JP2011010537A - Gear device and motor with reducer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、出力軸の回転状態を検出させるための磁性部材を備えた歯車装置、及び上記歯車装置が適用された減速機付モータに関する。 The present invention relates to a gear device provided with a magnetic member for detecting the rotation state of an output shaft, and a motor with a reduction gear to which the gear device is applied.
モータ本体にウォーム減速機構を取り付けてユニット化した減速機構付き電動モータにおいて、回転位置検出センサの被検出部材であるマグネットをウォームホイールの軸(厚み)方向端部に固定したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1では、マグネットのウォームホイールへの固定方法として、溶着による固定方法が開示されている。また、2重リング状に形成されたセンサ用マグネット部材における内外のリングを連結する3つの連結部にそれぞれ貫通孔を設け、ウォームホイールから突出されると共に上記貫通孔を貫通した3つの固定ピンの先端側にそれぞれ歯付きリングを締着することで、センサ用マグネット部材をウォームホイールに固定したものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 2. Description of the Related Art An electric motor with a speed reduction mechanism, which is unitized by attaching a worm speed reduction mechanism to a motor body, is known in which a magnet, which is a detected member of a rotational position detection sensor, is fixed to the end of the worm wheel in the axial (thickness) direction (For example, refer to Patent Document 1). In this patent document 1, the fixing method by welding is disclosed as a fixing method of the magnet to the worm wheel. In addition, through holes are provided in three connecting portions that connect the inner and outer rings of the sensor magnet member formed in a double ring shape, and three fixing pins that protrude from the worm wheel and pass through the through holes are provided. There is known one in which a sensor magnet member is fixed to a worm wheel by fastening a toothed ring to each of the distal ends (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1におけるウォームホイールとマグネットとの固定方法では、溶着の熱によりウォームホイール、マグネット(特にボンド磁石の場合)が変形する恐れがある。歯車やマグネットの変形は、回転位置センサの誤検出(誤差)の原因となる。さらに、ボンド磁石の磁力を強くするために磁性材料を多く含ませた場合には、割れが発生し易いといった問題もある。一方、特許文献2におけるセンサ用マグネット部材とウォームホイールとの固定方法では、センサ用マグネット部材のウォームホイールに対する周方向のガタつきに起因する回転検出精度の悪化を抑制するためには、センサ用マグネット部材の貫通孔とウォームホイールの固定ピンとのクリアランスを小さく設定する必要がある。このようにクリアランスを小さく設定することは、部品相互の加工精度の向上によるコスト増大、及びクリアランス縮小による組付性低下の原因となる。 However, in the method of fixing the worm wheel and the magnet in Patent Document 1, the worm wheel and the magnet (particularly in the case of a bond magnet) may be deformed by the heat of welding. The deformation of the gears and magnets causes erroneous detection (error) of the rotational position sensor. Furthermore, when a large amount of magnetic material is included to increase the magnetic force of the bonded magnet, there is a problem that cracks are likely to occur. On the other hand, in the method for fixing the sensor magnet member and the worm wheel in Patent Document 2, in order to suppress the deterioration of the rotation detection accuracy due to the backlash in the circumferential direction of the sensor magnet member with respect to the worm wheel, the sensor magnet is used. It is necessary to set a small clearance between the through hole of the member and the fixing pin of the worm wheel. Setting the clearance to be small in this way causes an increase in cost due to an improvement in processing accuracy between components and a decrease in assemblability due to a reduction in clearance.
本発明は上記事実を考慮して、歯車に対し磁性部材をガタつきなく固定し、出力軸の回転状態を精度良く検出させることができる歯車装置、及び減速機付モータを得ることが目的である。 In view of the above facts, the present invention has an object to obtain a gear device and a motor with a speed reducer that can fix a magnetic member to a gear without rattling and can accurately detect the rotation state of an output shaft. .
請求項1記載の発明に係る歯車装置は、出力軸に回転を伝達するための歯車と、磁性材を含んで構成され、磁気センサによって前記出力軸の回転状態を直接的又は間接的に検出させるための着磁パターンで着磁される被着磁部を有する磁性部材と、前記歯車の回転軸における軸線方向の一端部に設けられた金属製の圧入部と、前記磁性部材の被着磁部の軸心部にインサート成形によって固定され、前記圧入部に対し圧入により固定されることで前記磁性部材を前記歯車に対し同軸的かつ一体に回転するように固定させた金属製の被圧入部材と、を備えている。 A gear device according to a first aspect of the present invention includes a gear for transmitting rotation to an output shaft and a magnetic material, and directly or indirectly detects the rotation state of the output shaft by a magnetic sensor. A magnetic member having a magnetized portion magnetized with a magnetizing pattern, a metal press-fit portion provided at one end of the rotating shaft of the gear in the axial direction, and a magnetized portion of the magnetic member A metal press-fit member fixed to the shaft center portion by insert molding and fixed to the press-fit portion by press-fitting so that the magnetic member rotates coaxially and integrally with the gear. It is equipped with.
請求項1記載の歯車装置では、被圧入部材が歯車の軸線方向の一方側から圧入部に圧入によって固定されることで、該歯車に対し磁性部材が同軸的かつ一体に回転するように該歯車の軸線方向一方側(一側面側)に固定されている。この磁性部材の円板状に形成された被着磁部は、予め又は歯車への固定後に所定の着磁パターンで着磁される。これにより、歯車の回転に伴う磁性部材の磁気センサに対する相対回転による着磁パターンに基づく磁極又は磁束の変化によって、出力軸の回転状態を直接的又は間接的に検出させることができる。 The gear device according to claim 1, wherein the press-fitting member is fixed to the press-fitting portion from one side in the axial direction of the gear by press-fitting so that the magnetic member rotates coaxially and integrally with the gear. Are fixed to one side (one side surface) in the axial direction. The magnetized portion of the magnetic member formed in a disk shape is magnetized with a predetermined magnetization pattern in advance or after being fixed to a gear. Thereby, the rotation state of an output shaft can be detected directly or indirectly by the change of the magnetic pole or magnetic flux based on the magnetization pattern by relative rotation with respect to the magnetic sensor of the magnetic member accompanying rotation of a gear.
ここで、本歯車装置では、歯車の回転軸の一端部に設けられた金属製の圧入部に対し磁性部材の軸心部に固定された金属製の被圧入部材を圧入して固定するため、金属同士の圧入となり、磁性部材へ作用する応力を緩和しつつ互いを強固に固定することができ、磁性部材は歯車に対し割れを防止しながらもガタつかないように固定される。また、この固定に伴って磁性部材を加熱することがないので、該磁性部材の変形や減磁が抑制され、所要の回転検出精度を確保することができる。 Here, in this gear device, in order to press-fit and fix a metal press-fit member fixed to the shaft center portion of the magnetic member to a metal press-fit portion provided at one end of the rotation shaft of the gear, The metal members are pressed into each other, and can be firmly fixed to each other while relaxing the stress acting on the magnetic member, and the magnetic member is fixed to the gear so as not to rattle while preventing cracking. Further, since the magnetic member is not heated along with the fixing, deformation and demagnetization of the magnetic member are suppressed, and required rotation detection accuracy can be ensured.
