(57)【要約】【課題】リレープレートとコンタクトプレートの間に形成される油膜の影響を排除し、ワイパ装置におけるオートストップ機能を確実に作動させる。【解決手段】回転軸を有するモータと、回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構と、出力軸と同期回転するリレープレート３４と、リレープレート３４に摺接するコンタクトプレート３３とを有するワイパ装置用電動モータにて、リレープレート３４とコンタクトプレート３３との接触部において、リレープレート３４とコンタクトプレート３３の少なくとも何れか一方の接触面にHmax=３μm程度の凹凸を設ける。凹部４５はグリス溜まりとなりグリス４６が貯留される。凸部４７の頂部は油膜４８の上に突出し、コンタクトプレート３３は、グリス４６によって潤滑されつつ、制動域４３の地金部分と接触し、油膜による導通不良に起因する作動不良が防止される。【選択図】図３
2006151133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有するモータと、前記回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構と、前記出力軸と同期回転する位置検出プレートと、前記位置検出プレートに摺接する接点とを有するワイパ装置用電動モータであって、
前記位置検出プレートと前記接点との接触部において、前記位置検出プレートと前記接点の少なくとも何れか一方の接触面に凹凸を設けたことを特徴とするワイパ装置用電動モータ。
【請求項２】
請求項１記載のワイパ装置用電動モータにおいて、前記凹凸は、前記位置検出プレートの少なくとも一部の表面に形成されることを特徴とするワイパ装置。
【請求項３】
回転軸を有するモータと、前記回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構と、前記出力軸と同期回転する位置検出プレートと、前記位置検出プレートに摺接する接点とを有するワイパ装置用電動モータであって、
前記接点の先端部に、０°よりも大きく２０°以下の接触角にて前記位置検出プレートと接触する傾斜面を設けたことを特徴とするワイパ装置用電動モータ。
【請求項４】
請求項４記載のワイパ装置用電動モータにおいて、前記接触角が０°よりも大きく１０°以下であることを特徴とするワイパ装置用電動モータ。
【請求項５】
請求項４記載のワイパ装置用電動モータにおいて、前記接触角が０°よりも大きく５以下であることを特徴とするワイパ装置用電動モータ。
【請求項６】
請求項３〜５の何れか１項に記載のワイパ装置用電動モータにおいて、前記傾斜面に凹凸を設けたことを特徴とするワイパ装置用電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に設置されるワイパ装置用の電動モータに関し、特に、マイコン制御されるワイパ装置のオートストップ用に使用されるコンタクトプレートの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイパ装置の電動モータでは、払拭時の反転位置検出のため、オートストップ用のリレープレートが出力軸に取り付けられている。リレープレートには円周方向にそって所定角度で導通部が形成されており、そこに導電材からなるコンタクトプレートが接触している。コンタクトプレートとリレープレートの導通部は、出力軸の回転に伴って離合する電気的接点を形成しており、所定回転角度間だけ接点が導通する。
【０００３】
図７は、リレープレートの構成を示す説明図である。リレープレート６１は、図７の矢印方向に回転し、ワイパアームが下反転位置に来ると、コンタクトプレート（図示せず）が導通部６２の左端部Ａに接触する。コンタクトプレートが導通部６２に接触すると、ワイパ制御装置（ＣＰＵ）側にはＬＯ信号が送出され、Ａ→Ｂ間では位置検出信号はＬＯとなる。ワイパスイッチがＯＦＦされた場合や、間欠動作（ＩＮＴ）の場合のように、下反転位置を検出した後、ワイパアームを停止させたい場合には、このＬＯ信号を確認してＣＰＵはモータ制動動作を行う。
【０００４】
