WO2015099002A1

WO2015099002A1 - ワイパモータ

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Publication number: WO2015099002A1
Application number: PCT/JP2014/084220
Authority: WO
Inventors: 正秋木村; 礒　幸義; 正田　浩一; 浩典池田
Original assignee: 株式会社ミツバ
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2015-07-02
Also published as: JPWO2015099002A1; US20160318483A1; CN105793123A; CN105793123B; EP3089334A4; EP3089334B1; JP6474351B2; EP3089334A1

Abstract

　コントローラ５４ｂを形成するＦＥＴモジュール５４ｆとハウジング５３との間に、ＦＥＴモジュール５４ｆの熱をハウジング５３に逃がす熱伝導部材６０を設けた。よって、ＦＥＴモジュール５４ｆの熱を、熱伝導部材６０およびハウジング５３を介して外部に放熱できる。ハウジング５３をアルミ製とし、かつ従前の冷却フィン部材よりもハウジング５３の表面積を大きくでき、ＦＥＴモジュール５４ｆの熱を効果的に放熱できるため、ＤＲ側ワイパモータ２１の小型化および冷却効率の向上の双方を実現できる。また、従前のように冷却フィン部材をカバー５４にインサートする必要が無く、カバー５４を簡素化して容易に成形でき、ＤＲ側ワイパモータ２１の組み立て作業性を向上させることができる。

Description

ワイパモータ

　本発明は、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には、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でき、ひいては衝撃吸収スペースの確保や車体設計自由度の向上が図れるといったメリットを有している。

　このような対向払拭式ワイパ装置に用いられるワイパモータが、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたワイパモータは、正逆回転される電動モータを備え、当該電動モータの回転は、ギヤケース内に設けられたウォームおよびウォームホイール（減速機構部）により減速される。ギヤケースの内部には減速機構部が回転自在に収容されており、ギヤケースの開口部は、内側に回路基板が装着されたケースカバーにより密閉されている。そして、回路基板に実装された電子部品の熱は、ケースカバーにインサート（埋設）された冷却フィン部材を介して外部に放熱されるようにしている。

特開２００８－１０３６１８号公報

　ところで、上述のようなワイパモータは、適用車種の多様化等に伴い、小型かつ高出力とすることが必須の課題となっている。すなわち、このような課題を解決するには、できる限り冷却効率を向上させる必要がある。しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術によれば、冷却フィン部材の大きさがケースカバーの大きさに依存するため、小型化を進めると逆に冷却効率が低下してしまう。また、ケースカバーに冷却フィン部材をインサートする際に、複数の金型を用いた複雑な成形作業が必要となるため、ワイパモータの組み立て作業性が低いという問題も生じていた。

　本発明の目的は、小型化および冷却効率の向上を図りつつ、組み立て作業性を向上させることができる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ワイパモータであって、回転軸を有するモータと、前記回転軸の回転を減速する減速機構部と、複数の電子部品が実装された基板を有し、前記モータの回転を制御するコントローラと、前記減速機構部を回転自在に収容するハウジングと、前記コントローラが内側に装着され、前記ハウジングの開口部を閉塞するカバーと、前記基板と前記ハウジングとの間に設けられ、前記電子部品の熱を前記ハウジングに逃がす熱伝導部材と、を備える。

　本発明の他の態様では、前記ハウジングの前記熱伝導部材との対向部に、前記熱伝導部材からの熱を外部に放熱する放熱フィンを設けた。

　本発明の他の態様では、前記ハウジングと前記熱伝導部材との間に、熱伝導性を有する弾性部材を設けた。

　本発明の他の態様では、前記電子部品は、前記モータを駆動する駆動素子および前記駆動素子を制御する制御素子であって、前記熱伝導部材は、前記駆動素子および前記制御素子の熱を前記ハウジングに逃がす。

　本発明の他の態様では、前記基板の第１面に前記駆動素子が実装され、前記基板の第２面に前記制御素子が実装され、前記基板の前記第１面側に前記熱伝導部材が設けられ、前記制御素子が前記駆動素子よりも前記ハウジング寄りに配置されている。

　本発明の他の態様では、前記熱伝導部材がアルミ製である。

　本発明の他の態様では、前記熱伝導部材がセラミック製である。

　本発明によれば、電子部品が実装される基板とハウジングとの間に、電子部品の熱をハウジングに逃がす熱伝導部材を設けるので、電子部品の熱を、熱伝導部材およびハウジングを介して外部に放熱することができる。

　したがって、例えばハウジングを熱伝導性に優れたアルミ製とすれば、比較的表面積が大きいハウジング全体から、電子部品の熱を効果的に放熱することができ、ひいては小型化および冷却効率の向上の双方を実現できるようになる。

