JP2001050775A - 移動体の位置及び荷重検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルスプレートと摺動接点との摺接が繰り返
されても、パルス信号にチャタリングが生じたりデュー
ティ比が変動することがなく、正確なパルス信号を検出
できる位置及び荷重検出装置を得る。 【解決手段】 位置及び荷重検出装置のパルスプレート
１９２に設けられた第２導電部１９４Ｂは出力接点１９
６Ｂに接触し、パルスプレート１９２の回転によってパ
ルス信号を得ることができる。第２導電部１９４Ｂにお
いては、導通部１９５Ａが非導通部１９５Ｂに対し所定
寸法突出する段付き状態で形成されている。これによ
り、第２導電部１９４Ｂと出力接点１９６Ｂとの摺接が
繰り返され出力接点１９６Ｂが次第に摩耗しても、その
摩耗片（接点ダレ）が成長することが無く、パルス信号
にチャタリングが生じたりデューティ比が変動すること
がなく、正確なパルス信号を検出できる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両ドアのウイン
ドガラスを開閉移動するパワーウインド装置やサンルー
フを開閉移動するサンルーフ装置等に用いられる移動体
の位置及び荷重検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車両のウインドガラスを上下に
開閉移動させるパワーウインド装置やサンルーフを開閉
移動するサンルーフ装置には、駆動源としてモータが用
いられている。

【０００３】ここで、例えばパワーウインド装置におい
ては、ウインドガラスに乗員の身体や異物が不要に挟み
込まれることを防止した所謂挟み込み防止機能を有する
ものがある。この種の挟み込み防止機能を有したパワー
ウインド装置では、ドアの所定位置にリミットスイッチ
を配置し、このリミットスイッチからの信号とモータの
ロック電流とを基にウインドガラスに異物が挟み込まれ
たか否かを判断してウインドガラスの移動すなわちモー
タの回転位置を制御する構成のものや、ホールＩＣや特
別なコンミテータを設けることによりアーマチャの回転
数を検出しこの回転数検出信号（パルス信号のパルス数
やパルス幅）を基に前記挟み込まれたか否かを判断して
モータの回転位置を制御する構成のものがある。

【０００４】しかしながら、このようなパワーウインド
装置（モータの回転位置検出機構）では、モータやウイ
ンドレギュレータを組付ける際に組付け位置の煩雑な調
節や組付けた後の煩雑なリセットが不可欠であり、また
挟み込み防止機構を構成する場合等には制御装置等の他
の部品がコスト高で精度も悪い等の欠点があった。

【０００５】そこで、このような欠点を解消できる移動
体の位置及び荷重検出装置（モータアクチュエータ）を
既に本出願人が提案している（一例として、特願平６−
１７５８７３号、特願平８−４５１８９号等）。

【０００６】この移動体の位置及び荷重検出装置は、装
置のカバープレートに回転可能に保持されるリングギヤ
とこのリングギヤに噛み合うプラネタリギヤから成る遊
星歯車組や、遊星歯車組のリングギヤに一体に設けられ
リングギヤと共に回転する移動接点プレートとカバープ
レートに固定され移動接点プレートに接触可能な固定接
点ターミナルとから成るスイッチ部、あるいは、移動体
（モータ出力軸）からリングギヤへの正方向の回転力の
伝達を遮断するクラッチ機構等を備えた構成となってい
る。これにより、パワーウインド装置やサンルーフ装置
に用いた場合にウインドガラスやサンルーフの位置を高
精度に検出することができ、またその移動を制御するこ
とができるのみならず、煩雑な調節を伴うこと無く初期
位置の設定ができ、かつこれを簡単な構造で低コストに
より実現できる。

【０００７】またさらに、この位置検出装置では、遊星
歯車組のサンギヤにパルスプレートが一体に連結固定さ
れている。図１３に示す如く、このパルスプレート３０
０には、連続するパルスパターンが施されている。パル
スパターンは、リング状の第１導電部３０２と、この第
１導電部３０２に隣接し導通部と非導通部とがパルス状
（凹凸状）に連続する第２導電部３０４とによって構成
されており、樹脂性のプレート本体に例えばニッケル等
の金属材料をメッキすることによって設けられている。
また、このパルスプレート３００には、例えば銅製の摺
動接点３０６が接している。摺動接点３０６は、カバー
プレートに固定されており、常にパルスプレート３００
の第１導電部３０２に接触する入力接点３０６Ａとパル
スプレート３００の第２導電部３０４に接触する出力接
点３０６Ｂとから構成されている。

【０００８】パルスプレート３００がサンギヤ（すなわ
ち、モータ出力軸等の移動体）と一体的に回転すると、
この回転に伴ってパルスを発生し発生されたパルスを検
出することができ、この検出したパルス信号を基に移動
体の移動位置及び負荷荷重をリニアに検出することがで
きる構成である。したがって、例えばこの位置検出装置
を、挟み込み防止機能を有する車両のパワーウインド装
置に用いた場合には、ウインドガラスの移動位置を随時
検出することができる。

【０００９】ところで、前述の如き移動体の位置及び荷
重検出装置においては、パルスプレート３００の第２導
電部３０４は、金属製の導通部と樹脂製の非導通部とが
パルス状（凹凸状）に連続して形成されているが、この
ような金属製の導通部と樹脂製の非導通部とは、従来に
おいては図１４に示す如く所謂面一の平面状態（両者の
間に段差が無い状態）で形成されている（一例として、
特開平７−３２１６１０号公報）。

【００１０】このようにパルスプレート３００の第２導
電部３０４（金属製の導通部と樹脂製の非導通部）が段
差の無い平面状態の接触摺動面として形成されている
と、摺動接点３０６がスムーズに摺接して一見好適に思
える。

