JPWO2012077540A1

JPWO2012077540A1 - ワイパモータ

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Publication number: JPWO2012077540A1
Application number: JP2012547795A
Authority: JP
Inventors: 哲平時崎; 重喜太田
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2014-05-19
Anticipated expiration: 2031-11-29
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Abstract

ワイパモータ１０は、モータシャフト２５の回転を減速して伝達する減速機構２９と、減速機構２９の回転運動を揺動運動に変換して出力軸３０に伝達する運動変換機構３１とを有している。ウォームホイール３５には、その軸中心から径方向にずれた位置において一対の第一の連結孔５０および一対の第二の連結孔５１がそれぞれ軸方向一端側に開口して形成されている。これにより、出力軸３０を第一の揺動範囲で揺動する場合と出力軸３０を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいてウォームホイール３５を共用可能となっている。

Description

本発明は、自動車等に設けられるワイパ部材を駆動するためのワイパモータに関する。

自動車等に設けられるリヤウィンドガラスを払拭するためのリヤワイパ装置には、ワイパ部材を駆動する駆動源としてのワイパモータが用いられる。ワイパモータはブラシ付モータ等の電動モータを有しており、電動モータに取り付けられるギヤケースの内部には減速機構および運動変換機構が収容されている。減速機構は、電動モータにより回転されるウォームとウォームに噛み合うウォームホイールとから構成されており、電動モータの回転が減速機構により減速されてウォームホイールに伝達される。また、ウォームホイールの回転運動は運動変換機構により揺動運動に変換されて出力軸に伝達され、出力軸の先端部に取り付けられたワイパ部材が所定の揺動範囲で往復揺動される。

このようなワイパモータには、例えば、特許文献１に記載されるように、ワイパ部材の揺動範囲が狭い狭角タイプ(リンクタイプ)と、ワイパ部材の揺動範囲が広い広角タイプ(作動ギヤタイプ)とがある。狭角タイプのワイパモータに設けられる運動変換機構は、出力軸と一体に回動するレバー部材(回動レバー)と、ウォームホイールの回転運動を揺動運動に変換してレバー部材に伝達する連結ロッドとを有している。連結ロッドは、一端部がウォームホイールの軸中心から径方向にずれた位置において連結軸(支軸)によりウォームホイールに回動自在に連結され、他端部がレバー部材に回動自在に連結されている。

一方、広角タイプのワイパモータに設けられる運動変換機構は、出力軸と一体に回動する出力ギヤ(ギヤ歯車)と、ウォームホイールの回転運動を揺動運動に変換して出力ギヤに伝達する運動変換部材(セクタギヤ)とを有している。運動変換部材は、一端部がウォームホイールの軸中心から径方向にずれた位置において連結軸によりウォームホイールに回動自在に連結され、出力ギヤに噛み合うセクタギヤ部(ギヤ歯)を他端部に備えている。また、セクタギヤ部の軸中心に設けられた歯車軸(揺動中心軸)と出力軸とを揺動自在に連結する保持プレート(保持レバー)が設けられ、出力ギヤとセクタギヤ部との噛み合い状態が保持されている。

特開２００６−１５１０９２号公報

ところで、ウォームホイールには、その軸中心から径方向にずれた位置において連結軸を組み付けるための連結孔が形成されており、連結孔の形成位置はワイパ部材の払拭範囲や出力軸の位置等に基づいて設定される。また、ワイパ部材の停止位置を両反転位置のいずれにも設定できるように、ウォームホイールに少なくとも一対の連結孔を形成するようにしたワイパモータが知られている。この場合、狭角タイプに用いられるウォームホイールにおいては、一対の連通孔がウォームホイールの軸中心に関して相互に対称となる位置に形成される。それに対して、広角タイプに用いられるウォームホイールにおいては、出力ギヤとセクタギヤ部との噛み合いを考慮して、一対の連通孔がウォームホイールの軸中心に関して相互に対称となる位置から周方向にずれて形成される。

このように、広角タイプと狭角タイプとにおいては、ワイパ部材の払拭範囲や一対の連結孔の位置関係が異なることから、ウォームホイールに形成される連結孔の位置が相違することとなる。そのため、従来では、広角タイプに対応した連結孔が形成されたウォームホイールと、狭角タイプに対応した連結孔が形成されたウォームホイールとを別個に用意することで、広角タイプと狭角タイプとのいずれにも対応できるようにしていた。しかしながら、その場合にはウォームホイールの種類が多くなり、部品管理が煩雑となるとともに金型や駒の数量の増加により金型交換作業が煩雑となるため、ワイパモータの生産性の低下やコストアップとなっていた。

