JP4860423B2 - 減速機構付き電動モータ - Google Patents

Description

本発明は、アマチュア軸を備えたモータ本体と、アマチュア軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機構とを備えた減速機構付き電動モータに関する。

車両に設けられるワイパ装置やパワーウインド装置、サンルーフ装置等の駆動源としては、通常、車両に搭載されるバッテリ等の電源により作動する電動モータが用いられている。これらの装置に電動モータを適応させるためには、モータの回転を所要の回転数にまで減速する必要がある。そのため、このような電動モータは、モータ本体に減速機構が取り付けられて、減速機構付き電動モータとして１つのユニットとされている。

減速機構付き電動モータとしては、例えば特許文献１に示されるように、モータ本体としてブラシ付きモータを用いたものが多く見受けられる。ブラシ付きモータはモータヨークに回転自在に支持されるアマチュア軸を備えており、このアマチュア軸には周方向に並ぶ複数のスロットを備えたアマチュアコアが固定され、アマチュアコアの各スロットには複数のアマチュアコイルが重ね巻により装着されている。また、アマチュア軸には複数のセグメント片を備えたコミュテータが固定されており、各アマチュアコイルのコイル端は対応するセグメント片に接続されている。さらに、モータヨークの内部には樹脂製のブラシホルダが固定されており、ブラシホルダにはコミュテータの各セグメント片の外周面に摺接する一対のブラシが保持されている。そして、電源に接続される給電端子から給電回路を介してブラシに電力が供給されると、ブラシとコミュテータとを介して各アマチュアコイルに電力が供給されてアマチュア軸が回転するようになっている。
特開２００６−９４６９３号公報

しかしながら、モータ本体としてブラシ付きモータを用いた減速機構付き電動モータでは、通電状態のブラシがコミュテータの隣り合うセグメント片を跨いたときに自己誘導作用によりサージ電圧が発生し、このサージ電圧によりブラシとコミュテータとの摺接部分から電磁ノイズが放射されるので、この減速機構付き電動モータを車両に搭載すると、電磁ノイズにより他の電装品等に障害を与えること（ラジオノイズ等）おそれがあった。

本発明の目的は、この減速機構付き電動モータが発生する電磁ノイズを低減することにある。

本発明の減速機構付き電動モータは、アマチュア軸を備えたモータ本体と、前記アマチュア軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機構とを備えた減速機構付き電動モータであって、前記アマチュア軸を回転自在に支持するモータヨークと、前記モータヨークの開口部に固定され、前記減速機構を収容するギヤケースと、前記モータヨークの内面に固定され、前記モータヨーク内に磁界を形成する一対のマグネットと、周方向に並ぶ複数のスロットを備え、前記アマチュア軸に固定されて前記モータヨークの内部に配置されるアマチュアコアと、周方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数のセグメント片を備え、前記アマチュアコアに対して回転方向に所定角度ずれて前記アマチュア軸に固定されるコミュテータと、前記スロットに巻回され、それぞれ対応する前記セグメント片に接続される複数のアマチュアコイルと、前記モータヨークの内部に配置されるブラシホルダに保持され、前記コミュテータの外周面に摺接する一対のブラシと、電源に接続される給電端子と前記ブラシとの間に接続される給電回路に設けられ、前記給電回路に生じるノイズを吸収する雑音防止素子とを有することを特徴とする。

本発明の減速機構付き電動モータは、一対の前記給電端子が設けられ前記ギヤケース上に配置されるコネクタ部と、前記ブラシホルダと一体に設けられ前記モータヨークの開口部から前記ギヤケース側に突出して該ギヤケース上に配置される収容ケースとを備え、前記雑音防止素子が収容ケースに収容されることを特徴とする。