【００１１】しかしながら、パルスプレート３００の第
２導電部３０４（金属製の導通部と樹脂製の非導通部）
と摺動接点３０６（出力接点３０６Ｂ）との摺接が繰り
返されると、当然のことながら摺動接点３０６（出力接
点３０６Ｂ）が磨耗ししかもその磨耗片３０８(所謂、
接点ダレ）が次第に成長したり、第２導電部３０４にお
いて金属製の導通部に対し樹脂製の非導通部がその境界
部分で盛り上がって導通部と非導通部との境界が不明瞭
になる（形状的に変化する）。このように摺動接点３０
６（出力接点３０６Ｂ）が磨耗してその磨耗片３０８
(接点ダレ）が成長したり、樹脂製の非導通部がその境
界部分で盛り上がって導通部との境界が不明瞭になる
と、パルスプレート３００の回転に伴って発生・検出す
るパルス信号にチャタリングが生じたり、パルス信号の
周期やデューティ比が変動し（パルス変動率が大きくな
り）、正確なパルスを検出することができなくなってし
まう不具合があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、パルスプレートと摺動接点との摺接が繰り返され
ても、パルス信号にチャタリングが生じたり周期やデュ
ーティ比が変動することがなく（パルス変動率が小さく
なり）、正確なパルス信号を検出することができて位置
及び荷重検出性能が悪化することがない移動体の位置及
び荷重検出装置を得ることが目的である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の移
動体の位置及び荷重検出装置は、金属製の第１導電部
と、前記第１導電部に電気的に導通した金属製の導通部
と樹脂製の非導通部が凹凸状に連続する第２導電部とが
設けられ、モータの出力軸に連動して回転してパルスを
発生するためのパルスプレートと、前記パルスプレート
の第１導電部に摺接する入力接点と、前記パルスプレー
トの第２導電部に摺接する出力接点と、から成り、前記
パルスプレートの回転に伴ってパルス信号を検出するた
めの少なくとも一対の金属製の摺動接点と、を備え、パ
ルス信号を発生・検出することによって前記出力軸の回
転位置及び負荷荷重を検出可能な移動体の位置及び荷重
検出装置において、前記パルスプレートの第２導電部の
導通部を非導通部に対し所定寸法突出する段付き状態で
形成した、ことを特徴としている。

【００１４】請求項１記載の移動体の位置及び荷重検出
装置では、モータの駆動により出力軸が正逆方向に回転
すると、これに連動してパルスプレートが回転する。パ
ルスプレートが回転すると、摺動接点がパルスプレート
の第１導電部及び第２導電部（導通部及び非導通部）と
摺動（接触）する。これにより、パルスが発生し発生さ
れたパルスが検出される。パルスプレートは出力軸に連
動されるため、検出したパルス信号を基にモータ出力軸
の回転位置及び負荷荷重をリニアに検出することが可能
となる。

【００１５】したがって、例えばこのモータアクチュエ
ータを、挟み込み防止機能を有する車両のパワーウイン
ド装置に用いた場合には、ウインドガラスの移動位置を
随時検出することができる。

【００１６】さらにここで、請求項１記載の移動体の位
置及び荷重検出装置では、パルスプレートの第２導電部
の導通部が、非導通部に対し所定寸法突出する段付き状
態で形成されている。このため、パルスプレートの第２
導電部（金属製の導通部と樹脂製の非導通部）と摺動接
点との摺接が繰り返されて摺動接点が次第に磨耗して
も、その磨耗片(所謂、接点ダレ）が次第に成長するこ
となく前記段差によって磨耗粉となるのみである。ま
た、第２導電部においては、金属製の導通部に対し樹脂
製の非導通部がその境界部分で盛り上がって導通部と非
導通部との境界が不明瞭になることもない。

【００１７】したがって、成長した摺動接点の磨耗片
(接点ダレ）や、第２導電部における非導通部と導通部
との境界が不明瞭になることに起因したパルス信号のチ
ャタリングあるいはパルス信号の周期やデューティ比が
変動することがなく（パルス変動率が大きくなることが
なく）、正確なパルスを検出することができる。

【００１８】このように、請求項１記載の移動体の位置
及び荷重検出装置では、パルスプレートと摺動接点との
摺接が繰り返されても、パルス信号にチャタリングが生
じたり周期やデューティ比が変動することがなく（パル
ス変動率が小さくなり）、正確なパルスを検出すること
ができて位置及び荷重検出性能が悪化することがない。

【００１９】請求項２に係る発明の移動体の位置及び荷
重検出装置は、請求項１記載の移動体の位置及び荷重検
出装置において、前記第２導電部の導通部と非導通部と
の段差ｈを、１μｍ＜段差ｈ＜１５μｍの範囲に設定し
た、ことを特徴としている。

【００２０】請求項２記載の移動体の位置及び荷重検出
装置では、第２導電部の導通部と非導通部との段差ｈを
好適に設定したため、段差ｈが小さすぎる場合（段差の
無い平面状態の接触摺動面に近い状態）に比べて、摺動
接点の磨耗片（接点ダレ）の成長は小さくまた導通部に
対して非導通部がその境界部分で盛り上がることもな
い。また、段差ｈが大きすぎる場合に比べて、摺動接点
の磨耗自体が少なく、パルス信号の周期やデューティ比
の変動も小さくなる（パルス変動率が小さくなる）。し
たがって、より一層正確なパルスを検出することができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図３には本発明の実施の形態に係
る位置及び荷重検出装置３０が適用されて構成されたモ
ータアクチュエータ１０の全体斜視図が示されている。
また、図４にはこのモータアクチュエータ１０の断面図
が示されている。