本発明の目的は、出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいてウォームホイールを共用可能とし、ワイパモータの生産性の向上を図ることにある。

本発明のワイパモータは、モータ本体と、当該モータ本体の回転運動を第一の揺動範囲または第一の揺動範囲よりも狭い第二の揺動範囲を有する揺動運動に変換して出力軸に伝達する運動変換機構とを有するワイパモータであって、前記モータ本体により回転駆動されるウォームと、その軸中心から径方向にずれた位置において、第一の揺動範囲の基準となる少なくとも一対の第一の連結孔および第二の揺動範囲の基準となる少なくとも一対の第二の連結孔がそれぞれ軸方向一端側に開口して形成され、前記ウォームに噛み合うウォームホイールと、前記出力軸と一体に回動する出力ギヤに噛み合い前記出力軸を第一の揺動範囲で揺動させる第一の運動変換部材を備えた前記運動変換機構を有する場合には、前記第一の運動変換部材を前記ウォームホイールに形成された前記第一の連結孔のいずれか１つに回動自在に連結し、前記出力軸と一体に回動するレバー部材に回動自在に連結され前記出力軸を第二の揺動範囲で揺動させる第二の運動変換部材を備えた前記運動変換機構を有する場合には、前記第二の運動変換部材を前記ウォームホイールに形成された前記第二の連結孔のいずれか１つに回動自在に連結する連結軸と、を有することを特徴とする。

本発明のワイパモータは、前記電動モータに電気的に接続される給電回路と、前記ウォームホイールの軸方向他端側の端面に取り付けられ、前記ウォームホイールの回転に伴って、前記給電回路に設けられた複数のコンタクトプレートを相互に電気的に接続する短絡状態と接続を遮断する非短絡状態とに切り換えるリレープレートとを有し、前記出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と前記出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいて、前記リレープレートと前記コンタクトプレートとの接点位置を前記電動モータの組み付け位置に対して同等の位置に配置するようにしたことを特徴とする。

本発明のワイパモータは、前記出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と前記出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいて、前記出力軸の位置をずらして配置するようにしたことを特徴とする。

本発明のワイパモータは、前記ウォームホイールの軸中心と一対の前記第一の連結孔の軸中心とをそれぞれ結ぶ線分が互いになす角度と、前記ウォームホイールの軸中心と一対の前記第二の連結孔の軸中心とをそれぞれ結ぶ線分が互いになす角度とが相違していることを特徴とする。

本発明のワイパモータは、前記ウォームホイールの軸中心から前記第一の連結孔の軸中心までの距離と、前記ウォームホイールの軸中心から前記第二の連結孔の軸中心までの距離とが相違していることを特徴とする。

本発明によれば、ウォームホイールに第一の連結孔と第二の連結孔とを形成するようにしたので、出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいてウォームホイールを共用可能とすることができる。これにより、出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいてウォームホイールを共通仕様とすることができるため、出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とで別個のウォームホイールを用意する必要がなく、ウォームホイールの種類を減らすことができる。したがって、ウォームホイールの部品管理が容易となるとともに、ウォームホイールを成形するための金型や駒の数量の低減により金型交換作業が容易となり、ワイパモータの生産性の向上やコスト低減を図ることができる。

本発明によれば、出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいて、リレープレートとコンタクトプレートとの接点位置を電動モータの組み付け位置に対して同等の位置に配置するようにしている。これにより、出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいて電動モータに給電するためのコネクタユニットやリレープレートを共用可能となり、コネクタユニットおよびリレープレートの種類を減らすことができる。したがって、コネクタユニットおよびリレープレートの部品管理が容易となるとともに、コネクタユニットおよびリレープレートを成形するための金型や駒の数量の低減により金型交換作業が容易となり、ワイパモータの生産性の向上やコスト低減を図ることができる。

本発明によれば、出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいて、出力軸の位置をずらして配置するようにしている。連結孔の形成位置はワイパ部材の払拭範囲や出力軸の位置等に基づいて設定されるため、出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とで出力軸の位置をずらして配置することにより、リレープレートとコンタクトプレートの接点位置を同等の位置に配置するようにした場合においても、第一の連結孔と第二の連結孔とが互いに重なり合うことなく、ウォームホイールに第一の連結孔と第二の連結孔とをそれぞれ形成することが可能となる。