　また、従前構造において必要であった冷却フィン部材を、カバーにインサートする必要が無くなるため、カバーを容易に成形することができ、ひいてはワイパモータの組み立て作業性を向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態１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。図１のワイパモータを表側（出力軸側）から見た平面図である。図１のワイパモータを裏側（カバー側）から見た平面図である。図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図２のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。図５の破線円Ｃ部の部分拡大図である。カバーの内側（基板図示省略）を示す斜視図である。実施の形態１のワイパモータの大きさと実施の形態２のワイパモータの大きさとを比較する部分拡大図である。本発明の実施の形態２に係るワイパモータの図５に対応した図である。図９の破線円Ｄ部の部分拡大図である。図９のワイパモータのカバーの内側を示す分解斜視図である。

　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は本発明の実施の形態１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は図１のワイパモータを表側（出力軸側）から見た平面図を、図３は図１のワイパモータを裏側（カバー側）から見た平面図を、図４は図２のＡ－Ａ線に沿う断面図を、図５は図２のＢ－Ｂ線に沿う断面図を、図６は図５の破線円Ｃ部の部分拡大図を、図７はカバーの内側（基板図示省略）を示す斜視図をそれぞれ示している。

　図１に示すように、自動車等の車両を形成する車体１０の前方側には、ウィンドシールドとしてのフロントガラス１１が設けられている。フロントガラス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を備えている。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（詳細図示せず）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、フロントガラス１１上を往復払拭動作し、ひいてはフロントガラス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の骨格を形成するダッシュパネル１２が設けられている。このダッシュパネル１２は、車体１０のＤＲ側とＡＳ側との間を横切るようにして設けられ、ダッシュパネル１２の長手方向両側は、車体１０の骨格を形成するＤＲ側インサイドパネル１３およびＡＳ側インサイドパネル１４に、それぞれ溶接等により強固に固定されている。ここで、ダッシュパネル１２，ＤＲ側インサイドパネル１３およびＡＳ側インサイドパネル１４は、いずれも高強度部材となっている。

　ダッシュパネル１２には、ＤＲ側第１固定部１２ａおよびＡＳ側第１固定部１２ｂが、溶接等により強固に固定されている。また、ＤＲ側インサイドパネル１３には、ＤＲ側第２固定部１３ａおよびＤＲ側第３固定部１３ｂが、溶接等により強固に固定されている。さらに、ＡＳ側インサイドパネル１４には、ＡＳ側第２固定部１４ａおよびＡＳ側第３固定部１４ｂが、溶接等により強固に固定されている。

　そして、ＤＲ側第１固定部１２ａ，ＤＲ側第２固定部１３ａおよびＤＲ側第３固定部１３ｂには、ＤＲ側ワイパ装置２０が３点支持で固定され、ＡＳ側第１固定部１２ｂ，ＡＳ側第２固定部１４ａおよびＡＳ側第３固定部１４ｂには、ＡＳ側ワイパ装置３０が３点支持で固定されている。ここで、図１の網掛け部分は、ＤＲ側ワイパ装置２０およびＡＳ側ワイパ装置３０が固定される車体１０側の固定部（高強度部）を示している。

　ここで、ＤＲ側ワイパモータ２１およびＡＳ側ワイパモータ３１は、図１に示すようにそれぞれ同様に形成され、各ワイパモータ２１，３１は、それぞれ３つの取付部ａ，ｂ，ｃを備えている。ＤＲ側ワイパモータ２１の各取付部ａ，ｂ，ｃは、ＤＲ側第１固定部１２ａ，ＤＲ側第２固定部１３ａおよびＤＲ側第３固定部１３ｂに、それぞれ固定ボルト（図示せず）を介して取り付けられている。また、ＡＳ側ワイパモータ３１の各取付部ａ，ｂ，ｃは、ＡＳ側第１固定部１２ｂ，ＡＳ側第２固定部１４ａおよびＡＳ側第３固定部１４ｂに、それぞれ固定ボルト（図示せず）を介して取り付けられている。

　各ワイパモータ２１，３１は、それぞれ同様に形成されるため、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ないし図４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）となっている。ＤＲ側ワイパモータ２１の回転方向、つまり正逆回転を所定のタイミングで切り替えることで、フロントガラス１１上の所定の払拭範囲で、ＤＲ側ワイパアーム２２（図１参照）が揺動駆動される。ＤＲ側ワイパモータ２１は、モータ本体４０と減速機構本体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モータケース４１を備えている。モータケース４１の内部には、略筒状に形成された固定子４２が固定されており、当該固定子４２には、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相よりなる３相の各コイル４２ａが所定の巻き方で巻装されている。固定子４２の内側には、周囲に複数の磁石４３ａを備えた回転子４３が所定の隙間を介して回転自在に設けられている。回転子４３の回転中心には、回転軸４４が貫通して固定されており、回転軸４４は回転子４３とともに一体回転するようになっている。このように、本実施の形態に係るモータ本体４０は、ブラシレスモータを採用している。ここで、本発明におけるモータは、モータケース４１に収容される、固定子４２，回転子４３および回転軸４４によって構成されている。

　そして、後述するカバー５４の内側に装着されたコントローラ５４ｂにより、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各コイル４２ａへの通電タイミングが切り替えられて、これにより所定の回転トルク，回転速度および回転方向で、回転子４３（回転軸４４）が回転駆動されるようになっている。

