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技術 ワイパモータ

出願人 株式会社ミツバ
発明者 時崎哲平太田重喜
出願日 2011年11月29日 (9年0ヶ月経過) 出願番号 2012-547795
公開日 2014年5月19日 (6年6ヶ月経過) 公開番号 WO2012-077540
状態 特許登録済
技術分野 ワイパー、車両の清掃
主要キーワード 非短絡状態 ギヤ歯車 広角タイプ ギヤフレーム 分割シャフト 運動変換部材 リヤウィンド 締結ネジ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題・解決手段

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。

概要

背景

自動車等に設けられるリヤウィンドガラス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。

概要

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。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

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2

請求項1記載のワイパモータにおいて、前記電動モータ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3

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4

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5

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。

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

自動車等に設けられるリヤウィンドガラス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往復揺動される。

0003

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。

0004

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。

先行技術

0005

特開2006−151092号公報

発明が解決しようとする課題

0006

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。

0007

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。

0008

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。

課題を解決するための手段

0009

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。

0010

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。

0011

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。

0012

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。

0013

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。

発明の効果

0014

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。

0015

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。

0016

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。

図面の簡単な説明

0017

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。

実施例

0018

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。

0019

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。

0020

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。

0021

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。

0022

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。

0023

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。

0024

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。

0025

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。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

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。

0031

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。

0032

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。

0033

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。

0034

図3はウォームホイールの平面図である。図4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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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図5におけるB−B線に沿う断面図である。図7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。

0045

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。

0046

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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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。

0051

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。

0052

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。

0053

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。

0054

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。

0055

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。

0056

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。

0057

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。

0058

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。

0059

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。

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