JPWO2014157399A1 - ブラシレスワイパモータ - Google Patents

ブラシレスワイパモータ Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014157399A1
JPWO2014157399A1 JP2015508618A JP2015508618A JPWO2014157399A1 JP WO2014157399 A1 JPWO2014157399 A1 JP WO2014157399A1 JP 2015508618 A JP2015508618 A JP 2015508618A JP 2015508618 A JP2015508618 A JP 2015508618A JP WO2014157399 A1 JPWO2014157399 A1 JP WO2014157399A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
case
motor case
gear
wiper motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015508618A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6324946B2 (ja
Inventor
猛 金井
猛 金井
裕人 田中
裕人 田中
智彦 安中
智彦 安中
直希 小島
直希 小島
正田 浩一
浩一 正田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Publication of JPWO2014157399A1 publication Critical patent/JPWO2014157399A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6324946B2 publication Critical patent/JP6324946B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/16Means for transmitting drive
    • B60S1/166Means for transmitting drive characterised by the combination of a motor-reduction unit and a mechanism for converting rotary into oscillatory movement
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/02Casings or enclosures characterised by the material thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/18Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with ribs or fins for improving heat transfer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227Heat sinks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

ステータ35が内側に固定されるモータケース31、および減速機構SDが内部に収容されるギヤケース41の双方を、アルミニウム製としたので、ブラシレスワイパモータ20の作動時にステータ35が発生する熱の殆どを、モータケース31から外部に直に放散することが可能となる。つまり、従前に比してモータケース31に伝達された熱を効率良く外部に放散できるようになり、モータケース31がそれほど高温にならずに済む。したがって、小型軽量化や電気ノイズの抑制はもちろんのこと、耐熱強度を高めることができ、高温に耐え得る高価な部品を使用する必要が無くなり、製造コストの低減を図ることが可能となる。

Description

本発明は、ウィンドシールド上に設けられるワイパ部材を揺動駆動するブラシレスワイパモータに関する。
従来、自動車等の車両には、ウィンドシールドに付着した雨水や埃等を払拭するためにワイパ装置が搭載されている。ワイパ装置は、ウィンドシールド上に設けられるワイパ部材と、当該ワイパ部材を揺動駆動させるためのワイパモータとを備えている。そして、操作者により車室内に設けられたワイパスイッチをオン操作することでワイパモータは回転駆動され、これによりワイパ部材がウィンドシールド上で揺動運動して付着物が払拭されるようになっている。
このようなワイパモータとしては、例えば、特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1に記載されたワイパモータ(減速機構付きモータ)は、モータ部と減速部とを備えている。モータ部は、金属製のヨークハウジングを備えており、当該ヨークハウジングの内部には、巻線を有するステータが固定されている。また、ステータの内側にはロータが回転可能に配置されている。つまり、特許文献1に記載されたワイパモータのモータ部は、ブラシレスモータとなっている。
