JP2007097339A - 電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータケース内に装着される給電装置と回転検出装置とをコネクタ部を介して制御装置に接続するようにした電動モータの組み立て作業を容易にすることである。
【解決手段】パワーウインドモータは回転軸を備えた電機子と電機子を回転自在に収容するモータヨークとを有し、モータヨークにはギヤケースが固定され、このギヤケースには電機子に駆動電流を供給する給電ユニットが装着される。給電ユニットには回転軸の回転を検出するセンサユニットが固定されるケース固定部４６が設けられ、このケース固定部４６は位置決めブロック４７と係止片４８と位置決め面とを有している。一方、センサユニットのセンサケース４４には略凸形状の取付孔４４ｃが形成され、センサユニットは取付孔４４ｃにケース固定部４６を挿通させることにより給電ユニットに取り付けられる。
【選択図】図７

Description

本発明は、回転軸を備えた電機子をモータケースの内部に回転自在に収容してなる電動モータに関し、特に、回転軸の回転を検出する回転検出装置をモータケースの内部に設けるようにしたものに関する。

電動モータは、自動車の電装品をはじめとした様々な装置の駆動源として幅広く用いられている。例えば、自動車のドア等に設けられるパワーウインド装置では、減速機を備えた電動モータをドアの内部に固定し、この電動モータによりレギュレータを作動させてウインドガラスを自動開閉動作させるようにしている。

このような電動モータは、回転軸を備えた電機子と電機子を回転自在に収容するモータケースとを有しており、モータケースの内部には電機子に駆動電流を給電するための給電装置が装着されている。給電装置はモータケースに固定されるブラシホルダとブラシホルダに保持される給電部つまりブラシとを備えており、ブラシは回転軸に固定された整流子に接触するようになっている。制御装置からブラシに駆動電流が供給されると、その駆動電流は整流子を介して電機子の電機子巻線に供給され、モータケースの内面に固定されたマグネットと電機子との間に電磁力が生じて電機子が回転するようになっている。

このような電動モータとしては、ウインドガラス等の被駆動部材の速度制御や位置制御を行うために、回転軸の回転を検出する回転検出装置をモータケース内に装着するようにしたものが知られている。この場合、回転軸には周方向に多数の磁極が着磁された被検出対であるセンサマグネットが固定され、このセンサマグネットに対向するホール素子等の回転センサが回転検出装置に設けられており、回転センサは回転軸の回転に伴うセンサマグネットの磁界の変化から回転軸の回転を検出するようになっている。そして、回転センサの検出結果は制御装置に入力され、電動モータは制御装置により回転センサにより検出された回転軸の回転に基づいてその作動が制御され、ウインドガラスの速度制御や位置制御が行われるようになっている。

一方、給電装置や回転検出装置を制御装置に接続するためのコネクタ部をモータケースに一体に設けるようにした電動モータが知られている。例えば、特許文献１には、モータケースに設けられた装着孔に回転検出装置を軽圧入して仮固定し、さらに給電装置を装着孔に組み込むことにより回転検出装置をギヤケースに固定し、各々の装置の端子部をモータケースに形成された開口部に配置させるとともに、回転軸に直交する方向から開口部内にサブカプラを装着し、このサブカプラを給電装置と回転検出装置の端子部に接続して、モータケースと一体にコネクタ部を構成するようにした電動モータが記載されている。このコネクタ部は制御装置側のコネクタに接続され、これにより、ブラシや回転センサを制御装置に接続することができる。
再公表０１−８９０６４号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような電動モータでは、まず、回転検出装置をモータケースに挿入し、次いで給電装置を装着することで回転検出装置を抜止め状態に固定するようにしていることから、回転検出装置はモータケースと給電装置との間の僅かな遊びによって給電装置を一定の位置に規制することが困難であった。さらに、モータケースにコネクタ部を形成するために、給電装置と回転検出装置に加えてサブカプラをもモータケースに装着する必要があり、また、給電装置と回転検出装置のモータケースへの組み付け方向に対して、サブカプラの組み付け方向が９０度ずれているので、この電動モータの組み付け作業性は良くなく、その改善が求められていた。

本発明の目的は、モータケース内に装着される給電装置と回転検出装置とをコネクタ部を介して制御装置に接続するようにした電動モータの組み立て作業を容易にすることにある。

本発明の電動モータは、回転軸を備えた電機子をモータケースの内部に回転自在に収容してなる電動モータであって、前記モータケースに装着され、前記電機子に駆動電流を供給する給電装置と、前記給電装置に取り付けられ、前記給電装置とともに前記モータケース内に収容されて前記回転軸の回転を検出する回転検出装置と、前記給電装置と一体に形成され、制御装置側のコネクタに接続されて前記給電装置と前記回転検出装置とを前記制御装置に接続させるコネクタ部とを有し、前記回転検出装置は、前記給電装置に取り付けられることにより、前記回転軸に固定される被検出体に対して所定の位置に位置決めされることを特徴とする。