　回転軸４４の先端側（図２中下側）は、モータケース４１の内部から突出して減速機構本体５０の内部にまで延在されている。回転軸４４の先端側には、減速機構部５１を形成するウォーム４４ａが一体に設けられており、当該ウォーム４４ａは、回転軸４４の外周に転造加工等により一体成形されている。

　図４に示すように、モータケース４１の底部４１ａは、段付き形状に形成されている。底部４１ａには、モータケース４１の内側に向けて窪んだ環状凹部４１ｂが設けられている。このように、底部４１ａに環状凹部４１ｂを形成することで、モータケース４１の内側には、軸受収容部４１ｃと固定子収容部４１ｄとが形成される。これにより、モータ本体４０の軸方向に沿う長さ寸法が詰められている。

　固定子収容部４１ｄは、軸受収容部４１ｃの周囲に環状に形成され、当該固定子収容部４１ｄには、固定子４２の軸方向一端側（図中右側）が収容されている。一方、軸受収容部４１ｃの内部には、軸受としてのメタル（すべり軸受）ＢＲが収容されている。軸受収容部４１ｃに収容されたメタルＢＲは、回転軸４４の基端側を回転自在に支持している。

　ここで、モータ本体４０の作動時において最も発熱する部分は、各コイル４２ａが巻装された固定子４２となっている。したがって、固定子４２をモータケース４１の外周寄りの部分に配置した本実施の形態においては、モータ本体４０（固定子４２）の熱を外部に効果的に放熱できるようになっている。また、モータ本体４０は、車体１０（図１参照）に対して所定角度で傾斜するよう搭載されるため、図４の破線矢印に示すように、ＤＲ側ワイパモータ２１が雨水Ｗで被水すると、環状凹部４１ｂに雨水Ｗが保持される。これによっても、モータ本体４０の熱を外部に効果的に放熱できるようになっている。なお、環状凹部４１ｂには、雨天時等（モータ本体４０の作動時）においてＤＲ側ワイパモータ２１が被水している間は、熱を奪う前の冷えた雨水Ｗが常時流れ込めるようになっている。

　図２，図３および図５に示すように、減速機構本体５０は、内部に減速機構部５１を収容する減速機ケース５２を備えている。この減速機ケース５２は、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ハウジング５３と、当該ハウジング５３の開口部分と略同様の外郭形状に形成され、ハウジング５３の開口部分を閉塞する樹脂製のカバー５４とを備えている。ハウジング５３とカバー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、３つの締結ネジＳ（図３参照）によって一体化されている。これにより、減速機ケース５２の内部への雨水等の進入が防止される。

　ハウジング５３の内部には、減速機構部５１を形成するウォームホイール５５が回転自在に収容されている。ウォームホイール５５はプラスチック等の樹脂材料により略円盤状に形成され、その外周にはウォーム４４ａと噛み合うギヤ歯５５ａが一体に設けられている。これにより、ウォームホイール５５は、回転軸４４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おり、当該出力軸５６は減速機構部５１により回転するようになっている。出力軸５６には、回転軸４４の回転が、ウォーム４４ａおよびウォームホイール５５（減速機構部５１）により減速され、かつ高トルク化されて伝達される。

　図５に示すように、ウォームホイール５５の回転中心で、かつ出力軸５６が固定される側とは反対側（図中下側）には、略円盤状に形成されたセンサマグネットＳＭが装着されている。このセンサマグネットＳＭは、後述するホールＩＣ５４ｇと対向している。これにより、センサマグネットＳＭの回転に応じて、ホールＩＣ５４ｇからは、矩形波のスイッチング信号（図示せず）が出力される。ここで、ホールＩＣ５４ｇからのスイッチング信号は、コントローラ５４ｂを形成するＣＰＵ（図示せず）に入力される。これによりＣＰＵは、出力軸５６の回転状態（回転位置等）を検出して、当該検出結果に応じて出力軸５６（回転軸４４）の回転方向の切り替え制御等を行うようになっている。

　出力軸５６は、ハウジング５３の底壁部５３ａに一体に設けられたボス部５３ｂに回動自在に支持されている。ボス部５３ｂの内側には、筒状の軸受部材５３ｃが装着されており、これにより出力軸５６は、がたつくこと無くスムーズに回転できるようになっている。出力軸５６の先端部はボス部５３ｂを介して外部に延出され、出力軸５６の基端部はハウジング５３の内部に収容されている。

　出力軸５６には、図２に示すように、プッシュナット５６ａが装着されており、これにより、出力軸５６がハウジング５３に対して軸方向にがたつくのを抑制している。

　出力軸５６の先端部には、セレーション部および雄ネジ部（何れも図示せず）が一体に設けられている。そして、セレーション部には、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。また、雄ネジ部には、ＤＲ側ワイパアーム２２をセレーション部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のセレーション部からの抜け止めが行われる。

　図２および図５に示すように、ハウジング５３の底壁部５３ａにおける外側には、複数の放熱フィン５３ｄが一体に設けられている。本実施の形態では３つの放熱フィン５３ｄを備えている。各放熱フィン５３ｄは、出力軸５６の軸方向および回転軸４４の軸方向と直交する方向に延在され、互いに等間隔で設けられている。また、各放熱フィン５３ｄは、底壁部５３ａにおける、後述する熱伝導部材６０との対向部５３ｅに配置され、これにより、熱伝導部材６０からの熱を効率良く外部に放熱できるようにしている。