一方、減速部は、アルミニウム製のギヤハウジングを備えており、当該ギヤハウジングの内部には、ロータの回転軸に設けられたウォーム部および当該ウォーム部に噛合されるウォームホイールが収容されている。ウォーム部およびウォームホイールは減速機構を形成しており、当該減速機構は、回転軸の回転を減速して高トルク化し、高トルク化された回転をウォームホイールに固定された出力軸から外部に出力するようになっている。
特開2010−093977号公報(図3)
ところで、ワイパモータは、軽自動車から大型車両まで様々な大きさの車両等に搭載されるため、その汎用性を向上させるために小型軽量化が望まれている。また、車両等には様々な電子機器が搭載されるため、ワイパモータの作動時に発生する電気ノイズを可能な限り抑制するのが望ましい。そこで、上述の特許文献1に記載されたワイパモータのように、モータ部にブラシレスモータを採用することが行われている。
しかしながら、上述の特許文献1に記載されたワイパモータ(ブラシレスワイパモータ)によれば、金属製のヨークハウジングと、アルミニウム製のギヤハウジングとを連結しているため、ヨークハウジングに伝達された熱のうちの一部がギヤハウジングに伝達され、当該ギヤハウジングを介して外部に放散されるようになっている。つまり、上述の特許文献1に記載されたブラシレスワイパモータにおいては、ヨークハウジングに伝達された熱をより効率良く外部に放散できるよう改良する余地があった。
ヨークハウジングに伝達された熱を、より効率良く外部に放散できるようにすることで、ブラシレスワイパモータの耐熱強度をより高めることが可能となり、ひいてはブラシレスワイパモータの小型軽量化や電気ノイズの抑制というニーズに応えつつ、長時間に亘って安定した連続運転が可能となる。
本発明の目的は、小型軽量化や電気ノイズの抑制はもちろんのこと、耐熱強度をより高めることが可能なブラシレスワイパモータを提供することにある。
本発明の一態様では、ワイパ部材を揺動駆動するブラシレスワイパモータであって、固定子が内側に固定されるモータケースと、前記固定子の内側に回転自在に設けられる回転子と、前記回転子の回転を前記ワイパ部材に伝達するギヤ機構と、前記ギヤ機構が内部に収容されるギヤケースと、を備え、前記モータケースおよび前記ギヤケースがアルミニウム製とされる。
本発明の他の態様では、前記モータケースには、前記回転子の軸心に設けられる回転軸の軸方向一側を回転自在に支持する軸受部材が装着される軸受装着部が形成される。
本発明の他の態様では、前記ギヤケースは、前記回転子の回転を制御する制御基板が装着されるアルミニウム製のカバー部材により閉塞される。
本発明の他の態様では、前記モータケースの内周面および外周面のうちの少なくともいずれか一方に、前記モータケースの表面積を増大させる凹凸部が形成される。
本発明によれば、固定子が内側に固定されるモータケース、およびギヤ機構が内部に収容されるギヤケースの双方を、アルミニウム製としたので、ブラシレスワイパモータの作動時に固定子が発生する熱の殆どを、モータケースから外部に直に放散することが可能となる。つまり、従前に比してモータケースに伝達された熱を効率良く外部に放散できるようになり、モータケースがそれほど高温にならずに済む。したがって、小型軽量化や電気ノイズの抑制はもちろんのこと、耐熱強度を高めることができ、高温に耐え得る高価な部品を使用する必要が無くなり、製造コストの低減を図ることが可能となる。
本発明に係るブラシレスワイパモータを備えたワイパ装置を示す車両搭載図である。 実施の形態1のブラシレスワイパモータ(ギヤカバー無し)の外観を示す斜視図である。 図2のA−A線に沿う断面図(ギヤカバー付き)である。 図3のB−B線に沿う断面図である。 (a),(b)は、モータケースの材質違い(鉄/アルミ)によるコイル温度およびケース温度をそれぞれ比較して示すグラフである。 (a),(b)は、実施の形態2のモータケースの概要を示す図である。 図6のモータケースの凹凸部の詳細を示す部分拡大断面図である。
[実施の形態1]
以下、本発明の実施の形態1について、図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明に係るブラシレスワイパモータを備えたワイパ装置を示す車両搭載図を、図2は図1のブラシレスワイパモータ(ギヤカバー無し)の外観を示す斜視図を、図3は図2のA−A線に沿う断面図(ギヤカバー付き)を、図4は図3のB−B線に沿う断面図を、図5(a),(b)はモータケースの材質違い(鉄/アルミ)によるコイル温度およびケース温度をそれぞれ比較して示すグラフをそれぞれ示している。
図1に示すように、自動車等の車両10にはフロントガラス(ウィンドシールド)11が設けられ、車両10におけるフロントガラス11の前端部分には、ワイパ装置12が搭載されている。そして、ワイパ装置12は、車室内に設けられたワイパスイッチ(図示せず)をオン操作することにより駆動され、これによりフロントガラス11に付着した雨水や埃等の付着物を払拭するようになっている。