【００２２】モータアクチュエータ１０は、車両のパワ
ーウインド装置に適用されるものであり、モータ部１０
Ａとこのモータ部１０Ａに連結するギヤ部１０Ｂ、及び
位置及び荷重検出装置３０を含んで構成されている。

【００２３】モータ部１０Ａの回転軸１２はギヤ部１０
Ｂ内へ延出されており、先端にはウォームギヤ１４が形
成されている。このウォームギヤ１４は、ギヤ部１０Ｂ
内に配置された回転ギヤホイール１６に噛み合ってい
る。

【００２４】回転ギヤホイール１６は、モータ出力軸と
しての軸２０が、ギヤ部１０Ｂのカバー１８に回転可能
に支持されている。このため、モータ部１０Ａが作動し
て回転軸１２が回転すると、この回転力がウォームギヤ
１４を介して回転ギヤホイール１６へ伝達されて軸２０
が回転するようになっている。軸２０の先端には、出力
嵌合部２２が設けられており、ウインドレギュレータの
駆動部（図示省略）に連結される構成である。なおここ
で、本実施の形態においては、例えば軸２０（出力嵌合
部２２）が３回転乃至３．５回転することによりウイン
ドガラスが１ストローク移動するように設定されてい
る。

【００２５】一方、ギヤ部１０Ｂの出力嵌合部２２と反
対側の面には、カバー１８と一体にハウジング２４が取
り付けられている。ハウジング２４の中心部には開口２
６が形成されており、軸２０の先端（出力嵌合部２２と
反対側）が露出している。また、ハウジング２４の周縁
には、複数（本実施の形態においては、３箇所）のカシ
メ片２８が延出している。カシメ片２８は、先端部がＴ
字形に形成されており、後に詳述する位置及び荷重検出
装置３０をハウジング２４に密着して固定するためのも
のである。これらのカシメ片２８をかしめることによっ
て、位置及び荷重検出装置３０がハウジング２４の所定
位置に取り付けられている。

【００２６】ここで、図１には位置及び荷重検出装置３
０の分解斜視図が示されており、また図２には位置及び
荷重検出装置３０の一部破断した平面図が示されてい
る。

【００２７】図１に詳細に示す如く、位置及び荷重検出
装置３０は、ベースプレート３４及びカバープレート３
６を備えており、両者によって薄肉の略円筒形に構成さ
れている。ベースプレート３４には、中心部分に透孔３
８が形成されており、またカバープレート３６の内周面
には突起４０（図２に図示）が軸線方向に突出形成され
ている。

【００２８】また、位置及び荷重検出装置３０は、連結
シャフト４２を備えている。この連結シャフト４２は、
その一端が回転ギヤホイール１６の軸２０に一体的に連
結されて常に軸２０と一体に回転し、さらに他端はベー
スプレート３４に形成された透孔３８を介して位置及び
荷重検出装置３０（ベースプレート３４及びカバープレ
ート３６）の内部に突出している。また、連結シャフト
４２の他端近傍には遊星歯車組を構成するサンギヤ４４
が設けられており、後述するプラネタリギヤ５４に噛み
合っている。さらに、連結シャフト４２には、サンギヤ
４４の周辺近傍に複数（本実施の形態では４箇所）の突
起４５が突出形成されており、後述するパルスプレート
１９２の嵌合孔１９８及びワッシャ２２０の連結孔２２
４に嵌合している。

【００２９】リングギヤ４６の内周部分には、サンギヤ
４４との間に、二個のプラネタリギヤ５４が配置されて
いる。これらのプラネタリギヤ５４はキャリヤ５６によ
って回転可能に支持されると共に、リングギヤ４６及び
サンギヤ４４に共に噛み合っている。すなわち、これら
のサンギヤ４４、リングギヤ４６及びプラネタリギヤ５
４は遊星歯車組を構成しており、連結シャフト４２（す
なわち、軸２０）の回転を減速して伝達することがで
き、例えばキャリヤ５６が保持されてプラネタリギヤ５
４の公転が阻止された状態においては、連結シャフト４
２（すなわち、軸２０）の回転を減速してリングギヤ４
６へ伝達することができる構成である。

【００３０】ここで、本実施の形態においては、サンギ
ヤ４４、リングギヤ４６及びプラネタリギヤ５４から成
る遊星歯車組の減速比は、５．２：１とされており、ウ
インドガラスが１ストロークする間（サンギヤ４４が３
回転乃至３．５回転する間）にリングギヤ４６は１回転
以上はしないように構成されている。

【００３１】なお、前記遊星歯車組の減速比は、５．
２：１とするに限らず、所望により任意に設定すること
ができる。

【００３２】以上の構成のサンギヤ４４、リングギヤ４
６及びプラネタリギヤ５４から成る遊星歯車組は、カバ
ープレート３６によって被覆されると共に保護プレート
２００によって保持されてカバープレート３６からの脱
落が防止されている。カバープレート３６とキャリヤ５
６との間には、クラッチ機構を構成するスプリングワッ
シャ５８、及びワッシャ５９が配置されている。スプリ
ングワッシャ５８は、キャリヤ５６に一体的に取り付け
られている。また、ワッシャ５９はカバープレート３６
の内周面に一体的に圧入されており、スプリングワッシ
ャ５８はこのワッシャ５９に圧縮状態で当接している。
これにより、スプリングワッシャ５８は常にキャリヤ５
６を押圧しており、キャリヤ５６は保護プレート２００
に当接している。このため、通常はキャリヤ５６はスプ
リングワッシャ５８による押圧力（キャリヤ５６と保護
プレート２００との摩擦力）のために回転が阻止され、
プラネタリギヤ５４は公転が阻止された状態で保持され
ている。一方、リングギヤ４６のフランジ部４８の突部
５２が突起４０に当接してそれ以上のリングギヤ４６の
正方向の回転が阻止された状態では、キャリヤ５６の押
圧力（保持力）を越えるサンギヤ４４の正方向回転力が
作用することでスプリングワッシャ５８はキャリヤ５６
の保持を解除し、プラネタリギヤ５４の公転を可能とす
るように構成されている。すなわち、スプリングワッシ
ャ５８は、フランジ部４８の突部５２が突起４０に当接
した後においては、サンギヤ４４（軸２０）からリング
ギヤ４６への正方向の回転力の伝達を遮断することがで
きるようになっている。したがって、突部５２が突起４
０に当接してリングギヤ４６の回転が阻止された状態に
おいては、サンギヤ４４（軸２０）が正方向（リングギ
ヤ４６を正方向へ回転させようとする方向）へ回転する
と、プラネタリギヤ５４のみが公転する。

