JP2002165412A - 電動モータユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動モータユニットを小形化する。 【解決手段】 ウオーム歯車減速装置付きモータ１１と
コントローラ基板４０とセンサ基板５０とを備えた電動
モータユニット１０において、センサ基板５０のリード
５５がコントローラ基板４０のスルーホール４６に挿入
されて半田付けされ、このコントローラ基板４０とセン
サ基板５０との組立体がギヤフレーム２０に形成された
基板収納部２４の収納室２５に収納される。センサ基板
５０のセンサ５２はマグネットリング１６に対向して回
転を検出し得る状態になる。コントローラ基板４０は収
納室２５を立体的に有効利用した状態になる。 【効果】 コントローラ基板とセンサ基板が収納室を立
体的に活用するため、収納室の平面面積すなわち電動モ
ータユニット全体の平面面積を縮小できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータユニッ
トに関し、特に、電動モータの回転を検出するセンサの
組付技術に係り、例えば、自動車のサンルーフを開閉す
るための駆動源に利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のサンルーフを開閉するための駆
動源としては、ウオーム歯車減速装置付きモータを備え
た電動モータユニットが一般的に使用されている。この
電動モータユニットとして、電動モータの回転子軸の回
転数を検出するセンサと、このセンサの出力を受信して
電動モータを制御するコントローラとを備えており、セ
ンサとコントローラとが単一のプリント配線基板の上に
搭載されているものがある。この電動モータユニットに
よれば、センサとコントローラとが単一のプリント配線
基板の上に搭載されているため、電気的接続を容易かつ
信頼性よく実現することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た電動モータユニットにおいては、センサとコントロー
ラとが単一のプリント配線基板の上に搭載されているた
め、プリント配線基板の平面のサイズによって電動モー
タユニット全体のサイズが大きくなるばかりでなく、電
動モータユニットのサイズが大きくなることにより、自
動車への取付作業性が低下するという問題点がある。ま
た、センサはアーマチュアの回転量を検出する被検出体
近辺に設置する必要があるため、位置的な制約を受けな
ければならないという問題である。

【０００４】本発明の目的は、サイズを小形化すること
ができる電動モータユニットを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電動モータ
ユニットは、電動モータと、この電動モータによって回
転する回転体に設けられた被検出体と、この被検出体の
作動状態を検出するセンサ部が搭載されたセンサ基板
と、前記センサ部の出力を受信して前記電動モータを制
御するコントローラ部が搭載されたコントローラ基板と
を備えており、前記センサ基板と前記コントローラ基板
とを重ね合わせて配置したことを特徴とする。

【０００６】前記した手段によれば、電動モータと位置
的に制約の大きいセンサ部がコントローラ基板から分離
されたセンサ基板に搭載されており、このセンサ基板が
コントローラ基板に重ね合わされているため、電動モー
タに対しての取付面積を縮小することができ、その結
果、全体的に小形化することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に即して本発明の一実
施の形態を説明する。

【０００８】本実施の形態において、図１および図２に
示されているように、本発明に係る電動モータユニット
は、自動車のサンルーフを開閉するための駆動源に使用
されるものとして構成されており、この電動モータユニ
ット１０は電動モータとしてのウオーム歯車減速装置付
きモータ（以下、減速装置付きモータという。）１１と
コントローラ基板４０とセンサ基板５０とを備えてい
る。減速装置付きモータ１１はモータ部１２とウオーム
歯車減速装置部（以下、ギヤ部という。）１３とを備え
ており、モータ部１２とギヤ部１３とは隣接されて複数
本のビス１４によって固定されている。

【０００９】図３および図２（ｂ）に示されているよう
に、モータ部１２の出力軸である回転子軸１５の一端側
はギヤ部１３に挿入されており、回転子軸１５のギヤ部
１３の挿入端部における基端部の外周には被検出体とし
てのマグネットリング１６が同心円に配置されて固定さ
れている。ギヤ部１３に挿入された回転子軸１５の中間
部の外周にはウオーム１７が形成されており、ギヤ部１
３のウオーム１７から離間した位置にはギヤ部１３の出
力軸１９が回転子軸１５を含む平面と直交する方向に支
承されており、この出力軸１９に固定されたウオームホ
イール１８はウオーム１７に噛合されている。そして、
出力軸１９がサンルーフの開閉扉（図示せず）に連動さ
れるようになっている。