本発明の電動モータは、前記回転検出装置は回転センサが搭載されるセンサ基板と前記センサ基板を収容するセンサケースとを備え、前記センサケースには前記給電装置に設けられる取付部に係合する取付孔が形成され、前記取付部は前記取付孔に係合して前記センサケースを取り付け方向に垂直な方向に位置決めする位置決めブロックと、前記センサケースに当接して前記センサケースを取り付け方向に位置決めする位置決め面と、前記センサケースに係合して前記センサケースの抜けを防止する係止片とを有することを特徴とする。

本発明の電動モータは、前記係止片は取り付け方向に垂直な方向に弾性変形して前記取付孔に挿通されることを特徴とする。

本発明の電動モータは、一側面に凹部を備えた断面コの字形状に前記位置決めブロックを形成し、前記係止片の一部を前記凹部内に配置したことを特徴とする。

本発明の電動モータは、幅広部と幅狭部とを備えた略凸形状に前記取付孔を形成し、前記位置決めブロックを前記幅広部に挿通させるとともに前記係止片を前記幅狭部に挿通させることを特徴とする。

本発明の電動モータは、前記給電装置は前記モータケースに固定されるホルダと前記ホルダに保持され前記電機子に給電する給電部とを備え、前記取付部は前記給電部に対して前記回転軸の軸方向にずれて配置されることを特徴とする。

本発明の電動モータは、前記ホルダと前記コネクタ部との間に連結部を備え、前記取付部を前記給電部に対して前記回転軸の軸方向の前記連結部を挟んだ反対側に配置することを特徴とする。

本発明の電動モータは、前記ホルダを樹脂材料により形成し、前記コネクタ部と前記給電装置とを接続する給電用端子部材と、前記コネクタ部と前記回転検出装置とを接続する回転検出用端子部材とを、前記ホルダに埋設したことを特徴とする。

本発明の電動モータは、前記回転検出用端子部材の先端部を前記取付部から前記回転軸の軸方向に向けて突出させ、前記回転検出装置を前記回転軸の軸方向から前記取付部に取り付けたときに前記回転検出用端子部材が前記回転検出装置に電気的に接続されることを特徴とする。

本発明によれば、コネクタ部は給電装置に一体に形成され、また、回転検出装置は給電装置に被検出体との相対的な位置決めがなされた状態で取り付けられるので、給電装置と回転検出装置とコネクタ部とを１つのユニットとしてギヤケースに装着することで回転検出装置と被検出体との相対的な位置決めが容易に可能となるとともに、この電動モータの組み付け作業を容易にすることができる。

また、本発明によれば、給電装置に設けられた取付部に回転検出装置を取り付け方向から押し込むことにより、回転検出装置は容易に給電装置に取り付けられるので、この電動モータの組み付け作業性を向上させることができる。

さらに、本発明によれば、係止片の一部を断面コの字形状に形成された位置決めブロックの凹部内に配置するようにしたので、取付部のレイアウト性を高めて、この電動モータを小型化することができる。

さらに、本発明によれば、回転検出装置は給電部に対して回転軸の軸方向にずれて設けられるので、回転検出装置と給電部とが回転軸の径方向に重複して配置されることがなく、この給電装置を小型化することができる。特に、給電部に対して回転軸の軸方向の連結部を挟んだ反対側に回転検出装置を配置すると、連結部を介して行われるコネクタ部と給電装置や回転検出装置との接続構造を簡素化して給電装置を小型化することができる。

さらに、本発明によれば、ホルダを樹脂材料により形成するとともに、給電用端子部材と回転検出用端子部材とをホルダに埋設するようにしたので、コネクタ部や給電装置の構成を簡素化して、この電動モータのコストを低減することができる。

さらに、本発明によれば、回転検出用端子部材の先端部をホルダの取付部から回転軸の軸方向に突出させるようにしたので、回転検出装置を給電装置に取り付けるときに回転検出用端子部材と回転検出装置とを容易に接続することができ、この電動モータの組み付け作業性をさらに向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施の形態であるパワーウインドモータを示す断面図であり、このパワーウインドモータ１１は図示しない車両の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り、モータ本体１２に減速機１３が取り付けられて１つのユニットとされた所謂減速機付きの電動モータとなっている。パワーウインド装置には制御装置１４が設けられ、パワーウインドモータ１１は制御装置１４に接続されており、この制御装置１４から供給される駆動電流によりパワーウインドモータ１１の作動が制御されて、ウインドガラスは自動開閉動作するようになっている。

