減速機構付モータ
【課題】接点の早期摩耗を抑制しつつ接点に酸化被膜が形成されるのを抑制し、長期に亘り初期性能を維持する。
【解決手段】ウォームホイール３４の径方向に向けて弾性変形可能な第１導電部材５６を設け、第１導電部材５６に、ウォームホイール３４の径方向から環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄに摺接し、第１導電部材５６を弾性変形させる摺接駒５６ａを設け、第１導電部材５６の弾性変形により第１導電部材５６の第１接点部５６ｂ，第２接点部５６ｃが摺接し、モータ部をオンオフさせる第２導電部材５７，第３導電部材５８を設けた。
【解決手段】ウォームホイール３４の径方向に向けて弾性変形可能な第１導電部材５６を設け、第１導電部材５６に、ウォームホイール３４の径方向から環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄに摺接し、第１導電部材５６を弾性変形させる摺接駒５６ａを設け、第１導電部材５６の弾性変形により第１導電部材５６の第１接点部５６ｂ，第２接点部５６ｃが摺接し、モータ部をオンオフさせる第２導電部材５７，第３導電部材５８を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を有するモータ部と、回転軸の回転を減速する減速機構を有するギヤ部とを備えた減速機構付モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両に搭載されるワイパ装置の駆動源として、減速機構を備えたワイパモータ（減速機構付モータ）を用いている。ワイパモータは、小型でありながら高出力が可能であり、これによりエンジンルームやバックドア等の限られた搭載スペースに設置することができる。ワイパモータには、減速機構に加えて、ワイパブレードをウィンドシールド上の所定の停止位置（例えば下反転位置等）で停止させる装置、所謂、自動定位置停止装置を内蔵したものがある。この自動定位置停止装置は、例えば、操作者によりワイパスイッチがオフ操作されたときに、ワイパブレードがウィンドシールド上の上反転位置にある場合であっても、ワイパブレードを継続して作動させ、ワイパブレードを所定の停止位置にまで作動させるものである。
【０００３】
このような自動定位置停止装置を内蔵したワイパモータとしては、例えば、特許文献１および特許文献２に記載された技術が知られている。
【０００４】
特許文献１に記載されたワイパモータ（モータ装置）は、自動定位置停止装置を、減速機構を形成するウォームホイールの軸方向一側面に装着した薄膜状の可動導電プレートと、ウォームホイールの回転運動に伴い可動導電プレート上を摺接する３つのコンタクトプレートとから形成している。そして、ウォームホイールの回転運動に伴い回転する可動導電プレートにより、各コンタクトプレートの短絡状態が切り換えられて自動定位置停止制御が行われる。このように、特許文献１に記載のワイパモータは、ウォームホイールが回転運動している間に、各コンタクトプレートが可動導電プレートに対して常時摺接する「常時摺接タイプ」の自動定位置停止装置を採用している。
【０００５】
特許文献２に記載されたワイパモータ（減速機構付モータ）は、自動定位置停止装置を、減速機構を形成するウォームホイールの軸方向一側面に一体に形成された複数の凸部と、導電体よりなるギヤケースに一体に設けた３つのコンタクトプレートとから形成している。そして、ウォームホイールの回転運動に伴い各凸部がそれぞれのタイミングで各コンタクトプレートを押し上げて、各コンタクトプレートをギヤケースに接触させる。これにより、各コンタクトプレートの短絡状態が切り換えられて自動定位置停止制御が行われる。このように、特許文献２に記載のワイパモータは、ウォームホイールの回転運動に伴い回転する各凸部により、各コンタクトプレートをギヤケースに接触させる「非摺動タイプ」の自動定位置停止装置を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２３６９９５号公報（図１）
【特許文献２】特開２００７−２１５３３７号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された「常時摺動タイプ」の自動定位置停止装置によれば、可動導電プレートおよび各コンタクトプレートが早期に磨耗して導通不良を引き起こし、ひいてはチャタリング現象等が発生してワイパ装置の初期性能を長期に亘り維持することが難しい。また、可動導電プレートと各コンタクトプレートとが摺動により摩耗し、摺動面積が拡大することで摺動抵抗が増加する。これにより、各コンタクトプレートに自励振動が起こり異音が発生してしまう。さらに、上述の特許文献２に記載された「非摺動タイプ」の自動定位置停止装置によれば、各コンタクトプレートとギヤケースとの接点に酸化皮膜が発生した場合には、その酸化皮膜を取り除くことができずに導通不良を引き起こし、ひいてはチャタリング現象等が発生してワイパ装置の初期性能を長期に亘り維持することが難しい。
【０００８】
本発明の目的は、接点の早期摩耗を抑制しつつ接点に酸化被膜が形成されるのを抑制でき、長期に亘り初期性能を維持することが可能な減速機構付モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の減速機構付モータは、回転軸を有するモータ部と、前記回転軸の回転を減速する減速機構を有するギヤ部とを備えた減速機構付モータであって、前記回転軸の一端側に設けられ、前記減速機構を形成するウォームと、前記ウォームと噛み合わされ、前記減速機構を形成するウォームホイールと、前記ウォームホイールの軸方向一側面に設けられ、前記ウォームホイールの軸方向に突出する環状凸部と、前記環状凸部の径方向外側に設けられ、前記環状凸部から径方向外側に部分的に突出する部分凸部と、前記ウォームホイールの径方向外側に設けられるホルダ部材と、前記ホルダ部材に設けられ、前記ウォームホイールの径方向に向けて弾性変形可能なスイッチング導電部材と、前記スイッチング導電部材に設けられ、前記ウォームホイールの径方向から前記環状凸部および前記部分凸部に摺接し、前記スイッチング導電部材を弾性変形させる摺接部材と、前記ホルダ部材に設けられ、前記スイッチング導電部材の弾性変形により前記スイッチング導電部材が摺接し、前記電動モータをオンオフさせる固定導電部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の減速機構付モータは、前記環状凸部と前記部分凸部との間に、前記摺接部材の摺接をスムーズにする案内傾斜部を設けることを特徴とする。
【００１１】
本発明の減速機構付モータは、前記固定導電部材を前記スイッチング導電部材の摺接方向に複数ずらして設け、前記部分凸部を前記環状凸部から突出高さを異ならせて複数設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の減速機構付モータによれば、ウォームホイールの径方向に向けて弾性変形可能なスイッチング導電部材を設け、スイッチング導電部材に、ウォームホイールの径方向から環状凸部および部分凸部に摺接し、スイッチング導電部材を弾性変形させる摺接部材を設け、スイッチング導電部材の弾性変形によりスイッチング導電部材が摺接し、電動モータをオンオフさせる固定導電部材を設ける。これにより、ウォームホイールの径方向から摺接部材が環状凸部および部分凸部に摺接してスイッチング導電部材が弾性変形し、スイッチング導電部材を固定導電部材に摺接させることができる。よって、従前の「常時摺接タイプ」に比して接点の早期摩耗を抑制できる。また、スイッチング導電部材と固定導電部材との摩擦により起こる摺動面積の拡大を抑制できるので、摺動抵抗の増大による各導電部材の自励振動を防止して、それに伴う異音の発生を抑制することができる。さらに、スイッチング導電部材および固定導電部材は摺接により短絡するので、必要最小限の摺接を確保して酸化被膜を除去するためのワイピング効果が得られる。これにより、接点に酸化被膜が形成されるのを抑制して、従前の「非摺接タイプ」に比してチャタリング現象等の発生を確実に防止できる。したがって、減速機構付モータの初期性能を長期に亘り維持することができる。
【００１３】
本発明の減速機構付モータによれば、環状凸部と部分凸部との間に、摺接部材の摺接をスムーズにする案内傾斜部を設けるので、摺接部材を環状凸部から部分凸部へ略抵抗無く案内することができ、ウォームホイールの回転抵抗が増大するのを抑制できる。
【００１４】
