JPWO2014021246A1 - ワイパモータ - Google Patents

Abstract

ワイパモータの部品点数を削減して、ワイパモータの組立作業性を向上させ、かつ、小型軽量化を図り、さらに、車体へワイパモータをの搭載する作業性を向上させる。車体１０に抜き差しにより装着される単一の装着部５８と、車体１０に締結ボルトＢにより固定される単一の固定部５９とを、ケース部材５３に一体成形して設けた。装着部５８を、車体１０の前後方向に沿うフロントウィンドシールドと重ならない位置で、車体１０のＤＲ側エプロンアッパメンバに設けた第１モータ取付部１４に抜き差しするようにした。固定部５９を、車体１０の前後方向に沿うフロントウィンドシールドと重ならない位置で、ＤＲ側エプロンアッパメンバから車体１０のエンジンルームＲＭ側に向けて膨出したＤＲ側スプリングサポートに設けた第２モータ取付部１８に固定するようにした。

Description

本発明は、車体に設けられるウィンドシールドを払拭するワイパ部材を揺動駆動するワイパモータに関する。

従来、自動車等の車両には、車体に設けられるウィンドシールドに付着した雨水等の付着物を払拭し、運転者の視界を確保するためにワイパ装置が搭載されている。車両に搭載されるワイパ装置としては、例えば、１つのワイパモータによりリンク機構を介して一対のワイパアームを揺動駆動するタンデム式ワイパ装置や、車両の左右側に設けた一対のワイパモータにより一対のワイパアームをそれぞれ揺動駆動する対向払拭式ワイパ装置がある。これらのワイパ装置のうち、対向払拭式ワイパ装置においては、リンク機構を備えない分、車体側の設置スペースを小さくすることができ、これにより衝撃吸収スペースの確保や車体設計自由度の向上を可能としている。

対向払拭式ワイパ装置としては、例えば、特許文献１に記載されたワイパ装置が知られている。特許文献１に記載された技術は、車両の左右側にそれぞれワイパ装置を備え、各ワイパ装置は、車室内側のウィンドシールドと重なる部分に配置されるブラケットと、エンジンルーム側の外部に露出する部分に配置されるピボットホルダとを備えている。ブラケットおよびピボットホルダは、互いにフレーム部材により連結されており、ブラケットにはワイパモータが固定され、ピボットホルダにはピボットシャフトが回動自在に支持されている。そして、ワイパモータの駆動力は、リンクロッド等よりなるリンク機構を介してピボットシャフトに伝達されるようになっている。

特開２００９−１１３５６９号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載されたワイパ装置によれば、ワイパモータの他に、ブラケット，ピボットホルダ，ピボットシャフト，フレーム部材およびリンク機構等を備えるため部品点数が多く重量が嵩んでいた。また、これらの部品の固定には複数のボルトが用いられ、ワイパ装置の車体への固定にも複数のボルトを用いており、これにより、ワイパ装置の組立作業やワイパ装置の車体への搭載作業が煩雑化するといった問題も生じ得る。さらに、ブラケットは、車室内側のウィンドシールドと重なる部分で車体に固定されるため、ワイパ装置の車体への搭載作業が困難であった。

ここで、ワイパ装置の組み立てには、ワイパモータをブラケットに固定するために３つのボルトを用い、フレーム部材をブラケットに固定するために２つのボルトを用いている（計５つ）。また、ワイパ装置の車体への搭載には、ブラケットを車体に固定するために２つのボルトを用い、ピボットホルダを車体に固定するために２つのボルトを用いている（計４つ）。

本発明の目的は、部品点数を削減して組立作業性を向上させつつ小型軽量化を図り、さらには車体への搭載作業性を向上させることが可能なワイパモータを提供することにある。

本発明のワイパモータは、車体に設けられるウィンドシールドを払拭するワイパ部材を揺動駆動するワイパモータであって、回転軸を有する駆動源と、前記回転軸により回転する回転体と、前記回転体を回転自在に収容するケーシングと、前記回転体の回転に伴って回転し、先端部が前記ケーシングの外部に延出された出力軸と、前記ケーシングに一体成形され、前記車体に抜き差しにより装着される単一の装着部と、前記ケーシングに一体成形され、前記車体に締結部材により固定される単一の固定部とを備え、前記装着部は、前記車体の前後方向に沿う前記ウィンドシールドと重ならない位置で、前記車体の内壁に設けた第１取付部に抜き差しされ、前記固定部は、前記車体の前後方向に沿う前記ウィンドシールドと重ならない位置で、前記内壁から前記車体の内側に向けて膨出した膨出部に設けた第２取付部に固定されることを特徴とする。

本発明のワイパモータは、前記ケーシングに前記駆動源を正逆方向に回転制御する制御基板を収容し、前記出力軸の先端部に前記ワイパ部材を固定したことを特徴とする。

本発明のワイパモータは、前記装着部は、前記第１取付部に設けた第１，第２平面部を平面で支持する第１，第２平面支持部を備えることを特徴とする。

本発明のワイパモータは、前記第１取付部と前記装着部との間および前記第２取付部と前記固定部との間のうちの少なくとも何れか一方に、弾性部材を設けることを特徴とする。

本発明のワイパモータは、車体に設けられるウィンドシールドを払拭するワイパ部材を揺動駆動するワイパモータであって、回転軸を有する駆動源と、前記回転軸により回転する回転体と、前記回転体を回転自在に収容するケーシングと、前記回転体の回転に伴って回転し、先端部が前記ケーシングの外部に延出された出力軸と、前記ケーシングに一体成形され、前記車体に締結部材により固定される固定部と、を備え、前記固定部は、前記車体の前後方向に沿う前記ウィンドシールドと重ならない位置で、前記車体の内壁に設けた第１取付部と、前記内壁から前記車体の内側に向けて膨出した膨出部に設けた第２取付部とに固定されることを特徴とする。