このように、請求項1記載の歯車装置では、歯車に対し磁性部材をガタつきなく固定し、出力軸の回転状態を精度良く検出させることができる。 Thus, in the gear device according to the first aspect, the magnetic member can be fixed to the gear without rattling, and the rotation state of the output shaft can be detected with high accuracy.
請求項2記載の発明に係る歯車装置は、請求項1記載の歯車装置において、前記歯車の前記回転軸は、前記歯車に対する軸線方向の他端側において回転自在に片持支持されており、前記圧入部は、前記回転軸における軸線方向の一端部が前記歯車に対する前記片持支持側と反対側に向けて前記歯車から突出されている。 A gear device according to a second aspect of the present invention is the gear device according to the first aspect, wherein the rotation shaft of the gear is cantilevered rotatably at the other end side in the axial direction with respect to the gear, The press-fit portion projects from the gear at one end in the axial direction of the rotating shaft toward the side opposite to the cantilever support side with respect to the gear.
請求項2記載の歯車装置では、歯車に対する回転軸の片持支持側とは反対側に磁性部材が固定されるので、例えば、磁気センサが設けられた制御回路基板に穴を開けることなく該回路基板を磁性部材に対向して配置することが可能になる。したがって、回路基板の配置スペースを確保し易く、また回路基板(外形)の小型化が可能になる。 In the gear device according to claim 2, since the magnetic member is fixed to the side opposite to the cantilever support side of the rotating shaft with respect to the gear, for example, the circuit is formed without making a hole in the control circuit board provided with the magnetic sensor. It becomes possible to arrange | position a board | substrate facing a magnetic member. Therefore, it is easy to secure the circuit board placement space, and the circuit board (outer shape) can be downsized.
請求項3記載の発明に係る歯車装置は、請求項1又は請求項2記載の歯車装置において、前記磁性部材は、前記被圧入部材が固定された被着磁部の外周部に同軸的に配置されると共に前記被圧入部材が固定された被着磁部とは回転方向に異なる着磁パターンで着磁される少なくとも1つのリング状の被着磁部をさらに有する。 A gear device according to a third aspect of the present invention is the gear device according to the first or second aspect, wherein the magnetic member is coaxially disposed on an outer peripheral portion of a magnetized portion to which the press-fitted member is fixed. And at least one ring-shaped magnetized part magnetized with a magnetized pattern different from the magnetized part to which the press-fitted member is fixed.
請求項3記載の歯車装置では、軸心部に被圧入部材が固定された被着磁部の外周側にリング状の被着磁部が少なくとも1つ配置され、これらの被着磁部の着磁パターン(対応する磁気センサに対する着磁パターン)が歯車の回転方向に異ならされている。このため、本歯車装置では、出力軸の多くの回転状態を検出するための信号、又は出力軸の回転状態を検出するための多くの信号を得ることができる。また、本歯車装置では、磁性部材を歯車に固定するための被圧入部材を保持する部分(ボス部)を利用して軸心近傍に被着磁部を設けたものと捉えることができる。このため、リング状の被着磁部の数の増加を抑えつつ、より上記した多くの信号を得ることができる。 According to a third aspect of the present invention, at least one ring-shaped magnetized portion is disposed on the outer peripheral side of the magnetized portion in which the press-fitting member is fixed to the shaft center portion. The magnetic pattern (magnetization pattern for the corresponding magnetic sensor) is made different in the rotation direction of the gear. For this reason, in this gear apparatus, the signal for detecting many rotation states of an output shaft, or many signals for detecting the rotation state of an output shaft can be obtained. Further, in the present gear device, it can be considered that a magnetized portion is provided in the vicinity of the shaft center by utilizing a portion (boss portion) that holds a press-fit member for fixing the magnetic member to the gear. For this reason, more signals as described above can be obtained while suppressing an increase in the number of ring-shaped magnetized portions.
請求項4記載の発明に係る歯車装置は、請求項3記載の歯車装置において、前記磁性部材は、複数の前記被着磁部が径方向に離間して配置されると共に、径方向に隣り合って配置された前記被着磁部同士を同軸的かつ一体に回転するように連結した連結部を有する。 A gear device according to a fourth aspect of the present invention is the gear device according to the third aspect, wherein the magnetic member includes a plurality of the magnetized parts spaced apart in the radial direction and is adjacent to the radial direction. The magnetized parts arranged in the same manner are connected so as to rotate coaxially and integrally.
請求項4記載の歯車装置では、円板状の被着磁部とその外周側のリング状の被着磁部が連結部を介して連結されており、さらに2つ以上のリング状の被着磁部を有する構成においては径方向に隣り合うリング状の被着磁部同士が連結部を介して連結されている。このため、各被着磁部における互いに異なる着磁パターンの相対関係(相対位置)を維持したまま、磁性部材を歯車に組み付けることができる。これにより、各被着磁部を個別に歯車に組み付ける構成のように複数の着磁パターンの相対位置の誤差が累積されてしまうことがなく、出力軸の回転状態の検出精度の向上に寄与する。 5. The gear device according to claim 4, wherein the disk-shaped magnetized part and the ring-shaped magnetized part on the outer peripheral side thereof are connected via a connecting part, and two or more ring-shaped magnetized parts are connected. In the configuration having a magnetic part, ring-shaped magnetized parts adjacent in the radial direction are connected to each other via a connecting part. For this reason, a magnetic member can be assembled | attached to a gear, maintaining the relative relationship (relative position) of the mutually different magnetization pattern in each to-be-magnetized part. As a result, errors in the relative positions of the plurality of magnetized patterns are not accumulated as in the configuration in which each magnetized portion is individually assembled to the gear, which contributes to improvement in detection accuracy of the rotation state of the output shaft. .
請求項5記載の発明に係る歯車装置は、請求項3又は請求項4記載の歯車装置において、前記磁性部材は、複数の前記被着磁部の着磁パターン面のうち少なくとも2つの着磁パターン面が前記回転軸の軸線に直交する同一平面上に位置している。 A gear device according to a fifth aspect of the present invention is the gear device according to the third or fourth aspect, wherein the magnetic member is at least two magnetization patterns among the magnetization pattern surfaces of the plurality of magnetized portions. The plane is located on the same plane perpendicular to the axis of the rotation axis.
請求項5記載の歯車装置では、磁性部材の軸心部(ボス部)を成す被着磁部の着磁パターン面と、少なくとも1つのリング状の被着磁部の着磁パターン面のうち少なくとも2つの着磁パターン面が、回転軸(歯車)の軸線方向の一方側を向く同一平面状に位置している。このため、例えば磁気センサを上記少なくとも2つの着磁パターン面と対向する同一平面に配置する構成に適用することで、上記少なくとも2つの着磁パターンと磁気センサとの対向間隔を一定とすることができる。この構成では、上記少なくとも2つの着磁パターンで着磁された被着磁部に対し、同一特性の磁気センサを用いることが可能になる。 6. The gear device according to claim 5, wherein at least one of a magnetization pattern surface of a magnetized portion forming an axial center portion (boss portion) of the magnetic member and a magnetization pattern surface of at least one ring-shaped magnetized portion. The two magnetization pattern surfaces are located on the same plane facing one side in the axial direction of the rotating shaft (gear). For this reason, for example, by applying the magnetic sensor to a configuration in which the magnetic sensor is disposed on the same plane facing the at least two magnetization pattern surfaces, the facing interval between the at least two magnetization patterns and the magnetic sensor can be made constant. it can. With this configuration, it is possible to use a magnetic sensor having the same characteristics for the magnetized portion magnetized with the at least two magnetization patterns.
