(57)【要約】【課題】低コスト化及び簡素化を図ることができるワイパモータを提供する。【解決手段】ギヤハウジングに組み付けられるとともに、コネクタ部３４及びブラシホルダ４１が一体で配設されたホルダユニット３２を有し、コネクタ部３４には、ウォームホイール９２に向けて延在するコンタクトプレート５６が配設され、ギヤハウジング内において、フレーム部側には、ウォームホイール９２に係合してウォームホイール９２とともに回転するとともに、コンタクトプレート５６が摺接するリレーユニット１０１が配設され、リレーユニット１０１には、フレーム部に位置決めされる挿入筒部１０５が形成されていることを特徴とする。【選択図】図３
2015016805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定されたアーマチュアのコンミテータに摺接して給電を行うブラシ、及び前記ブラシを保持するブラシホルダを有する電動モータと、
前記回転軸に連結されたウォーム、及び出力軸が固定されるとともに、前記ウォームに噛合して、前記回転軸の回転を減速して前記出力軸から出力するウォームホイールを有する減速機構と、
前記減速機構を収納する有底筒状のフレーム部、及び前記フレーム部の開口部を閉塞するボトムプレートを有するギヤハウジングと、
外部に接続されるコネクタ端子を有するコネクタ部と、を備え、
前記ギヤハウジングに組み付けられるとともに、前記コネクタ部及び前記ブラシホルダが一体で配設されたホルダユニットを有し、
前記コネクタ部には、前記コネクタ端子から前記ウォームホイールに向けて延在するコンタクトプレートが配設され、
前記ギヤハウジング内において、前記フレーム部側には、前記ウォームホイールに係合して前記ウォームホイールとともに回転するとともに、前記コンタクトプレートが摺接するリレーユニットが配設され、
前記リレーユニットには、前記フレーム部に位置決めされる位置決め部が形成されていることを特徴とするワイパモータ。
【請求項２】
前記コネクタ端子及び前記コンタクトプレートは、一体形成されるとともに、前記コネクタ部にインサート成形されていることを特徴とする請求項１記載のワイパモータ。
【請求項３】
前記ブラシは、ジャンパ線を介して前記コネクタ部に引き回されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のワイパモータ。
【請求項４】
前記ホルダユニットは、前記回転軸の軸方向から見て前記ギヤハウジングと重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のワイパモータ。
【請求項５】
前記ボトムプレートには、車体またはワイパ装置に取り付けられる取付片が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のワイパモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイパモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両のフロントガラス等に付着した埃や雨滴等を払拭するために、ワイパブレードが装着されたワイパアームをフロントガラス上における所定の範囲内で揺動動作させるワイパモータが知られている。
【０００３】
この種のワイパモータは、駆動源としての電動モータと、電動モータの回転駆動力を減速して出力する減速機構と、この減速機構や電動モータのブラシホルダ、コンミテータ等を収納するギヤハウジングと、を備えている（例えば、下記特許文献１参照）。
ギヤハウジングは、有底筒状に形成された金属製のフレーム部と、フレーム部の開口部を閉塞するボトムプレートと、を有している。ボトムプレートには、コネクタや、コネクタと電動モータ（コンミテータ）とを電気的に接続するための配線部、減速機構の回転位置を検出するためのコンタクトプレート等が配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２５０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術にあっては、電動モータとコネクタとをボトムプレート上に配設された配線部を介して接続する必要があるため、配線が長くなったり、ターミナルの形状が複雑になったりして、製造コストが増加するという問題がある。
また、ボトムプレートは、配設される部品に応じて形状が決定されるため、上述したコネクタやターミナル、コンタクタ等を全てボトムプレートに配設することで、ボトムプレートの形状が複雑化する。これによっても製造コストの増加を招くことになる。