図８は、導通部６２における位置検出信号の状態を示す説明図である。ＣＰＵは、下反転位置にてワイパアームを停止させる場合、ＡでＬＯ信号を検出すると、その後、所定時間間隔で複数回（例えば、５ms間隔で３回）位置検出信号のＨＩ,ＬＯを判定する。この際、ＬＯ信号が例えば３回連続して検出されると（LO-LO-LO）、ＣＰＵは下反転位置への到達を認識し、モータ動作を停止させる。これにより、オートストップ機能が働き、ワイパワームは下反転位置を超えて直ちに停止する。
【特許文献１】特開昭63-43851号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、リレープレート６１とコンタクトプレートは、摺接状態にあるため、両者の間には、モータの音や、磨耗を考慮してグリス等の潤滑剤が塗布されている。しかしながら、グリス等は一般に導電性が低く、リレープレート６１とコンタクトプレートの間に油膜が生じると、両者間には微小電流しか流れないため、油膜により絶縁が生じてしまう場合がある。すなわち、コンタクトプレートの押圧力Ｐ１に対して、リレープレート６１の回転に伴ってグリスに発生する油膜圧力Ｐ２がコンタクトプレートとリレープレート６１との導通を切り離そうとするため、両者の間に導通不良を引き起こすおそれがある。導通部６２にてこのような導通不良が生じると、コンタクトプレートが導通部６２にありながら、位置検出信号がＬＯとならず、ＨＩ信号が送出されてしまうおそれがある。例えば、図８において、破線にて示したようなＨＩ信号が送出されると、ＣＰＵ側で検出される信号は（LO-LO-HI）となり、３回連続してＬＯ信号を検出できない。
【０００６】
このため、ＣＰＵは、下反転位置を確定できず、再度ＬＯ信号の検出を行うが、Ａ〜Ｂ間ではＬＯ信号を３回連続して検出しきれなくなり、モータをさらにもう１回転作動させる必要が生じる。そして、改めて導通部６２が来るのを待ち、再度ＬＯ信号の検出を行い、導通部６２にてＬＯ信号が３回連続して検出されればＣＰＵはモータを停止させる。しかし、再度ＬＯ信号検出を行っても、油膜の影響により、ＬＯ信号が３回連続しなければ、さらにモータは作動し続けることになり、ワイパアームの位置を誤検出し、ＯＦＦ動作やＩＮＴ動作を正常に行えなくなる可能性がある。例えば、ＩＮＴ動作の際には、１回の払拭動作の後、所定時間経過後に次の払拭動作が行われるのが通常であるが、オートストップの作動不良により、時に２回以上払拭動作が連続して行われるおそれがあり、その改善が求められていた。
【０００７】
本発明の目的は、リレープレートとコンタクトプレートの間に形成される油膜の影響を排除し、ワイパ装置におけるオートストップ機能を確実に作動させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のワイパ装置用電動モータは、回転軸を有するモータと、前記回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構と、前記出力軸と同期回転する位置検出プレートと、前記位置検出プレートに摺接する接点とを有するワイパ装置用電動モータであって、前記位置検出プレートと前記接点との接触部において、前記位置検出プレートと前記接点の少なくとも何れか一方の接触面に凹凸を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、位置検出プレートと接点の少なくとも何れか一方の接触面に凹凸を設けたので、接触面にグリスを塗布した場合、凹部がグリス溜まりのように機能する一方、凸部頂部が油膜の上に突出し、接点と位置検出プレートとの導通が確保される。
【００１０】
前記ワイパ装置用電動モータにおいて、前記凹凸部を、前記位置検出プレートの少なくとも一部の表面に形成しても良い。
【００１１】
本発明の他のワイパ装置用電動モータは、回転軸を有するモータと、前記回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構と、前記出力軸と同期回転する位置検出プレートと、前記位置検出プレートに摺接する接点とを有するワイパ装置用電動モータであって、前記接点の先端部に、０°よりも大きく２０°以下の接触角にて前記位置検出プレートと接触する傾斜面を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、接点と位置検出プレートとの間に接触角度を持たせることにより、位置検出プレートの回転運動に伴い接点と位置検出プレートとの間に介在するグリスによって発生する油膜圧力を接点に発生する押圧力よりも小さくできる。
