JP4109608B2

JP4109608B2 - ワイパモータ

Info

Publication number: JP4109608B2
Application number: JP2003378176A
Authority: JP
Inventors: 秀幸八木; 隆幸今村
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: CN101312316A; JP2005138733A; CN101312316B

Description

本発明は、被払拭面を払拭するワイパを往復回転させるワイパモータに関する。

ワイパを駆動するワイパモータにおいて、特に、車両のリヤワイパ用のワイパモータでは、例えば、モータの回転軸にはウォームギヤが固定されており、このウォームギヤは、ハウジングに回転可能に支持されたウォームホイールと噛み合っている。このウォームホイールには、軸心部とは異なる位置に継手部材の一端部が回転可能に結合されており、この継手部材の他端部は、スイングアームの一端部に回転可能に結合されている。スイングアームの他端部には、ハウジングに回転可能に支持された出力軸が固定されている。これにより、モータの回転軸が回転すると、ウォームギヤを介してウォームホイールが回転し、継手部材によってこのウォームホイールの回転がスイングアームの往復揺動運動に変換される。スイングアームの一端部には出力軸が固定されているため、出力軸が往復回転されることにより、出力軸に取り付けられたワイパアームが往復回転して、リヤガラス面を払拭するようになっている。

ところで、一般的なワイパ装置では、ワイパの不使用時には、ワイパアームはワイパブレードと共にガラス面下縁部位（往復回転の下側の反転位置）にほぼ水平に配置されている。このため、例えば、雪などがワイパブレード及びワイパアームの上に積もった場合には、この雪の重量によってワイパブレード及びワイパアームが下側の反転位置よりもさらに下方に押圧される場合がある。ワイパブレード及びワイパアームが下側の反転位置よりもさらに下方に押圧されると、出力軸及びスイングアームが回転範囲を超えて回転され、スイングアームに結合された継手部材や、継手部材に結合されたウォームホイールが損傷する可能性がある。

このため、これら各部材の損傷を防止するために、スイングアームが回転範囲を超えて回転しないようにスイングアームの回転範囲の外側にスイングアームの回転を阻止する回転範囲規制部を設けたワイパモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この特許文献１に開示されているワイパモータでは、スイングアームが回転範囲を超えない状態で、ワイパブレード及びワイパアームに過大な外力が作用した場合、すなわち、ワイパアームの回転範囲内（正規の払拭範囲内）での作動途中において、ワイパブレード及びワイパアームに過大な外力が作用した場合（例えば、ワイパの払拭作動時に下反転位置以外の位置にあるワイパアーム及びワイパブレード上に屋根に堆積した積雪がガラス面に沿って落下してきた場合など）においては、落雪の荷重によってワイパブレード及びワイパアームが拘束もしくは過大な外力が作用した状態となり、出力軸を介してスイングアームや継手部材、ウォームホイール、ウォームギヤなどに過大な外力が作用することになる。したがって、依然として上記各構成部品が損傷する可能性を有しており、根本的な解決にはなっていなかった。このため、このようなワイパモータでは、上記過大な外力の作用を想定した各部品の強度設計を行う必要があった。
特開平０９−１１８２０２号公報

本発明は、上記事実を考慮し、ワイパの払拭作動時において、出力軸に作用する過大な荷重によって各部品が損傷することを防止できるワイパモータを得ることを目的とする。

請求項１記載の発明に係るワイパモータは、モータ本体と、ハウジングに回転可能に支持されると共に直接的又は間接的にワイパに連結され、往復回転することにより前記ワイパを往復駆動する出力軸と、前記ハウジング内に設けられ、前記モータ本体の回転軸の一方向回転運動を前記出力軸の往復回転運動に変換する揺動機構と、を備えたワイパモータにおいて、前記出力軸と前記揺動機構との間に設けられ、前記揺動機構からの駆動力を前記出力軸に伝達すると共に、前記出力軸に所定値以上の荷重が作用した際には、前記荷重によって前記揺動機構と前記出力軸との間の前記駆動力の伝達を切り離し、前記揺動機構と前記出力軸とを相対的に空転可能とするクラッチ装置を備え、かつ、前記揺動機構は、前記回転軸の一方向回転運動により往復揺動されると共に、歯部が形成された揺動部材と、前記出力軸と前記揺動部材とにそれぞれ連結された保持レバーと、を有し、前記クラッチ装置は、前記出力軸に対して軸線方向一側への抜止め状態でかつ回転自在に支持されると共に、前記保持レバーに対して前記出力軸の軸線方向他側に位置し、前記保持レバーの前記連結によって前記揺動部材の前記歯部との前記出力軸径方向における噛合状態を維持されると共に、前記揺動部材の往復遥動によって前記出力軸周りに往復回転する歯車部材と、前記歯車部材に対して前記出力軸の軸線方向他側に位置すると共に前記出力軸に対して軸線回りに回転不能でかつ軸線方向に沿って移動可能に支持され、前記出力軸と一体回転すると共に前記歯車部材に係合可能とされ、前記歯車部材との係合状態では前記歯車部材と一体回転し、かつ、前記揺動部材の前記歯部と前記歯車部材との前記出力軸軸線方向の噛合状態を前記保持レバーとの間に維持する係合プレートと、前記係合プレートに対して前記出力軸の軸線方向他側に位置し、前記歯車部材と前記係合プレートとの前記係合状態を維持すると共に、前記係合状態から前記出力軸軸線方向他側へ向けた前記係合プレートの前記軸線方向移動に対して抗力を付与する弾性部材と、を有する、ことを特徴としている。

請求項１記載のワイパモータは、通常の使用状態では、クラッチ装置の歯車部材と係合プレートとが係合しており、しかも、この歯車部材と係合プレートとの係合状態から係合プレートが出力軸軸線方向に移動しようとしても弾性部材によって所定の抗力が付与されるので、前記係合状態が維持される。このため、モータ本体の回転軸が回転し、揺動機構を介して歯車部材が出力軸周りに往復回転されると、歯車部材から係合プレートに駆動力が伝達される。係合プレートは、出力軸に対して相対回転不能に支持されているため、係合プレートと一体で出力軸が回転される。これにより、出力軸に直接的又は間接的に連結されたワイパが、出力軸の往復回転に伴って往復駆動される。

一方、例えば、ワイパを介して出力軸に荷重（過大外力）が作用すると、出力軸が逆転もしくは拘束されることになる。すると、出力軸と一体に回転する係合プレートには、歯車部材と相対回転する方向の回転力が作用する。この回転力が所定値以上になると（すなわち、出力軸に作用する荷重が所定値以上になると）、弾性部材により付与されていた抗力に打ち勝って、係合プレートが出力軸軸線方向に強制的に移動されて前記係合状態が解除される。これにより、係合プレートすなわち出力軸は、歯車部材に対して空転する。

したがって、本ワイパモータでは、例えば、ワイパが回動範囲内での正規の停止位置において凍結して被払拭面に張り付いている状態、或いは正規の停止位置に位置するワイパの上に雪が積もって拘束された状態でモータ本体が作動され、出力軸に過大な負荷もしくは急激な負荷が作用した場合などは勿論のこと、ワイパの回動範囲内（正規の払拭範囲内）での作動途中においてワイパを介して出力軸に過大な外力が作用した場合（例えば、ワイパの払拭作動時に下側の反転位置以外の位置にあるワイパの上に屋根に堆積した積雪がガラス面に沿って落下してきた場合など）においても、クラッチ装置による空転によって、歯車部材以降の各部品（揺動機構やモータ本体等の出力軸からアーマチャ側へ向けての構成）に過大な外力が作用することを防止できる。これにより、歯車部材以降の前記各部品を保護することができ、前記各部品の損傷及びモータ本体の焼損等を防止することができる。

また、各部品の強度設計を、歯車部材と係合プレートとの間の回転伝達力（クラッチ解除力）に基づいて設定すればよいため、上記過大な外力（荷重）の作用を想定した各部品の過剰な強度設定を行う必要がなくなり、安価な構成とすることができる。