本発明のワイパモータは、前記ケーシングに前記駆動源を正逆方向に回転制御する制御基板を収容し、前記出力軸の先端部に前記ワイパ部材を固定したことを特徴とする。

本発明のワイパモータは、前記第１取付部と前記装着部との間および前記第２取付部と前記固定部との間のうちの少なくとも何れか一方に、弾性部材を設けることを特徴とする。

本発明のワイパモータによれば、車体に抜き差しにより装着される単一の装着部と、車体に締結部材により固定される単一の固定部とを、ケーシングに一体成形して設け、装着部を、車体の前後方向に沿うウィンドシールドと重ならない位置で、車体の内壁に設けた第１取付部に抜き差しし、固定部を、車体の前後方向に沿うウィンドシールドと重ならない位置で、内壁から車体の内側に向けて膨出した膨出部に設けた第２取付部に固定する。これにより、ワイパモータを車体に固定するためのブラケットを省略して部品点数を削減でき、組立作業性を向上させつつ小型軽量化を図ることができる。また、装着部および固定部は、車体の前後方向に沿うウィンドシールドと重ならない位置で、車体に設けた第１取付部および第２取付部に装着または固定されるので、ワイパモータを目視しながら車体に容易に固定することができる。さらに、一方を装着部とし、他方を固定部とするので、１つの締結部材でワイパモータを車体に固定でき、車体への搭載作業性を向上させることができる。

本発明のワイパモータによれば、ケーシングに駆動源を正逆方向に回転制御する制御基板を収容し、出力軸の先端部にワイパ部材を固定するので、ワイパモータをダイレクトドライブ方式とすることができる。これにより、リンク機構やピボットシャフト等を省略することができ、ひいては部品点数をより削減することができる。

本発明のワイパモータによれば、装着部は、第１取付部に設けた第１，第２平面部を平面で支持する第１，第２平面支持部を備えるので、ワイパモータを第１取付部に対して平面で支持させることができる。よって、ワイパモータは、車体に対してがたつきが抑えられた状態で安定支持される。

本発明のワイパモータによれば、第１取付部と装着部との間および第２取付部と固定部との間のうちの少なくとも何れか一方に、弾性部材を設けるので、ワイパモータの振動が車体に伝達されるのを抑制することができ、かつ車体の振動がワイパモータに伝達されるのを抑制することができる。

本発明のワイパモータによれば、車体に締結部材により固定される固定部を、ケーシングに一体成形して設け、固定部を、車体の前後方向に沿うウィンドシールドと重ならない位置で、車体に設けた第１取付部および第２取付部に装着または固定される。したがって、ワイパモータを目視しながら車体に容易に固定することができ、車体への搭載作業性を向上させることができる。

本発明のワイパモータによれば、ケーシングに駆動源を正逆方向に回転制御する制御基板を収容し、出力軸の先端部にワイパ部材を固定するので、ワイパモータをダイレクトドライブ方式とすることができる。これにより、リンク機構やピボットシャフト等を省略することができ、ひいては部品点数をより削減することができる。

本発明のワイパモータによれば、第１取付部と固定部との間、または、第２取付部と固定部との間の少なくとも一方に、弾性部材を設けるので、ワイパモータの振動が車体に伝達されるのを抑制することができ、かつ車体の振動がワイパモータに伝達されるのを抑制することができる。

本発明に係るワイパモータを備えたワイパ装置の車体への搭載状態を説明する説明図である。 ワイパモータを表側（出力軸側）から見た斜視図である。 ワイパモータを裏側（ギヤカバー側）から見た斜視図である。 ワイパモータの内部構造を示す部分断面図である。 ワイパモータの車体への搭載手順を説明する説明図である。 第２実施の形態に係るワイパモータの図５に対応する図である。 ワイパモータを車体に固定する例を示す図である。 ワイパモータを車体に固定する例を示す図である。 ワイパモータを車体に固定する例を示す図である。 ワイパモータを車体に固定する例を示す図である。

以下、本発明の第１実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明に係るワイパモータを備えたワイパ装置の車体への搭載状態を説明する説明図を、図２はワイパモータを表側（出力軸側）から見た斜視図を、図３はワイパモータを裏側（ギヤカバー側）から見た斜視図を、図４はワイパモータの内部構造を示す部分断面図を、図５はワイパモータの車体への搭載手順を説明する説明図をそれぞれ表している。

図１に示すように、自動車等の車両を形成する車体１０の前方側には、フロントウィンドシールド（ウィンドシールド）１１が設けられている。フロントウィンドシールド１１の前端部側（図中下側）で、車体１０の車幅方向（図中左右方向）に沿う運転席側部分および助手席側部分には、それぞれＤＲ側ワイパ装置２０およびＡＳ側ワイパ装置３０が搭載されている。このように、本実施の形態に係るワイパ装置は、運転席側および助手席側にそれぞれワイパ装置を備えた対向払拭式ワイパ装置を採用している。ここで、ＤＲ側は運転席側を、ＡＳ側は助手席側をそれぞれ示している。

ＤＲ側ワイパ装置２０およびＡＳ側ワイパ装置３０は、それぞれＤＲ側ワイパモータ２１およびＡＳ側ワイパモータ３１を備え、各ワイパモータ２１，３１は、それぞれＤＲ側ワイパアーム２２およびＡＳ側ワイパアーム３２を所定の揺動角度で揺動駆動するようになっている。これにより、各ワイパアーム２２，３２の先端部にそれぞれ設けた各ワイパブレード（図示せず）が、フロントウィンドシールド１１上を往復払拭動作し、ひいてはフロントウィンドシールド１１に付着した雨水等を払拭して良好な視界を確保するようになっている。ここで、各ワイパアーム２２，３２および各ワイパブレードは、本発明におけるワイパ部材を構成している。

車体１０の前方側には、当該車体１０の骨格、つまり高強度部材を形成するＤＲ側エプロンアッパメンバ１２およびＡＳ側エプロンアッパメンバ１３が設けられ、各エプロンアッパメンバ１２，１３は、エンジンルームＲＭ内に露出されている。ここで、各エプロンアッパメンバ１２，１３は、車体１０の前後方向に沿うフロントウィンドシールド１１と重ならない前方位置に設けられており、各エプロンアッパメンバ１２，１３は、本発明における内壁を構成している。但し、各エプロンアッパメンバ１２，１３は、フロントウィンドシールド１１と部分的に重なる位置に設けられていてもよい。

