JP4099110B2 - ブラシホルダ装置及びワイパモータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシホルダを固定するブラシホルダ装置及びブラシホルダ装置を備えるワイパモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、容量の大きなモータのブラシホルダ装置には、供給電源を遮断して回転拘束時の焼き付き(焼損)等を防止するサーキットブレーカが設けられている。
【0003】
このサーキットブレーカをブラシホルダ装置のホルダベースに固定する構成としては、特許文献1の従来技術にて開示されるように、サーキットブレーカを、ホルダベースとは別部品となるブレーカホルダに保持させ、該ブレーカホルダをホルダベースに取り付けるようにしたものがある。しかし、ブラシホルダ装置の部品点数及び組付作業工数が増加するため、ブラシホルダ装置の製造コストが増大するという問題がある。
【0004】
そこで、特許文献1の実施形態では、サーキットブレーカの一方の端子をブラシから延びるピッグテールに接続し、サーキットブレーカの他方の端子を従来から用いられている導電性を有するターミナル部材(リードプレート)の一端に固定して接続させている。ターミナル部材の他端は、導電性を有するネジによってホルダベースとともに接地されたモータハウジングに固定されて接地される。こうして、ターミナル部材は、サーキットブレーカとの電気的接続を行うとともに、サーキットブレーカの固定用として利用されている。その結果、ブレーカホルダが不要となり、その分の組付作業工数が低減されるため、ブラシホルダ装置の製造コストの低減が実現できる。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−107651号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サーキットブレーカは、一方の端子が延出されるカバー部(蓋体)と、他方の端子を有するケース部(ケース)と、該ケース部に収容されるとともに該ケース部とカバー部との間に設けられてモータに所定値以上の駆動電流が流れると該駆動電流を遮断するスイッチ部材とを備えている。サーキットブレーカは、スイッチ部材を覆うようにケース部の開口部が絶縁紙を介してカバー部によって閉塞されて構成されている。つまり、ケース部とカバー部とは、互いに絶縁状態となっている。
【0007】
しかしながら、一方の端子と他方の端子とが互いに反対方向に導出されているため、これら端子にリード線やターミナルを接続する場合、接続のための機械の移動量が大きくなり、特に、ケース部がホルダベースに跨って配置される場合には、ホルダベースの両側で接続作業をしなければならないといった問題があった。更に、近年では、雑音防止素子等を搭載したブラシホルダ装置も多い上にモータの小型化に伴ってサーキットブレーカやターミナル部材の配置スペースが制限され、サーキットブレーカのケース部をホルダベースに跨って配置してスペースを確保することが要求される。よって、該ブレーカのカバー部とターミナル部材とを間隔を以て絶縁状態を保ちながら極力接近して配置する必要があった。そのため、ターミナル部材をサーキットブレーカの端子に接続する際に、該ターミナル部材とカバー部とが接触した状態となる虞があり、該ターミナル部材とカバー部とが接触すると、スイッチ部材を介さずに導通(短絡)した状態となり、サーキットブレーカの機能を無効にしてしまう虞があった。特に、上述の如くサーキットブレーカのケース部をホルダベースに跨って配置した場合には、サーキットブレーカの一方の端子と他方の端子とを同方向から導出して上記接続作業性を改善できる。しかし、両端子が極めて近接するとともにこれら端子に接続されるターミナルがサーキットブレーカと重合状態で配置されるため、信頼性の高い電気絶縁性を確保することが困難であった。
【0008】
本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、その目的は、サーキットブレーカを確実に機能させることができるブラシホルダ装置及びワイパモータを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、絶縁材よりなるホルダベースと、前記ホルダベースに設けられるブラシホルダにて保持される複数のブラシと、前記ブラシに供給する駆動電流が所定値以上となると該駆動電流を遮断するサーキットブレーカと、前記ホルダベースに設けられ前記サーキットブレーカに前記駆動電流を入力又は出力するため前記サーキットブレーカの第1端子又は第2端子に接続されるターミナル部材とを備えたブラシホルダ装置であって、前記サーキットブレーカは、前記第1端子を有するケース部と、前記第2端子を有し前記ケース部に対して絶縁状態で組み付けられて該ケース部の開口部を閉塞するカバー部と、前記ケース部に収容されるとともに該ケース部と前記カバー部との間に設けられて前記駆動電流が所定値以上となると該駆動電流を遮断するスイッチ部材とを備えて構成されるものであり、前記ホルダベースには、前記ターミナル部材が前記第1端子に接続する場合に前記カバー部に接触しないように前記ターミナル部材と前記カバー部との間に介在し、前記ターミナル部材が前記第2端子に接続する場合に前記ケース部に接触しないように前記ターミナル部材と前記ケース部との間に介在して、互いの絶縁状態を維持する絶縁維持突起が形成されていることを要旨とする。
【0010】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記絶縁維持突起は、前記ターミナル部材と前記サーキットブレーカとで挟持されることを要旨とする。
【0011】
請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記ホルダベースは、該ホルダベースの周縁部から前記ホルダベースの板面方向に形成され前記サーキットブレーカが収容される収容凹部を有していることを要旨とする。
【0012】
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の発明において、前記サーキットブレーカは、前記ケース部の長手方向中間部が前記収容凹部に収容され、前記ホルダベースの板面両側に跨って配置されていることを要旨とする。
【0013】
請求項5に記載の発明では、請求項3又は請求項4に記載の発明において、前記絶縁維持突起は、前記収容凹部の内側縁から前記ホルダベースの厚さ方向に突出されていることを要旨とする。
【0014】
請求項6に記載の発明では、請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の発明において、前記ターミナル部材は、前記複数のブラシのうち共通使用される共通ブラシに接続されていることを要旨とする。
【0015】
請求項7に記載の発明では、請求項1〜請求項6のうちいずれか一項に記載のブラシホルダ装置を備えることを要旨とする。
請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の発明において、前記複数のブラシは、回転子を高速回転させる高速駆動用ブラシと、前記回転子を低速回転させる低速駆動用ブラシと、前記高速駆動用ブラシ及び前記低速駆動用ブラシに共通使用される共通ブラシとを有し、前記ターミナル部材は前記共通ブラシに接続されていることを要旨とする。
【0016】
(作用)
請求項1に記載の発明においては、ターミナル部材が第1端子に接続する場合にはカバー部に接触しないようにターミナル部材とカバー部との間に絶縁維持突起が介在され、ターミナル部材が第2端子に接続する場合にはケース部に接触しないようにターミナル部材とケース部との間に絶縁維持突起が介在される。そのため、ターミナル部材をサーキットブレーカの第1端子又は第2端子に接続する際に、ターミナル部材がカバー部又はケース部に接触することが防止され、スイッチ部材を介さずに導通(短絡)してしまうのを防止できる。よって、サーキットブレーカの機能が無効になるのを防止でき、サーキットブレーカを確実に機能させることができる。
【0017】
請求項2に記載の発明においては、ターミナル部材とサーキットブレーカとで絶縁維持突起を挟持するため、ターミナル部材に接続されるサーキットブレーカを所定の姿勢を維持した状態に保持できる。そのため、サーキットブレーカが、振動等によりホルダベース上に配置された他の電気部品や配線と接触するのを防止できる。ゆえに、サーキットブレーカをより確実に機能させることができる。
【0018】
請求項3に記載の発明においては、サーキットブレーカは、ホルダベースの周縁部からホルダベースの板面方向に形成された収容凹部に収容される。よって、サーキットブレーカを、ホルダベースの外周縁から突出しないように配置することができるため、ブラシホルダ装置の大型化を防止できる。
【0019】
請求項4に記載の発明においては、サーキットブレーカのケース部の長手方向中間部がホルダベースの板面両側に跨って配置されるため、ホルダベースに設けられたターミナル部材との接続位置(ホルダベースの板面からの高さ)を低く設定できる。よって、ブラシホルダ装置におけるサーキットブレーカの突出量を抑えることができるため、モータ内のブラシホルダ装置の占有寸法を回転子の回転軸方向において小さくすることができる。
