JP2004153992A

JP2004153992A - モータ

Info

Publication number: JP2004153992A
Application number: JP2003331786A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Adachi; 忠史安達
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2023-09-24
Also published as: JP4255792B2

Abstract

【課題】回路基板を収容可能な基板収容部を有するギヤハウジングを備え、そのギヤハウジングの外形を小さく構成することができるモータを提供する。
【解決手段】ギヤハウジング１５の基板収容部１５ｃは、回路基板１９の長手方向が回転軸７の軸線Ｌ１方向と平行となるように、且つ該回路基板１９の平面方向がギヤハウジング１５（ホイール収容部１５ｂ）の扁平方向と直交するように該回路基板１９を収容すべく構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板を収容可能な基板収容部を有するギヤハウジングを備えた減速機構付きのモータに関する。

ハウジング内に回路基板を収容して構成される回路基板内蔵型モータは、従来から種々の構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献に開示されているモータは減速機構付きモータであって、モータ本体と減速部とが一体に組み付けられて構成されている。減速部は樹脂製のギヤハウジングを有し、該ギヤハウジングにはウォームホイールを収容するホイール収容部と回路基板を収容する基板収容部とが形成されている。基板収容部は、ホイール収容部とは回転軸を挟んだ反対側に設けられ、ホイール収容部の扁平方向（文献１の図１の紙面と平行な方向）と回路基板の平面方向とが平行となるように該回路基板を収容するものである。
特開２００２−２１８６９８号公報

しかしながら、このような構成のモータのギヤハウジングは、ホイール収容部の扁平方向と直交する方向、即ちモータの出力軸の軸線方向から見て基板収容部の張り出しが大きく、外形が大きいという問題があった。又、上記ギヤハウジングのように、回路基板の平面方向をホイール収容部の扁平方向と平行となるように該回路基板を収容する構成では、該ハウジングの更なる小型化の弊害となっていた。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、回路基板を収容可能な基板収容部を有するギヤハウジングを備え、そのギヤハウジングの外形を小さく構成することができるモータを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、モータ本体と一体に連結され、該モータ本体の駆動により回転する回転軸と駆動連結するウォームホイールを収容するギヤハウジングを有し、該ギヤハウジングに回路基板を収容するように構成されるモータであって、前記ギヤハウジングは、前記ウォームホイールを収容するホイール収容部と、前記回路基板を収容する基板収容部とを備えるものであり、前記基板収容部は、前記回路基板の長手方向が前記回転軸の軸線方向と平行となるように、且つ該回路基板の平面方向が前記ホイール収容部の扁平方向と直交するように該回路基板を収容すべく構成されている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記回路基板は、略長方形状をなすものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のモータにおいて、前記基板収容部は、前記ホイール収容部とは前記回転軸を挟んだ反対側に設けられている。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のモータにおいて、前記回転軸の回転情報を得るために該回転軸に固定されるセンサマグネットの近傍位置にホール素子が設けられるものであり、前記基板収容部に収容される前記回路基板には、前記ホール素子を含む多数の電気回路部品が搭載されるものであって、前記電気回路部品は、前記ホール素子を含んだ全ての部品が前記回路基板の反回転軸側の面に配置、若しくは前記ホール素子以外の部品が前記回路基板の反回転軸側の面に配置されている。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータにおいて、前記基板収容部は、前記モータ本体側において前記回路基板を挿入するとともに該モータ本体で閉塞される開口を有している。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ギヤハウジングの基板収容部は、回路基板の長手方向が回転軸の軸線方向と平行となるように、且つ該回路基板の平面方向がホイール収容部の扁平方向と直交するように該回路基板を収容すべく構成される。そのため、ホイール収容部の扁平方向と直交する方向から見た場合、このように構成される基板収容部の張り出しは小さく、ギヤハウジングの外形を小さく構成することができる。