モータ本体１２は所謂ブラシ付き直流モータとなっており、断面小判形の有底筒状のモータヨーク１５の内周面には一対の永久磁石１６（マグネット）が固定され、これらの永久磁石１６に対向するようにモータヨーク１５の内部には電機子１７（アマチュア）が収容されている。電機子１７は回転軸１８（アマチュアシャフト）と回転軸１８に固定される電機子鉄心１９（アマチュアコア）とを有しており、回転軸１８の一端がモータヨーク１５の底壁部に設けられたラジアル軸受２１ａ及びスラスト軸受２１ｂに支持されることにより、電機子１７は回転軸１８を軸心としてモータヨーク１５の内部で回転自在となっている。電機子鉄心１９には複数のスリット１９ａが形成されており、これらのスリット１９ａには電機子巻線２２（アマチュアコイル）が巻装されている。また、回転軸１８には電機子鉄心１９に隣接して整流子２３（コンミテータ）が固定されており、電機子巻線２２は整流子２３の対応する整流子片２３ａに電気的に接続されている。

一方、減速機１３はギヤケース２４を有しており、このギヤケース２４はモータヨーク１５の開口部に締結部材２５により固定され、モータヨーク１５の開口部を閉塞してモータヨーク１５とともにモータケースを形成している。モータ本体１２の回転軸１８はモータヨーク１５から突出しており、モータヨーク１５から突出した回転軸１８を回転自在に収容するために、ギヤケース２４には筒状の軸収容部２４ａが形成され、回転軸１８の先端部分はラジアル軸受２９ａとスラスト軸受２９ｂに支持されている。回転軸１８の軸収容部２４ａに収容される部分の外周面にはウォーム２６が一体的に設けられており、ギヤケース２４に形成されたギヤ収容部２４ｂには、このウォーム２６に噛み合うウォームホイル２７が回転自在に収容されている。ウォームホイル２７の軸心には出力軸２８が固定されており、この出力軸２８の先端はギヤケース２４から突出して、図示しないレギュレータを介してウインドガラスに連結されている。したがって、モータ本体１２が作動して回転軸１８が回転すると、その回転はウォーム２６とウォームホイル２７とにより所定の回転数にまで減速されて出力軸２８から出力され、出力軸２８が回転するとレギュレータを介してウインドガラスが開閉駆動される。

電機子１７に駆動電流を供給してモータ本体１２を作動させるために、このパワーウインドモータ１１には給電装置としての給電ユニット３１が設けられている。この給電ユニット３１は回転軸１８の軸方向からギヤケース２４に装着され、次いでギヤケース２４がモータヨーク１５に固定されることにより、モータヨーク１５とギヤケース２４との間に挟み込まれた状態でモータヨーク１５の内部に収容される。なお、給電ユニット３１のギヤケース２４への装着方法の詳細については後述する。

図２は図１に示す給電ユニットの詳細を示す斜視図、図３は図２に示す給電ユニットの底面図であり、この給電ユニット３１は給電部としての一対のブラシ３２と、これらのブラシ３２を保持するホルダつまりブラシホルダ３３とを備えている。ブラシホルダ３３は樹脂材料を射出成形して形成されており、リング部３３ａと、リング部３３ａから回転軸１８の軸方向へ延びる側壁部３３ｂと、側壁部３３ｂのリング部３３ａとは反対側の端部から回転軸１８の軸方向に垂直な方向に延びる平面部３３ｃとを備えている。リング部３３ａはモータヨーク１５の開口端に沿った環状の略小判形に形成されており、このリング部３３ａがモータヨーク１５とギヤケース２４との間に挟み込まれることにより、ブラシホルダ３３はギヤケース２４やモータヨーク１５に固定されるようになっている。また、各ブラシ３２は板ばね３２ａの一端部に取り付けられ、板ばね３２ａの他端部がブラシホルダ３３の平面部３３ｃに締結部材３４によって弾性変位自在に支持されており、ブラシホルダ３３がモータヨーク１５やギヤケース２４に固定されたときには、ブラシ３２は整流子２３の外周面に弾圧的に摺接するようになっている。そして、ブラシ３２に駆動電流が供給されると、その駆動電流は整流子２３を介して電機子巻線２２に供給されるようになっている。なお、平面部３３ｃにはその中心部分に貫通孔３５が形成されており、回転軸１８はこの貫通孔３５に挿通されてブラシホルダ３３に対して軸収容部２４ａ側に突出するようになっている。

回転軸１８の回転を検出するために、このパワーウインドモータ１１には回転検出装置としてのセンサユニット４１が設けられている。このセンサユニット４１は、給電ユニット３１がギヤケース２４に装着される前に回転軸１８の軸方向から給電ユニット３１に取り付けられ、給電ユニット３１と一体化された状態でギヤケース２４に装着されるようになっている。なお、センサユニット４１のギヤケース２４への装着方法の詳細については後述する。

図４は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図、図５は図２に示すセンサユニットの分解斜視図であり、図６は図５に示す取付部の詳細を示す斜視図であり、図７（ａ）はセンサケースに形成された取付孔の詳細を示す説明図であり、図７（ｂ）は取付孔にケース固定部が係合した状態を示す説明図であり、図８はセンサケースを取り付ける際の係止片の状態を示す断面図である。