請求項6記載の発明に係る歯車装置は、請求項1〜請求項5の何れか1項記載の歯車装置において、前記歯車に対し前記磁性部材を周方向に位置決めするための位置決め構造をさらに備えた。 A gear device according to a sixth aspect of the present invention is the gear device according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a positioning structure for positioning the magnetic member in the circumferential direction with respect to the gear. It was.
請求項6記載の歯車装置では、磁性部材は、位置決め構造によって歯車に対する周(回転)方向位置が決められた状態で、該歯車に固定されている。このため、磁性部材の着磁パターンを、歯車に対する所定の周方向位置に設定することができる。例えば、予め装置に組み付けられた歯車に対し、予め所定の着磁パターンで着磁された磁性部材(マグネット)を組み付ける場合に、該磁性部材の着磁パターンと歯車との周方向の位置関係を一義的に設定することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the magnetic member is fixed to the gear in a state where the circumferential (rotational) direction position with respect to the gear is determined by the positioning structure. For this reason, the magnetization pattern of the magnetic member can be set at a predetermined circumferential position with respect to the gear. For example, when assembling a magnetic member (magnet) preliminarily magnetized with a predetermined magnetization pattern to a gear previously assembled in the apparatus, the positional relationship in the circumferential direction between the magnetization pattern of the magnetic member and the gear is It can be set uniquely.
請求項7記載の発明に係る歯車装置は、請求項6記載の歯車装置において、前記位置決め構造は、前記歯車の軸線に対し非対称となるように、前記被着磁部における前記歯車側から凹設又は凸設された嵌入部と、前記歯車における前記磁性部材側から前記嵌入部と同数だけ凸設又は凹設され、前記嵌入部が嵌入される被嵌入部と、を有して構成されている。 A gear device according to a seventh aspect of the present invention is the gear device according to the sixth aspect, wherein the positioning structure is recessed from the gear side in the magnetized portion so as to be asymmetric with respect to the axis of the gear. Alternatively, it is configured to have a protruding insertion portion and an insertion portion that is protruded or recessed by the same number as the insertion portion from the magnetic member side in the gear and into which the insertion portion is inserted. .
請求項7記載の歯車装置では、被着磁部(磁性部材)側の嵌入部が歯車側の被嵌入部に嵌入されることで、歯車に対する磁性部材(被着磁部の着磁パターン)の位置が決まる。嵌入部が歯車の軸線に対し非対称(例えば、数、配置、形状等の少なくとも1つが非対称)であり、かつ被嵌入部が嵌入部と同数だけ設けられているので、嵌入部を被嵌入部に嵌入することで、磁性部材の着磁パターンと歯車との周方向の位置関係を一義的に設定することができる。 In the gear device according to claim 7, the magnetic member (magnetization pattern of the magnetized portion) with respect to the gear is inserted by inserting the insertion portion on the magnetized portion (magnetic member) side into the geared portion on the gear side. The position is determined. The insertion portion is asymmetric with respect to the axis of the gear (for example, at least one of the number, arrangement, shape, etc. is asymmetric) and the same number of insertion portions as the insertion portions are provided. By inserting, the positional relationship in the circumferential direction between the magnetization pattern of the magnetic member and the gear can be uniquely set.
請求項8記載の発明に係る減速機付モータは、モータ部と、請求項1〜請求項7の何れか1項記載の歯車装置が、前記モータ部の回転を減速して前記出力軸に伝達する減速機構の少なくとも一部として適用されて構成された減速部と、を備え、前記出力軸に連結される。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a motor with a speed reducer, wherein the motor unit and the gear device according to any one of the first to seventh aspects decelerate rotation of the motor unit and transmit it to the output shaft. And a speed reduction portion applied and configured as at least a part of the speed reduction mechanism that is coupled to the output shaft.
請求項8記載の歯車装置の減速機付モータでは、モータ部が駆動されると、該モータ部の回転が減速機構にて減速されつつトルクが増幅されて、出力軸に伝達される。本減速機付モータでは、この減速機構が請求項1〜請求項8の何れか1項記載の歯車装置が適用されて構成されているため、出力軸の回転状態、すなわち被駆動部材(負荷装置)の運転状態を精度良く検出させることができる。 In the motor with a reduction gear of the gear device according to the eighth aspect, when the motor unit is driven, the torque is amplified while being transmitted to the output shaft while the rotation of the motor unit is decelerated by the reduction mechanism. In the present motor with a speed reducer, the speed reduction mechanism is configured by applying the gear device according to any one of claims 1 to 8, so that the rotation state of the output shaft, that is, the driven member (load device) ) Can be detected with high accuracy.
請求項9記載の発明に係る減速機付モータは、請求項8記載の減速機付モータにおいて、前記減速部は、請求項2〜請求項5の何れか1つ、又は、請求項6及び請求項7のうち請求項2に従属する部分の何れか1つに記載の歯車装置が、前記モータ部の回転を減速して前記出力軸に伝達する減速機構の少なくとも一部として適用されて構成され、前記歯車装置を含む前記減速機構を収容するケースと、前記磁気センサ及び前記モータ部の回転を駆動制御する制御回路が設けられ、前記ケース内における前記歯車に対する前記圧入部の突出側において、前記回転軸が貫通することなく、前記磁気センサを前記磁性部材に対向させると共に前記磁性部材に対向して配置された制御基板と、を備えて構成されている。 A motor with a speed reducer according to an invention according to claim 9 is the motor with a speed reducer according to claim 8, wherein the speed reducer is any one of claims 2 to 5, or claims 6 and 6. Of the seventh aspect, the gear device according to any one of the parts dependent on the second aspect is applied and configured as at least a part of a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the motor unit and transmits it to the output shaft. A case housing the speed reduction mechanism including the gear device, and a control circuit for driving and controlling the rotation of the magnetic sensor and the motor unit, on the projecting side of the press-fitting portion with respect to the gear in the case, And a control board arranged to face the magnetic member and to face the magnetic member without penetrating the rotating shaft.
請求項9記載の減速機付モータでは、歯車に対する回転軸の片持支持側とは反対側に磁性部材が固定されており、制御回路基板に穴を開けることなく、回路基板及び該回路基板上の磁気センサを磁性部材に対向して配置されている。したがって、ケース内での回路基板の配置スペースを確保し易く、また回路基板(外形)を小型化することができる。 In the motor with a reduction gear according to claim 9, the magnetic member is fixed to the side opposite to the cantilever support side of the rotation shaft with respect to the gear, and the circuit board and the circuit board are formed on the control circuit board without making a hole. The magnetic sensor is arranged to face the magnetic member. Therefore, it is easy to secure an arrangement space for the circuit board in the case, and the circuit board (outer shape) can be reduced in size.