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、低コスト化及び簡素化を図ることができるワイパモータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係るワイパモータは、回転軸に固定されたアーマチュアのコンミテータに摺接して給電を行うブラシ、及び前記ブラシを保持するブラシホルダを有する電動モータと、前記回転軸に連結されたウォーム、及び出力軸が固定されるとともに、前記ウォームに噛合して、前記回転軸の回転を減速して前記出力軸から出力するウォームホイールを有する減速機構と、前記減速機構を収納する有底筒状のフレーム部、及び前記フレーム部の開口部を閉塞するボトムプレートを有するギヤハウジングと、外部に接続されるコネクタ端子を有するコネクタ部と、を備え、前記ギヤハウジングに組み付けられるとともに、前記コネクタ部及び前記ブラシホルダが一体で配設されたホルダユニットを有し、前記コネクタ部には、前記コネクタ端子から前記ウォームホイールに向けて延在するコンタクトプレートが配設され、前記ギヤハウジング内において、前記フレーム部側には、前記ウォームホイールに係合して前記ウォームホイールとともに回転するとともに、前記コンタクトプレートが摺接するリレーユニットが配設され、前記リレーユニットには、前記フレーム部に位置決めされる位置決め部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ブラシホルダ及びコネクタ部がホルダユニットに一体で配設されているため、従来のようにボトムプレートの配線部を介して電動モータとコネクタ部を接続する構成に比べて、電動モータとコネクタ部との配線長の短縮化、及び配線レイアウトの簡素化を図ることができ、低コスト化を図ることができる。
また、ホルダユニットにコネクタ部等を配設するとともに、リレーユニットをフレーム部側に配設することで、ボトムプレートが担う機能を少なくすることができる（例えば、フレーム部を閉塞して、フレーム部内の構成部品を保護する機能を有していればよい）。ボトムプレートの簡素化を図ることもできるので、これによっても低コスト化を図ることができる。
しかも、リレーユニットが位置決め部を介してフレーム部に位置決めされるため、ギヤハウジング内でリレーユニットを安定して保持させることができ、ワイパモータの組付性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明に係るワイパモータは、前記コネクタ端子及び前記コンタクトプレートは、一体形成されるとともに、前記コネクタ部にインサート成形されていてもよい。
この構成によれば、コネクタ端子及びコンタクトプレートが一体形成されるとともに、コネクタ部にインサート成形されているため、部品点数及び製造工数の削減を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係るワイパモータは、前記ブラシは、ジャンパ線を介して前記コネクタ部に引き回されていてもよい。
この構成によれば、例えばブラシとコネクタ部とをバスバー等により接続する構成に比べて配線を柔軟に引き回すことができるので、配線レイアウトの自由度を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明に係るワイパモータは、前記ホルダユニットは、前記回転軸の軸方向から見て前記ギヤハウジングと重なる位置に配置されていてもよい。
この構成によれば、回転軸の軸方向から見てホルダユニット（コネクタ部）がギヤハウジングから外側に突出することがない。すなわち、ホルダユニットの軸方向から見た外形寸法を、ギヤハウジングの外形寸法内で納めることができるので、車体等への取付時におけるレイアウト性を向上できる。
【００１２】
また、本発明に係るワイパモータは、前記ボトムプレートには、車体またはワイパ装置に取り付けられる取付片が設けられていてもよい。
この構成によれば、ボトムプレートを介してワイパモータを簡単に車体またはワイパ装置に取り付けることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低コスト化及び簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態におけるワイパモータの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】ワイパモータの分解斜視図である。
【図４】ホルダユニットを回転軸方向に沿う他端側から見た平面図である。
【図５】ホルダユニットの側面図である。
【図６】ヨーク、ギヤハウジング、及びホルダユニットの分解斜視図である。
【図７】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図８】実施形態の他の構成を示すホルダユニットを回転軸方向に沿う他端側から見た平面図である。
【図９】実施形態の他の構成を示すワイパモータの斜視図である。
【図１０】実施形態の他の構成を示すワイパモータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［ワイパモータ］
図１は実施形態におけるワイパモータ１の斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１、図２に示すように、本実施形態のワイパモータ１は、例えば図示しない車両のフロントウィンドウを払拭する図示しないフロントワイパ（ワイパ装置）を駆動させるものである。具体的に、ワイパモータ１は、電動モータ２と、電動モータ２の回転軸３（図２参照）に連結された減速機構４（図２参照）と、この減速機構４や電動モータ２の一部を収容するギヤハウジング５と、を備え、電動モータ２の駆動力を減速機構４で減速した後、後述する出力軸９５を介してフロントワイパに伝達するように構成されている。なお、以下の説明では、回転軸３の軸線方向を回転軸方向Ｏ１といい、出力軸９５の軸線方向を出力軸方向Ｏ２という場合がある。
【００１６】
＜電動モータ＞
図３はワイパモータ１の分解斜視図である。
図２、図３に示すように、電動モータ２は、有底筒状のヨーク７と、ヨーク７内に回転可能に設けられたアーマチュア６と、を有している。