ワイパ装置12は、ブラシレスワイパモータ20と、当該ブラシレスワイパモータ20の揺動運動を各ピボット軸13a,13bに伝達する動力伝達機構14と、基端側が各ピボット軸13a,13bにそれぞれ固定されて、先端側が各ピボット軸13a,13bの揺動運動によりフロントガラス11上で往復払拭動作する一対のワイパ部材15a,15bとを備えている。各ワイパ部材15a,15bは、それぞれ運転席側および助手席側に対応して設けられ、各ワイパ部材15a,15bは、それぞれワイパアーム16a,16bと、各ワイパアーム16a,16bに装着されたワイパブレード17a,17bとから構成されている。
そして、ブラシレスワイパモータ20を回転駆動することで、ブラシレスワイパモータ20の揺動運動が動力伝達機構14を介して各ピボット軸13a,13bに伝達され、これにより各ピボット軸13a,13bが揺動駆動される。このようにしてブラシレスワイパモータ20の駆動力が各ワイパ部材15a,15bに伝達されて、各ワイパブレード17a,17bによりフロントガラス11の各払拭範囲11a,11b内に付着した付着物が払拭される。
図2〜図4に示すように、ブラシレスワイパモータ20は、モータ部30とギヤ部40とを備えており、これらのモータ部30およびギヤ部40は、一対の締結ネジ18によって互いに隙間無く連結されている。
モータ部30は、アルミニウム製のモータケース31を備えている。モータケース31は、アルミニウム製の板材を深絞り加工することにより有底筒状に形成されており、底部32,側壁部33および開口部34を有している。モータケース31の内側で、かつ底部32の軸心部分には、回転軸38の軸方向一側を回転自在に支持する第1ベアリング(軸受部材)B1が装着されるベアリング装着部(軸受装着部)32aが形成されている。ベアリング装着部32aは有底筒状に形成され、第1ベアリングB1をベアリング装着部32aの内部に装着した後に、止め輪Rを装着することで、第1ベアリングB1はベアリング装着部32aの内側で固定されるようになっている。
側壁部33は、小径部33aおよび大径部33bを備えている。小径部33aは、モータケース31の軸方向に沿う底部32側に配置され、大径部33bは、モータケース31の軸方向に沿う開口部34側に配置されている。小径部33aと大径部33bとの間には段差部33cが形成され、大径部33bの開口部34側にはフランジ部34aが形成されている。
段差部33cにはステータ35の軸方向一側が当接され、段差部33cはモータケース31の軸方向に対するステータ35の位置決めを行うようになっている。また、フランジ部34aは、ギヤケース41の突き当てフランジ45に突き当てられて、各締結ネジ18が貫通するようになっている。
モータケース31の内側には、固定子としてのステータ35が固定されている。ステータ35は、複数の磁性体である鋼板(図示せず)を積層することにより略円筒形状に形成され、当該ステータ35の外周部分はモータケース31に隙間無く接触されている。したがって、ステータ35に蓄積された熱を、モータケース31に効率良く伝達できるようになっている。
ステータ35の周囲には、絶縁体である樹脂製のコイルボビン35aが配置されている。そして、コイルボビン35aには、U相,V相,W相(3相)のコイル35b(詳細図示せず)が巻装されている。
ステータ35の軸方向他側には、樹脂製のバスバーユニット36が配置されている。バスバーユニット36は環状に形成され、その内部には鋼板をプレス加工して略円弧形状に形成された複数の導電板P(詳細図示せず)がインサート成形により埋設されている。そして、各導電板Pの一端側には、各コイル35bの端部がスター結線(Y結線)の巻き方となるよう電気的に接続されている。ただし、各コイル35bの結線方法としては、上述のようなスター結線に限らず、例えばデルタ結線(三角結線)等、他の結線方法であっても良い。
一方、各導電板Pの他端側には、ギヤカバー50の内側に装着された制御基板60に実装された3つのスイッチング素子SW(U相,V相,W相に対応)が電気的に接続されている。つまり、バスバーユニット36は、各コイル35bの端部を集約して集電装置としての機能を備え、各コイル35bを制御基板60に電気的に接続するようになっている。
ステータ35の内側には、所定の隙間(エアギャップ)を介して回転子としてのロータ37が回転自在に設けられている。ロータ37は、磁性体である複数の鋼板(図示せず)を積層することにより略円柱形状に形成されている。ロータ37の表面には、図3,4に示すように、横断面形状が略円弧形状に形成された複数の永久磁石37a(本実施の形態においては6極)が貼り付けられている。
各永久磁石37aは、ロータ37の周方向に沿って極性が交互に並ぶよう等間隔(60度間隔)で配置されている。このように、ブラシレスワイパモータ20は、ロータ37の表面に複数の永久磁石37aを貼り付けたSPM(Surface Permanent Magnet)構造のブラシレスモータを採用している。ただし、本発明においては、SPM構造のブラシレスモータに限らず、ロータ37に複数の永久磁石を埋め込んだIPM(Interior Permanent Magnet)構造のブラシレスモータにも適用できる。