本発明の減速機構付モータによれば、固定導電部材をスイッチング導電部材の摺接方向に複数ずらして設け、部分凸部を環状凸部から突出高さを異ならせて複数設けるので、スイッチング導電部材と固定導電部材との短絡状態のパターンを複数形成することができる。よって、電動モータのオンオフのパターンを種々設定することができ、種々のニーズに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るワイパモータを説明する説明図である。
【図２】図１のワイパモータのウォームホイールの詳細構造を示す斜視図である。
【図３】図１のワイパモータのコネクタユニットの詳細構造を示す斜視図である。
【図４】自動定位置停止装置の第１動作状態を説明する部分拡大図である。
【図５】自動定位置停止装置の第２動作状態を説明する部分拡大図である。
【図６】自動定位置停止装置の第３動作状態を説明する部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態に係る減速機構付モータついて、図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態に係るワイパモータを説明する説明図を、図２は図１のワイパモータのウォームホイールの詳細構造を示す斜視図を、図３は図１のワイパモータのコネクタユニットの詳細構造を示す斜視図をそれぞれ表している。
【００１８】
図１に示すワイパモータ１０は、自動車等の車両におけるリヤウィンドシールドを払拭するリヤワイパ装置（図示せず）の駆動源として用いられるものである。ワイパモータ１０は、電動モータであるモータ部２０と、減速機構３２および運動変換機構３３を収容するギヤ部３０とを備え、ワイパモータ１０は本発明における減速機構付モータを構成している。
【００１９】
モータ部２０は、鋼板をプレス加工（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２１を備えている。ヨーク２１の内部には、断面が略円弧形状に形成された一対の永久磁石２２が対向するよう配置されている。各永久磁石２２の内側には、外周部分にコイル（図示せず）が巻装されたアーマチュア２３が、所定の隙間（エアギャップ）を介して回転自在に設けられている。アーマチュア２３の回転中心には、アーマチュア軸（回転軸）２４が貫通して固定され、アーマチュア軸２４の軸方向一端側（図中右側）は、ギヤ部３０を形成するギヤケース３１の内部にまで延ばされ、アーマチュア軸２４の軸方向他端側（図中左側）は、ヨーク２１の底部に回転自在に支持されている。
【００２０】
アーマチュア軸２４の軸方向一端側には、減速機構３２を形成するウォーム２５が一体に設けられ、ウォーム２５は、ギヤケース３１内に回転自在に収容されている。アーマチュア軸２４の軸方向略中央部分で、かつアーマチュア２３寄りの部分には、アーマチュア２３に巻装されたコイルに電気的に接続されたコンミテータ２６が固定されている。コンミテータ２６の外周には、複数（図示では２つのみ示す）のブラシ２７が摺接するようになっており、これによりコネクタユニット５１を介してコイルに駆動電流が供給され、アーマチュア２３は所定の回転速度および回転トルクで回転駆動される。
【００２１】
ギヤ部３０は、溶融したアルミ材料等を鋳造成形することによりバスタブ状に形成された有底のギヤケース３１を備えている。ギヤケース３１の開口部分（図中手前側）は、ギヤケース３１内に雨水や埃等が進入するのを防止するケースカバー（図示せず）により閉塞される。これにより、ギヤケース３１内に収容した減速機構３２および運動変換機構３３に塗布したグリスの劣化やグリス切れ等を防止できる。
【００２２】
減速機構３２は、アーマチュア軸２４に設けたウォーム２５と、ギヤケース３１内に回動自在に収容されたウォームホイール３４とから構成されている。ウォームホイール３４の外周部分にはギヤ歯３４ａが形成され、当該ギヤ歯３４ａはウォーム２５に噛み合わされている。これにより、ウォーム２５の回転数、つまりアーマチュア軸２４の回転数は所定の回転数にまで減速され、ウォームホイール３４からは高トルク化された回転力が出力される。
【００２３】
運動変換機構３３は、ウォームホイール３４の回転運動を揺動運動に変換して出力するものであり、動力変換部材３５とピニオンギヤ３６とを備えている。動力変換部材３５の一端側は、第１連結軸３７を介してウォームホイール３４に回動自在に連結され、動力変換部材３５の他端側には、略扇形のセクタギヤ３８が設けられている。第１連結軸３７は、ウォームホイール３４の回転軸Ｃ１からオフセットした位置に設けられ、これにより動力変換部材３５の一端側は、ウォームホイール３４の回転に伴い回転軸Ｃ１の周囲を回転するようになっている。
【００２４】
セクタギヤ３８はピニオンギヤ３６と噛み合わされている。ピニオンギヤ３６の回転中心には、出力軸３９の基端部が固定され、当該出力軸３９の先端部はギヤケース３１の外部に延出されている。出力軸３９の先端部には、リヤワイパ装置を形成するワイパアームの基端部（図示せず）が固定されている。
【００２５】
セクタギヤ３８の回転中心には第２連結軸４０が設けられ、第２連結軸４０と出力軸３９との間には、連結板４１が設けられている。連結板４１は、第２連結軸４０と出力軸３９との間の距離を一定に保持、つまりセクタギヤ３８とピニオンギヤ３６との噛み合いを保持するものである。
【００２６】
第２連結軸４０および出力軸３９には、ポリアセタール等の合成樹脂素材により形成されたキャップ部材４２がそれぞれ装着され、各キャップ部材４２は、ケースカバーに摺接するようになっている。これにより、運動変換機構３３のギヤケース３１内でのスムーズな動作を保証している。
【００２７】
ここで、減速機構３２および運動変換機構３３の動作について説明する。車室内等に設けられたワイパスイッチ（図示せず）をオン操作すると、矢印Ｒ１の方向にアーマチュア軸２４が回転する。すると、ウォーム２５が回転してこれに伴いウォームホイール３４が矢印Ｒ２の方向に回転する。アーマチュア軸２４の回転は、減速機構３２により減速されて高トルク化され、動力変換部材３５に伝達される。そして、動力変換部材３５がギヤケース３１内で揺動運動してセクタギヤ３８が揺動し、セクタギヤ３８に噛み合うピニオンギヤ３６が矢印Ｓのように揺動する。これにより、出力軸３９を介してワイパアームに取り付けたワイパブレード（図示せず）が、リヤウィンドシールド上の所定の払拭範囲を往復払拭動作する。
【００２８】
ワイパモータ１０は、ワイパアームをリヤウィンドシールド上の所定の停止位置（例えば下反転位置）に停止させるための自動定位置停止装置５０を備えている。自動定位置停止装置５０は、ウォームホイール３４に設けた環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄと、コネクタユニット５１に設けたスイッチ機構部５２とから構成されている。
【００２９】
図１および図２に示すように、ウォームホイール３４の軸方向一側面、つまりギヤケース３１の底部側と対向する面には、ウォームホイール３４の軸方向に突出するよう環状凸部３４ｂが一体に設けられている。環状凸部３４ｂの径方向外側には、環状凸部３４ｂから径方向外側に部分的に突出した第１部分凸部３４ｃと、第１部分凸部３４ｃよりも径方向外側への突出高さが高く設定された第２部分凸部３４ｄとが一体に設けられている。つまり、第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄは、環状凸部３４ｂに対してそれぞれ突出高さを異ならせて設けられている。
【００３０】
ここで、ウォームホイール３４は、溶融したプラスチック等の樹脂材料を射出成形することで所定形状に形成され、環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄは、いずれもウォームホイール３４を射出成形する際に一体に形成される。環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄは、ウォームホイール３４の軸方向に対して、いずれも同じ突出高さに設定されている。
【００３１】
環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄは、ウォームホイール３４の周方向に沿って、それぞれ傾斜面（案内傾斜部）ＳＰを介して接続されている。つまり、環状凸部３４ｂと第１部分凸部３４ｃとの間，第１部分凸部３４ｃと第２部分凸部３４ｄとの間，第２部分凸部３４ｄと環状凸部３４ｂとの間には、傾斜面ＳＰがそれぞれ設けられている。環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄには、径方向外側からスイッチ機構部５２の摺接駒５６ａ（図３参照）が摺接するようになっており、各傾斜面ＳＰは、例えば環状凸部３４ｂから第１部分凸部３４ｃへの摺接駒５６ａの乗り上げ（摺接）をスムーズに案内する役割を果たしている。
