JP2019033660A - 駆動装置及びこれを用いるウィンドウリフトアクチュエータ - Google Patents

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ルオ チンビン
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ティアン グイホン
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ウェイ シンペン
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リ ビンウェイ
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Abstract

【課題】モータと、モータの制御のための制御ユニットとを含む駆動装置を提供するものである。
【解決手段】駆動装置は、モータと、前記モータの制御のための制御ユニットとを含む。前記モータは、モータ本体と、前記モータ本体の一端に配設されるエンドキャップアセンブリとを含む。前記モータ本体は、ステータと、前記ステータに対して相対的に回転可能なロータと、前記ロータに固定され、前記ロータと共に回転するモータ軸とを備える。前記エンドキャップアセンブリには、２つのブラシが設けられる。前記制御ユニットは、外部電源と接続するための２つのコネクタを含む。前記２つのブラシは、それぞれ、前記制御ユニットを介して、前記コネクタに電気的に接続される。前記２つのブラシから対応する前記コネクタまでの接続経路の長さは、互いに実質的に等しい。
【選択図】図３

Description

[0002] 本発明は、駆動機構、及びこの駆動機構を有するウィンドウリフト装置アクチュエータに関する。
[0003] モータ、特に、ブラシモータは、機械的摩擦や電気的理由により、作動時、大きなノイズを発生する。例えば、ブラシ付きモータでは、ブラシと基板に接続される接続端子との間に生じる容量効果が、モータのノイズを端子に結合することによって、ノイズを外側に伝える。更に、異なるブラシから外部電源までの異なる経路によって、コモンモード干渉を生じさせる可能性がある。これにより、電気ノイズが生じる。したがって、モータのノイズを低減するため、モータの電気的な改良が必要である。更に、一般的なブラシ付きモータでは、インダクタ、接続端子等などの電子部品は、ブラシをプリント回路基板に接続することが必要である。これらの部品のゆるい配置により、エンドキャップの構造は、複雑である。例えば、インダクタとブラシとの間に、追加の端子が用いられ、エンドキャップアセンブリの組立には、時間がかかり、労働集約的である。
[0004] 本発明の一態様は、モータと、前記モータの制御のための制御ユニットとを含む駆動装置を提供するものである。前記モータは、モータ本体と、前記モータ本体の一端に配設されるエンドキャップアセンブリとを含む。前記モータ本体は、ステータと、前記ステータに対して相対的に回転可能なロータと、前記ロータに固定され、前記ロータと共に回転するモータ軸とを備える。前記エンドキャップアセンブリには、２つのブラシが設けられる。前記制御ユニットは、外部電源と接続するための２つのコネクタを含む。前記２つのブラシは、それぞれ、前記制御ユニットを介して、前記コネクタに電気的に接続される。前記２つのブラシから対応する前記コネクタまでの接続経路の長さは、互いに実質的に等しい。
[0005] 前記長さの差と前記長さのいずれかとの比は、２０％よりも小さいことが好ましい。
[0006] 前記エンドキャップアセンブリは、カバーと、前記カバーに取り付けられる複数の電子部品とを備え、前記複数の電子部品は、前記２つのブラシと、２つのインダクタと、２つの接続端子とを備えることが好ましい。
[0007] 前記ブラシは、前記インダクタ及び前記接続端子を介して、前記制御ユニットに対応して接続されることが好ましい。
[0008] 前記インダクタ及び前記接続端子は、前記モータの前記モータ軸に対して平行な方向に向いていることが好ましい。
[0009] 前記カバーには、前記２つのブラシがそれぞれ取り付けられるための２つのブラシホルダと、前記２つのインダクタがそれぞれ取り付けられるための２つのインダクタ取付部と、前記接続端子が取り付けられるための２つの端子取付部とが設けられることが好ましい。
[0010] 前記カバーは、段付き穴を形成し、前記モータは、更に、前記段付き穴に収容される整流子を備え、前記２つのブラシホルダは、前記段付き穴の両側に、前記段付き穴と連通して、対称に配設されて、前記ブラシが、前記段付き穴内に延在し、前記整流子と接触することができるようになっていることが好ましい。
[0011] 前記接続端子の各々と前記ブラシのいずれかとの間の距離は、少なくとも１７〜２２ｍｍであることが好ましい。