ロータ37の軸心には、回転軸38が貫通して固定されている。回転軸38の軸方向一側(図3中右側)は、モータケース31のベアリング装着部32aに装着された第1ベアリングB1によって回転自在に支持されている。ここで、第1ベアリングB1は、例えば、含油処理が施された焼結金属により形成され、回転軸38およびモータケース31の双方に接触されている。したがって、回転軸38に蓄積された熱は、第1ベアリングB1を介してモータケース31に効率良く伝達されるようになっている。
一方、回転軸38の軸方向他側(図3中左側)は、ギヤ部40を形成するギヤケース41の内部にまで延在されている。回転軸38のギヤケース41内への延在部分、つまり回転軸38のギヤケース41内に位置する軸方向他側の部分および略中央部分は、ギヤケース41に設けられた一対の第2ベアリングB2および第3ベアリングB3によって、それぞれ回転自在に支持されている。ここで、特に、第2ベアリングB2においては、ギヤケース41の一部を形成しており、つまり回転軸38の軸方向他側は、ギヤケース41によって直接回動自在に支持されている。したがって、回転軸38に蓄積された熱は、モータケース31に効率良く伝達されるようになっている。
また、回転軸38の軸方向他側で、かつ各ベアリングB2,B3によって挟まれた部分には、減速機構(ギヤ機構)SDを形成するウォーム38aが一体に設けられている。ここで、ウォーム38aの軸方向に沿う略中央部分は、ウォーム38aの軸方向両端部分よりも小径(くびれ形状)となっており、これによりウォームホイール46(図2参照)との噛合強度を確保しつつ、ウォームホイール46の小径化、つまりブラシレスワイパモータ20の小型軽量化を実現している。
ギヤ部40は、アルミニウム製のギヤケース41を備えている。ギヤケース41は、溶融したアルミニウム材料を鋳型に流し込むことにより、有底の略バスタブ形状に形成されており、底部42,側壁部43および開口部44を有している。
ギヤケース41のモータ部30側には、モータケース31のフランジ部34aと対向し、当該フランジ部34aが突き当てられる突き当てフランジ45が設けられている。ここで、フランジ部34aと突き当てフランジ45とは、互いに隙間無く各締結ネジ18を介して連結されており、両者間にはステータ35等に蓄積された熱が行き来し易くなっている。つまり、ブラシレスワイパモータ20の内部の熱が外部に放散され易くなっている。
ここで、モータケース31およびギヤケース41の双方をアルミニウム製としているため、両者の線膨張率が互いに同じ値となっている。したがって、使用環境の温度が変化したり、長時間運転によりブラシレスワイパモータ20が発熱したりしても、モータケース31とギヤケース41との間には隙間が生じるようなことは無い。つまり、両者間のシール性能が温度変化によって低下するようなことが無い。
ギヤケース41の内部には、図2に示すように、ウォームホイール46が回転自在に収容されている。ウォームホイール46は、例えばPOM(ポリアセタール)プラスチック等の樹脂材料により略円盤形状に形成され、その外周部分にはギヤ歯46a(詳細図示せず)が形成されている。ウォームホイール46のギヤ歯46aには、ウォーム38aが噛み合わされており、ウォームホイール46はウォーム38aとともに、ギヤケース41の内部に収容された減速機構SDを構成している。
ウォームホイール46の軸心には、出力軸46bの基端側が固定されており、当該出力軸46bはギヤケース41の底部42に一体に設けられたボス部42aに、図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。出力軸46bの先端側はギヤケース41の外部に延在されており、出力軸46bの先端部分には、動力伝達機構14(図1参照)が固定されるようになっている。
これにより、回転軸38の回転数がウォーム38aおよびウォームホイール46(減速機構SD)によって減速され、この減速されて高トルク化された出力が、出力軸46bを介して動力伝達機構14に伝達され、ひいては各ワイパ部材15a,15bが揺動駆動されるようになっている。
ウォームホイール46の軸心で、かつ出力軸46b側とは反対側には、略円盤形状に形成されたセンサマグネットMGが取り付けられている。センサマグネットMGは、その周方向に沿うよう2極に着磁されており、つまり、センサマグネットMGの180度範囲がS極に、その他の180度範囲がN極に着磁されている。ここで、センサマグネットMGは、出力軸46bのギヤケース41に対する回転位置を検出するために用いられる。
ギヤケース41の開口部44は、図3に示すように、アルミニウム製のギヤカバー(カバー部材)50によって閉塞されている。ギヤカバー50は、底部51と側壁部52とを備えており、底部51には、当該底部51の表面積を広くして冷却効率を向上させるための複数の冷却フィン51aが設けられている。ここで、ギヤケース41とギヤカバー50とは、互いに隙間無く複数の締結ネジ(図示せず)を介して連結されており、両者間には制御基板60等に蓄積された熱が行き来し易くなっている。つまり、ブラシレスワイパモータ20の内部の熱が外部に放散され易くなっている。
