体側から見ると、一番内側に一対の接続端子４６のモータ側端子４６Ａが配置され、この外側に一対のコンデンサ端子５４が配置され、さらに、一番外側に一対の第１接地部５３が配置されている。コンデンサ端子５４には、コンデンサ８３の一方の端子が接続され、コンデンサ８３の他方の端子は接続端子４６の接続端子側コンデンサ端子に接続されている。カバー３０がハウジング２１に組み付けられた状態では、一対の第１接地部５３はハウジング２１の溝部２５に挿入され（図１０参照）、一対の接続端子４６のモータ側端子４６Ａは一対の給電端子４２に接続される。第１接地部５３は、モータ本体１０の回転軸の軸線に直交する方向に沿う方向が厚み方向に設定されており、厚み方向に弾性変形可能である。

図９に示されているように、ハウジング２１のモータ本体１０側の側壁の内側には、ブラシホルダ挿通孔４３が形成されており、ここにブラシホルダ４１の給電端子４２部分がモータ本体１０側からハウジング２１側に挿通されている。一対の給電端子４２は、雌コネクタとして構成されており、ハウジング２１の開口側から、雄コネクタとして構成されている一対の接続端子４６のモータ側端子４６Ａが挿入されることにより、両端子が接合される。

ブラシホルダ挿通孔４３の両側のハウジング２１の側壁には一対の溝部２５が設けられている。溝部２５は、ハウジング２１の側壁の内側からモータ本体１０側に向かってハウジング２１の側壁をＶ字状に切り取った構造であり、ハウジング２１の開口側から非開口側に向かうに従い狭くなっている。この溝部２５は、給電端子４２側に傾斜面２６を有し、傾斜面２６と対抗する面に対向面８４を有し、傾斜面２６と対向面８４とが交わるハウジング２１の非開口側に曲面状の底部８６を有し、ハウジング２１の側壁のモータ本体側の面に壁面８５を有している。底部８６の深さは、ハウジング２１にカバー３０が組み付けられたときに、第１接地部５３の先端が底部８６に接触しない寸法に設定されている。

傾斜面２６はハウジング２１の開口側から非開口側に向かうに従って給電端子４２から離れる方向へ傾斜しており、傾斜面２６の角度は出力軸２７の軸線に対して４５度以下の角度であることが好ましく、１５度以下であることがより好ましく、２度以上１０度以下であることがさらに好ましい。傾斜面２６がハウジング２１の開口側から非開口側に向かうに従い給電端子から離れる方向へ傾斜していることにより、ハウジング２１にカバー３０を組み付ける際に、第１接地部５３の接続端子４６側の面が傾斜面２６に沿ってガイドされるため、第１接地部５３と傾斜面２６とを組み付けの際のガイド部として利用することができ、さらに、ハウジング２１にカバー３０に組み付けたときに、第１接地部５３の先端が、傾斜面２６に押し付けられるために、第１接地部５３が平板状であっても確実に第１接地部５３と傾斜面２６とを電気的に接続することができる。さらに、傾斜面２６の角度を適切に設定することにより、ハウジング２１にカバー３０に組み付けたときに、第１接地部５３が、傾斜面２６に押し付けられることにより厚み方向に傾斜するように弾性変形し、第１接地部５３が傾斜面２６に面接触するように設定することもできる。なお、傾斜面２６が出力軸２７の軸線に対して大きい角度であると、カバー３０をハウジング２１に組み付ける際の組付け抵抗となってしまい、組付け作業性が低下するため、上記角度に設定することが好ましい。

＜実施形態の作用及び効果＞
ワイパ制御回路は、ワイパブレード３に減速機構部２０等を介して接続されたモータ本体１０を正逆転駆動するワイパ駆動回路部７１の制御を行い、ワイパ駆動回路部７１においては、Ｈブリッジを構成している４個のＦＥＴ７３を含む回路がモータ本体１０を正逆転駆動する。モータ本体１０の回転軸の回転は、減速機構部２０により減速されて出力軸２７に出力され、出力軸２７は直接又はリンク機構を介して間接的に接続されているワイパアーム２及びその先端に取り付けられたワイパブレード３を揺動駆動し、ワイパブレード３が車両のウインドウガラスを払拭する。