各エプロンアッパメンバ１２，１３におけるフロントウィンドシールド１１の前端部分の近傍には、鋼板等を屈曲成形してなる一対の第１モータ取付部１４，１５が、スポット溶接等の固定手段によりそれぞれ強固に固定されている。ここで、各第１モータ取付部１４，１５は、本発明における第１取付部を構成しており、互いにエンジンルームＲＭの中央側に向けて対向するよう設けられている。

図５に示すように、各第１モータ取付部１４，１５は、断面が略Ｌ字形状に形成されており、各エプロンアッパメンバ１２，１３に固定される本体部１４ａ，１５ａと、各本体部１４ａ，１５ａに対して略垂直となるよう一体化された先端部１４ｂ，１５ｂとをそれぞれ有している。各本体部１４ａ，１５ａの各先端部１４ｂ，１５ｂ寄りには、第１平面部１４ｃ，１５ｃがそれぞれ設けられ、各先端部１４ｂ，１５ｂの各本体部１４ａ，１５ａ寄りで、かつ各ワイパモータ２１，３１側には、第２平面部１４ｄ，１５ｄがそれぞれ設けられている。ここで、図５の括弧内の併記した符号は、ＡＳ側ワイパモータ３１（図１参照）の構成に対応している。

図１に示すように、車体１０の前方側で各第１モータ取付部１４，１５の近傍には、車体１０の内側、つまりエンジンルームＲＭ内の中央側に向けて膨出するようＤＲ側スプリングサポート１６およびＡＳ側スプリングサポート１７が設けられている。ここで、各スプリングサポート１６，１７は、車体１０の前後方向に沿うフロントウィンドシールド１１と重ならない前方位置で、各エプロンアッパメンバ１２，１３から車体１０の内側に向けて膨出しており、各スプリングサポート１６，１７は、本発明における膨出部を構成している。

各スプリングサポート１６，１７の内部、つまり図示しないタイヤハウス側には、それぞれサスペンション装置（図示せず）が配置されるようになっている。各スプリングサポート１６，１７の一部は、各エプロンアッパメンバ１２，１３に溶接固定されている。

各スプリングサポート１６，１７のフロントウィンドシールド１１側（図中上側）には、それぞれ第２モータ取付部１８，１９が、スポット溶接等の固定手段により強固に固定されている。ここで、各第２モータ取付部１８，１９は、本発明における第２取付部を構成している。各第２モータ取付部１８，１９は、図５に示すように、断面が略Ｕ字形状に形成されており、各第２モータ取付部１８，１９には、締結ボルト（締結部材）Ｂがねじ結合されるナット部材（締結部材）Ｎが、それぞれ溶接固定されている。

なお、ＤＲ側ワイパ装置２０を形成するＤＲ側ワイパモータ２１および、ＡＳ側ワイパ装置３０を形成するＡＳ側ワイパモータ３１は、図１に示すように、固定部５９が設けられる位置が異なる以外は、それぞれ略同様に構成されるため、以下、ＤＲ側ワイパモータ２１を代表して、その詳細構造について図面を用いて説明する。

図２，３に示すように、ＤＲ側ワイパモータ２１は、所謂リバース式のワイパモータ（リバーシングワイパモータ）であり、ＤＲ側ワイパモータ２１の回転方向、つまり正転／逆転を所定のタイミングで切り替えることにより、フロントウィンドシールド１１上の所定の払拭範囲で、ＤＲ側ワイパアーム２２（図１参照）を揺動駆動するようになっている。ＤＲ側ワイパモータ２１は、正逆方向に回転駆動される駆動源としてのモータ本体４０と、内部に減速機構５１（図４参照）を収容するギヤ部５０とを備えている。

モータ本体４０は、鋼板等の磁性材料をプレス加工（深絞り加工）することにより有底筒状に形成されたヨーク４１を備えており、ヨーク４１の内部には、図４に示すように、４極（二対）のマグネット４２（図示では一対のみ示す）がそれぞれ対向配置されている。各マグネット４２の内側には、外周にコイル４３が巻装されたアーマチュア（回転子）４４が所定の隙間を介して回転自在に設けられている。アーマチュア４４の回転中心には、アーマチュアシャフト（回転軸）４５が貫通して固定されており、アーマチュアシャフト４５はアーマチュア４４とともに一体回転するようになっている。

アーマチュアシャフト４５のアーマチュア４４に近接する部分には、コンミテータ（整流子）４６が固定されている。コンミテータ４６には、アーマチュア４４の外周に巻装されたコイル４３が電気的に接続され、コンミテータ４６の外周には一対のブラシ４７がそれぞれ摺接するようになっている。各ブラシ４７は、ブラシホルダ４８に移動自在に設けられており、各ブラシ４７の背面側に設けられた一対のバネ部材４９によりそれぞれコンミテータ４６に向けて所定圧で押圧されている。

各ブラシ４７には、車室内等（図示せず）に設けられた制御装置ＣＵから駆動電流が供給され、これにより各ブラシ４７およびコンミテータ４６を介してアーマチュア４４に巻装したコイル４３に駆動電流が流れるようになっている。コイル４３への駆動電流の供給により、アーマチュア４４には回転力（電磁力）が発生し、アーマチュアシャフト４５が所定の回転方向，回転数で回転するようになっている。ここで、制御装置ＣＵには、車室内等に設けたワイパスイッチＳＷおよびエンジンルームＲＭ内等に設置された電源ＢＴがそれぞれ電気的に接続されている。

アーマチュアシャフト４５の一端側（図中右側）は、ヨーク４１の内部から突出してギヤ部５０の内部にまで延びている。アーマチュアシャフト４５の一端側には、減速機構５１を形成するウォーム４５ａが一体に設けられており、このウォーム４５ａは、アーマチュアシャフト４５の外周に転造加工等により一体成形されている。

アーマチュアシャフト４５の外周には、環状のセンサマグネット６０が圧入により固定されている。センサマグネット６０は、アーマチュアシャフト４５の回転位置（回転方向や回転数等）を検出する回転検出センサを構成しており、その周方向に沿うよう、例えば１２極（六対）の磁極が着磁されている。