本発明の一実施の形態である第一の揺動範囲を払拭するワイパモータを示す平面図である。図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。ウォームホイールの平面図である。図１に示すワイパモータの内部構造を示す背面図である。本発明の他の実施形態である第二の揺動範囲を払拭するワイパモータを示す平面図である。図５におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図５に示すワイパモータの内部構造を示す背面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すワイパモータ１０は、自動車等の車両に設けられるリヤウィンドガラスを払拭するためのリヤワイパ装置の駆動源として用いられる。このワイパモータ１０は、モータ本体(電動モータ)１１と、モータ本体１１の回転運動を揺動運動に変換して伝達する運動変換機構が設けられたギヤユニット部１２とを有している。

モータ本体１１にはブラシ付直流モータが用いられており、薄板鋼板等をプレス加工することにより有底筒状に形成されたモータケース(ヨーク)１３を備えている。モータケース１３の内周面には、それぞれ径方向内側に向けてＮ極、Ｓ極に着磁された複数の円弧状の永久磁石１４が相互に対向して固着されている。また、モータケース１３の内部には各永久磁石１４に微小隙間を介して対向するアーマチュア１５が回転自在に収容されており、アーマチュア１５には複数のコイル１６が巻装されている。このアーマチュア１５の回転中心にはアーマチュア軸１７が貫通して固定されており、アーマチュア軸１７の軸方向一端部がモータケース１３の底壁に回転自在に支持されている。

アーマチュア軸１７には、アーマチュア１５に隣接させて円筒状のコンミテータ１８が固定されており、コンミテータ１８には各コイル１６の端部が電気的に接続されている。コンミテータ１８の外周面には一対のブラシ１９がそれぞれ摺接されており、ブラシ１９およびコンミテータ１８を介してコイル１６に駆動電流を供給することで、アーマチュア１５に回転方向の電磁力トルクが発生し、アーマチュア軸１７が所定の速度で回転駆動される。

このモータ本体１１には、モータケース１３の開口側において、ギヤユニット部１２のギヤフレーム２１が取り付けられている。ギヤフレーム２１はモータケース１３側に開口しており、それぞれの開口端面を相互に突き当てた状態で締結ネジ２２によりギヤフレーム２１がモータケース１３に固定されている。

アーマチュア軸１７の軸方向他端部はギヤフレーム２１の内部に突出されており、アーマチュア軸１７の軸方向他端部には連結部材２３によりウォーム軸２４が同軸上に連結され、ウォーム軸２４がアーマチュア軸１７と一体に回転されるようになっている。つまり、このモータ本体１１のモータシャフト２５は、アーマチュア軸１７とウォーム軸２４とに分割された分割シャフトとなっている。ウォーム軸２４はギヤフレーム２１の内部に回転自在に収容されており、ウォーム軸２４の外周面には螺旋状の歯部を備えたウォーム２４ａが形成されている。なお、モータシャフト２５としては分割シャフト構造に限られず、アーマチュア軸１７とウォーム軸２４とを一体に成形するようにしても良い。

図２に示すように、ギヤフレーム２１はアルミダイカストによりモータシャフト２５の軸方向と直交する側に開口する有底状に形成されており、その開口部を閉塞するギヤカバー２７とによりギヤケース２８を形成している。ギヤカバー２７はギヤフレーム２１の底壁２１ａに対して所定の間隔を隔てて配置され、これらギヤフレーム２１の底壁２１ａとギヤカバー２７との間で収容スペースが形成されている。このギヤフレーム２１の内部には、モータシャフト２５の回転を減速して伝達する減速機構２９と、減速機構２９の回転運動を揺動運動に変換して出力軸３０に伝達する運動変換機構３１とが収容されている。

なお、図１はギヤカバー２７が取り外された状態におけるワイパモータ１０の平面図であり、ギヤユニット部１２の内部構造を示している。また、ギヤカバー２７は鋼板等により所定形状に形成されており、ギヤカバー２７に一体に設けられた図示しないブラケット部においてワイパモータ１０が車体に固定されるようになっている。

出力軸３０は鋼鉄等の金属製の丸棒からなり、その軸方向をモータシャフト２５の軸方向と直交する方向、つまりギヤフレーム２１の底壁２１ａと直交する方向に向けて配置されている。出力軸３０は基端側がギヤフレーム２１の内部に収容されるとともに、先端側がギヤフレーム２１の外方へ突出して延びており、ギヤフレーム２１の底壁２１ａを貫通した状態で設けられている。ギヤフレーム２１の底壁２１ａには、出力軸３０の外周面に沿ってギヤフレーム２１の外方へ突出する略円筒形状の軸保持部２１ｂが一体に形成されており、出力軸３０は軸保持部２１ｂに挿通されて軸保持部２１ｂにより回転自在に支持されている。この出力軸３０の先端部はリヤウィンドガラスから車体外部へ突出されており、出力軸３０の先端部には、リヤウィンドガラスの外側面を払拭するための図示しないワイパ部材が固定されている。

