JP2004159433A - モータ及びワイパモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】自動組付を容易に行うことが可能なモータ及びワイパモータを提供すること。
【解決手段】可撓性を有する従来のコネクタ付リード線に代えて、先端部がコネクタピンとして導出されるリードターミナル71〜74、つまりコネクタ付リード線よりも形状が安定なリードターミナル71〜74を用いている。このため、専用ロボットによる自動組付を容易に行うことができる。
【選択図】 図1
【解決手段】可撓性を有する従来のコネクタ付リード線に代えて、先端部がコネクタピンとして導出されるリードターミナル71〜74、つまりコネクタ付リード線よりも形状が安定なリードターミナル71〜74を用いている。このため、専用ロボットによる自動組付を容易に行うことができる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のリアガラスに付着した雨滴等を払拭するためのワイパ装置の駆動源として用いられるワイパモータに代表されるモータに関し、より詳しくは、自動組付に好適なモータ及びワイパモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ワイパアームに取着されたワイパブレードを往復回動させて自動車のリアガラスに付着した雨滴等を払拭するためのワイパ装置が種々提案されている。
このようなワイパ装置の駆動源として用いられるワイパモータは、モータ本体と減速機構とリンク機構とを備えている。そして、モータ本体に設けられたモータ軸が所定の回転速度で回転されると、そのモータ軸の回転駆動力が減速機構に伝達される。すると、その減速機構を構成する回転体が、前記モータ軸の回転速度に対して減速された所定の回転速度で回転される。そして、その回転体の回転駆動力に基づいて、リンク機構を介して出力軸が往復回動され、その出力軸に固定されたワイパアームが作動される。その結果、そのワイパアームに取着されたワイパブレードにより、自動車のリアガラスに付着した雨滴等が払拭される。
【0003】
ここで、このようなワイパブレードによる払拭動作を予め定めた位置で停止及び開始させるために、換言すれば外部電源からモータ本体(詳しくはコンミテータに摺接されるブラシ)への給電を適切なタイミングで停止及び開始させるために、ワイパモータには、スイッチ機構が設けられている。即ち、前記モータ軸に形成されたウォームと、そのウォームが噛合されるウォームホイール(回転体)とにより、前記減速機構が構成され、前記ウォームホイールには、導電プレートが固定されている。一方、減速機構及びリンク機構が収容されるギヤハウジングには、前記導電プレートに摺接される複数の固定コンタクトが固定されている。
そして、これら導電プレート及び複数の固定コンタクトにより前記スイッチ機構が構成され、ウォームホイールの回転位置の検出及び外部電源からモータ本体への給電タイミングの決定に用いられている。
【0004】
そして、このようなワイパモータが、例えば特許文献1に開示されている。このワイパモータを図9に従って説明する。即ち、ワイパモータ100では、導電プレートに摺接される複数の固定コンタクトとして、「+B」コンタクト101、「S」コンタクト102、「−」コンタクト103が設けられている。そして、これら各コンタクト101〜103のうち、「+B」コンタクト101及び「S」コンタクト102は、予めカプラ104に組み付けられている。よって、カプラ104がギヤハウジング105に組み付けられることにより、各コンタクト101,102は、ギヤハウジング105に固定されている。一方、「−」コンタクト103は、ギヤハウジング105に直接固定されている。
【0005】
その結果、各コンタクト101〜103の摺接部101a〜103aは、ギヤハウジング105の内面側において、ウォームホイールの軸心Pを通り、かつモータ軸の軸線M1に対して垂直な直線M2に沿って等間隔に配置されている。また、「+B」コンタクト101の接続部101b及び「S」コンタクト102の接続部102bは、ギヤハウジング105の外面側において、前記直線M2と平行で、かつ直線M2よりもモータ本体107側の直線M3に沿って所定の間隔を置いて配置されている。即ち、両コンタクト101,102は、前記直線M2からモータ本体107側に向かう同一方向に沿って並設されている。一方、「−」コンタクト103は、前記直線M2からモータ本体107側とは反対側に向かう方向に沿って設けられている。
【0006】
また、ブラシホルダ110には、図示しない「+」側ブラシ及び「−」側ブラシが収容されている。そして、「+」側ブラシには、「+1」給電ターミナル111が接続され、「−」側ブラシには、「−」給電ターミナル112が接続されている。これら各給電ターミナル111,112は、外部電源から各ブラシに給電するためのものである。そして、各給電ターミナル111,112の接続部111a,112aは、それぞれブラシホルダ110から導出されている。その結果、前記カプラ104には、前記各コンタクト101,102の接続部101b,102bに加えて、各給電ターミナル111,112の接続部111a,112aが集約されている。即ち、各接続部101b,102b,111a,112aは、ギヤハウジング105の外面側において、互いに近接された位置に露出されている。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−157574号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ワイパモータ100においては、カプラ104に集約された各接続部101b,102b,111a,112aのうち、接続部112aを除く各接続部101b,102b,111aに、コネクタ付リード線120の接続線W1〜W3が接続される。尚、接続線W1,W2が接続部101b,102bに接続される場合には、まず接続線W1,W2の芯線がU字状の接続部101b,102bに差し込まれる。その後、専用の工具が用いられて接続線W1,W2の芯線がU字状の接続部101b,102bにかしめ圧着される。さらに、両者の圧着部分に半田付けが行われる。一方、接続線W3が接続部111aに接続される場合には、ネジ締めが行われる。
【0009】
他方、「−」給電ターミナル112の接続部112aには、ネジ締めが行われ、かかるネジを介して「−」給電ターミナル112(「−」側ブラシ)とギヤハウジング105(アルミ合金等の金属材料)とが電気的に接続される。また、ギヤハウジング105において前記カプラ104から離れた位置に設けられた接続部105aには、前記コネクタ付リード線120とは別のアース用の接続線W4の一端がネジを介して接続される。そして、接続線W4の他端は、図示しない自動車のボディに接続される。即ち、前記図示しない「−」側ブラシ、「−」給電ターミナル112、ギヤハウジング105、「−」コンタクト103、アース用の接続線W4は、ボディアースされる。
【0010】
しかしながら、上記ワイパモータ100では、可撓性を有するコネクタ付リード線120の接続線W1〜W3及びアース用の接続線W4を各接続部101b,102b,111a,112aに接続する必要がある。このため、可撓性を有するが故に形状が不安定なコネクタ付リード線120及びアース用の接続線W4を接続する工程を、機械による自動組付で行うことは非常に困難であった。
【0011】
また、このように自動組付で行うことが困難であるが故に組付作業者による手作業で組付を行う場合にも、接続線W1〜W3の接続作業は、カプラ104に集約された近接箇所で行うことができるものの、接続線W4の接続作業に関しては、カプラ104から離れた箇所で行う必要がある。その結果、作業効率が低下する問題もあった。
【0012】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、自動組付を容易に行うことが可能なモータ及びワイパモータを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、モータ軸を有するモータ本体と、前記モータ軸の回転駆動力が伝達される回転体の回転速度を前記モータ軸の回転速度に対して減速する減速機構と、その減速機構を収容するハウジングとを備えたモータにおいて、前記減速機構は、導電プレートが固定された前記回転体を含み、前記ハウジングには、前記導電プレートに摺接される複数のコンタクトが固定され、前記導電プレート及び前記複数のコンタクトにより、前記回転体の回転位置の検出及び外部電源から前記モータ本体への給電に用いられるスイッチ機構が構成され、前記複数のコンタクトの各接続部及び前記外部電源から前記モータ本体に給電するための給電ターミナルの接続部は、集約部材に集約されて配置され、その集約部材の一部がコネクタとして構成され、前記複数のコンタクトの各接続部及び前記給電ターミナルの接続部から前記モータ軸の軸線に対して垂直な方向に沿って、かつ前記回転体の導電プレートに略平行な面上に整列されて複数のリードターミナルが設けられ、それらリードターミナルの先端部がコネクタピンとして導出されている。