請求項２に記載の発明によれば、回路基板は略長方形状をなすので、基板収容部の張り出しをより小さくすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、基板収容部は、ホイール収容部とは回転軸を挟んだ反対側に設けられる。そのため、ギヤハウジングの設計時に、基板収容部に収容される回路基板とホイール収容部に収容されるウォームホイールとの干渉を考慮する必要がなく、該ハウジングの設計を容易とすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、回路基板に搭載される電気回路部品は、ホール素子を含んだ全ての部品が回路基板の反回転軸側の面に配置、若しくはホール素子以外の部品が回路基板の反回転軸側の面に配置される。そのため、ホール素子を含んだ全ての部品を回路基板の反回転軸側の面に配置すれば、該回路基板をホイール収容部の扁平方向と直交する方向から見て小さく構成することができ、基板収容部の張り出しをより小さくすることができる。又、ホール素子以外の部品を回路基板の反回転軸側の面に配置し、ホール素子を回転軸側の面に配置しても、ホイール収容部の扁平方向と直交する方向から見て小さく構成することができ、基板収容部の張り出しをより小さくすることができる。しかも、ホール素子は回転軸側の面に配置されるので、該回転軸に固定されるセンサマグネットとの距離を小さくでき、該ホール素子の検出感度を向上することができる。

請求項５に記載の発明によれば、基板収容部は、モータ本体側において回路基板を挿入するとともに該モータ本体で閉塞される開口を有している。そのため、基板収容部の開口を閉塞する部材を特別に設ける必要がないため、その分の部品点数及び組み付け工数の低減を図ることができる。

本発明によれば、回路基板を収容可能な基板収容部を有するギヤハウジングを備え、そのギヤハウジングの外形を小さく構成することができるモータを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２は、本実施形態のモータ１を示す。モータ１は、車両用パワーウインド装置の駆動源として用いられるものであって、車両ドア（図示略）に取り付けられるものである。モータ１は、減速機構付きモータであって、モータ本体２と減速部３とから構成されている。

モータ本体２は、直流モータとして構成されている。モータ本体２は、有底筒状のヨークハウジング４を備えている。ヨークハウジング４の内側面には、一対のマグネット５が固定されている。マグネット５の内側には、アーマチャ（電機子）６が回転可能に収容されている。アーマチャ６は回転軸７を有し、該回転軸７の先端部は減速部３内に挿入されている。又、回転軸７には整流子８を有しており、該整流子８にはブラシホルダ９にて保持される一対のブラシ１０が摺接する。又、回転軸７における整流子８より先端側には、リング状のセンサマグネット１１が該回転軸７と一体回転するように固定されている。

減速部３は、樹脂材料により所定形状に成形されるギヤハウジング１５を備えている。ギヤハウジング１５は、ヨークハウジング４（モータ本体２）とネジ１６により連結される。ギヤハウジング１５には、前記回転軸７を収容する軸収容部１５ａが形成され、該軸収容部１５ａから回転軸７の軸線Ｌ１方向と直交する方向の一側に略円形状のホイール収容部１５ｂが形成されている。ホイール収容部１５ｂには、減速機構を構成するウォームホイール１７が回転可能に収容されている。ウォームホイール１７は、前記回転軸７に設けられるウォーム７ａと噛合して該回転軸７の回転を減速し、該ウォームホイール１７の中心部に固定される出力軸１８に伝達する。この出力軸１８は、ウインドガラスを開閉するウインドレギュレータと駆動連結されるものである。

ギヤハウジング１５には、ホイール収容部１５ｂとは回転軸７を挟んだ反対側に、前記回転軸７の軸線Ｌ１方向に沿って長く延びる基板収容部１５ｃが形成されている。基板収容部１５ｃは、回路基板１９の平面方向がギヤハウジング１５（ホイール収容部１５ｂ）の扁平方向（図１及び図２の紙面と平行な方向）と直交するように該回路基板１９を挿入し収容すべく構成されている。そのため、基板収容部１５ｃは、ギヤハウジング１５（ホイール収容部１５ｂ）の扁平方向と直交する方向（出力軸１８の軸線Ｌ２方向）から見て、その外形の張り出しが小さく抑えられている。

尚、回路基板１９が挿入される基板収容部１５ｃの開口は、前記モータ本体２から延びる回転軸７をギヤハウジング１５内に挿入するため等に使用する開口１５ｄと共用されている。この開口１５ｄは、回路基板１９の収容後にモータ本体２（ヨークハウジング４）にて閉塞される。