【００１７】
ヨーク７のうち、筒部１１の内周面には、複数（例えば、４つ）のマグネット１２が回転軸３周りの周方向に沿って配設されている。
一方、ヨーク７の底壁（エンド部）１５のうち、径方向の中央には、回転軸方向Ｏ１の外側に向かって突出するボス部１３が形成され、このボス部１３内に回転軸３の一端部（回転軸方向Ｏ１に沿うアーマチュア６側）を軸支するための軸受け１４（図２参照）が設けられている。なお、筒部１１の開口縁には、回転軸方向Ｏ１の一端側に向けて窪む凹部１６が周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００１８】
アーマチュア６は、回転軸３に外嵌固定されたアーマチュアコア２１と、アーマチュアコア２１に巻装されたアーマチュアコイル２２と、回転軸方向Ｏ１に沿うアーマチュアコア２１に対して他端側（回転軸方向Ｏに沿うアーマチュア６とは反対側）に配置されたコンミテータ２３と、を備えている。
アーマチュアコア２１は、プレス加工等によって打ち抜かれた磁性材料の板材を回転軸方向Ｏ１に積層したものであって、アーマチュアコイル２２が巻装される複数のティース２１ａが放射状に形成されている。
【００１９】
コンミテータ２３は、回転軸３に外嵌固定されるとともに、その外周面には導電材で形成されたセグメント２４が複数枚取り付けられている。セグメント２４は回転軸方向Ｏ１に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。
【００２０】
各セグメント２４において、回転軸方向Ｏ１に沿う一端部には、径方向の外側に折り返す形で折り曲げられたライザ２５が一体成形されている。ライザ２５には、アーマチュアコイル２２の端末部が掛け回わされ、ヒュージングなどにより固定されている。これにより、セグメント２４と、これに対応するアーマチュアコイル２２と、が導通される。
また、同電位となるセグメント２４にそれぞれ対応するライザ２５には、接続線（不図示）が掛け回され、この接続線がヒュージングによりライザ２５に固定されている。接続線は、同電位となるセグメント２４同士を短絡するためのものであって、コンミテータ２３とアーマチュアコア２１との間に引き回されている。
【００２１】
そして、図３に示すように、コンミテータ２３のセグメント２４には、ブラシ３１が摺接している。ブラシ３１はセグメント２４に摺接することにより、セグメント２４を介してアーマチュアコイル２２に電流を供給するようになっている。ブラシ３１は、後述するブラシホルダ４１を介してホルダユニット３２に保持されている。
【００２２】
＜ホルダユニット＞
図４はホルダユニット３２を回転軸方向Ｏ１に沿う他端側から見た平面図であり、図５はホルダユニット３２の側面図である。
図３〜図５に示すように、ホルダユニット３２は、電動モータ２と回転軸方向Ｏ１で重なる位置に配設されたブラシホルダステー３３と、ブラシホルダステー３３に対して径方向で隣接配置されたコネクタ部３４と、これらブラシホルダステー３３及びコネクタ部３４間を径方向で架け渡すブリッジ部３５と、が樹脂材料等により一体的に形成されたものである。
【００２３】
ブラシホルダステー３３は、環状のホルダベース部３６を備え、ホルダベース部３６の外周縁には回転軸方向Ｏ１の一端側に向けて位置決め部３７が突設されている。位置決め部３７は、アーマチュアコア２１に近接する位置まで延在しており、その先端部が径方向の外側に屈曲している。そして、位置決め部３７の先端部は、後述するフレーム部６１に係合しており、これによりフレーム部６１対するホルダユニット３２の回転軸方向Ｏ１に沿う位置決めが行われている。なお、ホルダベース部３６の内径は、コンミテータ２３を挿入可能な大きさに設定されており、ホルダベース部３６の内側にコンミテータ２３が挿通されている。
【００２４】
ホルダベース部３６において、回転軸方向Ｏ１に沿う他端側に位置する面（以下、単に実装面という）には、周方向３箇所にブラシホルダ４１が固定されている。ブラシホルダ４１は、導電性を有する材料からなり、回転軸方向Ｏ１に沿って延在する板バネ状とされ、径方向の内側に向けて付勢されている。具体的に、ブラシホルダ４１は、その基端部が爪部（不図示）を介してホルダベース部３６に固定され、先端部に向かうに従い径方向の内側に向けて傾斜している。そして、ブラシホルダ４１の先端部には、ブラシ３１が径方向の内側に向けて突出するようにそれぞれ設けられている。
【００２５】
各ブラシ３１は、径方向の内側に向かうに従い回転軸方向Ｏ１の幅が漸次先細る側面視で三角形状とされ、基端部（径方向の外側端部）がブラシホルダ４１の先端部に嵌合され、先端部（径方向の内側端部）がコンミテータ２３のセグメント２４に摺接している。これにより、バッテリ（不図示）からの電力を、ブラシ３１を介してコンミテータ２３に給電できるようになっている。
【００２６】
ここで、ブラシ３１は、陽極側に接続された低速用ブラシ３１ａ、及び高速用ブラシ３１ｂと、陰極側に接続されるとともに、低速用ブラシ３１ａ及び高速用ブラシ３１ｂに共通使用される共通ブラシ３１ｃと、を備えている。
低速用ブラシ３１ａは、低速用ブラシ３１ａと共通ブラシ３１ｃとの間に電圧が印加されることで、フロントワイパを低速駆動する際に用いられるブラシ３１である。また、高速用ブラシ３１ｂは、高速用ブラシ３１ｂと共通ブラシ３１ｃとの間に電圧が印加されることで、フロントワイパを高速駆動する際に用いられるブラシ３１である。なお、高速用ブラシ３１ｂの先端部は、他のブラシ３１ａ，３１ｃに比べて周方向の幅が狭くなっている（図４中のＤ１＞Ｄ２）。