【0020】
請求項5に記載の発明においては、絶縁維持突起が収容凹部の内側縁からホルダベースの厚さ方向に突出されている。そのため、収容凹部にて収容されたサーキットブレーカの姿勢を絶縁維持突起にて維持でき、特に、絶縁維持突起をホルダベースの板面両側に突出させれば、サーキットブレーカがホルダベースの板面両側に跨って配置される場合に、サーキットブレーカと絶縁維持突起との接触面積が増える。よって、サーキットブレーカを確実に保持できる。
【0021】
請求項6に記載の発明においては、ターミナル部材が、駆動状態に関係なく駆動電流が流れる共通ブラシに接続されているため、ターミナル部材に1個のサーキットブレーカを接続するだけで、モータの各駆動時において過大な駆動電流を共通して遮断することができる。これにより、ブラシホルダ装置上のサーキットブレーカの占有スペースを最小限とすることができ、ブラシホルダ装置を構成する部品点数を低減できるため、ワイパモータを低コストで製造できる。
【0022】
請求項7に記載の発明においては、ワイパアームがウィンドシールドガラスに堆積した雪を掻く等して、ワイパモータに大きな負荷が長時間作用した場合に、サーキットブレーカによって過大な駆動電流を遮断することができる。よって、ワイパモータが加熱し高温となるのを防止できるため、ワイパモータの焼損を防止できる。
【0023】
請求項8に記載の発明においては、ターミナル部材が、高速駆動時及び低速駆動時に共通して駆動電流が流れる共通ブラシに接続されているため、ターミナル部材に1個のサーキットブレーカを接続するだけで、ワイパモータの高速駆動時及び低速駆動時の両方において過大な駆動電流を共通して遮断することができる。これにより、ブラシホルダ装置上のサーキットブレーカの占有スペースを最小限とすることができ、ブラシホルダ装置を構成する部品点数を低減できるため、ワイパモータを低コストで製造できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すワイパモータ1は、車両のウィンドシールドガラス(フロントガラス)に付着した雨滴等を払拭する車両用ワイパ装置の駆動源として用いられている。このワイパモータ1は、モータ部2及び減速部3から構成されている。
【0025】
モータ部2のヨークハウジング4は、導電性金属材料からなり、略有底円筒状に形成されている。ヨークハウジング4の内周面には複数個のマグネット5が固定され、各マグネット5の内側には回転子(アーマチャ)6が回転可能に収容されている。ヨークハウジング4の底部には、アーマチャ6の回転軸7の基端部を回転可能に支持するスラスト軸受8及びラジアル軸受9(すべり軸受)が設けられている。ヨークハウジング4の開口部4aには、減速部3のギヤハウジング10が、ネジ11により突出した回転軸7を覆うように組み付けられている。
【0026】
ギヤハウジング10は、アルミ合金等の導電性金属材料からなり、ヨークハウジング4の開口部4aとほぼ同形状をなす開口部10aを有している。そして、ギヤハウジング10は、回転軸7の先端側及び図示しないウォームホイール等を収容可能な形状に形成されている。ギヤハウジング10内には、回転軸7の中央部を回転可能に支持する軸受12(ころがり軸受)が固定されるとともに、回転軸7の先端部を回転可能に支持する軸受部10bが形成されている。軸受12と軸受部10bとの間の回転軸7にはウォーム7aが形成され、ウォーム7aはウォームホイールと噛合されている。ウォームホイールには、回転軸7と直交する方向に配置された出力軸13が設けられ、回転軸7の回転を減速して出力している。なお、このギヤハウジング10は、前記車両用ワイパ装置の取付ブラケットに取り付けられている。そして、出力軸13には、車両用ワイパ装置のリンク機構を介してワイパアームが駆動連結されており、出力軸13が回転することにより、ワイパアームが所定の払拭動作を行うようになっている。
【0027】
図2に示すように、ギヤハウジング10の開口部10a内には、前記モータ部2を構成するブラシホルダ装置21が組み付けられている。このブラシホルダ装置21は、絶縁材からなり略円環状をなすホルダベース22を備えている。ホルダベース22は、絶縁性を有する樹脂材料、特には熱硬化性樹脂、更に好ましくはフェノール樹脂にて形成されている。ホルダベース22の中央部には、回転軸7及び該回転軸7に固定される整流子6aがホルダベース22の板面に直交する方向に挿通されている。そして、ホルダベース22(ブラシホルダ装置21)は、ワッシャ23を介してネジ24をギヤハウジング10に螺着することにより該ギヤハウジング10に2箇所で固定される。
