JP5596405B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、出力軸等の対象部材の回転位置の検知を行い、その回転位置に応じた給電を行う回転検知装置内蔵のモータに関するものである。

車両用ワイパ装置に用いられるワイパモータ等は、モータ本体と該モータ本体で生じる回転を減速出力する減速部とが一体に組み付けられて構成されるとともに、該減速部内に出力軸の回転位置、即ちワイパの位置を検知するための回転検知装置が内蔵されている。ワイパモータは、ワイパの払拭作動中にワイパスイッチがオフ側に操作されると、払拭途中にあるワイパを所定停止位置まで作動させて停止させるために、内蔵の回転検知装置にて出力軸の回転位置の検知が行われるようになっている（例えば特許文献１参照）。

特許第３６４５５４２号公報

ところで、回転検知装置は、減速部に備えられる外部接続用のコネクタ部と、出力軸と一体回転する回転プレートの所定導体パターン形成面に摺接する接点部材と、モータ本体に給電を行う給電端子との間の所定部位間を接続する複数のターミナルが用いられている。ターミナルは、それぞれの形状に合わせて導電性金属板から打ち抜き加工にて形成されるものである。

しかしながら、各部位間を接続するターミナルはそれぞれ形状も様々で複雑であるため、導電性金属板からの打ち抜き形状も一つ一つが異なる形状で複雑である。そのため、ターミナル打ち抜き時に金属板には無駄な余白（廃材）が多く生じてしまい、電気的接続を図る接続部材の材料歩留まり向上の余地があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、接続部材の材料歩留まり向上が可能な構成としたモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外部から電源が供給される外部接続端子とモータ本体側にその電源供給を行う内部接続端子とをベース部材に配置し、所定端子間を接続部材を介して電気的に接続し、対象部材の回転位置に応じて前記外部及び内部接続端子間の接続経路を切り換えて電源供給態様を変更する回転検知装置内蔵のモータであって、前記接続部材は、屈曲形状を保持可能な単線の導電性金属線よりなるワイヤ材から所定長さに切断された接続ワイヤであり、該接続ワイヤにて前記所定端子間の電気的接続が図られており、前記ベース部材には雑防コンデンサが設置されており、前記接続ワイヤは該雑防コンデンサとの接続を図る接続用端子に接続されることをその要旨とする。

この発明では、外部接続端子と内部接続端子とを接続する接続部材として、屈曲形状を保持可能な単線の導電性金属線のワイヤ材を所定長さに切断した接続ワイヤが用いられ、所定端子間の電気的接続が図られる。つまり、線材である接続ワイヤは、配線時に複雑な屈曲形状が要求されてもそれに対応した長さで切断して屈曲させるだけで済み、材料の無駄な余白（廃材）が生じないため、材料歩留まりが著しく向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記接続ワイヤは１以上の屈曲部分を有するものであり、予め所定形状に屈曲形成されて配線、若しくは屈曲させつつ配線されたことをその要旨とする。

この発明では、接続ワイヤは１以上の屈曲部分を有し、予め所定形状に屈曲形成されて配線、若しくは屈曲させつつ配線される。つまり、接続ワイヤを配線前に屈曲させるか、配線中に屈曲させるかを状況に応じて選択可能で、組付けの自由度が高い。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータにおいて、前記ベース部材には前記接続ワイヤの屈曲内側部分に支柱を有し、該支柱にて前記接続ワイヤが支持されたことをその要旨とする。

この発明では、ベース部材には接続ワイヤの屈曲内側部分に支柱が設けられ、該支柱にて接続ワイヤが支持される。これにより、接続ワイヤが安定した組付け状態となる。また、接続ワイヤをベース部材上で屈曲させつつ配線する場合では、支柱がその屈曲の支点としても機能し、その作業性を容易とすることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のモータにおいて、前記接続ワイヤは複数本備えられるものであり、前記ベース部材に設けた段差による高さ違いでそれぞれ配線されたことをその要旨とする。

