JP2002267407A - モータアクチュエータ及びその回転位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で回転位置検出における信頼性が高いモ
ータアクチュエータ及びその回転位置検出方法を得る。 【解決手段】 モータ２０のヨーク４０にはピックアッ
プ６８が圧接しており、回転子が回転する際に生じる磁
気的なサージがヨーク４０を介してピックアップ６８に
流れ、更に、ピックアップ６８が接続されているサージ
検出回路にて検出される。このように、モータ駆動回路
を流れる電気的なサージとは異なり、安定した磁気的な
サージをモータ駆動回路とは別にヨーク４０から拾って
検出する構成としたため、サージのパルスが極めて安定
し、これにより、サージの検出精度と、サージ検出回数
に基づいて算出されたモータ回転位置の信頼性の向上を
図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転力を
減速して出力軸に伝えて回転させるモータアクチュエー
タ及びその回転位置検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の空調装置用のモータアクチュエー
タやドアガラス昇降用のパワーウインド装置用のモータ
アクチュエータ、更には、サンルーフ開閉用のモータア
クチュエータ等においては、モータ駆動開始時からのモ
ータの回転位置（より厳密には、モータの駆動軸の回転
量）を検出し、所定位置まで回転した状態でモータを停
止させることによって、空調装置の切り替えやドアガラ
スの昇降、サンルーフの開閉を制御している。

【０００３】このようなモータの回転位置検出方法の一
例としては、モータのコンミサージを検出して計数し、
この計数結果に基づいてモータの回転位置を算出し、更
に、モータ回転位置の算出結果に基づいて切替部材の変
位量や位置等を判定する方法がある。

【０００４】すなわち、モータは回転子の回転に伴い整
流子（コンミテータ）が回転すると共に、この整流子に
はブラシが摺接し、整流子を介して回転子のコイルに電
流が流れるようになっている。この整流子とブラシと
は、整流子の回転に伴い周期的に接離するため、接触時
若しくは離間時にサージ（コンミサージ）が発生する。

【０００５】整流子とブラシとは周期的に接離すること
から、コンミサージもまた周期的に発生するため、この
コンミサージをモータの駆動回路中から電流の変化とし
て検出して計数することで、駆動開始からのモータの回
転位置（回転量）が判定でき、更には、モータの駆動開
始からの切替部材の変位量が判定できるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このコンミサージはモ
ータの回転子が１回転する間に複数回発生することか
ら、コンミサージの計数に基づく切替部材の変位量判定
は極めて精度が良いというメリットがある。

【０００７】しかしながら、このコンミサージは整流子
とブラシとの接触状態や劣化により磨耗、更には、温度
や湿度等の環境や回路にかかる電圧等の様々な要因によ
り変化し、正確な計数が困難であるという欠点がある。

【０００８】このような問題点は、付加回路を追加する
などにより解消可能ではあるが、このような付加回路の
追加等はコストの増加を招くという更なる問題が生ず
る。

【０００９】本発明は、上記事実を考慮して、安価で回
転位置検出における信頼性が高いモータアクチュエータ
及びその回転位置検出方法を得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のモータア
クチュエータは、通電された回転子のコイルが前記回転
子の側方に設けられたマグネットが形成する磁界の相互
作用で回転するモータと、前記回転子へ同軸的に固定さ
れた駆動軸を最終の出力軸へ機械的に連結すると共に、
前記モータの回転を受けて回転し、前記モータの回転を
減速して最終の出力軸へ伝達して回転させる減速ギヤ
と、前記モータを駆動させるモータ駆動回路とは別に設
けられると共に、前記コイルが通電されて前記回転子の
回転した状態で前記回転子と前記マグネットとにより発
生する電磁的なサージを検出する検出手段と、前記サー
ジの検出回数を計数すると共に、当該計数結果に基づい
て前記モータの回転位置を判定する判定手段と、を備え
ている。

【００１１】上記構成のモータアクチュエータでは、回
転子のコイルが通電されるとマグネットの磁界との相互
作用で回転子が回転し、更に、この回転子に一体に設け
られたモータの駆動軸が回転する。この駆動軸の回転は
１乃至複数の減速ギヤにより減速されつつ最終の出力軸
に伝達されて、これにより出力軸が回転させられ、更
に、この出力軸へ連結された被駆動軸が回転させられ
る。

【００１２】ところで、上記のように、コイル（回転
子）の通電状態でマグネットの磁界との相互作用により
回転子が回転すると、コイル（回転子）やマグネットを
含めて構成される磁気回路中に電磁的なサージが回転子
の回転周期に略比例して極めて安定して発生することが
実験的に判明している。

【００１３】ここで、本モータアクチュエータでは、こ
の電磁的サージがモータを駆動させるモータ駆動回路と
は別に設けられた検出手段によって直接或いは間接的に
検出される。

【００１４】また、検出手段がサージを検出すると、判
定手段によりその検出回数が計数され、更に、この計数
結果に基づいてモータの回転位置が判定される。

【００１５】ここで、上記のように電磁的なサージは極
めて安定して発生するため、サージ検出回数に基づいて
算出されたモータ回転位置の信頼性の向上を図ることが
できる。