本発明の第1の実施形態に係る歯車装置としてのウォーム減速装置10、及び該ウォーム減速装置10が適用された減速機構付きモータとしてのワイパモータ11について、図1〜図6に基づいて説明する。先ず、ウォーム減速装置10の全体構成についてワイパモータ11と共に説明し、次いで、本実施形態の要部である磁性部材としてのセンサマグネット36、及び歯車としてのウォームホイール20に対するセンサマグネット36を固定するためのマグネット固定構造50について説明することとする。
A
(ワイパモータの概略全体構成)
図7には、本発明の実施の形態に係るウォーム減速装置10が適用されたワイパモータ11の外観が側面図にて示されており、図6には、図7の6−6線に沿った断面図が示されている。これらの図に示される如く、ワイパモータ11は、モータ本体12とウォーム減速装置10が適用された減速部14と、制御部15とを主要部として構成されている。モータ本体12は、ウォーム減速装置10に回転軸16を突出させており、制御部15の制御に基づいて回転軸16を回転させるように構成されている。この実施形態では、モータ本体12は、制御部15の制御に基づいて回転軸16を正逆回転させるように構成されている。
(Overall configuration of wiper motor)
FIG. 7 is a side view showing the appearance of the
ウォーム減速装置10は、回転軸16に同軸的かつ一体に回転するように設けられたウォーム18と、ウォーム18に噛み合わされたウォームホイール20とで構成されたウォーム減速機構を有する。この実施形態では、ウォームホイール20の軸心部に出力軸としての出力軸22が同軸的かつ一体に回転するように固定的に連結されている。したがって、この実施形態におけるウォーム減速装置10は、1段減速機構とされている。また、ウォーム18とウォームホイール20との噛み合い部である歯18A、20Aには、潤滑材としてのグリスが塗布されている。
The worm
このウォーム減速装置10は、ケース24内に収容されている。ケース24は、第1ケース26と第2ケース28とを互いに開口端で突き当てつつ結合して構成されており、図7に示される如く平面視で略矩形状を成している。この実施形態では、ウォーム減速装置10は、図6に示される如く主に第1ケース26内に形成された機構収容室としてのギヤ室24A内に配置されており、出力軸22は第1ケース26を貫通して先端22Aをケース24の外側に突出させている。第1ケース26における出力軸22の貫通部には筒状の軸受保持部26Aが形成されており、軸受30を介して出力軸22を自軸廻りに回転自在に支持している。すなわち、出力軸22は、ウォームホイール20に対する軸方向の一方側において、軸受30を介してケース24に片持支持されている。
The
一方、ケース24における主に第2ケース28にて形成された基板収容室としての制御基板室24Bには、主に制御部15(の制御基板34)が収容されて固定されている。制御部15は、出力軸22の回転を検出(検知)するための回転検出部32と、回転検出部32からの信号に基づいてモータ本体12の回転を制御する制御回路が設けられた制御基板34とを主要部として構成されている。制御基板34は、ウォームホイール20の軸線方向一端側(出力軸22が突出していない側)に対向するように制御基板室24B内で保持されている(保持構造については図示省略)。
On the other hand, in the control substrate chamber 24B as a substrate storage chamber formed mainly in the
回転検出部32は、出力軸22と一体に回転するウォームホイール20に設けられたセンサマグネット36と、制御基板34に設けられた磁気センサ38とで構成されている。詳細は後述するが、センサマグネット36は、図1に示される如くボス部マグネット(センサマグネット)40、ボス部マグネット40の外周側に同軸的に配置された複数(この実施形態では2つ)のリングマグネット42、44を有して構成されている。このセンサマグネット36を構成するボス部マグネット40、リングマグネット42、44には、それぞれ周方向に少なくとも1組のN極とS極とを隣接させることで着磁パターンが形成されている。なお、図1では、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44にドットの有無で極性が異なる部分を示している。
The
以上説明したセンサマグネット36は、ウォームホイール20の軸線方向一端側に、後述するマグネット固定構造50によって、同軸的かつ一体に回転するように固定的に取り付けられている。また、この実施形態では、ウォームホイール20の周縁部からは、センサマグネット36を径方向外側から覆う周壁20Bが立設されている。
The
磁気センサ38は、センサマグネット36を構成するボス部マグネット40、リングマグネット42、44のそれぞれについて、磁極又は磁束変化に応じた信号を出力する少なくとも1つのホール素子を有して構成されている。この実施形態では、ボス部マグネット40に対しホール素子38A、38D、リングマグネット42に対しホール素子38B、リングマグネット44に対しホール素子38Cの計4つのホール素子を有して磁気センサ38が構成されている。ホール素子38A〜38Dは、図6に示される如く、制御基板34における対応するボス部マグネット40、リングマグネット42、44にウォームホイール20の軸線方向に対向するように配置されている。
The
以上説明した回転検出部32では、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44のホール素子38A〜38D(の設置位置)に対する着磁パターンが異なっており、ウォームホイール20すなわち出力軸22の回転状態としての複数の回転位置を検出可能とされている。図6に示される如くホール素子38A〜38Dがセンサマグネット36の直径方向に沿って配置された本実施形態では、図1に例示される如く、センサマグネット36単体(組付前)の状態で各ボス部マグネット40、リングマグネット42、44の着磁パターン(N極とS曲との境界の周方向位置)が異なっている。これにより、ワイパモータ11では、例えば、図示しないワイパアームの格納位置、下反転位置、上反転位置、他複数の制御位置(制御をする基準となる位置)を設定し得る構成とされている。
In the
制御基板34に形成された制御回路は、回転検出部32からの信号に基づいて、モータ本体12の正逆転(作動、反転)、停止を制御するようになっている。この制御回路については、公知の構成を適宜採用し得るので、説明を省略する。
A control circuit formed on the
また、図6に示される如く、ワイパモータ11は、ケース24内におけるギヤ室24Aから制御基板室24Bへのグリスの飛散を防止するためのカバー部材46を備えている。カバー部材46は、ケース24内の空間をギヤ室24Aと制御基板室24Bとに区画している。カバー部材46は、図6に示す例では磁気センサ38に対しセンサマグネット36を露出させる窓部46Aを有して構成されているが、窓部46Aを有しない構成としても良い。
Further, as shown in FIG. 6, the
(センサマグネットの構成)
図1〜図3に示される如く、磁性部材としてのセンサマグネット36は、同軸的に配置されたそれぞれ被着磁部としてのボス部マグネット40、リングマグネット42、44と、径方向に隣り合うボス部マグネット40とリングマグネット42とを連結すると共にリングマグネット42とリングマグネット44とを連結する連結部48とを有して構成されている。また、センサマグネット36には、マグネット固定構造50を構成する被圧入部材としての固定リング52が設けられている。
(Configuration of sensor magnet)
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ボス部マグネット40は、センサマグネット36の軸心部を構成する円板状のボス部36Aが所定の着磁パターンで着磁されることで構成されている。リングマグネット42は、内径がボス部マグネット40の外径よりも大であるリング状に形成されており、リングマグネット44は、内径がリングマグネット42の外径よりも大であるリング状に形成されている。したがって、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44は、互いに径方向に離間して配置されている。連結部48は、ボス部マグネット40とリングマグネット42とを連結する複数(この実施形態では3つ)の内側連結部48Aと、リングマグネット42とリングマグネット44とを連結する複数(この実施形態では3つ)の外側連結部48Bとを有する。
The
これにより、センサマグネット36では、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44が、互いの着磁パターンの相対関係(相対位置)を維持したまま取り扱い可能に構成されている。すなわち、この実施形態では、センサマグネット36は、ウォームホイール20への組付前に、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44がそれぞれの着磁パターンで着磁されている。また、この実施形態では、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44の着磁パターン面は、出力軸22の軸線方向との直交面に沿った同一平面上に位置して(露出されて)いる。
