輪12的軸向延伸且與該蝸輪12—體旋轉的大致圓柱狀的輸出軸54。該輸出軸54的頂端部從齒輪殼體11向外部突出,且該輸出軸54的頂端部被固定在曲臂(crank arm)55的基端部上。然后,在曲臂55的頂端部上,經由連桿機構(圖示略)連結有車輛用刮水器(圖示略)。
[0035]圖3是將本實施方式的電動機主體2以及供電刷展開成平面狀的示意圖。
[0036]如圖3所示,在所述齒63a上,用疊繞法卷裝有18個線圈65。各個線圈65以分別跨過連續的沿圓周方向排列的4個齒63a的形式通過齒槽63b被卷裝在轉子芯63上。另外,各個線圈65的卷繞開始的端部被連接在所述段體27中的一個上,各個線圈65的卷繞結束的端部被連接在,與所述卷繞開始的端部所連接的段體27在圓周方向上相鄰的其他段體27上。
[0037]另外,設置在齒輪部3上的所述刷握32(參照圖2)對6個沿徑向延伸的四方筒狀的供電刷70進行保持。6個供電刷70中的2個電刷為共同電刷71,另外2個電刷為低速驅動用電屆IJ72,剩余的2個電刷為高速驅動用電刷73。這些電刷71、72、73以共同電刷71、高速驅動用電刷73、以及低速驅動用電刷72的順序沿換向器25的旋轉方向的后側向先行側依次配置。也就是說,高速驅動用電刷73被配置在比共同電刷71更靠近換向器25的旋轉方向先行側的位置上,低速驅動用電刷72被配置在比該高速驅動用電刷73更靠近換向器25的旋轉方向先行側的位置上。
[0038]然后,各個供電刷70被彈簧等(圖示略)向換向器25彈壓,并且這些供電刷70的頂端部可滑接地按壓在換向器25的外周面(S卩、段體27的徑向外側的側面)上。另外,如圖3所示,沿圓周方向按順序對18個段體27附上段體號碼“I”?“18”。另外,共同電刷71起到陽極電刷的作用,低速驅動用電刷72以及高速驅動用電刷73起到陰極電刷的作用。另外,在各個供電刷70上連接有軟辮線(圖示略),電流經由這些軟辮線被供給至供電刷70。
[0039]在以上述形式構成的電動機I中,在電流經由共同電刷71以及低速驅動用電刷72被供給至轉子6時,該轉子6以低速旋轉。另外,在電流經由共同電刷71以及高速驅動用電刷73被供給至轉子6時,該轉子6以速度高于低速驅動時的高速旋轉。然后,在轉子6被旋轉時,旋轉軸7的旋轉通過蝸桿8以及蝸輪12被減速后輸出至輸出軸54,使得經由連桿機構連結在曲臂55上的車輛用刮水器往復轉動運動。
[0040]接著,對6個供電刷70(即,2個共同電刷71、2個低速驅動用電刷72、以及2個高速驅動用電刷73)的、旋轉軸7的圓周方向上的寬度以及旋轉軸7的圓周方向上的配置位置進行詳細說明。如圖3所示,在本實施方式的電動機I中,各個電刷71?73的圓周方向的寬度以及圓周方向的寬度被設定為,伴隨轉子6的旋轉,在共同電刷71、低速驅動用電刷72、以及高速驅動用電刷73這3種供電刷70中只有I種供電刷70與在圓周方向上相鄰的2個段體27發生短路的I種短路狀態(短路狀態)、和任何一個供電刷70都不與在圓周方向上相鄰的2個段體27發生短路的無短路狀態之間重復。
[0041 ]首先,在電動機I中,具有磁體5的磁極部的個數P被設定為滿足數式P ^ 4的值,齒63a的個數被設定為與段體27的個數相同。然后,在齒63a的個數(即段體27的個數)設為S時,以(2S/P)為奇數的形式設定S的值。在本實施方式中,由于P = 4、S=18,所以(2S/P)為“9”,是奇數。
[0042]另外,在旋轉軸7的圓周方向上,將段體27的寬度設為LI,將相鄰的段體27之間的間隔設為L2,將共同電刷71的寬度設為BI,將低速驅動用電刷72的寬度設為B2,將高速驅動用電刷73的寬度設為B3。進一步,在旋轉軸7的圓周方向上,將以高速驅動用電刷73位于中央的形式而被配置的3個電刷71?73作為I組時,將I組電刷71?73的配置區域的寬度設為A,將相隔高速驅動用電刷73的共同電刷71與低速驅動用電刷72之間的間隔設為DI,將共同電刷71與高速驅動用電刷73之間的間隔設為D2,將高速驅動用電刷73與低速驅動用電刷72之間的間隔設為D3 ο在這種情況下,各個值被設定為,滿足以下的條件。
[0043]B1>L2、B2>L2、B3>L2;
[0044]A<(nXLl+(n+l)Xn2);
[0045]Dl>((n-l)XLl+(n-2)XL2);
[0046]D2>(nlXLl+(nl-l)XL2);
