(57)【要約】【課題】  出力側に作用した外力の入力側への伝達を抑制した後に入力側と共に出力側を再起動させる場合でも、この出力側の再起動が迅速に行われるようにする。【解決手段】  トルクリミッタ装置４０は、回転軸周りに回転可能に配置された入力回転部材４４と、回転軸周りに回転可能且つ入力回転部材４４と回転軸方向に対向するように配置された出力回転部材４６と、モータ本体１２から入力回転部材４４に作用した回転力を出力回転部材４６に伝達する動力伝達機構と、を備えている。この動力伝達機構は、出力回転部材４６に作用した外力を吸収するためのスプリング４８と、この外力をスプリング４８に伝達してスプリング４８を弾性変形させる第一突起部６０及び第二突起部７０と、を備えている。【選択図】  図２
2007071336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸周りに回転可能に配置された第一回転部材と、
回転軸周りに回転可能且つ前記第一回転部材と回転軸方向に対向するように配置された第二回転部材と、
駆動源から前記第一回転部材及び前記第二回転部材のうち入力側の回転部材に作用した回転力を出力側の回転部材に伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記動力伝達機構は、前記第一回転部材及び前記第二回転部材のうち出力側の回転部材に入力側の回転部材の回転方向と反対方向へ外力が作用したときに前記外力を吸収するための弾性部材と、
前記出力側の回転部材に前記入力側の回転部材の回転方向と反対方向へ外力が作用したときに該外力を前記弾性部材に伝達して前記弾性部材を弾性変形させる外力伝達部と、を備えることを特徴とするトルクリミッタ装置。
【請求項２】
前記外力伝達部は、前記第一回転部材の回転中心軸よりも径方向外側に形成された第一突起部と、
前記第二回転部材の回転中心軸よりも径方向外側に形成された第二突起部と、を有して構成され、
前記弾性部材は、一端側が前記第一突起部の回転方向一方側に当接されると共に他端側が前記第二突起部の回転方向他端側に当接されて回転方向に押圧力を発揮することを特徴とする請求項１に記載のトルクリミッタ装置。
【請求項３】
前記第一突起部と前記第二突起部とは、互いに回転軸方向に重なる位置に形成され、
前記弾性部材の一端側は、前記第一突起部の回転方向一方側に当接されると共に前記第二突起部の回転方向一方側に当接され、
前記弾性部材の他端側は、前記第一突起部の回転方向他方側に当接されると共に前記第二突起部の回転方向他方側に当接されていることを特徴とする請求項２に記載のトルクリミッタ装置。
【請求項４】
前記第一回転部材及び第二回転部材の少なくとも一方は、回転軸方向に移動可能に配置され、
前記外力伝達部は、前記第一回転部材の前記第二回転部材側面の回転中心軸よりも径方向外側に形成されると共に回転方向先端側から後端側に向かうに従って前記第二回転部材側へ傾斜する第一傾斜部と、
前記第二回転部材の前記第一回転部材側面に前記第一傾斜部と対向して形成されると共に該第一傾斜部と当接する傾斜を有する第二傾斜部と、を有して構成され、
前記弾性部材は、前記第一回転部材及び前記第二回転部材の少なくとも一方を互いに近づく方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載のトルクリミッタ装置。
【請求項５】
前記第一回転部材には、該第一回転部材の双方向の回転に対して前記第一傾斜部がそれぞれ形成され、
前記第二回転部材には、前記各第一傾斜部と対向するように前記第二傾斜部がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項４に記載のトルクリミッタ装置。
【請求項６】
前記外力伝達部は、前記第一回転部材の前記第二回転部材側面の回転中心軸よりも径方向外側に形成されると共に回転方向先端側から後端側に向かうに従って前記第二回転部材側へ傾斜する第一傾斜面が形成された係合凹部と、
回転軸周りに移動可能又は回転軸方向に移動可能且つ前記係合凹部と回転軸方向に対向するように配置されて前記第一傾斜面と当接する傾斜を有する第二傾斜面が形成された係合凸部と、を有して構成され、
前記弾性部材は、前記第二回転部材に固定されると共に前記係合凸部を該係合凸部の移動可能な方向へ付勢することを特徴とする請求項１に記載のトルクリミッタ装置。
【請求項７】
前記係合凹部には、前記第一回転部材の双方向の回転に対して前記第一傾斜面がそれぞれ形成され、
前記係合凸部には、前記各第一傾斜面と対向するように前記第二傾斜面がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項６に記載のトルクリミッタ装置。
【請求項８】
前記第一回転部材と前記第二回転部材との回転方向の相対的な角度のずれを検出するずれ検出手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のトルクリミッタ装置。
【請求項９】
回転シャフトを有して構成されたモータ本体と、
前記回転シャフトの回転力を出力軸に伝達可能な動力伝達装置と、を備え、
前記動力伝達装置には、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のトルクリミッタ装置が備えられていることを特徴とするトルクリミッタ内蔵型モータ。
【請求項１０】
前記トルクリミッタ装置に備えられた前記第一回転部材及び前記第二回転部材のうち出力側の回転部材には、前記出力軸が同軸上に延設されていることを特徴とする請求項９に記載のトルクリミッタ内蔵型モータ。
【請求項１１】
ワイパモータと、
前記ワイパモータの出力軸に間接的又は直接的に連結されて往復駆動されるワイパと、を備えたワイパ装置において、
前記ワイパモータに、請求項９又は請求項１０に記載のトルクリミッタ内蔵型モータが用いられていることを特徴とするワイパ装置。
【請求項１２】
前記ワイパを少なくとも一対備えると共に、前記各ワイパに対して前記トルクリミッタ内蔵型モータを一つずつ備えることを特徴とする請求項１１に記載のワイパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクリミッタ装置及びトルクリミッタ内蔵型モータ並びにワイパ装置に係り、特に、出力側に外力が付与されたときに入力側への外力の伝達を抑制するトルクリミッタ装置及びトルクリミッタ内蔵型モータ並びにこのトルクリミッタ内蔵型モータを用いたワイパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、車両用ワイパ装置では、モータの回動によってリンク機構を作動させ、このリンク機構の作動によりワイパアームを揺動させている。このとき、ワイパアームの雪溜りへの衝突やワイパアームへの落雪等の衝撃によってワイパアームに瞬間的に過大な外力が付与された場合の対策としては、リンク機構を撓ませるようにしたり、リンク機構とモータとの間に緩衝機構を配備したりすることが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の例では、雪等の障害が存在しワイパアームの通常の下反転位置への移動が阻害されてワイパアームに抵抗力が作用すると、切替えレバーへのワイパモータの駆動力の付与に伴って、切替えレバーと駆動レバーとがスプリングの付勢力に抗して相対移動するようになっている。そして、これにより、切替えレバーを介して駆動レバーへ伝達される回動力が吸収され、駆動レバーに連結されたワイパアームが障害物存在位置で移動を停止するようになっている。
【０００４】
しかしながら、従来の如く、リンク機構を撓ませるようにしたり、リンク機構とモータとの間に緩衝機構を配備したりする構成では、リンク機構のたわみの設定や、リンク機構とモータとの間に配備した緩衝機構の設計など、ワイパアームに瞬間的に過大な外力が付与された場合の対策が車両毎に異なる。このため、車両が変わると、ワイパアームに瞬間的に過大な外力が付与された場合の対策を変更する必要があり、これらを共通で用いることができなかった。
【０００５】
そこで、車両が変わってもワイパアームに瞬間的に過大な外力が付与された場合の対策を共通に用いることができる構成としては次のものがある（例えば、特許文献２参照）。例えば、特許文献２に記載の例では、モータ部によって回転する出力ギアと、出力軸を有する伝達盤とがクラッチ機構を介して連結されている。そして、ワイパブレードが往復運動している際に、ワイパブレードを阻止する大きな外力が作動した場合には、クラッチ機構が解除状態となって出力軸及び伝達盤が出力ギアからの動力を受けないようになっている。
【０００６】
このように、特許文献２に記載の例では、ワイパモータの出力軸に緩衝機構を配備しているので、ワイパアームに瞬間的に過大な外力が付与された場合の対策、すなわち、リンク機構のたわみの設定や、リンク機構とモータとの間に配備した緩衝機構等の設計を車両毎に行う必要がない。
【特許文献１】特開平４−３２８０６１号公報
【特許文献２】特開平４−４４５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の如く、ワイパモータの出力軸に緩衝機構としてクラッチ機構を配備したものでは、ワイパアームに外力が作用すると、クラッチ機構が切断されることによって動力が遮断される。このため、クラッチ機構が再び接続されるまでワイアパアームによってガラス面を払拭することができなかった。従って、ワイパモータの出力軸に緩衝機構としてクラッチ機構を配備したこの種のワイパモータは、視界を迅速に確保することが要求されるフロントワイパ用ではなく、主としてリアワイパ用として用いられていた。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、出力側に作用した外力の入力側への伝達を抑制した後に入力側と共に出力側を再起動させる場合でも、この出力側の再起動を迅速に行うことが可能なトルクリミッタ装置及びトルクリミッタ内蔵型モータを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、フロントワイパ用として好適に用いることが可能なワイパ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のトルクリミッタ装置は、回転軸周りに回転可能に配置された第一回転部材と、回転軸周りに回転可能且つ前記第一回転部材と回転軸方向に対向するように配置された第二回転部材と、駆動源から前記第一回転部材及び前記第二回転部材のうち入力側の回転部材に作用した回転力を出力側の回転部材に伝達する動力伝達機構と、を備え、前記動力伝達機構は、前記第一回転部材及び前記第二回転部材のうち出力側の回転部材に入力側の回転部材の回転方向と反対方向へ外力が作用したときに前記外力を吸収するための弾性部材と、前記出力側の回転部材に前記入力側の回転部材の回転方向と反対方向へ外力が作用したときに該外力を前記弾性部材に伝達して前記弾性部材を弾性変形させる外力伝達部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このように、請求項１に記載のトルクリミッタ装置には、駆動源から第一回転部材及び第二回転部材のうち入力側の回転部材に作用した回転力を出力側の回転部材に伝達する動力伝達機構が備えられている。従って、駆動源から第一回転部材及び第二回転部材のうち入力側の回転部材に回転力が作用した場合には、この回転力が動力伝達機構によって伝達されて第一回転部材及び第二回転部材のうち出力側の回転部材が入力側の回転部材と共に回転する。