Thereby, in the
さらに、センサマグネット36は、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44が互いに同軸的に配置されると共に、それぞれ複数の内側連結部48A及び外側連結部48Bが周方向に等間隔で配置されているため、その重心がウォームホイール20の軸線(回転中心)と略一致される。これにより、ウォーム減速装置10では、センサマグネット36と一体に回転されるウォームホイール20(すなわち出力軸22)の回転バランスが安定されるようになっている。
Further, in the
以上説明したセンサマグネット36は、磁性粉体を樹脂材に含ませて構成された所謂プラスチックマグネット(ボンド磁石)とされており、各部が一体に構成されている(この実施形態では、一体成形されている)。磁性粉体としては、例えばフェライト系の磁性体、アルニコ系の磁性体、ネオジウム−鉄−ボロン系の磁性体、サマリウム−コバルト系の磁性体等を用いることができ、また樹脂材としては、ナイロン、ポリプロピレン、ポリアミド等の樹脂材を用いることができる。この実施形態では、ナイロンにフェライトを添加した材料にてセンサマグネット36が構成されている。
The
固定リング52は、金属材にて構成され、ボス部マグネット40(円板状のボス部36A)における軸心部にインサート成形されている。具体的には、固定リング52は、図5(A)〜図5(C)に示される如く、樹脂材にインサート成形されるとボス部マグネット40に対し回り止めとなる形状を有する。図5(A)の例は、円筒状のリング本体52Aの外周から放射状に複数の突起52Bが突出されたものであり、複数の突起52B間に樹脂材が入り込むことで固定リング52がボス部マグネット40に対し回り止めされるようになっている。このものは、リング本体52Aの軸線方向の長さがボス部マグネット40の厚みと略同等とされる(円筒状のリング本体52Aの両端面が露出される)。
The fixing
図5(B)の例は、円筒状のリング本体52Aの軸線方向一端からフランジ52Cが径方向外側に張り出されており、該フランジ52Cに複数の孔又は凹部52Dが形成されたものであり、複数の孔又は凹部52Dに樹脂材が入り込むことで固定リング52がボス部マグネット40に対し回り止めされるようになっている。このものは、フランジ52Cがボス部マグネット40に埋め込まれ、リング本体52Aの軸線方向の他端のみが露出される。
In the example of FIG. 5B, a
図5(C)の例は、円筒状のリング本体52Aの軸線方向一端からフランジ52Eが径方向外側に張り出されており、該フランジ52Eの外周から放射状に複数の突起52Fが突出されたものであり、複数の突起52F間に樹脂材が入り込むことで固定リング52がボス部マグネット40に対し回り止めされるようになっている。このものは、フランジ52Cがボス部マグネット40に埋め込まれ、リング本体52Aの軸線方向の他端のみが露出される。
In the example of FIG. 5C, a
以上説明したように固定リング52は、後述する凸部54が圧入されるリング本体52Aと、該リング本体52Aのボス部マグネット40に対する相対回転を防止するための回り止め構造(複数の突起52B、複数の孔又は凹部52Dを有するフランジ52C、複数の突起52Fが形成されたフランジ52E)とを有する構成とされている。回り止め構造として、上記以外の構造を採用しても良い。なお、図2、図3、図6(第2の実施形態に係る図9、図10)では、固定リング52の回り止め構造の図示を省略している。
As described above, the fixing
マグネット固定構造50は、マグネット固定構造50のリング本体52Aに、ウォームホイール20に設けられた圧入部としての金属製の凸部54が圧入されることで、ウォームホイール20に対しセンサマグネット36を固定するようになっている。
The
この実施形態では、ウォームホイール20に固定された出力軸22が金属製とされており、図2(A)、図2(B)及び図3に示される如く凸部54は出力軸22に一体に形成されている。すなわち、凸部54は、出力軸22における先端22Aと反対側の端面22Bから同軸的に突出されると共に、ウォームホイール20のボス部20Cの端面20Dに対しセンサマグネット36側に突出されている。換言すれば、凸部54は、ウォームホイール20に対して、出力軸22における軸受30による片持支持側と反対側に向けて突出されている。出力軸22のウォームホイール20への固定構造について補足すると、出力軸22における先端22Aと反対側の端部には、金属製の固定用リング56が圧入により固定されており、この固定用リング56がインサート成形によってウォームホイール20のボス部20Cに埋設されている。固定用リング56の外周には図示しないローレット加工が施されており、出力軸22は、上記した通り、ウォームホイール20に対し相対回転しないように固定されている。
In this embodiment, the
そして、ウォームホイール20のボス部20Cは、ウォームホイール20の軸心部(出力軸22の固定部)を成す底面視で円形状の厚肉部として形成されており、凸部54は、このボス部20Cに対しセンサマグネット36側に突出されている。この凸部54がセンサマグネット36(ボス部マグネット40)の軸心に設けられた固定リング52に圧入されることで、上記の通りセンサマグネット36がウォームホイール20に同軸的かつ一体に回転するように固定される構成である。図示は省略するが、凸部54の先端、及び固定リング52における凸部54の圧入側の開口縁には、それぞれ面取り又は丸め加工が施されている。この実施形態では、ワイパモータ11の出力軸22は、ウォームホイール20の回転軸を兼ねており、本発明における回転軸、出力軸の双方に相当する。
The
また、ウォームホイール20のボス部20Cには、被嵌入部としての凹部58が形成されている。凹部58は、ウォームホイール20の軸線方向一方側(凸部54の突出側)及び径方向外側を向いて開口しており、この実施形態では、縁部の形状が略半円弧状(U字状)とされている。凹部58は、センサマグネット36に設けられた嵌入部としての凸部62とで位置決め構造60を構成している。
Further, the
図4に示される如く、凸部62は、センサマグネット36のボス部36Aにおけるボス部マグネット40の着磁パターン面の裏面側に設けられている。この実施形態では、センサマグネット36のボス部36Aの裏面側はウォームホイール20のボス部20Cにおける軸線方向の一部が非圧入状態で嵌入される凹部64とされている。凸部62は、凹部64の底壁64A及び周壁64Bに跨るように、該凹部64内に突出されている。したがって、凸部62は、センサマグネット36すなわちウォームホイール20の軸線から離間して配置されている。そして、この実施形態では、単一の凸部62がセンサマグネット36に設けられている。
As shown in FIG. 4, the
したがって、位置決め構造60を構成する凸部62は、ウォームホイール20の軸線に対し非対称に配置されている。一方、ウォームホイール20の凹部58は、1つだけ(凸部62と同数だけ)形成されている。これにより、位置決め構造60は、凸部62が凹部58に嵌入することで、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の周(回転)方向位置を一義的に定める構成とされている。
Therefore, the
また、この実施形態では、図2(B)に示される如く、マグネット固定構造50を構成する凸部54の端面20Dに対する突出高H1(固定リング52への圧入ストローク)が、凸部62の底壁64Aに対する突出高H2(凹部58への嵌入ストローク)よりも僅かに大とされている。したがって、ウォーム減速装置10では、ウォームホイール20にセンサマグネット36を組み付ける際には、先ず凸部54が固定リング52に僅かに挿入されてセンサマグネット36がウォームホイール20に対しセンタリングされた状態で、凸部62が凹部58に入り込むように周方向の位置決めを行う構成とされている。
In this embodiment, as shown in FIG. 2B, the protrusion height H1 (pressing stroke to the fixing ring 52) with respect to the end surface 20D of the
なお、マグネット固定構造50を構成する固定リング52の内周面、凸部54の外周面には、回り止め用のセレーション等を形成しても良い。
In addition, you may form the serration for rotation prevention etc. in the inner peripheral surface of the fixing
次に、第1の実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
上記構成のウォーム減速装置10が適用されたワイパモータ11では、モータ本体12が駆動されると、ウォーム減速装置10のウォーム18が回転軸16と共に自軸廻りに回転され、該ウォーム18に噛み合わされているウォームホイール20が自軸廻りに回転駆動される。このウォームホイール20には出力軸22が固定されているので、出力軸22は、ウォームホイール20と一体に、ウォーム18の回転数に対し減速された回転数(増幅されたトルク)で回転される。
In the
このとき、センサマグネット36は、ウォームホイール20と一体に回転し、出力軸22の回転位置に応じた信号を、ホール素子38A〜38Dに出力させる。制御基板34に設けられた制御部は、ホール素子38A〜38Dからの出力軸22の回転位置に応じた信号に基づいて、モータ本体12の作動、停止、回転方向等を制御する。
