(57)【要約】【課題】モータケース内とギヤケース内とを開口部を介して連通させ、モータケース側で発生した熱をギヤケース側に逃がすようにする。【解決手段】ギヤケース３０の内部に、減速機構と制御基板との間を仕切るカバー３９を設け、モータケースとギヤケース３０との間に、それぞれの内部を連通する開口部４７をカバー３９の端面３９ａに対向させて設け、開口部４７とカバー３９の端面３９ａの一部とを介して、モータケースとギヤケース３０との間を連通させた。これにより、モータケース側で発生した熱をギヤケース３０側に逃がすことができ、モータケース側で発生した熱を、効率よく外部に放熱することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を備えたアマチュアを有するモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力する減速機構とを備えた減速機構付モータであって、
前記アマチュアを回転自在に収容するモータケースと、
前記モータケースに固定され、前記減速機構を収容するギヤケースと、
前記ギヤケースに収容され、前記モータ本体の作動を制御する制御基板と、
前記減速機構と前記制御基板との間に設けられ、前記減速機構と前記制御基板とを仕切るカバーとを有し、
前記モータケースと前記ギヤケースとの間にそれぞれの内部を連通させる開口部が設けられ、当該開口部に前記カバーの一部が対向することを特徴とする減速機構付モータ。
【請求項２】
請求項１記載の減速機構付モータにおいて、前記開口部に前記カバーの端部が対向することを特徴とする減速機構付モータ。
【請求項３】
請求項１または２記載の減速機構付モータにおいて、前記カバーの少なくとも前記開口部側に、前記回転軸の軸心に対して垂直方向に延びる壁部を設けたことを特徴とする減速機構付モータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の減速機構付モータにおいて、前記回転軸には当該回転軸の回転位置を検出する回転位置検出用マグネットを備え、当該回転位置検出用マグネットを前記カバーとともに前記開口部に臨ませたことを特徴とする減速機構付モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を備えたアマチュアを有するモータ本体と回転軸の回転を減速して出力する減速機構とを備え、自動車のワイパ等を駆動するのに用いて好適な減速機構付モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車のフロントガラスを払拭するためのワイパ装置には、大きなトルクを得るために減速機構を備えた減速機構付モータが用いられている。そして、この減速機構付モータを駆動源として、リンク機構等を介して運転席側と助手席側とのワイパアームを揺動させて、フロントガラスに付着した雨滴や埃等を払拭するようにしている。最近では、電動モータのモジュール化等に伴い、電動モータに、減速機構や当該電動モータを駆動制御するための制御基板を内蔵したものが知られ、例えば、当該ユニット化された電動モータとしては、特許文献１に示すような技術が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１５９３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、電動モータは、リンク機構等を介してワイパアームが連結される等、高トルク・高負荷で使用されるケースが多い。したがって、電動モータにおける、特にブラシ部分において発生する熱の放熱を如何にして行うかが、電動モータを長時間に亘り安定して駆動する上で重要となる。しかしながら、上述した従来技術における電動モータにあっては、電動モータのケースフレーム（モータケース）と、ウォームとウォーム歯車（ウォームホイール）とを収容するケース（ギヤケース）との間が密閉された密閉構造を採用しているため、電動モータのブラシ部分で発生した熱は、狭いモータケース内に滞留し、効率よく熱の放熱を行うことができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、モータケース内とギヤケース内とを開口部を介して連通させ、モータケース側で発生した熱をギヤケース側に逃がすようにした減速機構付モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の減速機構付モータは、回転軸を備えたアマチュアを有するモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力する減速機構とを備えた減速機構付モータであって、前記アマチュアを回転自在に収容するモータケースと、前記モータケースに固定され、前記減速機構を収容するギヤケースと、前記ギヤケースに収容され、前記モータ本体の作動を制御する制御基板と、前記減速機構と前記制御基板との間に設けられ、前記減速機構と前記制御基板とを仕切るカバーとを有し、前記モータケースと前記ギヤケースとの間にそれぞれの内部を連通させる開口部が設けられ、当該開口部に前記カバーの一部が対向することを特徴とする。