本発明の減速機構付き電動モータは、前記コミュテータは前記アマチュアコアに対して７度〜１１度の進角を有して前記アマチュア軸に固定されることを特徴とする。

本発明の減速機構付き電動モータは、前記アマチュア軸の回転方向が一方向に定められていることを特徴とする。

本発明の減速機構付き電動モータは、磁性体により有底筒状に形成されたモータヨークと、前記モータヨークの内面に対向して配置される一対のマグネットと、前記モータヨークの底部に設けられた軸受に回転自在に支持されたアマチュア軸と前記アマチュア軸に固定されたアマチュアコアと前記アマチュアコアに巻回されたアマチュアコイルとを有するアマチュアと、前記アマチュア軸に固定され、前記アマチュアコイルに電気的に接続されるコミュテータと、前記コミュテータに摺接し、前記コミュテータに電流を供給する一対のブラシと、前記モータヨーク内に配置され、前記モータヨークに固定されるとともに一対の前記ブラシを保持するブラシホルダと、前記アマチュア軸に設けられるウォームと前記ウォームに噛み合うウォームホイルとを備えた減速機構と、前記モータヨークの開口部に固定され、前記減速機構を収容するギヤケースと、一対の前記ブラシに電気的に接続された雑音防止回路と、前記モータヨークの開口部を通って前記ブラシホルダに一体的に結合されるとともに前記ギヤケースの外壁上に配置され、前記雑音防止回路を収容する収容ケースと、弾性金属によって形成され、前記収容ケース内で前記雑音防止回路に接続される一対の接続板とを備えた減速機構付き電動モータにおいて、一対の前記マグネットが生じる磁界に垂直な方向に対して前記アマチュアコイルが生じる磁界が回転方向に７度から１１度ずれるように、前記アマチュアコアに対して回転方向にずらして前記コミュテータを前記アマチュア軸に固定することを特徴とする。

本発明によれば、給電端子とブラシとの間に接続される給電回路に雑音防止素子を設けるとともに、アマチュアコアに対して回転方向に所定角度ずらしてコミュテータをアマチュア軸に固定するようにしたので、給電回路上のノイズを雑音防止素子により吸収するとともに、マグネットが生じる磁界とアマチュアコイルが生じる磁界とによりモータヨーク内に形成される合成磁界の歪みを抑制して、この減速機構付き電動モータが生じる電磁ノイズを低減することができる。

本発明によれば、ブラシホルダと一体に設けられてギヤケース上に配置される収容ケースに雑音防止素子を収容するようにしたので、モータヨーク内から開口部を介して出てくるノイズを他の配線に伝播する前に雑音防止素子によりまとめて除去することができ、これにより、この減速機構付き電動モータが生じる電磁ノイズを低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施の形態であるワイパモータを示す斜視図であり、図２は図１に示すワイパモータの横断面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１に示すワイパモータ１１は、車両に設けられるリヤワイパ装置の駆動源として用いられるものであり、モータ本体１２と減速機１３とが１つのユニットとされた減速機構付き電動モータとなっている。

モータ本体１２は磁性体により断面小判形状の有底筒状に形成されたモータヨーク（継鉄）１４を有しており、このモータヨーク１４の内部にはアマチュア（電機子）１５が収容されている。アマチュア１５はアマチュア軸１６を備え、このアマチュア軸１６の一端はモータヨーク１４の底部に設けられた軸受１７を介してモータヨーク１４に回転自在に支持されており、これにより、アマチュア１５はモータヨーク１４の内部で回転自在となっている。

図２に示すように、アマチュア軸１６にはモータヨーク１４の内部に位置してアマチュアコア１８が固定されており、このアマチュアコア１８には周方向に並ぶ１０個のスロット２１が設けられている。これらのスロット２１はその断面形状が互いに異なる異形スロットとなっており、また、各スロット２１はアマチュア軸１６の軸方向に対して回転方向に傾斜する、いわゆるスキュー（斜溝）となっている。

各スロット２１にはそれぞれ対応するスロット２１間に渡って導線が巻回され、これにより、アマチュアコア１８には重ね巻により１０個のアマチュアコイル２２が装着されている。このとき、アマチュアコア１８のスロット２１は異形に形成されているので、各スロット２１への導線の巻き付け作業が容易になる。また、スロット２１にスキューを施すとともにアマチュアコイル２２をスロット２１に重ね巻により装着するようにしているので、アマチュア１５の回転むらを低減させることができる。

なお、本実施の形態においては、アマチュアコイル２２は重ね巻によりアマチュアコア１８に装着されているが、これに限らず、例えば、波巻きなど、他の巻き方によりアマチュアコア１８に巻回するようにしてもよい。