【0014】
従って、請求項1に記載の発明によれば、可撓性を有する従来のコネクタ付リード線に代えて、先端部がコネクタピンとして導出されるリードターミナル、つまりコネクタ付リード線よりも形状が安定なリードターミナルを用いている。このため、専用ロボットによる自動組付が容易となる。
【0015】
特に、複数のコンタクトの各接続部及び給電ターミナルの接続部が集約されて配置され、しかもそれら各接続部からモータ軸の軸線に対して垂直な方向に沿って複数のリードターミナルが設けられている。このため、リードターミナルの配線が短くなる。従って、省スペースにて給電部の結線を実現することが可能となる結果、専用ロボットによる動作距離が短くなり、組付時間を短縮することが可能となる。
【0016】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のモータにおいて、前記コネクタは、前記モータ軸の軸線に対して前記回転体とは反対側に配置されている。
従って、請求項2に記載の発明によれば、コネクタは、回転体を含む減速機構のレイアウトを妨げることなく、換言すれば減速機構が配置されないデッドスペースに配置される。このようにデッドスペースが有効に活用されるため、モータ全体を小型化の方向にレイアウトすることが可能となる。
【0017】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載のモータにおいて、前記コネクタは、前記回転体の軸心を通り、かつ前記モータ軸の軸線に対して垂直な直線よりも前記モータ本体側に配置されている。
【0018】
従って、請求項3に記載の発明によれば、コネクタピンを含むリードターミナルは、回転体の軸心を通り、かつモータ軸の軸線に対して垂直な直線と、モータ本体との間のスペースに配置されることになる。換言すれば、複数のコンタクトの各接続部及び給電ターミナルの接続部は集約されていることから、リードターミナルは、いずれの接続部に対しても近接された位置に配置されることになる。
このようにリードターミナルの配線を短くする上で最適なスペースに当該リードターミナルを配置することが可能となる。即ち、リードターミナルを省スペースにまとめることが可能となる。
【0019】
請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のモータにおける前記ハウジングには、前記減速機構を含む駆動伝達機構が収容され、その駆動伝達機構の出力軸には、ワイパアームが固定される。
【0020】
従って、請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明の作用が得られる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るモータを自動車用ワイパ装置の駆動源として用いられるワイパモータに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
【0022】
図1はワイパモータの平面図であり、図2はワイパモータを背面側から見た断面図である。図2に示すように、ワイパモータ1は、モータ本体2と減速機構3とリンク機構4とを備えている。前記モータ本体2において、モータ軸5の先端部を除く部材(公知の構成であるため特に図示はしないがマグネット、アーマチャ、軸受等)は、ヨークハウジング6内に収容されている。このヨークハウジング6は導電性金属材料よりなる。一方、前記減速機構3及びリンク機構4は、ギヤハウジング7の凹所と、そのギヤハウジング7に組み付けられる蓋(図示略)との間に収容されている。ギヤハウジング7はアルミ合金等の金属材料又はPBT(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂材料よりなり、蓋は自動車側への取付ブラケットを有している。そして、ワイパモータ1は、前記ヨークハウジング6と前記ギヤハウジング7とがネジ8により組み付けられている。
【0023】
前記減速機構3は、ウォーム11と、そのウォーム11が噛合されるウォームホイール12とから構成されている。ウォーム11は、前記モータ軸5のヨークハウジング6から突出された部分に形成されている。ウォームホイール12は、回転軸13を有し、その回転軸13が前記ギヤハウジング7及び前記図示しない蓋により回動可能に支持されている。
【0024】
前記リンク機構4は、連結ピン21、クランク22、接続ピン23、レバー24から構成されている。連結ピン21は、前記ウォームホイール12の一方の面(前記図示しない蓋側の面)において、前記回転軸13から偏位された位置に固着されている。レバー24は出力軸25に固着されている。この出力軸25はギヤハウジング7に形成された筒状部に回転可能に支持され、出力軸25の基端部は前記図示しない蓋に支持され、出力軸25の先端部は前記ギヤハウジング7外へ突出されている。そして、出力軸25の先端部には図示しないワイパアームが固定され、そのワイパアームには図示しないワイパブレードが取着されている。
【0025】
その結果、ワイパモータ1を駆動源とする自動車用ワイパ装置は、以下の動作を行う。即ち、モータ軸5が所定の回転速度で回転されると、そのモータ軸5の回転駆動力が減速機構3に伝達される。すると、その減速機構3を構成するウォームホイール12が、前記モータ軸5の回転速度に対して減速された所定の回転速度で回転される。そして、そのウォームホイール12の回転駆動力に基づいて、リンク機構4を介して出力軸25が往復回動され、その出力軸25に固定された図示しないワイパアームが作動される。その結果、そのワイパアームに取着された図示しないワイパブレードにより、自動車のリアガラスに付着した雨滴等が払拭される。
【0026】
次に、このようなワイパブレードによる払拭動作を予め定めた位置で停止及び開始させるためのスイッチ機構30について説明する。
図3に示すように、前記ウォームホイール12の他方の面(前記ギヤハウジング7側の面)には、略リング状をなす導電プレート31が固定されている。この導電プレート31には、切欠部31a及び突出部31bが同一方向に沿って形成されている。
【0027】
一方、前記ギヤハウジング7の内面側には、前記導電プレート31に摺接される複数の固定コンタクトとして、「+B」コンタクト41、「S」コンタクト42、「−」コンタクト43が設けられている。これら各コンタクト41〜43は、予めカプラ50に組み付けられている。よって、このカプラ50が前記ギヤハウジング7に形成された取付孔に組み付けられることにより、各コンタクト41〜43は、当該ギヤハウジング7に固定されている。
【0028】
そして、これら導電プレート31及び各コンタクト41〜43により前記スイッチ機構30が構成され、ウォームホイール12の回転位置の検出及び外部電源85(図6参照)から前記モータ本体2への給電タイミングの決定に用いられている。ちなみに、ウォームホイール12が図3に実線で示す位置にある状態においては、「S」コンタクト42と「−」コンタクト43とが電気的に接続される。一方、ウォームホイール12が図3に破線で示す位置にある状態においては、「+B」コンタクト41と「S」コンタクト42とが電気的に接続される。
【0029】
次に、ウォームホイール12の回転位置の検出構造及び外部電源85からモータ本体2への給電構造について説明する。
図1及び図3に示すように、カプラ50には、「+B」コンタクト41、「S」コンタクト42、「−」コンタクト43が組み付けられている。そして、カプラ50がギヤハウジング7に組み付けられた状態、つまり各コンタクト41〜43がギヤハウジング7に固定された状態では、当該各コンタクト41〜43の摺接部41a〜43aは、ギヤハウジング7の内面側において、直線L2に沿って等間隔に配置されている。この直線L2は、ウォームホイール12の軸心Oを通り、かつモータ軸5の軸線L1に対して垂直な直線である。また、各コンタクト41〜43の接続部41b〜43bは、ギヤハウジング7の外面側において、直線L3に沿って等間隔に配置されている。この直線L3は、前記直線L2と平行で、かつ直線L2よりもモータ本体2側の直線である。そして、各接続部41b〜43bは、導電プレート31に略平行な直線L3を含む平面上に並設されている。このように各コンタクト41〜43は同一形状であり、それらは並設されている。
【0030】
また、前記モータ本体2は、前記図示しないアーマチャのコンミテータに摺接される「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87(いずれも図6参照)を収容するブラシホルダ60を備えている。そして、「+」側ブラシ86には、「+1」給電ターミナル61の一端が接続され、「−」側ブラシ87には、ブレーカ88(図6参照)を介して「−」給電ターミナル62の一端が接続されている。これら各給電ターミナル61,62は、外部電源85からモータ本体2(詳しくは「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87)に給電するためのものである。そして、「+1」給電ターミナル61の他端(接続部61a)及び「−」給電ターミナル62の他端(接続部62a)は、ブラシホルダ60から導出されている。