【００１３】
前記ワイパ装置用電動モータにおいて、前記接触角を０°よりも大きく１０°以下に形成しても良い。また、前記接触角が０°よりも大きく５以下に形成しても良い。さらに、前記傾斜面に凹凸を設けても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のワイパ装置用電動モータによれば、モータの回転が減速して伝達される出力軸と同期回転する位置検出プレートと、位置検出プレートに摺接する接点とを有してなるワイパ装置用電動モータにて、位置検出プレートと接点の少なくとも何れか一方の接触面に凹凸を設けたので、接触面にグリスを塗布した場合であっても、凸部頂部によって接点と位置検出プレートとの導通を確保することができる。このため、油膜の影響を排除し、ワイパ装置におけるオートストップ機能を確実に作動させ、運転フィーリングの向上を図ることが可能となる。
【００１５】
本発明の他のワイパ装置用電動モータによれば、接点と位置検出プレートとの間に接触角度を持たせることにより、位置検出プレートの回転運動に伴い接点と位置検出プレートとの間に介在するグリスによって発生する油膜圧力を、接点に発生する押圧力よりも小さくできる。このため、接点と位置検出プレートとの間の導通状態を確保することができ、油膜の影響を排除し、ワイパ装置におけるオートストップ機能を確実に作動させ、運転フィーリングの向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施例１である電動モータの構成を示す説明図である。図１の電動モータは、自動車用ワイパ装置の駆動源として用いられ、電動モータ１と減速機構部２とから構成される。電動モータ１の回転出力は、減速機構部２にて減速されて図示しないワイパ機構を駆動する。
【００１８】
電動モータ１はステータ１０とロータ１１とからなり、ステータ１０には、有底筒状のヨーク１２と、ヨーク１２の内周面に固定された永久磁石１３と、ブラシ１４及びブラシ１４を保持するブラシホルダ１５とが設けられている。ロータ１１側には、ステータ１０内に回動自在に支持されたモータ軸１６と、モータ軸１６に固定されたアーマチュアコア１７と、アーマチュアコア１７に巻装されたコイル１８と、アーマチュアコア１７の側方にてモータ軸１６に固定されたコンミテータ１９とが設けられている。コンミテータ１９はブラシ１４に摺接しており、これらの基本的構成は従来の一般的モータと同様である。
【００１９】
減速機構部２は、ヨーク１２の開口側端縁部に一体的に組付けられるケースフレーム２１と、ケースフレーム２１の底部に取り付けられる蓋状のケースカバー２２とを有している。ケースフレーム２１の内部には、モータ軸１６の回転を減速して出力するための歯車減速機構が内蔵されている。図２は、減速機構部２の構成をケースカバー２２を外した状態で底面側から見た説明図である。
【００２０】
ケースフレーム２１内には、モータ軸１６の先端部がヨーク１２から突出して収納されている。モータ軸１６の先端部には、互いに逆捻れのねじ溝が刻設された一対のウォーム２３ａ，２３ｂが形成されている。ウォーム２３ａ，２３ｂは、ケースフレーム２１の底面部に回動自在に支持された一対のウォーム歯車２４ａ，２４ｂと噛合している。ウォーム歯車２４ａ，２４ｂには、同軸上に小径の第１ギア２５ａ，２５ｂが一体的に設けられており、それらは大径の第２ギア２６と噛合している。第２ギア２６は、ケースフレーム２１の底面部に回動自在に支持された出力軸２７と一体に固定されている。出力軸２７には、図示しないワイパ機構が連結されている。電動モータ１の駆動力は、ウォーム２３ａ、２３ｂ、ウォーム歯車２４ａ，２４ｂ、第１ギア２５ａ，２５ｂ、第２ギア２６を経て減速された状態で出力軸２７に出力され、ワイパ装置を作動させる。
【００２１】