【０００６】
本発明の減速機構付モータは、前記開口部に前記カバーの端部が対向することを特徴とする。
【０００７】
本発明の減速機構付モータは、前記カバーの少なくとも前記開口部側に、前記回転軸の軸心に対して垂直方向に延びる壁部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の減速機構付モータは、前記回転軸には当該回転軸の回転位置を検出する回転位置検出用マグネットを備え、当該回転位置検出用マグネットを前記カバーとともに前記開口部に臨ませたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ギヤケース内に、減速機構と制御基板との間を仕切るカバーを設け、モータケースとギヤケースとの間に、それぞれの内部を連通させる開口部が設けられ、当該開口部にカバーの一部が対向するので、開口部からカバーの一部を介して、モータケース側で発生した熱をギヤケース側に逃がすことができ、効率よくモータケース側の熱を放熱することができる。
【００１０】
本発明によれば、開口部にカバーの端部が対向するので、開口部からカバーの端部を介して、モータケース側で発生した熱をギヤケース側に逃がすことができるので、効率よくモータケース側で発生した熱を放熱することができる。
【００１１】
本発明によれば、カバーの開口部側に回転軸の軸心に対して垂直方向に延びる壁部を設けたので、壁部を介して熱を迂回させながらギヤケース側に逃がすことができ、効率よくモータケース側で発生した熱を放熱できるとともに、モータ本体のブラシ部分で発生したブラシ粉の減速機構への移動を抑えることができる。
【００１２】
本発明によれば、回転軸に当該回転軸の回転位置を検出する回転位置検出用マグネットを設け、当該回転位置検出用マグネットをカバーとともに開口部に臨ませたので、カバーとともに回転位置検出用マグネットが、モータ本体のブラシ部分で発生したブラシ粉の減速機構への移動をより抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明における一実施の形態を、図１ないし図６に基づいて詳細に説明する。なお、図１は本発明における減速機構付モータを用いた自動車のワイパ装置を示す図を、図２は本発明における減速機構付モータの横断面図を、図３は図２におけるギヤケースをモータケース側から見た図を、図４はカバーを実線で示すとともにギヤケースの開口部を破線で模式的に示した斜視図を、図５は図４のカバーを減速機構側から見た図を、図６はギヤケース開口部，カバーおよび回転軸の位置関係を示す部分断面図を、それぞれ示している。
【００１４】
図１に示すように、自動車１０のフロントガラス１１の下方（図１中下側）には、フロントガラス１１に付着した雨水や埃等を払拭して運転者の視界を確保するためのワイパ装置１２が設けられている。
【００１５】
ワイパ装置１２は、所謂、タンデム型のワイパ装置であって、ワイパ装置１２は、自動車１０の車体側に回転自在に支持された２つのワイパ軸１３ａ，１３ｂを備えており、ワイパ軸１３ａには運転席側のワイパアーム１４ａが固定され、ワイパ軸１３ｂには助手席側のワイパアーム１４ｂが固定されている。それぞれのワイパアーム１４ａ，１４ｂの先端部にはワイパブレード１５ａ，１５ｂが装着されており、ワイパアーム１４ａ，１４ｂの基端部には図示しないスプリングが装着されている。このスプリングのばね力により、ワイパブレード１５ａ，１５ｂはフロントガラス１１に対して所定のばね力をもって押さえつけられるようにして接触している。
【００１６】
また、ワイパ装置１２には、駆動源として減速機構付モータ１６が設けられており、減速機構付モータ１６の出力軸１７にはクランクアーム１８が連結されている。このクランクアーム１８はワイパ軸１３ａ，１３ｂを支点とするリンク機構１９に連結されており、クランクアーム１８を回転させることによって、ワイパアーム１４ａ，１４ｂを所定の角度範囲で揺動させるようにしている。このようなワイパアーム１４ａ，１４ｂの揺動運動により、ワイパブレード１５ａ，１５ｂを上反転位置と下反転位置との間の払拭範囲２０ａ，２０ｂで作動させてフロントガラス１１に付着した雨水や埃等を払拭することができる。