【００１２】
一方、第一回転部材及び第二回転部材のうち出力側の回転部材が入力側の回転部材と共に回転しているとき、又は出力側の回転部材及び入力側の回転部材が停止しているときに、出力側の回転部材に回転方向と反対方向に外力が作用した場合には、この外力が外力伝達部によって弾性部材に伝達される。そして、このときの外力が弾性部材の弾性力を超えると、弾性部材が弾性変形することにより外力が吸収され、これにより、出力側の回転部材に作用した外力の入力側の回転部材への伝達が抑制される（つまり入力側の回転部材の逆回転又は回転阻止が防止される）。
【００１３】
また、出力側の回転部材に作用していた外力が解除されたときには、弾性部材が復元して動力伝達機構が初期の動力伝達可能な状態に復帰する。従って、出力側の回転部材に作用していた外力が解除された後に入力側の回転部材の回転を開始した場合には、この入力側の回転部材の回転力が動力伝達機構を介して出力側の回転部材に伝達されて出力側の回転部材が迅速に回転を開始する。
【００１４】
このように、請求項１に記載のトルクリミッタ装置では、出力側の回転部材に作用した外力の入力側の回転部材への伝達を抑制した後に入力側の回転部材と共に出力側の回転部材を再起動させる場合でも、入力側の回転部材の起動と出力側の回転部材の起動との間にタイムラグは生じず、出力側の回転部材の再起動を迅速に行うことが可能である。
【００１５】
このとき、請求項２に記載のトルクリミッタ装置のように、上記トルクリミッタ装置は、より具体的には次のように構成される。すなわち、外力伝達部は、第一回転部材の回転中心軸よりも径方向外側に形成された第一突起部と、第二回転部材の回転中心軸よりも径方向外側に形成された第二突起部と、を有して構成され、弾性部材は、一端側が第一突起部の回転方向一方側に当接されると共に他端側が第二突起部の回転方向他端側に当接されて回転方向に押圧力を発揮するように構成される。
【００１６】
この構成によれば、駆動源から例えば第一回転部材に回転力が作用し第一回転部材が入力側の回転部材として一方の回転方向に回転した場合には、第一回転部材に形成された第一突起部の回転方向一方側が弾性部材の一端側を押圧し、この弾性部材の他端側が第二突起部の回転方向他端側を押圧することにより第二回転部材が出力側の回転部材として一方の回転方向へ回転する。
【００１７】
一方、第二回転部材が上述の如く第一回転部材と共に回転しているとき、又は第一回転部材及び第二回転部材が停止しているときに、第二回転部材に上記回転方向と反対方向（他方の回転方向）に外力が作用した場合には、第二突起部の回転方向他方側によって弾性部材の他端側が押圧される。そして、このときの外力が弾性部材の弾性力を超えると、弾性部材が圧縮変形することにより外力が吸収され、これによって第二回転部材に作用した外力の第一回転部材への伝達が抑制される（つまり第一回転部材の逆回転又は回転阻止が防止される）。
【００１８】
また、第二回転部材に作用していた外力が解除されたときには、弾性部材が復元して第一突起部と第二突起部とが初期位置に復帰する。従って、第二回転部材に作用していた外力が解除された後に第一回転部材の回転を開始した場合には、この第一回転部材の回転力が第一突起部、弾性部材及び第二突起部を介して第二回転部材に伝達されて第二回転部材が迅速に回転を開始する。
【００１９】
なお、上記説明では、便宜上、第一回転部材を入力側の回転部材とし、第二回転部材を出力側の回転部材としたが、第一回転部材が出力側の回転部材とされ、第二回転部材が入力側の回転部材とされた場合でも、上記と同様の作用効果を奏することは勿論である。
【００２０】
このように、請求項２に記載のトルクリミッタ装置では、出力側の回転部材に作用した外力の入力側の回転部材への伝達を抑制した後に入力側の回転部材と共に出力側の回転部材を再起動させる場合でも、入力側の回転部材の起動と出力側の回転部材の起動との間にタイムラグは生じず、出力側の回転部材の再起動を迅速に行うことが可能である。
【００２１】
ここで、請求項３に記載のトルクリミッタ装置のように、第一突起部と第二突起部とが、互いに回転軸方向に重なる位置に形成され、弾性部材の一端側が、第一突起部の回転方向一方側に当接されると共に第二突起部の回転方向一方側に当接され、弾性部材の他端側が、第一突起部の回転方向他方側に当接されると共に第二突起部の回転方向他方側に当接されていると、第一回転部材及び第二回転部材のうち入力側の回転部材の双方向への回転に追従して出力側の回転部材を双方向へ回転させることができる。また、出力側の回転部材のいずれの回転方向に作用した外力についても入力側の回転部材への伝達を抑制できる（つまり入力側の回転部材の逆回転又は回転阻止を防止できる）。
【００２２】
なお、請求項４に記載のトルクリミッタ装置のように、上記トルクリミッタ装置は、次のように構成されていても良い。すなわち、第一回転部材及び第二回転部材の少なくとも一方は、回転軸方向に移動可能に配置され、外力伝達部は、第一回転部材の第二回転部材側面の回転中心軸よりも径方向外側に形成されると共に回転方向先端側から後端側に向かうに従って第二回転部材側へ傾斜する第一傾斜部と、第二回転部材の第一回転部材側面に第一傾斜部と対向して形成されると共に該第一傾斜部と当接する傾斜を有する第二傾斜部と、を有して構成され、弾性部材は、第一回転部材及び第二回転部材の少なくとも一方を互いに近づく方向に付勢するように構成されていても良い。
【００２３】
この構成によれば、弾性部材によって第一回転部材及び第二回転部材の少なくとも一方が互いに近づく方向に付勢されることにより第一傾斜部が第二傾斜部に押圧当接されるので、駆動源から例えば第一回転部材に回転力が作用し第一回転部材が入力側の回転部材として一方の回転方向に回転した場合には、この第一傾斜部と第二傾斜部の摩擦により第二回転部材が出力側の回転部材として一方の回転方向へ回転する。
【００２４】
一方、第二回転部材が上述の如く第一回転部材と共に回転しているとき、又は第一回転部材及び第二回転部材が停止しているときに、第二回転部材に上記回転方向と反対方向（他方の回転方向）に外力が作用した場合には、第二傾斜部が第一傾斜部上を移動することにより第一回転部材及び第二回転部材に互いに離れる方向に分力が働き、このときの分力が弾性部材の弾性力を超えると、弾性部材の弾性力に抗して第一回転部材及び第二回転部材の少なくとも一方が互いに離れる方向に移動する。
【００２５】
そして、第一回転部材及び第二回転部材の少なくとも一方が移動することにより弾性部材が押圧されて圧縮することにより外力が吸収され、これによって第二回転部材に作用した外力の第一回転部材への伝達が抑制される（つまり第一回転部材の逆回転又は回転阻止が防止される）。
【００２６】
また、第二回転部材に作用していた外力が解除されたときには、弾性部材が復元して第一回転部材及び第二回転部材が互いに近づく方向に付勢されることにより第一傾斜部及び第二傾斜部が初期位置に復帰して第一傾斜部と第二傾斜部とが押圧当接する。従って、第二回転部材に作用していた外力が解除された後に第一回転部材の回転を開始した場合には、この第一回転部材の回転力が第一傾斜部及び第二傾斜部を介して第二回転部材に伝達されて第二回転部材が迅速に回転を開始する。
【００２７】
なお、上記説明では、便宜上、第一回転部材を入力側の回転部材とし、第二回転部材を出力側の回転部材としたが、第一回転部材が出力側の回転部材とされ、第二回転部材が入力側の回転部材とされた場合でも、上記と同様の作用効果を奏することは勿論である。
【００２８】
このように、請求項４に記載のトルクリミッタ装置では、出力側の回転部材に作用した外力の入力側の回転部材への伝達を抑制した後に入力側の回転部材と共に出力側の回転部材を再起動させる場合でも、入力側の回転部材の起動と出力側の回転部材の起動との間にタイムラグは生じず、出力側の回転部材の再起動を迅速に行うことが可能である。
【００２９】
ここで、請求項５に記載のトルクリミッタ装置のように、第一回転部材に、該第一回転部材の双方向の回転に対して第一傾斜部がそれぞれ形成され、第二回転部材に、各第一傾斜部と対向するように第二傾斜部がそれぞれ形成されていると、第一回転部材の双方向への回転に追従して第二回転部材を双方向へ回転させることができる。また、第二回転部材のいずれの回転方向に作用した外力についても第一回転部材への伝達を抑制できる（つまり入力側の回転部材の逆回転又は回転阻止を防止できる）。
【００３０】
また、請求項６に記載のトルクリミッタ装置のように、上記トルクリミッタ装置は、次のように構成されていても良い。すなわち、外力伝達部は、第一回転部材の第二回転部材側面の回転中心軸よりも径方向外側に形成されると共に回転方向先端側から後端側に向かうに従って第二回転部材側へ傾斜する第一傾斜面が形成された係合凹部と、回転軸周りに移動可能又は回転軸方向に移動可能且つ係合凹部と回転軸方向に対向するように配置されて第一傾斜面と当接する傾斜を有する第二傾斜面が形成された係合凸部と、を有して構成され、弾性部材は、第二回転部材に固定されると共に係合凸部を該係合凸部の移動可能な方向へ付勢するように構成されていても良い。
【００３１】
この構成によれば、弾性部材によって係合凸部が付勢されることにより係合凸部の第二傾斜面が係合凹部の第一傾斜面に押圧当接されるので、駆動源から例えば第一回転部材に回転力が作用し第一回転部材が入力側の回転部材として一方の回転方向に回転した場合には、この係合凹部の第一傾斜面と係合凸部の第二傾斜面との摩擦により第二回転部材が出力側の回転部材として一方の回転方向へ回転する。
【００３２】
一方、第二回転部材が上述の如く第一回転部材と共に回転しているとき、又は第一回転部材及び第二回転部材が停止しているときに、第二回転部材に上記回転方向と反対方向（他方の回転方向）に外力が作用した場合には、第二傾斜面が第一傾斜面上を移動することにより係合凸部に移動可能な方向に分力が働き、このときの分力が弾性部材の弾性力を超えると、弾性部材の弾性力に抗して係合凸部が移動可能な方向に移動する。
【００３３】
そして、係合凸部が移動可能な方向に移動することにより弾性部材が押圧されて圧縮することにより外力が吸収され、これによって第二回転部材に作用した外力の第一回転部材への伝達が抑制される（つまり第一回転部材の逆回転又は回転阻止が防止される）。
【００３４】
また、第二回転部材に作用していた外力が解除されたときには、弾性部材が復元して係合凸部が初期位置に復帰することにより係合凸部の第二傾斜面が係合凹部の第一傾斜面に押圧当接される。従って、第二回転部材に作用していた外力が解除された後に第一回転部材の回転を開始した場合には、この第一回転部材の回転力が係合凹部の第一傾斜面、係合凸部の第二傾斜面及び弾性部材を介して第二回転部材に伝達されて第二回転部材が迅速に回転を開始する。
【００３５】
なお、上記説明では、便宜上、第一回転部材を入力側の回転部材とし、第二回転部材を出力側の回転部材としたが、第一回転部材が出力側の回転部材とされ、第二回転部材が入力側の回転部材とされた場合でも、上記と同様の作用効果を奏することは勿論である。
【００３６】
このように、請求項６に記載のトルクリミッタ装置では、出力側の回転部材に作用した外力の入力側の回転部材への伝達を抑制した後に入力側の回転部材と共に出力側の回転部材を再起動させる場合でも、入力側の回転部材の起動と出力側の回転部材の起動との間にタイムラグは生じず、出力側の回転部材の再起動を迅速に行うことが可能である。
【００３７】