[0012] 前記インダクタと対応する前記ブラシとの間の最大容量は、０．０１５〜０．０２５ｐｆの範囲であることが好ましい。
[0013] 前記制御ユニットは、プリント回路基板を備え、前記接続端子は、前記プリント回路基板に電気的に接続され、前記コネクタは、前記プリント回路基板の側に設けられることが好ましい。
[0015] 前記プリント回路基板は、カバー本体に支持され、前記モータ軸に対して垂直な方向に向いていることが好ましい。
[0016] 前記プリント回路基板は、複数の導電バイアホールを形成し、２つの導路が、前記プリント回路基板上に印刷され、前記導路の各々の両端は、それぞれ、前記導電バイアホールの１つ及び前記コネクタの１つに接続され、前記接続端子は、対応する前記導電バイアホール内に係合されることが好ましい。
[0017] 本発明の別の態様は、上記の駆動装置と、前記駆動装置によって駆動される伝動機構とを備えるアクチュエータを提供するものである。
[0018] 前記アクチュエータは、ウィンドウリフトアクチュエータであることが好ましい。気流路が、放熱部材に隣接する取付ブラケットに形成されることが好ましい。
本発明の一実施形態のアクチュエータの斜視図である。 図１のアクチュエータの分解斜視図である。 図２に示すアクチュエータの駆動装置の斜視図である。 図３に示す駆動装置の分解斜視図である。 図３の駆動装置のエンドキャップアセンブリの斜視図であるが、別の側面で示す図である。 図３に示す駆動装置の制御ユニットの平面図である。 図６に示す制御ユニットを示す底面図である。 図３と類似の図であり、エンドキャップアセンブリを分解した状態の図である。 図３と類似の図であるが、別の側面で示す図である。 制御ユニットを取り外した状態の図３の駆動装置の平面図である。 従来技術のアクチュエータのノイズ試験の結果を示す図である。 本発明の一実施形態のアクチュエータのノイズ試験の結果を示す図である。
[0019] 以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
[0032] 図１及び図２を参照すると、本発明の実施形態のアクチュエータ１０は、駆動装置１１及び伝動機構１２を含む。駆動装置１１は、伝動機構１２を回転駆動することによって、駆動装置１１の動力を伝達する。
[0033] 図３〜図７を参照すると、駆動装置１１は、モータ１１０と、モータ１１０の動作を制御する制御ユニット１２０とを含む。本実施形態では、モータ１１０は、ブラシ付きモータであり、モータ１１０は、モータ本体１１１と、モータ本体１１１の一端に配設されるエンドキャップアセンブリ１１２とを含む。モータ本体１１１は、ステータと、ステータに対して相対的に回転可能なロータと、ロータに固定され、ロータと共に回転するモータ軸１１３とを含む。モータ軸１１３は、エンドキャップアセンブリ１１２を貫通して、伝動機構１２に連結されることによって、伝動機構１２を駆動する。整流子１１３１が、モータ軸１１３に取り付けられる。エンドキャップアセンブリ１１２は、カバー１１２０と、カバー１１２０に取り付けられる複数の電子部品とを含む。本実施形態では、カバー１１２０に取り付けられる複数の電子部品は、２つのブラシ１１２１と、２つのインダクタ１１２２と、２つの接続端子１１２３と、接地端子１１２４とを含む。ブラシ１１２１の各々は、インダクタ１１２２の１つ及び接続端子１１２３の１つを介して、制御ユニット１２０に接続される。
[0034] 制御ユニット１２０は、カバー１１２０のモータ本体１１１から離れた側に配設される。制御ユニット１２０は、プリント回路基板１２１と、プリント回路基板１２１に配設される複数の電子部品とを含む。プリント回路基板１２１は、カバー本体１１２０に支持される。具体的には、プリント回路基板１２１は、モータ軸１１３に対して垂直な方向に向いている。プリント回路基板１２１は、複数の導電バイアホール１２１１を形成する。２つの導路１２１２が、プリント回路基板１２１上に印刷される。複数のコネクタ１２１３が、プリント回路基板１２１に設けられる。導路１２１２の各々の両端は、それぞれ、導電バイアホール１２１１の１つ及びコネクタ１２１３の１つに接続される。接続端子１１２３及び接地端子１１２４は、対応する導電バイアホール１２１１内に係合され、導路１２１２に電気的に接続されて、外部電源が、コネクタ１２１３を介して、導路１２１２に電気的に接続されることができるようになっている。本実施形態では、コネクタ１２１３は、カバー１１２０に向かって延在し、カバー１１２０に形成されるコネクタボックス１２２に収容され、最終的には、コネクタボックス１２２のインタフェース（図示せず）を介して、外部電源に接続される。