【００１０】図３に示されているように、ギヤ部１３の
ギヤフレーム２０は略円形の皿形状のウオームホイール
収納部２１と略長方形の皿形状の基板収納部２４とを備
えており、ウオームホイール収納部２１と基板収納部２
４とが連結された状態で樹脂によって一体成形されてい
る。そして、ウオームホイール１８および出力軸１９が
収納された状態で、ウオームホイール収納部２１の開口
側端面（以下、上面とする。）にはカバー２２が被せら
れて複数個の係合部２３によって固定されている。

【００１１】基板収納部２４はギヤフレーム２０におけ
る回転子軸１５のウオーム１７側に配置されており、略
長方形の穴形状の収納室２５を備えている。基板収納部
２４において回転子軸１５は収納室２５の一方の長辺側
に片寄せられて、その長辺に対して傾いて配置された状
態になっている。収納室２５のウオームホイール収納部
２１側の側壁はウオームホイール収納部２１の側面によ
って円弧形状に侵食された状態になっている。収納室２
５の回転子軸１５の挿入側と反対側に位置する側壁には
カプラ挿通孔２６が開設されており、収納室２５のウオ
ームホイール収納部２１と反対側に位置する側壁には切
欠部２７が開設されている。この切欠部２７は収納室２
５の内部に配されるコントローラ基板４０の電気的接続
等に用いるものである。

【００１２】収納室２５の床面における三隅には三個の
受け部２８、２８、２８がそれぞれ立設されており、三
個の受け部２８、２８、２８の上面は収納室２５の上端
縁辺よりも若干だけ低くなった一平面を構成するように
なっている。また、三個の受け部２８、２８、２８のう
ち収納室２５の対角線上に位置する二つの受け部２８、
２８の上面には一対の基板位置決め突起２９、２９がそ
れぞれ突設されている。収納室２５における回転子軸１
５の挿入側の端部には段部３０が形成されており、段部
３０の上面の高さは三個の受け部２８、２８、２８が構
成する平面の高さよりも低くなっている。段部３０の上
面におけるウオームホイール収納部２１側の位置とその
反対側の片隅には一対の位置決め突起３１、３１がそれ
ぞれ突設されている。

【００１３】ギヤフレーム２０の基板収納部２４の側壁
の外周には係合突起３２が複数個、開口付近に配置され
て突設されており、各係合突起３２は図２に示されてい
るカバー３３の係合孔３４と係合することにより、カバ
ー３３を固定するようになっている。カバー３３には収
納室２５への組付け後に前述した切欠部２７を被覆する
蓋部３５が垂直方向下向きに突設されている。

【００１４】図４に示されているように、コントローラ
基板４０は第一基板部４１と第二基板部４２とを備えて
おり、第一基板部４１および第二基板部４２はガラス含
浸エポキシや紙フェノール等の絶縁基板が使用されてい
ずれも略長方形の平板形状にそれぞれ形成されている。
第一基板部４１の一方の長辺には収納室２５の円弧形状
部に対応する円弧形状部４１ａが形成されており、第一
基板部４１の一方の主面における他方の長辺には第二基
板部４２が長辺に沿うように直角に立設されている。第
二基板部４２の高さは電動モータユニット１０の出力軸
１９方向の厚み内に収まるように設定されており、第一
基板部４１と第二基板部４２との夾角側の両主面にはコ
ントローラ部４３が構築されている。すなわち、コント
ローラ部４３はマイクロコンピュータや電磁リレー、コ
ンデンサ、トランジスタ、抵抗、ダイオード等の電気部
品およびこれらを電気的に接続した電気配線によって構
成されており、これらの構成部品が互いに直角に配置さ
れた第一基板部４１と第二基板部４２とが画成する立体
空間に収まるように設置されている。

【００１５】コントローラ基板４０の第一基板部４１の
第二基板部４２が立設された側の主面における一方の短
辺には、略正方形の角筒形状に形成されたカプラ４４が
直角に固定されており、カプラ４４の複数本のコネクタ
４５の各一端部はコントローラ部４３にそれぞれ電気的
に接続されている。第一基板部４１のカプラ４４と反対
側の短辺寄りの位置には四個のスルーホール４６が、短
辺と平行方向に一直線に並べられて開設されている。第
一基板部４１の円弧形状部４１ａ側ではない対角線に位
置する一対の隅部には一対の位置決め孔４７、４７がそ
れぞれ開設されている。