軸保持部２１ｂの内周面と出力軸３０の外周面との間には樹脂製の軸受部材３３が設けられ、軸受部材３３を介して出力軸３０が軸保持部２１ｂに回転自在に支持されている。また、軸保持部２１ｂの先端部にはシール材３４が装着されており、ギヤケース２８の内部に雨水や塵埃等が浸入することが防止されている。

減速機構２９は、モータ本体１１により回転されるウォーム２４ａと、ウォーム２４ａに噛み合うウォームホイール３５とを有している。ウォームホイール３５は樹脂材料を射出成形することにより略円板形状に形成されており、その外周面にはウォーム２４ａに噛み合う歯部を備えている。ウォームホイール３５の軸心には、その軸方向に貫通する軸孔３５ａが形成されており、底壁２１ａに固定されて出力軸３０と平行に延びる回転軸３６が軸孔３５ａに挿通され、回転軸３６によりウォームホイール３５がギヤフレーム２１の内部で回転自在に支持されている。これらウォーム２４ａとウォームホイール３５とを備える減速機構２９により、モータシャフト２５の回転が減速されてウォームホイール３５に伝達される。

運動変換機構３１は、出力軸３０の基端部に固定されたピニオンギヤ(出力ギヤ)４０、ウォームホイール３５の回転運動を揺動運動に変換してピニオンギヤ４０に伝達する第一の運動変換部材(以下、広角用の運動変換部材)４１、およびピニオンギヤ４０と運動変換部材４１とを相互に揺動自在に連結する保持プレート４２を有している。運動変換部材４１は、ピニオンギヤ４０に噛み合うセクタギヤ部４１ａと、ウォームホイール３５に連結されるアーム部４１ｂとを備えており、鋼板等の金属材料により平板状に成形されている。

図２に示すように、運動変換部材４１はウォームホイール３５よりもギヤカバー２７側に配置されている。この運動変換部材４１のアーム部４１ｂには連結軸４３が固定されており、ウォームホイール３５に形成された後述する一対の第一の連結孔５０の一方に当該連結軸４３が回転自在に組み付けられている。つまり、ウォームホイール３５の軸中心から径方向にずれた位置に設けられる連結軸４３により、運動変換部材４１とウォームホイール３５とが相互に回動自在に連結されている。また、ピニオンギヤ４０は平歯車からなり、出力軸３０の基端部に固定されて出力軸３０と一体に回動される。ピニオンギヤ４０は運動変換部材４１と同一平面上に配置され、略扇形状の平歯車からなるセクタギヤ部４１ａに噛み合っている。

保持プレート４２は、鋼板等の金属材料により平板状に形成されている。保持プレート４２はピニオンギヤ４０および運動変換部材４１よりもギヤカバー２７側に配置されており、ピニオンギヤ４０とセクタギヤ部４１ａとの間で延びている。この保持プレート４２の一端部には、出力軸３０や連結軸４３と平行に延びる歯車軸４４が回転自在に挿通されており、歯車軸４４がセクタギヤ部４１ａの軸中心に固定されている。一方、保持プレート４２の他端部には出力軸３０が回転自在に挿通されている。この保持プレート４２により、歯車軸４４が出力軸３０に対して揺動自在に連結され、ピニオンギヤ４０とセクタギヤ部４１ａとが互いに噛み合った状態で保持されている。

また、出力軸３０、連結軸４３、および歯車軸４４の各軸の基端部には、ギヤカバー２７の内面に摺動自在に突き当てられる摺接部材４５がそれぞれ装着されている。摺接部材４５はゴム等の弾性材料によりキャップ状に形成されており、各軸３０，４３，４４の基端面とギヤカバー２７の内面との間で圧縮された状態で組み付けられている。この摺接部材４５の弾性力により、各軸３０，４３，４４がギヤフレーム２１の底壁２１ａ側に向けて軸方向に付勢され、ギヤフレーム２１の内部に収容された各部材の軸方向のガタが抑制されている。

このワイパモータ１０を作動させるためにワイパスイッチがＯＮ操作されると、モータ本体１１によりウォームホイール３５が回転され、運動変換部材４１のアーム部４１ｂに固定された連結軸４３がウォームホイール３５とともに回転軸３６を中心として回転される。そして、運動変換部材４１のセクタギヤ部４１ａに固定された歯車軸４４が出力軸３０を中心として揺動され、セクタギヤ部４１ａとピニオンギヤ４０との噛み合いによって出力軸３０が所定の揺動角度で往復揺動される。すなわち、差動ギヤ構造からなる第一の運動変換機構(以下、広角タイプの運動変換機構)３１により減速機構２９を介してモータ本体１１の回転運動が揺動運動に変換されて出力軸３０に伝達され、ワイパ部材が所定の揺動範囲つまり予め設定された両反転位置の間で往復揺動される。