またしかも、出力軸に連結された被駆動部材（ワイパなど）も、クラッチ装置による空転により衝撃が吸収されるので破損から保護することもできる。

このように、請求項１記載のワイパモータでは、ワイパの払拭作動時において、出力軸に作用する過大な荷重によって各部品が損傷することを防止できる。

請求項２記載の発明に係るワイパモータは、請求項１記載のワイパモータにおいて、前記クラッチ装置の前記歯車部材及び前記係合プレートの一方は、他方と対向する側に係合突起を有すると共に、前記他方には前記係合突起が係合する係合凹部を有し、前記係合突起及び前記係合凹部のうちの少なくとも一方には、前記出力軸の周方向に対して傾斜する傾斜面が形成されると共に、前記傾斜面は、前記係合プレートと前記歯車部材との間の回転伝達力によって前記係合プレートに前記出力軸軸線方向に沿った分力を生じせしめる、ことを特徴としている。

請求項２記載のワイパモータは、通常の使用状態では、歯車部材及び係合プレートの一方に設けられた係合突起が、他方に設けられた係合凹部に係合しており（噛み合っており）、しかも、この係合突起と係合凹部の係合状態から係合プレートが出力軸軸線方向に移動しようとしても弾性部材によって所定の抗力が付与されるので、前記噛合係合状態が維持される。このため、揺動機構からの駆動力により歯車部材が出力軸周りに回転すると、係合突起及び係合凹部を介して歯車部材から係合プレートへ回転駆動力が伝達される。これにより、歯車部材と係合プレートとの間の駆動力の伝達をより確実に行うことができる。

さらに、これら係合突起及び係合凹部のうちの少なくとも一方には、出力軸の周方向に対して傾斜する傾斜面が設けられている。このため、出力軸に過大な外力が作用し、歯車部材と係合プレートとの間（係合突起と係合凹部との間）に出力軸周り（回転方向）の伝達力が作用すると、傾斜面によって出力軸の軸線方向に沿った分力が生じる。この分力が係合プレートに作用し、弾性部材の抗力に抗して係合プレートが軸線方向に移動する。そして、回転方向の伝達力（換言すれば、前記分力）が所定値以上になると、係合突起と係合凹部との係合が解除され（係合突起が係合凹部から抜け出し）、係合プレートが歯車部材との噛合係合状態から解除される。

このように、傾斜面の傾斜角度及び弾性部材の抗力（弾性変形力）に基づいて、歯車部材と係合プレートとの間（係合突起と係合凹部との間）の回転伝達力（換言すれば、クラッチ解除力）を容易に設定することができる。

請求項３記載の発明に係るワイパモータは、請求項１記載又は請求項２記載のワイパモータにおいて、前記クラッチ装置の前記歯車部材及び前記係合プレートは前記出力軸と同軸的に設けられ、前記係合プレートと前記歯車部材との前記係合部分に前記弾性部材の弾性力を一様に分布させる、ことを特徴としている。

請求項３記載のワイパモータでは、歯車部材及び係合プレートは、出力軸と同軸的に設けられており、弾性部材の弾性力は、歯車部材と係合プレートとの係合部分に一様に分布される。これにより、歯車部材と係合プレートとの係合状態が安定するので、歯車部材と係合プレートとの間（請求項３記載のワイパモータにおいては、係合突起と係合凹部との間）の回転伝達力（クラッチ解除力）の値も安定する。これにより、前記クラッチ解除力の値をより好適に設定することができるため、ワイパモータの各構成部品をより確実に保護することが可能となる。

請求項４記載の発明に係るワイパモータは、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のワイパモータにおいて、前記揺動機構は、前記モータ本体の回転軸に設けられたウォームギヤと、前記ウォームギヤに噛合して前記回転軸の軸線と垂直な回転軸線周りに回転するウォームホイールと、を有し、前記揺動部材は、前記ウォームホイールの前記回転軸線とは異なる位置に一端が回転可能に連結されると共に他端に前記歯部が設けられ、前記ウォームホイールの回転によって往復揺動される、ことを特徴としている。

請求項４記載のワイパモータでは、歯車部材は、揺動機構（ウォームギヤ、ウォームホイール、及び揺動部材）によって減速往復回転駆動されるため、出力軸を大きなトルクで駆動することができ、出力軸に連結されたワイパを好適に往復駆動することができる。

また、クラッチ装置が、モータ本体の回転軸の一方向回転運動を出力軸の往復回転運動に変換する揺動機構（揺動部材、ウォームホイール、及びウォームギヤ）よりも駆動力伝達順序でみて出力軸側（出力軸と揺動機構との間）に配置されているので、出力軸に過大な外力（荷重）が作用した場合でも、クラッチ装置による空転によって、クラッチ装置以降の駆動力伝達部材（揺動部材、ウォームホイール、ウォームギヤ、モータ本体等の出力軸からアーマチャ側へ向けての構成）に過大な外力が作用することを防止でき、前記各駆動力伝達部材を保護することができる。またしかも、これら駆動力伝達部材の強度設計を、クラッチ装置の回転伝達力（クラッチ解除力）に基づいて設定すればよいため、上記過大な外力（荷重）の作用を想定した各駆動力伝達部材の過剰な強度設定を行う必要がなくなり、安価な構成とすることができる。

［第１の実施の形態］
図１及び図２には、第１の実施の形態に係るワイパモータ９０の全体構成が斜視図にて示されており、図３には、このワイパモータ９０の構成が分解斜視図にて示されている。さらに、図４乃至図８には、ワイパモータ９０の構成が断面図にて示されている。

ワイパモータ９０は、車両のワイパ装置を駆動するためのワイパ駆動用モータとされており、モータ本体９２、揺動機構９４、及びクラッチ装置１０を備えている。

図４及び図６に示す如く、モータ本体９２は、ヨークハウジング９８を備えている。ヨークハウジング９８は、軸線方向一端部が絞り加工された有底でしかも回転軸１１０の直交方向断面が出力軸１２の軸線方向を短手方向とする偏平形状の筒状に形成されており、開口側がハウジング９６に一体的に取り付けられている。ヨークハウジング９８の底壁１００には、軸受１０２が配置されている。一方、ヨークハウジング９８の他端部には、絶縁樹脂製のエンドハウジング１０４が固定されている。

また、エンドハウジング１０４の中央部分には軸受１０６が配置されている。この軸受１０６及びヨークハウジング９８の軸受１０２とによってアーマチャ１０８の回転軸１１０が支持されアーマチャ１０８がヨークハウジング９８内に収容されている。アーマチャ１０８に対向するヨークハウジング９８の内周壁にはマグネット１１２が固着されている。

エンドハウジング１０４には、ブラシケースを介してブラシ１１４が保持されている。ブラシ１１４は角柱状に形成されており、アーマチャ１０８のコンミテータ１１６に圧接されている。また、ブラシ１１４からは連結用ピッグテール１１８が引き出されており、ピッグテール１１８の先端部は、給電用の接続線に接続されている。

モータ本体９２（アーマチャ１０８）の回転軸１１０は、カップリング１２０によって揺動機構９４のウォームギヤ１２２に連結されている。

ウォームギヤ１２２は、その一端部が軸受１２４を介してハウジング９６に回転自在に支持されると共に、他端部は軸受１２６を介してハウジング９６に回転自在に支持されている。このウォームギヤ１２２は、ウォームホイール１２８に噛み合っている。

ウォームホイール１２８は、ウォームギヤ１２２に噛合した状態でハウジング９６内に収容されており、ウォームギヤ１２２（回転軸１１０）の軸線と垂直な回転軸１３０回りに回転する。