【００３２】
ギヤケース３１のヨーク２１側には、図１に示すように、コネクタ収容部３１ａが一体に設けられ、当該コネクタ収容部３１ａには、図３に示すコネクタユニット５１が収容されている。コネクタユニット５１は、コネクタ接続部５３，コネクタ本体部５４およびスイッチ機構部５２を備えている。
【００３３】
コネクタユニット５１は、溶融したプラスチック等の樹脂材料を射出成形することにより所定形状に形成され、コネクタユニット５１には、複数の導電部材ＥＴ１がインサート成形や嵌め込みにより装着されている。コネクタ接続部５３は、コネクタ収容部３１ａの外部に設けられ、コネクタ接続部５３には、バッテリ（電源）やワイパスイッチ等に電気的に接続された車両側の給電コネクタ（図示せず）が接続されるようになっている。
【００３４】
コネクタ本体部５４には、チョークコイルやコンデンサ等の複数の電子部品ＥＰが装着され、これらの電子部品ＥＰは、モータ部２０の各ブラシ２７（図１参照）から発生するブラシノイズがワイパモータ１０の外部に放射されるのを防止するようになっている。コネクタ本体部５４には貫通孔５４ａが設けられ、当該貫通孔５４ａには、ワイパモータ１０を組み立てた状態のもとで、軸心Ｃ２を中心に回転するアーマチュア軸２４の軸方向一端側（ウォーム２５側）が貫通するようになっている。また、コネクタ本体部５４のヨーク２１側（図中上側）からは、一対の給電ターミナルＥＴ２が延出されており、各給電ターミナルＥＴ２は、ヨーク２１の開口部分に装着されたブラシホルダ（図示せず）に電気的に接続されるようになっている。これにより、各ブラシ２７に駆動電流を供給することができる。
【００３５】
スイッチ機構部５２は、コネクタ本体部５４に一体に設けられたホルダ部材５５を備えている。ホルダ部材５５は、ワイパモータ１０を組み立てた状態のもとで、ウォームホイール３４の径方向外側に配置されるようになっている。ホルダ部材５５は、断面が略Ｕ字形状に形成され、ホルダ部材５５の内側には、第１導電部材５６，第２導電部材５７および第３導電部材５８が固定されている。各導電部材５６〜５８の基端側は、コネクタユニット５１に設けられた各導電部材ＥＴ１に、所定の電気回路を形成するよう電気的に接続されている。ここで、第１導電部材５６は本発明におけるスイッチング導電部材を構成し、第２導電部材５７および第３導電部材５８は本発明における固定導電部材を構成している。
【００３６】
第１導電部材５６は、黄銅等よりなる導電板を打ち抜き加工した後に、断面が略Ｕ字形状となるよう屈曲して形成されている。第１導電部材５６の基端側は、ホルダ部材５５の短手方向一側（図中左側）に固定され、第１導電部材５６は、屈曲部Ａを基準に、ホルダ部材５５に対してウォームホイール３４の径方向（矢印Ｍ方向）に向けて弾性変形可能となっている。
【００３７】
第１導電部材５６の略中央部分には、プラスチック等よりなる略円筒状の摺接駒（摺接部材）５６ａが取り付けられている。摺接駒５６ａは、ワイパモータ１０を組み立てた状態のもとで、ウォームホイール３４に設けた環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄに対して、径方向外側から摺接するようになっている。つまり摺接駒５６ａは、環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄの径方向外側の形状に倣って摺接してウォームホイール３４の径方向に移動し、これに伴い第１導電部材５６を弾性変形させるようになっている。ここで、第１導電部材５６は、摺接駒５６ａを環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄに対して所定の押圧力で押圧するようバネ性を持っている。
【００３８】
第１導電部材５６の先端側には、第１接点部（接点）５６ｂおよび第２接点部（接点）５６ｃが設けられている。第１接点部５６ｂは摺接駒５６ａ寄りに設けられ、ホルダ部材５５の長手方向一側（ウォームホイール３４側）に配置されている。第２接点部５６ｃは第１接点部５６ｂよりも先端側に設けられ、ホルダ部材５５の長手方向略中央部分に配置されている。第１接点部５６ｂおよび第２接点部５６ｃは、摺接駒５６ａのウォームホイール３４の径方向への移動に伴う第１導電部材５６の弾性変形により、ホルダ部材５５の長手方向に沿って移動するようになっている。
【００３９】
ホルダ部材５５の短手方向に沿う略中央部分には、黄銅等よりなる導電板を打ち抜き加工することにより長尺状に形成した第２導電部材５７が固定されている。第２導電部材５７の先端側は、ホルダ部材５５の長手方向一側にまで延ばされており、第２導電部材５７の先端側には、第１導電部材５６の第１接点部５６ｂが摺接して電気的に接続可能となっている。
【００４０】
ホルダ部材５５の短手方向他側（図中右側）には、黄銅等よりなる導電板を打ち抜き加工することにより長尺状に形成した第３導電部材５８が固定されている。第３導電部材５８は第２導電部材５７よりも短い長さ寸法に設定され、第３導電部材５８の先端側は、ホルダ部材５５の長手方向略中央部分にまで延びている。第３導電部材５８の先端側には、第１導電部材５６の第２接点部５６ｃが摺接して電気的に接続可能となっている。つまり、第２導電部材５７および第３導電部材５８は、ホルダ部材５５に対して第１導電部材５６の摺接方向にそれぞれずらして設けられている。
【００４１】
ここで、スイッチ機構部５２は、ワイパモータ１０のモータ部２０をオンオフさせるスイッチとして機能し、スイッチ機構部５２のスイッチングパターンは、以下のようになっている。
【００４２】
摺接駒５６ａが環状凸部３４ｂ上を摺接している場合には、第１導電部材５６の第１接点部５６ｂが第２導電部材５７と電気的に接続されて「モータ駆動」状態（オン状態）となる。摺接駒５６ａが第１部分凸部３４ｃ上を摺接している場合には、第１導電部材５６の第１接点部５６ｂおよび第２接点部５６ｃが、第２導電部材５７および第３導電部材５８のいずれにも非接続の状態となり、「モータ停止」状態（オフ状態）となる。摺接駒５６ａが第２部分凸部３４ｄ上を摺接している場合には、第１導電部材５６の第２接点部５６ｃが第３導電部材５８と電気的に接続されて「閉回路形成」状態（発電制動状態）となる。
【００４３】
次に、以上のように形成した一実施の形態に係るワイパモータ１０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４４】
図４は自動定位置停止装置の第１動作状態を説明する部分拡大図を、図５は自動定位置停止装置の第２動作状態を説明する部分拡大図を、図６は自動定位置停止装置の第３動作状態を説明する部分拡大図をそれぞれ表している。なお、図示においては、各導電部材５６〜５８の電気的な接続を分かり易くするために、第１導電部材５６に網掛けを付すとともに、第１導電部材５６と電気的に接続状態にある第２導電部材５７および第３導電部材５８にも網掛けを付している。
【００４５】
［第１動作状態］
リヤウィンドシールドを払拭するために、操作者によりワイパスイッチをオン操作すると、車両側の給電コネクタから各ブラシ２７を介してアーマチュア２３（モータ部２０）に駆動電流が供給され、アーマチュア軸２４およびウォーム２５が回転する。これに伴い、図中矢印Ｒの方向にウォームホイール３４が減速しつつ回転し、高トルク化された回転力が運動変換機構３３を介して出力軸３９に伝達される。そして、出力軸３９が揺動することにより、ワイパブレードがリヤウィンドシールド上を上反転位置と下反転位置との間（払拭範囲）で往復払拭動作する。
【００４６】
このとき、第１導電部材５６に取り付けた摺接駒５６ａは、ウォームホイール３４に対して図４中矢印（１）の方向に相対移動し、環状凸部３４ｂから傾斜面ＳＰを介して第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄに乗り上げてそれぞれに摺接する。ここで、ワイパスイッチはオン状態にあることから、摺接駒５６ａのウォームホイール３４の径方向への移動に関わらずモータ部２０には駆動電流が供給され続け、ワイパモータ１０は継続して動作する。
【００４７】
［第２作動状態］