【００２７】
また、図４に示すように、低速用ブラシ３１ａと共通ブラシ３１ｃは、互いに電気角で１８０°、すなわち機械角（回転軸３を中心として各ブラシ３１ａ，３１ｃがなす中心角のうち、狭い方の角度（劣角側））で９０°あけて配設されている。一方、高速用ブラシ３１ｂは、回転軸３を中心として各ブラシ３１ａ，３１ｃがなす中心角のうち、広い方の角度（優角）側に、低速用ブラシ３１ａに対して周方向に所定角度離間して配置されている。
【００２８】
この場合、ホルダベース部３６において、低速用ブラシ３１ａ及び共通ブラシ３１ｃはコンミテータ２３（回転軸方向Ｏ１）に対してコネクタ部３４の反対側に配置され、高速用ブラシ３１ｂはコンミテータ２３（回転軸方向Ｏ１）に対してコネクタ部３４側に配置されている。したがって、高速用ブラシ３１ｂとコネクタ部３４との間の距離が、低速用ブラシ３１ａ及び共通ブラシ３１ｃとコネクタ部３４との間に距離に比べて短くなっている。
【００２９】
また、図４の例において、高速用ブラシ３１ｂは、周方向で低速用ブラシ３１ａ及び共通ブラシ３１ｃ間の劣角領域Ｅ１に対して、径方向で対向した線対称領域Ｅ２に配置されている。
この構成によれば、低速用ブラシ３１ａ及び共通ブラシ３１ｃと、高速用ブラシ３１ｂと、を径方向で対向する領域（劣角領域Ｅ１及び線対称領域Ｅ２）にそれぞれ配置することで、高速用ブラシ３１ｂを劣角領域Ｅ１内に配置する構成に比べて、セグメント２４に対する各ブラシ３１ａ〜３１ｃの接触圧を周方向に亘って均等に付与することができる。これにより、回転軸３の軸ずれを抑制して、モータ作動音を低減することができる。
【００３０】
そして、低速用ブラシ３１ａ及び高速用ブラシ３１ｂに対応するブラシホルダ４１には、ジャンパ線４２，４３の一端部が接続されている。ジャンパ線４２，４３の他端部は、後述するパワーターミナル５５に接続されている。
また、共通ブラシ３１ｃに対応するブラシホルダ４１には、サーキットブレーカ４４が接続されており、このサーキットブレーカ４４にはジャンパ線４５の一端部が接続されている。ジャンパ線４５の他端部は、後述する一のコンタクトプレート５６に接続されている。なお、サーキットブレーカ４４は、ホルダベース部３６の実装面上において、共通ブラシ３１ｃ及び高速用ブラシ３１ｂの間に位置する部分に固定されている。
【００３１】
ブリッジ部３５は、回転軸方向Ｏ１を厚さ方向とする板状とされ、上述したホルダベース部３６における周方向の一部から径方向の外側に向けて延在している。ブリッジ部３５実装面には、上述したジャンパ線４２，４３，４５がコネクタ部３４に向けて配索されている。
【００３２】
図４、図５に示すように、コネクタ部３４は、ブラシホルダステー３３及びブリッジ部３５と同一面上を延在するコネクタベース部５１と、コネクタベース部５１から回転軸方向Ｏ１に沿う一端側に向けて立設されたコネクタ受部５２（図５参照）と、コネクタベース部５１から回転軸方向Ｏ１に沿う他端側に向けて立設された隔壁部５３と、を備えている。
【００３３】
コネクタベース部５１には、給電用のパワーターミナル５５、及びセンサ用のコンタクトプレート５６がインサート成形等によって複数本ずつ埋設されている。なお、図４の例では、パワーターミナル５５が２本、コンタクトプレート５６が３本埋設されており、コネクタベース部５１上において互いに間隔をあけて配列されている。
【００３４】
パワーターミナル５５は、回転軸方向Ｏ１に沿って延在する板状とされ、コネクタベース部５１を貫通している。パワーターミナル５５は、一端部がコネクタ受部５２内に向けて突出してコネクタ端子として機能しており、他端部がコネクタベース部５１の実装面側に露出している。なお、各パワーターミナル５５の他端部には、低速用ブラシ３１ａ及び高速用ブラシ３１ｂから引き回された上述したジャンパ線４２，４３が各別に接続されている。
コンタクトプレート５６は、パワーターミナル５５と同様に回転軸方向Ｏ１に沿って延在する板状とされ、コネクタベース部５１を貫通している。コンタクトプレート５６は、一端部がコネクタ受部５２内に向けて突出してコネクタ端子として機能しており、他端部がクランク状に屈曲しながら回転軸方向Ｏ１に沿う他端側に向けて延在している。コンタクトプレート５６の他端部には、後述するリレープレート１０３に摺接する接点部５７が形成されている。なお、コンタクトプレート５６のうち、一のコンタクトプレート５６には、実装面側において共通ブラシ３１ｃから引き回された上述したジャンパ線４５が接続されている。
【００３５】
＜ギヤハウジング＞
図６は、ヨーク７、ギヤハウジング５及びホルダユニット３２の分解斜視図である。
図２、図６に示すように、ギヤハウジング５は、底壁部６３及び周壁部６４を有する有底筒状に形成されたアルミダイキャスト製のフレーム部６１と、フレーム部６１の開口部６１ａを閉塞する樹脂製のボトムプレート６２と、を備えている。
フレーム部６１の内部は、減速機構４を収納する減速機構収納部６５と、周壁部６４の一部から連設されて上述したホルダユニット３２を収納するホルダユニット収納部６６と、に画成されている。
【００３６】
図６に示すように、まずホルダユニット収納部６６は、回転軸方向Ｏ１に沿う一端側に向けて開放された有底筒状の第１受入部７１を備えている。第１受入部７１は、内径が上述したブラシホルダステー３３を受入可能な大きさに形成されており、その内部にブラシホルダステー３３、及びコンミテータ２３が収納されるようになっている。