ケースフレーム２１のヨーク１２側端部には、ブラシホルダ１５がねじ２８にて固定されている。ブラシホルダ１５にはブラシ１４が内外径方向に移動自在に支持されている。ブラシ１４は、スプリング２９によってコンミテータ１９側に向けて付勢されている。ブラシホルダ１５には、ブラシ給電用のターミナル（図示せず）が３個設けられており、各ターミナルは導電板（図示せず）を介して、ブラシ１４のピグテールとそれぞれ接続されている。
【００２２】
ケースフレーム２１の底部には、開口部を覆うようにケースカバー２２が取り付けられる。ケースカバー２２の底面には、ブラシホルダ１５の各ターミナルと電気的に接続されるターミナル片（図示せず）が３個突設されている。また、ケースカバー２２の底面には、板ばね状のコンタクトプレート３３が取り付けられている。コンタクトプレート（接点）３３は３個設けられており、第２ギア２６と一体に回転するリレープレート（位置検出プレート）３４と摺接する。ターミナル片のうちの１つは、コンタクトプレート３３及びリレープレート３４を介して、バッテリ等の給電用電源と接続される電源接続用端子３５と電気的に接続されている。他の２個は、ケースカバー２２内部に一体成形された導電板を介して、電源接続用端子３５と電気的に接続される。
【００２３】
図３は、リレープレート３４の構成を示す説明図である。リレープレート３４は、図７に示したリレープレート６１と同様の構造を有しており、ポリアセタール等の合成樹脂からなるインシュレータ部４１内に、導電材からなる導電部４２をインサート成型した構成となっている。導電部４２には、制動域４３が外周側に突出形成される一方、制動域４３に対応して非通電域４４が切欠形成されている。コンタクトプレート３３は、１つがインシュレータ部４１の外側域４１aと制動域４３に摺接する。また、他の２つは、常に導電部４２と接触する位置と、非通電域４４に接触する位置にそれぞれ摺接する。そして、電動モータ１の駆動に伴う第２ギア２６の動作に基づいて、各コンタクトプレート３３がリレープレート３４の導電部４２等に接触、離間する。
【００２４】
リレープレート３４とコンタクトプレート３３との間には、摺動時における潤滑性確保のためグリスが塗布されている。前述のように、このグリスは絶縁性があり、制動域４３に形成された油膜によってＨＩ信号が検出され、オートストップ機能が損なわれるおそれがある。これに対し、リレープレート３４の制動域４３の表面に微細な凹凸加工を施すことにより、グリスを保持しつつ、絶縁油膜の形成を防止してオートストップ機能を確実に作動するようにしている。図４は、制動域４３の表面の構成を示す説明図である。当該電動モータ１では、制動域４３にいわゆる梨地加工が施されており、図４に示すように、表面には微細な凹凸が形成されている。
【００２５】
制動域４３は、プレス加工や研削加工等によって表面粗さ（Hmax)が１μm程度に形成された表面に、シボ加工やショットピーニング加工を施すことにより、Hmax=３μm程度の凹凸が形成されている。この場合、凹部４５はグリス溜まりのように機能し、その内部にはグリス４６が貯留される。一方、凸部４７の高さｈは、グリス４６による油膜４８の厚さｔよりも大きくなるように形成されている。すなわち、凸部４７の頂部は油膜４８の上に突出し、コンタクトプレート３３は、グリス４６によって潤滑されつつも、制動域４３の地金部分と接触する。従って、コンタクトプレート３３と制動域４３との間が油膜によって絶縁され、制動域４３にありながら位置検出信号としてＨＩ信号が検出されるのを防止できる。このため、油膜の影響を排除し、ワイパ装置におけるオートストップ機能を確実に作動させ、運転フィーリングの向上を図ることが可能となる。
【実施例２】
【００２６】
次に、実施例２として、コンタクトプレート３３側にて油膜形成を阻止する構成を説明する。図５は、本発明の実施例２である電動モータにおけるコンタクトプレート３３の先端部の構成を示す説明図である。なお、以下の実施例では、実施例１と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２７】