【００３３】また、カバープレート３６には、一対二組
の固定接点６０Ａ、６１Ａ、固定接点６０Ｂ、６１Ｂが
取り付けられている。各固定接点６０Ａ、６１Ａ、固定
接点６０Ｂ、６１Ｂは、弾力性を有する一対二組のコン
タクトターミナルとされており、固定接点６０Ａと固定
接点６０Ｂが一体に形成されると共に、固定接点６１Ａ
と固定接点６１Ｂが一体に形成されている。

【００３４】さらに、これらの固定接点６０Ａ、６１
Ａ、固定接点６０Ｂ、６１Ｂは、後に詳述する摺動接点
１９６と共に、固定部６３を介してカバープレート３６
に固定されると共に、先端はリングギヤ４６のフランジ
部４８へ向けてそれぞれ延出されており、先端部はフラ
ンジ部４８（カバープレート３６と反対側の周面）に弾
力的に当接している。すなわち、固定接点６０Ａ、６１
Ａ、固定接点６０Ｂ、６１Ｂは、カバープレート３６と
反対側からリングギヤ４６のフランジ部４８（移動接点
５０Ａ、５０Ｂ）に圧接する構成である。

【００３５】これらの固定接点６０Ａ、６１Ａ、固定接
点６０Ｂ、６１Ｂは、後に詳述する摺動接点１９６と共
に、固定部６３に一体的にインサート成形されており、
これらによって固定接点サブアッセンブリが構成されて
いる。図５にも示す如く、この固定部６３の嵌合孔６５
がカバープレート３６に形成された凸部６７に嵌合する
ことで、固定接点６０Ａ、６１Ａ、固定接点６０Ｂ、６
１Ｂ、及び摺動接点１９６がカバープレート３６に取り
付けられている。

【００３６】以上の構成の固定接点６０Ａ、６１Ａ、固
定接点６０Ｂ、６１Ｂは、リングギヤ４６の所定の回転
位置においては移動接点５０Ａ、５０Ｂに接触する。な
お、固定接点６０Ａ、６１Ａは移動接点５０Ａに対応し
ており、固定接点６０Ｂ、６１Ｂは移動接点５０Ｂに対
応している。

【００３７】さらに、これらの固定接点６０Ａ、６１
Ａ、固定接点６０Ｂ、６１Ｂはパワーウインド装置の制
御回路に電気的に接続されており、移動接点５０Ａ、５
０Ｂが固定接点６０Ａ、６０Ｂに共に接触して非導通状
態となることにより、リングギヤ４６の回転位置すなわ
ちサンギヤ４４の回転位置すなわち軸２０の回転位置を
検出することができる構成であり、後に説明するモータ
アクチュエータ１０の回転制御に用いられる。

【００３８】ここで、本実施の形態においては、例え
ば、ウインドガラスが上端停止位置から下方へ４ｍｍ離
間した位置に達した時点で、突部５２は突起４０に当接
する位置よりも所定の回転角度上流側の位置に達し、さ
らにこの時点で移動接点５０Ａ、５０Ｂが固定接点６０
Ａ、６０Ｂに接触して非導通状態となり、さらに、その
後は突部５２が突起４０に当接するまでの間、この非導
通状態が維持されるように、各部の寸法等が設定されて
いる。

【００３９】なお、前述とは逆に、ウインドガラスが上
端停止位置から下方へ４ｍｍ離間した位置に達し突部５
２が突起４０に当接する位置よりも所定の回転角度上流
側の位置に達した時点で、移動接点５０Ａ、５０Ｂが固
定接点６０Ａ、６１Ａ、固定接点６０Ｂ、６１Ｂに共に
接触して導通状態となるように構成し、これにより位置
検出を行うようにしても良い。またさらに、前述の如く
非導通状態や導通状態となった後には、必ずしもこの非
導通状態や導通状態を電気的に維持する必要はなく、移
動接点５０Ａ、５０Ｂが固定接点６０Ａ、６１Ａ、固定
接点６０Ｂ、６１Ｂに接触することによるトリガ信号を
検出することによって所定の回転位置に達したことを判
別するように構成しても良い。