ワイパモータ１０の作動を停止させるために、操作者によりワイパスイッチをオフ操作し、当該オフ操作の時点で、第１接点部５６ｂが第２導電部材５７に電気的に接続されている場合（図４参照）には、第１導電部材５６と第２導電部材５７との電気的な接続によりモータ部２０に駆動電流が供給され、ワイパモータ１０の動作が継続される。その後、図５中矢印（２）に示すように、摺接駒５６ａが傾斜面ＳＰを介して第１部分凸部３４ｃを乗り上げると、第１導電部材５６が弾性変形し、第１接点部５６ｂおよび第２接点部５６ｃが矢印（３）の方向に移動する。すると、第１接点部５６ｂが第２導電部材５７上を摺動して第２導電部材５７上から外れて、第１導電部材５６と第２導電部材５７との電気的な接続が解除される。これにより、モータ部２０への駆動電流の供給が遮断されて、ワイパモータ１０の動作が停止する。
【００４８】
［第３作動状態］
モータ部２０への駆動電流の供給が遮断され、ワイパモータ１０の動作が停止した後は、アーマチュア２３やアーマチュア軸２４等の慣性力によりウォームホイール３４は回転し続ける。そして、図６中矢印（４）に示すように、摺接駒５６ａが傾斜面ＳＰを介して第２部分凸部３４ｄを乗り上げると、第１導電部材５６がさらに弾性変形し、第１接点部５６ｂおよび第２接点部５６ｃが矢印（５）の方向に移動する。すると、第２接点部５６ｃが第３導電部材５８上を摺動して、第１導電部材５６と第３導電部材５８とが電気的に接続されるようになる。これにより、ワイパモータ１０の駆動回路は閉回路とされてモータ部２０には発電制動力が発生する。この発電制動力によりモータ部２０は、第１導電部材５６と第３導電部材５８とが電気的に接続たれた状態（図６参照）で停止され、ワイパブレードをリヤウィンドシールド上の所定の停止位置（例えば下反転位置）に停止させることができる。
【００４９】
以上詳述したように、本実施の形態に係るワイパモータ１０によれば、ウォームホイール３４の径方向に向けて弾性変形可能な第１導電部材５６を設け、第１導電部材５６に、ウォームホイール３４の径方向から環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄに摺接し、第１導電部材５６を弾性変形させる摺接駒５６ａを設け、第１導電部材５６の弾性変形により第１導電部材５６の第１接点部５６ｂ，第２接点部５６ｃが摺接し、モータ部２０をオンオフさせる第２導電部材５７，第３導電部材５８を設けた。
【００５０】
これにより、ウォームホイール３４の径方向から摺接駒５６ａが環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄに摺接して第１導電部材５６が弾性変形し、第１導電部材５６の第１接点部５６ｂ，第２接点部５６ｃを第２導電部材５７，第３導電部材５８に摺接させることができる。よって、従前の「常時摺接タイプ」に比して接点の早期摩耗を抑制できる。また、第１導電部材５６と第２導電部材５７，第３導電部材５８との摩擦により起こる摺動面積の拡大を抑制できるので、摺動抵抗の増大による各導電部材５６，５７，５８の自励振動を防止して、それに伴う異音の発生を抑制することができる。さらに、第１導電部材５６，第２導電部材５７，第３導電部材５８は摺接により短絡するので、必要最小限の摺接を確保して酸化被膜を除去するためのワイピング効果が得られる。これにより、接点に酸化被膜が形成されるのを抑制して、従前の「非摺接タイプ」に比してチャタリング現象等の発生を確実に防止できる。したがって、ワイパモータ１０の初期性能を長期に亘り維持することができる。
【００５１】
また、本実施の形態に係るワイパモータ１０によれば、環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄ間に、摺接駒５６ａの摺接をスムーズにする傾斜面ＳＰを設けたので、摺接駒５６ａを、環状凸部３４ｂから第１部分凸部３４ｃ（第１部分凸部３４ｃから第２部分凸部３４ｄ）へ略抵抗無く案内することができ、ウォームホイール３４の回転抵抗が増大するのを抑制できる。
【００５２】
さらに、本実施の形態に係るワイパモータ１０によれば、第２導電部材５７と第３導電部材５８とを第１導電部材５６の摺接方向にずらして設け、第１部分凸部３４ｃと第２部分凸部３４ｄとを環状凸部３４ｂから突出高さを異ならせて設けたので、第１導電部材５６の第２導電部材５７および第３導電部材５８への短絡状態のパターンを２通り（「モータ停止」，「閉回路形成」）形成できる。よって、モータ部２０のオンオフのパターン（制御パターン）を種々設定して、種々のニーズに対応することができる。
【００５３】
本発明は上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、上記実施の形態においては、本発明に係る固定導電部材と部分凸部とをそれぞれ２つずつ対応させて設け、「モータ駆動」，「モータ停止」，「閉回路形成」の状態にできるようにしたものを示したが、本発明はこれに限らず、固定導電部材と部分凸部とをそれぞれ１つずつ設け、「モータ駆動」，「モータ停止」の状態にできるようにしても良い。さらには、固定導電部材と部分凸部とをそれぞれ３つずつ対応させて設け、ワイパモータ１０を他の状態にできるようにしても良い。要は、ワイパモータ１０に必要とされる機能に応じて、固定導電部材と部分凸部とを任意数設ければ良い。
【００５４】
また、上記実施の形態においては、本発明に係る案内傾斜部として、環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄ間に、平面形状（平坦状）の傾斜面ＳＰを設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、摺接駒５６ａの摺接をスムーズにできる形状であれば、断面が凹円弧形状の傾斜面や凸円弧形状の傾斜面等を設けることもできる。
【００５５】
さらに、上記実施の形態においては、ワイパモータ１０を、リヤウィンドガラスを払拭するリヤワイパ装置に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、運転席側および助手席側に設けられる複数のワイパアームを、リンク機構を介して駆動するフロントワイパ装置にも適用することができる。なお、ワイパ装置の形式（例えば、タンデム型やオーバーラップ型等）は問わないものである。
【符号の説明】
【００５６】
１０ ワイパモータ（減速機構付モータ）
２０ モータ部
２１ ヨーク
２２ 永久磁石
２３ アーマチュア
２４ アーマチュア軸（回転軸）
２５ ウォーム（減速機構）
２６ コンミテータ
２７ ブラシ
３０ ギヤ部
３１ ギヤケース
３１ａ コネクタ収容部
３２ 減速機構
３３ 運動変換機構
３４ ウォームホイール（減速機構）
３４ａ ギヤ歯
３４ｂ 環状凸部
３４ｃ 第１部分凸部（部分凸部）
３４ｄ 第２部分凸部（部分凸部）
３５ 動力変換部材（運動変換機構）
３６ ピニオンギヤ（運動変換機構）
３７ 第１連結軸
３８ セクタギヤ
３９ 出力軸
４０ 第２連結軸
４１ 連結板
４２ キャップ部材
５０ 自動定位置停止装置
５１ コネクタユニット
５２ スイッチ機構部
５３ コネクタ接続部
５４ コネクタ本体部
５４ａ 貫通孔
５５ ホルダ部材
５６ 第１導電部材（スイッチング導電部材）
５６ａ 摺接駒（摺接部材）
５６ｂ 第１接点部（接点）
５６ｃ 第２接点部（接点）
５７ 第２導電部材（固定導電部材）
５８ 第３導電部材（固定導電部材）
Ａ 屈曲部
ＥＰ 電子部品
ＥＴ１ 導電部材
ＥＴ２ 給電ターミナル
ＳＰ 傾斜面（案内傾斜部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を有するモータ部と、回転軸の回転を減速する減速機構を有するギヤ部とを備えた減速機構付モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両に搭載されるワイパ装置の駆動源として、減速機構を備えたワイパモータ（減速機構付モータ）を用いている。ワイパモータは、小型でありながら高出力が可能であり、これによりエンジンルームやバックドア等の限られた搭載スペースに設置することができる。ワイパモータには、減速機構に加えて、ワイパブレードをウィンドシールド上の所定の停止位置（例えば下反転位置等）で停止させる装置、所謂、自動定位置停止装置を内蔵したものがある。この自動定位置停止装置は、例えば、操作者によりワイパスイッチがオフ操作されたときに、ワイパブレードがウィンドシールド上の上反転位置にある場合であっても、ワイパブレードを継続して作動させ、ワイパブレードを所定の停止位置にまで作動させるものである。
【０００３】
このような自動定位置停止装置を内蔵したワイパモータとしては、例えば、特許文献１および特許文献２に記載された技術が知られている。