【００３７】
第１受入部７１の開口縁には、上述したブラシホルダステー３３のうち、位置決め部３７の先端部が係合される位置決め凹部７２が形成されている。また、第１受入部７１のうち、位置決め凹部７２よりも回転軸方向Ｏ１の他端側に位置する部分には、径方向の外側に向けて突出する位置決め凸部７４が形成されている。この位置決め凸部７４は、上述したヨーク７の凹部１６に係合して、ギヤハウジング５に対するヨーク７の位置決めを行うものである。
第１受入部７１の底部には、回転軸３が挿通される挿通孔７３が形成され、この挿通孔７３を介して第１受入部７１と減速機構収納部６５とが連通している。
【００３８】
図７は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図６、図７に示すように、第１受入部７１には、ホルダユニット３２のコネクタ部３４及びブリッジ部３５を受け入れる第２受入部７５が径方向の外側に向けて連設されている。第２受入部７５は、回転軸方向Ｏ１に開放された角筒状とされ、上述したホルダユニット３２のコネクタ部３４及びブリッジ部３５を受入可能な大きさに形成されている。
第２受入部７５には、減速機構収納部６５内に連通する連通孔７６が形成され、この連通孔７６を通してコンタクトプレート５６の他端部が減速機構収納部６５内に臨むように配置されている。また、第２受入部７５は、切欠き部７７を通して第１受入部７１内に連通している。切欠き部７７内には、ホルダユニット３２のブリッジ部３５のうち、ブラシホルダステー３３側の端部が収容されている。
【００３９】
図７に示すように、減速機構収納部６５のうち、底壁部６３の中央部には、底壁部６３を貫通する貫通孔８１が形成されている。この貫通孔８１は、後述する出力軸９５が挿通されるものであり、貫通孔８１の内周縁には筒状のスリーブ８２が出力軸方向Ｏ２の外側に向けて立設されている。スリーブ８２の基端部には、先端に向かうに従い内径が段々と縮径する縮径部８４が形成されている。また、スリーブ８２内には、縮径部８４を含むスリーブ８２の全体に亘って含油メタル等からなる筒状のブッシュ８３が内装されている。なお、スリーブ８２内において、縮径部８４とブッシュ８３との間には隙間が形成されている。
また、減速機構収納部６５のうち、周壁部６４には、周壁部６４の外側に向けて突出する係止爪８５が周壁部６４の周方向に間隔をあけて形成されている。
【００４０】
ボトムプレート６２は、フレーム部６１の開口部６１ａの形状に倣って形成された板状とされ、フレーム部６１の開口部６１ａを覆っている。ボトムプレート６２の外周縁には、フレーム部６１に向けて突出する取付片８７がボトムプレート６２の周方向に沿って間隔をあけて複数形成されている。これら取付片８７には、上述したフレーム部６１の係止爪８５が係止される係止孔８７ａが形成されている。
【００４１】
＜減速機構＞
図２、図７に示すように、減速機構４は、電動モータ２の回転軸３に連結されたウォーム９１と、ウォーム９１に噛合するウォームホイール９２と、を備えている。
ウォーム９１は、回転軸方向Ｏ１に沿う一端部が減速機構収納部６５内において回転軸３に連結され、他端部が図示しない軸受けにより減速機構収納部６５内において回転可能に支持されている。また、ウォーム９１のうち回転軸３との連結部分（回転軸３の他端部）は、フレーム部６１に配設された転がり軸受９３（図２参照）に回転可能に支持されている。
【００４２】
図３、図７に示すように、ウォームホイール９２は、上述したように減速機構収納部６５内に収納されており、上述したウォーム９１の回転に伴い回転するように構成されている。ウォームホイール９２の中央部（ハブ部）には、出力軸方向Ｏ２に沿うボトムプレート６２側に向けて突出するボス部９４が形成されている。このボス部９４には、出力軸９５における出力軸方向Ｏ２の一端部がフレーム部６１側から圧入されている。
この場合、出力軸９５における出力軸方向Ｏ２の他端部は、フレーム部６１のスリーブ８２を通してフレーム部６１の外部に突出しており、この突出部分に図示しないフロントワイパを駆動するための外部機構が連結される。また、出力軸９５は、スリーブ８２内において、上述したすべり軸受け８３に回転可能に支持されている。
【００４３】
＜リレーユニット＞
ここで、ウォームホイール９２のうち、出力軸方向Ｏ２に沿う一端側（フレーム部６１側）に位置する面には、リレーユニット１０１が配設されている。リレーユニット１０１は、樹脂等の絶縁材料からなるインシュレータプレート１０２と、インシュレータプレート１０２上に配設されたリレープレート１０３と、を備えている。
インシュレータプレート１０２は、出力軸９５が遊挿される開口部を有する環状とされ、ウォームホイール９２のうち、出力軸方向Ｏ２に沿う一端側に位置する面上に載置されている。インシュレータプレート１０２の内周縁には、上述したスリーブ８２の縮径部内に挿入される挿入筒部（位置決め部）１０５が形成されている。
【００４４】
挿入筒部１０５は、スリーブ８２の縮径部８４の内面形状に倣って先端部に向かうに従い段々と縮径された段付き形状とされている。挿入筒部１０５は、外周面が縮径部８４の内面に近接または当接することで、リレーユニット１０１の出力軸方向Ｏ２及び径方向の位置決めが行われている。なお、挿入筒部１０５は、スリーブ８２（縮径部８４）とすべり軸受け８３との間の隙間に配置されている。
【００４５】