【００４０】また、位置及び荷重検出装置３０は、パル
スプレート１９２と、摺動接点１９６を備えている。

【００４１】パルスプレート１９２は樹脂製で薄肉の円
板形に形成されており、中心部には嵌合孔１９８が形成
されている。この嵌合孔１９８は、前述した連結シャフ
ト４２及びその突起４５に対応して十文字形に形成され
ており、連結シャフト４２及び各突起４５が嵌入してい
る。また、パルスプレート１９２に対し連結シャフト４
２と反対側には、ワッシャ２２０が配置されており、こ
のワッシャ２２０と連結シャフト４２とによってパルス
プレート１９２を挟持している。ワッシャ２２０には、
サンギヤ４４に対応する透孔２２２、及び連結シャフト
４２の突起４５に対応する連結孔２２４が形成されてお
り、サンギヤ４４及び各突起４５が嵌入している。すな
わち、図６にも示す如く、サンギヤ４４が設けられた連
結シャフト４２の突起４５をパルスプレート１９２の嵌
合孔１９８に嵌合させると共に各突起４５をさらにワッ
シャ２２０の連結孔２２４に嵌合させ、かつこの挟持状
態で突起４５の先端部をワッシャ２２０にかしめること
により、パルスプレート１９２が連結シャフト４２（サ
ンギヤ４４）に一体的に連結固定された構成である。こ
れにより、パルスプレート１９２は常に連結シャフト４
２と一体的に回転する。

【００４２】またパルスプレート１９２には、導電部１
９４が設けられている。図６（Ａ）及び図７に示す如
く、導電部１９４は、パルスプレート１９２の周縁に周
方向に沿って設けられており、全体としてリング状の第
１導電部１９４Ａと、この第１導電部１９４Ａに隣接し
第１導電部１９４Ａに電気的に導通した導通部１９５Ａ
と非導通部１９５Ｂとがパルス状（凹凸状）に連続する
第２導電部１９４Ｂとによって構成されている。この導
電部１９４（第１導電部１９４Ａ及び第２導電部１９４
Ｂの導通部１９５Ａ）は、樹脂性のプレート本体に例え
ばニッケル等の金属材料をメッキすることによって設け
られている。

【００４３】さらにここで、図８に詳細に示す如く、第
２導電部１９４Ｂにおいては、導通部１９５Ａが非導通
部１９５Ｂに対し所定寸法突出する段付き状態で形成さ
れている。ここで、本実施の形態においては、前述した
導通部１９５Ａと非導通部１９５Ｂとの段差ｈを、１μ
ｍ＜段差ｈ＜１５μｍの範囲に設定している。

【００４４】一方、摺動接点１９６は、例えば銅製の入
力接点１９６Ａと出力接点１９６Ｂとによって構成され
ており、前述した固定接点６０Ａ、６１Ａ、固定接点６
０Ｂ、６１Ｂと共に、固定部６３に一体的にインサート
成形され、これらと共にカバープレート３６に固定され
てパルスプレート１９２の導電部１９４へ向けて延出さ
れている。この摺動接点１９６は、入力接点１９６Ａが
常に導電部１９４の第１導電部１９４Ａに接触し、出力
接点１９６Ｂが導電部１９４の第２導電部１９４Ｂに接
触する。これにより、パルスプレート１９２の回転に伴
ってパルス信号を検出することができる構成である。こ
の検出したパルス信号は、移動体（ウインドガラス）の
移動位置制御に用いられる。

【００４５】なお、導電部１９４はパルスプレート１９
２の上面に設けなくともパルスプレート１９２の周囲側
壁に設けるようにしても良い。この場合、摺動接点１９
６は、パルスプレート１９２の周囲側壁に対向してカバ
ープレート３６に固定される。

【００４６】さらに、パルスプレート１９２とリングギ
ヤ４６（フランジ部４８）との間には、前述した保護プ
レート２００が配置されている。この保護プレート２０
０は周縁部がカバープレート３６に保持されて固定され
ており、リングギヤ４６、キャリヤ５６等を保持してカ
バープレート３６からの脱落を防止すると共に、パルス
プレート１９２とリングギヤ４６（フランジ部４８）と
の間に介在することにより、両者が不要に接触しないよ
うにその移動を制限している。

【００４７】以上の構成の各部品を収容するベースプレ
ート３４とカバープレート３６とは、ベースプレート３
４の周縁部に突出形成された嵌合爪７０が、カバープレ
ート３６に形成された爪受け部７２に嵌合することで一
体的に結合され、全体として薄肉の略円筒形に構成され
ている。

【００４８】さらに、カバープレート３６の周縁部分に
は、嵌合部７４が形成されている。この嵌合部７４は、
前述したハウジング２４のカシメ片２８に対応してお
り、カシメ片２８の先端Ｔ字形部分が嵌合可能となって
いる。すなわち、カシメ片２８がかしめられて先端Ｔ字
形部分が嵌合部７４に嵌合することにより、カバープレ
ート３６の周縁が挟持されて、位置及び荷重検出装置３
０がハウジング２４の所定位置に固定された構成であ
る。

【００４９】また、嵌合部７４には、係止突起７６が形
成されている。係止突起７６は、カシメ片２８による位
置及び荷重検出装置３０（カバープレート３６）の固定
状態では、カシメ片２８の先端Ｔ字形部分に係合可能と
なっている。この係止突起７６によって、カバープレー
ト３６の周縁から外側へ向けたカシメ片２８の拡径方向
への移動を阻止することができる構成である。

【００５０】またさらに、係止突起７６の近傍のカバー
プレート３６の周壁部分には、ガイド突起７８が形成さ
れている。ガイド突起７８は、カシメ片２８による位置
及び荷重検出装置３０（カバープレート３６）の固定状
態では、カシメ片２８の中間部に係合可能となってい
る。このガイド突起７８によって、カバープレート３６
の周縁に沿う方向のカシメ片２８の変移を阻止すること
ができる構成である。

【００５１】次に本実施の形態の作用を、パワーウイン
ド装置の上昇スイッチが操作されてウインドガラスが上
昇移動する際を例に、図９に示すフローチャートを参照
しながら説明する。