【0028】
ホルダベース22には、ノイズ防止用のチョークコイル25及び3つのブラシホルダ31が固定されている。これらブラシホルダ31は、例えば真鍮やステンレス等からなる金属板をプレス装置等により打ち抜き折曲形成される。各ブラシホルダ31には、整流子6aに向けて移動可能に保持され整流子6aに摺接されるブラシ32〜34がそれぞれ収容保持されている。そして、ブラシ32〜34及びチョークコイル25等の部品は電気的に接続されている。よって、ワイパモータ1には、コネクタ14(図1参照)を介して車両側からの電源がブラシ33又はブラシ34等に供給される。そして、整流子6a、巻線、共通ブラシ32、図2に示す後記する正極側ターミナルプレート41、後記するアース側ターミナルプレート42、一方のネジ24、ギヤハウジング10を介して接地される。
【0029】
3つのうち2つのブラシ33,34は、それぞれ正極側の低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシである。ブラシ33はアーマチャ6を磁気回路上、低速回転させるよう配置されており、ブラシ34はアーマチャ6を磁気回路上、高速回転させるよう配置されている。各ブラシ33,34は略直方体状であり、その上面にはピッグテール35が取り付けられている。そして、これらピッグテール35は、チョークコイル25を介してコネクタ14に接続されている。3つのうち一つのブラシ32は、負極側の共通ブラシであり、アース電位となっている。そして、ブラシ32は略直方体状であり、ブラシ32から延びるピッグテール35は、後記するサーキットブレーカ51に接続されている。
【0030】
ホルダベース22の表面22aにおいて3箇所に突設された支持ピン26には、ブラシ32〜34を整流子6a側に付勢するトーションスプリング27がそれぞれ設けられている。トーションスプリング27は、一端にブラシ32〜34の側面に係合する係合凸部27aを有している。トーションスプリング27の中間部位には、コイル状に形成された支持部27bが設けられている。支持部27bの内径は、支持ピン26の径とほぼ同径になっている。
【0031】
トーションスプリング27は、その支持部27bが支持ピン26に挿入された状態で支持されている。また、トーションスプリング27の係合凸部27aは、ブラシ32〜34と係合されている。このように、トーションスプリング27は、支持ピン26周りの付勢力により、ブラシ32〜34を前記ブラシホルダ31内に没入させた状態(図2及び図3に示す状態)に仮保持している。そして、アーマチャ6が組み付けられた後にトーションスプリング27の係合凸部27aは、ブラシ32〜34の側面から離脱されてブラシ32〜34の整流子6aとは反対の背面を押圧する。これにより、ブラシ32〜34の仮保持状態が解除され、トーションスプリング27によるブラシ32〜34の先端の整流子6aへの付勢が行われる。
【0032】
図2に示すように、ホルダベース22の表面22aには、ターミナル部材としての正極側ターミナルプレート41及びターミナル部材としてのアース側ターミナルプレート42が固定されている(なお、ターミナル部材の正極側及び負極側とは、サーキットブレーカに対して正極側及び負極側をいう)。正極側ターミナルプレート41及びアース側ターミナルプレート42は、真鍮等からなる金属板をプレス装置等により打ち抜いたものを折り曲げることにより形成される。
【0033】
図3に示すように、正極側ターミナルプレート41には、カシメ片43がホルダベース22の厚さ方向に立設するように折曲形成されている。カシメ片43には、前記ブラシ32から延びる前記ピッグテール35の先端部分がカシメられている。これにより、正極側ターミナルプレート41はブラシ32に接続される。また、正極側ターミナルプレート41には、正極側ターミナル44がホルダベース22の厚さ方向に立設するように折曲形成されている。正極側ターミナル44は、カシメ片43と同一方向に折曲されている。
【0034】
図2に示すように、アース側ターミナルプレート42は、導電性を有する前記ネジ24によってホルダベース22とともに前記ギヤハウジング10に固定される。図3に示すように、アース側ターミナルプレート42には、アース側ターミナル45がホルダベース22の厚さ方向に立設するように折曲形成されている。アース側ターミナル45は、正極側ターミナル44と同一方向に折曲されており、正極側ターミナル44とほぼ同じ高さに設定されている。
【0035】