【００１６】請求項２記載のモータアクチュエータは、
通電された回転子のコイルが前記回転子の側方に設けら
れたマグネットが形成する磁界の相互作用で回転すると
共に、少なくとも一部が磁性体で形成されたケーシング
に前記回転子及び前記マグネットを収容したモータと、
前記回転子へ同軸的に固定された駆動軸を最終の出力軸
へ機械的に連結すると共に、前記モータの回転を受けて
回転し、前記モータの回転を減速して最終の出力軸へ伝
達して回転させる減速ギヤと、前記ケーシングへ磁気的
に接続され、前記コイルが通電されて前記回転子の回転
した状態で前記回転子と前記マグネットとにより発生す
る電磁的なサージを、前記ケーシングを介して検出する
検出手段と、前記サージの検出回数を計数すると共に、
当該計数結果に基づいて前記モータの回転位置を判定す
る判定手段と、を備えている。

【００１７】上記構成のモータアクチュエータでは、回
転子のコイルが通電されるとマグネットの磁界との相互
作用で回転子が回転し、更に、この回転子に一体に設け
られたモータの駆動軸が回転する。この駆動軸の回転は
１乃至複数の減速ギヤにより減速されつつ最終の出力軸
に伝達されて、これにより出力軸が回転させられ、更
に、この出力軸へ連結された被駆動軸が回転させられ
る。

【００１８】ところで、上記のように、コイル（回転
子）の通電状態でマグネットの磁界との相互作用により
回転子が回転すると、コイル（回転子）やマグネット、
更にケーシングの磁性体部分（例えば、ケーシングがモ
ータのヨークを兼ねるのであればヨーク）を含めて構成
される磁気回路中に電磁的なサージが回転子の回転周期
に略比例して極めて安定して発生することが実験的に判
明している。

【００１９】ここで、本モータアクチュエータでは、こ
の電磁的サージがモータを駆動させるモータ駆動回路と
は別に設けられた検出手段によってケーシングの磁性部
分を介して検出される。

【００２０】また、検出手段がサージを検出すると、判
定手段によりその検出回数が計数され、更に、この計数
結果に基づいてモータの回転位置が判定される。

【００２１】ここで、上記のように電磁的なサージは極
めて安定して発生するため、サージ検出回数に基づいて
算出されたモータ回転位置の信頼性の向上を図ることが
できる。

【００２２】請求項３記載のモータアクチュエータは、
通電された回転子のコイルが前記回転子の側方に設けら
れたマグネットが形成する磁界の相互作用で回転するモ
ータと、磁性体により形成されて前記回転子へ同軸的に
固定された駆動軸を最終の出力軸へ機械的に連結すると
共に、前記モータの回転を受けて回転し、前記モータの
回転を減速して最終の出力軸へ伝達して回転させる減速
ギヤと、前記駆動軸へ機械的に摺接して前記駆動軸へ磁
気的に接続され、前記コイルが通電されて前記回転子の
回転した状態で前記回転子と前記マグネットとにより発
生する電磁的なサージを、前記ケーシングを介して検出
する検出手段と、前記サージの検出回数を計数すると共
に、当該計数結果に基づいて前記モータの回転位置を判
定する判定手段と、を備えている。

【００２３】上記構成のモータアクチュエータでは、回
転子のコイルが通電されるとマグネットの磁界との相互
作用で回転子が回転し、更に、この回転子に一体に設け
られたモータの駆動軸が回転する。この駆動軸の回転は
１乃至複数の減速ギヤにより減速されつつ最終の出力軸
に伝達されて、これにより出力軸が回転させられ、更
に、この出力軸へ連結された被駆動軸が回転させられ
る。

【００２４】ところで、上記のように、コイル（回転
子）の通電状態でマグネットの磁界との相互作用により
回転子が回転すると、コイル（回転子）やマグネット、
更に磁性体で形成された駆動軸を含めて構成される磁気
回路中に電磁的なサージが回転子の回転周期に略比例し
て極めて安定して発生することが実験的に判明してい
る。

【００２５】ここで、本モータアクチュエータでは、こ
の電磁的サージがモータを駆動させるモータ駆動回路と
は別に設けられた検出手段によって駆動軸を介して検出
される。

【００２６】また、検出手段がサージを検出すると、判
定手段によりその検出回数が計数され、更に、この計数
結果に基づいてモータの回転位置が判定される。

【００２７】ここで、上記のように電磁的なサージは極
めて安定して発生するため、サージ検出回数に基づいて
算出されたモータ回転位置の信頼性の向上を図ることが
できる。

【００２８】請求項４記載のモータアクチュエータは、
請求項３記載の本発明において、前記駆動軸の先端側で
前記検出手段を前記駆動軸へ圧接させたことを特徴とし
ている。

【００２９】上記構成のモータアクチュエータでは、駆
動軸の先端側で検出手段が駆動軸へ圧接される。このた
め、本モータアクチュエータでは、検出手段により駆動
軸の先端側での保持が可能となり、駆動軸の安定性が増
す。

【００３０】請求項５記載のモータアクチュエータは、
請求項３又は請求項４記載の本発明において、前記駆動
軸を介して、前記駆動軸に設けられたギヤ部に噛み合う
前記減速ギヤとは反対側から前記検出手段を前記駆動軸
へ圧接させたことを特徴としている。