ここで、請求項７に記載のトルクリミッタ装置のように、係合凹部に、第一回転部材の双方向の回転に対して第一傾斜面がそれぞれ形成され、係合凸部に、各第一傾斜面と対向するように第二傾斜面がそれぞれ形成されていると、第一回転部材の双方向への回転に追従して第二回転部材を双方向へ回転させることができる。また、第二回転部材のいずれの回転方向に作用した外力についても第一回転部材への伝達を抑制できる。
【００３８】
さらに、請求項８に記載のトルクリミッタ装置のように、第一回転部材と第二回転部材との回転方向の相対的な角度のずれを検出するずれ検出手段を備えると、第一回転部材と第二回転部材との間に回転方向の相対的な角度のずれが生じたときには、ずれ検出手段によって第一回転部材と第二回転部材との間に生じた回転方向の相対的な角度のずれを検出できる。
【００３９】
このとき、ずれ検出手段から制御手段にずれ検出信号を出力して制御手段によって駆動源の停止又は逆回転等を行うようにすれば、第一回転部材と第二回転部材との間に生じた回転方向の相対的な角度のずれの拡大が防止されるか又はずれを減少させることができる。これにより、第一回転部材及び第二回転部材のうち出力側の回転部材に作用した外力の入力側の回転部材への伝達を抑制する効果を高めることができる。
【００４０】
そして、請求項９に記載のトルクリミッタ内蔵型モータのように、回転シャフトを有して構成されたモータ本体と、回転シャフトの回転力を出力軸に伝達可能な動力伝達装置と、を備えたモータにおいて、動力伝達装置に、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のトルクリミッタ装置が備えられていると好適である。
【００４１】
つまり、請求項９に記載のトルクリミッタ内蔵型モータでは、回転シャフトの回転力を出力軸に伝達可能な動力伝達装置に、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のトルクリミッタ装置が備えられているので、出力軸に外力（回転阻止力）が作用した場合でも、この外力を弾性部材によって吸収させることにより外力が動力伝達装置内の減速機構等に伝達されることを抑制することが可能である（つまり減速機構等の逆回転又は回転阻止による破損を防止できる）。
【００４２】
また、出力軸に作用していた外力が解除されたときには、弾性部材が復元して動力伝達装置が初期の動力伝達可能な状態に復帰する。従って、出力軸に作用していた外力が解除された後にモータ本体の回転を開始した場合には、このモータ本体の回転力が動力伝達装置を介して出力軸に伝達されて出力軸が迅速に回転を開始する。
【００４３】
このように、請求項９に記載のトルクリミッタ内蔵型モータでは、出力軸に作用した外力の動力伝達装置内の減速機構等への伝達を抑制した後にモータ本体と共に出力軸を再起動させる場合でも、モータ本体の起動と出力軸の起動との間にタイムラグは生じず、出力軸の再起動を迅速に行うことが可能である。
【００４４】
さらに、トルクリミッタ装置を請求項３、請求項５、請求項７に記載の如く双方向回転可能な構成にすれば、モータ本体の双方向への回転（正逆回転）に追従して出力軸を双方向へ回転（正逆回転）させることができる。また、出力軸のいずれの回転方向に作用した外力についても動力伝達装置内の減速機構等への伝達を抑制できる。
【００４５】
このとき、請求項１０に記載のトルクリミッタ内蔵型モータのように、トルクリミッタ装置に備えられた第一回転部材及び第二回転部材のうち出力側の回転部材に、出力軸が同軸上に延設されていると、出力軸の回転軸線とトルクリミッタ装置の回転軸線とが一致するので、出力軸の双方向に作用する外力が動力伝達装置内の減速機構等へ伝達されることを抑制するための構造が容易となる。
【００４６】
さらに、請求項１１に記載のワイパ装置のように、ワイパモータに、請求項９又は請求項１０に記載のトルクリミッタ内蔵型モータを適用し、該トルクリミッタ内蔵型モータの出力軸に間接的又は直接的にワイパを連結し、該ワイパが往復駆動されるようにすると好適である。
【００４７】
つまり、請求項１１に記載のワイパ装置では、ワイパモータに、請求項９又は請求項１０に記載のトルクリミッタ内蔵型モータを適用しているので、例えばワイパが払拭面上の障害物に衝突するなどしてワイパに外力（回転阻止力）が作用した場合でも、この外力が弾性部材によって吸収されるので、外力がワイパモータ内の減速機構等へ伝達されることを抑制することが可能である（つまり減速機構等の逆回転又は回転阻止による破損を防止できる）。
【００４８】
また、払拭面上の障害物が排除される等によりワイパに作用していた外力が解除されたときには、弾性部材の復元力によりワイパが所定の位置に自己復帰する。また、弾性部材が復元することによりワイパモータの動力伝達装置が初期の動力伝達可能な状態に復帰する。従って、ワイパに作用していた外力が解除された後にワイパモータの回転を開始した場合には、このワイパモータに備えられたモータ本体の回転力が動力伝達装置及び出力軸を介してワイパに伝達されてワイパが迅速に駆動を開始する（なお、本発明のトルクリミッタ装置の代わり動力遮断式のクラッチ装置を用いた場合にはクラッチが接続するまでワイパの駆動を開始できない）。
【００４９】
このように、請求項１１に記載のワイパ装置では、ワイパに作用した外力の動力伝達装置内の減速機構等への伝達を抑制した後にワイパモータと共にワイパを再起動させる場合でも、ワイパモータの起動とワイパの起動との間にタイムラグは生じず、ワイパの再起動を迅速に行うことが可能である。従って、請求項１１に記載のワイパ装置は、視界を迅速に確保することが要求されるフロントワイパ用として好適に用いることができる。
【００５０】
さらに、ワイパモータ内のトルクリミッタ装置を請求項３、請求項５、請求項７に記載の如く双方向回転可能な構成にすれば、ワイパモータの双方向への回転（正逆回転）に追従してワイパを双方向へ駆動（正逆駆動）させることができる。また、ワイパのいずれ駆動方向に作用した外力についてもワイパモータに備えられた動力伝達装置内の減速機構等への伝達を抑制できる（つまり減速機構等の逆回転又は回転阻止による破損を防止できる）。
【００５１】
また、請求項１２に記載のワイパ装置のように、ワイパを少なくとも一対備えると共に、各ワイパに対してトルクリミッタ内蔵型モータを一つずつ備えるようにすると好適である。
【００５２】
つまり、払拭面上の障害物に衝突するなどしてワイパのいずれかに外力（回転阻止力）が作用し、この外力を弾性部材によって吸収することによりワイパが障害物存在位置で停止した場合でも、本発明のワイパ装置では、上述の如く、払拭面上の障害物が排除される等によりワイパに作用していた外力が解除されたときには、弾性部材の復元力によりワイパが所定の位置に自己復帰する。従って、その後に各ワイパを再起動させる場合でも、各ワイパの同期を確保することができる（つまり各ワイパの角度にずれが生じることを防止できる）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００５４】
［第一実施形態］
はじめに、図１乃至図８を参照しながら、本発明の第一実施形態について説明する。
【００５５】
本発明の第一実施形態に係るワイパモータ１０は、後に詳述するように、ワイパ装置８０（図５参照）のワイパ８２を揺動させるための駆動源として好適に用いられるものである。本実施形態に係るワイパモータ１０は、図１に示されるように、モータ本体１２と、動力伝達装置１４と、を主要な構成として備えている。
【００５６】
モータ本体１２は、例えばブラシ付き直流モータで構成されている。モータ本体１２には、モータハウジング１６が備えられており、このモータハウジング１６の内周面には、マグネット１８が設けられている。また、このマグネット１８の径方向内側には、アーマチャ２０が収容されている。アーマチャ２０には、回転シャフト２２が設けられており、この回転シャフト２２は、モータハウジング１６に設けられた軸受部材２４及びギアハウジング４２に設けられた軸受部材２５によって両端側を回転可能に支持されている。
【００５７】
また、アーマチャ２０の回転シャフト２２には、コア２６及びコンミテータ２８が設けられている。コア２６には、複数の巻線３０が巻回されており、各巻線３０は、コンミテータ２８に接続されている。さらに、このコンミテータ２８には、一対のブラシ３２が摺接されている。そして、モータ本体１２では、ブラシ３２に外部電源から電源が供給されると、コンミテータ２８を介して各巻線３０に電流が流れ、各巻線３０に生じる磁界とマグネット１８に生じる磁界とが吸引又は反発することによりアーマチャ２０全体が回転する。このとき、ブラシ３２に供給する電源の極性を切替えれば、アーマチャ２０が逆方向へ回転する。
【００５８】
動力伝達装置１４は、図１乃至図４に示されるように、回転シャフト２２の回転力をピボット軸３４に伝達するためのものであり、回転シャフト２２に形成されたウォーム３６と、ウォーム３６と噛合されるウォームホイール３８と、トルクリミッタ装置４０と、ギアハウジング４２と、を有して構成されている。
【００５９】
また、トルクリミッタ装置４０は、図２乃至図４に示されるように、出力側に外力が付与されたときに入力側への外力の伝達を抑制するものであり、入力回転部材４４（第一回転部材）と、出力回転部材４６（第二回転部材）と、スプリング４８（弾性部材）と、ずれ検出部５０（ずれ検出手段）と、を有して構成されている。
【００６０】
入力回転部材４４には、円板状の入力回転部材本体部５２が設けられており、この入力回転部材本体部５２の中央部には、回転軸方向に貫通する貫通穴５４が形成されている。そして、入力回転部材４４は、入力回転部材本体部５２の貫通穴５４に後述する出力回転部材４６に形成された支持部６６が挿通されることにより、出力回転部材４６に対して回転軸周りに回転可能となっている。
【００６１】
また、入力回転部材本体部５２の周縁部には、出力回転部材４６側へ回転軸方向に沿って延出する円環状部５６が形成されている。この円環状部５６の外周面には、ウォームホイール３８が形成されており、円環状部５６の径方向内側は、スプリング４８を収容するための収容部５８とされている。この収容部５８の開口は、後述する出力回転部材本体部６２によって塞がれている。また、入力回転部材本体部５２の出力回転部材４６側面における回転中心軸よりも径方向外側には、出力回転部材４６側へ回転軸方向に突出する第一突起部６０が形成されている。
【００６２】
一方、出力回転部材４６には、円板状の出力回転部材本体部６２が設けられている。この出力回転部材本体部６２の入力回転部材４４と反対側面の中央部には、凸部６４が形成されている。そして、出力回転部材４６は、出力回転部材本体部６２の凸部６４にギアハウジング４２の図示しない凹部が挿通されることにより、ギアハウジング４２に対して回転軸周りに回転可能となっている。また、入力回転部材４４と出力回転部材４６とは、回転軸方向に対向するように配置されている。
【００６３】
出力回転部材４６の入力回転部材４４側面の中央部には、入力回転部材４４側へ回転軸方向に延出する支持部６６が形成されており、この支持部６６には、さらにピボット軸３４が同軸上に延出されている。そして、ピボット軸３４は、入力回転部材４４の貫通穴５４を貫通して入力回転部材４４の上方へ延出している。
【００６４】
また、出力回転部材本体部６２の入力回転部材４４側面における回転中心軸よりも径方向外側には、入力回転部材４４側へ回転軸方向に突出する第二突起部７０が形成されている。この第二突起部７０は、第一突起部６０と互いに回転軸方向に重なる位置に形成されている。なお、この第一突起部６０及び第二突起部７０は径方向に突出していても良い。