【００５２】上記構成のモータアクチュエータ１０で
は、ステップ２０１においてパワーウインド装置の上昇
スイッチが操作されると、ステップ２０２においてモー
タアクチュエータ１０が作動して軸２０が回転し、これ
によりウインドレギュレータが作動されてウインドガラ
スが上昇される。

【００５３】またここで、通常（ウインドガラスの上昇
途中）は、スプリングワッシャ５８によってキャリヤ５
６が押圧されて保持されており、プラネタリギヤ５４は
公転が阻止された状態となっている。したがって、軸２
０の回転に伴って、連結シャフト４２（すなわち、サン
ギヤ４４）の回転力がプラネタリギヤ５４を介して減速
されてリングギヤ４６へ伝達され、リングギヤ４６が正
方向に次第に回転される。

【００５４】次いで、ステップ２０４において、モータ
アクチュエータ１０の所定の回転位置すなわちウインド
ガラスが所定位置（上端停止位置から下方へ４ｍｍ離間
した位置）に達したか否かが位置及び荷重検出装置３０
によって検出される。

【００５５】すなわち、位置及び荷重検出装置３０で
は、軸２０の回転に伴って連結シャフト４２（すなわ
ち、サンギヤ４４）の回転力がプラネタリギヤ５４を介
して減速されてリングギヤ４６へ伝達され、リングギヤ
４６が正方向に次第に回転されるが、ウインドガラスが
上端停止位置から下方へ４ｍｍ離間した位置に達してい
なければ、突部５２は突起４０から大きく離間してお
り、移動接点５０Ａ、５０Ｂは固定接点６０Ａ、６１
Ａ、固定接点６０Ｂ、６１Ｂから離間して非接触状態で
ある。これにより、軸２０の回転位置（ウインドガラス
が上端停止位置から下方へ４ｍｍ離間した位置に達して
いないこと）が検出される。この場合には、モータアク
チュエータ１０の作動は続行されながらステップ２０６
へ進み、異物を挟み込んだか否かがモータアクチュエー
タ１０のロック電流等を基に判断される。異物を挟み込
んだことが検出されると、ステップ２０８にてモータア
クチュエータ１０が逆方向へ回転され、ウインドガラス
が降下される。一方、ステップ２０６において異物の挟
み込みが検出されなければ、再びステップ２０４へ戻
る。

【００５６】一方、ステップ２０４において、ウインド
ガラスが上端停止位置から下方へ４ｍｍ離間した位置に
達すると、突部５２は突起４０に当接する位置よりも所
定の回転角度上流側の位置に達する。さらにこの時点
で、移動接点５０Ａ、５０Ｂが固定接点６０Ａ、６０Ｂ
に共に接触して非導通状態となり、これにより、軸２０
の回転位置（ウインドガラスが上端停止位置から下方へ
４ｍｍ離間した位置に達したこと）が検出される。

【００５７】ステップ２０４においてモータアクチュエ
ータ１０の軸２０が所定の回転位置すなわちウインドガ
ラスが所定位置に達したことが検出されると、モータア
クチュエータ１０の作動が続行されながらステップ２１
０へ進む。この際には、リングギヤ４６の回転により移
動接点５０Ａ、５０Ｂと固定接点６０Ａ、６０Ｂ、固定
接点６１Ａ、６１Ｂとの相対接触位置は変化するが、非
導通状態は維持される。

【００５８】ステップ２１０においては、ウインドガラ
スが全閉したか否かがモータアクチュエータ１０のロッ
ク電流等を基に判断される。ウインドガラスの全閉が検
出されると、ステップ２１２においてモータアクチュエ
ータ１０が停止され、処理を終了する。

【００５９】このように、モータアクチュエータ１０
（位置及び荷重検出装置３０）では、リングギヤ４６と
共に回転する移動接点５０Ａ、５０Ｂと一対二組の固定
接点６０Ａ、６１Ａ、固定接点６０Ｂ、６１Ｂとによ
り、軸２０の回転位置すなわちウインドガラスの位置
（上端停止位置から下方へ４ｍｍ離間した位置に達した
か否か）を高精度に検出することができる。

【００６０】さらにここで、モータアクチュエータ１０
では、車体に組付けた時点でモータアクチュエータ１０
の軸２０を正方向に一旦充分に回転させることにより、
位置及び荷重検出装置３０の移動接点５０Ａ、５０Ｂが
固定接点６０Ａ、６０Ｂに接触した初期状態に自動的に
設定することができる。

【００６１】すなわち、車体に組付けた時点でモータア
クチュエータ１０の軸２０を正方向に一旦充分に回転さ
せると、先ず、リングギヤ４６のフランジ部４８の突部
５２が突起４０に当接してそれ以上のリングギヤ４６の
正方向の回転が阻止された状態となる。この状態におい
てさらに軸２０が回転すると、キャリヤ５６の押圧力
（保持力）を越えるサンギヤ４４の回転力が作用し、ス
プリングワッシャ５８がキャリヤ５６の保持を解除し
て、プラネタリギヤ５４の公転が可能とされる。すなわ
ち、スプリングワッシャ５８は、フランジ部４８の突部
５２が突起４０に当接した後においては、サンギヤ４４
（軸２０）からリングギヤ４６への正方向の回転力の伝
達を遮断することができるため、突部５２が突起４０に
当接してリングギヤ４６の回転が阻止された状態におい
ては、サンギヤ４４（軸２０）が正方向（リングギヤ４
６を正方向へ回転させようとする方向）へ回転すると、
プラネタリギヤ５４のみが公転する。したがって、突部
５２が突起４０に当接し移動接点５０Ａ、５０Ｂが固定
接点６０Ａ、６０Ｂと接触した後には、仮にモータアク
チュエータ１０の軸２０が正方向に回転してもリングギ
ヤ４６は不動で移動接点５０Ａ、５０Ｂと固定接点６０
Ａ、６０Ｂとの接触状態が維持されたままとなる。すな
わち、モータアクチュエータ１０の軸２０を正方向に一
旦充分に回転させることにより、突部５２が突起４０に
当接し移動接点５０Ａ、５０Ｂが固定接点６０Ａ、６０
Ｂに接触した初期状態に自動的に設定される。