モータヨーク１４の内面には一対のセグメント形（扇形）のマグネット（磁石）２３ａ，２３ｂが互いに異なる磁極を向かい合わせるように対向して固定され、これらのマグネット２３ａ，２３ｂによりモータヨーク１４の内部には磁界が形成されている。アマチュアコア１８とこれに装着されるアマチュアコイル２２は一対のマグネット２３ａ，２３ｂの間に配置され、これらのマグネット２３ａ，２３ｂにより形成される磁界の内部に位置するようになっている。

アマチュア軸１６にはアマチュアコア１８に並べてコミュテータ（整流子）２４が固定されている。このコミュテータ２４は樹脂等の絶縁材により筒状に形成されてアマチュア軸１６に嵌合固定される筒体２４ａと筒体２４ａの外周に周方向に所定の間隔を空けて並べて固定される１０個のセグメント片２４ｂとを備えており、各セグメント片２４ｂのライザ２４ｃには対応するアマチュアコイル２２のコイル端が電気的に接続されている。また、モータヨーク１４の内部にはブラシホルダ２５が設けられ、図３に示すように、コミュテータ２４を介して各アマチュアコイル２２に駆動電流を供給するための一対のブラシ２６ａ，２６ｂがこのブラシホルダ２５に保持されている。

図４は図３に示すブラシホルダの詳細を示す斜視図であり、このブラシホルダ２５は樹脂材料により形成され、アマチュア軸１６の軸方向に垂直な本体壁部２５ａと、モータヨーク１４の内面に沿う筒状に形成されて本体壁部２５ａの外周を覆う外周壁部２５ｂとを備え、外周壁部２５ｂがモータヨーク１４の内面に摺接するようにモータヨーク１４の内部に装着され、当該モータヨーク１４に固定されている。また、本体壁部２５ａの軸心には貫通孔２５ｃが形成され、アマチュア軸１６に固定されたコミュテータ２４は貫通孔２５ｃに挿通されて本体壁部２５ａの内側に配置されている。

ブラシホルダ２５に保持される一対のブラシ２６ａ，２６ｂは、それぞれ「くの字」に折り曲げられた板ばね２７ａ，２７ｂの一端に固定され、これらの板ばね２７ａ，２７ｂの他端は締結部材（ボルト）２８ａ，２８ｂによりブラシホルダ２５に固定されている。これにより、ブラシ２６ａ，２６ｂは板ばね２７ａ，２７ｂに付勢された状態でコミュテータ２４の外周面に摺接するようになっている。各ブラシ２６ａ，２６ｂの間に駆動電流が供給されると、この電流はコミュテータ２４により整流されて各アマチュアコイル２２に供給され、磁界の内部にあるアマチュアコア１８に電磁力が生じてアマチュア１５つまりアマチュア軸１６が回転する。

一方、減速機１３はアルミ合金等の導体により形成されるギヤケース３１を有しており、このギヤケース３１は締結部材（ボルト）３２によりモータヨーク１４の開口部に固定され、モータヨーク１４とともにモータハウジングを構成している。ギヤケース３１の内部には、ウォーム３３とウォーム３３に噛み合うウォームホイル３４とを備えた減速機構（ウォームギヤ機構）３５が収容されており、ウォーム３３はアマチュア軸１６のギヤケース３１の内部に突出する外周面に一体的に形成され、ウォームホイル３４はギヤケース３１に回転自在に収容されている。また、ギヤケース３１には動力変換機構３６が収容されており、ウォームホイル３４の回転は動力変換機構３６により揺動運動に変換されて出力軸３７から出力されるようになっている。動力変換機構３６は第１のアーム部材３６ａと第２のアーム部材３６ｂとを備え、第１のアーム部材３６ａの一端は連結ピン３８ａによりウォームホイル３４の回転中心軸から離れた位置に回転自在に連結され、他端は第２のアーム部材３６ｂの一端に連結ピン３８ｂにより回動自在に連結され、第２のアーム部材３６ｂの他端は出力軸３７に固定されている。このような構造により、モータ本体１２が作動してアマチュア軸１６が回転すると、その回転は減速機構３５により所定の回転数にまで減速してウォームホイル３４に伝達され、ウォームホイル３４の回転は第１のアーム部材３６ａと第２のアーム部材３６ｂとにより揺動運動に変換されて出力軸３７から出力される。つまり、このワイパモータ１１では、モータ本体１２の動力であるアマチュア軸１６の回転運動を減速機構３５で減速するとともに動力変換機構３６により揺動運動に変換して出力軸３７から出力するようになっている。