また、図３に示すように、インシュレータプレート１０２の外周縁のうち、出力軸９５周りの周方向の一部には、ウォームホイール９２に向けて突出するリレー側係合部１０７が形成されている。
また、上述したウォームホイール９２において、出力軸９５周りの周方向で上述したリレー側係合部１０７に対向する位置には、リレー側係合部１０７に係合可能なウォーム側係合部１０８が形成されている。ウォーム側係合部１０８は、リレー側係合部１０７に対してウォームホイール９２の回転方向の図中手前側に配設され、ウォームホイール９２の順方向への回転時にはリレー側係合部１０７に係合（当接）する。なお、ウォームホイール９２の両面には、中央部から放射状、及びボス部９４と同心円状に延在する複数のリブ９６が形成されおり、上述したリレー側係合部１０７は、上述したウォーム側係合部１０８とリブ９６との間に間隔をあけた状態で配置されている。
【００４６】
そして、リレーユニット１０１は、電動モータ２の回転に伴い、ウォームホイール９２が回転することで、リレー側係合部１０７とウォーム側係合部１０８とが係合してウォームホイール９２と一体で回転するようになっている。
一方、フロントワイパに外力等が作用して、ウォームホイール９２が逆転しようとした場合には、ウォーム側係合部１０８がリレー側係合部１０７から離間して、両者の係合が解除されることで、ウォームホイール９２に対してリレーユニット１０１が回転しないようになっている。すなわち、リレー側係合部１０７とウォーム側係合部１０８とは、ウォームホイール９２及びリレーユニット１０１間において、チャタリング防止の一方向クラッチ機構を構成している。
【００４７】
図３に示すように、リレープレート１０３は、導電性を有する材料からなり、挿入筒部１０５を取り囲むようにインシュレータプレート１０２上に設置されている。具体的に、リレープレート１０３は、インシュレータプレート１０２の内周側から外周側にかけて３つの接触領域１１１〜１１３を有している。各接触領域１１１〜１１３は、環状の第１接触領域１１１と、第１接触領域１１１の内周側に連設されたＣ字状の第２接触領域１１２と、第１接触領域１１１から外周側に突出した第３接触領域１１３と、を備えている。したがって、第２接触領域１１２に対して周方向で並ぶ部分、及び第３接触領域１１３に対して周方向で並ぶ部分は、インシュレータプレート１０２が露出した非導電部となっている。
【００４８】
リレーユニット１０１における各接触領域１１１〜１１３、及び非導電部上には、上述したコンタクトプレート５６の接点部５７が摺接するようになっている。この場合、ウォームホイール９２（出力軸９５）の回転に伴って、コンタクトプレート５６（接点部５７）とリレープレート１０３との接触位置が変化したり、接触／非接触したりすることにより、出力軸９５の回転位置（フロントワイパの位置）が検出できるようになっている。コンタクトプレート５６で検出された信号は、コネクタ部３４を介して図示しない制御機器に出力され、電動モータ２の回転制御が行われるようになっている。
【００４９】
このように構成されたワイパモータ１においては、図示しないワイパスイッチをＯＦＦ位置からＬＯＷ位置に切り替えると、電動モータ２の低速用ブラシ３１ａにバッテリから駆動電流が供給される。これにより、電動モータ２は、低速運転モードの駆動を開始する。具体的に、電動モータ２が駆動すると、その駆動力が減速機構４で減速された後、出力軸９５を介してフロントワイパの外部機構に伝達される。これにより、フロントワイパが作動して、フロントガラスに付着した埃や雨滴等を払拭できるようになっている。
一方、ワイパスイッチがＨＩＧＨ位置に切り替わると、電動モータ２の高速用ブラシ３１ｂにバッテリから駆動電流が供給される。これにより、電動モータ２は、上述した低速運転モードよりも高速の高速運転モードの駆動を開始する。
【００５０】
なお、本実施形態では、高速用ブラシ３１ｂの先端部は、他のブラシ３１ａ，３１ｃに比べて周方向の幅が狭くなっているため、例えば低速用ブラシ３１ａ及び高速用ブラシ３１ｂがそれぞれ周方向で隣接する２つのセグメント２４に跨って接触している状態（短絡状態）になるのを抑制できる。これにより、整流性を向上させることができる。
【００５１】
また、例えば出力軸９５に外力等が作用して、出力軸９５を介してウォームホイール９２が回転した場合に、ウォームホイール９２とリレーユニット１０１との係合が解除されることで、ウォームホイール９２のみがリレーユニット１０１に対して回転することになる。そのため、リレーユニット１０１とコンタクトプレート５６との接触位置（例えば、ワイパモータ１の停止状態の位置）を維持することができ、リレーユニット１０１とコンタクトプレート５６との位置検出時におけるチャタリングを防止できる。
【００５２】
［ワイパモータの組付方法］
次に、上述したワイパモータ１の組付方法について説明する。以下の説明では、アーマチュア６にホルダユニット３２を組み付ける方法について主に説明する。
まず、ブラシホルダ４１等が組み付けられたホルダユニット３２をフレーム部６１に組み付ける。具体的には、フレーム部６１のホルダユニット収納部６６と、ホルダユニット３２の実装面側と、を回転軸方向Ｏ１で対向配置した後、ホルダユニット収納部６６内にホルダユニット３２を収納する。このとき、ホルダユニット３２の位置決め部３７がホルダユニット収納部６６の位置決め凹部７２内に係合されることで、フレーム部６１に対するホルダユニット３２の回転軸方向Ｏ１位置決めが行われる。
【００５３】