　このように、ハウジング５３を放熱性に優れたアルミ製としつつ、当該ハウジング５３に各放熱フィン５３ｄを一体に設けることで、ＤＲ側ワイパモータ２１の軽量化はもちろんのこと、ハウジング５３に伝達された熱を効果的に素早く外部に放熱できるようにしている。

　ハウジング５３の周囲には、当該ハウジング５３を囲うようにして３つの取付部ａ，ｂ，ｃが一体に設けられている。そして、各取付部ａ，ｂ，ｃの中心部分を通る四角形Ｔ（図３参照）を仮想線で形成すると、当該四角形Ｔの内部に、ＤＲ側ワイパモータ２１の殆どの部分が収まるようになっている。このように、各取付部ａ，ｂ，ｃにより形成された四角形Ｔの内側に、ＤＲ側ワイパモータ２１の殆どを収めるようにしているので、図１に示すように、車体１０のＤＲ側およびＡＳ側で鏡像対称となる狭小スペースに、同じ形状のＤＲ側ワイパモータ２１とＡＳ側ワイパモータ３１とを、対向配置して３点支持できるようになっている。よって、ＤＲ側ワイパモータ２１とＡＳ側ワイパモータ３１とで作り分けする必要が無く、ひいては低コスト化を実現している。

　カバー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、複数のターミナルには、駆動電流用や回転センサ用のターミナルが含まれている。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、カバー５４の内側に固定されたコントローラ５４ｂに、それぞれ電気的に接続されている。つまり、コントローラ５４ｂにおいても、減速機ケース５２の内部に収容されている。そして、コントローラ５４ｂは、回転軸４４の正逆回転を制御することで、出力軸５６の正逆回転を制御するようになっている。

　ここで、コネクタ接続部５４ａに対する外部コネクタの差し込み方向は、図３に示すように、取付部ｂ側とは反対側、つまり図中下側に向けられている。このように、コネクタ接続部５４ａを取付部ｂ側とは反対側に向けることで、図１に示すように、ＤＲ側ワイパモータ２１とＡＳ側ワイパモータ３１とを車体１０に搭載した状態のもとで、コネクタ接続部５４ａを比較的余裕があるスペース側に向けられるようにしている。したがって、車体メーカ等において、外部コネクタの差し込み作業が容易に行えるようになっている。この点は、ＤＲ側ワイパモータ２１のメンテナンス性向上にも繋がっている。

　図５に示すように、コントローラ５４ｂは、ＤＲ側ワイパモータ２１を制御するもので、基板５４ｃと、当該基板５４ｃに実装された複数の電子部品（一対のコンデンサ５４ｄ，５４ｅ，ＦＥＴモジュール５４ｆ，ホールＩＣ５４ｇ）とから構成されている。これらの電子部品、つまり一対のコンデンサ５４ｄ，５４ｅ，ＦＥＴモジュール（駆動素子）５４ｆ，ホールＩＣ５４ｇのうち、特にＦＥＴモジュール５４ｆは、３相の各コイル４２ａへの通電状態を高速で切り替える駆動系のスイッチング素子により構成されている。したがって、ＦＥＴモジュール５４ｆは、モータ本体４０の作動時において最も発熱し易い電子部品となっている。

　ＦＥＴモジュール５４ｆは、本発明における電子部品を構成しており、複数の電子部品の中でも最も効率良く放熱すべき電子部品となっている。なお、本実施の形態においては、基板５４ｃに、一対のコンデンサ５４ｄ，５４ｅ，ＦＥＴモジュール５４ｆ，ホールＩＣ５４ｇのみを実装したものを示したが、実際にはこれら以外の図示しない電子部品（ＦＥＴモジュール５４ｆを制御する制御素子であるＣＰＵ等）も実装されている。

　図５ないし図７に示すように、ＦＥＴモジュール５４ｆは、平板状に形成され、内部には複数のスイッチング素子（ＦＥＴ）が設けられている。ＦＥＴモジュール５４ｆは表面ＳＦ１と裏面ＳＦ２とを備えており、表面ＳＦ１がカバー５４と対向しており、裏面ＳＦ２が基板５４ｃと対向している。つまり、ＦＥＴモジュール５４ｆは、基板５４ｃとカバー５４との間に配置されている。

　ＦＥＴモジュール５４ｆの裏面ＳＦ２側には、複数の接続端子ＴＭが設けられ、これらの接続端子ＴＭは基板５４ｃのプリント配線（図示せず）に電気的に接続されている。そして、ＦＥＴモジュール５４ｆは、基板５４ｃに実装された電子部品の中でも、各放熱フィン５３ｄに最も近い部分に配置され、一対の固定ネジＳ１（図７参照）によって、熱伝導部材６０を介してカバー５４の内側に固定されている。ここで、図７においては、ＦＥＴモジュール５４ｆと熱伝導部材６０との位置関係を明確にすべく、基板５４ｃの図示を省略するとともに、熱伝導部材６０に網掛けを施している。