ワイパ駆動回路部７１の出力電流は接続端子４６を通して、ブラシホルダ４１の給電端子４２に導通し、ブラシホルダ４１に支持されたブラシに給電される。モータ本体１０ではブラシからロータのアーマチャのコイルに導通されるコミュテータに給電され、コイルの巻回されたロータの磁極と永久磁石からなるステータの磁極との吸引反発力により回転軸が回転する。ここで、ブラシがコミュテータに摺接することによって、給電端子から電磁ノイズが発生する。ブラシホルダ４１はアルミニウム製のハウジング２１に囲われているため電磁遮蔽されているが、給電端子４２のハウジング２１の開口側は樹脂製のカバー３０で覆われているため、カバー３０側からは電磁ノイズが放射されてしまう。そこで、カバー３０に給電端子４２から発生する電磁ノイズを遮蔽するために銅板からなるシールド部材５０をカバー３０にインサート成形し、シールド部材５０を複数個所において接地している。これにより、シールド部材５０で捉えた電磁ノイズを複数の接地部を介してグランドへと伝達している。

実施形態のモータ装置１では、シールド部材５０の第１平面部５１が給電端子４２及び接続端子４６に対向する部分を覆っているため、給電端子４２及び接続端子４６から発生する電磁ノイズをシールド部材５０により確実に捉えることができる。しかも、シールド部材５０の第１平面部５１の給電端子４２に対向する部分の近傍に一対の第１接地部５３が設けられているので、シールド部材５０の第１平面部５１の給電端子４２に対向する部分で捉えた電磁ノイズを確実にグランドへの伝達し、シールド部材５０の電位を安定化することができるので、より電磁ノイズの低減効果が高い。

また、ハウジング２１のモータ本体１０側の側壁には、第１接地部５３を挿入する溝部２５が設けられ、この溝部２５には傾斜面２６が設けられている。これにより、ハウジング２１にカバー３０を組み付ける際に、第１接地部５３の接続端子４６側の面が傾斜面２６に沿ってガイドされ、第１接地部５３と傾斜面２６とを組み付けの際の位置決めガイドとして利用することができるため、ハウジング２１に対するカバー３０の組み付けを容易かつ正確に行うことができる。

加えて、ハウジング２１にカバー３０を組み付けたときに、第１接地部５３の先端が、傾斜面２６に押し付けられるために、第１接地部５３が平板状であっても確実に第１接地部５３と傾斜面２６とを電気的に接続することができる。これにより第１接地部に電気接続のための突起等を形成する必要がなく、第１接地部を単純な構造とすることができる。しかも、第１接地部５３と傾斜面２６とを電気的に接続するために、半田付けする必要がないため、組立工数を低減することができる。さらに、傾斜面２６の角度を適切に設定することにより、ハウジング２１にカバー３０に組み付けたときに、第１接地部５３が、傾斜面２６に押し付けられることにより厚み方向に傾斜するように弾性変形し、第１接地部５３が傾斜面２６に面接触するように設定することもできるため、第１接地部５３と傾斜面２６との電気的接続をより安定化することができ、電磁ノイズの低減効果を向上することができる。

また、シールド部材５０は、第１平面部５１により給電端子４２に対向するだけでなく、第２平面部５２によりＦＥＴ７３の近傍に対向しているため、ＦＥＴ７３のスイッチングに起因する電磁ノイズをも捉えることができ、より電磁ノイズの低減効果が高くなる。

さらに、シールド部材５０には、第１接地部５３と反対側の端部に第２接地部５７を設けているため、シールド部材５０における電位がより安定し、電磁ノイズの低減効果が向上することができる。しかも、第２接地部５７は、基板接地部５６がＺ形状端子７６を介して回路基板６１に接地されていると共に、ハウジング接地部５５が雄ネジによる共締めによりハウジング２１に接地されているため、さらにシールド部材５０の電位を安定させることができ、より電磁ノイズの低減効果を向上することができる。また、第２接地部５７を介して回路基板６１のアース配線パターンの電位とハウジング２１のアース電位とが安定するため、電磁ノイズの低減効果をさらに向上することができる。さらに、シールド部材５０の第２接地部５７は、基板接地部５６がＺ形状端子７６を介して回路基板６１に接地されていると共に、ハウジング接地部５５が雄ネジ３１による共締めによりハウジング２１に接地されているため、基板接地部５６のＺ形状端子７６への接合と、ハウジング接地部５５のハウジング２１への接合とのいずれの接合にも半田付けを行う必要がないため、組立工数を低減することができる。