図１に示すように、ギヤケース３１にはボス部３１ａが形成され、出力軸３７はこのボス部３１ａに回転自在に支持されるとともにボス部３１ａから外部に突出し、その先端にはリヤワイパ装置を構成するリヤワイパアーム（不図示）が取り付けられるようになっている。これにより、モータ本体１２が作動すると、出力軸３７とともにリヤワイパアームが揺動して、リヤワイパ装置による払拭動作が行われることになる。

図５は図１に示すワイパモータの給電回路図であり、図６は図１に示すワイパモータの分解斜視図である。

このワイパモータ１１には、該ワイパモータ１１を電源４１に接続するために、コネクタ部４２が設けられている。図１に示すように、このコネクタ部４２は独立したユニットとして形成され、ギヤケース３１の外側面上に配置されて締結部材（ボルト）４３により当該ギヤケース３１に固定されている。図２、図５に示すように、このコネクタ部４２には一対の給電端子４４ａ，４４ｂが設けられており、一方の給電端子４４ａは配線を介して電源４１とワイパスイッチ４５とに接続され、他方の給電端子４４ｂは配線を介して車体にアースされている。また、各給電端子４４ａ，４４ｂを各ブラシ２６ａ，２６ｂに接続するために、図５に示すように、各ブラシ２６ａ，２６ｂと各給電端子４４ａ，４４ｂの間には給電回路４６が設けられている。ワイパスイッチ４５がオンされると電源４１からの駆動電流が給電端子４４ａと給電回路４６を介してブラシ２６ａに供給され、この電流がコミュテータ２４により整流されて各アマチュアコイル２２に供給される。なお、板ばね２７ａ，２７ｂは例えば銅板など導電性を有する金属板により形成されており、給電端子４４ａからの電流は板ばね２７ａを介してブラシ２６ａに供給され、ブラシ２６ｂからの電流は板ばね２７ｂを介して給電端子４４ｂに伝達される。

なお、このワイパモータ１１に用いられるモータ本体１２は、アマチュア軸１６の回転方向が一方向に定められた、つまりアマチュア軸１６が一方向にのみ回転する回転方向指定型のモータとなっており、ワイパスイッチ４５の操作によりモータ本体１２のオン・オフのみが切り替えられ、作動時にはアマチュア軸１６は常に同一方向に回転するようになっている。

コネクタ部４２にはオートストップ回路用のスイッチ端子４７が設けられており、このスイッチ端子４７はギヤケース３１に設けられた挿通孔（不図示）からギヤケース３１の内部に挿通され、ウォームホイル３４とともに回転するリレープレート（不図示）に接触している。リヤワイパアームが下反転位置となると、スイッチ端子４７とリレープレートとを介してコネクタ部４２の位置検出用端子４８から図示しない制御装置に位置検出信号が出力される。そして、制御装置は、ワイパスイッチ４５が無作為に停止操作されても、リヤワイパアームが下反転位置となったときにモータ本体１２を停止させるようになっている。

ブラシ２６ａ，２６ｂとコミュテータ２４の摺接により給電回路４６上に生じるサージ電圧等のノイズを吸収して、このワイパモータ１１から放射される電磁ノイズを低減するために、給電回路４６には雑音防止素子としての一対のチョークコイル５１ａ，５１ｂが設けられている。一方のチョークコイル５１ａは給電端子４４ａとブラシ２６ａとの間に直列に接続され、他方のチョークコイル５１ｂは給電端子４４ｂとブラシ２６ｂとの間に直列に接続されており、また、各給電端子４４ａ，４４ｂの間には各チョークコイル５１ａ，５１ｂと並列にコンデンサとバリスタとの機能を有する容量性素子としての双方向性バリスタ５２が接続されている。つまり、給電回路４６には、一対のチョークコイル５１ａ，５１ｂと双方向性バリスタ５２とを備えた雑音防止回路が設けられ、各ブラシ２６ａ，２６ｂはこの雑音防止回路に電気的に接続されている。