ここで、ギヤカバー50およびギヤケース41においても、双方がアルミニウム製であるため線膨張率が互いに同じ値となっている。したがって、使用環境の温度が変化したり、長時間運転によりブラシレスワイパモータ20が発熱したりしても、ギヤカバー50とギヤケース41との間には隙間が生じるようなことは無い。つまり、両者間のシール性能が温度変化によって低下するようなことが無い。
ギヤカバー50の内側には、ロータ37の回転を制御する制御基板60が装着されており、当該制御基板60には、ギヤカバー50に設けたコネクタ接続部(図示せず)に接続される車両10側の外部コネクタ(図示せず)を介して、車載バッテリ(図示せず)およびワイパスイッチが電気的に接続されている。
制御基板60は、ギヤケース41およびギヤカバー50の内部に設けられ、制御基板60には、3つのスイッチング素子SWや、他の複数の電子部品EPが実装されている。そして、特に、発熱体となる各スイッチング素子SWは、それぞれギヤカバー50の内側に隙間無く接触されており、これにより各スイッチング素子SWの熱を効率良く外部に放散できるようになっている。
各スイッチング素子SWには、U相,V相,W相よりなる各コイル35bが、バスバーユニット36を介してそれぞれ電気的に接続されている。なお、各スイッチング素子SWは、それぞれFET等の半導体素子によって形成され、具体的には、車載バッテリの正極に接続される正極側半導体素子(図示せず)と、車載バッテリの負極に接続される負極側半導体素子(図示せず)とから形成されている。
制御基板60には、さらに、ウォームホイール46の軸心に取り付けられたセンサマグネットMGと対向するセンサ素子やCPU(何れも図示せず)が実装されている。ここで、センサ素子としては、磁界を検出するホールセンサ(ホールIC)が用いられ、当該センサ素子は、センサマグネットMGの回転に伴って、所定の位相差でパルス信号(電気信号)を発生するようになっている。
そして、CPUは、センサ素子からのパルス信号を監視することにより、各ワイパブレード17a,17b(図1参照)のフロントガラス11に対する位置を検出するとともに、各スイッチング素子SWのオン/オフを制御して、ブラシレスワイパモータ20を回転駆動するようになっている。これにより、各ワイパブレード17a,17bをフロントガラス11上の所定位置で停止させたり反転動作させたりするようになっている。
次に、ブラシレスワイパモータ20の動作および温度変化について、図面を用いて詳細に説明する。
制御基板60に実装されたCPUにより、各スイッチング素子SWを順次オン/オフ制御していくと、図4の破線矢印に示す磁路が、モータケース31の周方向に沿って順次切り替わっていく。これにより、各コイル35bにはモータケース31の周方向に向けて順次電磁力が発生し、ひいては永久磁石37aが貼り付けられたロータ37が、所定の回転速度で所定の回転方向に駆動される。
そして、図5(a)に示すように、例えば、モータ出力を60W(高速駆動)として、2時間(長時間)回転駆動させると、モータケース31がアルミニウム製(y=1.3142x:実線)のブラシレスワイパモータ20、つまり本発明においては、コイル35bの温度が約83℃となっている。これに対し、同じ条件で、図示しないモータケースが鉄製(y=2.3326x:破線)のワイパモータ(比較例)を回転駆動させると、コイルの温度が約139℃となっている。これは、モータケース31をギヤケース41と同じアルミニウム製にしたことで、ブラシレスワイパモータ20の放熱性が格段に向上したことを示している。
なお、モータケース31の温度においても、図5(b)に示すように、コイル35bの温度変化と同様の変化を呈することが判った。つまり、モータケース31がアルミニウム製(y=0.969x:実線)のブラシレスワイパモータ20においては、モータケース31の温度が約62℃となっている。一方、モータケースが鉄製(y=1.7951x:破線)のワイパモータにおいては、モータケースの温度が約103℃となっている。
以上詳述したように、実施の形態1に係るブラシレスワイパモータ20によれば、ステータ35が内側に固定されるモータケース31、および減速機構SDが内部に収容されるギヤケース41の双方を、アルミニウム製としたので、ブラシレスワイパモータ20の作動時にステータ35が発生する熱の殆どを、モータケース31から外部に直に放散することが可能となる。つまり、従前に比してモータケース31に伝達された熱を効率良く外部に放散できるようになり、モータケース31がそれほど高温にならずに済む。したがって、小型軽量化や電気ノイズの抑制はもちろんのこと、耐熱強度を高めることができ、高温に耐え得る高価な部品を使用する必要が無くなり、製造コストの低減を図ることが可能となる。
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の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(a),(b)は実施の形態2のモータケースの概要を示す図を、図7は図6のモータケースの凹凸部の詳細を示す部分拡大断面図をそれぞれ示している。