また、ウォームホイール１２８には、揺動部材としてのセクタギヤ１３２が連結されている。セクタギヤ１３２は、ウォームホイール１２８の回転軸１３０と異なる位置（径方向に変位した位置）に設けられた支軸１３４によって一端が回転自在に連結されると共に、他端には歯部１３６が形成されている。この歯部１３６は、後述するクラッチ装置１０の歯車部材２８に係合（噛合）している。またさらに、セクタギヤ１３２には、保持レバー１３８の一端が支軸１４０によって連結されており、さらに、保持レバー１３８の他端はハウジング９６に回転自在に支持された出力軸１２に回転自在に連結されている。これにより、支軸１４０と出力軸１２との軸間ピッチが維持され、セクタギヤ１３２と入力ディスク２８との噛合い状態が維持される。こうして、ウォームホイール１２８が回転することによってセクタギヤ１３２が往復揺動され、このセクタギヤ１３２の往復揺動動作によって、後述する歯車部材２８が往復回転駆動される構成である。

ここで、図９及び図１０に示す如く、出力軸１２の基端部分（後端部分）には、軸線方向に沿って複数の突条が形成された回止部１４と、後端部突端に形成された抜止部１６と、回止部１４と抜止部１６との間に設けられた相対回転軸部１８と、が設けられている。

出力軸１２の回止部１４には、クラッチ装置１０の係合ベース２０が出力軸１２と同軸的に固着されている。係合ベース２０は、中央部分に支持孔２２が形成された円盤状に形成されており、支持孔２２が回止部１４に固着されることで常に出力軸１２と一体回転する。また、係合ベース２０の周縁には、径方向（出力軸１２の径方向）に沿って突出する嵌入部２４及び嵌入部２６が互いに周方向において反対側（１８０度反対側、すなわち出力軸１２の軸線を中心に点対称位置）に設けられている。これらの嵌入部２４及び嵌入部２６は、後述する係合プレート３８に対応している。また、嵌入部２６は嵌入部２４よりも径方向へ長く突出しており、ハウジング９６に形成された後述するストッパ突起１４２に対応している。

また、出力軸１２の抜止部１６には、前述した歯車部材２８が出力軸１２と同軸的に取り付けられている。歯車部材２８は、中央部分に軸孔３０が形成された歯車状に形成されており、軸孔３０に出力軸１２の抜止部１６が挿通すると共に抜止部１６の突端に取り付けられた抜止めクリップ３２によって抜け止めされることで、出力軸１２に対して軸線方向一側（係合ベース２０と反対側）へ抜止め状態でかつ回転自在に支持されている。この歯車部材２８には、前述した如く揺動機構９４のセクタギヤ１３２が噛合しており、セクタギヤ１３２から駆動力が入力されると、歯車部材２８が出力軸１２周りに回転する。また、歯車部材２８の表面側（係合ベース２０の側、出力軸１２の軸線方向他側）には、係合ベース２０側へ向けて一対二組の係合突起３４及び係合突起３６が突出して設けられている。

またここで、一対の係合突起３４は、互いに周方向において反対側（１８０度反対側、すなわち出力軸１２の軸線を中心に点対称位置）に設けられており、また、一対の係合突起３６は、互いに周方向において反対側（１８０度反対側、すなわち出力軸１２の軸線を中心に点対称位置）に設けられている。しかも、係合突起３４及び係合突起３６はそれぞれ等間隔に（すなわち、周方向に沿って９０度の間隔で）形成されており、一対の係合突起３４は、一対の係合突起３６よりも、径方向において外側に位置しており、歯車部材２８の「歯」の部分にまで跨って形成されている。これらの一対二組の係合突起３４及び係合突起３６は、後述する係合プレート３８に対応している。

一方、出力軸１２の相対回転軸部１８には、係合プレート３８が出力軸１２と同軸的に支持されている。係合プレート３８は、出力軸１２に対応した軸孔４０が形成された底壁４２と、この底壁４２の周縁から出力軸１２の軸線方向に沿って立設形成された周壁４４と、を有する有底円筒形に形成されており、軸孔４０に出力軸１２（相対回転軸部１８）が挿通することで、歯車部材２８に対し出力軸１２の軸線方向他側（係合ベース２０の側）に位置すると共に出力軸１２に対して軸線方向に沿って移動可能に支持されている。

周壁４４の開口側周縁部分には、前述した係合ベース２０の嵌入部２４及び嵌入部２６に対応して、案内被嵌入部４６及び案内被嵌入部４８が形成されている。これらの案内被嵌入部４６及び案内被嵌入部４８に、係合ベース２０の嵌入部２４及び嵌入部２６がそれぞれ出力軸１２の軸線方向に沿って相対移動可能に嵌入している（入り込んでいる）。これにより、係合プレート３８は、常に係合ベース２０（すなわち、出力軸１２）と一体的に回転すると共に、係合ベース２０に対して出力軸１２の軸線方向に沿って相対移動可能となっている。

また、係合プレート３８の底壁４２の裏面側（歯車部材２８の側、出力軸１２の軸線方向一側）には、一対二組の係合凹部５０及び係合凹部５２が凹設して（窪んで）設けられている。

これらの係合凹部５０及び係合凹部５２は、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６にそれぞれ対応しており、一対の係合凹部５０は、互いに周方向において反対側（１８０度反対側、すなわち出力軸１２の軸線を中心に点対称位置）に設けられており、また、一対の係合凹部５２は、互いに周方向において反対側（１８０度反対側、すなわち出力軸１２の軸線を中心に点対称位置）に設けられており、しかも、係合凹部５０及び係合凹部５２はそれぞれ等間隔に（すなわち、周方向に沿って９０度の間隔で）形成されている。この係合凹部５０に歯車部材２８の係合突起３４が嵌入可能であり、また、係合凹部５２に歯車部材２８の係合突起３６が嵌入可能となっている。これにより、通常の使用状態（回転状態）では、歯車部材２８が回転した場合にこの歯車部材２８の回転力が係合プレート３８へ伝達されて係合プレート３８が供に回転される構成である。

またここで、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６と、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２とは、それぞれ側壁部分が傾斜面とされている（換言すれば、断面形状が所謂「台形」に形成されている）。これにより、歯車部材２８が回転しこの歯車部材２８から係合プレート３８への回転伝達力によって、係合プレート３８に出力軸１２軸線方向に沿った（係合ベース２０へ向いた）分力が生じる構成となっている。

なお、前述の如く歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６と、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２のそれぞれの側壁を共に「傾斜面」とする構成に限らず、少なくとも何れか一方に、出力軸１２の周方向に対して傾斜する傾斜面を形成する構成としてもよい。この場合であっても、歯車部材２８から係合プレート３８への回転伝達力によって係合プレート３８に出力軸１２軸線方向に沿った分力を生じせしめることができる。

またさらに、係合プレート３８の内部、すなわち底壁４２及び周壁４４によって形成される内部スペースは収容部５４とされており、当該収容部５４を閉塞する状態で、係合ベース２０が係合プレート３８の周壁４４の開口側周縁部分に入り込んでいる。

前記収容部５４には、弾性部材としての複数（本実施の形態においては、２枚）のウエーブワッシャ５６が出力軸１２と同軸的に収容されている。ウエーブワッシャ５６は、係合プレート３８（底壁４２）と係合ベース２０との間に配置されており、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６と、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２との係合状態からの係合プレート３８の出力軸１２軸線方向他側（係合ベース２０の側）へ向けた軸線方向移動に対して、所定の抗力（係合プレート３８の軸線方向移動によって弾性変形された際の復元力）を付与するようになっている。

換言すれば、通常は、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６が、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２に入り込むと共に、ウエーブワッシャ５６はこの嵌入状態を維持しており、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６が、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２から抜け出そうとして係合プレート３８が係合ベース２０の側へ向けて軸線方向移動しようとすると、これに抗する付勢力（復元力）を発揮するように構成されている。

また、前述した如く、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６が、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２にそれぞれ入り込むことで、歯車部材２８から係合プレート３８へ回転力が伝達されるが、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６が、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２から抜け出した状態でも（係合プレート３８が係合ベース２０の側へ向けて移動した状態でも）、前記ウエーブワッシャ５６が発揮する付勢力（復元力）によって、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６と、係合プレート３８の底壁４２との間に所定の摩擦力が生じ、これにより、歯車部材２８と係合プレート３８とが供回りするようにウエーブワッシャ５６の付勢力等が設定されている。