図３に示すように、回路基板１９は、長方形板状をなしており、その長手方向が前記回転軸７の軸線Ｌ１方向に沿って挿入され、該基板１９の平面方向がギヤハウジング１５（ホイール収容部１５ｂ）の扁平方向と直交するように収容される。回路基板１９は、モータ１（モータ本体２）を駆動制御する回路や回転軸７の回転数や回転方向等の回転情報を検出する回路を構成するための多数の電気回路部品が搭載されている。この電気回路部品には、制御ＩＣ２０ａ、リレー２０ｂ、コンデンサ２０ｃ及びホール素子２０ｄ等が含まれている。

制御ＩＣ２０ａ、リレー２０ｂ及びコンデンサ２０ｃは、電気回路部品の中でも外形の大きな部品であるため、回路基板１９の反回転軸７側の面（表面）Ａ１上に配置されている。又、ホール素子２０ｄは、電気回路部品の中でも外形の小さな部品であるため、回路基板１９の回転軸７側の面（裏面）Ａ２上における該回転軸７に固定されたセンサマグネット１１の近傍位置となるように配置されている。ホール素子２０ｄは、回転軸７とともに回転するセンサマグネット１１の磁界の変化を検出して該回転軸７の回転数や回転方向等の回転情報を得る。

又、回路基板１９の表面Ａ１におけるギヤハウジング１５の開口１５ｄ側には、コネクタ部２１が搭載されている。コネクタ部２１は、外部から電源供給を受けたり外部と信号の授受を行うための外部コネクタ（図示略）と連結可能に構成されている。尚、コネクタ部２１は、外部コネクタとの連結方向が前記回転軸７の軸線Ｌ１方向及び前記出力軸１８の軸線Ｌ２方向とともに直交する方向に設定されている。コネクタ部２１には、複数個（本実施形態では、６個）のターミナル２２がインサート成形され固定されている。

ここで、前記ギヤハウジング１５の開口１５ｄ側における前記コネクタ部２１と対応する部位には、該コネクタ部２１が前記回転軸７の軸線Ｌ１方向から嵌挿される装着孔１５ｅが形成されている。そして、回路基板１９は、コネクタ部２１がギヤハウジング１５の装着孔１５ｅに装着されるように基板収容部１５ｃに挿入され収容される。装着孔１５ｅとコネクタ部２１との間にはシール部材１５ｆが設けられる。

尚、前記回路基板１９におけるギヤハウジング１５の開口１５ｄ側には、ブラシ給電用端子（図示略）が配設されている。これに対し、前記ブラシホルダ９には、前記ブラシ１０と電気的に接続状態にあるブラシ側接続端子（図示略）が固定されている。そして、ギヤハウジング１５（基板収容部１５ｃ）に回路基板１９を収容し、該ハウジング１５とモータ本体２とを組み付けるのと同時に、ブラシ給電用端子とブラシ側接続端子とが接続されるようになっている。これにより、コネクタ部２１、回路基板１９及びモータ本体２が互いに電気的に接続した状態となり、モータ１が完成される。

次に、本実施形態の特徴を以下に列挙する。
（１）本実施形態のギヤハウジング１５の基板収容部１５ｃは、回路基板１９の長手方向が回転軸７の軸線Ｌ１方向と平行となるように、且つ該回路基板１９の平面方向がギヤハウジング１５（ホイール収容部１５ｂ）の扁平方向と直交するように該回路基板１９を収容すべく構成されている。そのため、ホイール収容部１５ｂの扁平方向と直交する方向（出力軸１８の軸線Ｌ２方向）から見た場合、このように構成される基板収容部１５ｃの張り出しは小さく、ギヤハウジング１５の外形を小さく構成することができる。従って、モータ１を小型化でき、搭載性が向上する。

（２）本実施形態の回路基板１９は長方形状をなすので、基板収容部１５ｃの張り出しをより小さくすることができる。
（３）本実施形態の基板収容部１５ｃは、ホイール収容部１５ｂとは回転軸７を挟んだ反対側に設けられている。そのため、ギヤハウジング１５の設計時において、基板収容部１５ｃに収容される回路基板１９とホイール収容部１５ｂに収容されるウォームホイール１７との干渉を考慮する必要がなく、該ハウジング１５の設計を容易とすることができる。

