JP2014042431A - モータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱せずにセンサマグネットをギヤに固定できるモータ装置を得る。
【解決手段】台座１２６上でセンサマグネット１３２を保持する保持片１４２は、脚片１４４の基端部が台座１２６におけるセンサマグネット１３２の載置面よりも下側に設定されている。これにより、センサマグネット１３２からの押圧力によって保持片１４２の爪部１４６がウォームホイール７４の中心軸線から離間しても、脚片１４４の基端部周りの回動角度を小さくすることができ、保持片１４２にセンサマグネット１３２を容易に保持させることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、モータの駆動力を出力するモータ装置に関する。

下記特許文献１に開示されているモータ装置（特許文献１では「電動モータ」と称している）では、ギヤの一態様であるウォームホイールの軸方向一方の面にセンサマグネットが熱かしめによって固定されている。このセンサマグネットに対してウォームホイールの軸方向に対向するように設けられた磁気センサがウォームホイールと共に回転するセンサマグネットの磁極の変化を検出し、ウォームホイールの回転位置を検出している。

特開２００９−２２５５２０号公報

しかしながら、上記のように熱かしめによりセンサマグネットを固定する構成では、熱による減磁などセンサマグネットの磁気特性が変化したり、また、センサマグネットを形成するバインダ等が変質又は変形したりする虞がある。

本発明は、上記事実を考慮して、加熱せずにセンサマグネットをギヤに固定できるモータ装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るモータ装置は、ハウジングに回転自在に収容されたロータと共にロータ軸を回転駆動するモータと、前記ロータ軸の回転を減速して出力する出力軸が軸方向一方の面の側に突出して設けられたギヤと、前記ギヤの軸方向他方の面の側において、前記出力軸と同軸上に設けられるセンサマグネットと、前記センサマグネットと対向して設けられ、前記センサマグネットの磁束の変化を検出する磁気センサと、を備えたモータ装置であって、前記ギヤは、前記ギヤにおける軸方向他方の面の側に形成され、前記センサマグネットが載置される載置面が前記出力軸の軸線と直交して形成された台座と、前記台座よりも前記ギヤの半径方向外方において、前記ギヤにおける軸方向他方の面の側から前記載置面を超えて前記出力軸の軸線方向に延出されると共に、前記載置面上の前記センサマグネットに係合して前記センサマグネットを保持する爪部を先端部に有し、基端部側を支点に前記ギヤの半径方向に弾性変形可能な保持片と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の本発明に係るモータ装置では、モータが作動するとモータを構成するヨーク等のハウジングに収容されたロータのロータ軸が回転する。ロータ軸の回転はギヤに直接又は間接的に伝えられ、ギヤにおける軸方向一方の面の側でギヤから突出して設けられた出力軸から減速して出力される。

一方、ギヤにおける軸方向他方の面の側には台座が形成されており、この台座の載置面上には出力軸と同軸上に永久磁石からなるセンサマグネットが載置される。この台座よりもギヤの半径方向外方には、ギヤにおける軸方向他方の面の側から保持片が載置面を超えて出力軸の軸線方向に延出形成されており、保持片が基端部を支点にギヤの半径方向に弾性変形して保持片の先端部に形成された爪部がセンサマグネットに係合する。こうして、熱溶着や接着剤等による固着を施さなくても容易に台座上にセンサマグネットを保持固定できる。

このため、モータが駆動されてギヤが回転するとセンサマグネットがギヤ（出力軸）と共に回転する。このセンサマグネットと対向するように磁気センサが設けられており、ギヤと共にセンサマグネットが回転すると、磁気センサはこのセンサマグネットの磁束の変化を検出し、これら変化量からギヤの回転位置、ひいては出力軸の回転位置が検出される。そして、この磁気センサによる検出結果に基づいてモータの駆動制御がなされる。

ところで、台座上にセンサマグネットを取り付けるに際しては、センサマグネットを保持片の爪部よりも台座側へ嵌め込む。すると、保持片はその基端部を支点にギヤの半径方向へ弾性変形可能であり、しかも、保持片は台座のギヤ半径方向外方において、ギヤの他側面側から載置面を超えて出力軸の軸線方向に延出して形成、言い換えれば、保持片の基端部は台座の載置面高さ分だけ長く形成できる。このため、ギヤの軸方向に沿った台座の載置面と保持片の爪部との間隔が狭くても、弾性変形の支点からの保持片の長さを容易に確保して、保持片を比較的容易に弾性変形させることができる。

請求項２に記載の本発明に係るモータ装置は、請求項１に記載の本発明において、前記保持片は、前記ギヤにおける軸方向他方の面の側からの軸方向の力を前記ギヤの半径方向外方への向きに変換して前記保持片の基端部を支点に前記台座から離間する方向へ弾性変形させる斜面を有しており、さらに、前記ギヤは、前記台座よりも前記ギヤの半径方向外方において、前記ギヤにおける軸方向他方の面の側から前記爪部位置を超えて前記出力軸の軸線方向に延出されると共に前記保持片の前記斜面に前記センサマグネットが当接した状態で前記センサマグネット周面に当接して前記ギヤの半径方向への前記センサマグネットの変位を規制する規制部を有する、ことを特徴としている。