なお、通常状態（係合プレート３８が係合ベース２０の側へ向けて移動しようとしない状態）において、既にウエーブワッシャ５６が係合ベース２０と係合プレート３８との間で押圧力が付与されるように構成してもよく、あるいは、係合プレート３８が係合状態から係合ベース２０の側へ向けて移動したときだけに（係合突起３４及び係合突起３６が、係合凹部５０および係合凹部５２から抜け出そうとした場合に）、ウエーブワッシャ５６がこれに抗する付勢力（復元力）を発揮するように構成してもよい。

一方、図４及び図６に示す如く、ハウジング９６には、前述した係合ベース２０の嵌入部２６に対応して、ストッパ突起１４２が形成されている。

ストッパ突起１４２は円弧状に形成されており、嵌入部２６の回転軌跡内に位置している。ストッパ突起１４２の周方向一端部及び周方向他端部は、それぞれ回転制限部１４４、回転制限部１４６とされている。すなわち、ストッパ突起１４２の回転制限部１４４及び回転制限部１４６は、それぞれ嵌入部２６に当接可能となっており、嵌入部２６がストッパ突起１４２の回転制限部１４４あるいは回転制限部１４６に当接した状態では、それ以上の係合ベース２０の回転が阻止される構成である。したがって、歯車部材２８の回転駆動力によって係合ベース２０（出力軸１２）が係合プレート３８と共に回転し嵌入部２６がストッパ突起１４２の回転制限部１４４あるいは回転制限部１４６に当接した後には、それ以後の係合ベース２０（出力軸１２）の回転が強制的に阻止されるため、歯車部材２８が相対回転（空回り）する構成となっている（図１１及び図１２参照）。

さらに、歯車部材２８によって往復回転駆動される出力軸１２には、ワイパ（図示省略）が直接的に連結されており、またはリンクやロッド等を介して間接的に連結されており、当該ワイパが出力軸１２の往復回転に伴って往復駆動する構成である。

次に、第１の実施の形態の作用を説明する。

上記構成のワイパモータ９０では、モータ本体９２（アーマチャ１０８）が回転すると、ウォームギヤ１２２を介してウォームホイール１２８へ回転力が伝達されてウォームホイール１２８が回転する。ウォームホイール１２８が回転すると、このウォームホイール１２８に連結されたセクタギヤ１３２が往復揺動され、このセクタギヤ１３２の往復揺動動作によって、歯車部材２８が往復回転駆動される（図４乃至図７参照）。

ここで、通常の使用状態では、例えば図５及び図１１に示す如く、歯車部材２８の係合突起３４、係合突起３６が、係合プレート３８の係合凹部５０、係合凹部５２と係合しており（互いに嵌り合っており）、しかも、この係合突起３４、３６と係合凹部５０、５２の係合状態から係合プレート３８が出力軸１２軸線方向に移動しようとしてもウエーブワッシャ５６によって所定の抗力が付与されるので、前記係合状態が維持される。また、係合プレート３８の案内被嵌入部４６及び案内被嵌入部４８には、係合ベース２０の嵌入部２４及び嵌入部２６がそれぞれ出力軸１２の軸線方向に沿って相対移動可能に嵌入している（入り込んでいる）。このため、歯車部材２８が往復回転駆動されると、係合突起３４、３６及び係合凹部５０、５２を介して歯車部材２８から係合プレート３８へ回転駆動力が伝達される。そして、係合プレート３８は、出力軸１２に固定された係合ベース２０と係合しているため、係合プレート３８へと伝達された回転駆動力は係合プレート３８から係合ベース２０へと伝達されて、この係合プレート３８及び係合ベース２０と一体で出力軸１２が回転される。

これにより、出力軸１２に連結されたワイパが出力軸１２の往復回転に伴って往復駆動する。

ここで、このワイパモータ９０では、通常の使用状態（回転状態）においては、前述の如くクラッチ装置１０の歯車部材２８から出力軸１２への回転駆動力の伝達に際し、各部の何れの箇所においても部材の摺動を発生させることなく回転駆動力を伝達することができる。換言すれば、歯車部材２８の係合突起３４、３６と係合プレート３８の係合凹部５０、５２との係合状態維持のために、係合プレート３８の前記係合状態からの軸線方向移動に対して付与されるウエーブワッシャ５６による抗力が、摺動摩擦力として無駄に消費されることがない。したがって、回転伝達効率の低下を防止できる。また、部材の摺動を発生させることなく回転駆動力を伝達することができるため、部材の摺動に伴う異音の発生も防止される。

またしかも、前述の如く、係合突起３４、３６と係合凹部５０、５２との係合状態維持のために当該係合状態からの係合プレート３８の軸線方向移動に対して付与されるウエーブワッシャ５６による抗力は、出力軸１２に固定された係合ベース２０と、出力軸１２に対して軸線方向一側へ抜止め状態で支持された歯車部材２８とで受け止められる。すなわち、出力軸１２に取り付けられた２つの構成部品（係合ベース２０と歯車部材２８）によって、前記係合状態維持のための力が受け止められる。すなわち、本ワイパモータ９０のクラッチ装置１０は、「出力軸１２のサブアッセンブリ」として完結する構成のものであり、ハウジングなどの他の部品等に依存して完結する構成のものでない。したがって、このクラッチ装置１０を、「出力軸１２サブアッセンブリ」とした１つの部品として取扱いができる。

一方、例えば、ワイパを介して出力軸１２に過大外力（荷重）が作用すると、出力軸１２が逆転もしくは拘束されることになる。すると、出力軸１２（係合ベース２０）と一体回転する係合プレート３８には、係合ベース２０を介して、歯車部材２８と相対回転する方向に回転力が作用する。ここで、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６と、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２とは、それぞれ側壁部分が傾斜面とされているため（断面形状が所謂「台形」に形成されているため）、歯車部材２８と係合プレート３８との間の相対回転力によって、係合プレート３８に出力軸１２軸線方向に沿った（係合ベース２０へ向いた）分力が生じる。すなわち、歯車部材２８と係合プレート３８との間の相対回転力の一部が、係合プレート３８を出力軸１２軸線方向に移動させて歯車部材２８の係合突起３４、３６と係合プレート３８の係合凹部５０、５２との係合を解除しようとする分力として作用する。この相対回転力（分力）が所定値以上となると、ウエーブワッシャ５６により付与される抗力に打ち勝って、図８及び図１２に示す如く、係合プレート３８が出力軸１２軸線方向に強制的に移動されて前記係合状態が解除される（歯車部材２８の係合突起３４、３６が係合プレート３８の係合凹部５０、５２から抜け出して嵌合が解除される）。これにより、係合プレート３８すなわち出力軸１２は、歯車部材２８に対して空転する。

したがって、本ワイパモータ９０では、例えば、ワイパが回動範囲内での正規の停止位置において凍結して被払拭面に張り付いている状態、或いは正規の停止位置に位置するワイパの上に雪が積もって拘束された状態でモータ本体９２が作動され、出力軸１２に過大な負荷もしくは急激な負荷が作用した場合などは勿論のこと、ワイパの回動範囲内（正規の払拭範囲内）での作動途中においてワイパを介して出力軸１２に過大な外力が作用した場合（例えば、ワイパの払拭作動時に下側の反転位置以外の位置にあるワイパの上に屋根に堆積した積雪がガラス面に沿って落下してきた場合など）においても、クラッチ装置１０による空転によって、歯車部材２８以降の駆動力伝達部品（セクタギヤ１３２、ウォームホイール１２８、ウォームギヤ１２２、モータ本体９２等の出力軸１２からアーマチャ１０８側に向けての構成）に過大な外力が作用することを防止できる。これにより、歯車部材２８以降の前記各部品を保護することができ、前記各部品の損傷及びモータ本体９２の焼損等を防止することができる。