図１、図６に示すように、ギヤケース３１の外壁上つまり外側面上には収容ケース５３が配置され、各チョークコイル５１ａ，５１ｂと双方向性バリスタ５２、つまり雑音防止回路はこの収容ケース５３の内部に収容されている。この収容ケース５３は樹脂材料により縦長のバスタブ状に形成されており、図４に示すように、その一端において外周壁部２５ｂに沿うようにブラシホルダ２５に固定されている。つまり、収容ケース５３はブラシホルダ２５に結合つまり固定されて当該ブラシホルダ２５一体的に設けられており、ブラシホルダ２５がモータヨーク１４に装着されると収容ケース５３はモータヨーク１４の内部からその開口部を通ってギヤケース３１の側に突出するようになっている。そして、モータヨーク１４がギヤケース３１に固定されると、収容ケース５３はギヤケース３１の外壁上に配置されるようになっている。

これにより、ブラシ２６ａ，２６ｂとコミュテータ２４との摺接部分からノイズが発生しても、チョークコイル５１ａ，５１ｂおよび双方向性バリスタ５２により、給電回路４６に流れるノイズを吸収して、モータ外部への電磁ノイズの放射を低減することができる。また、チョークコイル５１ａ，５１ｂと双方向性バリスタ５２はモータヨーク１４の外側であってモータヨーク１４からの給電回路４６の出口つまりモータヨーク１４の開口部の直後に配置されているので、モータヨーク１４の内部から当該開口部を介して外部に放射される電磁ノイズを、他の配線等に伝播する前に除去することができる。

このように、このワイパモータ１１では、チョークコイル５１ａ，５１ｂと双方向性バリスタ５２をモータヨーク１４の外側に配置するようにしたので、モータヨーク１４の内部から開口部を介して出てくる電磁ノイズを他の配線に伝播する前にまとめて除去して、このワイパモータ１１から放射される電磁ノイズを低減することができる。

収容ケース５３には当該収容ケース５３の内部を３つのスペースに区画する隔壁５４が設けられており、各チョークコイル５１ａ，５１ｂは互いに並列に並べられるとともに隔壁５４により互いに隔てられた状態で収容ケース５３に収容されている。また、双方向性バリスタ５２は各チョークコイル５１ａ，５１ｂに対してコネクタ部４２側に並べて配置され、隔壁５４により各チョークコイル５１ａ，５１ｂから隔てられた状態で収容ケース５３に収容されている。隔壁５４により区画される各スペースはそれぞれチョークコイル５１ａ，５１ｂ、双方向性バリスタ５２の外形に対応した形状と大きさに設定されており、各スペースにチョークコイル５１ａ，５１ｂや双方向性バリスタ５２を容易に装着できるようになっている。

なお、符号５５ａ，５５ｂはそれぞれ弾性金属によって形成され収容ケース５３の内部でチョークコイル５１ａ，５１ｂの一端に接続されるとともに給電端子４４ａ，４４ｂに接続される接続板であり、符号５６ａ，５６ｂはそれぞれ弾性金属によって形成され収容ケース５３の内部でチョークコイル５１ａ，５１ｂの他端に接続されるとともにブラシ２６ａ，２６ｂに接続される接続板である。また、図６においては、収容ケース５３は蓋が取り外された状態となっている。さらに、接続板５５ｂは接地線５７ａによりギヤケース３１に接地され、接続板５６ｂは接地線５７ｂによりモータヨーク１４に接地されるとともにモータヨーク１４とギヤケース３１は電気的に接続されており、これにより、モータヨーク１４とギヤケース３１とはノイズに対してシールド効果を生じるようになっている。

図７はアマチュアコアとコミュテータのアマチュア軸への固定位置を示す説明図であり、図８はアマチュアコアに装着されるアマチュアコイルの配線図である。なお、本実施の形態においては、アマチュアコア１８に設けられるスロット２１はスキューが施されているので、各スロット２１のコミュテータ２４に対する回転位置はアマチュアコア１８の軸方向の中間位置を基準として設定されている。