【００１７】
図２に示すように減速機構付モータ１６は、その外郭をなすモータケース２１を有し、このモータケース２１の内部には永久磁石２２が接着剤等によって固定されるとともに、底部側（図２中左側）には、回転軸２３の基端側を回転自在に支持する軸受２４が設けられている。永久磁石２２は２極（Ｎ極，Ｓ極）を有し、モータケース２１内に互いに対向するようにして設けられている。軸受２４は、外周が球状に形成され、回転軸２３を自動調心するように構成されている。なお、２５は回転軸２３の基端部を軸方向に支持する支持球であり、この支持球２５によって、回転軸２３は、モータケース２１に対して略抵抗無く回転できるようになっている。また、２４ａは、軸受２４の図２中右側への抜けを防止するための固定部材である。
【００１８】
モータケース２１に設けられた永久磁石２２のさらに内側には、永久磁石２２に対して微小隙間（エアギャップ）を介して対向し、回転軸２３に一体的に設けられるコイルが巻回されたロータ（アマチュア）２６を備え、このロータ２６の中心と回転軸２３の中心とは一致するようになっている。回転軸２３には整流子２７が設けられ、この整流子２７には、ロータ２６に巻回されたコイルの一端側が接続されている。整流子２７には、ブラシ基板２８に設けられた一対のブラシ（図示せず）が所定のばね力をもって接触するようになっており、この一対のブラシには、ブラシ基板２８に一体的に設けられた給電部２９から通電電流が通電されるようになっている。そして、給電部２９から一対のブラシに電流が通電されて、ロータ２６ひいては回転軸２３が回転するようになっている。
【００１９】
ここで、モータケース２１，永久磁石２２，回転軸２３，ロータ２６，整流子２７，ブラシ基板２８および給電部２９によって、本発明におけるモータ本体を構成している。
【００２０】
３０は、回転軸２３の回転を減速する減速機構（減速機構付モータ）３１を内部に収容するギヤケースで、このギヤケース３０はダイカスト加工品により形成されている。当該ギヤケース３０には、回転自在に回転軸２３を支持するボールベアリング３２が固定して設けられている。ギヤケース３０の基端側は、図示しないねじによってモータケース２１にシール材（図示せず）を介して気密的に固定され、ギヤケース３０の先端側は、調整部材３３によって、気密的に閉塞されている。なお、調整部材３３は、当該調整部材３３に設けられた凹所内にボール３４を備え、当該ボール３４には、回転軸２３の先端側が接触するようになっている。そして、このボール３４の回転軸２３に対する接触力を、調整部材３３のギヤケース３０に対するねじ込み量を調整することによって調整し、回転軸２３の軸方向へのがたつきを防止するようにしている。
【００２１】
回転軸２３の先端側には、螺旋状の歯部が外周に形成されたウォーム３５が一体的に設けられており、当該ウォーム３５は回転軸２３とともに回転可能となっている。このウォーム３５には、ウォームホイール３６の歯部（図示せず）が噛み合うようになっており、これらのウォーム３５とウォームホイール３６とによって減速機構３１を構成している。
【００２２】
ウォームホイール３６には、その中心に、ワイパ装置１２を構成するクランクアーム１８が連結される出力軸１７が一体的に設けられ、出力軸１７に形成されたテーパ部１７ａにクランクアーム１８を嵌合させて、雄ねじ部１７ｂにナット（図示せず）をねじ結合することによって、クランクアーム１８を出力軸１７に固定するようになっている。
【００２３】
回転軸２３に連結されたウォーム３５の図２中左側近傍には、回転軸２３の回転位置を検出するための回転位置検出用マグネット３７が回転軸２３に一体的に設けられ、この回転位置検出用マグネット３７は、その周方向に沿って複数極（例えばＮ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極の４極）の磁化部分を有している。
【００２４】
ギヤケース３０の内部に収容された減速機構３１の図２中上方には、回転軸２３を回転制御する制御基板３８が設けられ、この制御基板３８は、運転者からのワイパのスイッチング信号等を受けて、給電部２９に対して配線４０を介して電流を供給し、これにより減速機構付モータ１６を駆動制御するようになっている。この制御基板３８における回転位置検出用マグネット３７の近傍には、回転位置検出用マグネット３７の回転位置を検出するホールセンサ４１が設けられている。
【００２５】
減速機構３１と制御基板３８との間には、減速機構３１と制御基板３８との間を仕切るカバー３９が配置されている。このカバー３９は、プラスチック等の樹脂成形品により形成されており、制御基板３８を保持するようになっている。そして、カバー３９は減速機構３１に塗布されたグリスが制御基板３８に飛び散って付着するのを防止する役割を果たしている。
【００２６】
カバー３９における図２中左側の端面（端部）３９ａの近傍には、回転軸２３の軸心に対して垂直方向（図２中下側）に延びるリブ（壁部）３９ｂが設けられ、カバー３９の端面３９ａ，リブ３９ｂの壁面３９ｃおよび回転位置検出用マグネット３７の端面３７ａは、それぞれモータケース２１側に臨んでいる。
【００２７】
制御基板３８の図２中におけるさらに上方には、外部からの雨水や埃等がギヤケース３０の内部へ侵入するのを防止するとともに、制御基板３８の温度上昇を外部に放熱するための放熱フィン４２が設けられた外側カバー４３が、ギヤケース３０に対して気密的に固定されている。この外側カバー４３に一体的に設けられた放熱フィン４２は、放熱性に優れた樹脂によって形成されており、この放熱フィン４２は、同じく樹脂によって形成された外側カバー４３に埋設されている。
【００２８】
図３は、ギヤケース３０単体を図２中左側から見た図であり、このギヤケース３０の内側には、モータケース２１とギヤケース３０との間を仕切る壁３０ａが設けられている。この壁３０ａには、ブラシ基板２８をねじ固定するための雌ねじ部４４が設けられ、壁３０ａの中心には回転軸２３がギヤケース３０内に貫通する貫通孔４５が設けられている。壁３０ａの図３中上方には、ブラシ基板２８に一体的に設けられた給電部２９が貫通する給電部貫通孔４６が設けられ、この給電部貫通孔４６の図３中左右側には、左右対称に開口部４７が設けられている。この開口部４７は、モータケース２１の内部とギヤケース３０の内部とを連通しており、本発明におけるモータケースとギヤケースとの間に設けられる開口部を構成している。そして、この開口部４７は、ギヤケース３０の内部に設けられるカバー３９の端面３９ａの一部に、丁度対向する部分に設けられている。
【００２９】
図４に示すように、カバー３９の端面３９ａは、上下方向に所定寸法（例えば７ｍｍ）の壁によって構成されており、カバー３９全体は、図４中上方に開口した器状に構成されている。このカバー３９の端面３９ａは、図４中波線で示したように開口部４７に対向しており、モータケース２１側で発生した熱が、カバー３９の端面３９ａを迂回するようにしてギヤケース３０の内部に伝導されるようになっている。
【００３０】
さらに、図５に示すように、カバー３９の裏面（図４中下方から見た図）には、紙面手前方向に突出（例えば２ｍｍ）したリブ（壁部）３９ｂが、カバー３９に対して一体的に複数形成されており、リブ３９ｂは少なくとも開口部４７の近くに回転軸２３の軸心に対して垂直方向に延びている。また、モータ本体のブラシ部分で発生したブラシ粉の減速機構３１への移動を抑えるために、減速機構３１を避けてリブ３９ｂを延設している。そして、このリブ３９ｂによって、図５中上方からの熱、すなわち、モータケース２１側で発生した熱がさらに迂回させられるようになっている。
【００３１】
以上のように構成した本実施の形態の作用について、図６を参照しつつ、以下詳細に説明する。
【００３２】
運転者がワイパスイッチを操作する等して、電源がＯＮになると、制御基板３８から配線４０を介して給電部２９に電流が流れる。すると、一対のブラシに電流が流れ、整流子２７を介してコイルに電流が流れる。これにより、減速機構付モータ１６の回転軸２３が回転する。電源がＯＮの状態が継続して行われ、減速機構付モータ１６が発熱すると、それ以上に一対のブラシ部分が発熱し、当該部分が他の雰囲気よりも高温となる。これにより、低温側となるギヤケース３０内へ高温雰囲気が図６中実線矢印で示したように伝導されて、カバー３９の端面３９ａ，リブ３９ｂの壁面３９ｃおよび回転位置検出用マグネット３７の端面３７ａに行き渡る。このようにして、一対のブラシ部分の発熱による高温雰囲気が、カバー３９の端面３９ａ，リブ３９ｂの壁面３９ｃおよび回転位置検出用マグネット３７の端面３７ａに触れることによって、カバー３９の端面３９ａ，リブ３９ｂの壁面３９ｃおよび回転位置検出用マグネット３７の端面３７ａを介して、外部に熱が放熱されて、ブラシ部分における必要以上の発熱を効果的に抑えることができる。
【００３３】
なお、この場合、モータケース２１およびギヤケース３０の内部は、雨水や埃等の侵入を完全に遮断するために密封されているので、モータケース２１の内部とギヤケース３０の内部との間の熱の移動（熱気の流動）はそれほど激しく行われるものではなく、一対のブラシの磨耗粉（ブラシ粉）は、減速機構３１の内部や制御基板３８の上部に到達することはほとんどない。