図5(a)に示すように、アース側ターミナル45の基端部の裏面側には、ホルダベース22に一体形成された絶縁維持突起としての絶縁保持板28の一側面が当接している。なお、絶縁保持板28は、後記する収容凹部29の内側縁からホルダベース22の厚さ方向に突出されている。絶縁保持板28は、ホルダベース22の板面両側(表面22a側及び裏面22b側)に同じ高さだけ突出されている。アース側ターミナル45の長手方向におけるほぼ中間部分には、屈曲部45aがサーキットブレーカ51側(ホルダベース22の外周側)に向けて折曲形成されている。アース側ターミナル45の基端から屈曲部45aの基端までの高さは、絶縁保持板28の高さよりもやや大きくなるように設定されている。屈曲部45aの基端から先端までの長さは、絶縁保持板28の板厚よりもやや大きくなるように設定されている。そして、アース側ターミナル45の先端部は、屈曲部45aの先端からサーキットブレーカ51の後述するアース側端子54の延出方向(ホルダベース22の厚さ方向)に折曲形成されている。図3に示すように、アース側ターミナル45の先端部は、幅方向において正極側ターミナル44と隣り合うように配置されている。つまり、アース側ターミナル45と正極側ターミナル44とは、ホルダベース22の厚さ方向の同一方向に折曲形成され、その板面方向がサーキットブレーカ51の後記するケース部52と重合する状態で対面配置されている。
【0036】
図5(a)に示すように、ホルダベース22の周縁部から該ホルダベース22の板面方向に形成される収容凹部29内には、回路保護用のサーキットブレーカ51が収容されている。なお、収容凹部29の深さ(径方向長さ)は、サーキットブレーカ51の後記するケース部52の厚さとほぼ等しくなっている。これにより、サーキットブレーカ51は、収容凹部29内に収容されるので、ホルダベース22の周縁部から突出しないように配置される。
【0037】
サーキットブレーカ51は、電源からの過大な駆動電流を遮断して回転拘束時の焼損等を防止するためのものである。図4に示すように、サーキットブレーカ51は、ケース部52、カバー部56及びスイッチ部材としての図示しないバイメタルスイッチを備えて構成されている。
【0038】
ケース部52は略直方体状をなしており、長手方向中間部が前記収容凹部29内に収容され、サーキットブレーカ51は前記ホルダベース22の板面両側に跨って配置される。ケース部52は、ホルダベース22の表面22a側及び裏面22b側にそれぞれほぼ同じ高さだけ突出されている。なお、ケース部52の長手方向は、前記アーマチャ6の前記回転軸7方向と同一方向である。つまり、ケース部52は回転軸7と平行に配置されている。
【0039】
また、ケース部52は第1端子としてのアース側端子54を有しており、該アース側端子54はホルダベース22の厚さ方向(回転軸7の軸線方向)に延出形成されている。アース側端子54は、前記アース側ターミナル45と同一方向に延びており、アース側ターミナル45とほぼ同じ高さに設定されている。アース側端子54の一側面は、アース側ターミナル45の先端部の裏面側にスポット溶接されている。これにより、アース側端子54が前記アース側ターミナルプレート42に接続され、サーキットブレーカ51がアース側ターミナルプレート42を介して接地状態となり、サーキットブレーカ51から駆動電流が出力されるようになる。
【0040】
ケース部52内には、基端がケース部52の内側面に固定されるバイメタルスイッチが収容されている。ケース部52の開口部は絶縁紙55を挟んで平板状をなす金属製の前記カバー部56により閉鎖されており、このカバー部56はケース部52に対して絶縁状態で組み付けられている。即ち、ケース部52とカバー部56との間にバイメタルスイッチが設けられる。また、カバー部56の内側面には図示しない固定接点が設けられている。そして、固定接点にバイメタルスイッチが接触することにより、ケース部52とカバー部56とがバイメタルスイッチを介して互いに導通される。また、カバー部56の外側面は、前記絶縁保持板28の前記収容凹部29側の面(他側面)に当接している。これにより、カバー部56は、前記アース側ターミナル45の基端部とで絶縁保持板28を挟持する。
【0041】
カバー部56には、第2端子としての正極側端子53がホルダベース22の厚さ方向(回転軸7の軸線方向)に延出形成されている。正極側端子53は、ケース部52がカバー部56に対して絶縁状態となっていることから、前記アース側端子54に対して絶縁状態となる。正極側端子53は、前記正極側ターミナル44と同一方向に延びており、正極側ターミナル44とほぼ同じ高さに設定されている。正極側端子53の一側面は、正極側ターミナル44の裏面側にスポット溶接されている。これにより、正極側端子53は、前記正極側ターミナルプレート41を介して前記ピッグテール35に電気的に接続され、前記サーキットブレーカ51に駆動電流が入力されるようになる。