また、歯車部材２８以降の各部品の強度設計を、歯車部材２８と係合プレート３８との間の回転伝達力（クラッチ解除力）に基づいて設定すればよいため、上記過大な外力（荷重）の作用を想定した各部品の過剰な強度設定を行う必要がなくなり、安価な構成とすることができる。

またしかも、出力軸１２に連結された被駆動部材（ワイパ等）も、クラッチ装置１０による空転により衝撃が吸収されるので破損から保護することもできる。

このように、本第１の実施の形態に係るワイパモータ９０では、ワイパの払拭作動時において、出力軸１２に作用する過大な荷重によって歯車部材２８以降の駆動力伝達部品（セクタギヤ１３２、ウォームホイール１２８、ウォームギヤ１２２、モータ本体９２等の出力軸１２からアーマチャ１０８側に向けての構成）が損傷することを防止できる。

また、本ワイパモータ９０のクラッチ装置１０では、歯車部材２８は、揺動機構９４（ウォームギヤ１２２、ウォームホイール１２８、及びセクタギヤ１３２）によって減速往復回転駆動されるため、出力軸１２を大きなトルクで駆動することができ、出力軸１２に連結されたワイパを好適に往復駆動することができる。

したがって、本ワイパモータ９０は、ワイパを介して出力軸１２に過大外力（荷重）が作用する（例えば、車両の屋根に堆積した積雪がガラス面に沿って略垂直落下してワイパアームに当たり大きな外力が当該ワイパモータ９０に作用する場合等）蓋然性が高い車両、例えばキャブオーバータイプのコックピットを有するトラックや建設機械用のワイパ駆動用モータとしても好適である。

さらに、このワイパモータ９０のクラッチ装置１０では、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６が、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２に入り込むことで、歯車部材２８から係合プレート３８へ回転力が伝達される構成としたので、歯車部材２８と係合プレート３８との間の駆動力の伝達をより確実に行うことができる。しかも、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６と、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２とは、それぞれ側壁部分が傾斜面とされているため、当該傾斜面の傾斜角度及びウエーブワッシャ５６の抗力（弾性変形力）に基づいて、前記クラッチ解除力を容易に設定することができる。

また、このワイパモータ９０のクラッチ装置１０では、歯車部材２８及び係合プレート３８は、出力軸１２と同軸的に設けられており、ウエーブワッシャ５６の弾性力は、係合プレート３８によって歯車部材２８と係合プレート３８との係合部分に一様に分布される。このため、歯車部材２８と係合プレート３８との係合状態が安定し、歯車部材２８と係合プレート３８との間（係合突起３４、３６と係合凹部５０、５２との間）の回転伝達力（クラッチ解除力）の値も安定する。これにより、前記クラッチ解除力の値をより好適に設定することができるので、ワイパモータ９０の各構成部材をより確実に保護することができる。

またさらに、このワイパモータ９０のクラッチ装置１０では、複数の突条が形成された出力軸１２の回止部１４に係合ベース２０が固着されて一体化されており、特に軸線周りの回転方向に対しては強固に固着されている。一方、歯車部材２８は出力軸１２の抜止部１６によって抜止め状態とされており、さらに、出力軸１２の相対回転軸部１８（すなわち、係合ベース２０と歯車部材２８との間）に、係合プレート３８が軸線方向に移動可能に支持されている。すなわち、何れの部品も出力軸１２を基準に取り付けられた構成であり、係合ベース２０と歯車部材２８との間の一定スペース（一定寸法）に係合プレート３８が設けられた構成であるため、前述した如き係合プレート３８の軸線方向移動に要する力（クラッチ解除力）の設定を容易に行うことができる。

また、このワイパモータ９０のクラッチ装置１０では、弾性部材をウエーブワッシャ５６とし、係合プレート３８の軸線方向移動に対して付与される抗力を、係合プレート３８の軸線方向移動によって弾性変形される当該ウエーブワッシャ５６の復元力としたので、通常動作時（通常の使用状態）は、弾性変形の無いウエーブワッシャ５６が所謂スペーサとして係合プレート３８（係合凹部５０、５２）と歯車部材２８（係合突起３４、３６）との係合状態維持に寄与する。また、過大外力（荷重）作用時には、係合プレート３８がウエーブワッシャ５６の弾性変形に伴う復元力に打ち勝って軸線方向移動することにより、係合プレート３８（係合凹部５０、５２）と歯車部材２８（係合突起３４、３６）との係合状態が解除され、両者が相対的に空転可能となる。

このように、弾性部材をウエーブワッシャ５６とすることにより、後述するゴム部材５８の弾性圧縮変形を使用した場合のように、グリス等の油分に侵されることがなく、これにより劣化が防止される。

また、本ワイパモータ９０のクラッチ装置１０では、係合プレート３８の軸線方向移動に対して付与される抗力を、弾性変形される当該ウエーブワッシャ５６の復元力としたので、係合プレート３８の軸線方向移動に要する力（すなわち、クラッチ解除力）が安定し、クラッチ性能が向上する。またさらに、弾性部材をウエーブワッシャ５６とすることにより配置スペースを小さく（薄く）することが可能になり、装置を小型化することができる。

さらに、このワイパモータ９０のクラッチ装置１０では、係合プレート３８の収容部５４にウエーブワッシャ５６が収容配置され、しかも、収容部５４は係合ベース２０によって閉塞状態とされているため、出力軸１２周りに係合ベース２０や係合プレート３８と位置ズレ無くウエーブワッシャ５６が配置されることとなり、両部材に安定した押圧力（弾性変形力）を作用させることができる。

以上説明した如く、本第１の実施の形態に係るワイパモータ９０では、ワイパの払拭作動時において、出力軸１２に作用する過大な荷重によって各部品が損傷することを防止できる。

なお、前述した第１の実施の形態においては、弾性部材としてウエーブワッシャ５６を適用した構成として説明したが、弾性部材としてはこれに限るものではない。

例えば、図１３に示すクラッチ装置１１の如く、弾性部材として円盤状のゴム部材５８を適用し、係合プレート３８の軸線方向移動に対して付与される抗力を、弾性圧縮変形される当該ゴム部材５８の復元力とする構成としてもよい。また、このようなウエーブワッシャ５６やゴム部材５８に限らず、圧縮コイルスプリングや皿バネ等であってもよい。

さらに、これらの場合において、通常状態（係合プレート３８が係合ベース２０の側へ向けて移動しようとしない状態）において、既に前記ゴム部材５８等の各弾性部材が係合ベース２０と係合プレート３８との間で押圧力を付与するように構成してもよく、あるいは、係合プレート３８が係合ベース２０の側へ向けて移動したときだけに（係合突起３４及び係合突起３６が、係合凹部５０及び係合凹部５２から抜け出そうとした場合に）、前記ゴム部材５８等の各弾性部材がこれに抗する付勢力（復元力）を発揮するように構成してもよい。この後者の場合のように、通常動作時において係合プレート３８（係合凹部５０、５２）と歯車部材２８（係合突起３４、３６）との係合状態維持のために付勢力を付与しない設定とした場合には、変形などに伴う長期ストレスの作用が低減されて前記各弾性部材の劣化が防止される。

また、前述した第１の実施の形態においては、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６が、係合プレート３８の係合凹部５０及び係合凹部５２に入り込むことで、歯車部材２８から係合プレート３８へ回転力が伝達される構成としたが、これに限らず、係合突起３４、３６及び係合凹部５０、５２がない構成としてもよい。この場合、例えば、通常状態（係合プレート３８が係合ベース２０側へ向けて移動しようとしない状態）において、常に弾性部材としてのウエーブワッシャ５６の付勢力によって歯車部材２８と係合プレート３８との間に所定の摩擦力が生じる構成とすれば、前記所定の摩擦力によって歯車部材２８から係合プレート３８に回転力を伝達することができると共に、前記所定の摩擦力に対して出力軸１２に作用する荷重の方が大きくなったときには、歯車部材２８と係合プレート３８とを相対的に空転させることができる。この点は以下の実施の形態においても同様である。