図6の網掛け部分および図7に示すように、実施の形態2においては、実施の形態1に比して、モータケース31の内周面および外周面の双方に、当該モータケース31の表面積を増大させる凹凸部70,71を形成した点が異なっている。具体的には、これらの凹凸部70,71は、モータケース31における大径部33bの内周面および外周面に、それぞれ「シボ加工」を施すことにより形成される。ここで「シボ加工」とは、モータケース31を深絞り加工(プレス加工)する際に、金型(プレス型)の表面に設けた微小凹凸を、大径部33bの内周面および外周面に転写させる加工技術である。
ただし、大径部33bの表面に凹凸部を形成できる技術であれば「シボ加工」に限らず、他の加工技術を採用しても良い。また、大径部33bの外周面に、ギヤケース50の底部51に設けた複数の冷却フィン51a(図3参照)のように、凹凸部としての複数の冷却フィンを設けても良い。
以上のように形成した実施の形態2においても、実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態2においては、モータケース31における大径部33bの内周面および外周面に、それぞれ凹凸部70,71を設けたので、モータケース31の表面積を増大させることができる。したがって、モータケース31に伝達された熱を、より効率良く外部に放散できるようになり、ひいてはさらに耐熱強度を高めることが可能となる。
また、大径部33bの内周面に凹凸部70を形成することで、ステータ35と大径部33bとを接着剤(図示せず)で接着する際に、凹凸部70は「アンカー効果」を発揮する。そのため、ステータ35と大径部33bとの接着強度を向上させることが可能となる。
さらには、大径部33bの内周面および外周面に、それぞれ凹凸部70,71を設けることにより、モータケース31の剛性を向上させることができる。したがって、モータケース31の板厚を薄くして、モータケース31をより軽量化することが可能となる。
なお、上述のように大径部33bの内周面および外周面にそれぞれ凹凸部70,71を形成するに限らず、大径部33bの外周面のみに凹凸部71を設けるようにしても良い。この場合は、モータケース31の放熱性向上を優先した設計となる。一方、これとは逆に、大径部33bの内周面のみに凹凸部70を設けるようにしても良い。この場合は、ステータ35と大径部33bとの接着強度向上を優先した設計となる。
また、上述のように凹凸部70,71を大径部33bのみに形成するに限らず、小径部33aにも形成しても良いし、底部32にも形成しても良い。
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、アルミニウム製のモータケース31は、上述のように深絞り加工により有底筒状に形成するに限らず、ダイカスト(金型鋳造)により有底筒状に形成したり、削り出し(切削加工)により有底筒状に形成したりしても良い。
また、上記各実施の形態においては、ブラシレスワイパモータ20を、車両10のフロントガラス11を払拭するワイパ装置12の駆動源に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、車両のリヤワイパ装置の駆動源や、鉄道車両,船舶あるいは建設機械等のワイパ装置の駆動源にも適用することができる。
ブラシレスワイパモータは、ワイパ装置を構成するワイパ部材を揺動させて、ウィンドシールドの払拭面を払拭するために用いられる。

Claims (4)

  1. ワイパ部材を揺動駆動するブラシレスワイパモータであって、
    固定子が内側に固定されるモータケースと、
    前記固定子の内側に回転自在に設けられる回転子と、
    前記回転子の回転を前記ワイパ部材に伝達するギヤ機構と、
    前記ギヤ機構が内部に収容されるギヤケースと、
    を備え、
    前記モータケースおよび前記ギヤケースがアルミニウム製とされる、ブラシレスワイパモータ。
  2. 請求項1記載のブラシレスワイパモータにおいて、
    前記モータケースには、前記回転子の軸心に設けられる回転軸の軸方向一側を回転自在に支持する軸受部材が装着される軸受装着部が形成される、ブラシレスワイパモータ。
  3. 請求項1記載のブラシレスワイパモータにおいて、
    前記ギヤケースは、前記回転子の回転を制御する制御基板が装着されるアルミニウム製のカバー部材により閉塞される、ブラシレスワイパモータ。
  4. 請求項1記載のブラシレスワイパモータにおいて、
    前記モータケースの内周面および外周面のうちの少なくともいずれか一方に、前記モータケースの表面積を増大させる凹凸部が形成される、ブラシレスワイパモータ。
JP2015508618A 2013-03-29 2014-03-26 ブラシレスワイパモータ Active JP6324946B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013072537 2013-03-29
JP2013072537 2013-03-29
PCT/JP2014/058655 WO2014157399A1 (ja) 2013-03-29 2014-03-26 ブラシレスワイパモータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014157399A1 true JPWO2014157399A1 (ja) 2017-02-16
JP6324946B2 JP6324946B2 (ja) 2018-05-16