【0031】
その結果、前記カプラ50には、前記各コンタクト41〜43の接続部41b〜43bに加えて、各給電ターミナル61,62の接続部61a,62aが集約されている。そして、ギヤハウジング7の外面側において、各コンタクト41〜43の各接続部41b〜43bと各給電ターミナル61,62の各接続部61a,62aとは互いに近接する方向に延出されており、その延出方向はモータ軸5の軸線L1方向に一致されている。
【0032】
そして、本実施形態では、従来のコネクタ付リード線120(図9参照)に代えて、複数のリードターミナル71〜74がカプラ50に組み付けられている。
即ち、図4にも示すように、リードターミナル71の一端は、「+B」コンタクト41の接続部41bに接続され、リードターミナル72の一端は、「S」コンタクト42の接続部42bに接続されている。また、リードターミナル73の一端は、「−」コンタクト43の接続部43b及び「−」給電ターミナル62の接続部62aに接続され、リードターミナル74の一端は、「+1」給電ターミナル61の接続部61aに接続されている。
【0033】
ところで、リードターミナル71〜73が接続部41b〜43bに接続される場合には、まずリードターミナル71〜73の一端に形成された挿入孔(図示略)に、接続部41b〜43bの先端に形成されたU字状の突起(図示略)が挿入される。その後、前記U字状の突起がリードターミナル71〜73にかしめられる。一方、リードターミナル73,74が接続部62a,61aに接続される場合には、ネジ75,76(図1参照)により両者が共締めされる。そして、これらリードターミナル71〜74のカプラ50に対する組付は、専用ロボットによる自動組付で行われる。
【0034】
前記リードターミナル71の平面形状(図4参照)は、以下の通りである。即ち、接続部41bに接続される前記一端からモータ軸5の軸線L1に対して平行な方向に沿って延出され、角部71aから前記軸線L1に対して垂直な方向に沿って延出されている。そして、角部71bから前記軸線L1に対して平行な方向に沿って延出され、角部71cから前記軸線L1に対して垂直な方向に沿って延出されている。前記リードターミナル72の平面形状は、前記リードターミナル71の平面形状と略同様(角部72a〜72cを有する)である。前記リードターミナル73の平面形状は、T字状である。前記リードターミナル74の平面形状は、直状である。
【0035】
これらのように各リードターミナル71〜74は、各接続部41b〜43b,61a,62aからモータ軸5の軸線L1に対して垂直な方向に沿って延出され、しかも導電プレート31に略平行な平面上に整列されて設けられている。そして、図5に示すように、各リードターミナル71〜74の先端部(他端)は、互いに接触しないように所定の間隔(本実施形態では等間隔)を置いて同一方向に折り曲げられており、コネクタピンとして導出されている。即ち、カプラ50の一部は、外部接続可能なコネクタ51として構成され、そのコネクタ51内に各リードターミナル71〜74の先端部(コネクタピン)が配置されている。このコネクタ51は、図1に示すように、モータ軸5の軸線L1に対してウォームホイール12とは反対側に配置されている。特に、このコネクタ51は、ウォームホイール12の軸心Oを通り、かつモータ軸5の軸線L1に対して垂直な直線L2よりもモータ本体2側に配置されている。
【0036】
尚、前記コネクタ51には、自動車の運転席近傍に設けられたスイッチ80(図6参照)及び外部電源85に電気的に接続された図示しないハーネスのコネクタが接続されている。その結果、ウォームホイール12の回転位置の検出構造及び外部電源85からモータ本体2への給電構造が確立されている。
【0037】
次に、このように構成されたワイパモータ1を駆動源とする自動車用ワイパ装置の作用について、図6を用いて他の図面も参照しながら説明する。
まず、ウォームホイール12が図3に実線で示す位置にある状態において、スイッチ80が「OFF」位置にある場合の作用を説明する。
【0038】
さて、かかる場合には、「S」コンタクト42と「−」コンタクト43とが導電プレート31を介して電気的に接続される(図3の実線及び図6の実線参照)。また、スイッチ80が「OFF」位置にあることから、「+1」給電ターミナル61(リードターミナル74)と「S」コンタクト42(リードターミナル72)とが電気的に接続される(図6及び図4参照)。即ち、かかる場合には、外部電源85から「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87への給電が停止された状態となる。その結果、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転が停止された状態が維持されることから、図示しないワイパブレードによる払拭動作は行われない。
【0039】
次に、ウォームホイール12が図3に実線で示す位置にある状態において、運転者によりスイッチ80が「OFF」位置から「ON」位置に切り換えられた場合の作用を説明する。
【0040】
さて、かかる場合には、スイッチ80を介して外部電源85から「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87への給電が開始される。従って、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転が開始される結果、ウォームホイール12は図3に実線で示す位置から回転される。即ち、図示しないワイパブレードによる払拭動作が開始される。
【0041】
尚、ウォームホイール12の回転に伴って、導電プレート31を介して「S」コンタクト42と「−」コンタクト43とが電気的に接続される状態(図3の実線及び図6の実線参照)と、「+B」コンタクト41と「S」コンタクト42とが電気的に接続される状態(図3の破線及び図6の破線参照)とが周期的に繰り返される。しかし、いずれの状態においても、スイッチ80が「ON」位置にあるため、導電プレート31と各コンタクト41〜43の接触状態に関係なく、外部電源85からスイッチ80を介して「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87に給電される。その結果、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転された状態が維持されることから、スイッチ80が「ON」位置にある場合には、図示しないワイパブレードによる払拭動作が継続して行われる。
【0042】
次に、ウォームホイール12が図3に破線で示すように、ワイパブレードが所定の停止位置以外の位置、すなわちワイパブレードが払拭動作中の位置にある状態において、運転者によりスイッチ80が「ON」位置から「OFF」位置に切り換えられた場合の作用を説明する。
【0043】
さて、かかる場合には、スイッチ80の切換操作に基づいて、「+1」給電ターミナル61(リードターミナル74)と「S」コンタクト42(リードターミナル72)とが電気的に接続される(図6及び図4参照)。また、スイッチ80が「OFF」位置に切り換えられても、ウォームホイール12が図3に破線で示す位置から同図に実線で示す位置まで回転されるまでの期間においては、「+B」コンタクト41と「S」コンタクト42とが導電プレート31を介して電気的に接続される(図6の破線参照)。従って、かかる期間においては、外部電源85から導電プレート31及び各コンタクト41,42を介して「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87に給電される。その結果、かかる期間においては、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転された状態が維持されることから、スイッチ80が「OFF」位置に切り換えられても、直ちに図示しないワイパブレードによる払拭動作が停止される訳ではなく、払拭動作が継続して行われる。
【0044】
そして、スイッチ80が「OFF」位置に切り換えられた状態のまま、やがてウォームホイール12が図3に実線で示す位置まで回転されると、「S」コンタクト42と「−」コンタクト43とが導電プレート31を介して電気的に接続される(図6の実線参照)。また、このとき、既にスイッチ80が「OFF」位置に切り換えられていることから、「+1」給電ターミナル61(リードターミナル74)と「S」コンタクト42(リードターミナル72)とが電気的に接続されている(図6及び図4参照)。従って、かかる場合には、外部電源85から「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87への給電が停止されると共に両ブラシ86,87が接続されて閉ループ回路が形成されるため、ワイパモータ1にはブレーキが作用する。その結果、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転が停止されることから、図示しないワイパブレードによる払拭動作は停止される。