次に、フレーム部６１に組み付けられたホルダユニット３２対してアーマチュア６を組み付ける。まず、アーマチュア６とホルダユニット３２のブラシホルダステー３３とを回転軸方向Ｏ１に対向させる。この場合、アーマチュア６のコンミテータ２３がブラシホルダステー３３側を向き、ブラシホルダステー３３の実装面が回転軸方向Ｏ１の他端側を向いた状態で、アーマチュア６及びホルダユニット３２を対向させる。したがって、ホルダユニット３２がフレーム部６１に組み付けられた状態において、ブラシホルダステー３３のブラシホルダ４１は、回転軸方向Ｏ１に沿う一端側から他端側に向かうに従い径方向の内側に傾斜した状態で保持されている。
【００５４】
この状態で、ホルダユニット３２を回転軸方向Ｏ１に沿うアーマチュア６側に接近させ、ブラシホルダステー３３の開口部内にアーマチュア６のコンミテータ２３を挿通させる。ブラシホルダステー３３の開口部内に挿通されたコンミテータ２３は、ブラシホルダステー３３の実装面側において、ブラシホルダ４１間に進入する。これにより、コンミテータ２３のセグメント２４とブラシホルダ４１のブラシ３１とが接触することで、アーマチュア６とホルダユニット３２とが組み付けられる。その後、ホルダユニット３２及びアーマチュア６が組み付けられたフレーム部６１に対して、減速機構４やボトムプレート６２、ヨーク７等を順次組み付けることで、ワイパモータ１が完成する。
【００５５】
ここで、ブラシホルダ４１が回転軸方向Ｏ１に沿って延在しているため、ブラシホルダステー３３にコンミテータ２３（アーマチュア６）を回転軸方向Ｏ１に沿って挿通する場合に、ブラシホルダ４１の延在方向とアーマチュアの組付方向とが同一方向となる。そのため、ブラシホルダステー３３のブラシホルダ４１（ブラシ３１ａ〜３１ｃ）間にコンミテータ２３をスムーズに進入させることができ、組付性を向上させることができる。
この場合、本実施形態のように磁極数が４極以上であっても、組付性を低下させることなく、周方向の所望の位置にブラシホルダ４１（ブラシ３１ａ〜３１ｃ）を高精度に配置することができる。
【００５６】
特に、ブラシホルダ４１の基端部がアーマチュア６の組付方向の手前側に位置しているため、コンミテータ２３がブラシホルダ４１間に進入する際、ブラシホルダ４１を径方向の外側（ブラシホルダ４１の付勢力に抗する方向）に向けて押し広げながら進入することになる。これにより、治具等を用いてブラシホルダ４１を径方向の外側に向けて押し広げる上述した開放工程を行う必要がないので、組付性の更なる向上を図るとともに、製造工数及び製造コストの削減を図ることができる。
【００５７】
さらに、本実施形態では、ホルダユニット３２に、フレーム部６１との位置決めを行う位置決め部３７が形成されているため、位置決め部３７を介してホルダユニット３２とフレーム部６１とを回転軸方向Ｏ１に位置決めすることができる。これにより、ホルダユニット３２をフレーム部６１に組み付けた後、上述したようにホルダユニット３２にアーマチュア６を組み付けることで、フレーム部６１に対するアーマチュア６の回転軸方向Ｏ１の位置決めを行うことができる。これにより、組付性の更なる向上を図ることができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、コネクタ部３４及びブラシホルダ４１がホルダユニット３２に一体で配設される構成とした。
この構成によれば、ブラシホルダ４１及びコネクタ部３４がホルダユニット３２に一体で配設されているため、従来のようにボトムプレートの配線部を介して電動モータとコネクタ部を接続する構成に比べて、電動モータ２とコネクタ部３４との配線長の短縮化、及び配線レイアウトの簡素化を図ることができ、低コスト化を図ることができる。
また、ホルダユニット３２にコネクタ部３４等を配設するとともに、リレーユニット１０１をフレーム部６１側に配設することで、ボトムプレート６２が担う機能を少なくすることができる（本実施形態では、フレーム部６１を閉塞して、フレーム部６１内の構成部品を保護する機能を有していればよい）。そのため、ボトムプレート６２の簡素化を図ることができ、加工性を向上させることができる。この場合、ボトムプレート６２を例えばプレス加工等により簡単に作成することができるので、これによっても低コスト化を図ることができる。なお、上述した実施形態では、ボトムプレート６２を樹脂材料により形成する構成について説明したが、これに限らず、アルミ等の金属材料により形成することも可能である。
【００５９】
しかも、リレーユニット１０１の挿入筒部１０５がフレーム部６１の縮径部８４に位置決めされるため、ギヤハウジング５内でリレーユニット１０１を安定して保持させることができ、ワイパモータ１の組付性を向上させることができる。
【００６０】
また、コンタクトプレート５６が、一端側のコネクタ端子と他端側の接点部５７とで一体形成されるとともに、コネクタ部３４にインサート成形されているため、部品点数及び製造工数の削減を図ることができる。
さらに、ブラシ３１ａ〜３１ｃは、ジャンパ線４２，４３，４５を介してコネクタ部３４に引き回されているため、例えばブラシ３１ａ〜３１ｃとコネクタ部３４とをバスバー等により接続する構成に比べて配線を柔軟に引き回すことができる。これにより、配線レイアウトの自由度を向上させることができる。
【００６１】