Family

ID=51624362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015508618A Active JP6324946B2 (ja) 2013-03-29 2014-03-26 ブラシレスワイパモータ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10116186B2 (ja)
EP (1) EP2979936A4 (ja)
JP (1) JP6324946B2 (ja)
CN (1) CN105102280B (ja)
BR (1) BR112015024847B1 (ja)
MX (1) MX371427B (ja)
RU (1) RU2640377C2 (ja)
WO (1) WO2014157399A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105490452B (zh) * 2014-09-19 2020-01-17 德昌电机(深圳)有限公司 驱动装置
WO2016076250A1 (ja) 2014-11-10 2016-05-19 株式会社ミツバ 減速機構付モータ
JP6495080B2 (ja) * 2015-04-16 2019-04-03 株式会社ミツバ ブラシレスワイパモータ
JP6552422B2 (ja) * 2016-01-19 2019-07-31 株式会社ミツバ ブラシレスモータ
DE102016212862A1 (de) * 2016-07-14 2018-01-18 Robert Bosch Gmbh Leistungseinheit für ein elektrisches Lenksystem
JP7021472B2 (ja) * 2016-11-02 2022-02-17 日本電産株式会社 モータ
DE102017121217A1 (de) * 2017-09-13 2019-03-14 Valeo Systèmes d'Essuyage Bürstenloser Elektromotor und Verfahren zu dessen Montage
EP3628550A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-01 Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. Brushless wiper motor
JP6681490B2 (ja) * 2019-03-06 2020-04-15 株式会社ミツバ ブラシレスワイパモータおよびワイパ装置
CN114301195A (zh) * 2021-12-30 2022-04-08 贵阳万江航空机电有限公司 一种无刷电机定子、无刷电机定子的固定方法及无刷电机
CN117411241B (zh) * 2023-12-13 2024-02-13 广东敏卓机电股份有限公司 一种小型电机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004159392A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Mitsuba Corp モータユニット
JP2004320879A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Mitsuba Corp 減速機構付きモータ
JP2008252974A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mitsuba Corp 減速機構付モータ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB280635A (en) * 1926-08-17 1927-11-17 Henry Chitty Improvements in or relating to the ventilation and cooling of dynamos, electric motors and similar machines
GB344451A (en) * 1929-12-06 1931-03-06 Lucas Ltd Joseph Improvements relating to electrically operated wind screen wipers for motor vehicles
DD142775A1 (de) * 1979-04-03 1980-07-09 Tischer Hans Juergen Staenderpaketumkleidung fuer gehaeuselose rotierende elektrische maschine
JPH06253496A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Showa Alum Corp モータハウジング
JP3685915B2 (ja) * 1997-11-18 2005-08-24 アスモ株式会社 モータ装置