【０００４】
特許文献１に記載されたワイパモータ（モータ装置）は、自動定位置停止装置を、減速機構を形成するウォームホイールの軸方向一側面に装着した薄膜状の可動導電プレートと、ウォームホイールの回転運動に伴い可動導電プレート上を摺接する３つのコンタクトプレートとから形成している。そして、ウォームホイールの回転運動に伴い回転する可動導電プレートにより、各コンタクトプレートの短絡状態が切り換えられて自動定位置停止制御が行われる。このように、特許文献１に記載のワイパモータは、ウォームホイールが回転運動している間に、各コンタクトプレートが可動導電プレートに対して常時摺接する「常時摺接タイプ」の自動定位置停止装置を採用している。
【０００５】
特許文献２に記載されたワイパモータ（減速機構付モータ）は、自動定位置停止装置を、減速機構を形成するウォームホイールの軸方向一側面に一体に形成された複数の凸部と、導電体よりなるギヤケースに一体に設けた３つのコンタクトプレートとから形成している。そして、ウォームホイールの回転運動に伴い各凸部がそれぞれのタイミングで各コンタクトプレートを押し上げて、各コンタクトプレートをギヤケースに接触させる。これにより、各コンタクトプレートの短絡状態が切り換えられて自動定位置停止制御が行われる。このように、特許文献２に記載のワイパモータは、ウォームホイールの回転運動に伴い回転する各凸部により、各コンタクトプレートをギヤケースに接触させる「非摺動タイプ」の自動定位置停止装置を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２３６９９５号公報（図１）
【特許文献２】特開２００７−２１５３３７号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された「常時摺動タイプ」の自動定位置停止装置によれば、可動導電プレートおよび各コンタクトプレートが早期に磨耗して導通不良を引き起こし、ひいてはチャタリング現象等が発生してワイパ装置の初期性能を長期に亘り維持することが難しい。また、可動導電プレートと各コンタクトプレートとが摺動により摩耗し、摺動面積が拡大することで摺動抵抗が増加する。これにより、各コンタクトプレートに自励振動が起こり異音が発生してしまう。さらに、上述の特許文献２に記載された「非摺動タイプ」の自動定位置停止装置によれば、各コンタクトプレートとギヤケースとの接点に酸化皮膜が発生した場合には、その酸化皮膜を取り除くことができずに導通不良を引き起こし、ひいてはチャタリング現象等が発生してワイパ装置の初期性能を長期に亘り維持することが難しい。
【０００８】
本発明の目的は、接点の早期摩耗を抑制しつつ接点に酸化被膜が形成されるのを抑制でき、長期に亘り初期性能を維持することが可能な減速機構付モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の減速機構付モータは、回転軸を有するモータ部と、前記回転軸の回転を減速する減速機構を有するギヤ部とを備えた減速機構付モータであって、前記回転軸の一端側に設けられ、前記減速機構を形成するウォームと、前記ウォームと噛み合わされ、前記減速機構を形成するウォームホイールと、前記ウォームホイールの軸方向一側面に設けられ、前記ウォームホイールの軸方向に突出する環状凸部と、前記環状凸部の径方向外側に設けられ、前記環状凸部から径方向外側に部分的に突出する部分凸部と、前記ウォームホイールの径方向外側に設けられるホルダ部材と、前記ホルダ部材に設けられ、前記ウォームホイールの径方向に向けて弾性変形可能なスイッチング導電部材と、前記スイッチング導電部材に設けられ、前記ウォームホイールの径方向から前記環状凸部および前記部分凸部に摺接し、前記スイッチング導電部材を弾性変形させる摺接部材と、前記ホルダ部材に設けられ、前記スイッチング導電部材の弾性変形により前記スイッチング導電部材が摺接し、前記電動モータをオンオフさせる固定導電部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の減速機構付モータは、前記環状凸部と前記部分凸部との間に、前記摺接部材の摺接をスムーズにする案内傾斜部を設けることを特徴とする。
【００１１】
本発明の減速機構付モータは、前記固定導電部材を前記スイッチング導電部材の摺接方向に複数ずらして設け、前記部分凸部を前記環状凸部から突出高さを異ならせて複数設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の減速機構付モータによれば、ウォームホイールの径方向に向けて弾性変形可能なスイッチング導電部材を設け、スイッチング導電部材に、ウォームホイールの径方向から環状凸部および部分凸部に摺接し、スイッチング導電部材を弾性変形させる摺接部材を設け、スイッチング導電部材の弾性変形によりスイッチング導電部材が摺接し、電動モータをオンオフさせる固定導電部材を設ける。これにより、ウォームホイールの径方向から摺接部材が環状凸部および部分凸部に摺接してスイッチング導電部材が弾性変形し、スイッチング導電部材を固定導電部材に摺接させることができる。よって、従前の「常時摺接タイプ」に比して接点の早期摩耗を抑制できる。また、スイッチング導電部材と固定導電部材との摩擦により起こる摺動面積の拡大を抑制できるので、摺動抵抗の増大による各導電部材の自励振動を防止して、それに伴う異音の発生を抑制することができる。さらに、スイッチング導電部材および固定導電部材は摺接により短絡するので、必要最小限の摺接を確保して酸化被膜を除去するためのワイピング効果が得られる。これにより、接点に酸化被膜が形成されるのを抑制して、従前の「非摺接タイプ」に比してチャタリング現象等の発生を確実に防止できる。したがって、減速機構付モータの初期性能を長期に亘り維持することができる。
【００１３】
本発明の減速機構付モータによれば、環状凸部と部分凸部との間に、摺接部材の摺接をスムーズにする案内傾斜部を設けるので、摺接部材を環状凸部から部分凸部へ略抵抗無く案内することができ、ウォームホイールの回転抵抗が増大するのを抑制できる。
【００１４】
本発明の減速機構付モータによれば、固定導電部材をスイッチング導電部材の摺接方向に複数ずらして設け、部分凸部を環状凸部から突出高さを異ならせて複数設けるので、スイッチング導電部材と固定導電部材との短絡状態のパターンを複数形成することができる。よって、電動モータのオンオフのパターンを種々設定することができ、種々のニーズに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るワイパモータを説明する説明図である。
【図２】図１のワイパモータのウォームホイールの詳細構造を示す斜視図である。
【図３】図１のワイパモータのコネクタユニットの詳細構造を示す斜視図である。
【図４】自動定位置停止装置の第１動作状態を説明する部分拡大図である。
【図５】自動定位置停止装置の第２動作状態を説明する部分拡大図である。
【図６】自動定位置停止装置の第３動作状態を説明する部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態に係る減速機構付モータついて、図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態に係るワイパモータを説明する説明図を、図２は図１のワイパモータのウォームホイールの詳細構造を示す斜視図を、図３は図１のワイパモータのコネクタユニットの詳細構造を示す斜視図をそれぞれ表している。
【００１８】
図１に示すワイパモータ１０は、自動車等の車両におけるリヤウィンドシールドを払拭するリヤワイパ装置（図示せず）の駆動源として用いられるものである。ワイパモータ１０は、電動モータであるモータ部２０と、減速機構３２および運動変換機構３３を収容するギヤ部３０とを備え、ワイパモータ１０は本発明における減速機構付モータを構成している。
【００１９】
モータ部２０は、鋼板をプレス加工（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２１を備えている。ヨーク２１の内部には、断面が略円弧形状に形成された一対の永久磁石２２が対向するよう配置されている。各永久磁石２２の内側には、外周部分にコイル（図示せず）が巻装されたアーマチュア２３が、所定の隙間（エアギャップ）を介して回転自在に設けられている。アーマチュア２３の回転中心には、アーマチュア軸（回転軸）２４が貫通して固定され、アーマチュア軸２４の軸方向一端側（図中右側）は、ギヤ部３０を形成するギヤケース３１の内部にまで延ばされ、アーマチュア軸２４の軸方向他端側（図中左側）は、ヨーク２１の底部に回転自在に支持されている。