　ＦＥＴモジュール５４ｆの表面ＳＦ１とカバー５４の内側との間には、放熱性に優れたアルミ製の熱伝導部材６０が設けられている。熱伝導部材６０は、アルミ板を屈曲成形することで断面が略Ｓ字形状に形成され、第１平坦部６１，垂直部６２および第２平坦部６３を備えている。

　第１平坦部６１の表面積は、第２平坦部６３の表面積よりも大きく設定され、第１平坦部６１には、ＦＥＴモジュール５４ｆの表面ＳＦ１が、図示しない放熱グリスを介して全面で密着されている。これにより、ＦＥＴモジュール５４ｆで発生した熱を、熱伝導部材６０に効率良く逃がせる（伝達される）ようになっている。そして、第１平坦部６１は、一対の固定ネジＳ２（図７参照）によって、カバー５４の内側に固定されている。

　垂直部６２は、第１平坦部６１の出力軸５６側とは反対側（図５中右側）に設けられ、第２平坦部６３を、ＦＥＴモジュール５４ｆの各放熱フィン５３ｄ側に配置する役割を果たしている。そして、第２平坦部６３は、放熱シート６４を介してハウジング５３の対向部５３ｅに対し、熱伝導可能に接続されている。このように、熱伝導部材６０は、ＦＥＴモジュール５４ｆとハウジング５３との間に設けられ、ＦＥＴモジュール５４ｆが発生した熱を、ハウジング５３の各放熱フィン５３ｄに逃がすようになっている。

　ここで、放熱シート６４は、例えば、熱伝導性を有するシリコーン製であり、外力を加えることで弾性変形するようになっている。そして、カバー５４をハウジング５３に装着する前の段階において、図７の破線矢印ｍに示すように、放熱シート６４を第２平坦部６３に貼付する。これにより、ハウジング５３にカバー５４を装着して締結ネジＳ（図３参照）を所定の締め付けトルクで締め付けることで、放熱シート６４は弾性変形しつつ、熱伝導部材６０の第２平坦部６３とハウジング５３の対向部５３ｅとの間に設けられ、熱伝導部材６０およびハウジング５３の双方に熱伝導可能に密着される。

　このように、熱伝導部材６０をＦＥＴモジュール５４ｆとハウジング５３との間に設けるとともに、放熱シート６４を第２平坦部６３と対向部５３ｅとの間に設けることで、図６の太破線矢印（熱伝達経路）に示すように、ＦＥＴモジュール５４ｆが発生した熱は、熱伝導部材６０，放熱シート６４，対向部５３ｅおよび各放熱フィン５３ｄを介して、外部に効率良く放熱される。

　なお、図５に示すように、減速機構部５１とコントローラ５４ｂとの間には、プラスチック等の樹脂材料により平板状に形成されたグリス飛散防止板７０が設けられている。これにより、減速機構部５１に塗布された摺動グリス（図示せず）が基板５４ｃに飛散して、コントローラ５４ｂが誤作動等するのを防止している。

　以上詳述したように、実施の形態１におけるＤＲ側ワイパモータ２１によれば、コントローラ５４ｂを形成するＦＥＴモジュール５４ｆとハウジング５３との間に、ＦＥＴモジュール５４ｆの熱をハウジング５３に逃がす熱伝導部材６０を設けたので、ＦＥＴモジュール５４ｆの熱を、熱伝導部材６０およびハウジング５３を介して外部に放熱することができる。

　したがって、ハウジング５３が熱伝導性に優れたアルミ製であることや、従前の冷却フィン部材に比して表面積が大きいことから、ＦＥＴモジュール５４ｆの熱を効果的に放熱することができ、ひいてはＤＲ側ワイパモータ２１の小型化および冷却効率の向上の双方を実現することができる。

　また、従前構造において必要であった冷却フィン部材を、カバー５４にインサートする必要が無くなるため、カバー５４を簡素化して容易に成形できるようになり、ひいてはＤＲ側ワイパモータ２１の組み立て作業性を向上させることが可能となる。

　さらに、実施の形態１におけるＤＲ側ワイパモータ２１によれば、ハウジング５３の熱伝導部材６０との対向部５３ｅに、熱伝導部材６０からの熱を外部に放熱する放熱フィン５３ｄを設けたので、ハウジング５３の表面積をより大きくして、ハウジング５３の放熱性をより向上させることができる。ひいては、ＤＲ側ワイパモータ２１をより小型化することができる。

　また、ハウジング５３と熱伝導部材６０との間に、熱伝導性を有する放熱シート６４を設けたので、ＦＥＴモジュール５４ｆが発生した熱を、より効率良くハウジング５３に逃がすことができる。

　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。また、実施の形態２においても、ＤＲ側ワイパモータを代表して、その詳細構造について図面を用いて説明する。