[0047]D3>(n2XLl+(n2-l)XL2);
[0048]n = nl+n2+l
[0049]另外,“n”為與在(360°/P)的角度范圍內所配置的段體27的個數相當的個數。換句話說,“η”為將設置在電動機主體2上的段體27的個數(即,與齒63a的個數S相同)除以磁極部的個數P而得到的商。在商不是整數的情況下,進上去的數被設為“η”。另外,“nl”以及“π2”為滿足所述數式“n = nl+n2+l”的正的整數。像本實施方式的那樣,在磁體5的磁極部的個數P為“4”、段體27的個數為“18”時,例如設定為,η = 5、η I = 2、η2 = 2。
[0050]然后,在本實施方式中,共同電刷71、低速驅動用刷72以及高速驅動用刷73以滿足上述條件的形式來設定圓周方向的寬度以及圓周方向的配置位置,各個刷71?73的圓周方向的寬度Β1、Β2、Β3為相同的值、且比段體27的圓周方向的寬度稍窄。另外,相隔高速驅動用刷73而被配置的共同電刷71和低速驅動用刷72間隔90°配置,該角度間隔與磁體5相鄰的磁極部彼此的角度間隔相同。
[0051 ]在此,本實施方式的蝸桿8和蝸輪12被設定為,蝸桿8的壓力角比蝸輪12的壓力角大。對于在蝸桿的壓力角以及蝸輪的壓力角相同的條件下因旋轉而嚙合的齒數始終為η+1、或者所述齒數在η+1和η(其中,η為自然數)之間變化的蝸桿以及蝸輪,蝸桿8的壓力角設定得比蝸輪12的壓力角大,以使最大嚙合齒數變為η以下。詳細地講,在如圖5(a)以及圖5(b)所示的蝸桿51以及蝸輪52中,51和52的壓力角全都為α°,并且因旋轉而嚙合的齒數在5個(參照圖5(a))和4個(參照圖5(b))之間變化(嚙合齒數的平均值為4.1)。然后,對這些蝸桿51的壓力角以及蝸輪52的壓力角進行了更改,更改后的蝸桿以及蝸輪為如圖4(a)以及圖4(b)所示的蝸桿8以及蝸輪12。也就是說,蝸桿8的壓力角設定得比蝸輪12的壓力角要大,以使最大嚙合齒數變為4個以下。另外,在本實施方式中,蝸輪12的壓力角被設定為α°,蝸桿8的壓力角被設定為1.76Χα°,由此最大嚙合齒數為4個,且嚙合齒數的平均值為3.7。也就是說,在本實施方式中,如圖4(a)所示,蝸桿8的齒8a與蝸輪12的齒12b嚙合的(接觸)嚙合齒數為4個的期間(角度)占了7成,如圖4(b)所示,嚙合齒數為3個的期間(角度)占了3成。另外,在較大地設定蝸桿8的壓力角(在本實施方式中為1.76 X α°)而使最大嚙合齒數變為4個以下時,其法向齒距(normal pitch)與壓力角為α°的情況相同。另外,本實施方式的蝸桿8的壓力角被設定為在蝸桿8與蝸輪12的關系(所謂蝸桿副(worm gear)的關系)成立的范圍內的最大角度(1.76 Xα°)。當設為該最大角度時,蝸桿8的齒尖從梯形變成三角形狀,但蝸桿8的直徑不會變小。另外,嚙合齒數始終為4個時的蝸桿8的壓力角為1.2Χα°。另外,在圖4以及圖5中,為了在視覺上容易區分是否嚙合著(接觸著),用黑圓點來表示嚙合的(接觸的)部位。
[0052]另外,在本實施方式中,蝸桿8由金屬形成,蝸輪12由樹脂形成。圖6表示圖4的減速機構53的蝸桿8的軸向位置和嚙合位置的關系。也就是說,圖6表示蝸桿8由金屬形成且蝸輪12由樹脂形成、并且蝸桿8的壓力角比蝸輪12的壓力角大的減速機構53的嚙合特性。圖7表示圖5的以往的減速機構的蝸桿51的軸向位置和嚙合位置的關系。也就是說,圖7表示蝸桿51由金屬形成且蝸輪52由樹脂形成、并且蝸桿51的壓力角以及蝸輪52的壓力角相同的減速機構的嚙合特性。在圖6以及圖7中,“軸向位置”表示蝸桿的軸向位置,“嗤合位置”將蝸桿和蝸輪的嚙合位置表示為蝸桿的徑向上的位置。另外,“輸出軸中心”表示與蝸桿的軸線垂直且通過蝸輪的軸線的一直線的、在蝸桿的軸向上的位置。另外,嚙合位置越接近蝸桿的齒底,“嚙合位置”的值就越大。
[0053]在蝸桿以及蝸輪這兩者均由金屬形成的情況下,在蝸桿以及蝸輪嚙合時,幾乎不容許該蝸桿以及蝸輪的變形。在這種情況下,在表示軸向位置與嚙合位置的關系的圖中,嚙合位置在輸出軸中心為最大值,且開始嗤合以及結束嗤合的嗤合位置為大致相同的值。
[0054]另一方面,在蝸桿由金屬形成、且蝸輪由樹脂形成的情況下,在蝸桿以及蝸輪嚙合時,容許蝸輪的變形。在這種情況下,在表示軸向位置與嚙合位置的關系的圖中,開始嚙合與結束嚙合之間的軸向位置的范