【００３１】上記構成のモータアクチュエータでは、駆
動軸に設けられたギヤ部に噛み合う減速ギヤとは反対側
から検出手段が駆動軸へ圧接しているため、減速ギヤの
回転時に減速ギヤからギヤ部が受ける押圧力で減速ギヤ
とは反対側へ撓もうとする駆動軸が検出手段により支持
される。このため、駆動軸の安定性が増す。

【００３２】請求項６記載の本発明は、モータの回転子
のコイルを通電することで前記回転子の側方に設けられ
たマグネットが形成する磁界の相互作用で前記回転子が
回転して当該回転子と一体の駆動軸が回転し、更に、前
記駆動軸の回転を１乃至複数の減速ギヤが減速しつつ最
終の出力軸へ伝達して前記出力軸を回転させるモータア
クチュエータの回転位置検出方法であって、前記コイル
が通電されて前記回転子の回転した状態で前記回転子と
前記マグネットとにより発生する電磁的なサージを直接
或いは間接的に検出して、更に、前記サージの検出回数
を計数し、当該計数結果に基づいて前記モータの回転位
置を検出する、ことを特徴としている。

【００３３】上記構成のモータアクチュエータの回転位
置検出方法によれば、モータの回転子のコイルが通電さ
れて、マグネットの磁界との相互作用により回転子が回
転すると、コイル（回転子）とマグネットを含めて構成
される磁気回路中に電磁的なサージが回転子の回転周期
に比例して極めて安定して発生する。

【００３４】この電磁的なサージは、モータを駆動させ
るモータ駆動回路とは別の部位から検出手段によって直
接或いは間接的に検出される。

【００３５】次いで、このサージが検出されると、その
検出回数が計数され、この計数結果に基づいてモータの
回転位置が検出される。

【００３６】ここで、本モータアクチュエータでは、上
記のように極めて安定した電磁的なサージをモータ駆動
回路とは別に直接或いは間接的にサージを拾って検出す
るため、サージの検出精度と、サージ検出回数に基づい
て算出されたモータ回転位置の信頼性の向上を図ること
ができる。

【００３７】請求項７記載の本発明は、モータのケーシ
ングに収容された回転子のコイルを通電することで前記
回転子の側方で前記回転子と共に前記ケーシングに収容
されたマグネットが形成する磁界の相互作用で前記回転
子が回転して当該回転子と一体の駆動軸が回転し、更
に、前記駆動軸の回転を１乃至複数の減速ギヤが減速し
つつ最終の出力軸へ伝達して前記出力軸を回転させるモ
ータアクチュエータの回転位置検出方法であって、前記
ケーシングの少なくとも一部を磁性体で形成して、前記
コイルが通電されて前記回転子の回転した状態で前記回
転子と前記マグネットとにより発生する電磁的なサージ
を、前記ケーシングの磁性体部分を介して検出して、更
に、前記サージの検出回数を計数し、当該計数結果に基
づいて前記モータの回転位置を検出する、ことを特徴と
している。

【００３８】上記構成のモータアクチュエータの回転位
置検出方法によれば、モータの回転子のコイルが通電さ
れて、マグネットの磁界との相互作用により回転子が回
転すると、コイル（回転子）、マグネット、及び更にケ
ーシングの磁性体部分（例えば、ケーシングがモータの
ヨークを兼ねるのであればヨーク）を含めて構成される
磁気回路中に電磁的なサージが回転子の回転周期に比例
して極めて安定して発生する。

【００３９】この電磁的なサージは、モータを駆動させ
るモータ駆動回路とは別にケーシングの磁性体部分から
検出手段によって直接或いは間接的に検出される。

【００４０】次いで、このサージが検出されると、その
検出回数が計数され、この計数結果に基づいてモータの
回転位置が検出される。

【００４１】ここで、本モータアクチュエータでは、上
記のように極めて安定した電磁的なサージをモータ駆動
回路とは別に直接或いは間接的にサージを拾って検出す
るため、サージの検出精度と、サージ検出回数に基づい
て算出されたモータ回転位置の信頼性の向上を図ること
ができる。

【００４２】請求項８記載の本発明は、モータの回転子
のコイルを通電することで前記回転子の側方に設けられ
たマグネットが形成する磁界の相互作用で前記回転子が
回転して当該回転子と一体の駆動軸が回転し、更に、前
記駆動軸の回転を１乃至複数の減速ギヤが減速しつつ最
終の出力軸へ伝達して前記出力軸を回転させるモータア
クチュエータの回転位置検出方法であって、前記駆動軸
を磁性体で形成して、前記コイルが通電されて前記回転
子の回転した状態で前記回転子と前記マグネットとによ
り発生する電磁的なサージを、前記駆動軸を介して検出
して、更に、前記サージの検出回数を計数し、当該計数
結果に基づいて前記モータの回転位置を検出する、こと
を特徴としている。

【００４３】上記構成のモータアクチュエータの回転位
置検出方法によれば、モータの回転子のコイルが通電さ
れて、マグネットの磁界との相互作用により回転子が回
転すると、コイル（回転子）、マグネット、及び更に磁
性体で形成された駆動軸を含めて構成される磁気回路中
に電磁的なサージが回転子の回転周期に比例して極めて
安定して発生する。