しかも、本実施形態では、フレーム部６１にホルダユニット３２を収納するホルダユニット収納部６６が形成されているため、回転軸方向Ｏ１から見てコネクタ部３４がギヤハウジング５から外側に突出することがない。すなわち、ホルダユニット３２の回転軸方向Ｏ１から見た外形寸法を、ギヤハウジング５の外形寸法内で納めることができるので、車体等への取付時におけるレイアウト性を向上できる。
【００６２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、４極−３ブラシの電動モータ２を採用した場合について説明したが、これに限らず、６極や８極−３ブラシの電動モータ２を採用しても構わない。但し、低速用ブラシ３１ａと共通ブラシ３１ｃは、６極の場合には機械角で６０°、８極の場合には４５°あけて配設する必要がある。
そして、６極以上の多極化にした場合であっても、低速用ブラシ３１ａ及び共通ブラシ３１ｃに対して線対称領域に高速用ブラシ３１ｂを配置することで、上述したように回転軸３の軸ずれを抑制できる。
【００６３】
また、上述した実施形態では、コネクタ部３４のコネクタ受部５２が回転軸方向Ｏ１の一端側に向くように形成したが、これに限られない。
【００６４】
また、図８に示すように、各ブラシ３１ａ，３１ｂとパワーターミナル５５との間に、雑防素子としてチョークコイル１２０を配設しても構わない。図８に示す例では、低速用ブラシ３１ａに接続されるチョークコイル１２０が、ブラシホルダステー３３上における低速用ブラシ３１ａ及び高速用ブラシ３１ｂ間に配設され、高速用ブラシ３１ｂに接続されるチョークコイル１２０がブリッジ部３５上に配設されている。
この構成によれば、低速用ブラシ３１ａ及び高速用ブラシ３１ｂとパワーターミナル５５との間にチョークコイル１２０を設けることで、電磁ノイズを低減できる。
しかも、ホルダユニット３２の大型化やレイアウトの変更を伴うことなく、ブラシホルダステー３３等における各ブラシ３１ａ，３１ｂ間や、ブリッジ部３５上等のスペースに、上述したサーキットブレーカ４４やチョークコイル１２０等の電気部品を配設することができるので、レイアウト性を向上させることができる。
【００６５】
さらに、ボトムプレートに車体やフロントワイパへの取付片を形成しても構わない。具体的に、図９に示すボトムプレート１３０の外周縁には、出力軸方向Ｏ２に沿うフレーム部６１側に向けて延在する取付片１３１が、出力軸９５周りの周方向に間隔をあけて形成されている。これら取付片１３１は、フレーム部６１の底壁部６３よりも出力軸方向Ｏ２に沿う外側に位置しており、その先端部が屈曲されている。また、取付片１３１の先端部には、図示しない締結部材が挿通される取付孔１３２が形成され、取付孔１３２を通して締結部材が車体やフロントワイパに締結されるようになっている。
【００６６】
また、図１０に示すボトムプレート１４０の一部には、出力軸方向Ｏ２に沿うフレーム部６１側に向けて延在する取付片１４１が形成されている。この取付片１４１は、フレーム部６１の底壁部６３側まで延びる板状部１４２と、板状部１４２の先端部に連設された半円筒状の収容部１４３と、を有している。収容部１４３内には、例えば図示しないフロントワイパのうち、一対のピボット軸間を架け渡すパイプフレーム１４５が収容される。また、収容部１４３には、厚さ方向に貫通する貫通孔１４４が形成されており、この貫通孔１４４を通して締結部材がパイプフレーム１４５に締結される。
これらの構成により、ワイパモータ１を、ボトムプレート１３０，１４０を介して車体やフロントワイパに簡単に取り付けることができる。
なお、図９における取付孔１３２、及び図１０における貫通孔１４４には、直接ねじ山を形成することもできる。これにより、車体やフロントワイパに締結するための締結部材の部品点数を削減することが可能となる。また、この場合、ボトムプレート１３０，１４０は、高強度の樹脂によるボトムプレートとしてもよいし、鉄板等の金属によるボトムプレートとしてもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態では、本発明のワイパモータ１をフロントワイパの駆動用に用いる構成について説明したが、これに限らず、リヤワイパ等の駆動用に用いても構わない。
【００６８】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１…ワイパモータ
３…回転軸
４…減速機構
５…ギヤハウジング
６…アーマチュア
２３…コンミテータ
３１…ブラシ
３１ａ…低速用ブラシ
３１ｂ…高速用ブラシ
３１ｃ…共通ブラシ
３２…ホルダユニット
３３…ブラシホルダステー
３４…コネクタ部
４１…ブラシホルダ
４２，４３，４５…ジャンパ線
５５…パワーターミナル（コネクタ端子）
５６…コンタクトプレート（コネクタ端子）
６１…フレーム部
６２，１３０，１４０…ボトムプレート
９１…ウォーム
９２…ウォームホイール
９５…出力軸
１０１…リレーユニット
１０５…挿入筒部（位置決め部）
【図１】
2015016805.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015016805.tif 000005
【図４】
2015016805.tif 000006
【図５】
2015016805.tif 000007
【図６】
2015016805.tif 000008
【図７】
2015016805.tif 000009
【図８】
2015016805.tif 000010
【図９】
2015016805.tif 000011
【図１０】
2015016805.tif 000012