　図８は実施の形態１のワイパモータの大きさと実施の形態２のワイパモータの大きさとを比較する部分拡大図を、図９は本発明の実施の形態２に係るワイパモータの図５に対応した図を、図１０は図９の破線円Ｄ部の部分拡大図を、図１１は図９のワイパモータのカバーの内側を示す分解斜視図をそれぞれ示している。

　図８に示すように、実施の形態２に係るＤＲ側ワイパモータ８１は、実施の形態１のＤＲ側ワイパモータ２１に比して、さらに小型化した構造となっている。具体的には、モータケース４１とハウジング５３との連結部分ＣＰが、固定子４２および回転子４３の軸方向長さの略中間に位置している。つまり、固定子４２および回転子４３の軸方向一端側がモータケース４１の内部に収容され、固定子４２および回転子４３の軸方向他端側がハウジング５３の内部に収容されている。この構造にすることで、モータ本体４０の作動時において最も発熱する各コイル４２ａが巻装された固定子４２から、ハウジング５３を経由して放熱することができる。これにより、取付部ｃの位置を基準とした、回転軸４４の軸方向に沿うモータ本体４０側の長さ寸法が、実施の形態１においては長さ寸法Ｌ１となり、実施の形態２においては長さ寸法Ｌ１よりも短い長さ寸法Ｌ２となっている（Ｌ２＜Ｌ１）。

　また、ハウジング５３のウォーム４４ａがある部分の幅寸法は、実施の形態１に比して実施の形態２の方が短くなっている。具体的には、モータ本体４０と減速機構本体５０との連結部分ＣＰの位置を基準として、当該基準位置からハウジング５３の各放熱フィン５３ｄがある部分までの距離が、実施の形態１においては距離Ｗ１となり、実施の形態２においては距離Ｗ１よりも大きい距離Ｗ２となっている（Ｗ２＞Ｗ１）。

　このように、実施の形態２においては、実施の形態１よりも、その体格が全体的に小さくなっている。したがって、実施の形態２のＤＲ側ワイパモータ８１は、各取付部ａ，ｂ，ｃの中心部分を通る四角形Ｔ（図３参照）の内部に、より収まり易くなっている。そして、実施の形態２のＤＲ側ワイパモータ８１は、上述のような小型化を実現するために、図９に示すように、コントローラ８２の構造および熱伝導部材９０の構造を、実施の形態１に比して異ならせている。

　図９および図１０に示すように、コントローラ８２は、ＤＲ側ワイパモータ８１を制御するもので、第１面８３ａおよび第２面８３ｂを備えた基板８３と、ＦＥＴモジュール（電子部品）５４ｆと、ＣＰＵ（電子部品）８４とを備えている。ここで、ＦＥＴモジュール５４ｆは本発明における駆動素子であって、ＣＰＵ８４は本発明における制御素子である。なお、基板８３の第１面８３ａおよび第２面８３ｂには、実施の形態１と同様に、他の電子部品であるコンデンサ５４ｄ（図９参照），コンデンサ５４ｅ（図１１参照）およびホールＩＣ５４ｇ等が実装されている。

　基板８３の第１面８３ａ側、つまり基板８３のカバー５４側に、複数の接続端子ＴＭを介してＦＥＴモジュール５４ｆが実装されている。一方、基板８３の第２面８３ｂ側、つまり基板８３のグリス飛散防止板７０側に、複数の接続端子（図示せず）を介してＣＰＵ８４が実装されている。このように、ＦＥＴモジュール５４ｆおよびＣＰＵ８４は、基板８３を挟んで互いに相反する側の面にそれぞれ実装されている。

　そして、図９に示すように、ＦＥＴモジュール５４ｆは、基板８３の略中央部分に実装されている。これにより、ＦＥＴモジュール５４ｆは、出力軸５６に対してその軸方向から対向するようになっている。また、ＦＥＴモジュール５４ｆは、ウォームホイール５５の出力軸５６を中心とした回転半径内に配置されている。このように、ＦＥＴモジュール５４ｆを出力軸５６に近接配置することで、基板８３の出力軸５６の交差する方向への張り出し量を小さくして、図８に示すように、ハウジング５３のウォーム４４ａがある部分の幅寸法を詰めている。

　一方、図９および図１１に示すように、ＣＰＵ８４は、基板８３の長手方向に沿う端部寄りの部分で、かつハウジング５３の放熱フィン５３ｄに近接した位置に実装されている。つまり、ＣＰＵ８４の方が、ＦＥＴモジュール５４ｆよりも、放熱フィン５３ｄに近い部分に設けられている。

　ＦＥＴモジュール５４ｆの表面ＳＦ１とカバー５４の内側との間には、放熱性に優れたセラミック製の熱伝導部材９０が設けられている。つまり、基板８３の第１面８３ａ側に熱伝導部材９０が設けられている。ここで、熱伝導部材９０は、酸化アルミニウム等の粉末を焼き固めた焼結体によって形成され、実施の形態１と同様に熱伝導性に優れたものとなっている。また、熱伝導部材９０は、実施の形態１と同様に断面が略Ｓ字形状に形成され、第１平坦部９１，垂直部９２および第２平坦部９３を備えている。