At this time, the
以上説明したウォーム減速装置10を構成するウォームホイール20にセンサマグネット36を組み付けるにあたっては、先ず、マグネット固定構造50の凸部54の先端を固定リング52に挿入(軽圧入)してウォームホイール20に対しセンサマグネット36をセンタリングする。次いで、位置決め構造60の凹部58と凸部62との周方向位置を合わせてウォームホイール20に対しセンサマグネット36の周方向位置を仮決めする。
In assembling the
この状態から、凸部54を固定リング52にさらに深く圧入しつつ、凸部62を凹部58に嵌入させる。ウォームホイール20のボス部20Cの端面20Dが凹部64の底壁64Aに当接(または極近接)するまで凸部54を固定リング52に圧入すると、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の組み付けが完了する。
From this state, the
ここで、ウォーム減速装置10では、ウォームホイール20側の金属製の凸部54がセンサマグネット36側の金属製の固定リング52に圧入されることで、該ウォームホイール20に対しセンサマグネット36が固定されている。このため、ウォーム減速装置10では、センサマグネット36をウォームホイール20に対しガタつかないように、該ウォームホイール20に固定することができる。
Here, in the worm
これにより、ウォーム減速装置10は、例えば、ウォームホイールから突設されると共にセンサマグネットに形成された複数の孔に挿通された複数のピンの先端に歯付きリングを締着する比較例のように、ウォームホイールに対するセンサマグネットのガタつき防止のために過度の加工精度が要求されることがない。したがって、ウォーム減速装置10は、上記比較例と比較して、低コスト化が図られると共に、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の組付性が向上されている。
As a result, the
また、ウォーム減速装置10では、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の組み付けに伴って該センサマグネット36を加熱することがない。このため、ウォーム減速装置10では、センサマグネット36を構成するボス部マグネット40、リングマグネット42、44が加熱により変形されたり減磁されたりすることがない。したがって、ウォーム減速装置10では、センサマグネット36の回転(速度0を含む)に伴うボス部マグネット40、リングマグネット42、44の磁極又は磁束に応じた精度の高い信号を、磁気センサ38に出力させることができる。
In the
しかも、ウォーム減速装置10では、固定リング52と凸部54との金属部材同士の圧入によってウォームホイール20に対しセンサマグネット36が組み付けられる。このため、ボス部マグネット40に作用する応力を緩和しつつ、固定リング52と凸部54とが強固に固定される。これにより、プラスチックマグネット(ボンド磁石)であるボス部マグネット40は、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の組み付けに伴う割れが防止又は効果的に抑制され、センサマグネット36のボス部としてウォームホイール20に対し強固に組み付けられる。さらに、上記組み付けに伴いボス部マグネット40に作用する応力が緩和されるので、例えばセンサマグネット36を構成する樹脂材への磁性粉体の混入量を増やして磁力を強化することも可能である。
Moreover, in the
このように、本実施形態に係るウォーム減速装置10では、ウォームホイール20に対しセンサマグネット36をガタつきなく固定し、出力軸22の回転位置を精度良く検出させることができる。
Thus, in the
特に、ウォーム減速装置10では、センサマグネット36がボス部マグネット40に加えて、該ボス部マグネット40とは着磁パターンが異なるリングマグネット42、44を有して構成されている。このため、ウォーム減速装置10では、出力軸22の多くの回転位置に応じた信号を得ることができる。これにより、ウォーム減速装置10が適用されたワイパモータ11では、例えば上記した通り、図示しないワイパアームの格納位置、下反転位置、上反転位置、他複数の制御位置(制御をする基準となる位置)を設定することが可能である。
In particular, in the
しかも、センサマグネット36におけるウォームホイール20への固定部位であるボス部36Aを利用してボス部マグネット40が形成されているため、ウォーム減速装置10では、同等の回転位置信号を得ることができる3重リングのセンサマグネット(比較例)に対し、リングマグネットの数を減らし、小型なものとすることができる。すなわち、ウォーム減速装置10では、比較例に対しリングマグネット数を減らしつつ、上記した如く出力軸22の多くの回転位置に応じた信号を得ることができる。
Moreover, since the
さらに、ウォーム減速装置10では、センサマグネット36を構成するボス部マグネット40、リングマグネット42、44が連結部48を介して互いに連結されている。このため、センサマグネット36は、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44における異なる複数の着磁パターンの相対関係(相対位置)を維持したまま、センサマグネット36をウォームホイール20に組み付けることができる。これにより、ウォーム減速装置10では、互いに異なる複数の着磁パターンを個別にウォームホイール20に組み付ける比較例のように複数の着磁パターンの相対位置の誤差が累積されることがなく、出力軸の回転状態の検出精度の向上に寄与する。
Further, in the worm
また、ウォーム減速装置10では、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44の着磁パターン面が出力軸22の軸線方向との直交面に沿った同一平面上に位置している。このため、ウォーム減速装置10では、共通の制御基板34(同一平面)上に配置された実質的に同一特性のホール素子38A〜38Dを用いて、ボス部マグネット40、リングマグネット42、44の極性又は磁束変化に基づく回転位置の検出を行わせることができる。
Further, in the
さらに、ウォーム減速装置10では、位置決め構造60を備えているため、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の周(回転)方向の位置を一義的に決めることができる。特に、位置決め構造60を構成する凸部62がウォームホイール20の軸線に対し非対称に配置され、ウォームホイール20側には凸部62の嵌入可能な凹部58が該凸部62と同数だけ設けられているので、簡単な構造で、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の周方向の位置を一義的に決めることができる。
Furthermore, since the worm
このため、例えばワイパモータ11に組み込まれて正逆回転範囲が定まっているウォームホイール20に対し、予め所定の着磁パターンで着磁されたセンサマグネット36を、該ウォームホイール20の回転方向の所定位置(ワイパアームの位置に応じた相対位置)に精度良く固定することができる。また、ウォーム減速装置10では、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の固定保持(相対回転禁止機能)はマグネット固定構造50が担保するため、位置決め構造60の凹部58と凸部62とにトルクを支持することがない。このため、凹部58、凸部62は回転方向の要求強度が小さく、設定の自由度が高い。
For this reason, for example, a
そして、以上説明した如きウォーム減速装置10を備えたワイパモータ11では、出力軸22の回転状態、すなわち被駆動部材(ワイパアーム等)の運転状態を精度良く検出させることができる。
In the
またここで、ウォーム減速装置10では、出力軸22におけるウォームホイール20に対し軸受30による片持支持側とは反対側に突出された凸部54にセンサマグネット36が固定されている。このため、制御基板34は、出力軸22を貫通させるための貫通孔を形成することなく、各磁気センサ38及び制御基板34自体がセンサマグネット36に対向するように、ケース24内に配置される。これにより、制御基板34上に回路部品や配線を有効に配置できるので、制御基板34(の外形)の小型化が可能となり、それによって、ケース24内の限られた空間内に制御基板34の配置スペースを確保することが容易となる。
Here, in the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係るウォーム減速装置70について、図7〜図9に基づいて説明する。なお、上記第1の実施形態と基本的に同一の部品、部分については、上記第1の実施形態と同一の符号を付して説明、図示を省略する場合がある。
(Second Embodiment)
Next, a worm reduction device 70 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that parts and portions that are basically the same as those in the first embodiment may be denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and may not be described or illustrated.