（４）本実施形態では、回路基板１９に搭載される電気回路部品（２０ａ〜２０ｄ）は、ホール素子２０ｄ以外の部品（制御ＩＣ２０ａ、リレー２０ｂ及びコンデンサ２０ｃ）が回路基板１９の反回転軸７側の面（表面）Ａ１に配置されている。そのため、ホール素子２０ｄ以外の部品（制御ＩＣ２０ａ、リレー２０ｂ及びコンデンサ２０ｃ）を回路基板１９の表面Ａ１に配置し、ホール素子２０ｄを該回路基板１９の回転軸７側の面（裏面）Ａ２に配置すれば、ホイール収容部１５ｂの扁平方向と直交する方向（出力軸１８の軸線Ｌ２方向）から見て小さく構成することができ、基板収容部１５ｃの張り出しをより小さくすることができる。しかも、ホール素子２０ｄは回転軸７側の面（裏面）Ａ２に配置されるので、該回転軸７に固定されるセンサマグネット１１との距離を小さくでき、該ホール素子２０ｄの検出感度を向上することができる。

（５）本実施形態の基板収容部１５ｃは、モータ本体２側において回路基板１９を挿入するとともに該モータ本体２で閉塞される開口１５ｄを有している。そのため、基板収容部１５ｃの開口１５ｄを閉塞する部材を特別に設ける必要がないため、その分の部品点数及び組み付け工数の低減を図ることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態の基板収容部１５ｃの構成を適宜変更してもよい。例えば、上記実施形態の基板収容部１５ｃはホイール収容部１５ｂとは回転軸７を挟んだ反対側に設けたが、基板収容部１５ｃとホイール収容部１５ｂとを回転軸７に対して同じ方向に配置するようにしてもよい。又、基板収容部１５ｃの開口は回転軸７をギヤハウジング１５内に挿入するため等に使用する開口１５ｄと共用していたが、基板収容部１５ｃ用の開口を別途設けてもよい。又、上記実施形態の基板収容部１５ｃに回路基板１９を挿入案内するためのスリットを形成してもよい。このようにすれば、回路基板１９をスリットに沿ってスムーズに基板収容部１５ｃ内に挿入することができる。

又、上記実施形態では、モータ本体２側の開口１５ｄから基板収容部１５ｃ内に回転軸７の軸線Ｌ１方向に沿って回路基板１９を挿入し、該基板１９の平面方向がギヤハウジング１５（ホイール収容部１５ｂ）の扁平方向と直交するように収容するようにした。これを、例えば、図５に示すように、基板収容部１５ｃの側面を開口させ、その開口から回転軸７の軸線Ｌ１方向及び出力軸１８の軸線Ｌ２方向と直交する方向に沿って回路基板１９を挿入し、該基板１９の平面方向がギヤハウジング１５の扁平方向と直交するように収容してもよい。この場合、回路基板１９の収容後には、基板収容部１５ｃの側面開口に対してシール部材１５ｈを有するカバー１５ｇが装着され、該収容部１５ｃが閉塞されている。

○上記実施形態における回路基板１９の形状、及び該回路基板１９上の電気回路部品の構成及び配置はこれに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
例えば、上記実施形態の回路基板１９は長方形状に形成したが、この形状以外であってもよい。又、上記実施形態では、ホール素子２０ｄを回路基板１９の裏面Ａ２に配置し、ホール素子２０ｄ以外の部品（制御ＩＣ２０ａ、リレー２０ｂ及びコンデンサ２０ｃ）を回路基板１９の表面Ａ１に配置したが、ホール素子２０ｄを含んだ全ての部品（２０ａ〜２０ｄ）を回路基板１９の表面Ａ１に配置してもよい。このようにすれば、回路基板１９をホイール収容部１５ｂの扁平方向と直交する方向（出力軸１８の軸線Ｌ２方向）から見て小さく構成することができ、基板収容部１５ｃの張り出しをより小さくすることができる。尚、ホール素子２０ｄは、センサマグネット１１と回路基板１９を挟んで配置されることになるが、十分に検出可能である。