ギヤ部５０は、内部に減速機構５１を収容するケーシング５２を備えている。ケーシング５２は、図２〜４に示すように、溶融したアルミ材料を鋳造成形することにより有底状に形成されたケース部材５３と、当該ケース部材５３の開口部分と略同様の外郭形状に形成され、ケース部材５３の開口部分を閉塞する樹脂製のカバー部材５４とを備えている。ケース部材５３とカバー部材５４とは、シール部材（図示せず）を介して互いに密着されており、この状態のもとで、複数の締結ネジＳによって一体化されている。これにより、ケーシング５２の内部への雨水等の進入を防止している。

ケース部材５３の内部には、図４に示すように、減速機構５１を形成する樹脂製のウォームホイール（回転体）５５が回転自在に収容されている。ウォームホイール５５の外周にはウォーム４５ａと噛み合うギヤ歯５５ａが一体に設けられており、ウォームホイール５５は、アーマチュアシャフト４５の回転に伴って回転するようになっている。

ウォームホイール５５の回転中心には、鋼棒よりなる出力軸５６の基端部が、セレーション嵌合（図示せず）により一体回転可能に固定されている。出力軸５６には、アーマチュアシャフト４５の回転が、ウォーム４５ａおよびウォームホイール５５（減速機構５１）により減速され、かつ高トルク化されて伝達されるようになっている。

ウォームホイール５５の一方の側面５５ｂには、環状のセンサマグネット５７が固定されている。センサマグネット５７は、ウォームホイール５５の角度位置を検出する位置検出センサを構成しており、その周方向に沿って一対の磁極（Ｎ極およびＳ極）が着磁されている。

図２に示すように、出力軸５６はケース部材５３のボス部５３ａに回動自在に支持されており、出力軸５６の先端部はボス部５３ａを介して外部に延出されている。出力軸５６には、プッシュナット６１が装着されており、これにより出力軸５６がボス部５３ａに対して軸方向にがたつくのを防止している。

出力軸５６の先端部には、セレーション部５６ａと雄ネジ部５６ｂとが一体に設けられている。セレーション部５６ａは、先端に向かうにつれて徐々に先細りとなった略テーパ形状に形成されており、セレーション部５６ａには、ＤＲ側ワイパアーム２２（図１参照）の基端部が相対回転不能に固定されるようになっている。雄ネジ部５６ｂには、ＤＲ側ワイパアーム２２をセレーション部５６ａに取り付けた状態のもとで締結ナット（図示せず）がネジ結合され、これにより、ＤＲ側ワイパアーム２２のセレーション部５６ａからの抜け止めが行われる。

図２〜５に示すように、ケース部材５３の出力軸５６を挟むモータ本体４０側とは反対側には、単一の装着部５８が一体成形により設けられている。装着部５８は、ＤＲ側エプロンアッパメンバ１２に設けた第１モータ取付部１４に対して、抜き差しによって装着されるようになっている。

装着部５８は、図５に示すように、ＤＲ側ワイパモータ２１の短手方向に沿って延びる橋渡部５８ａを備えており、橋渡部５８ａとケース部材５３との間には、断面が略長方形形状に形成された長孔５８ｂが設けられている。ここで、装着部５８は、橋渡部５８ａおよび長孔５８ｂにより形成されている。

また、長孔５８ｂには、弾性部材としての緩衝ゴム５８ｃが装着されており、緩衝ゴム５８ｃは、長孔５８ｂの内側を全周に亘って被覆するようになっている。これにより、緩衝ゴム５８ｃは、第１モータ取付部１４と装着部５８との間に設けられることになる。ただし、図４においては、緩衝ゴム５８ｃの記載を省略している。

橋渡部５８ａの出力軸５６側とは反対側のカバー部材５４側には、第１平面支持部５８ｄが設けられている（図３，４参照）。第１平面支持部５８ｄは、第１モータ取付部１４の第１平面部１４ｃを、緩衝ゴム５８ｃを介して平面で支持するようになっている。

長孔５８ｂは、ＤＲ側ワイパモータ２１の短手方向に沿って延び、出力軸５６の軸方向に沿うようケース部材５３を貫通して設けられている。長孔５８ｂには、緩衝ゴム５８ｃを介して第１モータ取付部１４の先端部１４ｂが差し込まれるようになっている。

長孔５８ｂを形成する一対の長辺のうちのモータ本体４０側の長辺には、第２平面支持部５８ｅが設けられている。第２平面支持部５８ｅは、第１モータ取付部１４の第２平面部１４ｄを、緩衝ゴム５８ｃを介して平面で支持するようになっている。

図４に示すように、アーマチュアシャフト４５および出力軸５６は、長孔５８ｂを矢印Ａ方向から見た場合において、モータ本体４０側に向く長孔５８ｂの投影範囲ＡＲ（図中網掛部分）の内部に配置されるようになっている。

これにより、アーマチュアシャフト４５が矢印Ｒ１方向に正転または逆転して、ＤＲ側ワイパモータ２１がアーマチュアシャフト４５を中心に捻れるような挙動をしても、第１平面支持部５８ｄが緩衝ゴム５８ｃを介して第１平面部１４ｃを平面で支持しているため、上記挙動が抑えられる。また、出力軸５６が矢印Ｒ２方向に正転または逆転して、ＤＲ側ワイパモータ２１が出力軸５６を中心に捻れるような挙動をしても、第２平面支持部５８ｅが緩衝ゴム５８ｃを介して第２平面部１４ｄを平面で支持しているため、上記挙動が抑えられる。したがって、ＤＲ側ワイパモータ２１は、当該部分が抜き差しによる装着であっても、作動中か否かに関わらず、第１モータ取付部１４に安定保持されるようになっている。

図２〜５に示すように、ケース部材５３の装着部５８とモータ本体４０との間には、単一の固定部５９が一体成形により設けられている。固定部５９は、図１に示すように、ＤＲ側スプリングサポート１６に設けた第２モータ取付部１８に対して、締結ボルトＢおよびナット部材Ｎによって固定されるようになっている。