【００１６】図４に示されているように、センサ基板５
０は一隅が直角三角形に切り欠かれた長方形の平板形状
に形成された基板部５１を備えており、基板部５１はガ
ラス含浸エポキシ樹脂等の絶縁基板が使用されて形成さ
れている。基板部５１の直角三角形の切欠部５１ａはコ
ントローラ基板４０の円弧形状部４１ａに略対応するよ
うに形成されている。基板部５１の切欠部５１ａを横切
る対角線に位置する一隅部および切欠部５１ａの斜辺の
中央部には一対の位置決め孔５６、５６がそれぞれ開設
されている。

【００１７】基板部５１の一方の主面における切欠部５
１ａと反対側に位置する長辺の近傍の切欠部５１ａ寄り
の位置には、一対のセンサ５２、５３が実装されてい
る。基板部５１の両センサ５２、５３が実装された側の
主面における両センサと反対側にはリード取付台５４が
固定されており、リード取付台５４には四本のリード５
５が長辺と直角方向に延在するように一列に並べられて
取り付けられている。四本のリード５５の外側端部は両
センサ５２、５３が実装された主面側の方向へ直角にそ
れぞれ屈曲されることにより、コントローラ基板４０の
四個のスルーホール４６に挿入し得るようになってい
る。四本のリード５５の内側端部は両センサ５２、５３
に基板部５１に形成された電気配線（図示せず）によっ
て電気的に接続されている。

【００１８】次に、前記構成に係るコントローラ基板お
よびセンサ基板のギヤフレームへの組付作業および作用
効果を説明する。この説明により、電動モータユニット
の構成の詳細が共に明らかにされる。

【００１９】まず、センサ基板５０はマグネットリング
１６との相対的な位置関係が重要となるために、予め、
基板収納部２４の段部３０に組付けられ、位置決め突起
３１にて位置が規定される。この位置決め後に、センサ
基板５０の上に突出した位置決め突起３１の先端部を熱
かしめ等の固定手段により強固に固定される。その後、
第一基板部４１を基板収納部２４の位置決め突起２９に
組付けられる。なお、位置決め突起３１、２９はセンサ
基板５０の上の四本のリード５５が第一基板部４１の四
個のスルーホール４６へ支障なく挿入されて半田付けさ
れる位置関係となっている。

【００２０】センサ基板５０がコントローラ基板４０に
機械的かつ電気的に接続された状態において、両センサ
５２、５３を載置するセンサ基板５０は第二基板部４２
の立設方向にコントローラ基板４０から突出した状態に
なっている。つまり、コントローラ基板４０とセンサ基
板５０との組立体としてのコントローラユニットの投影
面積は基板同士が重なり合った分だけ短縮されているた
め、平面面積が小さくなっている。また、センサ基板５
０の厚さはコントローラ基板４０の第二基板部４２の高
さが規定する厚さの範囲内に収まっているため、コント
ローラ基板４０とセンサ基板５０との組立体としての体
積も小さくなっている。

【００２１】コントローラ基板４０とセンサ基板５０と
の組立体がギヤフレーム２０に組み付けられるに際して
は、センサ基板５０が下側に配置されてギヤフレーム２
０の収納室２５に挿入される。この際、センサ基板５０
の一対の位置決め孔５６、５６が収納室２５の一対の位
置決め突起３１、３１へ、また、コントローラ基板４０
の一対の位置決め孔４７、４７が収納室２５の一対の位
置決め突起２９、２９にそれぞれ嵌合される。これらの
嵌合により、コントローラ基板４０およびセンサ基板５
０の収納室２５に対しての水平方向の位置は規制された
状態になる。

【００２２】このようにしてコントローラ基板４０とセ
ンサ基板５０とが収納室２５に収納されると、センサ基
板５０は段部３０の上に乗った状態になり、コントロー
ラ基板４０は三個の受け部２８、２８、２８に受けられ
た状態になるため、コントローラ基板４０およびセンサ
基板５０の収納室２５に対しての上下方向の位置は規制
された状態になる。ここで、コントローラ基板４０とセ
ンサ基板５０とは四本のリード５５によって機械的に結
合されているため、段部３０と受け部２８との間や、位
置決め突起２９、３１と位置決め孔４７、５６との間等
の加工誤差および組付誤差はリード５５の変形によって
吸収することができる。

【００２３】コントローラ基板４０とセンサ基板５０と
が収納室２５に収納されると、図２（ｂ）に示されてい
るように、センサ基板５０の一対のセンサ５２、５３が
マグネットリング１６に対向した状態になるため、両セ
ンサ５２、５３はマグネットリング１６の回転を検出し
得る状態になる。そして、センサ５２、５３の検出信号
はリード５５、スルーホール４６を通じてコントローラ
部４３に送信し得る状態になる。