【0045】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
(1)可撓性を有する従来のコネクタ付リード線120に代えて、先端部がコネクタピンとして導出されるリードターミナル71〜74、つまりコネクタ付リード線120よりも形状が安定なリードターミナル71〜74を用いている。このため、専用ロボットによる自動組付を容易に行うことができる。
【0046】
(2)複数のコンタクト41〜43の各接続部41b〜43b及び給電ターミナル61,62の接続部61a,62aが集約されて配置され、しかもそれら各接続部41b〜43b,61a,62aからモータ軸5の軸線L1に対して垂直な方向に沿って複数のリードターミナル71〜74が設けられている。このため、リードターミナル71〜74の配線が短くなる。従って、省スペースにて給電部の結線を実現することが可能となる結果、結線のための動作距離が短くなり、組付時間を短縮することができる。
【0047】
(3)カプラ50の一部がコネクタ51として構成され、そのコネクタ51は、モータ軸5の軸線L1に対してウォームホイール12とは反対側に配置されている。即ち、コネクタ51は、ウォームホイール12を含む減速機構3のレイアウトを妨げることなく、換言すれば減速機構3が配置されないデッドスペースに配置される。このようにデッドスペースが有効に活用されるため、ワイパモータ1全体を小型化の方向にレイアウトすることができる。
【0048】
(4)コネクタ51は、ウォームホイール12の軸心Oを通り、かつモータ軸5の軸線L1に対して垂直な直線L2よりもモータ本体2側に配置されている。即ち、コネクタピンを含むリードターミナル71〜74は、ウォームホイール12の軸心Oを通り、かつモータ軸5の軸線L1に対して垂直な直線L2と、モータ本体2との間のスペースに配置されることになる。これにより、ギヤハウジング7に配置された複数のコンタクト41〜43の各接続部41b〜43bとモータ本体2から延出された給電ターミナル61,62の接続部61a,62aとがより集約して配置できる。これにより、リードターミナル71〜74の取り廻しをさらに短くできる。特に、各コンタクト41〜43の各接続部41b〜43bと各給電ターミナル61,62の各接続部61a,62aとは互いに近接する方向に延出させ、その延出方向をモータ軸5の軸線L1方向に一致させているので、その両接続部43b,62aに接続されるリードターミナル73を短くできる。そして、そのリードターミナル73と他のリードターミナル71,72,74の先端部をコネクタピンとして形成する場合には、コネクタ51を小さく設計できる。このようにリードターミナル71〜74の配線を短くする上で最適なスペースに当該リードターミナル71〜74を配置することが可能となる。即ち、リードターミナル71〜74を省スペースにまとめることができる。
【0049】
(5)リードターミナル71〜74の形状を工夫することで、同一形状の各コンタクト41〜43を用いている。このため、部材(コンタクト41〜43)の共通化を図ることができる。
【0050】
尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図4に示すコンタクト41〜43及びリードターミナル71〜74に代えて、図7に示すコンタクト141〜143及びリードターミナル171〜174を用いた構成としてもよい。即ち、リードターミナル171,172の平面形状を、前記リードターミナル71の角部71a及びリードターミナル72の角部72aを省略した形状とし、それら各リードターミナル171,172の一端に応じてコンタクト141,142の接続部141b,142bを設けた構成としてもよい。つまり、コンタクト141,142において、摺接部141a,142aから接続部141b,142bまでの長さは、コンタクト41,42における摺接部41a,42aから接続部41b,42bまでの長さよりも短い。尚、コンタクト143、リードターミナル173,174は、コンタクト43、リードターミナル73,74と同一のものである。
【0051】
このように構成すれば、コンタクト141,142をコンタクト41,42に対して短くした分だけ、コンタクト141,142に必要な材料が少なくて済む。また、リードターミナル171,172をリードターミナル71,72に対して短く且つ単純化した分だけ、リードターミナル171,172に必要な材料が少なくて済み、また製造が容易となる。従って、これらのことからワイパモータ1の軽量化を図ることができる。
【0052】
・図8に示すコンタクト241〜243及びリードターミナル271〜274を用いた構成としてもよい。即ち、リードターミナル271,272の平面形状を、前記リードターミナル71,72の角部71a〜71c,72a〜72cを省略した直状とした構成としてもよい。尚、コンタクト241〜243は、図7に示すコンタクト141〜143と同一のものであり、リードターミナル273,274は、図4に示すリードターミナル73,74と同一のものである。
【0053】
このように構成すれば、リードターミナル271,272をリードターミナル71,72に対して、またリードターミナル171,172に対しても単純化した分だけ、製造が容易となる。ただし、リードターミナル271〜274の先端部(コネクタピン)のピッチは、等間隔ではなくなるため、これらコネクタピンに応じてコネクタ251の形状を前記コネクタ51に対して変更する必要がある。ちなみに、このコネクタ251に接続される前記図示しないハーネスのコネクタの形状を当該コネクタ251に応じて変更すれば、前記実施形態と同様に給電構造等が確立されることは言うまでもない。
【0054】
さらに、上記実施形態より把握される技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
〔1〕請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記複数のコンタクトは同一形状であり、前記複数のリードターミナルは、互いに接触しないように所定の間隔を置いて前記複数のコンタクトの各接続部及び前記給電ターミナルの接続部からコネクタピンまで導出されているモータ。このように構成すれば、リードターミナルの形状を工夫することで、同一形状のコンタクトを用いることが可能となる。従って、部材(複数のコンタクト)の共通化を図ることができる。
【0055】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項1〜請求項4に記載の発明によれば、自動組付を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワイパモータの平面図。
【図2】ワイパモータを背面側から見た断面図。
【図3】ギヤハウジングの背面図であって、コンタクトと導電プレートとの摺接関係を示す説明図。
【図4】ワイパモータの要部(リードターミナル周辺)を拡大した説明図。
【図5】図4の左側面図。
【図6】ワイパモータを駆動源とする自動車用ワイパ装置の電気回路図。
【図7】別の実施形態の要部(リードターミナル周辺)を拡大した説明図。
【図8】別の実施形態の要部(リードターミナル周辺)を拡大した説明図。
【図9】従来のワイパモータの平面図。
【符号の説明】
1…モータとしてのワイパモータ、2…モータ本体、3…駆動伝達機構を構成する減速機構、4…駆動伝達機構を構成するリンク機構、5…モータ軸、7…ハウジングとしてのギヤハウジング、12…回転体としてのウォームホイール、25…出力軸、30…スイッチ機構、31…導電プレート、41…コンタクトとしての「+B」コンタクト、41b…接続部、42…コンタクトとしての「S」コンタクト、42b…接続部、43…コンタクトとしての「−」コンタクト、43b…接続部、50…集約部材としてのカプラ、51…コネクタ、61…給電ターミナルとしての「+1」給電ターミナル、61a…接続部、62…給電ターミナルとしての「−」給電ターミナル、62a…接続部、71〜74…リードターミナル、85…外部電源、L1…モータ軸の軸線、L2…直線、O…ウォームホイール(回転体)の軸心。
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のリアガラスに付着した雨滴等を払拭するためのワイパ装置の駆動源として用いられるワイパモータに代表されるモータに関し、より詳しくは、自動組付に好適なモータ及びワイパモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ワイパアームに取着されたワイパブレードを往復回動させて自動車のリアガラスに付着した雨滴等を払拭するためのワイパ装置が種々提案されている。