【００４４】この電磁的なサージは、モータを駆動させ
るモータ駆動回路とは別に駆動軸から検出手段によって
直接或いは間接的に検出される。

【００４５】次いで、このサージが検出されると、その
検出回数が計数され、この計数結果に基づいてモータの
回転位置が検出される。

【００４６】ここで、本モータアクチュエータでは、上
記のように極めて安定した電磁的なサージをモータ駆動
回路とは別に直接或いは間接的にサージを拾って検出す
るため、サージの検出精度と、サージ検出回数に基づい
て算出されたモータ回転位置の信頼性の向上を図ること
ができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】＜第１の実施の形態の構成＞図１
には本発明の第１の実施の形態に係るモータアクチュエ
ータ１０の構成が平面図により示されており、図４には
モータアクチュエータ１０における回転位置検出機構の
概略的な構成がブロック図により示されている。

【００４８】図１に示されるように、モータアクチュエ
ータ１０はケース１４を備えている。ケース１４は、深
さ方向一端が開口した略箱形状のケース本体１６と、ケ
ース本体１６の開口端（深さ方向一端）に取り付けられ
てケース本体１６を閉止する図示しない蓋とにより構成
されている。

【００４９】ケース本体１６の内側にはモータ２０が収
容されている。このモータ２０は所謂「Ｄ・Ｃモータ」
とされており、モータ２０の駆動軸としての磁性を有す
るシャフト２２の先端側には後述するウオームホイール
２６、ギヤ２８、３０、３２と共に減速ギヤを構成する
ウオームギヤ２４が一体的且つ同軸的に固定されてい
る。ウオームギヤ２４の側方にはウオームホイール２６
が配置されている。ウオームホイール２６は、その軸方
向一端がケース本体１６の底部に形成された図示しない
軸受に回動自在に軸支されており、他端がケース１４の
蓋に形成された図示しない軸受に回動自在に軸支された
状態でウオームギヤ２４に噛み合っている。

【００５０】このウオームホイール２６の軸方向一端側
（すなわち、ケース本体１６の底部側）にはギヤ２８が
ウオームホイール２６に対して一体的且つ同軸的に設け
られており、ウオームホイール２６及びギヤ２８の側方
に設けられたギヤ３０に噛み合っている。ギヤ３０はそ
の軸方向一端がケース本体１６の底部に形成された図示
しない軸受に回動自在に軸支されており、他端がケース
１４の蓋に形成された図示しない軸受に回動自在に軸支
されている。また、ギヤ３０の軸方向他端側にはギヤ３
２がギヤ３０に対して同軸的且つ一体的に設けられてい
る。

【００５１】このギヤ３２の側方には出力軸としての出
力ギヤ３４が配置されており、ギヤ３２はこの出力ギヤ
３４に噛み合っている。出力ギヤ３４はその軸方向一端
がケース本体１６の底部に形成された図示しない軸受に
回動自在に軸支されている。また、出力ギヤ３４の他端
側はケース１４の蓋に形成された図示しない軸受に回動
自在に軸支され、更に、出力ギヤ３４の他端部はケース
１４の蓋を貫通して、例えば、図５に示されるようなケ
ース１４の外部に設けられた車両用空調装置７２へ接続
されている。

【００５２】車両用空調装置７２は内気循環用のダクト
７４と外気取入用のダクト７５とを備えている。このダ
クト７４とダクト７５とは互いに接続されていると共
に、その境界部分は、図示しない空調装置本体から送ら
れてくる風の下流側のデフロスタに至るダクト７６及び
車両室内への吹き出し口に至るダクト７７に連通してい
る。また、ダクト７７はその下流側でダッシュボード付
近での吹き出し口に至るダクト７８と車両の座席に着座
した乗員の足元近傍での吹き出し口に至るダクト７９に
連通している。

【００５３】ダクト７４とダクト７５との間には、切替
部材としてのダンパ８０が設けられており、揺動するこ
とでダクト７４及びダクト７５の何れか一方から送られ
てくる風の前記何れか一方よりの下流側への流入を遮断
する。また、ダクト７６とダクト７７との間には、切替
部材としてのダンパ８１が設けられており、ダクト７４
若しくはダクト７５から送られてきた風のダクト７６及
びダクト７７の何れか一方への流入を遮断する。さら
に、ダクト７８とダクト７９との間にはダンパ８２が設
けられており、ダクト７７から送られてきた風のダクト
７８及びダクト７９の何れか一方への流入を遮断する。

【００５４】以上の車両用空調装置７２では、本モータ
アクチュエータ１０を３つ備えている。３つのモータア
クチュエータ１０のうちの１つは連結部材８３を介して
ダンパ８０へ機械的に連結されており、モータアクチュ
エータ１０の出力ギヤ３４が回転することでダンパ８０
を揺動させるようになっている。

【００５５】また、３つのモータアクチュエータ１０の
うちの他の１つは連結部材８４を介してダンパ８１とダ
ンパ８２の双方へ機械的に連結されており、モータアク
チュエータ１０の出力ギヤ３４が回転することでダンパ
８１、８２を連動させつつ揺動させるようになってい
る。

【００５６】さらに、３つのモータアクチュエータ１０
のうちの残りの１つは連結部材８５を介して切替部材と
してのエアミックスドア８６へ機械的に連結されてい
る。エアミックスドア８６は揺動することでヒータコア
８７を開閉できるようになっており、ヒータコア８７で
熱せられた空気と他の冷気との混合比をエアミックスド
ア８６の揺動で調整できるようになっている。