図8には、第2の実施形態に係るウォーム減速装置70を構成するウォームホイール20とセンサマグネット36とが分離された状態の斜視図が示されている。この図に示される如く、ウォーム減速装置70は、凹部58と凸部62とから成る位置決め構造60に代えて、センサマグネット36側に設けられた嵌入部としての嵌入孔72と、該嵌入孔72に嵌入し得るウォームホイール20側の被嵌入部としての凸部74とから成る位置決め構造75を備える点で、第1の実施形態に係るウォーム減速装置10とは異なる。
FIG. 8 is a perspective view showing a state where the
図9及び図10にも示される如く、嵌入孔72は、ボス部マグネット40(ボス部36A)における固定リング52から離間した部分に形成されている。この実施形態では、嵌入孔72は、ボス部マグネット40(凹部64の底壁64A)を凸部54の突出方向(凸部54と固定リング52との圧入方向)に貫通する貫通孔とされている。嵌入孔72は、1つだけ形成されている。したがって、嵌入孔72は、ウォームホイール20の軸線に対し非対称に配置されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
凸部74は、ウォームホイール20のボス部20Cから凸部54と並行して立設されている。この実施形態では、凸部74は、嵌入孔72と同数すなわち1つだけ設けられている。したがって、位置決め構造75は、嵌入孔72に凸部74を嵌入させることで、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の周(回転)方向の位置を一義的に定める構成とされている。なお、嵌入孔72への凸部74の嵌入は、凸部54と固定リング52との圧入固定に伴って行われる。
The
また、この実施形態では、凸部74の端面20Dからの突出高は、凸部54の端面20Dからの突出高H1と略同等とされている。したがって、位置決め構造75では、センサマグネット36をウォームホイール20に組み付ける際に、該ウォームホイール20に対するセンサマグネット36のセンタリングと周方向の位置決めとがほぼ同時に行われるようになっている。ウォーム減速装置70における他の構成は、図示しない部分を含めウォーム減速装置10の対応する構成と同様である。
In this embodiment, the protruding height of the
したがって、第2の実施形態に係るウォーム減速装置70、ウォーム減速装置70が適用されたワイパモータ11によっても、基本的に第1の実施形態に係るウォーム減速装置10、ワイパモータ11と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
Therefore, the worm reduction device 70 according to the second embodiment and the
なお、上記した各実施形態では、センサマグネット36と磁気センサ38とで出力軸22の回転位置を検出する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、出力軸22の回転位置に代えて又は出力軸22の回転位置に加えて、センサマグネット36と磁気センサ38とで出力軸22の回転方向、回転の有無、回転速度等の少なくとも一部を検出するようにしても良い。
In each of the above-described embodiments, the example in which the rotation position of the
また、上記した各実施形態では、本発明に係る歯車装置がウォーム減速装置10としてワイパモータ11に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、ワイパ以外の用途に供されるモータに適用されても良く、また例えばウォームギヤに代えて平歯車列、ハイポイドギヤ、遊星歯車列等の各種の減速機構を用いたワイパモータ以外の減速機付モータに適用されても良く、さらに例えばモータ以外の動力伝達機構や増速装置等に本発明を適用しても良い。また、本発明における歯車は、その回転軸を出力軸22が兼ねる構成(センサマグネット36が最終段の歯車に固定される構成)に限定されることはなく、第1段や中間段の歯車にセンサマグネット36を固定するのに本発明を適用しても良い。この場合でも、歯車と出力軸22との速度比(回転数比)から該出力軸22の回転状態を間接的に検出させることができる。
In each of the above-described embodiments, the gear device according to the present invention is applied to the
さらに、上記した各実施形態では、ウォームホイール20側の凸部54をセンサマグネット36側の固定リング52に圧入させるマグネット固定構造50を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、マグネット固定構造50に代えて、ウォームホイール20の回転軸(出力軸22)の軸心部に形成された圧入部としての圧入孔に、ボス部マグネット40の軸心部にインサート成形により固定された突起部材を圧入させるマグネット固定構造を備えた構成としても良い。また、ウォームホイール20側の圧入部は、出力軸22に設けられる構成には限定されず、例えば、ウォームホイール20にインサート成形にて固定される部材であっても良い。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the example in which the
またさらに、上記した各実施形態では、磁性部材として予め所定の着磁パターンで着磁されて成るセンサマグネット36がウォームホイール20に固定される例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ウォームホイール20に組み付けた後の磁性部材を所定の着磁パターンで着磁することで、該組付後にセンサマグネット36とするようにしても良い。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the example in which the
また、上記した各実施形態では、センサマグネット36が2つのリング状マグネット42、44を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、センサマグネット36は、被着磁部としてボス部マグネット40のみを備えた構成としても良く、ボス部マグネット40と1つ又は3つ以上のリングマグネットとを備えた構成としても良い。さらに、本発明は、各被着磁部の着磁パターン面が同一平面状に配置される構成には限定されず、例えば、複数の着磁パターン面がウォームホイール20の軸線方向にオフセットされた構成としても良い。
In each of the above embodiments, the
さらに、上記した各実施形態では、位置決め構造60、位置決め構造75が各1つの嵌入部、被嵌入部を有することでウォームホイール20に対するセンサマグネット36の周方向位置を一義的に定める簡単な例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、複数の嵌入部をウォームホイール20の軸線に対し非対称に配置又は形成(形状を異ならせる等)すると共に、該嵌入部に対応する被嵌入部をウォームホイール20側に設けることで、ウォームホイール20に対するセンサマグネット36の周方向位置を一義的に定める構成としても良い。また例えば、ワイパモータ11への組付前のウォームホイール20にセンサマグネット36を固定する構成やウォームホイール20が一方向にのみ回転する構成においては、位置決め構造60を備えない構成としても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, the
また、上記した各実施形態では、出力軸22の一端部を小径として凸部54を一体に形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、出力軸22の一端部(ウォームホイール20に対して片持支持側とは反対側に突出する出力軸部分)をウォームホイールから単に突出させ、その突出部位にセンサマグネット36の固定リング52を圧入して固定するようにしても良い。これにより、固定リング52との固着面が増加し、より強固に固定できると共に凸部54を形成するための加工も不要となる。
Further, in each of the above-described embodiments, the
10…ウォーム減速装置(歯車装置、減速機構)、11…ワイパモータ(減速機付モータ)、12…モータ本体、14…減速部、20…ウォームホイール(歯車)、22…出力軸(歯車の回転軸)、36…センサマグネット(磁性部材)、38…磁気センサ、40…ボス部マグネット(被着磁部)、42・44…リングマグネット(リング状の被着磁部)、48…連結部、52…固定リング(被圧入部材)、54…凸部(圧入部)、58…凹部(被嵌入部)、60…位置決め構造、62…凸部(嵌入部)、70…ウォーム減速装置(歯車装置、減速機構)、72…嵌入孔(嵌入部)、74…凸部(被嵌入部)、75…位置決め構造
DESCRIPTION OF
Claims (9)