図５に示すように、本発明によるコンタクトプレート３３の接触部４９は、楔状の斜面５１に形成されている。斜面５１は、リレープレート３４の表面に対し、θ＝０°よりも大きく２０°以下、好ましくは０°よりも大きく１０°以下、さらに好ましくは０°よりも大きく５°以下の傾斜角にて形成する。また、接触部４９が、例えば２.５mm×２.５mmの角柱状の場合、ｍ＝ｈ１／ｈ２＝１.３のものでは、θ＝０°よりも大きく７°以下が好ましく、ｍ＝１.５のものでは、θ＝０°よりも大きく１２°以下が好ましい。このように、接触部４９とリレープレート３４との間に接触角度を持たせることにより、リレープレート３４の回転運動に伴い接触部４９とリレープレート３４との間に介在するグリスによって発生する油膜圧力Ｐ２が、接触部４９に発生する押圧力Ｐ１を超えないようにできる。このため、リレープレート３４とコンタクトプレート３３との間の導通状態を常に確保することができ、導通不良による作動不良を防止できる。
【実施例３】
【００２８】
さらに、実施例３として、接触部４９の先端面に凹凸を設けたものについて説明する。図６はその説明図である。図６のコンタクトプレート３３では、接触部４９の斜面５１に凹凸５２が形成されている。なお、図６では、構成を分かりやすくするため、凹凸を強調して示している。この凹凸５２も、実施例１の制動域４３と同様に、研削加工後にショットピーニング加工を施すことによって形成され、Hmax=３μm程度に形成されている。このように、接触部４９に凹凸５２を形成することにより、実施例１と同様に、グリス溜まり効果や耐久性を維持しつつ、リレープレート３４とコンタクトプレート３３との間の接触導通を確保できる。
【００２９】
本発明は前記実施例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、前述の実施例における制動域４３の表面粗さHmaxや、接触部４９の寸法等はあくまでも一例であり、接触部４９がこの数値に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例１である電動モータの構成を示す説明図である。
【図２】図１の電動モータにおける減速機構部の構成をケースカバーを外した状態で底面側から見た説明図である。
【図３】リレープレートの構成を示す説明図である。
【図４】制動域の表面の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例２である電動モータにおけるコンタクトプレートの先端部の構成を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例３である電動モータにおけるコンタクトプレートの先端部の構成を示す説明図である。
【図７】リレープレートの構成を示す説明図である。
【図８】リレープレートの導通部における位置検出信号の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    電動モータ
２    減速機構部
１０    ステータ
１１    ロータ
１２    ヨーク
１３    永久磁石
１４    ブラシ
１５    ブラシホルダ
１６    モータ軸
１７    アーマチュアコア
１８    コイル
１９    コンミテータ
２１    ケースフレーム
２２    ケースカバー
２３ａ，２３ｂ    ウォーム
２４ａ，２４ｂ    ウォームホイール
２５ａ，２５ｂ    第１ギア
２６    第２ギア
２７    出力軸
２８    ねじ
２９    スプリング
３３    コンタクトプレート
３４    リレープレート
３５    電源接続用端子
４１    インシュレータ部
４１ａ  外側域
４２    導電部
４３    制動域
４４    非通電域
４５    凹部
４６    グリス
４７    凸部
４８    油膜
４９    接触部
５１    斜面
５２    凹凸
６１    リレープレート
６２    導通部
【図１】
2006151133.tif 000003
【図２】
2006151133.tif 000004
【図３】
2006151133.tif 000005
【図４】
2006151133.tif 000006
【図５】
2006151133.tif 000007
【図６】
2006151133.tif 000008
【図７】
2006151133.tif 000009
【図８】
2006151133.tif 000010