次に、本発明の他の実施の形態を説明する。

なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品には、前記第１の実施の形態と同一の符号を付与しその説明を省略する。
［第２の実施の形態］
図１４には、第２の実施の形態に係るワイパモータ１５０の全体構成が斜視図にて示されている。

ワイパモータ１５０は、前記第１の実施の形態に係るワイパモータ９０と基本的に同じ構成であり、モータ本体９２、揺動機構９４、及びクラッチ装置６０を備えている。

モータ本体９２及び揺動機構９４は、前述した第１の実施の形態に係るモータ本体９２及び揺動機構９４と同様構成である。

一方、図１５に示す如く、クラッチ装置６０は、前記第１の実施の形態に係るクラッチ装置１０と基本的に同じ構成であるが、係合ベース２０に代えて係合ベース６２を備えると共に、係合プレート３８に代えて係合プレート６４を備えている。また、ウエーブワッシャ５６に代えて弾性部材としてのゴム部材８４を備えている。

係合ベース６２は、出力軸１２と同軸的に設けられており、出力軸１２に対応した支持孔６６が中央部に形成された底壁６８と、この底壁６８の周縁から出力軸１２の軸線方向に沿って立設形成された周壁７０と、を有する有底円筒形に形成されている。この係合ベース６２は、支持孔６６が出力軸１２の回止部１４に固着されることで常に出力軸１２と一体回転する。また、周壁７０の開口側周縁部分には、案内被嵌入部７２及び案内被嵌入部７４が形成されている。

さらに、周壁７０の外周部分には、径方向（出力軸１２の径方向）に沿って突出するブロック状の回止部７１が設けられている。この回止部７１は、前述した第１の実施の形態に係るハウジング９６のストッパ突起１４２に対応しており、回転制限部１４４及び回転制限部１４６に当接可能となっている。回止部７１がストッパ突起１４２の回転制限部１４４あるいは回転制限部１４６に当接した状態では、それ以上の係合ベース６２（出力軸１２）の回転が阻止される構成である。

一方、係合プレート６４は、出力軸１２と同軸的に設けられており、出力軸１２に対応した軸孔７６が中央部に形成された円盤状に形成されている。この係合プレート６４は、軸孔７６に出力軸１２（相対回転軸部１８）が挿通することで、歯車部材２８に対し出力軸１２の軸線方向他側（係合ベース６２の側）に位置すると共に出力軸１２に対して軸線方向に沿って移動可能に支持されている。また、係合プレート６４の周縁には、係合ベース６２の案内被嵌入部７２及び案内被嵌入部７４に対応して、径方向（出力軸１２の径方向）に沿って突出する一対の嵌入部７８及び嵌入部８０が互いに周方向おいて反対側（１８０度反対側）に設けられている。これらの嵌入部７８、嵌入部８０がそれぞれ係合ベース６２の案内被嵌入部７２、案内被嵌入部７４に軸線方向に沿って相対移動可能に嵌入している（入り込んでいる）。これにより、係合プレート６４は、常に係合ベース６２（すなわち、出力軸１２）と一体的に回転すると共に、係合ベース６２に対して出力軸１２の軸線方向に沿って相対移動可能となっている。

また、係合プレート６４の裏面側（歯車部材２８の側、出力軸１２の軸線方向一側）には、前記第１の実施の形態と同様の、一対二組の係合凹部５０及び係合凹部５２が凹設して（窪んで）設けられている。

またさらに、係合ベース６２の内部、すなわち底壁６８及び周壁７０によって形成される内部スペースは収容部８２とされており、当該収容部８２を閉塞する状態で、係合プレート６４が係合ベース６２の周壁７０の開口側周縁部分に入り込んでいる。

前記収容部８２には、弾性部材としてのゴム部材８４が出力軸１２と同軸的に収容されている。ゴム部材８４は、係合ベース６２（底壁６８）と係合プレート６４との間に配置されており、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６と、係合プレート６４の係合凹部５０及び係合凹部５２との係合状態からの係合プレート６４の出力軸１２軸線方向他側（係合ベース６２の側）へ向けた軸線方向移動に対して、所定の抗力（係合プレート６４の軸線方向移動によって弾性圧縮変形された際の復元力）を付与するようになっている。

他の構成部品は、前記第１の実施の形態に係るワイパモータ９０と同じ構成である。

次に、本第２の実施の形態の作用を説明する。

上記構成のワイパモータ１５０は、前記第１の実施の形態に係るワイパモータ１５０と同様の作用効果を奏する。

すなわち、ワイパモータ１５０では、モータ本体９２（アーマチャ１０８）が回転すると、ウォームギヤ１２２を介してウォームホイール１２８へ回転力が伝達されてウォームホイール１２８が回転する。ウォームホイール１２８が回転すると、このウォームホイール１２８に連結されたセクタギヤ１３２が往復揺動され、このセクタギヤ１３２の往復揺動動作によって、歯車部材２８が往復回転駆動される。

ここで、通常の使用状態では、歯車部材２８に駆動力が入力されて出力軸１２周りに回転すると、係合突起３４、３６及び係合凹部５０、５２を介して歯車部材２８から係合プレート６４へ回転駆動力が伝達される。そして、係合プレート６４は、出力軸１２に固定された係合ベース６２と係合しているため、係合プレート６４へ伝達された回転駆動力は係合プレート６４から係合ベース６２へと伝達されて、この係合プレート６４及び係合ベース６２と一体で出力軸１２が回転される。

一方、例えば、ワイパを介して出力軸１２に過大外力（荷重）が作用すると、出力軸１２が逆転もしくは拘束されることになる。すると、出力軸１２（係合ベース６２）と一体回転する係合プレート６４には、係合ベース６２を介して、歯車部材２８と相対回転する方向に回転力が作用する。ここで、歯車部材２８の係合突起３４及び係合突起３６と、係合プレート６４の係合凹部５０及び係合凹部５２とは、それぞれ側壁部分が傾斜面とされているため（断面形状が所謂「台形」に形成されているため）、歯車部材２８と係合プレート６４との間の相対回転力によって、係合プレート６４に出力軸１２軸線方向に沿った（係合ベース６２へ向いた）分力が生じる。この相対回転力（分力）が所定値以上となると、ゴム部材８４により付与される抗力に打ち勝って、係合プレート６４が出力軸１２軸線方向に強制的に移動されて前記係合状態が解除される（歯車部材２８の係合突起３４、３６が係合プレート６４の係合凹部５０、５２から抜け出して嵌合が解除される）。これにより、係合プレート６４すなわち出力軸１２は、歯車部材２８に対して空転する。

したがって、本ワイパモータ１５０では、例えば、ワイパが回動範囲内での正規の停止位置において凍結して被払拭面に張り付いている状態、或いは正規の停止位置に位置するワイパの上に雪が積もって拘束された状態でモータ本体９２が作動され、出力軸１２に過大な負荷もしくは急激な負荷が作用した場合などは勿論のこと、ワイパの回動範囲内（正規の払拭範囲内）での作動途中においてワイパを介して出力軸１２に過大な外力が作用した場合（例えば、ワイパの払拭作動時に下側の反転位置以外の位置にあるワイパの上に屋根に堆積した積雪がガラス面に沿って落下してきた場合など）においても、クラッチ装置６０による空転によって、歯車部材２８以降の駆動力伝達部品（セクタギヤ１３２、ウォームホイール１２８、ウォームギヤ１２２、モータ本体９２等の出力軸１２からアーマチャ１０８側に向けての構成）に過大な外力が作用することを防止できる。これにより、歯車部材２８以降の前記各部品を保護することができ、前記各部品の損傷及びモータ本体９２の焼損等を防止することができる。

また、歯車部材２８以降の前記各部品の強度設計を、歯車部材２８と係合プレート６４との間の回転伝達力（クラッチ解除力）に基づいて設定すればよいため、上記過大な外力（荷重）の作用を想定した各部品の過剰な強度設定を行う必要がなくなり、安価な構成とすることができる。