このようなワイパ装置の駆動源として用いられるワイパモータは、モータ本体と減速機構とリンク機構とを備えている。そして、モータ本体に設けられたモータ軸が所定の回転速度で回転されると、そのモータ軸の回転駆動力が減速機構に伝達される。すると、その減速機構を構成する回転体が、前記モータ軸の回転速度に対して減速された所定の回転速度で回転される。そして、その回転体の回転駆動力に基づいて、リンク機構を介して出力軸が往復回動され、その出力軸に固定されたワイパアームが作動される。その結果、そのワイパアームに取着されたワイパブレードにより、自動車のリアガラスに付着した雨滴等が払拭される。
【0003】
ここで、このようなワイパブレードによる払拭動作を予め定めた位置で停止及び開始させるために、換言すれば外部電源からモータ本体(詳しくはコンミテータに摺接されるブラシ)への給電を適切なタイミングで停止及び開始させるために、ワイパモータには、スイッチ機構が設けられている。即ち、前記モータ軸に形成されたウォームと、そのウォームが噛合されるウォームホイール(回転体)とにより、前記減速機構が構成され、前記ウォームホイールには、導電プレートが固定されている。一方、減速機構及びリンク機構が収容されるギヤハウジングには、前記導電プレートに摺接される複数の固定コンタクトが固定されている。
そして、これら導電プレート及び複数の固定コンタクトにより前記スイッチ機構が構成され、ウォームホイールの回転位置の検出及び外部電源からモータ本体への給電タイミングの決定に用いられている。
【0004】
そして、このようなワイパモータが、例えば特許文献1に開示されている。このワイパモータを図9に従って説明する。即ち、ワイパモータ100では、導電プレートに摺接される複数の固定コンタクトとして、「+B」コンタクト101、「S」コンタクト102、「−」コンタクト103が設けられている。そして、これら各コンタクト101〜103のうち、「+B」コンタクト101及び「S」コンタクト102は、予めカプラ104に組み付けられている。よって、カプラ104がギヤハウジング105に組み付けられることにより、各コンタクト101,102は、ギヤハウジング105に固定されている。一方、「−」コンタクト103は、ギヤハウジング105に直接固定されている。
【0005】
その結果、各コンタクト101〜103の摺接部101a〜103aは、ギヤハウジング105の内面側において、ウォームホイールの軸心Pを通り、かつモータ軸の軸線M1に対して垂直な直線M2に沿って等間隔に配置されている。また、「+B」コンタクト101の接続部101b及び「S」コンタクト102の接続部102bは、ギヤハウジング105の外面側において、前記直線M2と平行で、かつ直線M2よりもモータ本体107側の直線M3に沿って所定の間隔を置いて配置されている。即ち、両コンタクト101,102は、前記直線M2からモータ本体107側に向かう同一方向に沿って並設されている。一方、「−」コンタクト103は、前記直線M2からモータ本体107側とは反対側に向かう方向に沿って設けられている。
【0006】
また、ブラシホルダ110には、図示しない「+」側ブラシ及び「−」側ブラシが収容されている。そして、「+」側ブラシには、「+1」給電ターミナル111が接続され、「−」側ブラシには、「−」給電ターミナル112が接続されている。これら各給電ターミナル111,112は、外部電源から各ブラシに給電するためのものである。そして、各給電ターミナル111,112の接続部111a,112aは、それぞれブラシホルダ110から導出されている。その結果、前記カプラ104には、前記各コンタクト101,102の接続部101b,102bに加えて、各給電ターミナル111,112の接続部111a,112aが集約されている。即ち、各接続部101b,102b,111a,112aは、ギヤハウジング105の外面側において、互いに近接された位置に露出されている。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−157574号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ワイパモータ100においては、カプラ104に集約された各接続部101b,102b,111a,112aのうち、接続部112aを除く各接続部101b,102b,111aに、コネクタ付リード線120の接続線W1〜W3が接続される。尚、接続線W1,W2が接続部101b,102bに接続される場合には、まず接続線W1,W2の芯線がU字状の接続部101b,102bに差し込まれる。その後、専用の工具が用いられて接続線W1,W2の芯線がU字状の接続部101b,102bにかしめ圧着される。さらに、両者の圧着部分に半田付けが行われる。一方、接続線W3が接続部111aに接続される場合には、ネジ締めが行われる。
【0009】
他方、「−」給電ターミナル112の接続部112aには、ネジ締めが行われ、かかるネジを介して「−」給電ターミナル112(「−」側ブラシ)とギヤハウジング105(アルミ合金等の金属材料)とが電気的に接続される。また、ギヤハウジング105において前記カプラ104から離れた位置に設けられた接続部105aには、前記コネクタ付リード線120とは別のアース用の接続線W4の一端がネジを介して接続される。そして、接続線W4の他端は、図示しない自動車のボディに接続される。即ち、前記図示しない「−」側ブラシ、「−」給電ターミナル112、ギヤハウジング105、「−」コンタクト103、アース用の接続線W4は、ボディアースされる。
【0010】
しかしながら、上記ワイパモータ100では、可撓性を有するコネクタ付リード線120の接続線W1〜W3及びアース用の接続線W4を各接続部101b,102b,111a,112aに接続する必要がある。このため、可撓性を有するが故に形状が不安定なコネクタ付リード線120及びアース用の接続線W4を接続する工程を、機械による自動組付で行うことは非常に困難であった。
【0011】
また、このように自動組付で行うことが困難であるが故に組付作業者による手作業で組付を行う場合にも、接続線W1〜W3の接続作業は、カプラ104に集約された近接箇所で行うことができるものの、接続線W4の接続作業に関しては、カプラ104から離れた箇所で行う必要がある。その結果、作業効率が低下する問題もあった。
【0012】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、自動組付を容易に行うことが可能なモータ及びワイパモータを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、モータ軸を有するモータ本体と、前記モータ軸の回転駆動力が伝達される回転体の回転速度を前記モータ軸の回転速度に対して減速する減速機構と、その減速機構を収容するハウジングとを備えたモータにおいて、前記減速機構は、導電プレートが固定された前記回転体を含み、前記ハウジングには、前記導電プレートに摺接される複数のコンタクトが固定され、前記導電プレート及び前記複数のコンタクトにより、前記回転体の回転位置の検出及び外部電源から前記モータ本体への給電に用いられるスイッチ機構が構成され、前記複数のコンタクトの各接続部及び前記外部電源から前記モータ本体に給電するための給電ターミナルの接続部は、集約部材に集約されて配置され、その集約部材の一部がコネクタとして構成され、前記複数のコンタクトの各接続部及び前記給電ターミナルの接続部から前記モータ軸の軸線に対して垂直な方向に沿って、かつ前記回転体の導電プレートに略平行な面上に整列されて複数のリードターミナルが設けられ、それらリードターミナルの先端部がコネクタピンとして導出されている。
【0014】
従って、請求項1に記載の発明によれば、可撓性を有する従来のコネクタ付リード線に代えて、先端部がコネクタピンとして導出されるリードターミナル、つまりコネクタ付リード線よりも形状が安定なリードターミナルを用いている。このため、専用ロボットによる自動組付が容易となる。
【0015】
特に、複数のコンタクトの各接続部及び給電ターミナルの接続部が集約されて配置され、しかもそれら各接続部からモータ軸の軸線に対して垂直な方向に沿って複数のリードターミナルが設けられている。このため、リードターミナルの配線が短くなる。従って、省スペースにて給電部の結線を実現することが可能となる結果、専用ロボットによる動作距離が短くなり、組付時間を短縮することが可能となる。
【0016】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のモータにおいて、前記コネクタは、前記モータ軸の軸線に対して前記回転体とは反対側に配置されている。
従って、請求項2に記載の発明によれば、コネクタは、回転体を含む減速機構のレイアウトを妨げることなく、換言すれば減速機構が配置されないデッドスペースに配置される。このようにデッドスペースが有効に活用されるため、モータ全体を小型化の方向にレイアウトすることが可能となる。