【0042】
また、カバー部56とアース側ターミナル45の基端部との間には、前記絶縁保持板28が配置される。絶縁保持板28は、アース側ターミナルプレート42をアース側端子54に接続する場合に、アース側ターミナルプレート42と正極側端子53が設けられるカバー部56との間に介在して、互いの絶縁状態を維持するようになっている。また、絶縁保持板28をアース側ターミナルプレート42とカバー部56とで挟持することで、サーキットブレーカ51は、固定時において所定の姿勢を維持した状態に保持されるようになっている。
【0043】
このようにすれば、ブラシ32は、ピッグテール35、正極側ターミナルプレート41、カバー部56、バイメタルスイッチ、ケース部52及びアース側ターミナルプレート42を経て接地される。そして、ワイパモータ1に過大な電流が流れると、バイメタルよりなる可動接点の温度が上昇して変形し、該可動接点が固定接点から離間されて、ワイパモータ1の通電経路が遮断される。つまり、サーキットブレーカ51は、正極側ターミナルプレート41とアース側ターミナルプレート42との間に所定値以上の駆動電流が流れたときに、ブラシ32から流れる駆動電流を遮断する。ここで、「所定値以上の駆動電流」とは、回転拘束時にワイパモータ1を焼損させてしまう程度の電流である。
【0044】
また、ブラシホルダ装置21の小型化を図るために、サーキットブレーカ51のカバー部56が正極側ターミナル44及びアース側ターミナル45と重なるように配置されている。そのため、アース側ターミナル45とカバー部56とが接触した状態となると、正極側ターミナルプレート41及びアース側ターミナルプレート42がバイメタルスイッチを介さずに導通(短絡)してしまうことにより、サーキットブレーカ51の機能を無効にしてしまう可能性がある。
【0045】
しかし、本実施形態では、アース側ターミナルプレート42がカバー部56に接触しないように、アース側ターミナルプレート42とカバー部56との間には絶縁保持板28が介在される。そのため、アース側ターミナルプレート42をアース側端子54に接続する際に、アース側ターミナルプレート42がカバー部56に接触することが防止され、正極側ターミナルプレート41及びアース側ターミナルプレート42がバイメタルスイッチを介さずに導通(短絡)してしまうのを防止できる。よって、サーキットブレーカ51の機能が無効になるのを防止でき、サーキットブレーカ51を確実に機能させることができる。
【0046】
しかも、カバー部56とアース側ターミナル45の基端部とで絶縁保持板28を挟持するため、アース側ターミナル45に固定されるサーキットブレーカ51を、所定の姿勢を維持した状態に保持できる。そのため、サーキットブレーカ51が、振動等によりホルダベース22上に配置された他の電気部品や配線と接触するのを防止できる。ゆえに、サーキットブレーカ51をより確実に機能させることができる。
【0047】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)アース側ターミナルプレート42がカバー部56に接触しないように、アース側ターミナルプレート42とカバー部56との間には絶縁保持板28が介在される。そのため、アース側ターミナルプレート42をアース側端子54に接続する際に、アース側ターミナルプレート42がカバー部56に接触することが防止され、正極側ターミナルプレート41及びアース側ターミナルプレート42がバイメタルスイッチを介さずに導通(短絡)してしまうのを防止できる。よって、サーキットブレーカ51の機能が無効になるのを防止でき、サーキットブレーカ51を確実に機能させることができる。
【0048】
(2)カバー部56とアース側ターミナル45の基端部とで絶縁保持板28を挟持するため、アース側ターミナル45に固定されるサーキットブレーカ51を、所定の姿勢を維持した状態に保持できる。そのため、サーキットブレーカ51が、振動等によりホルダベース22上に配置された他の電気部品や配線と接触するのを防止できる。ゆえに、サーキットブレーカ51をより確実に機能させることができる。
【0049】
(3)サーキットブレーカ51は、ホルダベース22の周縁部からホルダベース22の板面方向に形成された収容凹部29に収容される。よって、サーキットブレーカ51を、ホルダベース22の外周縁から突出しないように配置することができるため、ブラシホルダ装置21の大型化を防止できる。また、サーキットブレーカ51を収容凹部29内に収容させるだけで、サーキットブレーカ51を容易に位置決めできる。
【0050】