固定部５９は、出力軸５６（ウォームホイール５５）の径方向に向けてケース部材５３から突出して設けられ、特に図４に示されるように、固定部５９のケース部材５３からの突出方向（図中下側）は、装着部５８のケース部材５３からの突出方向（図中右側）と直交するようになっている。つまり、固定部５９は、アーマチュアシャフト４５の長さ方向に対して直交する方向に、ケース部材５３から延ばされている。また、ケース部材５３の外周の直線部分のうち、アーマチュアシャフト４５の長さ方向における略中央から、固定部５９が突出している。これにより、図１に示すように、エンジンルームＲＭ内で直交するように配置された第１モータ取付部１４および第２モータ取付部１８に対して、ＤＲ側ワイパモータ２１を固定できるようになっている。

固定部５９の先端部には、ボルト貫通孔５９ａが穿設されており（図４参照）、当該ボルト貫通孔５９ａには、締結ボルトＢが挿通されるようになっている。ボルト貫通孔５９ａには、弾性部材としての緩衝ブッシュ５９ｂが装着されており、当該緩衝ブッシュ５９ｂは、第２モータ取付部１８と固定部５９との間に配置されるようになっている。ただし、図４においては、緩衝ブッシュ５９ｂの記載を省略している。

このように、第１モータ取付部１４と装着部５８との間に緩衝ゴム５８ｃを設け、第２モータ取付部１８と固定部５９との間に緩衝ブッシュ５９ｂを設けることにより、ＤＲ側ワイパモータ２１と車体１０との間で振動が伝達されるのを抑制している。

図５に示すように、ケース部材５３の装着部５８と固定部５９との間には、ブリーザキャップＢＣが設けられている。ブリーザキャップＢＣは、ギヤ部５０の内部と外部との間での通気のみを許容、つまりギヤ部５０の呼吸作用を許容するもので、これによりギヤ部５０内への雨水等の浸入を防止しつつ、ギヤ部５０内の圧力が変動するのを防止している。ここで、図１に示すように、ＤＲ側ワイパモータ２１においては、ブリーザキャップＢＣ側に固定部５９を配置し、ＡＳ側ワイパモータ３１においては、ブリーザキャップＢＣ側とは反対側に固定部５９を配置している。

図２，３に示すように、カバー部材５４には、車体１０側に設けられる外部コネクタ（図示せず）が接続されるコネクタ接続部５４ａが一体に設けられている。コネクタ接続部５４ａには、複数のターミナル（図示せず）がインサート成形されており、複数のターミナルは、駆動電流用のターミナル、回転数検出用のターミナル、位置検出用のターミナル等を含む。各ターミナルの一端側は、外部コネクタのターミナル（図示せず）にそれぞれ電気的に接続され、各ターミナルの他端側は、制御基板５４ｂ（図４参照）にそれぞれ電気的に接続されている。

図４に示すように、カバー部材５４の内側には、モータ本体４０に設けたアーマチュアシャフト４５の回転方向を、正逆方向に回転制御する制御基板５４ｂが設けられている。この制御基板５４ｂは、ケース部材５３とカバー部材５４（図３参照）とを組み付けた状態のもとで、ウォームホイール５５の一方の側面５５ｂと対向するようになっている。

制御基板５４ｂのセンサマグネット５７と対向する部分には、単一のホールＩＣ５４ｃが設けられ、当該ホールＩＣ５４ｃは、センサマグネット５７とともに位置検出センサを構成している。ホールＩＣ５４ｃは、センサマグネット５７の回転に伴う磁極の変化によりオン／オフ駆動され、オン／オフ駆動時に発生する矩形波信号を制御基板５４ｂの演算部（図示せず）に送出するようになっている。そして、制御基板５４ｂの演算部は、ホールＩＣ５４ｃからの矩形波信号の出現タイミングや出現回数を監視して、これに基づいてウォームホイール５５の角度位置を演算するようになっている。

また、アーマチュアシャフト４５のセンサマグネット６０と対向する部分には、一対のホールＩＣ５４ｄが設けられており、各ホールＩＣ５４ｄは、センサマグネット６０とともに回転検出センサを構成している。各ホールＩＣ５４ｄは、センサマグネット６０の回転に伴う磁極の変化によりオン／オフ駆動されて、オン／オフ駆動時に発生する矩形波信号を制御基板５４ｂの演算部に送出するようになっている。そして、制御基板５４ｂの演算部は、各ホールＩＣ５４ｄからの矩形波信号の出現タイミングや出現回数を監視して、これに基づいてアーマチュアシャフト４５の回転方向や回転数等を演算するようになっている。

なお、本実施の形態においては、センサマグネット５７と対向するホールＩＣ５４ｃに代えて、ＭＲセンサやロータリエンコーダＩＣを用いることもできる。例えば、ロータリエンコーダＩＣを用いることで、当該ロータリエンコーダＩＣ１つで回転検出／位置検出センサの両機能を持たせる（集約する）こともでき、この場合、アーマチュアシャフト４５の回転位置を検出する回転検出センサを省略することができる。また、単一のホールＩＣ５４ｃと、一対のホールＩＣ５４ｄと、を示したが、ホールＩＣの数は限定されない。

さらに、制御基板５４ｂには、一対のブラシ側ターミナル（図示せず）の一端側がそれぞれ電気的に接続されており、各ブラシ側ターミナルの他端側は、各ブラシ４７に電気的に接続されて、各ブラシ４７にそれぞれ駆動電流を供給するようになっている。

次に、以上のように形成したＤＲ側ワイパモータ２１の車体１０への搭載手順について、図５を用いて詳細に説明する。

まず、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に搭載する前に、破線矢印（１）に示すように、緩衝ゴム５８ｃを長孔５８ｂに取り付けておく。その後、破線矢印（２）に示すように、ＤＲ側ワイパモータ２１を各モータ取付部１４，１８に臨ませて、緩衝ゴム５８ｃの内側に第１モータ取付部１４の先端部１４ｂを差し込む。これにより、固定部５９が第２モータ取付部１８の上に載置され、ひいてはＤＲ側ワイパモータ２１の車体１０への仮固定が完了する。