【００５７】なお、本発明に係るモータアクチュエータ
並びにモータアクチュエータの回転位置検出方法が上記
の車両用空調装置７２用に限定されるものではない。

【００５８】一方、図１に示されるように、モータ２０
のケーシングを兼ねるヨーク４０には軸受４２が設けら
れており、上述したシャフト２２の軸方向中間部と基端
部を回転自在に軸支している。また、図２及び図３に示
されるように、ヨーク４０の内側には回転子４４が収容
されている。回転子４４にはシャフト２２が一体的且つ
同軸的に貫通しており、シャフト２２と共に一体的に回
転する。また、回転子４４にはコイル４６が幾重にも巻
き掛けられており、このコイル４６が通電されることに
より周囲に磁界が生ずる。

【００５９】さらに、回転子４４の軸方向側方には整流
子４８が設けられている。整流子４８はシャフト２２周
りに所定角度毎に複数（本実施の形態では６個）設けら
れ、回転子４４並びにシャフト２２へ一体的に取り付け
られて上述したコイル４６へ電気的に接続されている。

【００６０】これに対し、ヨーク４０には一対のブラシ
５０が設けられている。これらのブラシ５０はシャフト
２２の回転半径方向に沿い、且つ、シャフト２２を介し
て互いに対向する如く配置されている。各ブラシ５０は
回転子４４と共に整流子４８がシャフト２２周りに回転
した際に、整流子４８の何れかに摺接するように設けら
れており、何れか一方のブラシ５０が整流子４８の何れ
か１つに摺接した状態では、何れか他方のブラシ５０が
整流子４８の他の何れか１つに摺接する。

【００６１】これらのブラシ５０はリード線等の電気的
接続手段を介してバッテリー５２（図４参照）へ電気的
に接続されており、したがって、一方のブラシ５０から
これが摺接する一方の整流子４８、コイル４６、他方の
整流子４８、他方のブラシ５０と電流が流れ、これによ
り、コイル４６が通電されて周囲に磁界を発生させる構
成である。

【００６２】また、図３に示されるように、ヨーク４０
の内側には、一対の永久磁石５４が設けられている。こ
れらの永久磁石５４はシャフト２２の回転半径方向に沿
ってコイル４６と対向するように配置された状態でヨー
ク４０の内周部に固着されてヨーク４０と一体とされて
いる。ここで、ヨーク４０は金属で形成されており、永
久磁石５４が形成する磁力線の磁路となっている。周知
のように、モータ２０はコイル４６が通電された際に形
成する磁界と永久磁石５４が形成する磁界の相互作用で
回転子４４が回転する構成である。

【００６３】また、図４に示されるように、モータ２０
は制御部６０を構成する制御手段としての判定手段とし
てのモータ制御回路６２へ電気的に接続されており、こ
のモータ制御回路６２によりバッテリー５２からモータ
２０（より詳細に言えば、一対のブラシ５０の一方）へ
送られる電流の制御がなされる。

【００６４】また、図１乃至図３に示されるように、こ
のヨーク４０の表面には検出手段を構成するピックアッ
プ６８が取り付けられている。ピックアップ６８は細幅
薄肉で且つばね性を有する磁性体の板材（例えば、金属
片）により形成されており、ピックアップ６８の基端部
はケース本体１６若しくはケース本体１６と共にケース
１４を構成する蓋に固定されている。また、ピックアッ
プ６８は、先端方向へ向けて漸次ヨーク４０へ接近する
ようにその長手方向がケース本体１６の底部に対して斜
めになるように設定されている。但し、ピックアップ６
８の長手方向先端側では、ヨーク４０から遠ざかるよう
に屈曲されており、この屈曲部分にてピックアップ６８
が自らの弾性（ばね性）でヨーク４０の表面に圧接して
いる。

【００６５】さらに、ピックアップ６８の基端部にはピ
ックアップ６８と共に磁気回路を構成するリード線７０
の一端がピックアップ６８に導通した状態で固定されて
いる。リード線７０は、その他端が直接或いは他の電磁
気的接続手段（例えば、コネクタ）を介して検出手段を
構成するサージ検出回路６４へ接続されている。

【００６６】サージ検出回路６４は、コイル４６、永久
磁石５４、ヨーク４０、ピックアップ６８等で構成され
る磁気回路中を流れる磁束（磁気）を検出する構成とな
っていると共に、所定の大きさ以上の磁束量（磁気）を
検出すると上述したモータ制御回路６２へサージ検出信
号を送る。

【００６７】モータ制御回路６２は、モータ２０への通
電開始時からのサージ検出信号の受信回数をカウント
（計数）しており、モータ制御回路６２がサージ検出信
号を所定回数受信した際にはモータ２０への通電を停止
する構成となっている。

【００６８】＜第１の実施の形態の作用、効果＞次に、
本モータアクチュエータ１０の回転位置検出方法の説明
を通して本実施の形態の作用並びに効果について説明す
る。

【００６９】本モータアクチュエータ１０では、図示し
ないスイッチから操作信号を制御部６０のモータ制御回
路６２が受信することでモータ２０への通電が開始さ
れ、これにより、回転子４４がシャフト２２周りに回転
する。回転子４４の回転と共にシャフト２２が回転する
と、シャフト２２に取り付けられたウオームギヤ２４が
回転し、このウオームギヤ２４に噛み合うウオームホイ
ール２６が回転する。ウオームホイール２６の回転は、
ギヤ２８〜３２を介して減速されながら出力ギヤ３４へ
伝えられ、これにより出力ギヤ３４が回転させられる。