このセンサユニット４１は、センサ基板４２に搭載される２つの回転センサ４３と、これらの回転センサ４３をセンサ基板４２ごと収容する合成樹脂製のセンサケース４４とを備えている。これらの回転センサ４３としては例えばホール素子が用いられており、各回転センサ４３は回転軸１８に固定された被検出体であるセンサマグネットＭに対して所定の位置で対向し、且つ、センサマグネットＭに対する位相が互いに９０度ずれるように配置され、回転軸１８の回転に伴って生じる磁極の変化から回転軸１８の回転数に比例した周期のパルス信号を出力するようになっている。

一方、センサケース４４は底壁部４４ａと側壁部４４ｂとを備えたバスタブ状に形成されており、その底壁部４４ａには取付孔４４ｃが設けられている。図７（ａ）に示すように、取付孔４４ｃは、略長方形状に形成される幅広部４４ｄと、幅広部４４ｄよりも幅が狭い幅狭部４４ｅとを有しており、全体として略凸形状に形成されている。

このセンサユニット４１を取り付けるために、ブラシホルダ３３には取付部４５が設けられており、センサケース４４の取付孔４４ｃを取付部４５に設けられるケース固定部４６に係合させることにより、センサユニット４１はブラシホルダ３３に一体的に固定されるようになっている。そして、センサユニット４１はブラシホルダ３３に固定されることにより、つまり給電ユニット３１に取り付けられることにより、給電ユニット３１を介してギヤケース２４に位置決めされ、つまり、回転軸１８に固定されるセンサマグネットＭに対して所定の位置に位置決めされるようになっている。

図６に示すように、取付部４５は樹脂材料によりブラシホルダ３３と一体に形成されており、ブラシホルダ３３のリング部３３ａの内周側に側壁部３３ｂとは逆側に突出するように設けられている。つまり、取付部４５は給電部であるブラシ３２に対して回転軸１８の軸方向にずれて配置されている。

取付部４５に設けられるケース固定部４６はセンサケース４４をブラシホルダ３３に固定するために設けられており、リング部３３ａから回転軸１８の軸方向に突出する位置決めブロック４７と、位置決めブロック４７と並ぶ係止片４８とを備えている。位置決めブロック４７の係止片４８と対向する側の一側面には凹部４７ａが形成されており、これにより位置決めブロック４７の断面はコの字形状となっている。また、係止片４８と位置決めブロック４７の根本部には回転軸１８に垂直な位置決め面４９が形成されている。図７（ａ）に示すように、位置決めブロック４７の幅寸法ｗ１と厚み寸法ｔ１は、それぞれ取付孔４４ｃの幅広部４４ｄの幅寸法ｗ２と厚み寸法ｔ２とほぼ同一に設定されており、これにより、位置決めブロック４７が取付孔４４ｃの幅広部４４ｄに挿通されると、図７（ｂ）に示すように、位置決めブロック４７の各側面に幅広部４４ｄの内周面が当接して、センサケース４４は位置決めブロック４７により回転軸１８に垂直な面内つまり取り付け方向に垂直な方向に位置決めされるようになっている。

一方、係止片４８の先端には凹部４７ａに対して逆側に突出する爪部４８ａが設けられており、この係止片４８は取付孔４４ｃの幅狭部４４ｅに挿通される。そして、センサケース４４の底壁部４４ａの下面が位置決め面４９に当接し、且つ、爪部４８ａの下面４８ｂがセンサケース４４の底壁部４４ａの上面に係合することにより、底壁部４４ａは位置決め面４９と爪部４８ａの下面４８ｂとの間に挟み込まれて取付部４５に固定される。つまり、センサケース４４は位置決め面４９と爪部４８ａの下面４８ｂとに当接することにより回転軸１８の軸方向に位置決めされるとともに、係止片４８の爪部４８ａが係合することにより取付部４５からの抜けが防止され、これによりセンサケース４４はブラシホルダ３３に対して回転軸１８の軸方向つまり取り付け方向に位置決めされるようになっている。

係止片４８は、その一部が位置決めブロック４７の凹部４７ａの内部に位置するように配置され、位置決めブロック４７との間に所定の間隔を有している。これにより、係止片４８は、凹部４７ａにおいて位置決めブロック４７に当接するまで、位置決めブロック４７側つまり取り付け方向に垂直な方向に弾性変形することができるようになっている。このように、凹部４７ａは係止片４８のたわみ代を形成しており、センサケース４４をケース固定部４６に装着するときには、図８に示すように、係止片４８は凹部４７ａ側に弾性変形しながら取付孔４４ｃに挿通され、爪部４８ａが取付孔４４ｃを通過したときに元の形状に復帰して爪部４８ａが底壁部４４ａに係合するようになっている。