【００６２】換言すれば、位置及び荷重検出装置３０で
は、ウインドガラスの全閉位置（上方最大移動限）から
所定距離（本実施の形態では、４ｍｍ）離間した位置
を、ウインドガラスが全閉位置（上方最大移動限）に達
したか否かに拘わらず機械的に記憶することができるた
め（前記４ｍｍ離間した位置を基準として検出するた
め）、ウインドガラスの移動制御を誤差なく確実に行う
ことが可能となる。例えば、従来では、モータのアーマ
チャの回転数を検出してウインドガラスの移動位置を検
出する構成のものにおいては、ウインドガラスの全閉位
置を基準とするようにリセットされる構成とされている
が、仮に、電源電圧の低下やウインドガラスと窓枠との
摩擦抵抗の増加等の理由によりウインドガラスが真の上
方最大移動限に達しないまま停止した場合には、この偽
りの停止位置をウインドガラスの全閉位置としてリセッ
トされてしまう。したがって、この場合には、前記偽り
のウインドガラスの全閉位置を基準にモータの駆動制御
がされるため、極めて誤差が大きくなる。これに対し、
位置及び荷重検出装置３０では、ウインドガラスが真の
全閉位置（上方最大移動限）に達しないまま停止した場
合であっても、その後にウインドガラスが真の全閉位置
から４ｍｍ離間した位置を通過する時点でこれが確実に
検出され、したがって、ウインドガラスの移動制御を誤
差なく確実に行うことができる。特に、ワイヤ式のウイ
ンドレギュレータ装置においてはワイヤの弛みによる移
動位置制御の誤差が大きいが、モータアクチュエータ１
０を用いることにより前記ワイヤの弛みに起因する誤差
を吸収することができ、高精度に制御することが可能と
なる。

【００６３】このように、位置及び荷重検出装置３０で
は、車体に組付けた時点でモータアクチュエータ１０の
軸２０を正方向に一旦充分に回転させることにより、突
部５２が突起４０に当接し移動接点５０Ａ、５０Ｂが固
定接点６０Ａ、６０Ｂに接触した初期状態に自動的に設
定され、組付けの際の組付け位置の煩雑な調節や組付け
た後の煩雑なリセットを伴うこと無く初期位置の設定が
容易にでき、さらに、ウインドガラスの移動制御を誤差
なく確実に行うことができる。

【００６４】またさらに、本実施の形態に係る位置及び
荷重検出装置３０では、パルスプレート１９２の回転に
伴って、出力接点１９６Ｂが導電部１９４の第２導電部
１９４Ｂ（導通部１９５Ａと非導通部１９５Ｂ）に接触
／非接触を繰り返すことにより、パルス信号が検出され
る。したがって、この検出したパルス信号を基にモータ
アクチュエータ１０の軸２０の回転位置をリニアに検出
することが可能となる。

【００６５】したがって、例えばこの位置及び荷重検出
装置３０を、挟み込み防止機能を有する車両のパワーウ
インド装置に用いた場合には、ウインドガラスの移動位
置を随時リニアに検出して制御することができる。

【００６６】この場合、この位置及び荷重検出装置３０
では、パルスプレート１９２の第２導電部１９４Ｂの導
通部１９５Ａが、非導通部１９５Ｂに対し所定寸法（１
μｍ＜段差ｈ＜１５μｍの範囲）突出する段付き状態で
形成されている。

【００６７】ここで、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に
示す如く、 デューティ比：Ｔ¹／Ｔ² ｒ：出力接点１９６Ｂの接点半径 Ｄ：出力接点１９６Ｂの摩耗径 Δｈ：出力接点１９６Ｂの摩耗高さ とすると、

【００６８】

【数１】

【００６９】上記結果に基づいて、段差ｈに対するデュ
ーティ比の関係が図１１において線Ａにて示されてい
る。

【００７０】ここで、前述の如くパルスプレート１９２
の回転に伴って発生・検出されるパルス信号は、そのデ
ューティ比が３５％以上得られなければ制御信号として
利用し得ないことが判明している。したがって、図１１
に基づいて、３５％以上のデューティ比を得ることがで
きる段差ｈとしては、段差ｈ＜１５μｍの範囲であるこ
とが解る。

【００７１】一方、図１２には、前記段差ｈに対する出
力接点１９６Ｂの摩耗接点ダレ量の関係が示されている
（実験値）。この図１２に示す如く、段差ｈが１μｍ以
下になると急激に摩耗接点ダレ量が増加し、結果的にパ
ルス信号に大きなチャタリングが生じる。したがって、
チャタリングが生じない（摩耗接点ダレ量が増加しな
い）段差ｈとしては、段差ｈ＞１μｍの範囲であること
が解る。

【００７２】以上の如く、パルスプレート１９２の第２
導電部１９４Ｂ（金属製の導通部１９５Ａと樹脂製の非
導通部１９５Ｂ）と出力接点１９６Ｂとの摺接が繰り返
されて出力接点１９６Ｂが次第に磨耗しても、その磨耗
片(所謂、接点ダレ）が次第に成長することなく前記段
差ｈによって磨耗粉となるのみである。また、第２導電
部１９４Ｂにおいては、金属製の導通部１９５Ａに対し
樹脂製の非導通部１９５Ｂがその境界部分で盛り上がっ
て導通部１９５Ａと非導通部１９５Ｂとの境界が不明瞭
になることもない。