請求項２に記載の本発明に係るモータ装置では、ギヤに規制部が設けられる。この規制部はギヤにおける軸方向他方の面の側から爪部位置を超えて出力軸の軸線方向に延出している。このため、ギヤにおける軸方向他方の面の側から保持片の爪部にセンサマグネットが接近して爪部の斜面にセンサマグネットが当接した状態では、センサマグネットにおけるギヤの半径方向外方から規制部がセンサマグネットの周面に当接する。このように、台座上にセンサマグネットを取り付けるに際して、保持片の斜面との当接に先立ってセンサマグネット周面と規制部とが当接する。これによってギヤの半径方向に沿ったセンサマグネットの変位が規制され、保持片の斜面との当接状態へ案内される。

さらに、この状態で、出力軸の軸線方向に沿ってセンサマグネットが台座に接近すると、爪部の斜面がセンサマグネットによって押圧される。すると、爪部の斜面はこのような力を受けて保持片がその基端部を支点にギヤの半径方向外方へ台座から離間するように弾性変形される。このような保持片の弾性変形に伴って爪部がセンサマグネットの外側へ変位する。これによってセンサマグネットが台座に接近し、台座の載置面上にセンサマグネットが位置すると、保持片はその弾性復元力により爪部がセンサマグネットの載置面とは反対側の面に係合する。

このように、本発明に係るモータ装置では、保持片にセンサマグネットが保持される前の状態で、ギヤの半径方向に沿ったセンサマグネットの変位が規制部によって規制されて案内され、さらにセンサマグネットを押圧することで保持片の爪部がセンサマグネットに係合して台座の載置面上に容易に位置決め保持できる。

請求項３に記載の本発明に係るモータ装置は、請求項２に記載の本発明において、前記センサマグネットの磁極位置に対して所定の位置関係であって前記規制部と対向する面及び前記規制部における前記センサマグネットと対向する面のうちの何れかの一方に突出形成された係合凸部と、前記係合凸部が嵌合可能に前記何れかの他方に凹設形成され、前記係合凸部が入り込んで前記センサマグネットの前記ギヤに対する前記回転方向への変位を規制する係合凹部と、を備えることを特徴としている。

請求項３に記載の本発明に係るモータ装置では、センサマグネットの磁極位置に対して所定の位置関係であって規制部と対向する面及び規制部におけるセンサマグネットと対向する面の何れかの一方には係合凸部が形成され、何れかの他方にはこの係合凸部が嵌合可能な係合凹部が形成される。係合凹部に係合凸部が入り込んだ状態では、ギヤに対する回転方向へのセンサマグネットの変位が規制される。

このため、保持片の爪部に形成された斜面にセンサマグネットが接した状態で係合凹部に係合凸部が入り込むと、センサマグネットはギヤの半径方向及び回転方向への変位、すなわち、ギヤの軸方向に対して直交する方向へのセンサマグネットの変位が規制される。このため、この状態から台座側へセンサマグネットを押圧すれば、センサマグネットはギヤの半径方向及び回転方向へ特に変位することなく、センサマグネットを取り付けることができる。

請求項４に記載の本発明に係るモータ装置は、請求項３に記載の本発明において、前記センサマグネットは、Ｎ極とＳ極が交互に着磁された２以上磁極を有し、該磁極の境界位置に前記係合凸部又は前記係合凹部を設けたことを特徴とする。

請求項４に記載の本発明に係るモータ装置では、センサマグネットに形成される係合凹部又は係合凸部が、磁極の境界位置に形成されるため、凹設又は凸設形状による磁束の変化を最小限に抑制することができる。これにより、磁気センサによって検出される検出値への実質的な影響を抑制できる。

本発明の一実施形態に係るモータ装置の断面図である。 図１におけるモータ装置の一部断面図である。 ギヤの斜視図である。 ギヤの断面図である。 センサマグネット装着前の図３に対応するギヤの斜視図である。 保持片の斜面上にセンサマグネットを載置した状態を示す図３に対応するギヤの斜視図である。

＜本実施の形態の構成＞
図１には本発明の一実施形態に係るモータ装置としてのワイパモータ１０の構成の概略が断面図により示されている。また、図２には図１における紙面手前側で図１と平行に切ったワイパモータ１０の一部断面図が示されている。

図１に示されるように、ワイパモータ１０はモータ１２を備えている。このモータ１２は磁性材料により形成されたモータハウジング１４を備えている。モータハウジング１４は図１における左側へ向けて開口した有底筒形状に形成されている。モータハウジング１４の内側にはロータ（回転子）としてのアーマチャ１６が回転自在に収容されている。アーマチャ１６はロータ軸としてのアーマチャ軸１８を備えている。アーマチャ軸１８は軸方向がモータハウジング１４の開口方向及びその反対方向（図１の左右方向）に沿っている。アーマチャ軸１８の軸方向一端（図１における右側の端部）に対向するようにモータハウジング１４の底部には軸受部２０が設けられている。

軸受部２０はモータハウジング１４の底部中心に金属製のプレート２２を備えている。プレート２２は、中心軸線がアーマチャ軸１８の中心軸線に略一致した円板形状とされている。また、アーマチャ軸１８の軸方向一端部には、有底円筒状の凹部２６が形成されており、この凹部２６に収容された軸受球２４がプレート２２に点接触している。この軸受球２４は、直径寸法がアーマチャ軸１８の凹部２６の内径寸法よりも僅かに小さい球形状とされている。また、アーマチャ軸１８の一端部に設けられた凹部２６の底部にも、プレート２２と同様の金属製のプレートが収容固定されており、軸受球２４が点接触している。これにより、アーマチャ軸１８の軸方向一端においてスラスト力を受止めている。なお、両プレートと軸受球２４との両点接触位置を結ぶ直線は、アーマチャ軸１８の軸線と平行で極僅かにずれており、アーマチャ軸１８の回転に対して軸受球２４が自転しながら公転し、プレートの摩耗が抑制されている。