(4)サーキットブレーカ51のケース部52の長手方向中間部がホルダベース22の板面両側に跨って配置されるため、ホルダベース22に設けられた正極側ターミナルプレート41及びアース側ターミナルプレート42との接続位置(ホルダベース22の表面22aからの高さ)を低く設定できる。よって、ブラシホルダ装置21におけるサーキットブレーカ51の突出量を抑えることができるため、ワイパモータ1内のブラシホルダ装置21の占有寸法をアーマチャ6の回転軸7方向において小さくすることができる。
【0051】
(5)絶縁保持板28が収容凹部29の内側縁からホルダベース22の厚さ方向に突出されている。そして、絶縁保持板28はホルダベース22の板面両側に突出され、サーキットブレーカ51はホルダベース22の板面両側に跨って配置されている。そのため、収容凹部29にて収容されたサーキットブレーカ51の姿勢を絶縁保持板28にて維持でき、サーキットブレーカ51と絶縁保持板28との接触面積が増えるため、サーキットブレーカ51を確実に保持できる。
【0052】
(6)正極側ターミナルプレート41が、高速駆動時及び低速駆動時に共通して駆動電流が流れるブラシ(共通ブラシ)32に接続されている。そのため、正極側ターミナルプレート41に1個のサーキットブレーカ51を接続するだけで、ワイパモータ1の高速駆動時及び低速駆動時の両方において過大な駆動電流を共通して遮断することができる。これにより、ブラシホルダ装置21上のサーキットブレーカ51の占有スペースを最小限とすることができ、ブラシホルダ装置21を構成する部品点数を低減できるため、ワイパモータ1を低コストで製造できる。
【0053】
(7)ワイパアームがウィンドシールドガラスに堆積した雪を掻く等して、ワイパモータ1に大きな負荷が長時間作用した場合に、サーキットブレーカ51によって過大な駆動電流を遮断することができる。よって、ワイパモータ1が加熱し高温となるのを防止できるため、ワイパモータ1の焼損を防止できる。
【0054】
なお、前記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、アース側ターミナルプレート42がカバー部56に接触しないように、絶縁保持板28がアース側ターミナルプレート42とカバー部56との間に介在されていた。しかし、正極側ターミナルプレート41がケース部52に接触しないように、絶縁保持板28を正極側ターミナルプレート41とケース部52との間に介在させてもよい。この場合、カバー部56がホルダベース22の外周側に配置され、ケース部52が絶縁保持板28の収容凹部29側の面に当接する。
【0055】
・前記実施形態では、アース側ターミナルプレート42とカバー部56との間に絶縁保持板28が介在されていた。しかし、絶縁保持板28を、正極側ターミナルプレート41とカバー部56との間に介在させてもよい。この場合、アース側ターミナル45に接続されるアース側端子54がカバー部56に形成され、正極側ターミナル44に接続される正極側端子53がケース部52に形成される。つまり、アース側端子54が第2端子として用いられ、正極側端子53が第1端子として用いられる。
【0056】
・前記実施形態では、アース側ターミナル45の基端部の裏面側が絶縁保持板28の一側面に当接し、カバー部56の外側面が絶縁保持板28の収容凹部29側の面(他側面)に当接することにより、絶縁保持板28がアース側ターミナル45の基端部とカバー部56とで挟持されていた。しかし、アース側ターミナル45の基端部の裏面側を絶縁保持板28の一側面から離間させ、カバー部56の外側面を絶縁保持板28の他側面から離間させることにより、アース側ターミナル45とカバー部56との間に隙間を有した状態で絶縁保持板28を介在させてもよい。
【0057】
・前記実施形態では、ケース部52の長手方向中間部が収容凹部29に収容されていたが、収容凹部29に収容されるのはケース部52の長手方向中間部でなくてもよい。
【0058】
・前記実施形態では、サーキットブレーカ51は、ホルダベース22の周縁部からホルダベース22の板面方向に形成された収容凹部29内に収容されていた。しかし、収容凹部29を省略し、サーキットブレーカ51をホルダベース22の表面22a上又は裏面22b上に設置してもよい。
【0059】
・前記実施形態では、絶縁保持板28はホルダベース22の板面両側に突出されていた。しかし、図5(b)に示すように、絶縁保持板28を、ホルダベース22の表面22aのみから突出させるようにしてもよい。
【0060】
・前記実施形態では、サーキットブレーカ51は所定値以上の駆動電流によって遮断されるものとしたが、所定値以上の温度に応答して駆動電流を遮断するもの、例えば、サーキットブレーカが自己発熱と周囲温度とによって所定の温度以上となったときに駆動電流を遮断するよう作動するものであってもよい。