[0035] 図６〜図１０を参照すると、２つのブラシ１１２１は、整流子１１３１の外側に対称に配設され、整流子１１３１に当接する。２つのインダクタ１１２２は、それぞれ、モータ軸１１３の軸方向に対して平行に、ブラシ１１２１に隣接して配設される。接続端子１１２３は、モータ軸１１３に対して平行に延在し、インダクタ１１２２のブラシ１１２１から離れた側に配置される。換言すれば、インダクタ１１２２は、接続端子１１２３とブラシ１１２１との間に、対応して配設される。したがって、インダクタ１１２２は、対応するブラシ１１２１から比較的大きな距離だけ離間されて、それらの間の結合を低減する。本実施形態では、各接続端子１１２３とブラシ１１２１のいずれかとの間の距離は、少なくとも１７〜２２ｍｍであり、インダクタ１１２２と対応するブラシ１１２１との間の最大容量は、０．０１５〜０．０２５ｐｆの範囲である。
[0036] ブラシ１１２１の各々は、ブラシアーム１１２１ａを含む。各インダクタ１１２２は、インダクタ１１２２の両端に形成される２つの接続アーム１１２２ａを含む。ブラシ１１２１の各々のブラシアーム１１２１ａは、インダクタ１１２２の対応する１つの接続アーム１１２２ａの一方と接触して、インダクタ１１２２を、対応するブラシ１１２１と電気的に接続する。インダクタ１１２２の各々の他方の接続アーム１１２２ａは、接続端子１１２３の対応する１つの尾部に締め付けられて、インダクタ１１２２が、対応する接続端子１１２３に電気的に接続されることができるようになっている。接続端子１１２３は、プリント回路基板１２１を貫通して、導路１２１２と対応して電気的に接続される。したがって、ブラシ１１２１は、対応するインダクタ１１２２、接続端子１１２３、及びプリント回路基板１２１を介して、外部電源に接続される。ブラシ１１２１から外部電源までの接続経路の長さは、互いに実質的に等しい。具体的には、本実施形態では、ブラシ１１２１から対応するコネクタ１２１３までの接続経路の長さは、互いに実質的に等しい。更に、ブラシ１１２１の一方からコネクタ１２１３の１つまでの接続経路の長さＬ１が、他方のブラシ１１２１から他のコネクタ１２１３までの他の接続経路の長さＬ２よりもわずかに長い場合、長さＬ１と長さＬ２との差と、長さＬ２との比は、２０％よりも小さい。
[0037] 図１１ａ及び図１１ｂを参照すると、図１１ａの曲線ａ及びｂは、それぞれ、時計回り及び反時計回りに回転する従来技術のアクチュエータのノイズ曲線である。図１１ｂの曲線ａ’及びｂ’は、それぞれ、時計回り及び反時計回りに回転する本実施形態のアクチュエータ１０のノイズ曲線である。同じ試験条件下で、本実施形態のアクチュエータ１０によって発生するノイズは、時計回り又は反時計回りのいずれに回転する場合も、従来技術よりも低いことが分かる。
[0038] 図３〜図１０を参照すると、モータ本体１１１に隣接するカバー１１２０の端部には、段付き穴１１２５が設けられる。段付き穴１１２５は、より大きい直径を有する第１の収容部と、より小さい直径を有する第２の収容部とを含む。第１の収容部は、モータ本体１１１に隣接して、モータ軸１１３に配設される整流子１１３１を収容する。第２の収容部は、第１の収容部のモータ本体１１１から離れた側にあり、軸受を取り付けて、モータ軸１１３を回転可能に支持する。２つのブラシホルダ１１２６が、段付き穴１１２５の両側に、対称に配設されて、ブラシ１１２１をカバー１１２０上に取り付ける。各ブラシホルダ１１２６は、段付き穴１１２５に向かって、第１の開口部（符号表記なし）を形成する。ブラシ１１２１は、それぞれ、ブラシホルダ１１２６に収容され、対応するブラシホルダ１１２６の第１の開口部から突出して、整流子１１３１と接触している。各ブラシホルダ１１２６は、モータ本体１１１から遠ざかる方向に面する側に、第２の開口部を形成する。ブラシ１１２１のブラシアーム１１２１ａは、それぞれ、第２の開口部を貫通して延在して、対応するインダクタ１１２２の接続アーム１１２２ａに接続される。インダクタ取付部１１２７が、ブラシホルダ１１２６の各々の近くに配設される。インダクタ取付部１１２７は、モータ軸１１３に対して平行な軸を有する円筒形状を有し、モータ本体１１１から遠ざかる方向に面する側に、開口部を形成する。インダクタ１１２２は、それぞれ、インダクタ取付部１１２７に取り付けられ、その接続アーム１１２２ａは、対応するインダクタ取付部１１２７の開口部から延在している。複数の端子取付部１１２８が、インダクタ取付部１１２７の２つのブラシホルダ１１２６から遠ざかる方向に面する側に配設されて、それぞれ、接続端子１１２３及び接地端子１１２４を取り付ける。各端子取付部１１２８は、モータ本体１１１から遠ざかる方向に面する端子取付部１１２８の端部に、開口部を形成する。接続端子１１２３及び接地端子１１２４の端部は、対応する端子取付部１１２８から延出する。