また、モータハウジング１４の軸受部２０の内側には軸受２３が固定されている。この軸受２３は、例えば、多孔質の焼結金属や合成樹脂材等に潤滑油を含浸することにより形成された含油軸受とされており、この軸受２３によってアーマチャ軸１８の凹部２６の外周部がその中心軸線周りに回転自在に支持されている。

一方、モータハウジング１４の内周面にはＮ極とＳ極とが交互に等角度間隔で２対の界磁用磁石２８がアーマチャ１６のアーマチャ本体３０を介して互いに対向するように設けられており、アーマチャ本体３０に施された巻線が形成する磁界と界磁用磁石２８が形成する磁界との相互作用によってアーマチャ１６がアーマチャ軸１８の中心軸線周りに回転する。

また、図１に示されるように、アーマチャ軸１８の他端側（図１における左側）ではアーマチャ軸１８にウォームギヤ３２が転造等によって形成されている。このウォームギヤ３２を含むアーマチャ軸１８の他端側はモータハウジング１４の側方に設けられたギヤハウジング４２の内部に入り込んでいる。ギヤハウジング４２はハウジング本体４４を備えている。ハウジング本体４４にはウォーム収容部４６が形成されている。このウォーム収容部４６はアーマチャ軸１８の軸方向に対して直交した向き（図１における上方）に開口しており、上述したアーマチャ軸１８の他端側（図１における左側）はウォーム収容部４６に入り込んでいる。

ウォーム収容部４６に入り込んだアーマチャ軸１８の他端部に対応してハウジング本体４４には軸受部５２が設けられている。軸受部５２には嵌挿孔５４が形成されている。嵌挿孔５４はアーマチャ軸１８における軸方向一端側へ向けて開口した孔とされている。嵌挿孔５４の内にはプレート５６が配置されている。プレート５６は金属製で板状に形成されており、その板面は概ねアーマチャ軸１８の軸線に直交しており、嵌挿孔５４におけるアーマチャ軸１８の軸方向一端側と他端側とを区画するよう閉止している。

また、この嵌挿孔５４におけるアーマチャ軸１８の軸方向の他端側が樹脂充填部５５とされ、組付け後に充填樹脂５７が充填される。この充填樹脂の充填硬化によって、上記のプレート５６が後述する軸受球５８を介してアーマチャ軸１８の軸方向他端を受止め、アーマチャ軸１８がスラスト方向に支持される。嵌挿孔５４の内側には後述する軸受球保持部材６０を介して軸受球５８が収容されている。軸受球５８はプレート５６に対してアーマチャ軸１８側に配置されており、アーマチャ軸１８の軸方向他端が軸受球５８を介してプレート５６に点接触可能に支持されている。

さらに、嵌挿孔５４には軸受球保持部材６０が設けられている。軸受球保持部材６０はアーマチャ軸１８の軸方向に開口した筒状に形成されている。この軸受球保持部材６０の外周形状は嵌挿孔５４の内周形状に略等しく、嵌挿孔５４の開口側から嵌挿孔５４に圧入により嵌挿されている。軸受球保持部材６０の内周形状は、アーマチャ軸１８の軸線直交方向断面形状がアーマチャ軸１８に対して略同軸の円形とされており、内径寸法は軸受球５８の直径寸法より極僅かに大きく、軸受球５８は軸受球保持部材６０の内側に嵌め込まれた状態で軸受球保持部材６０と共に嵌挿孔５４に収容されている。

軸受球保持部材６０におけるアーマチャ軸１８側には透孔６２がアーマチャ軸１８に対して同軸的に形成され、その内径寸法は軸受球５８の直径寸法よりも小さくアーマチャ軸１８の直径寸法と略等しい寸法とされ、軸受球保持部材６０における透孔６２側が軸受球５８配置側に対してテーパ面で繋がった段付き形状となっている。そして、アーマチャ軸１８の軸方向他端側、更に言えば、アーマチャ軸１８においてウォームギヤ３２よりも軸方向他端側の部分は透孔６２を通過して軸受球保持部材６０の内側に入り込んでおり、その先端（他端）は軸受球５８に点接触している。これにより、アーマチャ軸１８の軸方向他端側がスラスト方向及び径方向に回転自在に支持される。

一方、図２に示されるように、ハウジング本体４４にはウォームホイール収容部７２が形成されている。ウォームホイール収容部７２は、ウォーム収容部４６の側方に隣接しており、一部（後述するウォームホイール７４とウォームギヤ３２との噛合部に対応する部分）がウォーム収容部４６に連通している。また、ウォームホイール収容部７２はウォーム収容部４６の開口方向と同じ向きに開口している。このウォームホイール収容部７２の内側には、ギヤとしてのウォームホイール７４が配置されている。