【００２０】
アーマチュア軸２４の軸方向一端側には、減速機構３２を形成するウォーム２５が一体に設けられ、ウォーム２５は、ギヤケース３１内に回転自在に収容されている。アーマチュア軸２４の軸方向略中央部分で、かつアーマチュア２３寄りの部分には、アーマチュア２３に巻装されたコイルに電気的に接続されたコンミテータ２６が固定されている。コンミテータ２６の外周には、複数（図示では２つのみ示す）のブラシ２７が摺接するようになっており、これによりコネクタユニット５１を介してコイルに駆動電流が供給され、アーマチュア２３は所定の回転速度および回転トルクで回転駆動される。
【００２１】
ギヤ部３０は、溶融したアルミ材料等を鋳造成形することによりバスタブ状に形成された有底のギヤケース３１を備えている。ギヤケース３１の開口部分（図中手前側）は、ギヤケース３１内に雨水や埃等が進入するのを防止するケースカバー（図示せず）により閉塞される。これにより、ギヤケース３１内に収容した減速機構３２および運動変換機構３３に塗布したグリスの劣化やグリス切れ等を防止できる。
【００２２】
減速機構３２は、アーマチュア軸２４に設けたウォーム２５と、ギヤケース３１内に回動自在に収容されたウォームホイール３４とから構成されている。ウォームホイール３４の外周部分にはギヤ歯３４ａが形成され、当該ギヤ歯３４ａはウォーム２５に噛み合わされている。これにより、ウォーム２５の回転数、つまりアーマチュア軸２４の回転数は所定の回転数にまで減速され、ウォームホイール３４からは高トルク化された回転力が出力される。
【００２３】
運動変換機構３３は、ウォームホイール３４の回転運動を揺動運動に変換して出力するものであり、動力変換部材３５とピニオンギヤ３６とを備えている。動力変換部材３５の一端側は、第１連結軸３７を介してウォームホイール３４に回動自在に連結され、動力変換部材３５の他端側には、略扇形のセクタギヤ３８が設けられている。第１連結軸３７は、ウォームホイール３４の回転軸Ｃ１からオフセットした位置に設けられ、これにより動力変換部材３５の一端側は、ウォームホイール３４の回転に伴い回転軸Ｃ１の周囲を回転するようになっている。
【００２４】
セクタギヤ３８はピニオンギヤ３６と噛み合わされている。ピニオンギヤ３６の回転中心には、出力軸３９の基端部が固定され、当該出力軸３９の先端部はギヤケース３１の外部に延出されている。出力軸３９の先端部には、リヤワイパ装置を形成するワイパアームの基端部（図示せず）が固定されている。
【００２５】
セクタギヤ３８の回転中心には第２連結軸４０が設けられ、第２連結軸４０と出力軸３９との間には、連結板４１が設けられている。連結板４１は、第２連結軸４０と出力軸３９との間の距離を一定に保持、つまりセクタギヤ３８とピニオンギヤ３６との噛み合いを保持するものである。
【００２６】
第２連結軸４０および出力軸３９には、ポリアセタール等の合成樹脂素材により形成されたキャップ部材４２がそれぞれ装着され、各キャップ部材４２は、ケースカバーに摺接するようになっている。これにより、運動変換機構３３のギヤケース３１内でのスムーズな動作を保証している。
【００２７】
ここで、減速機構３２および運動変換機構３３の動作について説明する。車室内等に設けられたワイパスイッチ（図示せず）をオン操作すると、矢印Ｒ１の方向にアーマチュア軸２４が回転する。すると、ウォーム２５が回転してこれに伴いウォームホイール３４が矢印Ｒ２の方向に回転する。アーマチュア軸２４の回転は、減速機構３２により減速されて高トルク化され、動力変換部材３５に伝達される。そして、動力変換部材３５がギヤケース３１内で揺動運動してセクタギヤ３８が揺動し、セクタギヤ３８に噛み合うピニオンギヤ３６が矢印Ｓのように揺動する。これにより、出力軸３９を介してワイパアームに取り付けたワイパブレード（図示せず）が、リヤウィンドシールド上の所定の払拭範囲を往復払拭動作する。
【００２８】
ワイパモータ１０は、ワイパアームをリヤウィンドシールド上の所定の停止位置（例えば下反転位置）に停止させるための自動定位置停止装置５０を備えている。自動定位置停止装置５０は、ウォームホイール３４に設けた環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄと、コネクタユニット５１に設けたスイッチ機構部５２とから構成されている。
【００２９】
図１および図２に示すように、ウォームホイール３４の軸方向一側面、つまりギヤケース３１の底部側と対向する面には、ウォームホイール３４の軸方向に突出するよう環状凸部３４ｂが一体に設けられている。環状凸部３４ｂの径方向外側には、環状凸部３４ｂから径方向外側に部分的に突出した第１部分凸部３４ｃと、第１部分凸部３４ｃよりも径方向外側への突出高さが高く設定された第２部分凸部３４ｄとが一体に設けられている。つまり、第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄは、環状凸部３４ｂに対してそれぞれ突出高さを異ならせて設けられている。
【００３０】
ここで、ウォームホイール３４は、溶融したプラスチック等の樹脂材料を射出成形することで所定形状に形成され、環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄは、いずれもウォームホイール３４を射出成形する際に一体に形成される。環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄは、ウォームホイール３４の軸方向に対して、いずれも同じ突出高さに設定されている。
【００３１】
環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄは、ウォームホイール３４の周方向に沿って、それぞれ傾斜面（案内傾斜部）ＳＰを介して接続されている。つまり、環状凸部３４ｂと第１部分凸部３４ｃとの間，第１部分凸部３４ｃと第２部分凸部３４ｄとの間，第２部分凸部３４ｄと環状凸部３４ｂとの間には、傾斜面ＳＰがそれぞれ設けられている。環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄには、径方向外側からスイッチ機構部５２の摺接駒５６ａ（図３参照）が摺接するようになっており、各傾斜面ＳＰは、例えば環状凸部３４ｂから第１部分凸部３４ｃへの摺接駒５６ａの乗り上げ（摺接）をスムーズに案内する役割を果たしている。
【００３２】
ギヤケース３１のヨーク２１側には、図１に示すように、コネクタ収容部３１ａが一体に設けられ、当該コネクタ収容部３１ａには、図３に示すコネクタユニット５１が収容されている。コネクタユニット５１は、コネクタ接続部５３，コネクタ本体部５４およびスイッチ機構部５２を備えている。
【００３３】
コネクタユニット５１は、溶融したプラスチック等の樹脂材料を射出成形することにより所定形状に形成され、コネクタユニット５１には、複数の導電部材ＥＴ１がインサート成形や嵌め込みにより装着されている。コネクタ接続部５３は、コネクタ収容部３１ａの外部に設けられ、コネクタ接続部５３には、バッテリ（電源）やワイパスイッチ等に電気的に接続された車両側の給電コネクタ（図示せず）が接続されるようになっている。
【００３４】
コネクタ本体部５４には、チョークコイルやコンデンサ等の複数の電子部品ＥＰが装着され、これらの電子部品ＥＰは、モータ部２０の各ブラシ２７（図１参照）から発生するブラシノイズがワイパモータ１０の外部に放射されるのを防止するようになっている。コネクタ本体部５４には貫通孔５４ａが設けられ、当該貫通孔５４ａには、ワイパモータ１０を組み立てた状態のもとで、軸心Ｃ２を中心に回転するアーマチュア軸２４の軸方向一端側（ウォーム２５側）が貫通するようになっている。また、コネクタ本体部５４のヨーク２１側（図中上側）からは、一対の給電ターミナルＥＴ２が延出されており、各給電ターミナルＥＴ２は、ヨーク２１の開口部分に装着されたブラシホルダ（図示せず）に電気的に接続されるようになっている。これにより、各ブラシ２７に駆動電流を供給することができる。
【００３５】
スイッチ機構部５２は、コネクタ本体部５４に一体に設けられたホルダ部材５５を備えている。ホルダ部材５５は、ワイパモータ１０を組み立てた状態のもとで、ウォームホイール３４の径方向外側に配置されるようになっている。ホルダ部材５５は、断面が略Ｕ字形状に形成され、ホルダ部材５５の内側には、第１導電部材５６，第２導電部材５７および第３導電部材５８が固定されている。各導電部材５６〜５８の基端側は、コネクタユニット５１に設けられた各導電部材ＥＴ１に、所定の電気回路を形成するよう電気的に接続されている。ここで、第１導電部材５６は本発明におけるスイッチング導電部材を構成し、第２導電部材５７および第３導電部材５８は本発明における固定導電部材を構成している。