この発明では、接続ワイヤが複数本備えられる場合、ベース部材に設けた段差による高さ違いでそれぞれ配線される。これにより、隣接する接続ワイヤ間の高さ方向にも間隔を設定でき、並設方向の間隔を小さく設定できるため、並設方向への小型化が可能となる。また、接続ワイヤをベース部材上で屈曲させつつ配線する場合では、接続ワイヤの配線高さを異ならせることで、配線時の互いの干渉の低減に寄与できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータにおいて、車両用ワイパ装置に用いるものであることをその要旨とする。
この発明では、車両用ワイパ装置に用いるモータの構成部品の材料歩留まり向上が可能となる。

本発明によれば、接続部材の材料歩留まり向上が可能な構成としたモータを提供することができる。

本実施形態のワイパモータの構成図である。 ギヤハウジングの構成図である。 カバー部材に装着された回転検知装置の構成図である。 接続ワイヤにて接続された回転検知装置の構成図である。 接続ワイヤによる接続前の回転検知装置の構成図である。 車両用ワイパ装置の電気的構成図である。

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に示すように、車両用ワイパ装置に用いられるワイパモータ１は、モータ本体２と減速部３とを備えている。モータ本体２は、略有底円筒形状のヨークハウジング４と、該ヨークハウジング４の内周面に固定される複数のマグネット５と、該ヨークハウジング４内に収容される回転電機子６とを備えている。回転電機子６は回転軸７を有し、ヨークハウジング４の開口部から突出する回転軸７の先端側にはウォーム８が形成されている。

減速部３は、ギヤハウジング１１と、ウォームホイール１２と、カバー部材１３と、回転検知装置２０とを備えている。ギヤハウジング１１には、ウォーム収容凹部１１ａと連通するホイール収容凹部１１ｂとが形成されており（図２参照）、そのウォーム収容凹部１１ａ内に収容されるウォーム８と、ホイール収容凹部１１ｂ内に収容されるウォームホイール１２とが噛合されて、モータ本体２で生じる回転が減速されている。ウォームホイール１２と一体回転可能に連結された出力軸１４は、ギヤハウジング１１の中央に形成された貫通孔１１ｃを介して外部に突出し、ワイパを払拭作動させるリンク機構（図示略）と連結される。

カバー部材１３は、電気絶縁性の樹脂材料からなり、図３に示すように、ギヤハウジング１１（ウォーム収容凹部１１ａ及びホイール収容凹部１１ｂ）の開口部を閉塞するように装着されるものである。カバー部材１３には、その内側面（ウォームホイール１２との対向面）にユニット収容凹部１３ａが形成されるとともに、モータ本体２とは反対側部位にコネクタハウジング部１３ｂが延出形成されている。ユニット収容凹部１３ａには回転検知装置２０が収容され、該回転検知装置２０に備えられる後述のコネクタピン２６ａ〜２６ｅがそのコネクタハウジング部１３ｂ内に挿入されている。

回転検知装置２０は、図３及び図４に示すように、電気絶縁性の樹脂材料よりなるベースプレート２１を有している。ベースプレート２１には円盤状の回転プレート２２が回転可能に装着支持され、該回転プレート２２はウォームホイール１２と同軸的に配置される。回転プレート２２は、その一側面、即ちウォームホイール１２側でありベースプレート２１とは反対側の面に設けられた連結凸部２２ａがウォームホイール１２と回転方向に係合し、ウォームホイール１２の回転に伴い一体回転するようになっている。

回転プレート２２の他側面、即ちベースプレート２１側の面には、導電金属板にて所定パターン形状に形成された可動接点２３が固定されている。これに対し、ベースプレート２１には、３本の固定接点ターミナル２４ａ〜２４ｃが固定されている。各固定接点ターミナル２４ａ〜２４ｃは、それら各基端部がベースプレート２１の回転プレート２２側の面に所定間隔を以て固定され、各先端部が回転プレート２２の可動接点２３側の面に径方向に並ぶようにして接触する。

つまり、ウォームホイール１２とともに回転する回転プレート２２の回転に伴ってその可動接点２３上を各固定接点ターミナル２４ａ〜２４ｃが摺接し、摺接する可動接点２３が所定形状をなすことから、回転プレート２２の所定の回転位置毎に可動接点２３を介しての各固定接点ターミナル２４ａ〜２４ｃの導通の組み合わせが変更されるようになっている。そして、各固定接点ターミナル２４ａ〜２４ｃの導通の組み合わせを電気的に検知することで、回転プレート２２の回転位置、即ち回転プレート２２及びウォームホイール１２を介しての出力軸１４の回転位置が検知される構成となっている。ここでは、後述するように、回転プレート２２の回転位置に応じて可動接点２３が各固定接点ターミナル２４ａ〜２４ｃの導通の組み合わせを電気的に切り替えることで、回転プレート２２の回転位置に応じたスイッチングが可能な構成となっている。