【００６５】
スプリング４８は、後に詳述するように、入力回転部材４４に回転力が作用したときにはこの回転力を出力回転部材４６に伝達する一方で、出力回転部材４６に入力回転部材４４の回転方向と反対方向へ外力が作用したときには該外力を吸収するものである。このスプリング４８は、入力回転部材本体部５２に形成された収容部５８に収容されている。また、スプリング４８の両端には、導電性の板体７２がそれぞれ設けられている。
【００６６】
そして、スプリング４８が上述のように収容部５８に収容された状態では、図２に示されるように、スプリング４８の一端側は、第一突起部６０の回転方向一方側面に当接されると共に第二突起部７０の回転方向一方側面に当接され、スプリング４８の他端側は、第一突起部６０の回転方向他方側面に当接されると共に第二突起部７０の回転方向他方側面に当接されている。このスプリング４８は、第一突起部６０及び第二突起部７０に対し回転方向に押圧力を発揮する。
【００６７】
この構成により、入力回転部材４４に回転力が作用しておらず且つ出力回転部材４６に外力が作用していない状態では、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じずに、第一突起部６０と第二突起部７０とが回転軸方向に一致するようになっている。
【００６８】
また、このように、第一突起部６０及び第二突起部７０の回転方向両側をスプリング４８で押圧することにより、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれを機械的に制限する構成となっている。なお、スプリング４８の代わりに板バネを回転方向に曲げてＣ字状にしたものを用いて回転方向に押圧力を発揮するようにしても良い。
【００６９】
ずれ検出部５０は、図４に示されるように、第一突起部６０にインサートされた導体７４と、第二突起部７０の両側面に設けられた導体７６と、スプリング４８の両端に設けられた導電性の板体７２とにより構成されており、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれを検出するものである。
【００７０】
第一突起部６０にインサートされた導体７４の長手方向両端部は、第一突起部６０の側面に露出しており、第二突起部７０の両側面に設けられた各導体７６は、信号伝達部材７７を介して制御装置８６（図６参照）に接続される。また、スプリング４８の一端に設けられた板体７２は、第一突起部６０にインサートされた導体７４の長手方向一端側と第二突起部７０の一方に設けられた導体７６とに接触可能な形状及び大きさで構成されており、スプリング４８の他端に設けられた板体７２は、第一突起部６０にインサートされた導体７４の長手方向他端側と第二突起部７０の他方に設けられた導体７６とに接触可能な形状及び大きさで構成されている。
【００７１】
そして、図４（ａ）に示されるように、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じていない状態では、スプリング４８の一端に設けられた板体７２が、第一突起部６０にインサートされた導体７４の長手方向一端側と第二突起部７０の一方に設けられた導体７６とに接触すると共に、スプリング４８の他端に設けられた板体７２が、第一突起部６０にインサートされた導体７４の長手方向他端側と第二突起部７０の他方に設けられた導体７６とに接触するようになっている。
【００７２】
このように、本発明の第一実施形態に係るワイパモータ１０は、回転シャフト２２の回転力をピボット軸３４に伝達するための動力伝達装置１４に、トルクリミッタ装置４０が内蔵されたトルクリミッタ内蔵型モータとなっている。
【００７３】
なお、上記構成において、モータ本体１２から入力回転部材４４に作用した回転力を出力回転部材４６に伝達する動力伝達機構は、スプリング４８（弾性部材）と、第一突起部６０及び第二突起部７０（外力伝達部）とによって構成されている。また、出力回転部材４６に入力回転部材４４の回転方向と反対方向へ外力が作用したときに該外力をスプリング４８に伝達してスプリング４８を弾性変形させる外力伝達部は、第一突起部６０及び第二突起部７０によって構成されている。
【００７４】
次に、図５，図６を参照しながら、本発明の第一実施形態に係るワイパモータ１０をワイパ装置８０に適用した例について説明する。
【００７５】
本実施形態に係るワイパ装置８０は、例えば、乗用自動車等の車両にフロントワイパ用として好適に搭載することができるものであり、図５に示されるように、一対のワイパ８２を有すると共に各ワイパ８２に上記ワイパモータ１０を一つずつ備えた構成となっている。各ワイパ８２は、ワイパモータ１０のピボット軸３４に直接的に連結されており、相対向する方向に揺動するようになっている。また、各ワイパ８２は、Ａピラー８４側の上反転位置をパーキング位置としている。
【００７６】
また、本実施形態に係るワイパ装置８０において、制御装置８６には、図６に示されるように、運転席周辺に設けられたワイパスイッチ８８、各ワイパモータ１０に設けられたずれ検出部５０及び反転位置検出スイッチ９０が接続されている。
【００７７】
ワイパスイッチ８８は、ワイパスイッチ８８の操作に応じて制御装置８６に操作信号を出力し、ずれ検出部５０は、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じているときに制御装置８６にずれ検出信号を出力する。さらに、各ワイパモータ１０に設けられた反転位置検出スイッチ９０は、各ワイパ８２が上反転位置と下反転位置とに達したときに反転位置検出信号を出力する。
【００７８】
さらに、制御装置８６には、各ワイパモータ１０のモータ本体１２が接続されており、各ワイパモータ１０のモータ本体１２は、制御装置８６によって独立して制御されるようになっている。なお、制御装置８６の詳細な動作については以下に説明する。
【００７９】
次に、図７を適宜参照しながら、本発明の第一実施形態に係るワイパモータ１０を用いたワイパ装置８０の動作について説明する。
【００８０】
制御装置８６は、ワイパスイッチ８８が操作されることにより出力された操作信号を検出すると、各ワイパモータ１０に電源を供給してワイパモータ１０を回転させる（ステップＳ１）。各ワイパモータ１０では、電源供給を受けると、モータ本体１２が作動して回転シャフト２２と共にウォーム３６が回転する。なお、本実施形態のワイパ装置８０は、各ワイパ８２を相対向する方向に揺動させる構成であるため、各ワイパモータ１０の回転方向は互いに異なる方向となっている。
【００８１】
そして、一方（車両右側）のワイパモータ１０においては、回転シャフト２２と共にウォーム３６が正方向に回転すると、図２（ａ）に示されるように、ウォーム３６に噛合されているウォームホイール３８と共に、入力回転部材４４が一方の回転方向（Ｒ１方向）に回転する。これにより、入力回転部材４４に形成された第一突起部６０の回転方向一方側面がスプリング４８の一端側を押圧するので、このスプリング４８の他端側が第二突起部７０の回転方向他端側面を押圧することにより出力回転部材４６と共にピボット軸３４が一方の回転方向（Ｒ１方向）へ回転する。これにより、ピボット軸３４の回転に伴って車両右側のワイパ８２が上反転位置から下反転位置に向けて駆動する。
【００８２】
また、他方（車両左側）のワイパモータ１０においては、回転シャフト２２と共にウォーム３６が逆方向に回転すると、図２（ａ）に示されるように、ウォーム３６に噛合されているウォームホイール３８と共に、入力回転部材４４が他方の回転方向（Ｒ２方向）に回転する。これにより、入力回転部材４４に形成された第一突起部６０の回転方向他方側面がスプリング４８の他端側を押圧するので、このスプリング４８の一端側が第二突起部７０の回転方向一端側面を押圧することにより出力回転部材４６と共にピボット軸３４が他方の回転方向（Ｒ２方向）へ回転する。これにより、ピボット軸３４の回転に伴って車両左側のワイパ８２が上反転位置から下反転位置に向けて駆動する。
【００８３】
そして、制御装置８６は、各ワイパモータ１０に設けられたずれ検出部５０からのずれ検出信号を検出することにより、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じていないか否かをチェックする（ステップＳ２）。
【００８４】
このとき、各ワイパモータ１０において、図４（ａ）に示されるように、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じていない状態では、第二突起部７０の一方に設けられた導体７６からの電流がスプリング４８の一端に設けられた板体７２を介して第一突起部６０にインサートされた導体７４に流れ、この導体７４に流れた電流はスプリング４８の他端に設けられた板体７２を介して第二突起部７０の他方に設けられた導体７６に流れる。
【００８５】
従って、制御装置８６において導体７４，７６及び板体７２からなる導通経路に導通があることが検出される（つまりずれ検出信号は検出されない）ので、この場合には、制御装置８６において入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じていないと判断される（ステップＳ２：ＮＯ）。
【００８６】
そして、この場合には、各ワイパモータ１０に設けられた反転位置検出スイッチ９０からの反転位置検出信号に基づいて各ワイパ８２が下反転位置に達したか否かを判断する（ステップＳ３）。このとき、ステップＳ３において各ワイパモータ１０に設けられた反転位置検出スイッチ９０からの反転位置検出信号が検出されるまで上記ステップＳ２〜ステップＳ３の処理を繰り返し行う。
【００８７】
そして、ステップＳ３において各ワイパモータ１０に設けられた反転位置検出スイッチ９０からの反転位置検出信号が検出された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、各ワイパモータ１０を逆回転させる（ステップＳ４）。これにより、各ワイパ８２が下反転位置から上反転位置に向けて駆動する。
【００８８】
続いて、制御装置８６は、ワイパスイッチ８８が操作されてワイパスイッチ８８から制御装置８６に停止信号が出力されたか否かを判断する（ステップＳ５）。そして、停止信号が出力されていないと判断した場合には、再び、各ワイパモータ１０に設けられたずれ検出部５０からのずれ検出信号を検出することにより、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じていないか否かをチェックする（ステップＳ２）。以後、ワイパスイッチ８８が操作されてワイパスイッチ８８から制御装置８６に停止信号が出力されるまで上記ステップＳ２〜ステップＳ５の処理を繰り返し行う。
【００８９】
一方、上記ステップＳ２〜ステップＳ５の処理を繰り返し行う中で、例えば、図５に示されるように、ワイパ８２が下反転位置から上反転位置に向けて駆動しているときに、ワイパ８２とＡピラー８４との間に雪溜り９２（障害物）が挟み込まれた場合、図２（ｂ）に示されるように、雪溜り９２を挟み込んだ側（車両右側）のワイパモータ１０においては雪溜り９２によりピボット軸３４を介して出力回転部材４６に回転方向と反対方向（Ｒ１方向）に外力が作用する。
【００９０】