【0061】
・前記実施形態では、ホルダベース22の材料を好ましいものとして熱硬化性樹脂としたが、ワイパモータ1の使用環境に応じて熱可塑性樹脂等の材料を用いてもよい。
【0062】
・ブラシホルダ装置21は、ワイパモータ1のみに用いられるものではなく、ワイパモータ1以外のモータや発電機等の回転電機に適用されていてもよい。
【0063】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、サーキットブレーカを確実に機能させることができるブラシホルダ装置及びワイパモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態におけるワイパモータを示す断面図。
【図2】 図1のA−A線断面図。
【図3】 ブラシホルダ装置の部分斜視図。
【図4】 ブラシホルダ装置の部分側面図。
【図5】 (a)は、図3のB−B線における要部断面図、(b)は、他の実施形態におけるブラシホルダ装置の要部断面図。
【符号の説明】
1…ワイパモータ、6…回転子(アーマチャ)、21…ブラシホルダ装置、22…ホルダベース、28…絶縁維持突起としての絶縁保持板、29…収容凹部、31…ブラシホルダ、32…ブラシ(共通ブラシ)、33…ブラシ(低速駆動用ブラシ)、34…ブラシ(高速駆動用ブラシ)、41…ターミナル部材としての正極側ターミナルプレート、42…ターミナル部材としてのアース側ターミナルプレート、51…サーキットブレーカ、52…ケース部、53…第2端子としての正極側端子、54…第1端子としてのアース側端子、56…カバー部。
Claims (8)
- 絶縁材よりなるホルダベースと、前記ホルダベースに設けられるブラシホルダにて保持される複数のブラシと、前記ブラシに供給する駆動電流が所定値以上となると該駆動電流を遮断するサーキットブレーカと、前記ホルダベースに設けられ前記サーキットブレーカに前記駆動電流を入力又は出力するため前記サーキットブレーカの第1端子又は第2端子に接続されるターミナル部材とを備えたブラシホルダ装置であって、
前記サーキットブレーカは、前記第1端子を有するケース部と、前記第2端子を有し前記ケース部に対して絶縁状態で組み付けられて該ケース部の開口部を閉塞するカバー部と、前記ケース部に収容されるとともに該ケース部と前記カバー部との間に設けられて前記駆動電流が所定値以上となると該駆動電流を遮断するスイッチ部材とを備えて構成されるものであり、
前記ホルダベースには、前記ターミナル部材が前記第1端子に接続する場合に前記カバー部に接触しないように前記ターミナル部材と前記カバー部との間に介在し、前記ターミナル部材が前記第2端子に接続する場合に前記ケース部に接触しないように前記ターミナル部材と前記ケース部との間に介在して、互いの絶縁状態を維持する絶縁維持突起が形成されていることを特徴とするブラシホルダ装置。 - 前記絶縁維持突起は、前記ターミナル部材と前記サーキットブレーカとで挟持されることを特徴とする請求項1に記載のブラシホルダ装置。
- 前記ホルダベースは、該ホルダベースの周縁部から前記ホルダベースの板面方向に形成され前記サーキットブレーカが収容される収容凹部を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のブラシホルダ装置。
- 前記サーキットブレーカは、前記ケース部の長手方向中間部が前記収容凹部に収容され、前記ホルダベースの板面両側に跨って配置されていることを特徴とする請求項3に記載のブラシホルダ装置。
- 前記絶縁維持突起は、前記収容凹部の内側縁から前記ホルダベースの厚さ方向に突出されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のブラシホルダ装置。
- 前記ターミナル部材は、前記複数のブラシのうち共通使用される共通ブラシに接続されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載のブラシホルダ装置。
- 請求項1〜請求項6のうちいずれか一項に記載のブラシホルダ装置を備えることを特徴とするワイパモータ。
- 前記複数のブラシは、回転子を高速回転させる高速駆動用ブラシと、前記回転子を低速回転させる低速駆動用ブラシと、前記高速駆動用ブラシ及び前記低速駆動用ブラシに共通使用される共通ブラシとを有し、
前記ターミナル部材は前記共通ブラシに接続されていることを特徴とする請求項7に記載のワイパモータ。
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