図３はウォームホイールの平面図である。図４は図１に示すワイパモータの内部構造を示す背面図であり、ギヤフレーム２１の図示を省略して示している。

ウォームホイール３５には、その軸中心Ｃから径方向にずれた位置において、一対の第一の連結孔(以下、広角用の連結孔)５０および一対の第二の連結孔(以下、狭角用の連結孔)５１がそれぞれギヤカバー２７側に向けて軸方向一端側に開口して形成されている。それぞれの連結孔５０，５１は軸方向他端側が閉塞された有底の円孔状をしており、連結孔５０，５１はほぼ同様の形状をしている。

一対の広角用の連結孔５０は、ウォームホイール３５の軸中心Ｃに関して相互に対称となる位置から周方向にずれて形成されており、ウォームホイール３５の軸中心Ｃと一対の広角用の連結孔５０の軸中心Ｃ１とをそれぞれ結ぶ線分が互いになす角度αが１８０°よりも僅かに小さく設定されている。これら一対の広角用の連結孔５０は、ウォームホイール３５の軸中心Ｃから径方向に距離Ｌだけずれて形成されており、ウォームホイール３５の軸中心Ｃから一対の広角用の連結孔５０の軸中心Ｃ１までの距離が互いに等しく設定されている。つまり、一対の広角用の連結孔５０の軸中心Ｃ１は、ウォームホイール３５の軸中心Ｃを中心とする半径Ｌの円周上に、相互に周方向に角度αだけ離間して配置されている。

また、一対の狭角用の連結孔５１は、ウォームホイール３５の軸中心Ｃに関して相互に対称となる位置に形成されており、ウォームホイール３５の軸中心Ｃと一対の狭角用の連結孔５１の軸中心Ｃ２とをそれぞれ結ぶ線分が互いになす角度βがほぼ１８０°に設定されている。これら一対の狭角用の連結孔５１は、ウォームホイール３５の軸中心Ｃから径方向に距離Ｍだけずれて形成されており、ウォームホイール３５の軸中心Ｃから一対の狭角用の連結孔５１の軸中心Ｃ２までの距離が互いに等しく設定されている。つまり、一対の狭角用の連結孔５１の軸中心Ｃ２は、ウォームホイール３５の軸中心Ｃを中心とする半径Ｍの円周上に、相互に周方向に角度βだけ離間して配置されている。このウォームホイール３５の軸中心Ｃから狭角用の連結孔５１の軸中心Ｃ２までの距離Ｍは、ウォームホイール３５の軸中心Ｃから広角用の連結孔５０の軸中心Ｃ１までの距離Ｌよりも小さく設定されている。

図１に示すワイパモータ１０は第一の揺動範囲を払拭するモータ、つまり広角タイプのモータに設定されており、一対の広角用の連結孔５０の一方に組み付けられた連結軸４３により、広角用の運動変換部材４１のアーム部４１ｂがウォームホイール３５に回動自在に連結されている。このワイパモータ１０における出力軸３０の位置は、ワイパ部材の払拭範囲や連結孔５０の形成位置等に基づいて設定されている。

ウォームホイール３５の軸方向他端側の端面には、ウォームホイール３５と同軸上に配置された略環状のリレープレート５４が取り付けられている。リレープレート５４は導電板を打ち抜き加工することにより成形されており、その周方向の一部には、外周部から径方向内側に向けて一部切り欠かれた切り欠き部５４ａが形成されている。

一方、ギヤフレーム２１には、モータ本体１１とウォームホイール３５との間に位置させて、モータ本体１１に駆動電流を供給するための給電回路５５を備えたコネクタユニット５６が取り付けられている。コネクタユニット５６は、図示しない外部コネクタに接続されるコネクタ保持部５６ａを有しており、給電回路５５が外部コネクタを介して車載バッテリ等に電気的に接続されるようになっている。