また、このようにして出力回転部材４６に回転方向と反対方向（Ｒ１方向）に外力が作用すると、第二突起部７０の回転方向一方側面によってスプリング４８の一端側が押圧される。そして、このときの外力がスプリング４８の弾性力を超えると、スプリング４８が圧縮変形して外力が吸収され、これによって出力回転部材４６に作用した外力の入力回転部材４４への伝達が抑制される。これにより、外力が動力伝達装置１４内のウォーム３６及びウォームホイール３８等に伝達されることが抑制される。
【００９１】
また、上述のように、雪溜り９２を挟み込んだ側のワイパモータ１０において、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じている状態では、図４（ｂ）に示されるように、導体７４，７６及び板体７２からなる導通経路が切断される。従って、この場合には、制御装置８６において導体７４，７６及び板体７２からなる導通経路に導通があることが検出されない（つまりずれ検出信号は検出される）ので、制御装置８６において入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じていると判断される（ステップＳ２：ＹＥＳ）。そして、この場合には、制御装置８６は、各ワイパモータ１０への電源供給を停止し、各ワイパモータ１０を停止させる（ステップＳ６）。
【００９２】
なお、このようにして各ワイパモータ１０が停止された状態では、図５に示されるように、雪溜り９２を挟み込んでいない側（車両左側）のワイパ８２は、上反転位置（パーキング位置）Ｐ１で停止した状態を維持する。また、雪溜り９２を挟み込んだ側（車両右側）のワイパ８２は、本来は上反転位置（パーキング位置）Ｐ１で停止するが雪溜り９２による外力をスプリング４８が吸収することにより障害物存在位置Ｐ２に後退した状態で停止している。
【００９３】
そして、この状態から、例えば、重力や車両走行に伴う振動等により雪溜り９２が落下して雪溜り９２の挟み込みが解消された場合には、ワイパ８２に作用していた外力が解除される。このときには、スプリング４８の復元力によりワイパ８２が上反転位置（パーキング位置）Ｐ１に自己復帰する。
【００９４】
また、スプリング４８が復元してワイパモータ１０の動力伝達装置１４が初期の動力伝達可能な状態に復帰する。すなわち、スプリング４８が復元して第一突起部６０と第二突起部７０とが初期位置に復帰する。従って、ワイパ８２に作用していた外力が解除された後にワイパモータ１０の上反転位置から下反転位置への駆動を開始した場合でも、このワイパモータ１０に備えられたモータ本体１２の回転力が動力伝達装置１４及びピボット軸３４を介してワイパ８２に伝達されてワイパ８２が迅速に駆動を開始する（なお、本発明のトルクリミッタ装置４０の代わり動力遮断式のクラッチ装置を用いた場合にはクラッチが接続するまでワイパ８２の駆動を開始できない）。
【００９５】
さらに、本実施形態では、上述の如く、ワイパ８２に作用していた外力が解除されたときにはスプリング４８の復元力によりワイパ８２が所定の位置に自己復帰するので、上述の如く、その後に各ワイパ８２を再起動させる場合でも、各ワイパ８２の同期が確保される（つまり各ワイパ８２の角度にずれが生じることが防止される）。
【００９６】
なお、本実施形態では、車両右側のワイパ８２に雪溜り９２によって外力が作用する例について説明したが、車両左側のワイパ８２に雪溜り９２によって外力が作用する場合にも、同様に外力の入力回転部材４４への伝達が抑制される。
【００９７】
つまり、車両左側のワイパ８２が下反転位置から上反転位置に向けて駆動しているときに、ワイパ８２とＡピラー８４との間に雪溜り（障害物）が挟み込まれた場合、この雪溜りによりピボット軸３４を介して出力回転部材４６に回転方向と反対方向（Ｒ２方向）に外力が作用する。そして、このようにして出力回転部材４６に回転方向と反対方向に外力が作用すると、第二突起部７０の回転方向他方側面によってスプリング４８の他端側が押圧される。このとき外力がスプリング４８の弾性力を超えると、スプリング４８が圧縮変形して外力が吸収され、これによって出力回転部材４６に作用した外力の入力回転部材４４への伝達が抑制される。
【００９８】
次に、本発明の第一実施形態に係るワイパモータ１０を用いたワイパ装置８０の作用及び効果について説明する。
【００９９】
本実施形態では、ワイパモータ１０にトルクリミッタ装置４０が内蔵されているので、例えば、上述のように、ワイパ８２とＡピラー８４との間に雪溜り９２（障害物）が挟み込まれるなどしてワイパ８２に外力（回転阻止力）が作用した場合でも、この外力がスプリング４８によって吸収される。これにより、外力がワイパモータ１０内のウォーム３６及びウォームホイール３８等へ伝達されることを抑制することができるので、ウォーム３６及びウォームホイール３８の逆回転又は回転阻止による破損を防止できる。
【０１００】
また、本実施形態では、ワイパ８２に作用していた外力が解除された後にワイパモータ１０の回転を開始した場合には、入力回転部材４４の回転力が第一突起部６０、スプリング４８及び第二突起部７０を介して出力回転部材４６に伝達されてワイパ８２が迅速に駆動を開始する。このように、本実施形態では、ワイパ８２に作用した外力の動力伝達装置１４内の減速機構等への伝達を抑制した後にワイパモータ１０と共にワイパ８２を再起動させる場合でも、ワイパモータ１０の起動とワイパ８２の起動との間にタイムラグは生じず、ワイパ８２の再起動を迅速に行うことが可能である。従って、フロントガラス９４の視界を迅速に確保することができる。
【０１０１】
さらに、本実施形態では、ワイパモータ１０が上述の如く双方向回転可能な構成となっているので、ワイパモータ１０の双方向への回転（正逆回転）に追従してワイパ８２を双方向へ駆動（正逆駆動）させることができる。また、ワイパ８２に対しいずれの駆動方向に作用した外力についてもワイパモータ１０に備えられたウォーム３６及びウォームホイール３８への伝達を抑制できる。
【０１０２】
また、本実施形態では、ワイパ８２とＡピラー８４との間に雪溜り９２（障害物）が挟み込まれるなどしてワイパ８２が障害物存在位置Ｐ２で停止した場合でも、本実施形態では、上述の如く、例えば、重力や車両走行に伴う振動等により雪溜り９２が落下して雪溜り９２の挟み込みが解消されたときには、スプリング４８の復元力によりワイパ８２が上反転位置（パーキング位置）Ｐ１に自己復帰する。従って、その後に各ワイパ８２を再起動させる場合でも、各ワイパ８２の同期を確保することができる（つまり各ワイパ８２の角度にずれが生じることを防止できる）。
【０１０３】
また、本実施形態では、ずれ検出部５０から制御装置８６にずれ検出信号が出力された場合には、制御装置８６によってワイパモータ１０を停止するので、入力回転部材４４と出力回転部材４６との間に生じた回転方向の相対的な角度のずれの拡大を防止することができる。これにより、出力回転部材４６に作用した外力の入力回転部材４４への伝達を抑制する効果を高めることができる。
【０１０４】
また、本実施形態のように、ワイパモータ１０にトルクリミッタ装置４０を内蔵することにより、ワイパ８２の形式によらずに瞬間的な外力に対する機械的強度の保証をすることができる。特に、ワイパモータ１０の出力軸をピボット軸３４としてこのピボット軸３４に直接的にワイパ８２を連結しても瞬間的な外力に対する機械的強度の保証をすることができる。
【０１０５】
また、本実施形態のワイパモータ１０のように、トルクリミッタ装置４０に備えられた出力回転部材４６に、ピボット軸３４が同軸上に延設されていると、ピボット軸３４の回転軸線とトルクリミッタ装置４０の回転軸線とが一致するので、本実施形態のようにピボット軸３４の双方向に作用する外力が動力伝達装置１４内の減速機構等へ伝達されることを抑制するための構造が容易となる。
【０１０６】
また、本実施形態のトルクリミッタ装置４０では、スプリング４８が中立状態（非圧縮状態）にあるときに入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度が一致するようになっているので、スプリング４８の永久変形を防止できる。
【０１０７】
次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。
【０１０８】
上記実施形態のワイパ装置８０では、図５に示されるように、各ワイパ８２が相対向する方向に揺動するようになっていたが、本発明はこれに限定されるものではない。その他にも、例えば、図８に示されるように、各ワイパ８２が同一方向に揺動するようになっていても良い。このように、各ワイパ８２が同一方向に揺動する構成においても、本実施形態のワイパモータ１０によれば、例えばワイパ８２への落雪等によりワイパ８２を介して出力回転部材４６に作用した外力が入力回転部材４４へ伝達されることを抑制することができる。
【０１０９】
また、上記実施形態では、ワイパモータ１０の出力軸がピボット軸３４とされ、このピボット軸３４に直接的にワイパ８２が連結されていたが、ワイパモータ１０の出力軸にピボット軸３４を有するリンク機構が連結され、このリンク機構のピボット軸３４にワイパ８２が連結されていても良い。
【０１１０】
また、上記実施形態では、ずれ検出部５０から制御装置８６にずれ検出信号が出力された場合には、制御装置８６によってワイパモータ１０の停止するようにしていたが逆回転させても良い。このように、制御装置８６によってワイパモータ１０の逆回転を行うようにした場合には、入力回転部材４４と出力回転部材４６との間に生じた回転方向の相対的な角度のずれを減少させることができる。これにより、出力回転部材４６に作用した外力の入力回転部材４４への伝達を抑制する効果を高めることができる。
【０１１１】
また、上記実施形態では、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じた段階で各ワイパモータ１０を停止させていたが、入力回転部材４４と出力回転部材４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じた状態（スプリング４８によって外力を吸収した状態）で各ワイパ８２の駆動を継続して行うようにしても良い。この場合には、ワイパ８２から外力が解除された段階で各ワイパ８２の角度が一致する。
【０１１２】
［第二実施形態］
次に、図９乃至図１１を参照しながら、本発明の第二実施形態について説明する。
【０１１３】
本発明の第二実施形態に係るワイパモータ１００（図１参照）は、上記第一実施形態に係るワイパモータ１０のトルクリミッタ装置４０の代わりにトルクリミッタ装置１４０を用いたものである。従って、以下、本発明の第二実施形態において、トルクリミッタ装置１４０以外の構成については上記第一実施形態と同一符号を用いることとしてその説明を省略する。
【０１１４】
本発明の第二実施形態に係るトルクリミッタ装置１４０は、図９乃至図１１に示されるように、出力側に外力が付与されたときに入力側への外力の伝達を抑制するものであり、入力回転部材１４４（第一回転部材）と、出力回転部材１４６（第二回転部材）と、支持部材１４７と、スプリング１４８（弾性部材）と、を有して構成されている。
【０１１５】
入力回転部材１４４には、円板状の入力回転部材本体部１５２が設けられており、この入力回転部材本体部１５２の中央部には、回転軸方向に貫通する貫通穴１５４が形成されている。そして、入力回転部材１４４は、入力回転部材本体部１５２の貫通穴１５４に支持部材１４７に形成された支持部１６６が挿通されることにより、支持部材１４７及び出力回転部材１４６に対して回転軸周りに回転可能且つ回転軸方向に移動可能となっている。
【０１１６】