シールド部材５０は、カバー３０と共にインサート成形されているため、組立工数を低減することができ、かつ、ハウジング２１へのカバー３０の取り付けの際に、シールド部材５０の第１接地部５３を位置決めガイドとして利用することができるため、組み付けを容易かつ正確に行うことができる。さらに、シールド部材５０以外のインサート部品、すなわち、外部接続端子４５及び接続端子４６も、カバー３０と共にインサート成形することにより、組立工数をより低減することができる。

直流モータとしてのブラシ付モータにおいては、ブラシがコミュテータに摺接することによって、給電端子から電磁ノイズが発生するが、上記のような接地部を有するシールド部材５０と接地部が係合接触する溝部２５が設けられているハウジング２１とを備えることによって、ブラシ付モータにおける電磁ノイズを効果的に低減することができる。また、近年では、車両のフロントガラスにフィルムアンテナが設置されるようになったことから、フロントガラスの近くに配置されるワイパモータ装置に対するＥＭＣ対策がより重要になってきているが、上記のような接地部を有するシールド部材５０と接地部が係合接触する溝部２５が設けられているハウジング２１とを備えることによって、ワイパ駆動用のモータ装置１における電磁ノイズを効果的に低減することができる。

［変形例１］
実施形態の変形例１に係るモータ装置１について説明する。上記実施形態においては、シールド部材５０、外部接続端子４５及び接続端子４６をカバー３０と共にインサート成形した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、シールド部材５０、外部接続端子４５及び接続端子４６の一部又は全てをインサート成形以外の方法、例えば、圧入、スナップ結合、凹凸嵌合、ネジ留め、接着、熱又は超音波による溶着等によりカバー３０に固定してもよい。また、シールド部材５０、外部接続端子４５及び接続端子４６の一部又は全てをカバー３０と別体とすることもできる。この場合、シールド部材５０、外部接続端子４５及び接続端子４６の一部又は全てをカバー３０と一体とするか否かは、組立工数との兼ね合いで適宜決定すればよい。

［変形例２］
次に、実施形態の変形例２に係るモータ装置１について説明する。上記実施形態においては、シールド部材５０の対向部が、回路基板６１との距離が異なる第１平面部５１及び第２平面部５２からなるものを例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、シールド部材５０の対向部が、回路基板６１との距離が異なる３個以上の平面部からなるものでもよい。また、シールド部材５０の対向部が、同一平面上に形成されているものでもよい。
また、本発明のシールド部材５０の対向部のサイズ（面積）は図３に示したものに限定されない。例えば、回路基板６１の全体を覆うものであってもよいし、給電端子４２と接続端子４６とＦＥＴ７３との全て又はいずれか１つ以上を覆うものであってもよい。
さらに、上記実施例においては、シールド部材５０は単一の部材として構成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、シールド部材５０が２個以上の部材から構成されていてもよく、この場合、シールド部材５０を構成する各部材に接地部を設けることが望ましい。

［変形例３］
次に、実施形態の変形例３に係るモータ装置１について説明する。上記実施形態においては、シールド部材５０に一対の第１接地部５３及び第２接地部５７を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。上記実施形態では接地部は３個設けられているが、例えば、接地部を４個以上設ける構成としてもよい。また、各接地部のアースの取り方は任意であり、例えば回路基板６１のアースパターンに電気的に接続するものとハウジング２１に電気的に接続するものとの両方またはいずれか一方とすることができる。

