JP3589994B2

JP3589994B2 - モータ

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Publication number: JP3589994B2
Application number: JP2001073578A
Authority: JP
Inventors: 健吾山村; 博昭山本; 勝彦鳥居; 直樹今村
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002034207A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータに係り、詳しくはロータ回転速度を検出するための回転センサを備え、ロータ回転軸にウォーム軸がクラッチ等の連結部材を介して連結されたモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パワーウインド装置や電動サンルーフ装置を駆動するため等に用いられるモータには、ロータ回転速度を検出するための回転センサを備えたものがある。回転センサは、ロータの回転軸に固定されるセンサマグネットと、モータケース側（固定子側）に固定される検出素子（ホールＩＣ）とを有する。センサマグネットは、ロータを構成するアーマチャや、コンミテータや、回転軸を軸支する軸受等が配置されていない位置（モータケース内の余剰スペース）に固定されている。検出素子は、前記センサマグネットと対向した位置でモータケース側に固定され、ロータと一体回転するセンサマグネットの回転速度に応じたパルス信号を外部の制御装置に出力する。
【０００３】
このようなモータは、例えば窓体と窓枠との間に異物が挟み込まれることで変化するロータ回転速度に基づいて、制御装置から供給される駆動電流が制御され、それ以上窓体が閉移動しないように、停止若しくは反転する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなモータは、回転軸に連結されるウォーム軸と、そのウォームに噛合されるウォームホイールとからなる減速機構を備えている。そして、このようなモータとしては、回転軸とウォーム軸との間に、回転軸からウォーム軸に回転を伝達しウォーム軸から回転軸への回転伝達を阻止するクラッチ等の連結部材が設けられたものがある。
【０００５】
そして、検出素子は、その取付性を考慮すると、モータケースを構成し回転軸を収容するヨーク（金属製）とモータケースを構成しウォーム軸を収容するハウジング（樹脂製）との連結箇所付近の樹脂部に設けることが好ましい。よって、検出素子に対向して配置されるセンサマグネットの取り付け位置も同様にヨークとハウジングとの連結箇所付近、即ち回転軸とウォーム軸との連結部分（クラッチ等の連結部材）付近という極限られた位置になる。
【０００６】
しかし、クラッチ等の連結部材付近の回転軸上にセンサマグネットを固定しようとすると、回転軸を予め長くする必要が生じ、その分、モータ全体の回転軸線方向の長さが増し、モータが大型化してしまうことになる。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、回転センサを備え、ロータ回転軸にウォーム軸がクラッチ等の連結部材を介して連結されたモータにおいて、小型化を図ることができるモータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、モータケースと、前記モータケースに対して支持され回転駆動される回転軸と、前記回転軸と同心軸上に前記モータケースに対して支持されるウォーム軸と、前記回転軸と前記ウォーム軸とを連結し、該回転軸から該ウォーム軸に回転を伝達するとともに、該ウォーム軸から該回転軸への回転伝達を阻止するクラッチと、前記回転軸と一体回転するように固定されるセンサマグネット、及び前記モータケースに対して固定され前記センサマグネットの回転速度を検出する検出素子を有する回転センサとを備えたモータにおいて、前記センサマグネットを、前記回転軸と一体回転するように連結された前記クラッチの駆動側回転体に固定したことを要旨とする。
【０００９】
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、前記駆動側回転体は、前記回転軸が嵌合される嵌合凹部が形成され前記クラッチのクラッチハウジング外部に突出する軸部を有し、前記センサマグネットを、前記駆動側回転体の軸部に固定したことを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、モータケースと、前記モータケースに対して支持され回転駆動される回転軸と、前記回転軸と同心軸上に前記モータケースに対して支持されるウォーム軸と、前記回転軸と一体回転するように連結された駆動側回転体と、前記ウォーム軸と一体回転するように連結され、前記駆動側回転体に係合可能な従動側回転体とを有し、前記回転軸と前記ウォーム軸との芯ずれを許容する連結部材と、前記駆動側回転体に前記回転軸と一体回転するように固定されるセンサマグネット、及び前記モータケースに対して固定され前記センサマグネットの回転速度を検出する検出素子を有する回転センサとを備えたことを要旨とする。
【００１０】