　第１平坦部９１の表面積と第２平坦部９３の表面積とは、略同じ表面積に設定されている。そして、第１平坦部９１には、第１放熱シート（弾性部材）９４を介して、ＦＥＴモジュール５４ｆの表面ＳＦ１が全面で密着されている。これにより、ＦＥＴモジュール５４ｆで発生した熱を、第１放熱シート９４を介して熱伝導部材９０に効率良く逃がせる（伝達される）ようになっている。

　ここで、第１平坦部９１は、ＦＥＴモジュール５４ｆと共に、一対の固定ネジＳ３によりカバー５４の内側に固定されている。なお、カバー５４の内側には、図９に示すように、各固定ネジＳ３が倒れるのを防止する傾倒防止突起９５が一体に設けられている。これにより、各固定ネジＳ３をカバー５４に対して、容易に真っ直ぐにネジ結合させることが可能となり、ひいてはＤＲ側ワイパモータ８１の組み立て作業性が向上する。さらには、図１１に示すように、ＦＥＴモジュール５４ｆの複数の接続端子ＴＭは、カバー５４の内側に一体に設けられた複数の端子保持部９７によって保持されている。複数の端子保持部９７は、複数の接続端子ＴＭが入り込む保持溝９７ａを備えている。これにより、カバー５４の内側にＦＥＴモジュール５４ｆをがたつくこと無く固定することができる。また、カバー５４の内側にＦＥＴモジュール５４ｆを装着する際に、ＦＥＴモジュール５４ｆがカバー５４に対して誤組み付けされるのを防止することができる。

　第２平坦部９３は、第２放熱シート（弾性部材）９６を介して、基板８３の長手方向に沿う端部寄りの部分の第１面８３ａに密着されている。また、図９に示すように、第２放熱シート９６の厚み寸法は、第１放熱シート９４の厚み寸法よりも厚い厚み寸法に設定されている。これにより、第２放熱シート９６は十分に弾性変形することができる。よって、基板８３および熱伝導部材９０の寸法誤差を吸収して、基板８３の熱伝導部材９０に対する無理な装着を防止できる。したがって、第１放熱シート９４のＦＥＴモジュール５４ｆからの剥がれや、第２放熱シート９６の基板８３からの剥がれを抑制することができる。なお、第２放熱シート９６の第１面８３ａ側は、ハウジング５３の対向部５３ｅに対して、弾性変形しつつ接触している。

　第２放熱シート９６は、図９に示すように、基板８３を挟んでＣＰＵ８４と対向配置されている。つまり、ＣＰＵ８４が発生した熱は、基板８３を介して第２放熱シート９６に伝達される。ここで、ＦＥＴモジュール５４ｆが発生した熱は、基板８３を介さずに第１放熱シート９４に伝達されるため、放熱効率は非常に良好である。一方、ＣＰＵ８４が発生した熱は、上述のように基板８３を介して第２放熱シート９６に伝達されるため、放熱効率は若干低下する傾向にある。これに対し、ＣＰＵ８４の方をＦＥＴモジュール５４ｆよりもハウジング５３の各放熱フィン５３ｄ寄りに配置することで、この放熱効率の低下を補っている。よって、ＣＰＵ８４においても十分な放熱効率を得ることができる。

　このように、実施の形態２のＤＲ側ワイパモータ８１においては、熱伝導部材９０を、ＦＥＴモジュール５４ｆおよびＣＰＵ８４と、ハウジング５３との間に設け、第２放熱シート９６を第２平坦部９３と対向部５３ｅとの間に設けている。よって、図１０の太破線矢印（熱伝達経路）に示すように、ＦＥＴモジュール５４ｆおよびＣＰＵ８４が発生した熱は、各放熱シート９４，９６，熱伝導部材９０，対向部５３ｅおよび各放熱フィン５３ｄを介して、外部に効率良く放熱される。

　カバー５４の内側に基板８３を装着するには、まず、図１１に示すように、熱伝導部材９０とＦＥＴモジュール５４ｆとを、複数の端子保持部９７の内側に配置する。このとき、端子保持部９７の保持溝９７ａにＦＥＴモジュール５４ｆの複数の接続端子ＴＭを入り込ませておく。その後、一対の固定ネジＳ３を用いて熱伝導部材９０とＦＥＴモジュール５４ｆとをカバー５４の内側に固定する。次いで、破線矢印ｍ１に示すように、第２放熱シート９６を熱伝導部材９０の第２平坦部９３に貼付する。なお、図示においては、第２放熱シート９６を略Ｌ字形状としているが、基板８３の第１面８３ａの形状（電子部品の有無）によっては、正方形等、他の形状の放熱シートを用いても良い。

　その後、破線矢印ｍ２に示すように、ＦＥＴモジュール５４ｆ以外の複数の電子部品が実装された基板８３を、カバー５４の内側の所定位置に臨ませる。このとき、ＦＥＴモジュール５４ｆの各接続端子ＴＭを、基板８３に設けた各スルーホールＴＨに精度良く差し込むようにする。次いで、破線矢印ｍ３に示すように、固定ネジＳ４を用いて基板８３をカバー５４の内側に固定する。その後、半田付け等の接続手段により、ＦＥＴモジュール５４ｆの各接続端子ＴＭを基板８３に電気的に接続して、基板８３のカバー５４の内側への装着が完了する。