ここで、このケース固定部４６では、位置決めブロック４７の係止片４８が弾性変形する範囲には凹部４７ａが設けられており、その分、係止片４８を位置決めブロック４７側に寄せて配置することができるので、ケース固定部４６を小型化して、ケース固定部４６やブラシホルダ３３に設けられる各部のレイアウト性を高めることができる。また、係止片４８は凹部４７ａにおいて位置決めブロック４７に当接することにより、それ以上の弾性変形が規制されるので、係止片４８が外力により必要以上に弾性変形させられて破損することを防止することができる。さらに、ケース固定部４６が小型化することによって、センサケース４４に設ける取付孔４４ｃを小さくすることができ、センサケース４４の剛性を一定値以上に保つことが容易となる。

このように、このパワーウインドモータ１１では、位置決めブロック４７を凹部４７ａを備えた断面コの字形状に形成し、その凹部４７ａの内部に係止片４８の一部を配置するようにしたので、取付部４５を小型化し、取付部４５やブラシホルダ３３に設けられる各部のレイアウト性を高めて、このパワーウインドモータ１１を小型化することができる。

図９はセンサユニットをセンサ基板側から見た正面図であり、図１０は図９におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図７、図８からも解るように、センサケース４４の側壁部４４ｂには、センサ基板４２を支持するために、ケース４４の４隅に位置して４つの基板支持座面５１が設けられている。これらの基板支持座面５１はそれぞれ同一高さに形成されており、センサ基板４２はこれらの基板支持座面５１上に配置されてセンサケース４４に位置決めされるようになっている。また、センサケース４４の側壁部４４ｂにはセンサ基板４２の両側部側に位置して一対の爪部５２が設けられており、図１０に示すように、センサ基板４２はこれらの爪部５２と基板支持座面５１との間に挟み込まれてセンサケース４４に固定されるようになっている。これにより、センサケース４４にセンサ基板４２を押し込むだけで、センサ基板４２をセンサケース４４に組み付けることができるので、センサユニット４１の組み立て作業を容易にすることができる。

図９に示すように、センサ基板４２には、各回転センサ４３の給電端子（不図示）に接続される２つの接続孔５３と、各回転センサの検出信号出力端子（不図示）に接続される２つの接続孔５３との、合計４つの接続孔５３が一直線状且つ等間隔に並べて形成されている。また、これらの接続孔５３に対応して、ブラシホルダ３３の取付部４５には、図６に示すように、センサ用接続端子部５４が設けられている。センサ用接続端子部５４はケース固定部４６と並んでブラシホルダ３３と一体に樹脂材料により形成される端子支持ブロック５５を有しており、この端子支持ブロック５５からは、回転センサ４３への給電用の２つのセンサ用端子５６と、回転センサ４３の検出信号伝送用の２つのセンサ用端子５６との、合計４つのセンサ用端子５６が一直線状且つ等間隔に並んで回転軸１８の軸方向に向けて突出して設けられている。これにより、センサ基板４２をセンサケース４４とともに回転軸１８の軸方向からブラシホルダ３３のケース固定部４６に取り付けると、それぞれのセンサ用端子５６はセンサ基板４２の対応する接続孔５３に挿通される。各センサ用端子５６が接続孔５３に挿通されると、各センサ用端子５６はハンダ付けにより接続孔５３に固定され、これにより各センサ用端子５６はセンサ基板４２つまり回転センサ４３に電気的に接続される。

このように、このパワーウインドモータ１１では、ブラシホルダ３３に設けられる端子支持ブロック５５からは４つのセンサ用端子５６が回転軸１８の軸方向に向けて突出して設けられているので、ブラシホルダ３３にセンサユニット４１を回転軸１８の軸方向から取り付けるときに、センサ基板４２に各センサ用端子５６を容易に接続させることができる。したがって、センサユニット４１の給電ユニット３１への取り付け作業を容易にして、このパワーウインドモータ１１の組み付け作業性を向上させることができる。

また、端子支持ブロック５５から突出する各センサ用端子５６は、等間隔に一直線状に並べて配置されているので、これらのセンサ用端子５６をセンサ基板４２に固定するハンダ付け作業を容易にすることができる。なお、本実施の形態においては、各センサ用端子５６は端子支持ブロック５５に一直線状に並べて配置されているが、これに限らず、回転軸１８の軸心を中心とした曲線状に並べて配置するようにしてもよい。この場合、各センサ用端子５６の配置スペースを小さくして、ブラシホルダ３３を小型化することができる。

図９に示すように、センサ基板４２にはそれぞれ凸状に形成される一対の位置決め当接部５７が形成され、センサケース４４にはこれらの位置決め当接部５７に対応する一対の位置決め側壁部５８が形成されており、各センサ用端子５６は、センサ基板４２の位置決め当接部５７が位置決め側壁部５８に当接した状態で、接続孔５３に固定されるようになっている。これにより、センサ基板４２はセンサケース４４を介してブラシホルダ３３に精度良く位置決めされることになり、回転センサ４３を所望の位置に位置決めさせることができる。