また、入力回転部材本体部１５２の外周面には、ウォーム３６と噛合されるウォームホイール３８が形成されている。入力回転部材本体部１５２の出力回転部材１４６側面における回転中心軸よりも径方向外側には、回転方向に沿って形成されると共に出力回転部材１４６側へ回転軸方向に突出する山型の係合凸部１６０が一対形成されている。この係合凸部１６０においては、頂上部を挟んだ回転方向両側の傾斜部分が第一傾斜部１６０ａとして形成されている。
【０１１７】
一方、出力回転部材１４６には、円板状の出力回転部材本体部１６２が設けられている。この出力回転部材本体部１６２の入力回転部材１４４側面の中央部には、入力回転部材１４４側へ回転軸方向に延出すると共に延出端側にストッパ１６５を有する軸部１６４が形成されている。
【０１１８】
そして、出力回転部材１４６は、支持部材１４７の支持部１６６の先端にストッパ１６５が当接するまで支持部１６６の先端凹部１６７に軸部１６４の先端が挿入されることにより、支持部材１４７に対して回転可能且つ回転軸方向に移動不能とされている。また、入力回転部材１４４と出力回転部材１４６とは、回転軸方向に対向するように配置されている。なお、入力回転部材１４４を回転軸方向に移動不能とし出力回転部材１４６を回転軸方向に移動可能としても良い。また、入力回転部材１４４及び出力回転部材１４６の両方を回転軸方向に移動可能としても良い。
【０１１９】
出力回転部材１４６の入力回転部材１４４と反対側面の中央部には、入力回転部材１４４と反対側へ向けてピボット軸３４が同軸上に延出されている。また、出力回転部材本体部１６２の入力回転部材１４４側面における回転中心軸よりも径方向外側には、回転方向に沿ってＶ字谷型の係合凹部１７０が一対形成されている。この係合凹部１７０においては、谷底部を挟んだ回転方向両側の傾斜部分が第二傾斜部１７０ａとして形成されている。この第二傾斜部１７０ａは、第一傾斜部１６０ａと対向すると共に該第一傾斜部１６０ａと当接する傾斜を有するように形成されている。
【０１２０】
なお、第一傾斜部１６０ａと第二傾斜部１７０ａは、図９乃至図１１に示されるように一様の傾斜角で形成されても良く、また途中で傾斜角が変化するように形成されていても良い。
【０１２１】
スプリング１４８は、後に詳述するように、入力回転部材１４４に回転力が作用したときには係合凸部１６０と係合凹部１７０とを係合させて入力回転部材１４４の回転力を出力回転部材１４６に伝達させる一方で、出力回転部材１４６に入力回転部材１４４の回転方向と反対方向へ外力が作用したときには入力回転部材１４４の回転軸方向への移動に伴い該外力を吸収するものである。
【０１２２】
このスプリング１４８は、入力回転部材１４４と支持部材１４７との間に介挿されている。また、このようにスプリング１４８が入力回転部材１４４と支持部材１４７との間に介挿された状態では、スプリング１４８の一端側は、支持部材１４７の本体部１４９に当接され、スプリング１４８の他端側は、入力回転部材本体部１５２に当接されている。そして、このスプリング１４８は、支持部材１４７に対して入力回転部材１４４を出力回転部材１４６側へ回転軸方向に付勢する。
【０１２３】
この構成により、入力回転部材１４４に回転力が作用しておらず且つ出力回転部材１４６に外力が作用していない状態では、入力回転部材１４４と出力回転部材１４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じずに、係合凸部１６０と係合凹部１７０とが係合するようになっている。また、第一傾斜部１６０ａと第二傾斜部１７０ａとが整合して係合凸部１６０の頂上部と係合凹部１７０の谷底部が一致することにより、入力回転部材１４４と出力回転部材１４６との回転方向の相対的な角度のずれを機械的に制限する構成となっている。
【０１２４】
ところで、本実施形態では、図９乃至図１１においてトルクリミッタ装置１４０にずれ検出部を図示していないが、トルクリミッタ装置１４０にずれ検出部を設けても良いことは勿論である。この場合のずれ検出部としては、例えば、本発明の第一実施形態のように導体７４，７６及び板体７２の導通を検出する構成のものであっても良く、また、入力回転部材１４４と出力回転部材１４６にそれぞれ回転を検出する装置（例えばリングマグネットとホールＩＣ）を設け、この装置により入力回転部材１４４と出力回転部材１４６との回転速度差を検出する構成のものであっても良い。
【０１２５】
なお、上記構成において、モータ本体１２から入力回転部材１４４に作用した回転力を出力回転部材１４６に伝達する動力伝達機構は、スプリング１４８（弾性部材）と、係合凸部１６０の第一傾斜部１６０ａ及び係合凹部１７０の第二傾斜部１７０ａ（外力伝達部）とによって構成されている。また、出力回転部材１４６に入力回転部材１４４の回転方向と反対方向へ外力が作用したときに該外力をスプリング１４８に伝達してスプリング１４８を弾性変形させる外力伝達部は、第一傾斜部１６０ａ及び第二傾斜部１７０ａによって構成されている。
【０１２６】
次に、本発明の第二実施形態に係るワイパモータ１００の動作について説明する。
【０１２７】
モータ停止状態では、スプリング１４８によって入力回転部材１４４が出力回転部材１４６側へ付勢されるので、これにより、係合凸部１６０の第一傾斜部１６０ａは係合凹部１７０の第二傾斜部１７０ａに押圧当接されている。この状態から、モータ本体１２（図１参照）が作動し、モータ本体１２から入力回転部材１４４に回転力が作用して入力回転部材１４４が一方の回転方向（Ｒ３方向）に回転すると、この係合凸部１６０の第一傾斜部１６０ａと係合凹部１７０の第二傾斜部１７０ａとの摩擦により出力回転部材１４６と共にピボット軸３４が一方の回転方向（Ｒ３方向）へ回転する。
【０１２８】
つまり、図１１に示されるように、スプリング１４８の弾性力をＦ［Ｎ］、係合凸部１６０及び係合凹部１７０の中心軸からの距離をｒ［ｍ］、第一傾斜部１６０ａ及び第二傾斜部１７０ａの傾斜角度をθ、第一傾斜部１６０ａと第二傾斜部１７０ａとの間の摩擦係数をμ、外力によるトルクをＴ［Ｎ・ｍ］とすると、式（１）の範囲では、係合凸部１６０と係合凹部１７０とが係合した状態で入力回転部材１４４と共に出力回転部材１４６が回転する。
【０１２９】
2007071336.tif 000003
【０１３０】
一方、出力回転部材１４６が入力回転部材１４４と共に回転しているとき、又は入力回転部材１４４及び出力回転部材１４６が停止しているときに、ピボット軸３４を介して出力回転部材１４６に上記回転方向と反対方向（Ｒ４方向）に外力が作用した場合には、係合凹部１７０の第二傾斜部１７０ａが係合凸部１６０の第一傾斜部１６０ａ上を移動することにより入力回転部材１４４に分力が働き、このときの分力がスプリング１４８の弾性力を超えると、スプリング１４８の弾性力に抗して入力回転部材１４４が出力回転部材１４６から離れる方向に移動する。
【０１３１】
つまり、スプリング１４８のバネ乗数をｋ［Ｎ／ｍ］とすると、式（１）の範囲を超えた場合には、式（２）の状態となり、この場合には、式（３）で示される移動距離ｈにまで入力回転部材１４４が出力回転部材１４６から離れ、角度φまで出力回転部材１４６が入力回転部材１４４に対して回転する。
【０１３２】
2007071336.tif 000004
【０１３３】
そして、入力回転部材１４４が出力回転部材１４６から離れる方向に移動することによりスプリング１４８が押圧されて圧縮することにより外力が吸収され、これによって出力回転部材１４６に作用した外力の入力回転部材１４４への伝達が抑制される（つまり入力回転部材１４４の逆回転又は回転阻止が防止される）。これにより外力のウォーム３６及びウォームホイール３８等への伝達が抑制される。
【０１３４】
また、ピボット軸３４に作用していた外力が解除されたときには、スプリング１４８が復元して入力回転部材１４４が出力回転部材１４６側に付勢されることにより係合凸部１６０の第一傾斜部１６０ａと係合凹部１７０の第二傾斜部１７０ａが初期位置に復帰して第一傾斜部１６０ａが第二傾斜部１７０ａに押圧当接される。
【０１３５】
従って、ピボット軸３４に作用していた外力が解除された後にモータ本体１２の回転を開始した場合には、入力回転部材１４４の回転力が第一傾斜部１６０ａ及び第二傾斜部１７０ａを介して出力回転部材１４６に伝達されて出力回転部材１４６と共にピボット軸３４が迅速に回転を開始する（なお、本発明のトルクリミッタ装置１４０の代わり動力遮断式のクラッチ装置を用いた場合にはクラッチが接続するまでピボット軸３４の回転を開始できない）。
【０１３６】
次に、本発明の第二実施形態に係るワイパモータ１００の作用及び効果について説明する。
【０１３７】
本実施形態では、出力回転部材１４６が入力回転部材１４４と共に回転しているとき、又は入力回転部材１４４及び出力回転部材１４６が停止しているときに、ピボット軸３４を介して出力回転部材１４６に回転方向と反対方向に外力が作用した場合には、入力回転部材１４４が出力回転部材１４６から離れる方向に移動する。
【０１３８】
そして、スプリング１４８が押圧されて圧縮することにより外力が吸収され、これによって出力回転部材１４６に作用した外力の入力回転部材１４４への伝達が抑制される。これにより、外力がワイパモータ１００内のウォーム３６及びウォームホイール３８等へ伝達されることを抑制することができるので、ウォーム３６及びウォームホイール３８の逆回転又は回転阻止による破損を防止できる。
【０１３９】
また、本実施形態では、ピボット軸３４に作用していた外力が解除された後にモータ本体１２の回転を開始した場合には、入力回転部材１４４の回転力が第一傾斜部１６０ａ及び第二傾斜部１７０ａを介して出力回転部材１４６に伝達されて出力回転部材１４６と共にピボット軸３４が迅速に回転を開始する。このように、本実施形態では、ピボット軸３４を介して出力回転部材１４６に作用した外力の入力回転部材１４４への伝達を抑制した後にモータ本体１２を再起動させる場合でも、モータ本体１２の起動とピボット軸３４の起動との間にタイムラグは生じず、ピボット軸３４の再起動を迅速に行うことが可能である。
【０１４０】
また、本実施形態では、入力回転部材１４４の係合凸部１６０の頂上部を挟んだ回転方向両側に第一傾斜部１６０ａがそれぞれ形成され、出力回転部材１４６の係合凹部１７０に各第一傾斜部１６０ａと対向するように第二傾斜部１７０ａがそれぞれ形成されているので、モータ本体１２の双方向への回転に追従してピボット軸３４を双方向へ回転させることができる。また、ピボット軸３４のいずれの回転方向に作用した外力についてもウォーム３６及びウォームホイール３８等への伝達を抑制できる。
【０１４１】
また、本実施形態のトルクリミッタ装置１４０では、スプリング１４８が中立状態（非圧縮状態）にあるときに入力回転部材１４４と出力回転部材１４６との回転方向の相対的な角度が一致するようになっているので、スプリング１４８の永久変形を防止できる。
【０１４２】
なお、本発明の第二実施形態に係るワイパモータ１００をワイパ装置に適用した例及び該ワイパ装置の動作、作用及び効果については、上記第一実施形態に係るワイパ装置８０と同様であるので、その説明は第一実施形態を参照することとして省略する。
【０１４３】
［第三実施形態］
次に、図１２乃至図１５を参照しながら、本発明の第三実施形態について説明する。
【０１４４】
本発明の第三実施形態に係るワイパモータ２００（図１参照）は、上記第一実施形態に係るワイパモータ１０のトルクリミッタ装置４０の代わりにトルクリミッタ装置２４０を用いたものである。従って、以下、本発明の第三実施形態において、トルクリミッタ装置２４０以外の構成については上記第一実施形態と同一符号を用いることとしてその説明を省略する。