給電回路５５は、モータ本体１１の一対のブラシ１９にそれぞれ電気的に接続される図示しない一対の給電端子と、リレープレート５４に摺接されてリレープレート５４に電気的に接触される一対のコンタクトプレート５７ａ，５７ｂとを備えている。一対のコンタクトプレート５７ａ，５７ｂは、ウォームホイール３５の回転に伴って、リレープレート５４を介して相互に電気的に接続される短絡状態と、接続を遮断する非短絡状態とに切り換えられる。すなわち、一方のコンタクトプレート５７ａは常にリレープレート５４に電気的に接触されており、他方のコンタクトプレート５７ｂがリレープレート５４に電気的に接触されると短絡状態となり、他方のコンタクトプレート５７ｂがリレープレート５４の切り欠き部５４ａに位置されると非短絡状態となる。

ワイパスイッチがＯＦＦ操作された状態において、一対のコンタクトプレート５７ａ，５７ｂが短絡状態のもとではモータ本体１１に駆動電流が供給され、ワイパ部材が揺動駆動される。一方、ワイパスイッチがＯＦＦ操作された状態において、一対のコンタクトプレート５７ａ，５７ｂが非短絡状態のもとでは給電回路５５が遮断され、ワイパ部材が停止される。このコンタクトプレート５７ａ，５７ｂとリレープレート５４との接点位置は、ワイパ部材が一方の反転位置に位置するときにコンタクトプレート５７ｂが切り欠き部５４ａに位置するように配置されている。これにより、ワイパスイッチがＯＦＦ操作されると、ワイパ部材が所定の停止位置つまり一方の反転位置に自動で停止されるようになっている。

なお、本実施の形態においては、ウォームホイール３５に一対の広角用の連結孔５０が形成されており、他方の広角用の連結孔５０に連結軸４３を組み付けることで、ワイパスイッチがＯＦＦ操作されたときにワイパ部材を他方の反転位置に自動で停止させることも可能である。これら一対の広角用の連結孔５０は、セクタギヤ部４１ａとピニオンギヤ４０との噛み合いを考慮して、ウォームホイール３５の軸中心Ｃに関して相互に対称となる位置から周方向にずれて形成されている。

このウォームホイール３５には広角用の連結孔５０と狭角用の連結孔５１とが形成されており、広角タイプのワイパモータ１０と後述する狭角タイプのワイパモータ６０とにおいて、ウォームホイール３５を共用可能となっている。図５は本発明の他の実施形態である第二の揺動範囲を払拭するワイパモータを示す平面図であり、図６は図５におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図７は図５に示すワイパモータの内部構造を示す背面図であり、ギヤフレーム６１の図示を省略して示している。図５〜図７において、上述した部材と同様の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

このワイパモータ６０に設けられる運動変換機構６２は、出力軸３０の基端部に固定されたレバー部材６３、およびウォームホイール３５の回転運動を揺動運動に変換してレバー部材６３に伝達する第二の運動変換部材(以下、狭角用の運動変換部材)としての連結ロッド６４を有している。連結ロッド６４は、鋼板等の金属材料によりウォームホイール３５とレバー部材６３との間で延びる平板状に形成されている。

図６に示すように、連結ロッド６４はウォームホイール３５よりもギヤカバー６５側に配置されており、連結ロッド６４の一端部には、ウォームホイール３５の一対の狭角用の連結孔５１の一方に回動自在に組み付けられた回動軸４３が固定されている。つまり、ウォームホイール３５の軸中心から径方向にずれた位置に設けられる連結軸４３により、連結ロッド６４とウォームホイール３５とが相互に回動自在に連結されている。また、レバー部材６３は連結ロッド６４よりもギヤケース６１の底壁６１ａ側に配置され、その一端部が出力軸３０の基端部に固定されて出力軸３０と一体に回動される。レバー部材６３の他端部には出力軸３０や連結軸４３と平行に延びる連結軸６６が回転自在に挿通され、当該連結軸６６が連結ロッド６４の他端部に固定されており、連結軸６６により連結ロッド６４の他端部がレバー部材６３に回動自在に連結されている。

連結軸４３，６６の基端部には、ギヤカバー６５の内面に摺動自在に突き当てられる摺接部材６７が装着されている。摺接部材６７は樹脂材料によりキャップ状に形成されており、連結軸４３，６６の基端面とギヤカバー６５の内面との間で挟み込まれている。この摺接部材６７により、連結軸３４，６６がギヤカバー６５に対して滑らかに摺動されるようになっている。

このワイパモータ６０を作動させるためにワイパスイッチがＯＮ操作されると、モータ本体１１によりウォームホイール３５が回転されて連結ロッド６４が出力軸３０まわりに揺動され、連結ロッド６４とレバー部材６３との連結によって出力軸３０が所定の揺動角度で往復揺動される。すなわち、リンク構造からなる第二の運動変換機構(以下、狭角タイプの運動変換機構)６２によりウォームホイール３５の回転運動が揺動運動に変換されて出力軸３０に伝達され、ワイパ部材が所定の揺動範囲つまり予め設定された両反転位置の間で揺動駆動される。