このワイパモータ１１では、給電回路４６にチョークコイル５１ａ，５１ｂと双方向性バリスタ５２とを設けて電磁ノイズの発生を低減させるとともに、アマチュア１５に進角を設定し、この進角の設定によりモータ内部の整流を改善して、このワイパモータ１１から放射される電磁ノイズをさらに低減するようにしている。

図７に示すように、ブラシホルダ２５に保持される各ブラシ２６ａ，２６ｂは、一対のマグネット２３ａ，２３ｂの周方向の中点を結ぶ直線Ｌ１の方向つまり一対のマグネット２３ａ，２３ｂが生じる磁界の方向に対してアマチュア軸１６の回転方向に３５度ずれて配置されている。一方、コミュテータ２４は直線Ｌ１に対するブラシ２６ａ，２６ｂのずれ分（本実施の形態の場合では３５度）に加えて、さらにアマチュアコア１８に対して回転方向に９度ずれて、つまり９度の進角を付けてアマチュア軸１６に固定されている。つまり、進角が設定されない場合では、コミュテータ２４はアマチュアコア１８に対して、マグネット２３ａ，２３ｂの中点を結ぶ直線Ｌ１に対するブラシ２６ａ，２６ｂのずれ分だけ回転方向にずれてアマチュア軸１６に固定されるが、このワイパモータ１１では、直線Ｌ１に対するブラシ２６ａ，２６ｂのずれ分に加えて、さらにアマチュアコア１８に対して回転方向に９度の進角を付けてコミュテータ２４をアマチュア軸１６に固定するようにしている。これにより、本実施の形態の場合では、コミュテータ２４は、進角が設定されない場合に比較して、アマチュアコア１８に対して回転方向に４４度ずれてアマチュア軸１６に固定されている。

一方、アマチュアコア１８に装着される各アマチュアコイル２２のコイル端は、それぞれ隣り合うセグメント片２４ｂに接続されるとともに、３つのスロット２１を跨いで所定の一対のスロット２１に重ね巻されている。そして、前述にように、コミュテータ２４がアマチュアコア１８に対して回転方向に９度の進角を有してアマチュア軸１６に固定されることにより、図８に示すように、通電された各アマチュアコイル２２が生じる磁界の中性軸Ｌ２は一対のマグネット２３ａ，２３ｂの周方向の中点つまり直線Ｌ１に対して回転方向に９度ずれるようになっている。つまり、このワイパモータ１１では、一対のマグネット２３ａ，２３ｂの周方向の中点を結ぶ直線Ｌ１の方向に対してブラシ２６ａ，２６ｂの位置を回転方向にずらして進角を付けるのではなく、アマチュアコイル２２が装着されたアマチュアコア１８に対してブラシ２６ａ，２６ｂに摺接するコミュテータ２４を回転方向にずらしてアマチュア軸１６に固定することにより進角を設定するようにしている。

なお、図８においては、３つのアマチュアコイル２２のみを示しているが、他の７つのアマチュアコイル２２も同様のパターンで対応するスロット２１に重ね巻により装着される。

このような構成により、各ブラシ２６ａ，２６ｂを介してアマチュアコイル２２に駆動電流が供給されると、一対のマグネット２３ａ，２３ｂが生じる磁界に垂直な方向に対して通電されたアマチュアコイル２２が生じる磁界が回転方向に９度ずれ、これにより、マグネット２３ａ，２３ｂがモータヨーク１４の内部に形成する磁界と当該アマチュアコイル２２が生じる磁界との合成磁界は、その中性軸の歪みが進角により補正されて、当該合成磁界はマグネット２３ａ，２３ｂの周方向の中点を結ぶ直線Ｌ１に平行となるように補正される。つまり、進角が設定されない場合では、アマチュアコイル２２が生じる磁界の中性軸Ｌ２はマグネット２３ａ，２３ｂが生じる磁界の方向（直線Ｌ１に方向）に一致するので、マグネット２３ａ，２３ｂが生じる磁界とアマチュアコイル２２が生じる磁界の合成磁界は中性軸が回転方向の反対側にずれた湾曲磁界となるが、このワイパモータ１１では、コミュテータ２４をアマチュアコア１８に対して進角を付けてアマチュア軸１６に固定することにより、合成磁界の中性軸を回転方向にずらして、合成磁界の歪みを減少させることができるのである。したがって、コミュテータ２４とブラシ２６ａ，２６ｂとを介して各アマチュアコイル２２へ供給される電流の整流が適正化され、これにより、ブラシ２６ａ，２６ｂとコミュテータ２４との摺接部分から生じる電磁ノイズが低減される。