[0039] 本実施形態のアクチュエータ１０は、車両のためのウィンドウリフトアクチュエータに適用することができる。
[0040] １つ以上の実施形態を参照して、本発明を説明するが、実施形態の上記説明を用いて、当業者が本発明を実施又は使用することができるにすぎない。当業者であれば、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、種々の変更が可能であるものと理解される。本明細書に例示した実施形態は、本発明に対する限定として解釈すべきではなく、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲を参照することにより決定されるべきである。
１０ アクチュエータ
１１ 駆動装置
１２ 伝動機構
１１０ モータ
１１１ モータ本体
１１２ エンドキャップアセンブリ
１１３ モータ軸
１２０ 制御ユニット
１２１ プリント回路基板
１２２ コネクタボックス
１１２０ カバー／カバー本体
１１２１ ブラシ
１１２１ａ ブラシアーム
１１２２ インダクタ
１１２２ａ 接続アーム
１１２３ 接続端子
１１２４ 接地端子
１１２５ 段付き穴
１１２６ ブラシホルダ
１１２７ インダクタ取付部
１１２８ 端子取付部
１１３１ 整流子
１２１１ 導電バイアホール
１２１２ 導路
１２１３ コネクタ
ａ，ａ’，ｂ，ｂ’ ノイズ曲線
Ｌ１，Ｌ２ 接続経路の長さ

Claims (10)

  1. モータであって、前記モータは、モータ本体と、前記モータ本体の一端に配設されるエンドキャップアセンブリとを備え、前記モータ本体は、ステータと、前記ステータに対して相対的に回転可能なロータと、前記ロータに固定され、前記ロータと共に回転するモータ軸とを備え、前記エンドキャップアセンブリには、２つのブラシが設けられる、モータと、
    前記モータの制御のための制御ユニットであって、前記制御ユニットは、外部電源と接続するための２つのコネクタを備え、前記２つのブラシは、それぞれ、前記制御ユニットを介して、前記コネクタに電気的に接続され、前記２つのブラシから対応する前記コネクタまでの接続経路の長さは、互いに実質的に等しい、制御ユニットと、
    を備えることを特徴とする駆動装置。
  2. 前記長さの差と前記長さのいずれかとの比は、２０％よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
  3. 前記エンドキャップアセンブリは、カバーと、前記カバーに取り付けられる複数の電子部品とを備え、前記複数の電子部品は、前記２つのブラシと、２つのインダクタと、２つの接続端子とを備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の駆動装置。
  4. 前記ブラシは、前記インダクタ及び前記接続端子を介して、前記制御ユニットに対応して接続されることを特徴とする、請求項３に記載の駆動装置。
  5. 前記カバーには、前記２つのブラシがそれぞれ取り付けられるための２つのブラシホルダと、前記２つのインダクタがそれぞれ取り付けられるための２つのインダクタ取付部と、前記接続端子が取り付けられるための２つの端子取付部とが設けられることを特徴とする、請求項３又は４に記載の駆動装置。
  6. 前記カバーは、段付き穴を形成し、前記モータは、更に、前記段付き穴に収容される整流子を備え、前記２つのブラシホルダは、前記段付き穴の両側に、前記段付き穴と連通して、対称に配設されて、前記ブラシが、前記段付き穴内に延在し、前記整流子と接触することができるようになっていることを特徴とする、請求項５に記載の駆動装置。
  7. 前記接続端子の各々と前記ブラシのいずれかとの間の距離は、少なくとも１７〜２２ｍｍであることを特徴とする、請求項３又は４に記載の駆動装置。
  8. 前記制御ユニットは、プリント回路基板を備え、前記接続端子は、前記プリント回路基板に電気的に接続され、前記コネクタは、前記プリント回路基板の側に設けられることを特徴とする、請求項４に記載の駆動装置。
  9. 前記プリント回路基板は、複数の導電バイアホールを形成し、２つの導路が、前記プリント回路基板上に印刷され、前記導路の各々の両端は、それぞれ、前記導電バイアホールの１つ及び前記コネクタの１つに接続され、前記接続端子は、対応する前記導電バイアホール内に係合されることを特徴とする、請求項８に記載の駆動装置。
  10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の駆動装置と、前記駆動装置によって駆動される伝動機構とを備えるアクチュエータであって、前記アクチュエータは、ウィンドウリフトアクチュエータであることを特徴とするアクチュエータ。
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