［変形例４］
さらに、実施形態の変形例４に係るモータ装置１について説明する。上記実施形態においては、一対の第１接地部５３がカバー３０から略出力軸２７の軸線方向に突出している例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一対の第１接地部５３が出力軸２７の軸線方向よりも接続端子４６の反対側へ傾斜するように形成してもよいし、第１接地部５３がシールド部材５０の付け根と先端部との間の途中から傾斜角度が変化するように形成してもよい。この場合、ハウジング２１の溝部２５の傾斜面２６の傾斜角度及び第１接地部５３の傾斜角度を適宜設定することにより、傾斜面２６の傾斜角度と第１接地部５３の傾斜角度とを一致させることができ、傾斜面２６に対して第１接地部５３を確実に面接触させることができる。なお、上記実施形態と同様に、第１接地部５３及び傾斜面２６の配置を適切に設定しておく必要がある。さらに、所定の傾斜を有している対向面８４に第１接地部５３が接触するように構成することもできる。

１…モータ装置 ２…ワイパアーム ３…ワイパブレード
１０…モータ本体 １１…ステータヨーク １２…フランジ
２０…減速機構部 ２１…ハウジング ２２…雌ネジ
２３…ウォーム ２４…ウォームホイール ２５…溝部
２６…傾斜面 ２７…出力軸 ２８…センサマグネット
２９…載置部 ３０…カバー ３１…雄ネジ
３２…セパレータ ３３…位置決め凸部 ３４…センサマグネット用開孔
３５…給電端子挿通孔 ３６…載置部収容孔 ３７…ネジ孔
３８…回転軸挿通孔 ３９…ウォームホイール収容部 ４０…固定プレート
４１…ブラシホルダ ４２…給電端子 ４３…ブラシホルダ挿通孔４４…ブラシホルダ収容部 ４５…外部接続端子 ４６…接続端子
４７…コネクタ部 ４８…位置決め凹部 ５０…シールド部材
５１…第１平面部 ５２…第２平面部 ５３…第１接地部
５４…コンデンサ端子 ５５…ハウジング接地部 ５６…基板接地部
５７…第２接地部 ６０…制御装置 ６１…回路基板
６２…表面 ６３…裏面 ６４…マイクロコンピュータ
６５…磁気センサ ６６…熱かしめ突起挿通孔 ６７…固定突起挿通孔
６８…熱かしめ突起 ６９…固定突起 ７１…ワイパ駆動回路部
７４…電解コンデンサ ７６…Ｚ形状端子 ７７…下面端子部
７８…上面端子部 ７９…接続部 ８１…外部接続端子挿通孔
８２…接続端子挿通孔 ８３…コンデンサ ８４…対向面
８５…壁面 ８６…底部

Claims (8)

1. 回転軸を有するモータ本体と、
   前記回転軸の回転を制御する制御装置の一部を構成する回路基板と、
   前記回路基板を収容するハウジングと、
   前記回路基板と対向して配置された対向部と、前記対向部から延出され且つ接地された接地部と、を有するシールド部材と、
   を備えたモータ装置において、
   前記ハウジングには前記接地部が係合接触する溝部が設けられ、
   前記モータ本体と前記回路基板とを電気的に接続する給電手段をさらに備え、前記対向部は前記給電手段と対向して配置され、
   前記対向部の前記モータ本体側には一対の接地部が設けられており、
   前記給電手段は前記一対の接地部の間に配置されていることを特徴とするモータ装置。
2. 回転軸を有するモータ本体と、
   前記回転軸の回転を制御する制御装置の一部を構成する回路基板と、
   前記回路基板を収容するハウジングと、
   前記回路基板と対向して配置された対向部と、前記対向部から延出され且つ接地された接地部と、を有するシールド部材と、
   を備えたモータ装置において、
   前記ハウジングには前記接地部が係合接触する溝部が設けられ、
   前記接地部は前記回路基板を介して接地され、
   前記接地部は、前記ハウジングに接地される部位と前記対向部との間で、前記回路基板を介して接地されていることを特徴とするモータ装置。
3. 前記接地部の前記回路基板を介する接地には側面視Ｚ形状の端子が用いられていることを特徴とする請求項２に記載のモータ装置。
4. 前記溝部には前記接地部が接触する傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載のモータ装置。
5. 前記接地部は複数設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ装置。
6. 前記ハウジングに取付けられたカバーをさらに有し、
   前記カバー及び前記シールド部材が一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のモータ装置
7. 前記モータ本体が直流モータであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のモータ装置。
8. 前記モータ装置の出力軸はワイパ装置に接続されるものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のワイパモータ装置。