FR2789529B1 (fr) * 1999-02-05 2001-06-08 Valeo Systemes Dessuyage Perfectionnements aux moteurs electriques a courant continu, notamment pour actionneur de vehicule automobile
DE19963158A1 (de) 1999-12-24 2001-06-28 Valeo Auto Electric Gmbh Getriebemotor, insbesondere Wischergetriebemotor für ein Fahrzeug
CN2522303Y (zh) * 2001-12-30 2002-11-27 李源锵 雨刷保护器
US20090266640A1 (en) * 2005-11-10 2009-10-29 Nsk Ltd. Electric power steering apparatus
JP2007181383A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Asmo Co Ltd モータ装置及びワイパ装置
JP4843542B2 (ja) * 2007-03-27 2011-12-21 株式会社ミツバ ワイパモータ
JP2010093977A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Asmo Co Ltd 減速機構付きモータ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004159392A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Mitsuba Corp モータユニット
JP2004320879A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Mitsuba Corp 減速機構付きモータ
JP2008252974A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mitsuba Corp 減速機構付モータ

Also Published As

Publication number Publication date
EP2979936A1 (en) 2016-02-03
EP2979936A4 (en) 2017-01-11
BR112015024847B1 (pt) 2022-02-08
CN105102280B (zh) 2018-01-02
RU2640377C2 (ru) 2017-12-28
RU2015146556A (ru) 2017-05-03
JP6324946B2 (ja) 2018-05-16
US10116186B2 (en) 2018-10-30
BR112015024847A2 (pt) 2017-07-18
MX371427B (es) 2020-01-24
US20160056686A1 (en) 2016-02-25
WO2014157399A1 (ja) 2014-10-02
CN105102280A (zh) 2015-11-25
MX2015013732A (es) 2016-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6324946B2 (ja) ブラシレスワイパモータ
JP6634372B2 (ja) ブラシレスワイパモータ
JP6545169B2 (ja) ブラシレスワイパモータおよびその組立方法
JP6552518B2 (ja) ブラシレスワイパモータ
WO2015045003A1 (ja) ブラシレスワイパモータ
WO2016010021A1 (ja) ブラシレスワイパモータ
JP2007202391A (ja) 速度切り替え式モータ
JP5452332B2 (ja) 減速機構付モータ
US10442401B2 (en) Brushless wiper motor
JP2007097352A (ja) 電動モータ
JP5619413B2 (ja) 電動モータ
JP2013203184A (ja) ワイパモータ
JP2013223317A (ja) ブラシレスワイパモータ
JP5350031B2 (ja) ワイパモータ
JP6640586B2 (ja) ブラシレスモータ
JP6552422B2 (ja) ブラシレスモータ
JP5683154B2 (ja) 減速機構付モータ
JP5138951B2 (ja) モータ
JP2007116829A (ja) 減速機構付モータ
JP7083298B2 (ja) モータの構造及び車両

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180313

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180411

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6324946

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150