ウォームホイール７４は、金属製の出力軸８０に合成樹脂材からなるギヤ部７８が一体成形により固定されており、出力軸８０は主にギヤ部７８における軸方向一方の面（以下、ギヤ部７８におけるこの向きの面を「一側面」と称し、ギヤ部７８における「一側面」とは反対側の面を「他側面」と称する）側に突出している。そして、この出力軸８０のギヤ部７８に対する突出部分が、ハウジング本体４４のウォームホイール収容部７２（ハウジング本体４４の底部）から外方に突出形成された出力軸支持部８２によって回転自在に支持されている。また、ウォームホイール７４は、ギヤ部７８の一部がウォーム収容部４６に入り込んでウォームギヤ３２に噛み合っており、モータ１２が作動してアーマチャ軸１８が回転すると、この回転力がウォームギヤ３２を介してウォームホイール７４に伝わりウォームホイール７４が回転する。

さらに、ウォームホイール７４の構成について詳述すると、図２、図３、及び図４に示されるように、主に金属製の出力軸８０と合成樹脂材からなるギヤ部７８とを含めて構成されている。ギヤ部７８は、出力軸８０に固着された後述するボス部１２２と、ボス部１２２の外周部に連続して繋がり径方向外方に延出形成された円板状の円板部７６と、円板部７６の外周部から連続してリング状に形成されたギヤ歯部７９とが一体に合成樹脂材を成形することによって形成されている。ギヤ歯部７９は、軸方向寸法（厚さ寸法）が円板部７６の軸方向寸法よりも大きく形成されており、円板部７６はギヤ歯部７９の軸方向中間部でギヤ歯部７９と一体に繋がっている。

このギヤ歯部７９の外周部には上述したウォームギヤ３２に噛合可能な外歯が形成されている。ここで、ギヤ歯部７９の外周部に形成された外歯は、図２及び図４に示すように、断面形状が一方側が所謂片円弧状、より詳しくは、外歯の断面一方側（本例では出力軸８０の突出側、つまり、ギヤ部７８に対して後述する回路基板１８２側とは反対側）がウォームギヤ３２との噛合い代を増加させるべく全歯たけが増加する円弧状に形成され、外歯の断面他方側（本例では出力軸８０の突出側と反対側、つまり、ギヤ部７８に対して回路基板１８２側）は全歯たけが一定となっている。言い換えれば、外歯の歯先円や歯元円の直径寸法はハウジング本体４４の開口側へ向けて小さくなっている。

また、図２から図４の各図に示されるように、このウォームホイール７４を構成する出力軸８０はギヤ部７８に対して同軸の棒状に形成されており、ギヤ部７８を成形する際にインサート成形によりギヤ部７８に一体的に形成される。出力軸８０は、図２に示されるウォームホイール収容部７２の底部に形成された出力軸支持部８２の内側を通過してギヤハウジング４２の外部へ突出している。この出力軸８０の先端は、ワイパ装置を構成するワイパアームの基端部に直接または間接的に駆動連結される。

このワイパアームの先端にはゴム材又はゴム材程度の弾性を有するエラストマー材により形成されたブレードラバーを含めて構成されたワイパブレードが連結されている。このワイパブレードのブレードラバーは車両における払拭面としてのウインドシールドガラスに圧接した状態でワイパアームの基端側が、ワイパモータ１０を回転駆動することで往復回動され、ウインドシールドガラスの表面を払拭する。

図２に示されるように、この出力軸８０の先端から軸方向基端側へ所定距離離間した位置の外周部にはティースワッシャ９８が締着されている。ティースワッシャ９８はギヤハウジング４２の外側からハウジング本体４４の出力軸支持部８２の端面に接しており、出力軸８０、ひいては、出力軸８０と一体のギヤ部７８が出力軸８０の軸方向他端側（すなわち、ハウジング本体４４におけるウォームホイール収容部７２の開口側で、図２の上方）へ移動して抜け出ることを防止している。

また、ウォームホイール７４のギヤ部７８、より詳しくはボス部１２２には、出力軸８０に対するウォームホイール７４の回転方向強度（出力軸８０への固着強度）を高めるために、出力軸８０のギヤ部形成部位に固着プレート１００が軸方向に離間して圧入固定され、その後、この固着プレート１００が出力軸８０とともにインサート成形されてギヤ部７８の形成によって埋設される。

なお、固着プレート１００の外周面には、凹凸形状が形成され、成形後のギヤ部７８の出力軸８０に対する固着強度がより一層高められている。

一方、ウォームホイール７４を構成する円板部７６の中心部には、円板部７６よりも小径のボス部１２２が円板部７６に対して同軸的にかつ軸方向両側に突出して形成されている。また、このボス部１２２の半径方向外側には複数のリブ１２４がボス部１２２を中心に放射状に形成されている。さらに、ボス部１２２には、出力軸８０と共に上述した固着プレート１００が埋設されており、円板部７６に対して一側面側に突出形成されている。また、ギヤ部７８の他側面側（ギヤ部７８に対する出力軸８０の突出方向と反対側）、即ち、円板部７６に対して他側面側に突出するボス部１２２には台座１２６が形成されている。台座１２６はボス部１２２よりも小径のリング状とされ、ボス部１２２の端面に対して同軸的に形成されている。そして、この台座１２６上に後述するセンサマグネット１３２が載置される載置面が出力軸８０の軸線と直交して形成されている。

なお、台座１２６はその形状がリング状ではなく、例えば、円板状であっても構わない。しかしながら、本実施の形態では台座１２６は中央に孔を有するリング状とされており、この孔の内底（ウォームホイール７４の中心部）には、成形時の樹脂流れを考慮してウォームホイール７４を成形する際のゲートが設定される。このため、ウォームホイール７４を成形した際のゲート跡が突出形成されてしまっても、そのゲート跡が孔の内側に収容されて台座１２６の上面（すなわち、センサマグネット１３２が載置される載置面）までは影響が及ばない。このため、ゲート跡を除去するなどの後処理が不要になる。