またしかも、出力軸１２に連結された被駆動部材（ワイパ等）も、クラッチ装置６０による空転により衝撃が吸収されるので破損から保護することもできる。

以上の如く、本第２の実施の形態に係るワイパモータ１５０は、前述した第１の実施の形態に係るワイパモータ９０と同様の作用効果を奏するものであり、ワイパの払拭作動時において、出力軸１２に作用する過大な荷重によって歯車部材２８以降の駆動力伝達部品（セクタギヤ１３２、ウォームホイール１２８、ウォームギヤ１２２、モータ本体９２等の出力軸１２からアーマチャ１０８側に向けての構成）が損傷することを防止できる。
［第３の実施の形態］
図１６には、第３の実施の形態に係るワイパモータ２００の構成部材であるクラッチ装置２０４を含む周辺の構成が縦断面図にて示されている。

ワイパモータ２００は、前記第１の実施の形態に係るワイパモータ９０と基本的に同じ構成であり、モータ本体９２、揺動機構２０２、及びクラッチ装置２０４を備えている。

モータ本体９２は、前述した第１の実施の形態に係るモータ本体９２と同様構成である。

一方、揺動機構２０２は、前述した揺動機構９４と基本的に同様の構成であり、保持レバー２０６のみが異なる構成である。保持レバー２０６は、前述した保持レバー１３８と同様に、その一端が支軸１４０によってセクタギヤ１３２に連結されると共に、他端に設けられた断面円形の凹部２０８に出力軸２１０の基端部が回転自在に挿入されている。そしてさらに、凹部２０８の出力軸２１０と反対側の面には樹脂製の摺動部材２１１が出力軸２１０の軸線上に取り付けられ、出力軸２１０に作用するスラスト力を受け止めるようになっている。

また一方、クラッチ装置２０４は、歯車部材２１２、係合プレート２１４、及び捩りコイルスプリング２１６によって構成されており、前記第１の実施の形態における係合ベース２０が省略された構成である。

歯車部材２１２は、揺動機構２０２の保持レバー２０６に対し出力軸２１０の先端側（図１６では上側）に位置しており、出力軸２１０と同軸的に設けられている。この歯車部材２１２は、中央部分に軸孔２１８が形成された歯車状に形成されており、軸孔２１８に出力軸２１０の基端部が挿通されることで、出力軸２１０周りに回転自在に支持されている。なお、図示はしないが、出力軸２１０の基端部には、前述した第１の実施の形態に係る抜止部１６が形成されており、この抜止部１６に取り付けられた抜止めクリップ３２によって歯車部材２１２の出力軸２１０に対する軸線方向一側（保持レバー２０６側）への移動が制限されている（抜け止めされている）。

また、歯車部材２１２の表面（保持レバー２０６とは反対側の端面）には、一対の係合凹部５０が凹設して（窪んで）設けられている。この係合凹部５０は、前記第１の実施の形態に係る係合凹部５０と同様構成であり、係合プレート２１４に対応している。

係合プレート２１４は、歯車部材２１２の前記表面側において出力軸２１０と同軸的に設けられている。この係合プレート２１４は、出力軸２１０に所謂スプライン結合されている。すなわち、係合プレート２１４に対応する出力軸２１０の外周の一部には、軸線方向に沿って複数の突条が形成されており、係合プレート２１４の軸心部に設けられた軸孔２２０には、この出力軸２１０の複数の突条が嵌り合う複数の溝が形成されている。このため、係合プレート２１４は、出力軸２１０に対して軸線周りに回転不能でかつ軸線方向に沿って移動可能に支持されており、歯車部材２１２に当接可能でかつ出力軸２１０の軸線方向に沿って歯車部材２１２とは反対側へ移動可能とされている。

また、この係合プレート２１４の歯車部材２１２側の面には、歯車部材２１２の前記一対の係合凹部５０に嵌入可能な一対の係合突起３４が突設されている。この係合突起３４は、前記第１の実施の形態に係る係合突起３４と同様構成である。これにより、歯車部材２１２が回転した場合にこの歯車部材２１２の回転力が係合プレート２１４に伝達されて係合プレート２１４が供に回転される構成である。

一方、係合プレート２１４の表面側（歯車部材２１２とは反対側）には、弾性部材としての捩りコイルスプリング２１６が出力軸２１０と同軸的に設けられている。この捩りコイルスプリング２１６は、ハウジング２２２に形成された環状の溝部２２４内に挿入されて支持されており、軸線方向一端が溝部２２４の底壁に当接すると共に、軸線方向他端が係合プレート２１４に当接している。

この捩りコイルスプリング２１６は、歯車部材２１２の係合凹部５０と係合プレート２１４の係合突起３４との係合状態からの係合プレート２１４の出力軸２１０軸線方向他側（歯車部材２１２とは反対側）へ向けた軸線方向移動に対して、所定の抗力（係合プレート２１４の軸線方向移動によって弾性圧縮変形された際の復元力）を付与するようになっている。

なお、通常状態（係合プレート２１４が歯車部材２１２とは反対側へ向けて移動しようとしない状態）において、既に捩りコイルスプリング２１６がハウジング２２２と係合プレート２１４との間で押圧力が付与されるように構成してもよく、あるいは、係合プレート２１４が歯車部材２１２とは反対側へ向けて移動したときだけに（係合突起３４が、係合凹部５０から抜け出そうとした場合に）、捩りコイルスプリング２１６がこれに抗する付勢力（復元力）を発揮するように構成してもよい。

一方、図示はしないが、出力軸２１０には、前記第１の実施の形態と同様に、ワイパが直接的に連結されており、またはリンクやロッド等を介して間接的に連結されており、当該ワイパが出力軸２１０の往復回転に伴って往復駆動する構成である。

次に第３の実施の形態の作用を説明する。

上記構成のワイパモータ２００は、前記第１の実施の形態に係るワイパモータ９０と同様の作用効果を奏する。

すなわち、ワイパモータ２００では、モータ本体９２（アーマチャ１０８）が回転すると、ウォームギヤ１２２を介してウォームホイール１２８へ回転力が伝達されてウォームホイール１２８が回転する。ウォームホイール１２８が回転すると、このウォームホイール１２８に連結されたセクタギヤ１３２が往復揺動され、このセクタギヤ１３２の往復揺動動作によって、歯車部材２１２が往復回転駆動される。

ここで、通常の使用状態では、係合プレート２１４の係合突起３４が、歯車部材２１２の係合凹部５０と係合しており（互いに嵌り合っており）、しかも、この係合突起３４と係合凹部５０との係合状態から係合プレート２１４が出力軸２１０軸線方向に移動しようとしても捩りコイルスプリング２１６によって所定の抗力が付与されるので、前記係合状態が維持される。このため、歯車部材２１２に駆動力が入力されて出力軸２１０周りに回転すると、係合凹部５０及び係合突起３４を介して歯車部材２１２から係合プレート２１４へ回転駆動力が伝達される。係合プレート２１４は、出力軸２１０に対して軸線周りに回転不能に結合されているため、この係合プレート２１４と一体で出力軸２１０が回転される。

これにより、出力軸２１０に連結されたワイパが出力軸２１０の往復回転に伴って往復駆動する。

一方、例えば、ワイパを介して出力軸２１０に過大外力（荷重）が作用すると、出力軸２１０が逆転もしくは拘束されることになる。すると、出力軸２１０と一体回転する係合プレート２１４には、歯車部材２１２と相対回転する方向に回転力が作用する。ここで、歯車部材２１２の係合凹部５０と、係合プレート２１４の係合突起３４とは、それぞれ側壁部分が傾斜面とされているため（断面形状が所謂「台形」に形成されているため）、歯車部材２１２と係合プレート２１４との間の相対回転力によって、係合プレート２１４に出力軸２１０軸線方向に沿った（歯車部材２１２とは反対側へ向いた）分力が生じる。この相対回転力（分力）が所定値以上となると、捩りコイルスプリング２１６により付与される抗力に打ち勝って、係合プレート２１４が出力軸２１０軸線方向に強制的に移動されて前記係合状態が解除される（係合プレート２１４の係合突起３４が歯車部材２１２の係合凹部５０から抜け出して嵌合が解除される）。これにより、係合プレート２１４すなわち出力軸２１０は、歯車部材２１２に対して空転する。