【００７０】さらに、出力ギヤ３４は自らに連結された
連結部材８３〜８５の何れか対応したものを介してダン
パ８０、８２、エアミックスドア８３の何れか対応した
ものを揺動させる。これにより、内気循環モード及び外
気取入モードの何れか一方のモードから他方のモードへ
と切り替えや、風向きの切り替え、温度の切り替え等が
できる。

【００７１】また、モータ制御回路６２はモータ２０に
対する通電を開始すると、サージ検出回路６４からのサ
ージ受信信号のカウント数Ｎをリセットする（すなわ
ち、Ｎ＝０とする）。

【００７２】ところで、モータ２０が通電されて回転子
４４が永久磁石５４との磁気的相互作用で回転すると、
急激に磁束量が増加する磁気的なサージが回転子４４の
回転周期に比例して発生することが実験的に確認されて
いる。

【００７３】本モータアクチュエータでは、この磁気的
なサージがヨーク４０からピックアップ６８及びリード
線７０を介してサージ検出回路６４へ流れ、サージ検出
回路６４にてサージが発生したことが検出される。

【００７４】サージ検出回路６４では、サージを検出す
るとサージ検出信号をモータ制御回路６２へ送り、更
に、モータ制御回路６２では、サージ検出信号の受信回
数がカウントされる。

【００７５】上記のように、この磁気的なサージは回転
子４４の回転周期に比例して発生するため、ギヤ２８〜
３２でシャフト２２の回転（すなわち、回転子４４の回
転）が減速される構成では、回転子４４が１回転する際
に発生するサージ発生回数と減速比の逆数と、の積だ
け、最終的な出力ギヤ３４が１回転する毎にサージが発
生する。このようなサージの発生回数に基づいてモータ
制御回路６２がモータ２０の駆動制御を行なうことで、
極めて高精度な駆動制御を行なうことができる。

【００７６】また、本実施の形態では、整流子４８とブ
ラシ５０とが摺接する際等にも電気的なサージが発生
し、この電気的なサージの検出回数に基づいたモータ２
０の駆動制御も可能であるが、整流子４８とブラシ５０
との接触状態等の様々な要因で電気的なサージが変動す
るため、安定性に欠ける。

【００７７】これに対し、上述した磁気的なサージは整
流子４８とブラシ５０との接触状態等の様々な要因が変
動しても比較的安定していることが実験的に確認されて
おり、本実施の形態では、このような磁気的なサージの
検出回数に基づいてモータ２０の駆動制御を行なうた
め、本実施の形態では長期に亘る安定性と高い信頼性を
確保できる。

【００７８】さらに、本実施の形態では、ピックアップ
６８が自らの弾性（ばね性）でヨーク４０に圧接してい
るため、ヨーク４０はピックアップ６８からの押圧力を
受けてケース本体１６の底部へ押し付けられる。このた
め、モータ２０の駆動時による振動等でもピックアップ
６８とヨーク４０との導通が切れることはなく、確実に
サージを検出できると共に、ピックアップ６８にてヨー
ク４０を押圧することでモータ２０の振動等を抑制で
き、振動に起因する異音の発生等を抑制できるため、モ
ータ２０の静粛性能、ひいては、モータアクチュエータ
１０の静粛性能の向上も図ることができる。

【００７９】なお、本実施の形態では、ピックアップ６
８をヨーク４０に圧接させた構成であったが、例えば、
ピックアップ６８の先端側を半田付けや溶接等で電気的
磁気的に導通した状態でヨーク４０に固着させる構成と
しても構わない。

【００８０】＜第２の実施の形態＞次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形
態を説明するうえで、基本的に前記第１の実施の形態と
同一の部位については、同一の符号を付与してその説明
を省略する。

【００８１】図６には本実施の形態に係るモータアクチ
ュエータ９０の構成が平面図によって示されている。

【００８２】この図に示されるように、本モータアクチ
ュエータ９０はピックアップ６８を備えておらず、代わ
りに、ピックアップ９２を備えている。このピックアッ
プ９２はシャフト２２の先端側で且つシャフト２２を介
してウオームホイール２６とは反対側に配置されてい
る。

【００８３】図６及び図７に示されるように、ピックア
ップ９２もまたピックアップ６８と同様に細幅薄肉で且
つばね性を有する導電性板材（例えば、金属片）により
形成されており、ピックアップ９２の基端部はケース本
体１６の底部に固定され、更に、基端部に電気的且つ機
械的に接続固定されたリード線（図示省略）を介して直
接或いは他の電気的接続手段（例えば、コネクタ）を介
してサージ検出回路６４へ接続されている。

【００８４】また、ピックアップ９２は先端側へ向けて
漸次シャフト２２へ接近する如くその長手方向がケース
本体１６の深さ方向に対して斜めになるように設けられ
ている。但し、ピックアップ９２の長手方向先端側で
は、シャフト２２から遠ざかるように屈曲されており、
この屈曲部分にてピックアップ９２が自らの弾性（ばね
性）でシャフト２２の外周面に圧接し、シャフト２２が
回転することでピックアップ９２の屈曲部分がシャフト
２２に対して摺接する。