【００３６】
第１導電部材５６は、黄銅等よりなる導電板を打ち抜き加工した後に、断面が略Ｕ字形状となるよう屈曲して形成されている。第１導電部材５６の基端側は、ホルダ部材５５の短手方向一側（図中左側）に固定され、第１導電部材５６は、屈曲部Ａを基準に、ホルダ部材５５に対してウォームホイール３４の径方向（矢印Ｍ方向）に向けて弾性変形可能となっている。
【００３７】
第１導電部材５６の略中央部分には、プラスチック等よりなる略円筒状の摺接駒（摺接部材）５６ａが取り付けられている。摺接駒５６ａは、ワイパモータ１０を組み立てた状態のもとで、ウォームホイール３４に設けた環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄに対して、径方向外側から摺接するようになっている。つまり摺接駒５６ａは、環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄの径方向外側の形状に倣って摺接してウォームホイール３４の径方向に移動し、これに伴い第１導電部材５６を弾性変形させるようになっている。ここで、第１導電部材５６は、摺接駒５６ａを環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄに対して所定の押圧力で押圧するようバネ性を持っている。
【００３８】
第１導電部材５６の先端側には、第１接点部（接点）５６ｂおよび第２接点部（接点）５６ｃが設けられている。第１接点部５６ｂは摺接駒５６ａ寄りに設けられ、ホルダ部材５５の長手方向一側（ウォームホイール３４側）に配置されている。第２接点部５６ｃは第１接点部５６ｂよりも先端側に設けられ、ホルダ部材５５の長手方向略中央部分に配置されている。第１接点部５６ｂおよび第２接点部５６ｃは、摺接駒５６ａのウォームホイール３４の径方向への移動に伴う第１導電部材５６の弾性変形により、ホルダ部材５５の長手方向に沿って移動するようになっている。
【００３９】
ホルダ部材５５の短手方向に沿う略中央部分には、黄銅等よりなる導電板を打ち抜き加工することにより長尺状に形成した第２導電部材５７が固定されている。第２導電部材５７の先端側は、ホルダ部材５５の長手方向一側にまで延ばされており、第２導電部材５７の先端側には、第１導電部材５６の第１接点部５６ｂが摺接して電気的に接続可能となっている。
【００４０】
ホルダ部材５５の短手方向他側（図中右側）には、黄銅等よりなる導電板を打ち抜き加工することにより長尺状に形成した第３導電部材５８が固定されている。第３導電部材５８は第２導電部材５７よりも短い長さ寸法に設定され、第３導電部材５８の先端側は、ホルダ部材５５の長手方向略中央部分にまで延びている。第３導電部材５８の先端側には、第１導電部材５６の第２接点部５６ｃが摺接して電気的に接続可能となっている。つまり、第２導電部材５７および第３導電部材５８は、ホルダ部材５５に対して第１導電部材５６の摺接方向にそれぞれずらして設けられている。
【００４１】
ここで、スイッチ機構部５２は、ワイパモータ１０のモータ部２０をオンオフさせるスイッチとして機能し、スイッチ機構部５２のスイッチングパターンは、以下のようになっている。
【００４２】
摺接駒５６ａが環状凸部３４ｂ上を摺接している場合には、第１導電部材５６の第１接点部５６ｂが第２導電部材５７と電気的に接続されて「モータ駆動」状態（オン状態）となる。摺接駒５６ａが第１部分凸部３４ｃ上を摺接している場合には、第１導電部材５６の第１接点部５６ｂおよび第２接点部５６ｃが、第２導電部材５７および第３導電部材５８のいずれにも非接続の状態となり、「モータ停止」状態（オフ状態）となる。摺接駒５６ａが第２部分凸部３４ｄ上を摺接している場合には、第１導電部材５６の第２接点部５６ｃが第３導電部材５８と電気的に接続されて「閉回路形成」状態（発電制動状態）となる。
【００４３】
次に、以上のように形成した一実施の形態に係るワイパモータ１０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４４】
図４は自動定位置停止装置の第１動作状態を説明する部分拡大図を、図５は自動定位置停止装置の第２動作状態を説明する部分拡大図を、図６は自動定位置停止装置の第３動作状態を説明する部分拡大図をそれぞれ表している。なお、図示においては、各導電部材５６〜５８の電気的な接続を分かり易くするために、第１導電部材５６に網掛けを付すとともに、第１導電部材５６と電気的に接続状態にある第２導電部材５７および第３導電部材５８にも網掛けを付している。
【００４５】
［第１動作状態］
リヤウィンドシールドを払拭するために、操作者によりワイパスイッチをオン操作すると、車両側の給電コネクタから各ブラシ２７を介してアーマチュア２３（モータ部２０）に駆動電流が供給され、アーマチュア軸２４およびウォーム２５が回転する。これに伴い、図中矢印Ｒの方向にウォームホイール３４が減速しつつ回転し、高トルク化された回転力が運動変換機構３３を介して出力軸３９に伝達される。そして、出力軸３９が揺動することにより、ワイパブレードがリヤウィンドシールド上を上反転位置と下反転位置との間（払拭範囲）で往復払拭動作する。
【００４６】
このとき、第１導電部材５６に取り付けた摺接駒５６ａは、ウォームホイール３４に対して図４中矢印（１）の方向に相対移動し、環状凸部３４ｂから傾斜面ＳＰを介して第１部分凸部３４ｃおよび第２部分凸部３４ｄに乗り上げてそれぞれに摺接する。ここで、ワイパスイッチはオン状態にあることから、摺接駒５６ａのウォームホイール３４の径方向への移動に関わらずモータ部２０には駆動電流が供給され続け、ワイパモータ１０は継続して動作する。
【００４７】
［第２作動状態］
ワイパモータ１０の作動を停止させるために、操作者によりワイパスイッチをオフ操作し、当該オフ操作の時点で、第１接点部５６ｂが第２導電部材５７に電気的に接続されている場合（図４参照）には、第１導電部材５６と第２導電部材５７との電気的な接続によりモータ部２０に駆動電流が供給され、ワイパモータ１０の動作が継続される。その後、図５中矢印（２）に示すように、摺接駒５６ａが傾斜面ＳＰを介して第１部分凸部３４ｃを乗り上げると、第１導電部材５６が弾性変形し、第１接点部５６ｂおよび第２接点部５６ｃが矢印（３）の方向に移動する。すると、第１接点部５６ｂが第２導電部材５７上を摺動して第２導電部材５７上から外れて、第１導電部材５６と第２導電部材５７との電気的な接続が解除される。これにより、モータ部２０への駆動電流の供給が遮断されて、ワイパモータ１０の動作が停止する。
【００４８】
［第３作動状態］
モータ部２０への駆動電流の供給が遮断され、ワイパモータ１０の動作が停止した後は、アーマチュア２３やアーマチュア軸２４等の慣性力によりウォームホイール３４は回転し続ける。そして、図６中矢印（４）に示すように、摺接駒５６ａが傾斜面ＳＰを介して第２部分凸部３４ｄを乗り上げると、第１導電部材５６がさらに弾性変形し、第１接点部５６ｂおよび第２接点部５６ｃが矢印（５）の方向に移動する。すると、第２接点部５６ｃが第３導電部材５８上を摺動して、第１導電部材５６と第３導電部材５８とが電気的に接続されるようになる。これにより、ワイパモータ１０の駆動回路は閉回路とされてモータ部２０には発電制動力が発生する。この発電制動力によりモータ部２０は、第１導電部材５６と第３導電部材５８とが電気的に接続たれた状態（図６参照）で停止され、ワイパブレードをリヤウィンドシールド上の所定の停止位置（例えば下反転位置）に停止させることができる。
【００４９】
以上詳述したように、本実施の形態に係るワイパモータ１０によれば、ウォームホイール３４の径方向に向けて弾性変形可能な第１導電部材５６を設け、第１導電部材５６に、ウォームホイール３４の径方向から環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄに摺接し、第１導電部材５６を弾性変形させる摺接駒５６ａを設け、第１導電部材５６の弾性変形により第１導電部材５６の第１接点部５６ｂ，第２接点部５６ｃが摺接し、モータ部２０をオンオフさせる第２導電部材５７，第３導電部材５８を設けた。
【００５０】