図５に示すワイパモータ６０は第一の揺動範囲よりも狭い第二の揺動範囲を払拭するモータ、つまり狭角タイプのモータに設定されており、一対の狭角用の連結孔５１の一方に組み付けられた連結軸４３により、狭角用の運動変換部材としての連結ロッド６４の一端部がウォームホイール３５に回動自在に連結されている。この狭角タイプのワイパモータ６０における出力軸３０の位置は、ワイパ部材の払拭範囲や連結孔５１の形成位置等に基づいて設定されており、広角タイプのワイパモータ１０における出力軸３０の位置とずれて配置されている。つまり、広角タイプのワイパモータ１０と狭角タイプのワイパモータ６０とにおいて、出力軸３０の位置をずらして配置するようにしている。

ギヤフレーム６１には、図７に示すように、モータ本体１１とウォームホイール３５との間に位置させてコネクタユニット５６が取り付けられている。コネクタユニット５６の給電回路５５に設けられた一対のコンタクトプレート５７ａ，５７ｂとリレープレート５４との接点位置は、ワイパ部材が一方の反転位置に位置するときにコンタクトプレート５７ｂが切り欠き部５４ａに位置するように配置されている。これにより、ワイパスイッチがＯＦＦ操作されると、ワイパ部材が所定の停止位置つまり一方の反転位置に自動で停止されるようになっている。

なお、本実施形態においては、ウォームホイール３５に一対の狭角用の連結孔５１が形成されており、他方の狭角用の連結孔５１に連結軸４３を組み付けることで、ワイパスイッチがＯＦＦ操作されたときにワイパ部材を他方の反転位置に自動で停止させることも可能である。これら一対の狭角用の連結孔５１は、ウォームホイール３５の軸中心Ｃに関して相互に対称となる位置に形成されている。

この狭角タイプのワイパモータ６０における一対のコンタクトプレート５７ａ，５７ｂとリレープレート５４との接点位置は、広角タイプのワイパモータ１０における一対のコンタクトプレート５７ａ，５７ｂとリレープレート５４との接点位置と同等の位置に配置されるようになっている。つまり、広角タイプのワイパモータ１０と狭角タイプのワイパモータ６０とにおいて、一対のコンタクトプレート５７ａ，５７ｂとリレープレート５４との接点位置をモータ本体１１の組み付け位置に対して同等の位置に配置するようにしている。

このように、ウォームホイール３５に広角用の連結孔５０と狭角用の連結孔５１とを形成するようにしたので、広角タイプのワイパモータ１０と狭角タイプのワイパモータ６０とにおいてウォームホイール３５を共用可能とすることができる。つまり、出力軸３０の回転角度または払拭角度の異なるワイパモータに対して、ウォームホイール３５を別途用いることなく適用することが可能となっている。これにより、ウォームホイール３５を広角タイプと狭角タイプとで共通仕様とすることができるため、広角タイプと狭角タイプとで別個のウォームホイール３５を用意する必要がなく、ウォームホイール３５の種類を減らすことができる。したがって、ウォームホイール３５の部品管理が容易となるとともに、ウォームホイール３５を成形するための金型や駒の数量の低減により金型交換作業が容易となり、ワイパモータ１０，６０の生産性の向上やコスト低減を図ることができる。

また、広角タイプのワイパモータ１０と狭角タイプのワイパモータ６０とにおいて、コンタクトプレート５７ａ，５７ｂとリレープレート５４との接点位置をモータ本体１１の組み付け位置に対して同等の位置に配置するようにしている。これにより、コネクタユニット５６およびリレープレート５４を広角タイプと狭角タイプとで共用可能となり、コネクタユニット５６およびリレープレート５４の種類を減らすことができる。したがって、コネクタユニット５６およびリレープレート５４の部品管理が容易となるとともに、コネクタユニット５６の部品やリレープレート５４を成形するための金型や駒の数量の低減により金型交換作業が容易となり、ワイパモータ１０，６０の生産性の向上やコスト低減を図ることができる。

さらに、広角タイプのワイパモータ１０と狭角タイプのワイパモータ６０とにおいて、出力軸３０の位置をずらして配置するようにしている。連結孔５０，５１の形成位置はワイパ部材の払拭範囲や出力軸３０の位置等に基づいて設定されるため、出力軸３０の位置を広角タイプと狭角タイプとでずらして配置することにより、コンタクトプレート５７ａ，５７ｂとリレープレート５４との接点位置を同等の位置に配置するようにした場合においても、広角用の連結孔５０と狭角用の連結孔５１とが互いに重なり合うことなく、ウォームホイール３５に広角用の連結孔５０と狭角用の連結孔５１とをそれぞれ形成することが可能となる。