【００８５】一方、このピックアップ９２が圧接してい
るシャフト２２は、金属等の導電性材料により形成され
ており、上述した整流子４８に対して電磁気的に導通し
ている。したがって、本実施の形態において、コイル４
６、シャフト２２、及びピックアップ９２を含めて構成
される磁気回路中を磁束（磁気）が流れ、更に、サージ
検出回路６４が磁気的なサージを検出することになる。

【００８６】このように、本実施の形態は整流子４８に
導通するシャフト２２にピックアップ９２を接触させて
サージ検出する構成としているため、モータ２０の駆動
回路中から電気的なサージを検出する従来の構成と比べ
て極めて安定した状態で磁気的なサージを検出できる。
これにより、前記第１の実施の形態と同様に、サージの
検出精度と、サージ検出回数に基づいて算出された回転
位置の信頼性の向上を図ることができる。

【００８７】また、本実施の形態では、上述したよう
に、シャフト２２を介してウオームホイール２６とは反
対側からピックアップ９２がシャフト２２に圧接した構
成となっている。単純にサージを検出するだけであるな
らば、ピックアップ９２は単にシャフト２２へ接してい
ればよく、シャフト２２を介してウオームホイール２６
とは反対側からピックアップ９２をシャフト２２に圧接
させなくても構わない。

【００８８】しかしながら、本実施の形態では、シャフ
ト２２を介してウオームホイール２６とは反対側からピ
ックアップ９２がシャフト２２に圧接させているため、
シャフト２２の撓みを防止或いは抑制できる。

【００８９】すなわち、シャフト２２と共にウオームギ
ヤ２４が回転してウオームホイール２６を回転させる際
には、当然、ウオームギヤ２４の歯がウオームホイール
２６の歯を押圧する。このときにウオームホイール２６
の歯がウオームギヤ２４の歯に作用する押圧反力がウオ
ームギヤ２４を介してシャフト２２に作用し、シャフト
２２をウオームホイール２６とは反対側へ撓ませようと
する。

【００９０】ここで、本実施の形態では、シャフト２２
を介してウオームホイール２６とは反対側からピックア
ップ９２が自らの弾性（ばね性）で圧接しており、この
ピックアップ９２からの押圧力がウオームホイール２６
の押圧反力とは反対方向に作用することになるため、ウ
オームホイール２６からの押圧反力によるシャフト２２
の撓みが防止或いは抑制され、シャフト２２のこじれ等
を防止或いは抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るモータアクチ
ュエータの構成を概略的に示す平面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るモータアクチ
ュエータの要部の構成を概略的に示す拡大側面断面図で
ある。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係るモータアクチ
ュエータの要部の構成を概略的に示す拡大正面断面図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係るモータアクチ
ュエータの構成を概略的に示すブロック図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係るモータアクチ
ュエータを適用した車両用空調装置の要部の概略図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係るモータアクチ
ュエータの構成を概略的に示す平面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係るモータアクチ
ュエータの要部の構成を概略的に示す拡大正面図であ
る。

【符号の説明】

１０ モータアクチュエータ ２０ モータ ２２ シャフト（駆動軸） ２４ ウオームギヤ（減速ギヤ） ２６ ウオームホイール（減速ギヤ） ２８ ギヤ（減速ギヤ） ３０ ギヤ（減速ギヤ） ３２ ギヤ（減速ギヤ） ３４ 出力ギヤ（出力軸） ４０ ヨーク（ケーシング） ６２ モータ制御回路（判定手段） ６４ サージ検出回路（検出手段） ６８ ピックアップ（検出手段） ９０ モータアクチュエータ ９２ ピックアップ（検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｊ 1/17 Ｂ６０Ｊ 7/057 Ｂ ５Ｈ６２３ 7/057 Ｈ０２Ｋ 7/116 Ｈ０２Ｋ 7/116 23/66 Ｚ 11/00 Ｇ０１Ｄ 5/244 Ａ 23/66 Ｇ０１Ｐ 3/48 Ｘ // Ｇ０１Ｄ 5/244 Ｂ６０Ｊ 1/17 Ａ Ｇ０１Ｐ 3/48 Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｃ Ｆターム(参考） 2F063 AA35 BA30 DA05 GA80 KA02 KA04 2F077 AA21 AA38 AA49 CC02 PP21 TT71 VV02 3D127 AA19 BB01 CB02 DF04 FF09 5H607 AA12 BB01 BB14 BB26 CC01 CC05 CC07 DD08 DD19 EE32 EE36 FF13 HH01 HH06 5H611 AA01 BB03 PP05 QQ03 QQ07 RR02 UA03 5H623 AA09 BB07 GG13 GG16 HH01 JJ03 JJ16 LL14