ここで、各モータ取付部１４，１８は、フロントウィンドシールド１１と重なること無く、エンジンルームＲＭ内に露出しているため、作業者には目視し易い状態となっている。さらには、ＤＲ側ワイパモータ２１を、各モータ取付部１４，１８に対して、重力方向に沿う上方から臨ませるため、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に対して容易に仮固定できるようになっている。ただし、作業者によらず組立ロボットにより仮固定しても良く、この場合、ＤＲ側ワイパモータ２１の移動方向が垂直方向のみで済むので、組立ロボットの駆動制御を簡素化することができる。

次いで、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０への仮固定した後は、破線矢印（３）に示すように、締結ボルトＢを固定部５９に臨ませて、図示しない締結工具（ボックスレンチやメガネレンチ等）を用い、締結ボルトＢをナット部材Ｎに所定の締め付けトルクでねじ結合させる。これにより、ＤＲ側ワイパモータ２１の車体１０への搭載（本固定）が完了する。

なお、ＤＲ側ワイパモータ２１が第１モータ取付部１４のみによって仮固定された状態において、場合によっては第１モータ取付部１４には、当該第１モータ取付部１４をこじる方向に比較的大きな過重が負荷される場合がある。しかしながら、第１モータ取付部１４は、高強度部材であるＤＲ側エプロンアッパメンバ１２に強固に固定されているため、第１モータ取付部１４が歪んでＤＲ側ワイパモータ２１の取り付け位置がずれるようなことは無い。

以上詳述したように、第１実施の形態に係るＤＲ側ワイパモータ２１によれば、車体１０に抜き差しにより装着される単一の装着部５８と、車体１０に締結ボルトＢにより固定される単一の固定部５９とを、ケース部材５３に一体成形して設けた。装着部５８を、車体１０の前後方向に沿うフロントウィンドシールド１１と重ならない位置で、車体１０のＤＲ側エプロンアッパメンバ１２に設けた第１モータ取付部１４に抜き差しするようにした。固定部５９を、車体１０の前後方向に沿うフロントウィンドシールド１１と重ならない位置で、ＤＲ側エプロンアッパメンバ１２から車体１０のエンジンルームＲＭ側に向けて膨出したＤＲ側スプリングサポート１６に設けた第２モータ取付部１８に固定するようにした。

これにより、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に固定するために、従前必要であったブラケットを省略して部品点数を削減でき、組立作業性を向上させつつ小型軽量化を図ることができる。また、装着部５８および固定部５９は、車体１０の前後方向に沿うフロントウィンドシールド１１と重ならない位置で、車体１０に設けた第１モータ取付部１４および第２モータ取付部１８に装着または固定するので、ＤＲ側ワイパモータ２１を目視しながら車体１０に容易に固定することができる。さらに、一方を装着部５８とし、他方を固定部５９としたので、１つの締結ボルトＢでＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に固定でき、車体１０への搭載作業性を向上させることができる。

また、第１実施の形態に係るＤＲ側ワイパモータ２１によれば、カバー部材５４にモータ本体４０のアーマチュアシャフト４５を正逆方向に回転制御する制御基板５４ｂを収容し、出力軸５６の先端部にＤＲ側ワイパアーム２２を固定したので、ＤＲ側ワイパモータ２１をダイレクトドライブ方式とすることができる。これにより、従前必要であったリンク機構やピボットシャフト等を省略することができ、ひいては部品点数をより削減することができる。

さらに、第１実施の形態に係るＤＲ側ワイパモータ２１によれば、装着部５８は、第１モータ取付部１４に設けた第１平面部１４ｃと、第２平面部１４ｄを平面で支持する第１平面支持部５８ｄ及び第２平面支持部５８ｅと、を備える。このため、ＤＲ側ワイパモータ２１は、第１モータ取付部１４により平面で支持される。よって、ＤＲ側ワイパモータ２１は、車体１０に対してがたつきが抑えられた状態で安定支持される。

また、第１実施の形態に係るＤＲ側ワイパモータ２１によれば、第１モータ取付部１４と装着部５８との間および第２モータ取付部１８と固定部５９との間に、緩衝ゴム５８ｃおよび緩衝ブッシュ５９ｂをそれぞれ設けたので、ＤＲ側ワイパモータ２１の振動が車体１０に伝達されるのを抑制することができ、かつ車体１０の振動がＤＲ側ワイパモータ２１に伝達されるのを抑制することができる。

次に、本発明の第２実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。図６は第２実施の形態に係るワイパモータの図５に対応する図を表している。

図６に示すように、第２実施の形態に係るＤＲ側ワイパモータ７０は、ＤＲ側エプロンアッパメンバ１２に設けられるモータ取付孔１２ａに合わせて、第１実施の形態に比して装着部７１の形状のみを異ならせている。ここで、モータ取付孔１２ａは、本発明における第１取付部を構成しており、ＡＳ側エプロンアッパメンバ１３（図１参照）にも同様にモータ取付孔（図示せず）が設けられている。

装着部７１は、ＤＲ側ワイパモータ７０の長手方向（図中左右方向）に沿って延びる差し込み凸部７１ａを備えており、この差し込み凸部７１ａは、ケース部材５３に一体成形により設けられている。差し込み凸部７１ａの先端部には、緩衝キャップ７２の抜け止めを行う抜け止め大径部７１ｂが一体に設けられている。差し込み凸部７１ａには、弾性部材としての緩衝キャップ７２が取り付けられるようになっており、当該緩衝キャップ７２は、モータ取付孔１２ａと差し込み凸部７１ａとの間に配置されるようになっている。

緩衝キャップ７２は、略円柱形状に形成され、その長手方向に沿う中央部分には、環状の嵌合溝７２ａが設けられている。これにより、差し込み凸部７１ａをモータ取付孔１２ａに差し込んだ際に、嵌合溝７２ａにはモータ取付孔１２ａの内周部分が入り込み、抜け止めされるようになっている。

ＤＲ側ワイパモータ７０の車体１０への搭載作業については、まず、それに先立ち、破線矢印（４）に示すように、緩衝キャップ７２を差し込み凸部７１ａに取り付けておく。次いで、破線矢印（５）に示すように、ＤＲ側ワイパモータ７０を水平方向に移動して差し込み凸部７１ａをモータ取付孔１２ａに臨ませる。そして、水平方向に所定過重を負荷して、緩衝キャップ７２の先端部分をモータ取付孔１２ａに挿入する。その後、固定部５９を第２モータ取付部１８の上に載置し、これによりＤＲ側ワイパモータ７０の車体１０への仮固定が完了する。