【０１４５】
本発明の第三実施形態に係るトルクリミッタ装置２４０は、出力側に外力が付与されたときに入力側への外力の伝達を抑制するものであり、入力回転部材２４４（第一回転部材）と、出力回転部材２４６（第二回転部材）と、係合凸部２７０と、スプリング２４８（弾性部材）と、を有して構成されている。
【０１４６】
入力回転部材２４４には、円板状の入力回転部材本体部２５２が設けられており、この入力回転部材本体部２５２の中央部には、軸部２５４が形成されている。そして、入力回転部材２４４は、軸部２５４がギアハウジング４２の図示しない凹部に挿通されることにより、ギアハウジング４２に対して回転軸周りに回転可能となっている。
【０１４７】
また、入力回転部材本体部２５２の外周面には、ウォーム３６と噛合されるウォームホイール３８が形成されている。入力回転部材本体部２５２の出力回転部材２４６側面における回転中心軸よりも径方向外側には、半球状の係合凹部２６０が複数形成されている。この係合凹部２６０においては、図１３に示されるように谷底部を挟んだ回転方向両側の傾斜部分（凹曲面部分）が第一傾斜面２６０ａとして形成されている。なお、係合凹部２６０の深さ寸法は、後述する係合凸部２７０の半径よりも小さく設定されている。
【０１４８】
一方、出力回転部材２４６には、円板状の出力回転部材本体部２６２が設けられており、出力回転部材本体部２６２の周縁部には、入力回転部材２４４側へ回転軸方向に沿って延出する円環状部２５６が形成されている。この円環状部２５６の径方向内側は、スプリング２４８及び係合凸部２７０を収容するための収容部２５８とされている。
【０１４９】
出力回転部材２４６の入力回転部材２４４と反対側面の中央部には、入力回転部材２４４と反対側へ向けてピボット軸３４が同軸上に延出されている。このピボット軸３４は、図示しないピボットホルダによって支持されており、これにより、ピボット軸３４及び出力回転部材２４６が回転軸周りに回転可能となっている。また、入力回転部材２４４と出力回転部材２４６とは、回転軸方向に対向するように配置されている。
【０１５０】
係合凸部２７０は、収容部２５８内において回転軸方向に移動可能且つ係合凹部２６０と回転軸方向に対向するように配置されている。この係合凸部２７０は、球状に形成されており、その球面は、図１３に示されるように、第一傾斜面２６０ａと当接する傾斜を有する第二傾斜面２７０ａとされている。なお、第一傾斜面２６０ａと第二傾斜面２７０ａは、曲面状に形成される以外にも、平面状に形成されていても良い。
【０１５１】
スプリング２４８は、後に詳述するように、入力回転部材２４４に回転力が作用したときには係合凸部２７０と係合凹部２６０とを係合させて入力回転部材２４４の回転力を出力回転部材２４６に伝達させる一方で、出力回転部材２４６に入力回転部材２４４の回転方向と反対方向へ外力が作用したときには入力回転部材２４４の回転軸方向への移動に伴い該外力を吸収するものである。
【０１５２】
このスプリング２４８は、収容部２５８に収容されると共に、一端側が出力回転部材本体部２６２の入力回転部材２４４側面に接続され、他端側が係合凸部２７０に接続されている。そして、このスプリング２４８は、出力回転部材本体部２６２に対して係合凸部２７０を入力回転部材２４４側へ回転軸方向に付勢する。
【０１５３】
この構成により、入力回転部材２４４に回転力が作用しておらず且つ出力回転部材２４６に外力が作用していない状態では、入力回転部材２４４と出力回転部材２４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じずに、係合凸部２７０と係合凹部２６０とが係合するようになっている。また、第一傾斜面２６０ａと第二傾斜面２７０ａとが整合して係合凸部２７０の頂上部と係合凹部２６０の谷底部が一致することにより、入力回転部材２４４と出力回転部材２４６との回転方向の相対的な角度のずれを機械的に制限する構成となっている。
【０１５４】
ところで、本実施形態では、図１２においてトルクリミッタ装置２４０にずれ検出部を図示していないが、トルクリミッタ装置２４０にずれ検出部を設けても良いことは勿論である。この場合のずれ検出部としては、例えば、本発明の第一実施形態のように導体及び板体の導通を検出する構成のものであっても良く、また、入力回転部材２４４と出力回転部材２４６にそれぞれ回転を検出する装置（例えばリングマグネットとホールＩＣ）を設け、この装置により入力回転部材２４４と出力回転部材２４６との回転速度差を検出する構成のものであっても良い。
【０１５５】
なお、上記構成において、モータ本体１２から入力回転部材２４４に作用した回転力を出力回転部材２４６に伝達する動力伝達機構は、スプリング２４８（弾性部材）と、係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａ及び係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａ（外力伝達部）とによって構成されている。また、出力回転部材２４６に入力回転部材２４４の回転方向と反対方向へ外力が作用したときに該外力をスプリング２４８に伝達してスプリング２４８を弾性変形させる外力伝達部は、第一傾斜面２６０ａ及び第二傾斜面２７０ａによって構成されている。
【０１５６】
次に、本発明の第三実施形態に係るワイパモータ２００の動作について説明する。
【０１５７】
モータ停止状態では、スプリング２４８によって係合凸部２７０が係合凹部２６０へ付勢されるので、これにより、係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａは係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａに押圧当接されている。この状態から、モータ本体１２（図１参照）が作動し、モータ本体１２から入力回転部材２４４に回転力が作用して入力回転部材２４４が一方の回転方向（Ｒ５方向）に回転すると、この係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａと係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａとの摩擦により出力回転部材２４６と共にピボット軸３４が一方の回転方向（Ｒ５方向）へ回転する。
【０１５８】
つまり、図１３に示されるように、スプリング２４８の弾性力をＦ［Ｎ］、係合凸部２７０及び係合凹部２６０が形成された位置の回転中心軸からの距離をｒ［ｍ］、係合凸部２７０及び係合凹部２６０の直径をＤ［ｍ］、係合凸部２７０が係合凹部２６０に係合されているときの係合凸部２７０の中心と入力回転部材本体部２５２の出力回転部材２４６側面との差をｈ0、係合凸部２７０の中心を通過する水平線と係合凸部２７０の中心と溝端とを結んだ仮想線とのなす角度をθ0、外力によるトルクをＴ［Ｎ・ｍ］とすると、式（１）が導き出され、式（２）の範囲では、係合凸部２７０と係合凹部２６０とが係合した状態で入力回転部材２４４と共に出力回転部材２４６が回転する。
【０１５９】
2007071336.tif 000005
【０１６０】
一方、出力回転部材２４６が上述の如く入力回転部材２４４と共に回転しているとき、又は入力回転部材２４４及び出力回転部材２４６が停止しているときに、ピボット軸３４を介して出力回転部材２４６に上記回転方向と反対方向（Ｒ６方向）に外力が作用した場合には、第二傾斜面２７０ａが第一傾斜面２６０ａ上を移動することにより係合凸部２７０に回転軸方向に分力が働き、このときの分力がスプリング２４８の弾性力を超えると、スプリング２４８の弾性力に抗して係合凸部２７０が回転軸方向に移動する。
【０１６１】
つまり、スプリング２４８のバネ乗数をｋ［Ｎ／ｍ］とすると、式（２）の範囲を超えた場合には、式（３）の状態となり、この場合には、式（４）で示される移動距離ｈにまで係合凸部２７０が係合凹部２６０から離れ、角度φまで出力回転部材２４６が入力回転部材２４４に対して回転する。
【０１６２】
2007071336.tif 000006
【０１６３】
そして、係合凸部２７０が回転軸方向に移動することによりスプリング２４８が押圧されて圧縮することにより外力が吸収され、これによって出力回転部材２４６に作用した外力の入力回転部材２４４への伝達が抑制される（つまり入力回転部材２４４の逆回転又は回転阻止が防止される）。これにより外力のウォーム３６及びウォームホイール３８等への伝達が抑制される。
【０１６４】
また、ピボット軸３４に作用していた外力が解除されたときには、スプリング２４８が復元して係合凸部２７０が初期位置に復帰することにより係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａが係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａに押圧当接される。
【０１６５】
従って、ピボット軸３４に作用していた外力が解除された後にモータ本体１２の回転を開始した場合には、入力回転部材２４４の回転力が係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａ、係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａ及びスプリング２４８を介して出力回転部材２４６に伝達されて出力回転部材２４６と共にピボット軸３４が迅速に回転を開始する（なお、本発明のトルクリミッタ装置２４０の代わり動力遮断式のクラッチ装置を用いた場合にはクラッチが接続するまでピボット軸３４の回転を開始できない）。
【０１６６】
次に、本発明の第三実施形態に係るワイパモータ２００の作用及び効果について説明する。
【０１６７】
本実施形態では、出力回転部材２４６が入力回転部材２４４と共に回転しているとき、又は入力回転部材２４４及び出力回転部材２４６が停止しているときに、ピボット軸３４を介して出力回転部材２４６に回転方向と反対方向に外力が作用した場合には、係合凸部２７０が回転軸方向に移動する。
【０１６８】
そして、スプリング２４８が押圧されて圧縮することにより外力が吸収され、これによって出力回転部材２４６に作用した外力の入力回転部材２４４への伝達が抑制される。これにより、外力がワイパモータ２００内のウォーム３６及びウォームホイール３８等へ伝達されることを抑制することができるので、ウォーム３６及びウォームホイール３８の逆回転又は回転阻止による破損を防止できる。
【０１６９】
また、本実施形態では、ピボット軸３４に作用していた外力が解除された後にモータ本体１２の回転を開始した場合には、入力回転部材２４４の回転力が係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａ、係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａ及びスプリング２４８を介して出力回転部材２４６に伝達されて出力回転部材２４６と共にピボット軸３４が迅速に回転を開始する。このように、本実施形態では、ピボット軸３４を介して出力回転部材２４６に作用した外力の入力回転部材２４４への伝達を抑制した後にモータ本体１２を再起動させる場合でも、モータ本体１２の起動とピボット軸３４の起動との間にタイムラグは生じず、ピボット軸３４の再起動を迅速に行うことが可能である。
【０１７０】