これにより、ウォームホイール３４の径方向から摺接駒５６ａが環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄに摺接して第１導電部材５６が弾性変形し、第１導電部材５６の第１接点部５６ｂ，第２接点部５６ｃを第２導電部材５７，第３導電部材５８に摺接させることができる。よって、従前の「常時摺接タイプ」に比して接点の早期摩耗を抑制できる。また、第１導電部材５６と第２導電部材５７，第３導電部材５８との摩擦により起こる摺動面積の拡大を抑制できるので、摺動抵抗の増大による各導電部材５６，５７，５８の自励振動を防止して、それに伴う異音の発生を抑制することができる。さらに、第１導電部材５６，第２導電部材５７，第３導電部材５８は摺接により短絡するので、必要最小限の摺接を確保して酸化被膜を除去するためのワイピング効果が得られる。これにより、接点に酸化被膜が形成されるのを抑制して、従前の「非摺接タイプ」に比してチャタリング現象等の発生を確実に防止できる。したがって、ワイパモータ１０の初期性能を長期に亘り維持することができる。
【００５１】
また、本実施の形態に係るワイパモータ１０によれば、環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄ間に、摺接駒５６ａの摺接をスムーズにする傾斜面ＳＰを設けたので、摺接駒５６ａを、環状凸部３４ｂから第１部分凸部３４ｃ（第１部分凸部３４ｃから第２部分凸部３４ｄ）へ略抵抗無く案内することができ、ウォームホイール３４の回転抵抗が増大するのを抑制できる。
【００５２】
さらに、本実施の形態に係るワイパモータ１０によれば、第２導電部材５７と第３導電部材５８とを第１導電部材５６の摺接方向にずらして設け、第１部分凸部３４ｃと第２部分凸部３４ｄとを環状凸部３４ｂから突出高さを異ならせて設けたので、第１導電部材５６の第２導電部材５７および第３導電部材５８への短絡状態のパターンを２通り（「モータ停止」，「閉回路形成」）形成できる。よって、モータ部２０のオンオフのパターン（制御パターン）を種々設定して、種々のニーズに対応することができる。
【００５３】
本発明は上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、上記実施の形態においては、本発明に係る固定導電部材と部分凸部とをそれぞれ２つずつ対応させて設け、「モータ駆動」，「モータ停止」，「閉回路形成」の状態にできるようにしたものを示したが、本発明はこれに限らず、固定導電部材と部分凸部とをそれぞれ１つずつ設け、「モータ駆動」，「モータ停止」の状態にできるようにしても良い。さらには、固定導電部材と部分凸部とをそれぞれ３つずつ対応させて設け、ワイパモータ１０を他の状態にできるようにしても良い。要は、ワイパモータ１０に必要とされる機能に応じて、固定導電部材と部分凸部とを任意数設ければ良い。
【００５４】
また、上記実施の形態においては、本発明に係る案内傾斜部として、環状凸部３４ｂ，第１部分凸部３４ｃ，第２部分凸部３４ｄ間に、平面形状（平坦状）の傾斜面ＳＰを設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、摺接駒５６ａの摺接をスムーズにできる形状であれば、断面が凹円弧形状の傾斜面や凸円弧形状の傾斜面等を設けることもできる。
【００５５】
さらに、上記実施の形態においては、ワイパモータ１０を、リヤウィンドガラスを払拭するリヤワイパ装置に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、運転席側および助手席側に設けられる複数のワイパアームを、リンク機構を介して駆動するフロントワイパ装置にも適用することができる。なお、ワイパ装置の形式（例えば、タンデム型やオーバーラップ型等）は問わないものである。
【符号の説明】
【００５６】
１０ ワイパモータ（減速機構付モータ）
２０ モータ部
２１ ヨーク
２２ 永久磁石
２３ アーマチュア
２４ アーマチュア軸（回転軸）
２５ ウォーム（減速機構）
２６ コンミテータ
２７ ブラシ
３０ ギヤ部
３１ ギヤケース
３１ａ コネクタ収容部
３２ 減速機構
３３ 運動変換機構
３４ ウォームホイール（減速機構）
３４ａ ギヤ歯
３４ｂ 環状凸部
３４ｃ 第１部分凸部（部分凸部）
３４ｄ 第２部分凸部（部分凸部）
３５ 動力変換部材（運動変換機構）
３６ ピニオンギヤ（運動変換機構）
３７ 第１連結軸
３８ セクタギヤ
３９ 出力軸
４０ 第２連結軸
４１ 連結板
４２ キャップ部材
５０ 自動定位置停止装置
５１ コネクタユニット
５２ スイッチ機構部
５３ コネクタ接続部
５４ コネクタ本体部
５４ａ 貫通孔
５５ ホルダ部材
５６ 第１導電部材（スイッチング導電部材）
５６ａ 摺接駒（摺接部材）
５６ｂ 第１接点部（接点）
５６ｃ 第２接点部（接点）
５７ 第２導電部材（固定導電部材）
５８ 第３導電部材（固定導電部材）
Ａ 屈曲部
ＥＰ 電子部品
ＥＴ１ 導電部材
ＥＴ２ 給電ターミナル
ＳＰ 傾斜面（案内傾斜部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有するモータ部と、前記回転軸の回転を減速する減速機構を有するギヤ部とを備えた減速機構付モータであって、
前記回転軸の一端側に設けられ、前記減速機構を形成するウォームと、
前記ウォームと噛み合わされ、前記減速機構を形成するウォームホイールと、
前記ウォームホイールの軸方向一側面に設けられ、前記ウォームホイールの軸方向に突出する環状凸部と、
前記環状凸部の径方向外側に設けられ、前記環状凸部から径方向外側に部分的に突出する部分凸部と、
前記ウォームホイールの径方向外側に設けられるホルダ部材と、
前記ホルダ部材に設けられ、前記ウォームホイールの径方向に向けて弾性変形可能なスイッチング導電部材と、
前記スイッチング導電部材に設けられ、前記ウォームホイールの径方向から前記環状凸部および前記部分凸部に摺接し、前記スイッチング導電部材を弾性変形させる摺接部材と、
前記ホルダ部材に設けられ、前記スイッチング導電部材の弾性変形により前記スイッチング導電部材が摺接し、前記電動モータをオンオフさせる固定導電部材とを備えることを特徴とする減速機構付モータ。
【請求項２】
請求項１記載の減速機構付モータにおいて、前記環状凸部と前記部分凸部との間に、前記摺接部材の摺接をスムーズにする案内傾斜部を設けることを特徴とする減速機構付モータ。
【請求項３】
請求項１または２記載の減速機構付モータにおいて、前記固定導電部材を前記スイッチング導電部材の摺接方向に複数ずらして設け、前記部分凸部を前記環状凸部から突出高さを異ならせて複数設けることを特徴とする減速機構付モータ。
【請求項１】
回転軸を有するモータ部と、前記回転軸の回転を減速する減速機構を有するギヤ部とを備えた減速機構付モータであって、
前記回転軸の一端側に設けられ、前記減速機構を形成するウォームと、
前記ウォームと噛み合わされ、前記減速機構を形成するウォームホイールと、
前記ウォームホイールの軸方向一側面に設けられ、前記ウォームホイールの軸方向に突出する環状凸部と、
前記環状凸部の径方向外側に設けられ、前記環状凸部から径方向外側に部分的に突出する部分凸部と、
前記ウォームホイールの径方向外側に設けられるホルダ部材と、
前記ホルダ部材に設けられ、前記ウォームホイールの径方向に向けて弾性変形可能なスイッチング導電部材と、
前記スイッチング導電部材に設けられ、前記ウォームホイールの径方向から前記環状凸部および前記部分凸部に摺接し、前記スイッチング導電部材を弾性変形させる摺接部材と、
前記ホルダ部材に設けられ、前記スイッチング導電部材の弾性変形により前記スイッチング導電部材が摺接し、前記電動モータをオンオフさせる固定導電部材とを備えることを特徴とする減速機構付モータ。
【請求項２】
請求項１記載の減速機構付モータにおいて、前記環状凸部と前記部分凸部との間に、前記摺接部材の摺接をスムーズにする案内傾斜部を設けることを特徴とする減速機構付モータ。
【請求項３】
請求項１または２記載の減速機構付モータにおいて、前記固定導電部材を前記スイッチング導電部材の摺接方向に複数ずらして設け、前記部分凸部を前記環状凸部から突出高さを異ならせて複数設けることを特徴とする減速機構付モータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２５４６７５（Ｐ２０１１−２５４６７５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２８５９１（Ｐ２０１０−１２８５９１）
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
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