【0017】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載のモータにおいて、前記コネクタは、前記回転体の軸心を通り、かつ前記モータ軸の軸線に対して垂直な直線よりも前記モータ本体側に配置されている。
【0018】
従って、請求項3に記載の発明によれば、コネクタピンを含むリードターミナルは、回転体の軸心を通り、かつモータ軸の軸線に対して垂直な直線と、モータ本体との間のスペースに配置されることになる。換言すれば、複数のコンタクトの各接続部及び給電ターミナルの接続部は集約されていることから、リードターミナルは、いずれの接続部に対しても近接された位置に配置されることになる。
このようにリードターミナルの配線を短くする上で最適なスペースに当該リードターミナルを配置することが可能となる。即ち、リードターミナルを省スペースにまとめることが可能となる。
【0019】
請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のモータにおける前記ハウジングには、前記減速機構を含む駆動伝達機構が収容され、その駆動伝達機構の出力軸には、ワイパアームが固定される。
【0020】
従って、請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明の作用が得られる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るモータを自動車用ワイパ装置の駆動源として用いられるワイパモータに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
【0022】
図1はワイパモータの平面図であり、図2はワイパモータを背面側から見た断面図である。図2に示すように、ワイパモータ1は、モータ本体2と減速機構3とリンク機構4とを備えている。前記モータ本体2において、モータ軸5の先端部を除く部材(公知の構成であるため特に図示はしないがマグネット、アーマチャ、軸受等)は、ヨークハウジング6内に収容されている。このヨークハウジング6は導電性金属材料よりなる。一方、前記減速機構3及びリンク機構4は、ギヤハウジング7の凹所と、そのギヤハウジング7に組み付けられる蓋(図示略)との間に収容されている。ギヤハウジング7はアルミ合金等の金属材料又はPBT(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂材料よりなり、蓋は自動車側への取付ブラケットを有している。そして、ワイパモータ1は、前記ヨークハウジング6と前記ギヤハウジング7とがネジ8により組み付けられている。
【0023】
前記減速機構3は、ウォーム11と、そのウォーム11が噛合されるウォームホイール12とから構成されている。ウォーム11は、前記モータ軸5のヨークハウジング6から突出された部分に形成されている。ウォームホイール12は、回転軸13を有し、その回転軸13が前記ギヤハウジング7及び前記図示しない蓋により回動可能に支持されている。
【0024】
前記リンク機構4は、連結ピン21、クランク22、接続ピン23、レバー24から構成されている。連結ピン21は、前記ウォームホイール12の一方の面(前記図示しない蓋側の面)において、前記回転軸13から偏位された位置に固着されている。レバー24は出力軸25に固着されている。この出力軸25はギヤハウジング7に形成された筒状部に回転可能に支持され、出力軸25の基端部は前記図示しない蓋に支持され、出力軸25の先端部は前記ギヤハウジング7外へ突出されている。そして、出力軸25の先端部には図示しないワイパアームが固定され、そのワイパアームには図示しないワイパブレードが取着されている。
【0025】
その結果、ワイパモータ1を駆動源とする自動車用ワイパ装置は、以下の動作を行う。即ち、モータ軸5が所定の回転速度で回転されると、そのモータ軸5の回転駆動力が減速機構3に伝達される。すると、その減速機構3を構成するウォームホイール12が、前記モータ軸5の回転速度に対して減速された所定の回転速度で回転される。そして、そのウォームホイール12の回転駆動力に基づいて、リンク機構4を介して出力軸25が往復回動され、その出力軸25に固定された図示しないワイパアームが作動される。その結果、そのワイパアームに取着された図示しないワイパブレードにより、自動車のリアガラスに付着した雨滴等が払拭される。
【0026】
次に、このようなワイパブレードによる払拭動作を予め定めた位置で停止及び開始させるためのスイッチ機構30について説明する。
図3に示すように、前記ウォームホイール12の他方の面(前記ギヤハウジング7側の面)には、略リング状をなす導電プレート31が固定されている。この導電プレート31には、切欠部31a及び突出部31bが同一方向に沿って形成されている。
【0027】
一方、前記ギヤハウジング7の内面側には、前記導電プレート31に摺接される複数の固定コンタクトとして、「+B」コンタクト41、「S」コンタクト42、「−」コンタクト43が設けられている。これら各コンタクト41〜43は、予めカプラ50に組み付けられている。よって、このカプラ50が前記ギヤハウジング7に形成された取付孔に組み付けられることにより、各コンタクト41〜43は、当該ギヤハウジング7に固定されている。
【0028】
そして、これら導電プレート31及び各コンタクト41〜43により前記スイッチ機構30が構成され、ウォームホイール12の回転位置の検出及び外部電源85(図6参照)から前記モータ本体2への給電タイミングの決定に用いられている。ちなみに、ウォームホイール12が図3に実線で示す位置にある状態においては、「S」コンタクト42と「−」コンタクト43とが電気的に接続される。一方、ウォームホイール12が図3に破線で示す位置にある状態においては、「+B」コンタクト41と「S」コンタクト42とが電気的に接続される。
【0029】
次に、ウォームホイール12の回転位置の検出構造及び外部電源85からモータ本体2への給電構造について説明する。
図1及び図3に示すように、カプラ50には、「+B」コンタクト41、「S」コンタクト42、「−」コンタクト43が組み付けられている。そして、カプラ50がギヤハウジング7に組み付けられた状態、つまり各コンタクト41〜43がギヤハウジング7に固定された状態では、当該各コンタクト41〜43の摺接部41a〜43aは、ギヤハウジング7の内面側において、直線L2に沿って等間隔に配置されている。この直線L2は、ウォームホイール12の軸心Oを通り、かつモータ軸5の軸線L1に対して垂直な直線である。また、各コンタクト41〜43の接続部41b〜43bは、ギヤハウジング7の外面側において、直線L3に沿って等間隔に配置されている。この直線L3は、前記直線L2と平行で、かつ直線L2よりもモータ本体2側の直線である。そして、各接続部41b〜43bは、導電プレート31に略平行な直線L3を含む平面上に並設されている。このように各コンタクト41〜43は同一形状であり、それらは並設されている。
【0030】
また、前記モータ本体2は、前記図示しないアーマチャのコンミテータに摺接される「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87(いずれも図6参照)を収容するブラシホルダ60を備えている。そして、「+」側ブラシ86には、「+1」給電ターミナル61の一端が接続され、「−」側ブラシ87には、ブレーカ88(図6参照)を介して「−」給電ターミナル62の一端が接続されている。これら各給電ターミナル61,62は、外部電源85からモータ本体2(詳しくは「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87)に給電するためのものである。そして、「+1」給電ターミナル61の他端(接続部61a)及び「−」給電ターミナル62の他端(接続部62a)は、ブラシホルダ60から導出されている。
【0031】
その結果、前記カプラ50には、前記各コンタクト41〜43の接続部41b〜43bに加えて、各給電ターミナル61,62の接続部61a,62aが集約されている。そして、ギヤハウジング7の外面側において、各コンタクト41〜43の各接続部41b〜43bと各給電ターミナル61,62の各接続部61a,62aとは互いに近接する方向に延出されており、その延出方向はモータ軸5の軸線L1方向に一致されている。
【0032】
そして、本実施形態では、従来のコネクタ付リード線120(図9参照)に代えて、複数のリードターミナル71〜74がカプラ50に組み付けられている。
即ち、図4にも示すように、リードターミナル71の一端は、「+B」コンタクト41の接続部41bに接続され、リードターミナル72の一端は、「S」コンタクト42の接続部42bに接続されている。また、リードターミナル73の一端は、「−」コンタクト43の接続部43b及び「−」給電ターミナル62の接続部62aに接続され、リードターミナル74の一端は、「+1」給電ターミナル61の接続部61aに接続されている。