センサマグネット１３２は、磁性粉末と合成樹脂材等により構成されるバインダとを混合して成形して着磁することにより形成されており、図５に示されるように、ボス部１２２よりも小径の略円板状に形成されている。このセンサマグネット１３２は、Ｎ極とＳ極の２極が着磁された２つの磁極を有している。また、センサマグネット１３２の外周一部には各々が係合凹部としての一対の三角溝１３４が形成されている。

三角溝１３４は、センサマグネット１３２の平面視でセンサマグネット１３２の中央側へ向けて開口幅寸法が小さくなる三角形状に形成されており、一方の三角溝１３４に対して他方の三角溝１３４はセンサマグネット１３２の中央を介して反対側に形成されている。この一方の三角溝１３４と他方の三角溝１３４とを結ぶ仮想線を磁極の境界として、センサマグネット１３２の半径方向一方はセンサマグネット１３２の極性がＮ極とされ他方がＳ極となるようにセンサマグネット１３２が着磁されている。

一方、上記の台座１２６の半径方向外側ではボス部１２２上に（ボス部１２２の中心と同心の円周上に）複数（本実施の形態では４つ）の保持片１４２が形成されている。これらの保持片１４２は脚片１４４を備えている。これらの脚片１４４は台座１２６の外周部よりも更に台座１２６の半径方向外方でボス部１２２から立設されている。本実施の形態において脚片１４４はボス部１２２の中心と同心の円周に沿って湾曲した板状に形成されており、ボス部１２２の中央から脚片１４４の内周面までの半径寸法はセンサマグネット１３２の外周部の半径寸法に略等しい。また、これらの脚片１４４は上記のようにボス部１２２の中央を曲率の中心として湾曲した構成であるが、その先端側がボス部１２２の半径方向外方へ弾性変形できるように脚片１４４の周方向寸法や厚さ寸法等が設定されている。

これらの脚片１４４の先端には爪部１４６が形成されている。これらの爪部１４６は脚片１４４の先端からボス部１２２の半径方向内側へ突出しており、ボス部１２２の中心から爪部１４６におけるボス部１２２の半径方向内側の端部までの半径方向寸法はセンサマグネット１３２の外周部における半径寸法よりも小さい。また、爪部１４６のボス部１２２と対向する側の面（すなわち、センサマグネット１３２が固定保持された状態で、爪部１４６が軸方向にセンサマグネット１３２と係合する面）は係合面１４８とされている。

係合面１４８はボス部１２２に対して略平行な平面とされており、ウォームホイール７４の軸方向に沿ったボス部１２２と係合面１４８との間隔はセンサマグネット１３２の厚さ寸法に略等しく設定されている。このため、台座１２６上にセンサマグネット１３２を載置した状態では、係合面１４８がセンサマグネット１３２に係合して、台座１２６、すなわち、ウォームホイール７４からセンサマグネット１３２が脱落することを保持片１４２の爪部１４６が防止している。

また、爪部１４６における係合面１４８とは反対側の面は斜面１５０とされている。斜面１５０はウォームホイール７４（出力軸８０）の軸線方向に対して径方向内側に下り勾配面となるよう傾斜している。このため、爪部１４６はウォームホイール７４の中心軸線側へ向けて漸次厚さ寸法（すなわち、爪部１４６におけるウォームホイール７４の軸方向に沿った寸法）が小さくなるようなテーパ状に形成されている。

斜面１５０に対してウォームホイール７４の他側面側、すなわち、ハウジング本体４４の開口側からの荷重が付与されると、保持片１４２は脚片１４４において弾性変形が生じ、爪部１４６がウォームホイール７４の中心軸線からその半径方向外方へ変位する。したがって、センサマグネット１３２の一端面（すなわち、台座１２６と対向する側の面）を斜面１５０に当接させた状態でセンサマグネット１３２を台座１２６に接近させるように押圧すると、上記のように保持片１４２の脚片１４４が基端部を支点として弾性変形し、台座１２６と爪部１４６の係合面１４８との間にセンサマグネット１３２を配置できる。

また、台座１２６の半径方向外方ではボス部１２２上に規制部としての一対の仮保持片１６２が形成されている。これらの仮保持片１６２はウォームホイール７４の中心軸線（出力軸８０の中心軸線）を中心とする円周上に湾曲した板状に形成されている。また、本実施の形態において一方の仮保持片１６２に対して他方の仮保持片１６２がウォームホイール７４の中心軸線を中心に点対称となるよう対向するように形成されており、ウォームホイール７４の中心軸線から仮保持片１６２の内周面までの間隔はセンサマグネット１３２の半径寸法に略等しく設定されている。このため、上述したセンサマグネット１３２を一方の仮保持片１６２と他方の仮保持片１６２との間に配置すると、センサマグネット１３２がウォームホイール７４（出力軸８０）に対して略同軸的に配置される。