ベースプレート２１の回転プレート２２側の面には、モータ本体２側の所定箇所に一対のモータ接続端子２５ａ，２５ｂが固定され、コネクタハウジング部１３ｂ側の所定箇所に５本のコネクタピン２６ａ〜２６ｅが固定されている。これらモータ接続端子２５ａ，２５ｂ、コネクタピン２６ａ〜２６ｅ及び前記固定接点ターミナル２４ａ〜２４ｃは、そのうちの所定の組み合わせ同士が３本の接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃにて接続されている。接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃに対する接続は半田付けにてなされる。

具体的には、図４及び図６に示すように、コネクタピン２６ａ〜２６ｄは車両運転席に設けられたワイパスイッチ３０に接続される端子であり、コネクタピン２６ｅはグランド端子である。コネクタピン２６ａは接続ワイヤ２７ａの一端と接続され、該接続ワイヤ２７ａの他端はモータ接続端子２５ａに接続される。モータ接続端子２５ａは、モータ本体２の高速用給電ブラシに接続されるものである（図６参照）。コネクタピン２６ｂは接続ワイヤ２７ｂの一端と接続され、該接続ワイヤ２７ｂの他端はモータ接続端子２５ｂに接続される。モータ接続端子２５ｂは、モータ本体２の低速用給電ブラシにチョークコイルＬ１を介して接続されるものである（図６参照）。

コネクタピン２６ｃは、回転プレート２２の径方向における中央の固定接点ターミナル２４ｂに接続され、コネクタピン２６ｄは、その内周側の固定接点ターミナル２４ｃに接続される。外周側の固定接点ターミナル２４ａは接続ワイヤ２７ｃの中間部位に接続され、該接続ワイヤ２７ｃの他の部位にてグランド端子よりなるコネクタピン２６ｅと接続される。

また、接続ワイヤ２７ｃの一端は、前記ギヤハウジング１１に対してネジ止めする際に共締めされる接地端子２８ａに接続され、該接続ワイヤ２７ｃの他端には雑防コンデンサＣ１，Ｃ２の一方の端子との接続を図る接続用端子２８ｂに接続される。雑防コンデンサＣ１，Ｃ２の他方の端子との接続を図る接続用端子２８ｃ，２８ｄは、それぞれ前記接続ワイヤ２７ａ，２７ｂの中間部位に接続されている。接続用端子２８ｂ〜２８ｄは、接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃの設置前に配置されて接続される。雑防コンデンサＣ１，Ｃ２は、ベースプレート２１の素子収容凹部２１ａ，２１ｂに設置される。

各接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃは、途中部分で所定角度に屈曲されるものであり、ベースプレート２１には、本実施形態ではそのうち長尺側の２本の接続ワイヤ２７ａ，２７ｂの屈曲箇所に支柱２１ｃが立設されている。支柱２１ｃは、接続ワイヤ２７ａ，２７ｂのそれぞれの２箇所の屈曲内側部分に設けられ、接続ワイヤ２７ａ，２７ｂの支持部として機能する。各接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃは、図５に示すワイヤ材Ｗを所定長さに切断して所定部分で予め屈曲されたものを配線したり、またベースプレート２１上でワイヤ材Ｗを屈曲させながら配線する態様とした場合では、支柱２１ｃがその屈曲の支点となるようにも機能する。

また、ベースプレート２１には段差２１ｄが設けられており、段差２１ｄより低い部分２１ｅに接続ワイヤ２７ａが配線され、高い部分２１ｆに接続ワイヤ２７ｂ，２７ｃが配線されている。ベースプレート２１上でワイヤ材Ｗを屈曲させながら配線する態様とした場合では特に、接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃの配線高さを異ならせることで、配線時の互いの干渉を低減することが可能となる。