【0033】
ところで、リードターミナル71〜73が接続部41b〜43bに接続される場合には、まずリードターミナル71〜73の一端に形成された挿入孔(図示略)に、接続部41b〜43bの先端に形成されたU字状の突起(図示略)が挿入される。その後、前記U字状の突起がリードターミナル71〜73にかしめられる。一方、リードターミナル73,74が接続部62a,61aに接続される場合には、ネジ75,76(図1参照)により両者が共締めされる。そして、これらリードターミナル71〜74のカプラ50に対する組付は、専用ロボットによる自動組付で行われる。
【0034】
前記リードターミナル71の平面形状(図4参照)は、以下の通りである。即ち、接続部41bに接続される前記一端からモータ軸5の軸線L1に対して平行な方向に沿って延出され、角部71aから前記軸線L1に対して垂直な方向に沿って延出されている。そして、角部71bから前記軸線L1に対して平行な方向に沿って延出され、角部71cから前記軸線L1に対して垂直な方向に沿って延出されている。前記リードターミナル72の平面形状は、前記リードターミナル71の平面形状と略同様(角部72a〜72cを有する)である。前記リードターミナル73の平面形状は、T字状である。前記リードターミナル74の平面形状は、直状である。
【0035】
これらのように各リードターミナル71〜74は、各接続部41b〜43b,61a,62aからモータ軸5の軸線L1に対して垂直な方向に沿って延出され、しかも導電プレート31に略平行な平面上に整列されて設けられている。そして、図5に示すように、各リードターミナル71〜74の先端部(他端)は、互いに接触しないように所定の間隔(本実施形態では等間隔)を置いて同一方向に折り曲げられており、コネクタピンとして導出されている。即ち、カプラ50の一部は、外部接続可能なコネクタ51として構成され、そのコネクタ51内に各リードターミナル71〜74の先端部(コネクタピン)が配置されている。このコネクタ51は、図1に示すように、モータ軸5の軸線L1に対してウォームホイール12とは反対側に配置されている。特に、このコネクタ51は、ウォームホイール12の軸心Oを通り、かつモータ軸5の軸線L1に対して垂直な直線L2よりもモータ本体2側に配置されている。
【0036】
尚、前記コネクタ51には、自動車の運転席近傍に設けられたスイッチ80(図6参照)及び外部電源85に電気的に接続された図示しないハーネスのコネクタが接続されている。その結果、ウォームホイール12の回転位置の検出構造及び外部電源85からモータ本体2への給電構造が確立されている。
【0037】
次に、このように構成されたワイパモータ1を駆動源とする自動車用ワイパ装置の作用について、図6を用いて他の図面も参照しながら説明する。
まず、ウォームホイール12が図3に実線で示す位置にある状態において、スイッチ80が「OFF」位置にある場合の作用を説明する。
【0038】
さて、かかる場合には、「S」コンタクト42と「−」コンタクト43とが導電プレート31を介して電気的に接続される(図3の実線及び図6の実線参照)。また、スイッチ80が「OFF」位置にあることから、「+1」給電ターミナル61(リードターミナル74)と「S」コンタクト42(リードターミナル72)とが電気的に接続される(図6及び図4参照)。即ち、かかる場合には、外部電源85から「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87への給電が停止された状態となる。その結果、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転が停止された状態が維持されることから、図示しないワイパブレードによる払拭動作は行われない。
【0039】
次に、ウォームホイール12が図3に実線で示す位置にある状態において、運転者によりスイッチ80が「OFF」位置から「ON」位置に切り換えられた場合の作用を説明する。
【0040】
さて、かかる場合には、スイッチ80を介して外部電源85から「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87への給電が開始される。従って、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転が開始される結果、ウォームホイール12は図3に実線で示す位置から回転される。即ち、図示しないワイパブレードによる払拭動作が開始される。
【0041】
尚、ウォームホイール12の回転に伴って、導電プレート31を介して「S」コンタクト42と「−」コンタクト43とが電気的に接続される状態(図3の実線及び図6の実線参照)と、「+B」コンタクト41と「S」コンタクト42とが電気的に接続される状態(図3の破線及び図6の破線参照)とが周期的に繰り返される。しかし、いずれの状態においても、スイッチ80が「ON」位置にあるため、導電プレート31と各コンタクト41〜43の接触状態に関係なく、外部電源85からスイッチ80を介して「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87に給電される。その結果、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転された状態が維持されることから、スイッチ80が「ON」位置にある場合には、図示しないワイパブレードによる払拭動作が継続して行われる。
【0042】
次に、ウォームホイール12が図3に破線で示すように、ワイパブレードが所定の停止位置以外の位置、すなわちワイパブレードが払拭動作中の位置にある状態において、運転者によりスイッチ80が「ON」位置から「OFF」位置に切り換えられた場合の作用を説明する。
【0043】
さて、かかる場合には、スイッチ80の切換操作に基づいて、「+1」給電ターミナル61(リードターミナル74)と「S」コンタクト42(リードターミナル72)とが電気的に接続される(図6及び図4参照)。また、スイッチ80が「OFF」位置に切り換えられても、ウォームホイール12が図3に破線で示す位置から同図に実線で示す位置まで回転されるまでの期間においては、「+B」コンタクト41と「S」コンタクト42とが導電プレート31を介して電気的に接続される(図6の破線参照)。従って、かかる期間においては、外部電源85から導電プレート31及び各コンタクト41,42を介して「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87に給電される。その結果、かかる期間においては、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転された状態が維持されることから、スイッチ80が「OFF」位置に切り換えられても、直ちに図示しないワイパブレードによる払拭動作が停止される訳ではなく、払拭動作が継続して行われる。
【0044】
そして、スイッチ80が「OFF」位置に切り換えられた状態のまま、やがてウォームホイール12が図3に実線で示す位置まで回転されると、「S」コンタクト42と「−」コンタクト43とが導電プレート31を介して電気的に接続される(図6の実線参照)。また、このとき、既にスイッチ80が「OFF」位置に切り換えられていることから、「+1」給電ターミナル61(リードターミナル74)と「S」コンタクト42(リードターミナル72)とが電気的に接続されている(図6及び図4参照)。従って、かかる場合には、外部電源85から「+」側ブラシ86及び「−」側ブラシ87への給電が停止されると共に両ブラシ86,87が接続されて閉ループ回路が形成されるため、ワイパモータ1にはブレーキが作用する。その結果、ワイパモータ1のモータ軸5は、回転が停止されることから、図示しないワイパブレードによる払拭動作は停止される。
【0045】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
(1)可撓性を有する従来のコネクタ付リード線120に代えて、先端部がコネクタピンとして導出されるリードターミナル71〜74、つまりコネクタ付リード線120よりも形状が安定なリードターミナル71〜74を用いている。このため、専用ロボットによる自動組付を容易に行うことができる。
【0046】
(2)複数のコンタクト41〜43の各接続部41b〜43b及び給電ターミナル61,62の接続部61a,62aが集約されて配置され、しかもそれら各接続部41b〜43b,61a,62aからモータ軸5の軸線L1に対して垂直な方向に沿って複数のリードターミナル71〜74が設けられている。このため、リードターミナル71〜74の配線が短くなる。従って、省スペースにて給電部の結線を実現することが可能となる結果、結線のための動作距離が短くなり、組付時間を短縮することができる。
【0047】