これらの仮保持片１６２の内周面における周方向中央には係合凸部としての三角突起１６４がウォームホイール７４の中心軸線側へ向けて突出形成されている。これらの三角突起１６４は平面視でウォームホイール７４の中心軸線側へ向けて漸次幅寸法が小さくなり、しかも、上述したセンサマグネット１３２の三角溝１３４の形状に略等しい三角形状に形成されている。このため、センサマグネット１３２を一方の仮保持片１６２と他方の仮保持片１６２との間に配置した状態で一方の三角突起１６４を一方の三角溝１３４に入り込ませると、他方の三角突起１６４を他方の三角溝１３４に入り込む。これにより、ウォームホイール７４の中心軸線周りのセンサマグネット１３２の回転が規制され、ウォームホイール７４の中心軸線周りのセンサマグネット１３２の位置決め、すなわち、センサマグネット１３２の磁極位置に対して所定の位置関係でウォームホイール７４に固定できる。

また、これらの仮保持片１６２は上述した保持片１４２の先端、より具体的には爪部１４６よりも更にウォームホイール７４（出力軸８０）の軸方向他側面側に延出形成されている。このため、図３及び図４に示されるように、センサマグネット１３２の一端面（台座１２６と対向する側の面）が保持片１４２の斜面１５０に接した状態では両方の仮保持片１６２の間にセンサマグネット１３２を配置することができる。これにより、センサマグネット１３２は斜面１５０に至るまで仮保持片１６２によって回転方向の位置決めがなされた状態のまま案内される。さらに、本実施の形態では、仮保持片１６２は保持片１４２の脚片１４４と同様に台座１２６の外周部よりも更に台座１２６の半径方向外方でボス部１２２から台座１２６の載置面を超えてウォームホイール７４（出力軸８０）の軸方向他側面側に向けて立設されている。但し、保持片１４２とは異なり、仮保持片１６２は台座１２６の外周部から離間していなくてもよい。

一方、図２に示されるように、ウォームホイール７４に対して軸方向他方側のギヤハウジング４２内には、回路基板１８２が配置されている。この回路基板１８２にはプリント配線等の配線が形成されていると共に検出回路を構成する磁気センサ１８４がウォームホイール７４の軸方向にセンサマグネット１３２と対向するように非接触で配置されている。この磁気センサ１８４は、対向するセンサマグネット１３２のＮ極からＳ極への磁束の向きや大きさ（強さ）磁束密度等に応じて電気抵抗値が変化し、これにより、磁気センサ１８４の出力が変化する。

この磁気センサ１８４の出力の変化に基づいてＥＣＵ等の制御手段がセンサマグネット１３２の回転位置、すなわち、出力軸８０の回転位置、ひいてはワイパアームの回動位置を検出する。この磁気センサ１８４での検出結果に基づき上記の制御手段がウインドシールドガラスにおけるワイパブレードの払拭範囲の折り返し位置（反転位置）に到達したと判断すると、制御手段がモータ１２に流すモータ駆動電流の向きを反転させて、モータ１２を反転駆動させる。

この回路基板１８２のウォームホイール７４とは反対側からはハウジング本体４４と共にギヤハウジング４２を構成するハウジングカバー１９２が設けられ、ウォームギヤ３２やウォームホイール７４、回路基板１８２がハウジング本体４４の開口側からハウジングカバー１９２に覆われると共に、ハウジング本体４４が閉塞される。

＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本ワイパモータ１０の組立方法の概略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。

本ワイパモータ１０は、先ず、ギヤ取付工程でハウジング本体４４におけるウォームホイール収容部７２の開口側からウォームホイール７４がウォームホイール収容部７２内に配置されて出力軸８０が出力軸支持部８２に挿通される。但し、ウォームホイール７４がウォームホイール収容部７２内に配置される際には、まだウォームホイール７４にセンサマグネット１３２が装着されていない。

この状態でウォームホイール７４の出力軸８０にティースワッシャ９８がギヤハウジング４２の外側から出力軸支持部８２の端面に接するように締着される。これにより、ウォームホイール７４がその軸方向一方側（ハウジング本体４４の開口側）へ移動する（抜け出る）ことが規制されるとともに、ティースワッシャ９８の軸方向の弾力によってウォームホイール７４が出力軸８０の突出方向側（ウォームホイール７４の一側面側）に付勢力が付与されるように出力軸８０を常に付勢している。

次いで、モータ取付工程でモータハウジング１４にアーマチャ１６が組付けられる。すなわち、ウォームホイール７４がウォームホイール収容部７２内に組付けられた状態でアーマチャ軸１８がハウジング本体４４に挿し込まれてウォーム収容部４６にウォームギヤ３２が収容され、モータハウジング１４がギヤハウジング４２のハウジング本体４４に取り付けられる。この状態では、アーマチャ１６のアーマチャ軸１８の軸方向一端はモータハウジング１４の軸受部２０に支持されて、アーマチャ軸１８の軸方向他端（ウォームギヤ３２よりも先端側）はハウジング本体４４の軸受部５２に支持される。

ここで、上述したように、ウォームホイール７４のギヤ部７８のギヤ歯部７９は、外歯の断面形状の軸方向一方側（本例では出力軸８０の突出側、つまり、ギヤ部７８に対して回路基板１８２側とは反対側）が所謂片円弧状となっており、外歯の断面他方側（本例では出力軸８０の突出側と反対側、つまり、ギヤ部７８に対して回路基板１８２側）は全歯たけが一定となっている。このため、ウォームホイール７４のギヤ歯部７９の外歯は、ウォームホイール７４が回路基板１８２側に移動しようとすると、ギヤ歯部７９の外歯の上記片円弧形状がウォームギヤ３２との噛合いを増すため、その移動が規制される。