なお、前記実施の形態においては、ウォームホイール３５に一対の広角用の連結孔５１と一対の狭角用の連結孔５２とを形成するようにしたが、それぞれの連結孔５０，５１は少なくとも一対あれば良く、連結孔５０，５１を２対以上形成するようにしても良い。その場合には、連結軸４３が組み付けられる連結孔５０，５１の位置を変更することで、車種等に対応させてワイパ部材の払拭範囲を変更することが可能となる。

また、連結孔５０，５１の形成位置は、ワイパ部材の払拭範囲や出力軸３０の位置等を考慮して任意に変更可能である。例えば、前記実施の形態においては、ウォームホイール３５の軸中心Ｃから狭角用の連結孔５１の軸中心Ｃ２までの距離Ｍを、ウォームホイールの軸中心Ｃから広角用の連結孔５０の軸中心Ｃ１までの距離Ｌよりも小さく設定するようにしたが、距離Ｍを距離Ｌよりも大きく設定したり、距離Ｍと距離Ｌとを等しく設定したりしても良い。

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変更可能であることは言うまでもない。例えば、本発明のワイパモータ１０，６０としては自動車等の車両のリヤウィンド装置に用いられるものに限られず、航空機や船舶等に搭載されるワイパ装置に用いても良い。また、モータ本体１１としてはブラシ付モータに限られず、例えばブラシレスモータなどを用いても良い。

ワイパモータは、自動車等に設けられるウィンドガラスを払拭して運転者等の視界を良好にするためのワイパ部材を揺動駆動するのに用いられる。

Claims

モータ本体と、当該モータ本体の回転運動を第一の揺動範囲または第一の揺動範囲よりも狭い第二の揺動範囲を有する揺動運動に変換して出力軸に伝達する運動変換機構とを有するワイパモータであって、
前記モータ本体により回転駆動されるウォームと、
その軸中心から径方向にずれた位置において、第一の揺動範囲の基準となる少なくとも一対の第一の連結孔および第二の揺動範囲の基準となる少なくとも一対の第二の連結孔がそれぞれ軸方向一端側に開口して形成され、前記ウォームに噛み合うウォームホイールと、
前記出力軸と一体に回動する出力ギヤに噛み合い前記出力軸を第一の揺動範囲で揺動させる第一の運動変換部材を備えた前記運動変換機構を有する場合には、前記第一の運動変換部材を前記ウォームホイールに形成された前記第一の連結孔のいずれか１つに回動自在に連結し、前記出力軸と一体に回動するレバー部材に回動自在に連結され前記出力軸を第二の揺動範囲で揺動させる第二の運動変換部材を備えた前記運動変換機構を有する場合には、前記第二の運動変換部材を前記ウォームホイールに形成された前記第二の連結孔のいずれか１つに回動自在に連結する連結軸と、を有することを特徴とするワイパモータ。
請求項１記載のワイパモータにおいて、
前記電動モータに電気的に接続される給電回路と、
前記ウォームホイールの軸方向他端側の端面に取り付けられ、前記ウォームホイールの回転に伴って、前記給電回路に設けられた複数のコンタクトプレートを相互に電気的に接続する短絡状態と接続を遮断する非短絡状態とに切り換えるリレープレートとを有し、
前記出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と前記出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいて、前記リレープレートと前記コンタクトプレートとの接点位置を前記電動モータの組み付け位置に対して同等の位置に配置するようにしたことを特徴とするワイパモータ。
請求項１記載のワイパモータにおいて、前記出力軸を第一の揺動範囲で揺動する場合と前記出力軸を第二の揺動範囲で揺動する場合とにおいて、前記出力軸の位置をずらして配置するようにしたことを特徴とするワイパモータ。
請求項１記載のワイパモータにおいて、前記ウォームホイールの軸中心と一対の前記第一の連結孔の軸中心とをそれぞれ結ぶ線分が互いになす角度と、前記ウォームホイールの軸中心と一対の前記第二の連結孔の軸中心とをそれぞれ結ぶ線分が互いになす角度とが相違していることを特徴とするワイパモータ。
請求項１記載のワイパモータにおいて、前記ウォームホイールの軸中心から前記第一の連結孔の軸中心までの距離と、前記ウォームホイールの軸中心から前記第二の連結孔の軸中心までの距離とが相違していることを特徴とするワイパモータ。