磁性材を含んで構成され、磁気センサによって前記出力軸の回転状態を直接的又は間接的に検出させるための着磁パターンで着磁される被着磁部を有する磁性部材と、
前記歯車の回転軸における軸線方向の一端部に設けられた金属製の圧入部と、
前記磁性部材の被着磁部の軸心部にインサート成形によって固定され、前記圧入部に対し圧入により固定されることで前記磁性部材を前記歯車に対し同軸的かつ一体に回転するように固定させた金属製の被圧入部材と、
を備えた歯車装置。 A gear for transmitting rotation to the output shaft;
A magnetic member comprising a magnetic material and having a magnetized portion magnetized with a magnetizing pattern for directly or indirectly detecting the rotation state of the output shaft by a magnetic sensor;
A metal press-fit portion provided at one end of the rotation axis of the gear in the axial direction;
The magnetic member is fixed to the shaft center portion of the magnetized portion of the magnetic member by insert molding, and fixed to the press-fitting portion by press-fitting, so that the magnetic member is fixed so as to rotate coaxially and integrally with the gear. A metal press-fit member,
A gear device comprising:
前記圧入部は、前記回転軸における軸線方向の一端部が前記歯車に対する前記片持支持側と反対側に向けて前記歯車から突出されている請求項1記載の歯車装置。 The rotating shaft of the gear is cantilevered rotatably at the other end side in the axial direction with respect to the gear,
2. The gear device according to claim 1, wherein one end of the press-fitting portion in the axial direction of the rotating shaft protrudes from the gear toward a side opposite to the cantilever support side with respect to the gear.
前記回転軸の軸線に対し非対称となるように、前記磁性部材の被着磁部における前記歯車側から凹設又は凸設された嵌入部と、
前記歯車における前記磁性部材側から前記嵌入部と同数だけ凸設又は凹設され、前記嵌入部が嵌入される被嵌入部と、
を有して構成されている請求項6記載の歯車装置。 The positioning structure is
A fitting portion that is recessed or protruded from the gear side in the magnetized portion of the magnetic member so as to be asymmetric with respect to the axis of the rotating shaft;
The same number of protrusions or recesses as the insertion portion from the magnetic member side in the gear, and the insertion portion into which the insertion portion is inserted,
The gear device according to claim 6, comprising:
請求項1〜請求項7の何れか1項記載の歯車装置が、前記モータ部の回転を減速して前記出力軸に伝達する減速機構の少なくとも一部として適用されて構成された減速部と、
を備え、前記出力軸に連結される被駆動部を駆動するための減速機付モータ。 A motor section;
A reduction gear configured by applying the gear device according to any one of claims 1 to 7 as at least a part of a reduction mechanism that decelerates the rotation of the motor and transmits the rotation to the output shaft;
A motor with a speed reducer for driving a driven part connected to the output shaft.
請求項2〜請求項5の何れか1つ、又は、請求項6及び請求項7のうち請求項2に従属する部分の何れか1つに記載の歯車装置が、前記モータ部の回転を減速して前記出力軸に伝達する減速機構の少なくとも一部として適用されて構成され、
前記歯車装置を含む前記減速機構を収容するケースと、
前記磁気センサ及び前記モータ部の回転を駆動制御する制御回路が設けられ、前記ケース内における前記歯車に対する前記圧入部の突出側において、前記回転軸が貫通することなく、前記磁気センサを前記磁性部材に対向させると共に前記磁性部材に対向して配置された制御基板と、
を備えて構成されている請求項8記載の減速機付モータ。 The deceleration part is
A gear device according to any one of claims 2 to 5 or any one of claims 6 and 7 dependent on claim 2 reduces the rotation of the motor unit. And is configured to be applied as at least a part of a speed reduction mechanism that transmits to the output shaft,
A case for accommodating the speed reduction mechanism including the gear device;
A control circuit for drivingly controlling the rotation of the magnetic sensor and the motor unit is provided, and the magnetic sensor is moved to the magnetic member without penetrating the rotating shaft on the protruding side of the press-fitting portion with respect to the gear in the case. And a control board arranged to face the magnetic member,
The motor with a reduction gear according to claim 8, comprising:
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---|---|---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105650213A (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-08 | 阿斯莫株式会社 | Actuator |
JP2016105676A (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | アスモ株式会社 | Actuator |
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-
2010
- 2010-03-23 JP JP2010066610A patent/JP2011010537A/en active Pending
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CN105650213A (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-08 | 阿斯莫株式会社 | Actuator |
JP2016105676A (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | アスモ株式会社 | Actuator |
US10465767B2 (en) | 2014-12-01 | 2019-11-05 | Denso Corporation | Actuator |
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