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通電された回転子のコイルが前記回転子
   の側方に設けられたマグネットが形成する磁界の相互作
   用で回転するモータと、 前記回転子へ同軸的に固定された駆動軸を最終の出力軸
   へ機械的に連結すると共に、前記モータの回転を受けて
   回転し、前記モータの回転を減速して最終の出力軸へ伝
   達して回転させる減速ギヤと、 前記モータを駆動させるモータ駆動回路とは別に設けら
   れると共に、前記コイルが通電されて前記回転子の回転
   した状態で前記回転子と前記マグネットとにより発生す
   る電磁的なサージを検出する検出手段と、 前記サージの検出回数を計数すると共に、当該計数結果
   に基づいて前記モータの回転位置を判定する判定手段
   と、 を備えるモータアクチュエータ。
2. 【請求項２】 通電された回転子のコイルが前記回転子
   の側方に設けられたマグネットが形成する磁界の相互作
   用で回転すると共に、少なくとも一部が磁性体で形成さ
   れたケーシングに前記回転子及び前記マグネットを収容
   したモータと、 前記回転子へ同軸的に固定された駆動軸を最終の出力軸
   へ機械的に連結すると共に、前記モータの回転を受けて
   回転し、前記モータの回転を減速して最終の出力軸へ伝
   達して回転させる減速ギヤと、 前記ケーシングへ磁気的に接続され、前記コイルが通電
   されて前記回転子の回転した状態で前記回転子と前記マ
   グネットとにより発生する電磁的なサージを、前記ケー
   シングを介して検出する検出手段と、 前記サージの検出回数を計数すると共に、当該計数結果
   に基づいて前記モータの回転位置を判定する判定手段
   と、 を備えるモータアクチュエータ。
3. 【請求項３】 通電された回転子のコイルが前記回転子
   の側方に設けられたマグネットが形成する磁界の相互作
   用で回転するモータと、 磁性体により形成されて前記回転子へ同軸的に固定され
   た駆動軸を最終の出力軸へ機械的に連結すると共に、前
   記モータの回転を受けて回転し、前記モータの回転を減
   速して最終の出力軸へ伝達して回転させる減速ギヤと、 前記駆動軸へ機械的に摺接して前記駆動軸へ磁気的に接
   続され、前記コイルが通電されて前記回転子の回転した
   状態で前記回転子と前記マグネットとにより発生する電
   磁的なサージを、前記ケーシングを介して検出する検出
   手段と、 前記サージの検出回数を計数すると共に、当該計数結果
   に基づいて前記モータの回転位置を判定する判定手段
   と、 を備えるモータアクチュエータ。
4. 【請求項４】 前記駆動軸の先端側で前記検出手段を前
   記駆動軸へ圧接させたことを特徴とする請求項３記載の
   モータアクチュエータ。
5. 【請求項５】 前記駆動軸を介して、前記駆動軸に設け
   られたギヤ部に噛み合う前記減速ギヤとは反対側から前
   記検出手段を前記駆動軸へ圧接させたことを特徴とする
   請求項３又は請求項４記載のモータアクチュエータ。
6. 【請求項６】 モータの回転子のコイルを通電すること
   で前記回転子の側方に設けられたマグネットが形成する
   磁界の相互作用で前記回転子が回転して当該回転子と一
   体の駆動軸が回転し、更に、前記駆動軸の回転を１乃至
   複数の減速ギヤが減速しつつ最終の出力軸へ伝達して前
   記出力軸を回転させるモータアクチュエータの回転位置
   検出方法であって、 前記コイルが通電されて前記回転子の回転した状態で前
   記回転子と前記マグネットとにより発生する電磁的なサ
   ージを直接或いは間接的に検出して、 更に、前記サージの検出回数を計数し、 当該計数結果に基づいて前記モータの回転位置を検出す
   る、 ことを特徴とするモータアクチュエータの回転位置検出
   方法。
7. 【請求項７】 モータのケーシングに収容された回転子
   のコイルを通電することで前記回転子の側方で前記回転
   子と共に前記ケーシングに収容されたマグネットが形成
   する磁界の相互作用で前記回転子が回転して当該回転子
   と一体の駆動軸が回転し、更に、前記駆動軸の回転を１
   乃至複数の減速ギヤが減速しつつ最終の出力軸へ伝達し
   て前記出力軸を回転させるモータアクチュエータの回転
   位置検出方法であって、 前記ケーシングの少なくとも一部を磁性体で形成して、
   前記コイルが通電されて前記回転子の回転した状態で前
   記回転子と前記マグネットとにより発生する電磁的なサ
   ージを、前記ケーシングの磁性体部分を介して検出し
   て、 更に、前記サージの検出回数を計数し、 当該計数結果に基づいて前記モータの回転位置を検出す
   る、 ことを特徴とするモータアクチュエータの回転位置検出
   方法。
8. 【請求項８】 モータの回転子のコイルを通電すること
   で前記回転子の側方に設けられたマグネットが形成する
   磁界の相互作用で前記回転子が回転して当該回転子と一
   体の駆動軸が回転し、更に、前記駆動軸の回転を１乃至
   複数の減速ギヤが減速しつつ最終の出力軸へ伝達して前
   記出力軸を回転させるモータアクチュエータの回転位置
   検出方法であって、 前記駆動軸を磁性体で形成して、前記コイルが通電され
   て前記回転子の回転した状態で前記回転子と前記マグネ
   ットとにより発生する電磁的なサージを、前記駆動軸を
   介して検出して、 更に、前記サージの検出回数を計数し、 当該計数結果に基づいて前記モータの回転位置を検出す
   る、 ことを特徴とするモータアクチュエータの回転位置検出
   方法。