【００３４】
以上述べたように、本実施の形態によれば、ギヤケース３０の内部に、減速機構３１と制御基板３８との間を仕切るカバー３９を設け、モータケース２１とギヤケース３０との間に、それぞれの内部を連通する開口部４７をカバー３９の端面３９ａに対向させたので、開口部４７とカバー３９の端面３９ａの一部とを介して、モータケース２１とギヤケース３０との間を連通させて、モータケース２１側で発生した熱をギヤケース３０側に逃がすことができ、効率よくモータケース２１側で発生した熱を放熱することができる。このようにして効率よくモータケース２１側で発生した熱を放熱できるので、減速機構付モータ１６を長時間に亘り安定して駆動することができる。
【００３５】
また、カバー３９の減速機構３１側には、回転軸２３の軸心に対して垂直方向に延びるリブ３９ｂを設けたので、リブ３９ｂを介して熱が迂回しながらギヤケース３０側に逃げるので、効率よくモータケース２１側で発生した熱を放熱できるとともに、ウォーム３５やウォームホイール３６（減速機構３１）への減速機構付モータ１６のブラシ部分で発生したブラシ粉の移動を抑えることができる。
【００３６】
さらに、回転軸２３には、回転軸２３の回転位置を検出する回転位置検出用マグネット３７を設け、回転位置検出用マグネット３７の端面３７ａを、カバー３９の端面３９ａとともに開口部４７に臨ませたので、ウォーム３５やウォームホイール３６（減速機構３１）への減速機構付モータ１６のブラシ部分で発生したブラシ粉の移動をより抑えることができる。
【００３７】
なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態においては、減速機構付モータを車両のワイパ装置に用いた場合を示したが、本発明においてはこれに限らず、車両のパワーウィンドウやサンルーフを駆動制御する減速機構付モータや、車両の電動スライドドアを駆動制御する減速機構付モータとしても用いることができる。また、ギヤケースに放熱フィンを設け、モータケース側で発生した熱を放熱させやすくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明における減速機構付モータを用いた自動車のワイパ装置を示す図である。
【図２】本発明における減速機構付モータの横断面図である。
【図３】図２におけるギヤケースをモータケース側から見た図である。
【図４】カバーを実線で示すとともにギヤケースの開口部を破線で模式的に示した斜視図である。
【図５】図４のカバーを減速機構側から見た図である。
【図６】ギヤケース開口部，カバーおよび回転軸の位置関係を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０    自動車
１１    フロントガラス
１２    ワイパ装置
１３ａ，１３ｂ    ワイパ軸
１４ａ，１４ｂ    ワイパアーム
１５ａ，１５ｂ    ワイパブレード
１６    減速機構付モータ
１７    出力軸
１７ａ    テーパ部
１７ｂ    雄ねじ部
１８    クランクアーム
１９    リンク機構
２０ａ，２０ｂ    払拭範囲
２１    モータケース（モータ本体）
２２    永久磁石（モータ本体）
２３    回転軸（モータ本体）
２４    軸受
２４ａ    固定部材
２５    支持球
２６    ロータ（モータ本体）
２７    整流子（モータ本体）
２８    ブラシ基板（モータ本体）
２９    給電部（モータ本体）
３０    ギヤケース
３０ａ    壁
３１    減速機構（減速機構付モータ）
３２    ボールベアリング
３３    調整部材
３４    ボール
３５    ウォーム（減速機構）
３６    ウォームホイール（減速機構）
３７    回転位置検出用マグネット
３７ａ    端面（回転位置検出用マグネット）
３８    制御基板
３９    カバー
３９ａ    端面（端部）
３９ｂ    リブ（壁部）
３９ｃ    壁面
４０    配線
４１    ホールセンサ
４２    放熱フィン
４３    外側カバー
４４    雌ねじ部
４５    貫通孔
４６    給電部貫通孔
４７    開口部
【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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