図１に示すように、給電ユニット３１とセンサユニット４１とを制御装置１４に接続するために、このパワーウインドモータ１１にはコネクタ部６１が設けられている。図２、図３に示すように、このコネクタ部６１は制御装置１４側の制御装置側コネクタ６２（図１参照）が挿抜されるカバー部６１ａを有しており、このカバー部６１ａはブラシホルダ３３のリング部３３ａから延びる連結部６３とともにブラシホルダ３３と一体に樹脂材料により形成されている。つまり、カバー部６１ａはブラシホルダ３３との間に設けられる連結部６３を介してブラシホルダ３３に連結され、これによりコネクタ部６１は給電ユニット３１と一体化されている。

図３に示すように、カバー部６１ａの内部には６つのコネクタ端子６４が設けられており、これらのコネクタ端子６４の内２つは、給電ユニット３１つまり各ブラシ３２への駆動電流供給用であり、他の２つは回転センサ４３への給電用であり、残る２つは回転センサの検出信号伝送用となっている。これらのコネクタ端子６４は、このコネクタ部６１が制御装置側コネクタ６２に接続されたときに、それぞれ制御装置側コネクタ６２を介して制御装置１４に接続されるようになっている。

それぞれ樹脂材料により一体に成型されるブラシホルダ３３と連結部６３とカバー部６１ａの内部には、２つの給電用端子部材と４つの回転検出用端子部材とがインサート成形により埋設されている。２つの給電用端子部材の一方の先端部はそれぞれカバー部６１ａから突出して各ブラシ３２への駆動電流供給用のコネクタ端子６４を構成し、他方の先端部は、図３に示すように、ブラシホルダ３３の側壁部３３ｂの内側に突出して平面部３３ｃに配置された通電板６５を介してブラシ３２に電気的に接続されている。つまり、コネクタ部６１は樹脂製のブラシホルダ３３に埋設される２つの給電用端子部材により給電ユニット３１つまりブラシ３２に接続されている。一方、４つの回転検出用端子部材の一方の先端部はそれぞれカバー部６１ａから突出しており、その内２つは回転センサ４３への給電用のコネクタ端子６４を構成し、他の２つは回転センサ４３の検出信号伝送用のコネクタ端子６４を構成している。また、４つの回転検出用端子部材の他方の先端部はそれぞれセンサ用接続端子部５４の端子支持ブロック５５から回転軸１８の軸方向に突出し、それぞれ回転センサ４３への給電用の２つのセンサ用端子５６と、検出信号伝送用の２つのセンサ用端子５６との、合計４つのセンサ用端子５６を構成している。つまり、コネクタ部６１は樹脂製のブラシホルダ３３に埋設される４つの回転検出用端子部材によりセンサユニット４１つまり回転センサ４３に接続されている。

ここで、ブラシ３２は連結部６３に対して回転軸１８の軸方向の一方側に偏って配置されており、これに対して、取付部４５つまりセンサユニット４１はブラシ３２に対して回転軸１８の軸方向の連結部６３を挟んだ反対側に配置されている。これに対応して、コネクタ部６１から連結部６３を介してブラシ３２に接続される給電用端子部材は連結部６３から平面部３３ｃに向けて回転軸１８の軸方向に延びて設けられ、これに対して回転検出用端子部材は連結部６３から給電用端子部材とは反対側に延びて設けられている。これにより、各通電部材が回転軸１８の径方向に重複配置されることを防止して、給電ユニット３１を小型化することが可能とされている。

図１１は給電ユニットとセンサユニットのギヤケースへの装着方法を示す説明図であり、図１２は図１１に示す位置決め壁の詳細を示す斜視図であり、図１３は位置決め壁とモータヨークとの係合部分を拡大して示す断面図である。

次に、このような構造のパワーウインドモータ１１の組み立て方法について説明する。まず、前工程として、モータヨーク１５の内部に電機子１７や磁石１６等が組み込まれ、また、ギヤケース２４の内部にウォームホイル２７や出力軸２８が組み込まれて減速機１３が組み立てられる。さらに、給電用端子部材と回転検出用端子部材とを樹脂材料によりインサート成形してブラシホルダ３３が形成され、このブラシホルダ３３にブラシ３２等が組み付けられて給電ユニット３１が組み立てられる。さらに、センサ基板４２に回転センサ４３が搭載されるとともに、センサケース４４が樹脂成形により形成される。

次に、図５に示すように、ブラシホルダ３３の取付部４５にセンサケース４４が回転軸１８の軸方向から取り付けられ、次いで、センサ基板４２がセンサケース４４に組み込まれるとともに、各センサ用端子５６がハンダ付けによりセンサ基板４２により固定される。これにより、センサユニット４１は給電ユニット３１へ組み付けられ、給電ユニット３１とセンサユニット４１とが１つのユニットとされる。

なお、本実施の形態においては、センサケース４４をブラシホルダ３３に固定した後にセンサ基板４２をセンサケース４４に組み付けるようにしているが、これに限らず、予めセンサ基板４２をセンサケース４４に組み付けてから、センサユニット４１をブラシホルダ３３に取り付けるようにしてもよい。