その後、破線矢印（６）に示すように、締結ボルトＢを固定部５９に臨ませて、図示しない締結工具を用い、締結ボルトＢをナット部材Ｎに所定の締め付けトルクでねじ結合させる。これにより、ＤＲ側ワイパモータ７０の車体１０への搭載（本固定）が完了する。

ここで、第２実施の形態においても、作業者によらず組立ロボットにより仮固定しても良い。また、第２実施の形態においては、第１実施の形態に比して、平面支持の部分、つまり図３，５に示すような第１，第２平面部１４ｃ，１４ｄおよび第１，第２平面支持部５８ｄ，５８ｅが存在しないため、例えば、負荷過重が小さい小型のワイパモータへの適用が望ましい。

以上のように形成した第２実施の形態に係るＤＲ側ワイパモータ７０においても、平面支持による作用効果を除き、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第２実施の形態においては、ＤＲ側エプロンアッパメンバ１２には、モータ取付孔１２ａを設けるだけで済むので、第１実施の形態で必須の第１モータ取付部１４を省略でき、ひいては車体１０側の形状を簡素化することができる。

本発明は上記各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、上記各実施の形態においては、固定部５９に緩衝ブッシュ５９ｂを設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、固定部５９を、弛み止め機能を有するボルトおよびナットでがたつかないよう強固に固定しても良い。この場合、緩衝ブッシュ５９ｂを省略できるので、ＤＲ側ワイパモータ２１，７０をより軽量化することができる。

また、高強度部材であるＤＲ側エプロンアッパメンバ１２は、ＤＲ側エプロンアッパメンバ１２の板厚を厚く設定することによって強度を高めた構造や、ＤＲ側エプロンアッパメンバ１２として剛性の高い材料、材質を用いて強度を高めた構造等を含む。さらに、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に取り付ける箇所の強度は、車体１０における他の箇所の強度よりも高ければよい。ＤＲ側ワイパモータ２１の装着部５８を、高強度部材を介して車体１０へ取り付けると、ＤＲ側ワイパモータ２１の作動による振動が、車体１０へ伝わることを抑制することができる。また、ＤＲ側ワイパモータ２１を強固に固定することができるため、ＤＲ側ワイパモータ２１と車体１０との間でガタの発生を抑制することができる。

図７は、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に固定する構造の変更例を示す。図７において、図１〜図４と同じ構成部分については、図１〜図４と同じ符号を付してある。図７に示す固定部５９は、アーマチュアシャフト４５の長さ方向で、ケース部材５３の外周縁の直線部分のうち、最もコンミテータ４６に近い箇所に配置されている。また、図７に示すケース部材５３の装着部５８と固定部５９との直線距離は、図４に示すケース部材５３の装着部５８と固定部５９との直線距離よりも長い。

図８は、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に固定する構造の他の変更例を示す。図８において、図１〜図４と同じ構成部分については、図１〜図４と同じ符号を付してある。図８の固定部５９は、アーマチュアシャフト４５の長さ方向に対して傾斜する方向に、固定部５９が突出されている。また、図８に示すケース部材５３の装着部５８と固定部５９との直線距離は、図４に示すケース部材５３の装着部５８と固定部５９との直線距離よりも長い。

また、上記各実施の形態においては、装着部５８，７１と固定部５９との組合せを示したが、本発明はこれに限らず、ＤＲ側ワイパモータ２１においては、装着部５８または装着部７１に代えて、ケース部材５３に固定部を設けてもよい。

図９は、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に固定する構造の変更例を示す。図９において、図１〜図４と同じ構成部分については、図１〜図４と同じ符号を付してある。図９のケース部材５３は、図４の装着部５８に代えて固定部７３を設けてある。固定部７３はボルト貫通孔７３ａを有する。ケース部材５３を底面視すると、固定部７３はアーマチュアシャフト４５の長さ方向に、ケース部材５３から延ばされている。また、固定部５９の突出方向の中心線と、固定部７３の突出方向の中心線とのなす角度は、略９０度である。

図１０は、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に固定する構造の変更例を示す。図１０において、図１〜図４と同じ構成部分については、図１〜図４と同じ符号を付してある。図１０のケース部材５３には、図４の装着部５８に代えて固定部７３を設けてある。ケース部材５３を底面視すると、固定部７３はアーマチュアシャフト４５の長さ方向に対して傾斜する向きで、ケース部材５３の隅から延ばされている。

さらに、固定部５９は、ケース部材５３におけるセンサマグネット６０付近から、アーマチュアシャフト４５の長さ方向に対して傾斜する向きで、ケース部材５３から延ばされている。また、固定部５９の突出方向の中心線と、固定部７３の突出方向の中心線とのなす角度は、９０度を超えている。

上記のように、図９及び図１０に示すケース部材５３は、共に２つの固定部５９，７３を有する。このため、車体１０に、固定部７３を固定する第１モータ取付部と、固定部５９を固定する第２モータ取付部１８とが、別個に設けられる。固定部７３を固定する第１モータ取付部は、図１に示すＤＲ側エプロンアッパメンバ１２に設けられる。固定部７３を固定する第１モータ取付部は、第２モータ取付部１８と同じ構造である。

すなわち、ナット部材Ｎと同じナット部材が、ＤＲ側エプロンアッパメンバ１２に固定されている。そして、固定部７３は、締結ボルトを用いて第１モータ取付部に固定される。締結ボルトは、図１及び図５の締結ボルトＢと同じである。また、固定部７３のボルト貫通孔７３ａには、弾性部材として緩衝ブッシュが取り付けられる。この緩衝ブッシュは、図２、図３、図５に示す緩衝ブッシュ５９と同じ材質、形状である。なお、図９及び図１０に示すケース部材５３は、図４の装着部５８を備えていない。