このように、このワイパモータ１１では、給電回路４６にチョークコイル５１ａ，５１ｂや双方向性バリスタ５２を設けるとともに、アマチュアコア１８に対して進角を付けてコミュテータ２４をアマチュア軸１６に固定するようにしたので、進角の効果によりアマチュアコイル２２へ供給する電流の整流を適正化することができ、これにより、ブラシ２６ａ，２６ｂとコミュテータ２４の摺接部分から発生する電磁ノイズを大幅に低減することができる。

また、アマチュアコア１８に対してコミュテータ２４を回転方向にずらしてアマチュア軸１６に固定することにより進角を設定するようにしたので、小判型のモータヨーク１４を用いた場合など、ブラシ２６ａ，２６ｂのブラシホルダ２５へのレイアウトに制限がある場合であっても、ブラシ２６ａ，２６ｂの配置位置に拘わらず進角を設定することができる。

本発明は前記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ことはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、本発明を車両のリヤワイパアームを駆動するワイパモータ１１に適用した場合を示しているが、これに限らず、例えば、車両用のパワーウインド装置やサンルーフ装置等の駆動源として用いられるモータ等に本発明を適用してもよい。

また、本実施の形態においては、アマチュアコア１８に対して９度の進角を付けてコミュテータ２４をアマチュア軸１６に固定するようにしているが、これに限らず、進角の範囲はモータ本体１２の仕様に併せて任意に設定することができ、特に、７度〜１１度の範囲で進角を付けるのが好ましい。

さらに、本実施の形態においては、アマチュアコア１８のスロットとコミュテータ２４のセグメント片２４ｂはそれぞれ１０個設けられているが、これに限らず、モータ本体１２の仕様に応じて任意に設定することができる。

さらに、本実施の形態においては、減速機１３には動力変換機構３６が設けられているが、これに限らず、減速機構３５が設けられていれば、動力変換機構３６の有無は問わない。また、減速機構３５としてはウォームギヤ機構に限らず、他の構造の減速機構を用いるようにしてもよい。

さらに、本実施の形態においては、容量性素子として双方向性バリスタ５２を用いているが、これに限らず、コンデンサまたはバリスタのみの機能を有するものを用いるようにしてもよい。

本発明の一実施の形態であるワイパモータを示す斜視図である。 図１に示すワイパモータの横断面図である。 図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図３に示すブラシホルダの詳細を示す斜視図である。 図１に示すワイパモータの給電回路図である。 図１に示すワイパモータの分解斜視図である。 アマチュアコアとコミュテータのアマチュア軸への固定位置を示す説明図である。 アマチュアコアに装着されるアマチュアコイルの配線図である。

符号の説明

１１ ワイパモータ（減速機構付き電動モータ）
１２ モータ本体
１３ 減速機
１４ モータヨーク
１５ アマチュア
１６ アマチュア軸
１７ 軸受
１８ アマチュアコア
２１ スロット
２２ アマチュアコイル
２３ａ，２３ｂ マグネット
２４ コミュテータ
２４ａ 筒体
２４ｂ セグメント片
２４ｃ ライザ
２５ ブラシホルダ
２５ａ 本体壁部
２５ｂ 外周壁部
２５ｃ 貫通孔
２６ａ，２６ｂ ブラシ
２７ａ，２７ｂ 板ばね
２８ａ，２８ｂ 締結部材
３１ ギヤケース
３１ａ ボス部
３２ 締結部材
３３ ウォーム
３４ ウォームホイル
３５ 減速機構
３６ 動力変換機構
３６ａ 第１のアーム部材
３６ｂ 第２のアーム部材
３７ 出力軸
３８ａ，３８ｂ 連結ピン
４１ 電源
４２ コネクタ部
４３ 締結部材
４４ａ，４４ｂ 給電端子
４５ ワイパスイッチ
４６ 給電回路
４７ スイッチ端子
４８ 位置検出用端子
５１ａ，５１ｂ チョークコイル（雑音防止素子）
５２ 双方向性バリスタ
５３ 収容ケース
５４ 隔壁
５５ａ，５５ｂ 接続板
５６ａ，５６ｂ 接続板
５７ａ，５７ｂ 接地線
Ｌ１ 直線
Ｌ２ 中性軸