(3)カプラ50の一部がコネクタ51として構成され、そのコネクタ51は、モータ軸5の軸線L1に対してウォームホイール12とは反対側に配置されている。即ち、コネクタ51は、ウォームホイール12を含む減速機構3のレイアウトを妨げることなく、換言すれば減速機構3が配置されないデッドスペースに配置される。このようにデッドスペースが有効に活用されるため、ワイパモータ1全体を小型化の方向にレイアウトすることができる。
【0048】
(4)コネクタ51は、ウォームホイール12の軸心Oを通り、かつモータ軸5の軸線L1に対して垂直な直線L2よりもモータ本体2側に配置されている。即ち、コネクタピンを含むリードターミナル71〜74は、ウォームホイール12の軸心Oを通り、かつモータ軸5の軸線L1に対して垂直な直線L2と、モータ本体2との間のスペースに配置されることになる。これにより、ギヤハウジング7に配置された複数のコンタクト41〜43の各接続部41b〜43bとモータ本体2から延出された給電ターミナル61,62の接続部61a,62aとがより集約して配置できる。これにより、リードターミナル71〜74の取り廻しをさらに短くできる。特に、各コンタクト41〜43の各接続部41b〜43bと各給電ターミナル61,62の各接続部61a,62aとは互いに近接する方向に延出させ、その延出方向をモータ軸5の軸線L1方向に一致させているので、その両接続部43b,62aに接続されるリードターミナル73を短くできる。そして、そのリードターミナル73と他のリードターミナル71,72,74の先端部をコネクタピンとして形成する場合には、コネクタ51を小さく設計できる。このようにリードターミナル71〜74の配線を短くする上で最適なスペースに当該リードターミナル71〜74を配置することが可能となる。即ち、リードターミナル71〜74を省スペースにまとめることができる。
【0049】
(5)リードターミナル71〜74の形状を工夫することで、同一形状の各コンタクト41〜43を用いている。このため、部材(コンタクト41〜43)の共通化を図ることができる。
【0050】
尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図4に示すコンタクト41〜43及びリードターミナル71〜74に代えて、図7に示すコンタクト141〜143及びリードターミナル171〜174を用いた構成としてもよい。即ち、リードターミナル171,172の平面形状を、前記リードターミナル71の角部71a及びリードターミナル72の角部72aを省略した形状とし、それら各リードターミナル171,172の一端に応じてコンタクト141,142の接続部141b,142bを設けた構成としてもよい。つまり、コンタクト141,142において、摺接部141a,142aから接続部141b,142bまでの長さは、コンタクト41,42における摺接部41a,42aから接続部41b,42bまでの長さよりも短い。尚、コンタクト143、リードターミナル173,174は、コンタクト43、リードターミナル73,74と同一のものである。
【0051】
このように構成すれば、コンタクト141,142をコンタクト41,42に対して短くした分だけ、コンタクト141,142に必要な材料が少なくて済む。また、リードターミナル171,172をリードターミナル71,72に対して短く且つ単純化した分だけ、リードターミナル171,172に必要な材料が少なくて済み、また製造が容易となる。従って、これらのことからワイパモータ1の軽量化を図ることができる。
【0052】
・図8に示すコンタクト241〜243及びリードターミナル271〜274を用いた構成としてもよい。即ち、リードターミナル271,272の平面形状を、前記リードターミナル71,72の角部71a〜71c,72a〜72cを省略した直状とした構成としてもよい。尚、コンタクト241〜243は、図7に示すコンタクト141〜143と同一のものであり、リードターミナル273,274は、図4に示すリードターミナル73,74と同一のものである。
【0053】
このように構成すれば、リードターミナル271,272をリードターミナル71,72に対して、またリードターミナル171,172に対しても単純化した分だけ、製造が容易となる。ただし、リードターミナル271〜274の先端部(コネクタピン)のピッチは、等間隔ではなくなるため、これらコネクタピンに応じてコネクタ251の形状を前記コネクタ51に対して変更する必要がある。ちなみに、このコネクタ251に接続される前記図示しないハーネスのコネクタの形状を当該コネクタ251に応じて変更すれば、前記実施形態と同様に給電構造等が確立されることは言うまでもない。
【0054】
さらに、上記実施形態より把握される技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
〔1〕請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記複数のコンタクトは同一形状であり、前記複数のリードターミナルは、互いに接触しないように所定の間隔を置いて前記複数のコンタクトの各接続部及び前記給電ターミナルの接続部からコネクタピンまで導出されているモータ。このように構成すれば、リードターミナルの形状を工夫することで、同一形状のコンタクトを用いることが可能となる。従って、部材(複数のコンタクト)の共通化を図ることができる。
【0055】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項1〜請求項4に記載の発明によれば、自動組付を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワイパモータの平面図。
【図2】ワイパモータを背面側から見た断面図。
【図3】ギヤハウジングの背面図であって、コンタクトと導電プレートとの摺接関係を示す説明図。
【図4】ワイパモータの要部(リードターミナル周辺)を拡大した説明図。
【図5】図4の左側面図。
【図6】ワイパモータを駆動源とする自動車用ワイパ装置の電気回路図。
【図7】別の実施形態の要部(リードターミナル周辺)を拡大した説明図。
【図8】別の実施形態の要部(リードターミナル周辺)を拡大した説明図。
【図9】従来のワイパモータの平面図。
【符号の説明】
1…モータとしてのワイパモータ、2…モータ本体、3…駆動伝達機構を構成する減速機構、4…駆動伝達機構を構成するリンク機構、5…モータ軸、7…ハウジングとしてのギヤハウジング、12…回転体としてのウォームホイール、25…出力軸、30…スイッチ機構、31…導電プレート、41…コンタクトとしての「+B」コンタクト、41b…接続部、42…コンタクトとしての「S」コンタクト、42b…接続部、43…コンタクトとしての「−」コンタクト、43b…接続部、50…集約部材としてのカプラ、51…コネクタ、61…給電ターミナルとしての「+1」給電ターミナル、61a…接続部、62…給電ターミナルとしての「−」給電ターミナル、62a…接続部、71〜74…リードターミナル、85…外部電源、L1…モータ軸の軸線、L2…直線、O…ウォームホイール(回転体)の軸心。
Claims (4)
- モータ軸を有するモータ本体と、前記モータ軸の回転駆動力が伝達される回転体の回転速度を前記モータ軸の回転速度に対して減速する減速機構と、その減速機構を収容するハウジングとを備えたモータにおいて、
前記減速機構は、導電プレートが固定された前記回転体を含み、
前記ハウジングには、前記導電プレートに摺接される複数のコンタクトが固定され、
前記導電プレート及び前記複数のコンタクトにより、前記回転体の回転位置の検出及び外部電源から前記モータ本体への給電に用いられるスイッチ機構が構成され、
前記複数のコンタクトの各接続部及び前記外部電源から前記モータ本体に給電するための給電ターミナルの接続部は、集約部材に集約されて配置され、その集約部材の一部がコネクタとして構成され、
前記複数のコンタクトの各接続部及び前記給電ターミナルの接続部から前記モータ軸の軸線に対して垂直な方向に沿って、かつ前記回転体の導電プレートに略平行な面上に整列されて複数のリードターミナルが設けられ、それらリードターミナルの先端部がコネクタピンとして導出されているモータ。 - 請求項1に記載のモータにおいて、
前記コネクタは、前記モータ軸の軸線に対して前記回転体とは反対側に配置されているモータ。 - 請求項2に記載のモータにおいて、
前記コネクタは、前記回転体の軸心を通り、かつ前記モータ軸の軸線に対して垂直な直線よりも前記モータ本体側に配置されているモータ。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のモータにおける前記ハウジングには、前記減速機構を含む駆動伝達機構が収容され、その駆動伝達機構の出力軸には、ワイパアームが固定されるワイパモータ。
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2002
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