したがって、本ワイパモータ２００では、例えば、ワイパが回動範囲内での正規の停止位置において凍結して被払拭面に張り付いている状態、或いは正規の停止位置に位置するワイパの上に雪が積もって拘束された状態でモータ本体９２が作動され、出力軸２１０に過大な負荷もしくは急激な負荷が作用した場合などは勿論のこと、ワイパの回動範囲内（正規の払拭範囲内）での作動途中においてワイパを介して出力軸２１０に過大な外力が作用した場合（例えば、ワイパの払拭作動時に下側の反転位置以外の位置にあるワイパの上に屋根に堆積した積雪がガラス面に沿って落下してきた場合など）においても、クラッチ装置２０４による空転によって、歯車部材２１２以降の駆動力伝達部品（セクタギヤ１３２、ウォームホイール１２８、ウォームギヤ１２２、モータ本体９２等の出力軸１２からアーマチャ１０８側に向けての構成）に過大な外力が作用することを防止できる。これにより、歯車部材２１２以降の前記各部品を保護することができ、前記各部品の損傷及びモータ本体９２の焼損等を防止することができる。

また、歯車部材２１２以降の前記各部品の強度設計を、歯車部材２１２と係合プレート２１４との間の回転伝達力（クラッチ解除力）に基づいて設定すればよいため、上記過大な外力（荷重）の作用を想定した各部品の過剰な強度設定を行う必要がなくなり、安価な構成とすることができる。

またしかも、出力軸２１０に連結された被駆動部材（ワイパ等）も、クラッチ装置２０２による空転により衝撃が吸収されるので破損から保護することもできる。

以上の如く、本第３の実施の形態に係るワイパモータ２００は、前述した第１の実施の形態に係るワイパモータ９０と同様の作用効果を奏するものであり、ワイパの払拭作動時において、出力軸２１０に作用する過大な荷重によって歯車部材２１２以降の駆動力伝達部品（セクタギヤ１３２、ウォームホイール１２８、ウォームギヤ１２２、モータ本体９２等の出力軸１２からアーマチャ１０８側に向けての構成）が損傷することを防止できる。

本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成を示す斜視図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成を示す一部を透視した斜視図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成を示す分解斜視図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成を示す平断面図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成を示す図４の５−５線に沿った断面図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成を示す平断面図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成を示す図６の７−７線に沿った断面図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成を示し、クラッチ解除状態における図７に対応した図面である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成部材であるクラッチ装置の構成を示す分解斜視図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成部材であるクラッチ装置の構成を示す分解斜視図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成部材であるクラッチ装置を含む周辺部品の構成を示し、クラッチ連結状態を示す斜視図である。本第１の実施の形態に係るワイパモータの構成部材であるクラッチ装置を含む周辺部品の構成を示し、クラッチ解除状態を示す斜視図である。本第１の実施の形態の変形例に係るクラッチ装置の構成を示す分解斜視図である。本第２の実施の形態に係るワイパモータの構成を示す斜視図である。本第２の実施の形態に係るワイパモータの構成部材であるクラッチ装置を示す分解斜視図である。本第３の実施の形態に係るワイパモータの部分的な構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１０・・クラッチ装置、１２・・出力軸、２８・・歯車部材、３４・・係合突起、３６・・係合突起、３８・・係合プレート、５０・・係合凹部、５２・・係合凹部、５６・・ウエーブワッシャ（弾性部材）、６０・・クラッチ装置、６４・・係合プレート、８４・・ゴム部材（弾性部材）、９０・・ワイパモータ、９２・・モータ本体、９４・・揺動機構、９６・・ハウジング、１１０・・回転軸、１２２・・ウォームギヤ、１２８・・ウォームホイール、１３２・・セクタギヤ（揺動部材）、１３６・・歯部、１５０・・ワイパモータ、２００・・ワイパモータ、２０２・・揺動機構、２０４・・クラッチ装置、２１０・・出力軸、２１２・・歯車部材、２１４・・係合プレート、２１６・・捩りコイルスプリング（弾性部材）、２２２・・ハウジング

Claims

モータ本体と、ハウジングに回転可能に支持されると共に直接的又は間接的にワイパに連結され、往復回転することにより前記ワイパを往復駆動する出力軸と、前記ハウジング内に設けられ、前記モータ本体の回転軸の一方向回転運動を前記出力軸の往復回転運動に変換する揺動機構と、を備えたワイパモータにおいて、
前記出力軸と前記揺動機構との間に設けられ、前記揺動機構からの駆動力を前記出力軸に伝達すると共に、前記出力軸に所定値以上の荷重が作用した際には、前記荷重によって前記揺動機構と前記出力軸との間の前記駆動力の伝達を切り離し、前記揺動機構と前記出力軸とを相対的に空転可能とするクラッチ装置を備え、
かつ、前記揺動機構は、
前記回転軸の一方向回転運動により往復揺動されると共に、歯部が形成された揺動部材と、
前記出力軸と前記揺動部材とにそれぞれ連結された保持レバーと、を有し、
前記クラッチ装置は、
前記出力軸に対して軸線方向一側への抜止め状態でかつ回転自在に支持されると共に、前記保持レバーに対して前記出力軸の軸線方向他側に位置し、前記保持レバーの前記連結によって前記揺動部材の前記歯部との前記出力軸径方向における噛合状態を維持されると共に、前記揺動部材の往復遥動によって前記出力軸周りに往復回転する歯車部材と、
前記歯車部材に対して前記出力軸の軸線方向他側に位置すると共に前記出力軸に対して軸線回りに回転不能でかつ軸線方向に沿って移動可能に支持され、前記出力軸と一体回転すると共に前記歯車部材に係合可能とされ、前記歯車部材との係合状態では前記歯車部材と一体回転し、かつ、前記揺動部材の前記歯部と前記歯車部材との前記出力軸軸線方向の噛合状態を前記保持レバーとの間に維持する係合プレートと、
前記係合プレートに対して前記出力軸の軸線方向他側に位置し、前記歯車部材と前記係合プレートとの前記係合状態を維持すると共に、前記係合状態から前記出力軸軸線方向他側へ向けた前記係合プレートの前記軸線方向移動に対して抗力を付与する弾性部材と、を有する、
ことを特徴とするワイパモータ。
前記クラッチ装置の前記歯車部材及び前記係合プレートの一方は、他方と対向する側に係合突起を有すると共に、前記他方には前記係合突起が係合する係合凹部を有し、
前記係合突起及び前記係合凹部のうちの少なくとも一方には、前記出力軸の周方向に対して傾斜する傾斜面が形成されると共に、前記傾斜面は、前記係合プレートと前記歯車部材との間の回転伝達力によって前記係合プレートに前記出力軸軸線方向に沿った分力を生じせしめる、
ことを特徴とする請求項１記載のワイパモータ。
前記クラッチ装置の前記歯車部材及び前記係合プレートは前記出力軸と同軸的に設けられ、前記係合プレートと前記歯車部材との前記係合部分に前記弾性部材の弾性力を一様に分布させる、
ことを特徴とする請求項１記載又は請求項２記載のワイパモータ。
前記揺動機構は、
前記モータ本体の回転軸に設けられたウォームギヤと、
前記ウォームギヤに噛合して前記回転軸の軸線と垂直な回転軸線周りに回転するウォームホイールと、を有し、
前記揺動部材は、前記ウォームホイールの前記回転軸線とは異なる位置に一端が回転可能に連結されると共に他端に前記歯部が設けられ、前記ウォームホイールの回転によって往復揺動される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のワイパモータ。