このように、ウォームホイール７４の軸方向移動がウォームギヤ３２との噛合いによっても規制されているので、ワイパモータ１０の作動状態でウォームホイール７４が軸方向移動しても、センサマグネット１３２と回路基板１８２、より詳しくは、回路基板１８２上に対向して配置された磁気センサ１８４との干渉が防止される。

次に、ウォームホイール７４がハウジング本体４４に組み付けられた状態で、マグネット組付工程でウォームホイール７４にセンサマグネット１３２が装着される。センサマグネット１３２は、ウォームホイール７４の他側面側からウォームホイール７４に接近されて、先ず、両仮保持片１６２の間に配置される。この両仮保持片１６２の間に配置される際に、センサマグネット１３２は、仮保持片１６２の三角突起１６４と、センサマグネット１３２の三角溝１３４とが対応するようにセンサマグネット１３２がその中心軸線周りに適宜に位置調整される。

上記のように、本ワイパモータ１０では、仮保持片１６２が保持片１４２の斜面１５０よりもウォームホイール７４の軸方向他側面側へ延びている。このため、図６に示されるように、保持片１４２の斜面１５０上にセンサマグネット１３２を載置した状態に至るまでの間、仮保持片１６２の三角突起１６４をセンサマグネット１３２の三角溝１３４に入り込ませつつ両仮保持片１６２の間にセンサマグネット１３２が配置され、センサマグネット１３２の姿勢と位置が保持されて案内される。

すなわち、センサマグネット１３２が保持片１４２の斜面１５０上に当接する状態に至るまでの間は、センサマグネット１３２のウォームホイール７４に対する回転が、三角突起１６４と三角溝１３４との係合により規制される。また、この状態では、センサマグネット１３２のウォームホイール７４に対する半径方向への変位も規制される。

このように、本ワイパモータ１０では、保持片１４２によってセンサマグネット１３２が台座１２６の載置面上に保持固定させる前に、センサマグネット１３２の姿勢と位置が予め保持されて案内されるため、容易にセンサマグネット１３２におけるウォームホイール７４の半径方向及び周方向の位置決めをすることができる。

このように、両仮保持片１６２によって位置決めが成されたセンサマグネット１３２を、ウォームホイール７４の軸方向に沿ってさらに台座１２６側へ押圧すると、その荷重が保持片１４２の斜面１５０に付与され、保持片１４２の爪部１４６はウォームホイール７４の半径方向外側へ変位しようとし、保持片１４２はその基端部、つまり脚片１４４の基端部を支点として弾性変形する。

ここで、保持片１４２の脚片１４４の基端部は、ウォームホイール７４の他側面側の円板部７６から台座１２６におけるセンサマグネット１３２の載置面を超えて延出形成され、その先端部には爪部１４６が形成されている。このため、例えば、保持片１４２の基端部の弾性変形支点位置が台座１２６におけるセンサマグネット１３２の載置面と同じ位置に設定される場合に比べると、保持片１４２（脚片１４４）における基端部（弾性変形支点位置）から先端部までの長さが、ウォームホイール７４の他側面側への突出量を抑えつつもより長く確保できる。

このため、上記のようにセンサマグネット１３２を固定保持する保持片１４２の許容弾性変形量（ウォームホイール７４の中心軸線からの離間方向への弾性変形量）を大きく確保できる。言い換えれば、保持片１４２（脚片１４４）の弾性変形支点位置周りの回動角度を小さくして小さな組付け力でも装着することができる。これにより、熱溶着や接着剤等による固着を施さなくても、保持片１４２のウォームホイール７４他側面側への突出量を抑えつつ、ウォームホイール７４に対してセンサマグネット１３２を容易に台座上に保持固定できる。

以上のようにして、ギヤハウジング４２のハウジング本体４４にモータ１２やウォームホイール７４が取り付けられた状態で、回路組付工程で回路基板１８２がハウジング本体４４に取り付けられる。すなわち、磁気センサ１８４が固定配置された回路基板１８２が、ハウジング本体４４の開口側からウォームホイール７４の軸方向に沿って磁気センサ１８４とセンサマグネット１３２とが対向するようにハウジング本体４４に取り付けられる。そして更に、ハウジング本体４４におけるウォーム収容部４６やウォームホイール収容部７２の開口側からハウジングカバー１９２がハウジング本体４４に装着される。

本ワイパモータ１０では、上記のように保持片１４２だけでウォームホイール７４にセンサマグネット１３２を固定でき、ウォームホイール７４にセンサマグネット１３２を固定するに際して熱かしめ等の加熱が不要である。このため、ウォームホイール７４にセンサマグネット１３２を装着するにあたり減磁などのセンサマグネット１３２の磁気特性が変化したり、センサマグネット１３２を形成するバインダなどが変質又は変形したりすることがない。

また、ハウジング本体４４へのウォームホイール７４の組付けにおいて、ティースワッシャ９８が出力軸８０に挿通されて締着されるが、このとき出力軸８０の突出側と反対側、すなわち、センサマグネット１３２配置側で締着時の力を受止める必要がある。しかし、ウォームホイール７４の出力軸８０の突出側と反対側には、出力軸と同軸的にセンサマグネット１３２が固定されることから、ウォームホイール７４に対するセンサマグネット１３２の保持固定は、ハウジング本体４４に対するウォームホイール７４の組付けの後に行われる。これにより、ティースワッシャ９８の挿通締着時にセンサマグネット１３２に荷重が付与されることがない。これにより、センサマグネット１３２の欠けや割れ、変形等が防止される。