次に、図１１に示すように、センサユニット４１が予め取り付けられた給電ユニット３１が回転軸１８の軸方向からギヤケース２４に装着される。このとき、図１２に示すように、ギヤケース２４には、断面小判形状のモータヨーク１５の４隅に対応する断面くの字形状の４つの位置決め壁６６が設けられており、これらの位置決め壁６６がブラシホルダ３３の側壁部３３ｂに形成された切り欠き部６７に配置されるように組み付けられる。そして、モータヨーク１５はギヤケース２４の位置決め壁６６に当接するように挿入案内されて組み付けられる。このとき、ブラシホルダ３３の側壁部３３ｂとモータヨーク１５とは緩い挿入状態にあり、これにより、図１３に示すように、ギヤケース２４はブラシホルダ３３を介することなく位置決め壁６６において直接モータヨーク１５に接触し、モータヨーク１５に対して精度良く位置決めされることになる。

このように、給電ユニット３１は、予めセンサユニット４１が回転軸１８の軸方向から取り付けられた状態で、回転軸１８の軸方向からギヤケース２４に装着される。したがって、給電ユニット３１とセンサユニット４１とを１つのユニットとしてギヤケース２４へ装着することができ、これにより給電ユニット３１とセンサユニット４１のギヤケース２４への組み付け作業性を高めることができる。

また、このパワーウインドモータ１１では給電ユニット３１に設けられた取付部４５に取り付け方向からセンサユニット４１を押し込むことにより、センサユニット４１を容易に給電ユニット３１に取り付けることができるので、このパワーウインドモータ１１の組み付け作業をさらに容易にすることができる。

さらに、給電ユニット３１にセンサユニット４１を取り付けるための取付部４５をそれぞれ回転軸１８の軸方向に突出するケース固定部４６とセンサ用接続端子部５４とで構成し、センサユニット４１の給電ユニット３１への組み付け方向を回転軸１８の軸方向に設定するとともに、給電ユニット３１のギヤケース２４への組み付け方向を回転軸１８の軸方向とするようにしたので、給電ユニット３１へのセンサユニット４１の組み付け方向と、ギヤケース２４への給電ユニット３１の組み付け方向とを同一方向として、これらの部材の組み付け性を高めることができる。

さらに、このパワーウインドモータ１１では、図２に示すように、コネクタ部６１は給電ユニット３１と一体に形成されているので、給電ユニット３１をギヤケース２４に取り付けるだけでコネクタ部６１をギヤケース２４に固定することができる。したがって、このパワーウインドモータ１１の構成を簡素化するとともに、コネクタ部６１の構成を簡素化して、その組み付け作業を容易にすることができる。

さらに、このパワーウインドモータ１１では、センサユニット４１はブラシ３２に対して回転軸１８の軸方向にずれて設けられるので、センサユニット４１とブラシ３２とが回転軸１８の径方向に重複して配置されることがなく、給電ユニット３１を小型化することができる。特に、ブラシ３２に対して回転軸１８の軸方向の連結部６３を挟んだ反対側にセンサユニット４１を配置すると、連結部６３を介して行われるコネクタ部６１と給電ユニット３１やセンサユニット４１との接続構造を簡素化して給電ユニット３１を小型化することができる。

さらに、このパワーウインドモータ１１では、ブラシホルダ３３を樹脂材料により形成するとともに、給電用端子部材と回転検出用端子部材とをブラシホルダ３３に埋設するようにしたので、コネクタ部６１や給電ユニット３１の構成を簡素化して、このパワーウインドモータ１１のコストを低減することができる。

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変更可能であることはいうまでもない。例えば、本実施の形態おいては、モータ本体１２に減速機１３が取り付けられたパワーウインドモータ１１に本発明を適用しているが、これに限らず、減速機１３を持たない電動モータに本発明を適用してもよい。