因みに、ワイヤ材Ｗは、外周面が絶縁被覆され屈曲形状を保持可能な単線の導電性金属線よりなり、例えば回転電機子６の巻線と同一材料を使用してもよい。
そして、このような回転検知装置２０はカバー部材１３に装着され、該回転検知装置２０が装着されたカバー部材１３はギヤハウジング１１の開口部を閉塞するように装着される。また、この装着時には、ウォームホイール１２と回転検知装置２０の回転プレート２２とが一体回転可能に連結されるとともに、ブラシホルダ装置（図示略）の低速及び高速用給電ブラシにそれぞれ接続されたモータ端子（図示略）に、モータ接続端子２５ａ、２５ｂがそれぞれ接続される。

このようにして構成されるワイパモータ１は、コネクタピン２６ａ〜２６ｄがワイパスイッチ３０と接続され、コネクタピン２６ｅがグランドに接続される。また、コネクタピン２６ｄにおいては、車載のバッテリ電源Ｅのプラス端子に接続される。

ワイパスイッチ３０は、ワイパを停止させるべくワイパモータ１を停止させるための停止位置Ｐ１と、ワイパを低速で払拭させるべくモータ１を低速作動させるための低速作動位置Ｐ２と、ワイパを高速で払拭させるべくモータ１を高速作動させるための高速作動位置Ｐ３とを有している。ワイパスイッチ３０が停止位置Ｐ１に切り換えられている状態では、モータ本体２の低速及び高速用給電ブラシと接続されたコネクタピン２６ａ，２６ｂにはバッテリ電源Ｅからの電源供給は行われない。

ワイパスイッチ３０が低速作動位置Ｐ２に切り換えられると、コネクタピン２６ｂを介してモータ本体２の低速用給電ブラシにバッテリ電源Ｅから電源供給がなされ、モータ１、即ちワイパは低速作動する。これに伴い、回転検知装置２０では回転プレート２２が回転し、可動接点２３を介して固定接点ターミナル２４ｂが固定接点ターミナル２４ａの接続から固定接点ターミナル２４ｃ側への接続に切り換えられる。これにより、ワイパが払拭途中でワイパスイッチ３０が停止位置Ｐ１に切り換えられても、回転検知装置２０を介しての低速用給電ブラシへの電源供給経路が確保され、モータ１、即ちワイパの作動が継続される。そして、ワイパがフロントウインド下端に沿った所定停止位置まで作動すると、回転検知装置２０では可動接点２３を介しての固定接点ターミナル２４ｂの接続が固定接点ターミナル２４ａ側に切り換えられ、モータ１の作動が自動で停止される。

また、ワイパスイッチ３０が高速作動位置Ｐ３に切り換えられると、コネクタピン２６ａを介してモータ本体２の高速用給電ブラシにバッテリ電源Ｅから電源供給がなされ、モータ１、即ちワイパは高速作動する。このワイパの高速作動時においても同様に、ワイパが払拭途中でワイパスイッチ３０が停止位置Ｐ１に切り換えられても、回転検知装置２０の作動にて、ワイパが停止位置まで作動するようにモータ１への電源供給が継続され、ワイパが停止位置まで作動すると、モータ１の作動が自動で停止されるようになっている。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）外部接続端子であるコネクタピン２６ａ〜２６ｅと内部接続端子であるモータ接続端子２５ａ，２５ｂ及び固定接点ターミナル２４ａ〜２４ｃとを接続する接続部材として、屈曲形状を保持可能な単線の導電性金属線のワイヤ材Ｗを所定長さに切断した接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃが用いられ、それら所定端子間の電気的接続が図られている。つまり、線材である接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃは、配線時に複雑な屈曲形状が要求されてもそれに対応した長さで切断して屈曲させるだけで済み、材料の無駄な余白（廃材）が生じないため、ワイパモータ１の構成部品の材料歩留まり向上を図ることができる。

（２）接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃは１以上の屈曲部分を有しており、予め所定形状に屈曲形成されて配線、若しくは屈曲させつつ配線されている。つまり、接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃを配線前に屈曲させるか、配線中に屈曲させるかを状況に応じて選択可能で、組付けの自由度は高い。