【００２４】この取付状態において、コントローラ基板
４０の第一基板部４１は収納室２５の天井壁に近接した
位置において水平に架設された状態になっており、第一
基板部４１の円弧形状部４１ａと反対側に配置された第
二基板部４２はウオームホイール収納部２１から離間し
た状態になっている。このため、コントローラ基板４０
に構築されたコントローラ部４３はウオームホイール収
納部２１に干渉されることなく、収納室２５の立体空間
を有効利用して収納室２５に収納された状態になってい
る。換言すれば、コントローラ基板４０が収納室２５を
立体的に有効利用するため、出力軸方向の厚みを増すこ
となく、収納室２５の平面面積すなわち電動モータユニ
ット１０全体の平面面積を縮小することができる。

【００２５】その後、図２に示されているように、ギヤ
フレーム２０の基板収納部２４にカバー３３が収納室２
５の上面開口を閉塞するように被せられ、カバー３３の
係合孔３４と基板収納部２４の係合突起３２とが係合さ
れる。カバー３３が基板収納部２４に被着されると、カ
バー３３の蓋部３５は収納室２５の切欠部２７を被覆し
た状態になる。また、コントローラ基板４０のカプラ４
４は収納室２５のカプラ挿通孔２６から外側に突出した
状態になる。

【００２６】以上のようにして組み立てられ構成された
電動モータユニット１０は自動車の天井壁の内部に設置
され、カプラ４４には車体側に配線された相手側カプラ
（図示せず）が結合される。この際、電動モータユニッ
ト１０は薄形で平面面積が小さく構成されているため、
自動車の狭い天井壁の内部であっても作業性よく組み付
けることができる。

【００２７】なお、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に変
更が可能であることはいうまでもない。

【００２８】例えば、前記実施の形態においてはサンル
ーフに使用される電動モータユニットについて説明した
が、これに限らず、パワーウインド装置やワイパ装置等
の他の用途に使用される電動モータユニット全般に適用
することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電動モータユニットのサイズを小形化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である電動モータユニッ
トを示すカバーを取った状態の平面図である。

【図２】（ａ）は正面図、（ｂ）は一部切断正面図であ
る。

【図３】減速装置付きモータを示す平面図である。

【図４】コントローラ基板およびセンサ基板を示す分解
斜視図である。

【符号の説明】

１０…電動モータユニット、１１…減速装置付きモータ
（ウオーム歯車減速装置付きモータ）、１２…モータ
部、１３…ギヤ部（ウオーム歯車減速装置部）、１４…
ビス、１５…回転子軸、１６…マグネットリング（被検
出体）、１７…ウオーム、１８…ウオームホイール、１
９…出力軸、２０…ギヤフレーム、２１…ウオームホイ
ール収納部、２２…カバー、２３…係合部、２４…基板
収納部、２５…収納室、２６…カプラ挿通孔、２７…切
欠部、２８…受け部、２９…位置決め突起、３０…段
部、３１…位置決め突起、３２…係合突起、３３…カバ
ー、３４…係合孔、３５…蓋部、４０…コントローラ基
板、４１…第一基板部、４１ａ…円弧形状部、４２…第
二基板部、４３…コントローラ部、４４…カプラ、４５
…コネクタ、４６…スルーホール、４７…位置決め孔、
５０…センサ基板、５１…基板部、５１ａ…切欠部、５
２、５３…センサ、５４…リード取付台、５５…リー
ド、５６…位置決め孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 雅之 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社ミツバ内 Ｆターム(参考） 5H607 AA12 BB01 BB14 CC01 CC03 DD01 EE52 HH01 HH09 5H611 AA01 BB01 PP01 QQ03 RR02 UA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータと、この電動モータによって
   回転する回転体に設けられた被検出体と、この被検出体
   の作動状態を検出するセンサ部が搭載されたセンサ基板
   と、前記センサ部の出力を受信して前記電動モータを制
   御するコントローラ部が搭載されたコントローラ基板と
   を備えており、前記センサ基板と前記コントローラ基板
   とを重ね合わせて配置したことを特徴とする電動モータ
   ユニット。
2. 【請求項２】 前記センサ基板とコントローラ基板とが
   平行に組み付けられていることを特徴とする請求項１に
   記載の電動モータユニット。
3. 【請求項３】 前記コントローラ基板の上には前記モー
   タの厚さを越えない範囲内で電気部品が搭載されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動モータ
   ユニット。