本実施形態において、車体１０に対するＤＲ側ワイパモータ２１の取付けを、固定部５９，７３の少なくとも一つを用いて行う場合、固定部５９，固定部７３の少なくとも一つと、車体１０との間に介在される緩衝ブッシュ５９ｂ等を少なくとも一つは省略してもよい。

また、上記各実施の形態においては、各第１モータ取付部１４，１５は、断面が略Ｌ字形状に形成され、各本体部１４ａ，１５ａに対して略垂直となるように先端部１４ｂ，１５ｂを形成したものを示しているが、本発明は、各本体部１４ａ，１５ａに対する先端部１４ｂ，１５ｂの角度が垂直でないものを含む。つまり、各第１モータ取付部１４，１５は、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０へ組み付けやすく、かつ、ＤＲ側ワイパモータ２１の振動が車体１０へ伝達されにくい形状または構造であればよい。さらに、各先端部１４ｂ，１５ｂの先端に、装着部５８の抜け止めのための突起（図示せず）等を形成してもよい。

さらに、図１〜図４では、装着部５８の長孔５８ｂに、各第１モータ取付部１４，１５を挿入する構造を示しているが、本発明は、装着部とモータ取付部との位置関係が逆でもよい。つまり、本発明は、車体１０に装着孔を有する装着部が設けられ、ケース部材５３にモータ取付部が設けられており、モータ取付部を装着孔に挿入する構造を含む。

上記の実施形態で説明したように、ＤＲ側ワイパモータ２１を車体１０に取り付ける構造は、装着部５８，７１及び固定部５９，７３等の要素のうち、複数の要素を適宜組み合わせてケース部材５３に設ける構造を含む。複数の要素を組み合わせるバリエーションまたはパターンは、車体１０側の形状、構造、強度、ケース部材５３の形状、構造、強度等により任意に選択される。また、これらの要素の突出方向の中心線と、アーマチュアシャフトの中心線とのなす角度は、任意に設定可能である。さらに、上記の実施形態で説明したＤＲ側ワイパモータ２１の固定構造は、ＡＳ側ワイパモータ３１の固定構造に用いることが可能である。

また、上記各実施の形態においては、締結ボルトＢとナット部材Ｎとを用い、固定部５９を第２モータ取付部１８に固定したものを示したが、本発明はこれに限らず、締結部材として、例えば、リベット等を用いることもできる。

さらに、上記各実施の形態においては、装着部５８，７１を、第１モータ取付部１４およびモータ取付孔１２ａのそれぞれに抜き差しにより装着した状態のもとで、車体１０に対するＤＲ側ワイパモータ２１，７０の搭載を完了させたものを示したが、本発明はこれに限らず、装着部５８，７１を、それぞれ補強ねじ等の補強部材（図示せず）を用い、第１モータ取付部１４およびモータ取付孔１２ａへの固定強度を増加させても良い。

また、上記各実施の形態においては、モータ本体４０として、４極（二対）のマグネット４２をそれぞれ対向配置したものを示したが、本発明はこれに限らず、２極（一対）または６極（三対）以上のマグネットをそれぞれ対向配置したモータ本体を用いることもできる。

また、上記各実施の形態においては、エプロンアッパメンバと記載した高強度部材については、サイドメンバ、サイドフレーム等、その名称は問わない。

本発明は、ウィンドシールドを払拭するワイパ部材を揺動駆動するワイパモータを、車体に取り付ける場合に用いられる。

Claims (7)

1. 車体に設けられるウィンドシールドを払拭するワイパ部材を揺動駆動するワイパモータであって、
   回転軸を有する駆動源と、
   前記回転軸により回転する回転体と、
   前記回転体を回転自在に収容するケーシングと、
   前記回転体の回転に伴って回転し、先端部が前記ケーシングの外部に延出された出力軸と、
   前記ケーシングに一体成形され、前記車体に抜き差しにより装着される単一の装着部と、
   前記ケーシングに一体成形され、前記車体に締結部材により固定される単一の固定部とを備え、
   前記装着部は、前記車体の前後方向に沿う前記ウィンドシールドと重ならない位置で、前記車体の内壁に設けた第１取付部に抜き差しされ、
   前記固定部は、前記車体の前後方向に沿う前記ウィンドシールドと重ならない位置で、前記内壁から前記車体の内側に向けて膨出した膨出部に設けた第２取付部に固定されることを特徴とするワイパモータ。
2. 請求項１記載のワイパモータにおいて、前記ケーシングに前記駆動源を正逆方向に回転制御する制御基板を収容し、前記出力軸の先端部に前記ワイパ部材を固定したことを特徴とするワイパモータ。
3. 請求項１または２記載のワイパモータにおいて、前記装着部は、前記第１取付部に設けた第１，第２平面部を平面で支持する第１，第２平面支持部を備えることを特徴とするワイパモータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパモータにおいて、前記第１取付部と前記装着部との間および前記第２取付部と前記固定部との間のうちの少なくとも何れか一方に、弾性部材を設けることを特徴とするワイパモータ。
5. 車体に設けられるウィンドシールドを払拭するワイパ部材を揺動駆動するワイパモータであって、
   回転軸を有する駆動源と、
   前記回転軸により回転する回転体と、
   前記回転体を回転自在に収容するケーシングと、
   前記回転体の回転に伴って回転し、先端部が前記ケーシングの外部に延出された出力軸と、
   前記ケーシングに一体成形され、前記車体に締結部材により固定される固定部と、
   を備え、
   前記固定部は、前記車体の前後方向に沿う前記ウィンドシールドと重ならない位置で、前記車体の内壁に設けた第１取付部と、前記内壁から前記車体の内側に向けて膨出した膨出部に設けた第２取付部とに固定されることを特徴とするワイパモータ。
6. 請求項５記載のワイパモータにおいて、前記ケーシングに前記駆動源を正逆方向に回転制御する制御基板を収容し、前記出力軸の先端部に前記ワイパ部材を固定したことを特徴とするワイパモータ。
7. 請求項５または６に記載のワイパモータにおいて、前記第１取付部と前記固定部との間、または前記第２取付部と前記固定部との間の少なくとも一方に、弾性部材を設けることを特徴とするワイパモータ。

Images