なお、本実施の形態では、本発明をワイパモータ１０に適用した構成であったが、本発明がワイパモータ１０に限定されるものではなく、ウォームホイール７４等のギヤに設けられたセンサマグネット１３２と、ギヤの回転に伴う磁束の変化（磁束の向きや大きさ、磁束密度等の変化）を検出する磁気センサ１８４とを有し、この磁気センサ１８４での検出結果に基づいてモータ等を制御する構成のモータ装置であればよい。

したがって、例えば、車両のドアガラスをモータの駆動力で昇降させるためのパワーウインドウ装置に本発明を適用してもよい。また、車両のルーフ部分に形成された開口を閉止する天窓をモータの駆動力で移動させて開口を開閉させるサンルーフ装置やムーンルーフ装置に本発明を適用してもよい。さらには、車両のシートをモータの駆動力で車両前後方向に移動させるためのシートスライド装置や、シートのシートバックをモータの駆動力で傾動させるリクライニング装置等に本発明を適用してもよい。

また、本実施の形態では、センサマグネット１３２として強磁性粉末と合成樹脂材等により構成されるバインダとを混合して成形する所謂「ボンド磁石」を適用した。しかしながら、本発明におけるセンサマグネット１３２がこのような構成に限定されるものではなく、磁性材料を焼結して形成したセンサマグネットであってもよい。

さらに、本実施の形態では、磁気センサ１８４に磁気抵抗素子を用いたが、磁気センサがこのような構成に限定されるものではなく、例えば、ホール素子を用いた磁気センサであってもよい。

１０・・・ワイパモータ（モータ装置）、１２・・・モータ、１４・・・モータハウジング、１６・・・アーマチャ（ロータ）、１８・・・アーマチャ軸（ロータ軸）、２０・・・軸受部、２２・・・プレート、２３・・・軸受、２４・・・軸受球、２６・・・凹部、２８・・・界磁用磁石、３０・・・アーマチャ本体、３２・・・ウォームギヤ、４２・・・ギヤハウジング、４４・・・ハウジング本体、４６・・・ウォーム収容部、５２・・・軸受部、５４・・・嵌挿孔、５５・・・樹脂充填部、５６・・・プレート、５７・・・充填樹脂、５８・・・軸受球、６０・・・軸受球保持部材、６２・・・透孔、７２・・・ウォームホイール収容部、７４・・・ウォームホイール、７６・・・円板部、７８・・・ギヤ部、７９・・・ギヤ歯部、８０・・・出力軸、８２・・・出力軸支持部、９８・・・ティースワッシャ、１００・・・固着プレート、１２２・・・ボス部、１２４・・・リブ、１２６・・・台座、１３２・・・センサマグネット、１３４・・・三角溝、１４２・・・保持片、１４４・・・脚片、１４６・・・爪部、１４８・・・係合面、１５０・・・斜面、１６２・・・仮保持片、１６４・・・三角突起、１８２・・・回路基板、１８４・・・磁気センサ、１９２・・・ハウジングカバー

Claims (4)

1. ハウジングに回転自在に収容されたロータと共にロータ軸を回転駆動するモータと、
   前記ロータ軸の回転を減速して出力する出力軸が軸方向一方の面の側に突出して設けられたギヤと、
   前記ギヤの軸方向他方の面の側において、前記出力軸と同軸上に設けられるセンサマグネットと、
   前記センサマグネットと対向して設けられ、前記センサマグネットの磁束の変化を検出する磁気センサと、
   を備えたモータ装置であって、
   前記ギヤは、
   前記ギヤにおける軸方向他方の面の側に形成され、前記センサマグネットが載置される載置面が前記出力軸の軸線と直交して形成された台座と、
   前記台座よりも前記ギヤの半径方向外方において、前記ギヤにおける軸方向他方の面の側から前記載置面を超えて前記出力軸の軸線方向に延出されると共に、前記載置面上の前記センサマグネットに係合して前記センサマグネットを保持する爪部を先端部に有し、基端部側を支点に前記ギヤの半径方向に弾性変形可能な保持片と、
   を備えることを特徴とするモータ装置。
2. 前記保持片は、前記ギヤにおける軸方向他方の面の側からの軸方向の力を前記ギヤの半径方向外方への向きに変換して前記保持片の基端部を支点に前記台座から離間する方向へ弾性変形させる斜面を有しており、
   さらに、前記ギヤは、前記台座よりも前記ギヤの半径方向外方において、前記ギヤにおける軸方向他方の面の側から前記爪部位置を超えて前記出力軸の軸線方向に延出されると共に前記保持片の前記斜面に前記センサマグネットが当接した状態で前記センサマグネット周面に当接して前記ギヤの半径方向への前記センサマグネットの変位を規制する規制部を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のモータ装置。
3. 前記センサマグネットの磁極位置に対して所定の位置関係であって前記規制部と対向する面及び前記規制部における前記センサマグネットと対向する面のうちの何れかの一方に突出形成された係合凸部と、
   前記係合凸部が嵌合可能に前記何れかの他方に凹設形成され、前記係合凸部が入り込んで前記センサマグネットの前記ギヤに対する前記回転方向への変位を規制する係合凹部と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のモータ装置。
4. 前記センサマグネットは、Ｎ極とＳ極が交互に着磁された２以上磁極を有し、該磁極の境界位置に前記係合凸部又は前記係合凹部を設けたことを特徴とする請求項３に記載のモータ装置。

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