　以上のように形成した実施の形態２におけるＤＲ側ワイパモータ８１においても、上述した実施の形態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、ＣＰＵ８４の熱も熱伝導部材９０を介してハウジング５３に逃がすことができるので、ＣＰＵ８４の熱暴走等をより確実に防止することが可能となる。

　また、実施の形態２においては、コントローラ８２は、ＦＥＴモジュール５４ｆおよびＣＰＵ８４が実装された基板８３を備え、基板８３の第１面８３ａにＦＥＴモジュール５４ｆを実装し、基板８３の第２面８３ｂにＣＰＵ８４を実装し、基板８３の第１面８３ａ側に熱伝導部材９０を設け、ＣＰＵ８４をＦＥＴモジュール５４ｆよりもハウジング５３の各放熱フィン５３ｄ寄りに配置した。これにより、ＣＰＵ８４の熱伝達経路とＦＥＴモジュール５４ｆの熱伝達経路とを、略同等の熱伝達効率の熱伝達経路にすることができ、ＣＰＵ８４においても十分な放熱効率を得ることができる。

　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、熱伝導部材６０をアルミ製とし、熱伝導部材９０をセラミック製としたが、本発明はこれに限らず、例えば、熱伝導部材６０，９０を、それぞれ熱伝導性に優れた銅製としても良い。また、上述とは逆に、熱伝導部材６０をセラミック製とし、熱伝導部材９０をアルミ製としても良い。

　さらに、上記各実施の形態においては、ハウジング５３に３つの放熱フィン５３ｄを一体に設けたものを示したが、本発明は限らず、ハウジングに十分な放熱性があれば放熱フィンを省略しても良い。この場合、ハウジングを成形するための金型の形状を簡素化することが可能となる。さらに、より放熱性を良くする必要がある場合には、放熱フィンを４つ以上設けるようにしても良い。

　また、上記各実施の形態においては、熱伝導性を有する弾性部材として、放熱シート６４，第１放熱シート９４および第２放熱シート９６を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、粘度が比較的高く設定された放熱グリスを採用することもできる。さらに、ハウジング５３と熱伝導部材６０，９０との密着性が高く、互いに十分な熱伝導が可能である場合には、放熱シート６４および第２放熱シート９６を省略することもできる。また、ＦＥＴモジュール５４ｆと熱伝導部材９０との密着性が高く、互いに十分な熱伝導が可能である場合には、第１放熱シート９４を省略することもできる。

　さらに、上記各実施の形態においては、基板５４ｃ，８３に設けられ、センサマグネットＳＭと対向する回転センサを、ホールＩＣ５４ｇとしたものを示したが、本発明はこれに限らず、ＭＲセンサやロータリエンコーダＩＣ等の他の回転センサを用いても良い。

　また、上記各実施の形態においては、モータ本体４０として、ブラシレスモータを採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、ブラシ付きのモータを採用することもできる。

　ワイパモータは、自動車等の車両に設けられるワイパ装置を形成するワイパ部材を駆動し、ウィンドシールドを払拭するために用いられる。

Claims

　ワイパ部材を揺動駆動するワイパモータであって、
　回転軸を有するモータと、
　前記回転軸の回転を減速する減速機構部と、
　複数の電子部品が実装された基板を有し、前記モータの回転を制御するコントローラと、
　前記減速機構部を回転自在に収容するハウジングと、
　前記コントローラが内側に装着され、前記ハウジングの開口部を閉塞するカバーと、
　前記基板と前記ハウジングとの間に設けられ、前記電子部品の熱を前記ハウジングに逃がす熱伝導部材と、
を備える、ワイパモータ。
　請求項１記載のワイパモータにおいて、
　前記ハウジングの前記熱伝導部材との対向部に、前記熱伝導部材からの熱を外部に放熱する放熱フィンを設けた、ワイパモータ。
　請求項１記載のワイパモータにおいて、
　前記ハウジングと前記熱伝導部材との間に、熱伝導性を有する弾性部材を設けた、ワイパモータ。
　請求項１記載のワイパモータにおいて、
　前記電子部品は、前記モータを駆動する駆動素子および前記駆動素子を制御する制御素子であって、
　前記熱伝導部材は、前記駆動素子および前記制御素子の熱を前記ハウジングに逃がす、ワイパモータ。
　請求項４記載のワイパモータにおいて、
　前記基板の第１面に前記駆動素子が実装され、
　前記基板の第２面に前記制御素子が実装され、
　前記基板の前記第１面側に前記熱伝導部材が設けられ、
　前記制御素子が前記駆動素子よりも前記ハウジング寄りに配置されている、ワイパモータ。
　請求項１記載のワイパモータにおいて、
　前記熱伝導部材がアルミ製である、ワイパモータ。
　請求項１記載のワイパモータにおいて、
　前記熱伝導部材がセラミック製である、ワイパモータ。