また、本実施形態では、係合凹部２６０に、入力回転部材２４４の双方向の回転に対して第一傾斜面２６０ａがそれぞれ形成され、係合凸部２７０に、各第一傾斜面２６０ａと対向するように第二傾斜面２７０ａがそれぞれ形成されているので、モータ本体１２の双方向への回転に追従してピボット軸３４を双方向へ回転させることができる。また、ピボット軸３４のいずれの回転方向に作用した外力についてもウォーム３６及びウォームホイール３８等への伝達を抑制できる。
【０１７１】
また、本実施形態のトルクリミッタ装置２４０では、スプリング２４８が中立状態（非圧縮状態）にあるときに入力回転部材２４４と出力回転部材２４６との回転方向の相対的な角度が一致するようになっているので、スプリング２４８の永久変形を防止できる。
【０１７２】
なお、本発明の第三実施形態に係るワイパモータ２００をワイパ装置に適用した例及び該ワイパ装置の動作、作用及び効果については、上記第一実施形態に係るワイパ装置８０と同様であるので、その説明は第一実施形態を参照することとして省略する。
【０１７３】
次に、本発明の第三実施形態の変形例について説明する。
【０１７４】
上記実施形態では、図１２，図１３に示されるように、係合凸部２７０が球状に形成されていたが、図１４に示されるように、係合凸部２７０は円柱状に形成されていても良い。また、上記実施形態では、係合凸部２７０が独立して複数設けられていたが、図１５に示されるように、円板体２７２に係合凸部２７０が複数形成されて円板体２７２全体が出力回転部材２４６に対してスプリング２４８により付勢されていても良い。
【０１７５】
また、上記実施形態では、入力回転部材２４４に係合凹部２６０が形成され、出力回転部材２４６にスプリング２４８を介して係合凸部２７０が固定されていたが、入力回転部材２４４にスプリング２４８を介して係合凸部２７０が固定され、出力回転部材２４６に係合凹部２６０が形成されていても良い。
【０１７６】
［第四実施形態］
次に、図１６乃至図１９を参照しながら、本発明の第四実施形態について説明する。
【０１７７】
本発明の第四実施形態に係るワイパモータ３００（図１参照）は、上記第三実施形態に係るワイパモータ２００のトルクリミッタ装置２４０に設けられた係合凸部２７０の付勢方向を変更したものである。従って、以下、本発明の第四実施形態においては係合凸部２７０の付勢方向を変更した構成についてのみ説明する。
【０１７８】
本発明の第四実施形態に係るトルクリミッタ装置３４０において、係合凸部２７０は、収容部２５８内において回転方向に移動可能且つ係合凹部２６０と回転軸方向に対向するように配置されている。各係合凸部２７０には、スプリング３４８が回転方向両側に一つずつ設けられている。各スプリング３４８は、出力回転部材３４６に形成された収容部２５８に収容されると共に、一端側が出力回転部材３４６の接続部３６６に接続され、他端側が係合凸部２７０に接続されている。そして、この一対のスプリング３４８は、係合凸部２７０を回転方向に沿って互いに向き合う方向に付勢する。
【０１７９】
この構成により、入力回転部材２４４に回転力が作用しておらず且つ出力回転部材３４６に外力が作用していない状態では、入力回転部材２４４と出力回転部材３４６との回転方向の相対的な角度のずれが生じずに、係合凸部２７０と係合凹部２６０とが係合するようになっている。また、第一傾斜面２６０ａと第二傾斜面２７０ａとが整合して係合凸部２７０の頂上部と係合凹部２６０の谷底部が一致することにより、入力回転部材２４４と出力回転部材３４６との回転方向の相対的な角度のずれを機械的に制限する構成となっている。
【０１８０】
次に、本発明の第四実施形態に係るワイパモータ３００の動作について説明する。
【０１８１】
モータ停止状態では、スプリング３４８によって係合凸部２７０が係合凹部２６０へ付勢されるので、これにより、係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａは係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａに押圧当接されている。この状態から、モータ本体１２（図１参照）が作動し、モータ本体１２から入力回転部材２４４に回転力が作用して入力回転部材２４４が一方の回転方向（Ｒ５方向）に回転すると、この係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａと係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａとの摩擦により出力回転部材３４６と共にピボット軸３４が一方の回転方向（Ｒ５方向）へ回転する。
【０１８２】
一方、出力回転部材３４６が上述の如く入力回転部材２４４と共に回転しているとき、又は入力回転部材２４４及び出力回転部材３４６が停止しているときに、ピボット軸３４を介して出力回転部材３４６に上記回転方向と反対方向（Ｒ６方向）に外力が作用した場合には、係合凸部２７０に回転方向に外力が作用し、このときの外力がスプリング３４８の弾性力を超えると、スプリング３４８の弾性力に抗して係合凸部２７０が回転方向に移動する。
【０１８３】
そして、係合凸部２７０が回転方向に移動することによりスプリング３４８が押圧されて圧縮することにより外力が吸収され、これによって出力回転部材３４６に作用した外力の入力回転部材２４４への伝達が抑制される（つまり入力回転部材２４４の逆回転又は回転阻止が防止される）。これにより外力のウォーム３６及びウォームホイール３８等への伝達が抑制される。
【０１８４】
また、ピボット軸３４に作用していた外力が解除されたときには、スプリング３４８が復元して係合凸部２７０が初期位置に復帰することにより係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａが係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａに押圧当接される。
【０１８５】
従って、ピボット軸３４に作用していた外力が解除された後にモータ本体１２の回転を開始した場合には、入力回転部材２４４の回転力が係合凹部２６０の第一傾斜面２６０ａ、係合凸部２７０の第二傾斜面２７０ａ及びスプリング３４８を介して出力回転部材３４６に伝達されて出力回転部材３４６と共にピボット軸３４が迅速に回転を開始する（なお、本発明のトルクリミッタ装置３４０の代わり動力遮断式のクラッチ装置を用いた場合にはクラッチが接続するまでピボット軸３４の回転を開始できない）。
【０１８６】
なお、本発明の第四実施形態に係るワイパモータ３００の作用及び効果については上記第三実施形態に係るワイパモータ２００と同様であり、ワイパモータ３００をワイパ装置に適用した例及び該ワイパ装置の動作、作用及び効果については、上記第一実施形態に係るワイパ装置８０と同様であるので、それらの説明は第一実施形態及び第三実施形態をそれぞれ参照することとして省略する。
【０１８７】
次に、本発明の第四実施形態の変形例について説明する。
【０１８８】
上記実施形態では、図１６，図１７に示されるように、係合凸部２７０が球状に形成されていたが、図１８に示されるように、係合凸部２７０は円柱状に形成されていても良い。また、上記実施形態では、係合凸部２７０が独立して複数設けられていたが、図１９に示されるように、円板体２７２に係合凸部２７０が複数形成されて円板体２７２全体が出力回転部材３４６に対してスプリング３４８により回転方向に付勢されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】本発明の一実施形態に係るワイパモータの構成を示す図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る動力伝達装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るトルクリミッタ装置の構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係るずれ検出部の構成を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係るワイパ装置がフロント部に適用された車両の正面図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係るワイパ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第一実施形態に係るワイパ装置の動作の流れを示す図である。
【図８】本発明の第一実施形態に係るワイパ装置の変形例を示す図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る動力伝達装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係るトルクリミッタ装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明の第二実施形態に係るトルクリミッタ装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第三実施形態に係る動力伝達装置の構成を示す図である。
【図１３】本発明の第三実施形態に係るトルクリミッタ装置の構成を示す要部拡大図である。
【図１４】本発明の第三実施形態に係る動力伝達装置の第一変形例を示す図である。
【図１５】本発明の第三実施形態に係る動力伝達装置の第二変形例を示す図である。
【図１６】本発明の第四実施形態に係る動力伝達装置の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第四実施形態に係るトルクリミッタ装置の構成を示す要部拡大図である。
【図１８】本発明の第四実施形態に係る動力伝達装置の第一変形例を示す図である。
【図１９】本発明の第四実施形態に係る動力伝達装置の第二変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１９０】
１０，１００，２００，３００…ワイパモータ、１２…モータ本体、１４…動力伝達装置、１６…モータハウジング、１８…マグネット、２０…アーマチャ、２２…回転シャフト、２４，２５…軸受部材、２６…コア、２８…コンミテータ、３０…巻線、３２…ブラシ、３４…ピボット軸、３６…ウォーム、３８…ウォームホイール、４０，１４０，２４０，３４０…トルクリミッタ装置、４２…ギアハウジング、４４，１４４，２４４…入力回転部材（第一回転部材）、４６，１４６，２４６，３４６…出力回転部材（第二回転部材）、４８，１４８，２４８，３４８…スプリング（弾性部材）、５０…ずれ検出部（ずれ検出手段）、５２，１５２，２５２…入力回転部材本体部、６０…第一突起部（外力伝達部）、６２，１６２，２６２…出力回転部材本体部、７０…第二突起部（外力伝達部）、７２…板体、７４，７６…導体、７７…信号伝達部材、８０…ワイパ装置、８２…ワイパ、８４…Ａピラー、８６…制御装置、８８…ワイパスイッチ、９０…反転位置検出スイッチ、９４…フロントガラス、１４７…支持部材、１４９…本体部、１６０，２７０…係合凸部、１６０ａ…第一傾斜部、１７０，２６０…係合凹部、１７０ａ…第二傾斜部、２６０ａ…第一傾斜面、２７０ａ…第二傾斜面、２７２…円板体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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