又、図４（ａ）〜（ｄ）に示す構成の回路基板１９ａ〜１９ｄを用いてもよい。上記実施形態の回路基板１９では、コネクタ部２１の外部コネクタとの連結方向が回転軸７の軸線Ｌ１方向及び出力軸１８の軸線Ｌ２方向とともに直交する方向に設定されていたが、図４（ａ）の回路基板１９ａのように、コネクタ部２１の外部コネクタとの連結方向を回転軸７の軸線Ｌ１方向と直交する方向で、且つ出力軸１８の軸線Ｌ２方向と平行な方向に設定してもよい。又、図４（ｂ）の回路基板１９ｂのように、コネクタ部２１の外部コネクタとの連結方向を回転軸７の軸線Ｌ１方向と平行な方向で反モータ本体２側とし、且つ出力軸１８の軸線Ｌ２方向と直交する方向に設定してもよい。又、図４（ｃ）の回路基板１９ｃのように、コネクタ部２１の外部コネクタとの連結方向を回転軸７の軸線Ｌ１方向と平行な方向でモータ本体２側とし、且つ出力軸１８の軸線Ｌ２方向と直交する方向に設定してもよい。又、図４（ｄ）の回路基板１９ｄのように、ブラシ１０を予め回路基板１９と接続する構成としてもよい。

又、コネクタ部２１は回路基板１９に一体に設けたが、コネクタ部２１と回路基板１９とを別体としてもよい。又、コネクタ部２１をギヤハウジング１５に一体に設け、回路基板１９挿入時に該回路基板１９とギヤハウジング１５に設けたコネクタ部２１とを接続する構成としてもよい。

○上記実施形態のモータ１（モータ本体２、減速部３）の構成を上記以外で適宜変更してもよい。
○上記実施形態では、車両用パワーウインド装置の駆動源として用いられるモータ１に実施したが、これ以外の装置に用いられるモータであってもよい。

本実施形態のモータの断面図。同モータの分解図。同モータのギヤハウジングの側面図。（ａ）〜（ｄ）は、別例の回路基板の構成を説明するための図。別例のモータの分解図。

符号の説明

２…モータ本体、７…回転軸、１１…センサマグネット、１５…ギヤハウジング、１５ｂ…ホイール収容部、１５ｃ…基板収容部、１５ｄ…開口、１７…ウォームホイール、１９，１９ａ〜１９ｄ…回路基板、２０ａ…電気回路部品としての制御ＩＣ、２０ｂ…電気回路部品としてのリレー、２０ｃ…電気回路部品としてのコンデンサ、２０ｄ…電気回路部品としてのホール素子、Ａ１…反回転軸７側の面（表面）、Ａ２…回転軸７側の面（裏面）、Ｌ１…軸線。

Claims

モータ本体と一体に連結され、該モータ本体の駆動により回転する回転軸と駆動連結するウォームホイールを収容するギヤハウジングを有し、該ギヤハウジングに回路基板を収容するように構成されるモータであって、
前記ギヤハウジングは、前記ウォームホイールを収容するホイール収容部と、前記回路基板を収容する基板収容部とを備えるものであり、
前記基板収容部は、前記回路基板の長手方向が前記回転軸の軸線方向と平行となるように、且つ該回路基板の平面方向が前記ホイール収容部の扁平方向と直交するように該回路基板を収容すべく構成されていることを特徴とするモータ。
請求項１に記載のモータにおいて、
前記回路基板は、略長方形状をなすものであることを特徴とするモータ。
請求項１又は２に記載のモータにおいて、
前記基板収容部は、前記ホイール収容部とは前記回転軸を挟んだ反対側に設けられていることを特徴とするモータ。
請求項３に記載のモータにおいて、
前記回転軸の回転情報を得るために該回転軸に固定されるセンサマグネットの近傍位置にホール素子が設けられるものであり、
前記基板収容部に収容される前記回路基板には、前記ホール素子を含む多数の電気回路部品が搭載されるものであって、
前記電気回路部品は、前記ホール素子を含んだ全ての部品が前記回路基板の反回転軸側の面に配置、若しくは前記ホール素子以外の部品が前記回路基板の反回転軸側の面に配置されていることを特徴とするモータ。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記基板収容部は、前記モータ本体側において前記回路基板を挿入するとともに該モータ本体で閉塞される開口を有していることを特徴とするモータ。