【００７３】したがって、成長した出力接点１９６Ｂの
磨耗片(接点ダレ）や、第２導電部１９４Ｂにおける導
通部１９５Ａと非導通部１９５Ｂとの境界が不明瞭にな
ることに起因したパルス信号のチャタリングあるいはパ
ルス信号の周期やデューティ比が変動することがなく
（パルス変動率が大きくなることがなく）、正確なパル
ス信号を検出することができる。

【００７４】特に、第２導電部１９４Ｂの導通部１９５
Ａと非導通部１９５Ｂとの段差ｈを、１μｍ＜段差ｈ＜
１５μｍの範囲に好適に設定したため、段差ｈが小さす
ぎる場合（段差の無い平面状態の接触摺動面に近い状
態）に比べて、出力接点１９６Ｂの磨耗片（接点ダレ）
の成長は小さくまた導通部１９５Ａに対して非導通部１
９５Ｂがその境界部分で盛り上がることもない。また、
段差ｈが大きすぎる場合に比べて、出力接点１９６Ｂの
磨耗自体が少なく、パルス信号の周期やデューティ比の
変動も小さくなる（パルス変動率が小さくなる）。した
がって、より一層正確なパルス信号を検出することがで
きる。

【００７５】このように、本実施の形態に係る位置及び
荷重検出装置では、パルスプレート１９２の第２導電部
１９４Ｂと出力接点１９６Ｂとの摺接が繰り返されて
も、パルス信号にチャタリングが生じたり周期やデュー
ティ比が変動することがなく（パルス変動率が小さくな
り）、正確なパルス信号を検出することができて位置及
び荷重検出性能が悪化することがない。

【００７６】なお、前記実施の形態においては、位置及
び荷重検出装置３０が適用されて構成されたモータアク
チュエータ１０を、パワーウインド装置の駆動用モータ
として適用した例を説明したが、本発明はこれに限ら
ず、直線的に往復移動する移動体（例えば、ガイドレー
ル上を移動するサンルーフ等）の移動位置を検出して制
御する場合であっても適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出装
置の分解斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出装
置の一部破断した平面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出装
置が適用されて構成されたモータアクチュエータの全体
斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出装
置が適用されて構成されたモータアクチュエータの断面
図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出装
置のパルスプレートと摺動接点の対応関係を示す拡大断
面図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出装
置のパルスプレート及び連結シャフトを示し、（Ａ）は
平面図であり、（Ｂ）は断面図である。

【図７】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出装
置のパルスプレートの第１導電部及び第２導電部と摺動
接点の対応関係を示す平面図である。

【図８】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出装
置のパルスプレートにおける第２導電部の非導通部に対
する導通部の段付き状態を示す正面図である。

【図９】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出装
置が適用されたパワーウインド装置の上昇スイッチが操
作されてウインドガラスが上昇移動する際の制御を示す
フローチャートである。

【図１０】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出
装置のパルスプレートにおける第２導電部の導通部と摺
動接点（出力接点）の対応関係を示す正面図である。

【図１１】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出
装置のパルスプレートにおける第２導電部の導通部の段
差に対するデューティ比の関係を示す線図である。

【図１２】本発明の実施の形態に係る位置及び荷重検出
装置のパルスプレートにおける第２導電部の導通部の段
差に対する出力接点の摩耗接点ダレ量の関係を示す線図
である。

【図１３】従来の位置及び荷重検出装置のパルスプレー
トの第１導電部及び第２導電部と摺動接点の対応関係を
示す平面図である。

【図１４】従来の位置及び荷重検出装置のパルスプレー
トの第２導電部（導通部と非導通部）と摺動接点の対応
関係を示す正面図である。

【符号の説明】

１０ モータアクチュエータ ２０ 軸（出力軸） ３０ 位置及び荷重検出装置 ５０Ａ、５０Ｂ 移動接点 ６０Ａ、６０Ｂ 固定接点 ６１Ａ、６１Ｂ 固定接点 １９２ パルスプレート １９４ 導電部 １９４Ａ 第１導電部 １９４Ｂ 第２導電部 １９５Ａ 導通部 １９５Ｂ 非導通部 １９６ 摺動接点 １９６Ａ 入力接点 １９６Ｂ 出力接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA35 CA04 CA05 DA19 EA03 FA09 FA17 FA18 2F077 NN02 NN12 PP03 QQ11 VV01 VV33 VV35

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の第１導電部と、前記第１導電部
   に電気的に導通した金属製の導通部と樹脂製の非導通部
   が凹凸状に連続する第２導電部とが設けられ、モータの
   出力軸に連動して回転してパルスを発生するためのパル
   スプレートと、 前記パルスプレートの第１導電部に摺接する入力接点
   と、前記パルスプレートの第２導電部に摺接する出力接
   点と、から成り、前記パルスプレートの回転に伴ってパ
   ルス信号を検出するための少なくとも一対の金属製の摺
   動接点と、 を備え、パルス信号を発生・検出することによって前記
   出力軸の回転位置及び負荷荷重を検出可能な移動体の位
   置及び荷重検出装置において、 前記パルスプレートの第２導電部の導通部を非導通部に
   対し所定寸法突出する段付き状態で形成した、 ことを特徴とする移動体の位置及び荷重検出装置。
2. 【請求項２】 前記第２導電部の導通部と非導通部との
   段差ｈを、１μｍ＜段差ｈ＜１５μｍの範囲に設定し
   た、 ことを特徴とする請求項１記載の移動体の位置及び荷重
   検出装置。