（３）回転検知装置２０のベースプレート２１には長尺側の接続ワイヤ２７ａ，２７ｂの屈曲内側部分に支柱２１ｃが設けられ、該支柱２１ｃにて接続ワイヤ２７ａ，２７ｂが支持されている。これにより、ベースプレート２１に対して接続ワイヤ２７ａ，２７ｂを安定した組付け状態とすることができる。また、接続ワイヤ２７ａ，２７ｂをベースプレート２１上で屈曲させつつ配線する場合では、支柱２１ｃがその屈曲の支点としても機能し、その作業性を容易とすることができる。尚、この支柱２１ｃにスリット形状の保持部を形成して、接続ワイヤ２７ａ，２７ｂをベースプレート２１上で屈曲させつつ配線する際に、スリット内に接続ワイヤ２７ａ，２７ｂを挿入して保持部にて保持させながら取り廻すこともできる。

（４）接続ワイヤ２７ａ，２７ｂは、回転検知装置２０のベースプレート２１に設けた段差２１ｄによる高さ違いでそれぞれ配線されている。これにより、隣接する接続ワイヤ２７ａ，２７ｂ間の高さ方向にも間隔を設定でき、並設方向の間隔を小さく設定できるため、並設方向への小型化に寄与することができる。また、接続ワイヤ２７ａ，２７ｂをベースプレート２１上で屈曲させつつ配線する場合では、接続ワイヤ２７ａ，２７ｂの配線高さを異ならせることで、配線時の互いの干渉の低減に寄与することができる。

（５）ワイヤ材Ｗ（接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃ）に回転電機子６の巻線に用いられるものを使用することで、部品を共用でき、部品点数の低減を図ることができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、接続ワイヤ２７ａ，２７ｂの屈曲内側部分に支柱２１ｃを設けて配線したが、支柱２１ｃを設ける位置、数、形状等は適宜変更してもよい。また、省略してもよい。また、接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃの配線態様を適宜変更してもよい。

・上記実施形態の接続ワイヤ２７ａ〜２７ｃ（ワイヤ材Ｗ）に、回転電機子６の巻線以外の線材を使用してもよい。
・上記実施形態では、ワイパモータ１に適用したが、その他の用途に用いるモータ、例えば、車両用ウィンドウレギュレータを駆動するパワーウィンドウモータやサンルーフを駆動するサンルーフモータ等に適用してもよい。

１…ワイパモータ（モータ）、２…モータ本体、１４…出力軸（対象部材）、２０…回転検知装置、２１…ベースプレート（ベース部材）、２１ｃ…支柱、２１ｄ…段差、２５ａ，２５ｂ…モータ接続端子（内部接続端子）、２４ａ〜２４ｃ…固定接点ターミナル（内部接続端子）、２６ａ〜２６ｅ…コネクタピン（外部接続端子）、２７ａ〜２７ｃ…接続ワイヤ、Ｗ…ワイヤ材。

Claims (5)

1. 外部から電源が供給される外部接続端子とモータ本体側にその電源供給を行う内部接続端子とをベース部材に配置し、所定端子間を接続部材を介して電気的に接続し、対象部材の回転位置に応じて前記外部及び内部接続端子間の接続経路を切り換えて電源供給態様を変更する回転検知装置内蔵のモータであって、
   前記接続部材は、屈曲形状を保持可能な単線の導電性金属線よりなるワイヤ材から所定長さに切断された接続ワイヤであり、該接続ワイヤにて前記所定端子間の電気的接続が図られており、
   前記ベース部材には雑防コンデンサが設置されており、前記接続ワイヤは該雑防コンデンサとの接続を図る接続用端子に接続されることを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記接続ワイヤは１以上の屈曲部分を有するものであり、予め所定形状に屈曲形成されて配線、若しくは屈曲させつつ配線されたことを特徴とするモータ。
3. 請求項２に記載のモータにおいて、
   前記ベース部材には前記接続ワイヤの屈曲内側部分に支柱を有し、該支柱にて前記接続ワイヤが支持されたことを特徴とするモータ。
4. 請求項２又は３に記載のモータにおいて、
   前記接続ワイヤは複数本備えられるものであり、前記ベース部材に設けた段差による高さ違いでそれぞれ配線されたことを特徴とするモータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータにおいて、
   車両用ワイパ装置に用いるものであることを特徴とするモータ。

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