また、本実施の形態においては、回転センサ４３としてホール素子が用いられているが、これに限らず、例えば、ＭＲセンサ等、他のセンサを用いるようにしてもよい。

本発明の一実施の形態であるパワーウインドモータを示す断面図である。 図１に示す給電ユニットの詳細を示す斜視図である。 図２に示す給電ユニットの底面図である。 図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２に示すセンサユニットの分解斜視図である。 図５に示す取付部の詳細を示す斜視図である。 （ａ）はセンサケースに形成された取付孔の詳細を示す説明図であり、（ｂ）は取付孔にケース固定部が係合した状態を示す説明図である。 センサケースを取り付ける際の係止片の状態を示す断面図である。 センサユニットをセンサ基板側から見た正面図である。 図９におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。 給電ユニットとセンサユニットのギヤケースへの装着方法を示す説明図である。 図１１に示す位置決め壁の詳細を示す斜視図である。 位置決め壁とモータヨークとの係合部分を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１１ パワーウインドモータ（電動モータ）
１２ モータ本体
１３ 減速機
１４ 制御装置
１５ モータヨーク（モータケース）
１６ 永久磁石
１７ 電機子
１８ 回転軸
１９ 電機子鉄心
１９ａ スリット
２１ａ ラジアル軸受
２１ｂ スラスト軸受
２２ 電機子巻線
２３ 整流子
２３ａ 整流子片
２４ ギヤケース（モータケース）
２４ａ 軸収容部
２４ｂ ギヤ収容部
２５ 締結部材
２６ ウォーム
２７ ウォームホイル
２８ 出力軸
２９ａ ラジアル軸受
２９ｂ スラスト軸受
３１ 給電ユニット（給電装置）
３２ ブラシ（給電部）
３３ ブラシホルダ（ホルダ）
３３ａ リング部
３３ｂ 側壁部
３３ｃ 平面部
３４ 締結部材
３５ 貫通孔
４１ センサユニット（回転検出装置）
４２ センサ基板
４３ 回転センサ
４４ センサケース
４４ａ 底壁部
４４ｂ 側壁部
４４ｃ 取付孔
４４ｄ 幅広部
４４ｅ 幅狭部
４５ 取付部
４６ ケース固定部
４７ 位置決めブロック
４７ａ 凹部
４８ 係止片
４８ａ 爪部
４９ 位置決め面
５１ 基板支持座面
５２ 爪部
５３ 接続孔
５４ センサ用接続端子部
５５ 端子支持ブロック
５６ センサ用端子（回転検出用端子部材）
５７ 位置決め当接部
５８ 位置決め側壁部
６１ コネクタ部
６１ａ カバー部
６２ 制御装置側コネクタ
６３ 連結部
６４ コネクタ端子（給電用端子部材、回転検出用端子部材）
６５ 通電板
６６ 位置決め壁
６７ 切り欠き部
Ｍ センサマグネット
ｗ１，ｗ２ 幅寸法
ｔ１，ｔ２ 厚み寸法

Claims (9)

1. 回転軸を備えた電機子をモータケースの内部に回転自在に収容してなる電動モータであって、
   前記モータケースに装着され、前記電機子に駆動電流を供給する給電装置と、
   前記給電装置に取り付けられ、前記給電装置とともに前記モータケース内に収容されて前記回転軸の回転を検出する回転検出装置と、
   前記給電装置と一体に形成され、制御装置側のコネクタに接続されて前記給電装置と前記回転検出装置とを前記制御装置に接続させるコネクタ部とを有し、
   前記回転検出装置は、前記給電装置に取り付けられることにより、前記回転軸に固定される被検出体に対して所定の位置に位置決めされることを特徴とする電動モータ。
2. 請求項１記載の電動モータにおいて、前記回転検出装置は回転センサが搭載されるセンサ基板と前記センサ基板を収容するセンサケースとを備え、前記センサケースには前記給電装置に設けられる取付部に係合する取付孔が形成され、前記取付部は前記取付孔に係合して前記センサケースを取り付け方向に垂直な方向に位置決めする位置決めブロックと、前記センサケースに当接して前記センサケースを取り付け方向に位置決めする位置決め面と、前記センサケースに係合して前記センサケースの抜けを防止する係止片とを有することを特徴とする電動モータ。
3. 請求項２記載の電動モータにおいて、前記係止片は取り付け方向に垂直な方向に弾性変形して前記取付孔に挿通されることを特徴とする電動モータ。
4. 請求項２または３記載の電動モータにおいて、一側面に凹部を備えた断面コの字形状に前記位置決めブロックを形成し、前記係止片の一部を前記凹部内に配置したことを特徴とする電動モータ。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の電動モータにおいて、幅広部と幅狭部とを備えた略凸形状に前記取付孔を形成し、前記位置決めブロックを前記幅広部に挿通させるとともに前記係止片を前記幅狭部に挿通させることを特徴とする電動モータ。
6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載の電動モータにおいて、前記給電装置は前記モータケースに固定されるホルダと前記ホルダに保持され前記電機子に給電する給電部とを備え、前記取付部は前記給電部に対して前記回転軸の軸方向にずれて配置されることを特徴とする電動モータ。
7. 請求項６記載の電動モータにおいて、前記ホルダと前記コネクタ部との間に連結部を備え、前記取付部を前記給電部に対して前記回転軸の軸方向の前記連結部を挟んだ反対側に配置することを特徴とする電動モータ。
8. 請求項６または７記載の電動モータにおいて、前記ホルダを樹脂材料により形成し、前記コネクタ部と前記給電装置とを接続する給電用端子部材と、前記コネクタ部と前記回転検出装置とを接続する回転検出用端子部材とを、前記ホルダに埋設したことを特徴とする電動モータ。
9. 請求項８記載の電動モータにおいて、前記回転検出用端子部材の先端部を前記取付部から前記回転軸の軸方向に向けて突出させ、前記回転検出装置を前記回転軸の軸方向から前記取付部に取り付けたときに前記回転検出用端子部材が前記回転検出装置に電気的に接続されることを特徴とする電動モータ。

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