Claims (5)

1. アマチュア軸を備えたモータ本体と、前記アマチュア軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機構とを備えた減速機構付き電動モータであって、
   前記アマチュア軸を回転自在に支持するモータヨークと、
   前記モータヨークの開口部に固定され、前記減速機構を収容するギヤケースと、
   前記モータヨークの内面に固定され、前記モータヨーク内に磁界を形成する一対のマグネットと、
   周方向に並ぶ複数のスロットを備え、前記アマチュア軸に固定されて前記モータヨークの内部に配置されるアマチュアコアと、
   周方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数のセグメント片を備え、前記アマチュアコアに対して回転方向に所定角度ずれて前記アマチュア軸に固定されるコミュテータと、
   前記スロットに巻回され、それぞれ対応する前記セグメント片に接続される複数のアマチュアコイルと、
   前記モータヨークの内部に配置されるブラシホルダに保持され、前記コミュテータの外周面に摺接する一対のブラシと、
   電源に接続される給電端子と前記ブラシとの間に接続される給電回路に設けられ、前記給電回路に生じるノイズを吸収する雑音防止素子とを有することを特徴とする減速機構付き電動モータ。
2. 請求項１記載の減速機構付き電動モータにおいて、一対の前記給電端子が設けられ前記ギヤケース上に配置されるコネクタ部と、前記ブラシホルダと一体に設けられ前記モータヨークの開口部から前記ギヤケース側に突出して該ギヤケース上に配置される収容ケースとを備え、前記雑音防止素子が収容ケースに収容されることを特徴とする減速機構付き電動モータ。
3. 請求項１または２記載の減速機構付き電動モータにおいて、前記コミュテータは前記アマチュアコアに対して７度〜１１度の進角を有して前記アマチュア軸に固定されることを特徴とする減速機構付き電動モータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の減速機構付き電動モータにおいて、前記アマチュア軸の回転方向が一方向に定められていることを特徴とする減速機構付き電動モータ。
5. 磁性体により有底筒状に形成されたモータヨークと、
   前記モータヨークの内面に対向して配置される一対のマグネットと、
   前記モータヨークの底部に設けられた軸受に回転自在に支持されたアマチュア軸と前記アマチュア軸に固定されたアマチュアコアと前記アマチュアコアに巻回されたアマチュアコイルとを有するアマチュアと、
   前記アマチュア軸に固定され、前記アマチュアコイルに電気的に接続されるコミュテータと、
   前記コミュテータに摺接し、前記コミュテータに電流を供給する一対のブラシと、
   前記モータヨーク内に配置され、前記モータヨークに固定されるとともに一対の前記ブラシを保持するブラシホルダと、
   前記アマチュア軸に設けられるウォームと前記ウォームに噛み合うウォームホイルとを備えた減速機構と、
   前記モータヨークの開口部に固定され、前記減速機構を収容するギヤケースと、
   一対の前記ブラシに電気的に接続された雑音防止回路と、
   前記モータヨークの開口部を通って前記ブラシホルダに一体的に結合されるとともに前記ギヤケースの外壁上に配置され、前記雑音防止回路を収容する収容ケースと、
   弾性金属によって形成され、前記収容ケース内で前記雑音防止回路に接続される一対の接続板とを備えた減速機構付き電動モータにおいて、
   一対の前記マグネットが生じる磁界に垂直な方向に対して前記アマチュアコイルが生じる磁界が回転方向に７度から１１度ずれるように、前記アマチュアコアに対して回転方向にずらして前記コミュテータを前記アマチュア軸に固定することを特徴とする減速機構付き電動モータ。

Images