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、前記連結部材は、前記回転軸から前記ウォーム軸に回転を伝達するとともに、該ウォーム軸から該回転軸への回転伝達を阻止するクラッチであり、前記駆動側回転体は、前記回転軸が嵌合される嵌合凹部が形成され前記クラッチのクラッチハウジング外部に突出する軸部を有し、前記センサマグネットを、前記駆動側回転体の軸部に固定したことを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２，４のうちいずれか１項に記載のモータにおいて、前記センサマグネットを、前記クラッチの内部につながる隙間を覆うように設けたことを要旨とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項２又は４に記載のモータにおいて、前記センサマグネットを、前記クラッチの内部につながる隙間を覆うように設け、前記隙間は、前記クラッチハウジングと前記軸部との間に生じるものであって、前記センサマグネットを、前記隙間より大きな径の円盤形状にすることで、前記隙間を覆うようにしたことを要旨とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のモータにおいて、前記モータケースは、前記回転軸を収容する略有底円筒形状のヨークと、前記ウォーム軸を収容し前記ヨークの開口側に固定されるハウジングとを有し、前記ヨークの開口部には、該ヨーク内部側に給電用ブラシを保持する樹脂製のブラシホルダが固定され、前記検出素子を、前記ブラシホルダの前記ヨーク外部側に固定したことを要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、クラッチにより、回転軸からウォーム軸に回転が伝達されるとともに、ウォーム軸から回転軸への回転伝達は阻止される。そして、センサマグネットは回転軸と一体回転するように連結されたクラッチの駆動側回転体に固定されるため、センサマグネットを固定するための部位を回転軸上に確保する必要がなく、回転軸を予め長くしなくてよい。よって、クラッチ及び回転センサを備えたモータの小型化を図ることができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、センサマグネットは回転軸と一体回転するように連結されたクラッチの駆動側回転体の軸部に固定される。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、前記回転軸と前記ウォーム軸との芯ずれは連結部材により許容される。そして、センサマグネットは回転軸と一体回転するように連結された連結部材の駆動側回転体に固定されるため、センサマグネットを固定するための部位を回転軸上に確保する必要がなく、回転軸を予め長くしなくてよい。よって、連結部材及び回転センサを備えたモータの小型化を図ることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明おいて、回転軸からウォーム軸に回転が伝達されるとともに、ウォーム軸から回転軸への回転伝達は阻止される。また、センサマグネットは回転軸と一体回転するように連結されたクラッチの駆動側回転体の軸部に固定される。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１，２，４のうちいずれか１項に記載の発明において、センサマグネットはクラッチの内部につながる隙間を覆うように駆動側回転体に固定されるため、クラッチ内部に例えばブラシ磨耗紛等の粉体が侵入し難くなる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項２又は４に記載の発明において、センサマグネットはクラッチの内部につながる隙間を覆うように駆動側回転体に固定されるため、クラッチ内部に例えばブラシ磨耗紛等の粉体が侵入し難くなる。また、センサマグネットは、回転軸が嵌合される嵌合凹部が形成されクラッチのクラッチハウジング外部に突出する軸部と、該クラッチハウジングとの間に生じる隙間より大きな径の円盤形状とされる。これにより、クラッチの内部につながる隙間が覆われる。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の発明において、検出素子は、ブラシホルダの給電用ブラシを保持する側と反対側であるヨーク外部側に固定されるため、ブラシ磨耗紛が検出素子に付着し難くなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をパワーウインド装置用のモータに具体化した一実施形態について図１〜図８を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるモータ１の要部断面図を示す。図２は、モータ１の要部分解断面図を示す。モータ１は、モータ本体２と減速部３と回転センサＳ（図５参照）と連結部材としてのクラッチＣとを備えている。
【００２１】
図１及び図２に示すように、上記モータ本体２は、ヨークハウジング（以下、単にヨークという）４、複数のマグネット５、回転軸６、アーマチャ（電機子）７、コンミテータ（整流子）８、樹脂製のブラシホルダ９及び給電用のブラシ１０を備えている。
【００２２】
ヨーク４は、略有底扁平円筒状に形成されている。そして、その内周面には、２つのマグネット５が対向して固着されている。また、ヨーク４の底部には、その中心軸に沿って上記回転軸６の基端部が回転可能に支持されている。この回転軸６の先端部には、図５に示すように、円柱形状から平行に面取りした２面巾凸部６ａが形成されている。
【００２３】
上記マグネット５の位置に対応する上記回転軸６の中間部には、前記アーマチャ７が固定されている。また、上記回転軸６の上記アーマチャ７よりも先端側には、コンミテータ８が固定されている。
【００２４】
上記ヨーク４の開口部には、径方向外側に延びるフランジ部４ａが形成され、そのフランジ部４ａには２つの貫通孔４ｂ，４ｃが形成されている。又、ヨーク４の開口部には、ブラシホルダ９が嵌合固定されている。このブラシホルダ９は、ヨーク４の開口部と対応し、同開口部を略覆う形状のホルダ本体９ａと、フランジ部４ａより回転軸６の径方向外側に突出したコネクタ部９ｂとを備えている（図３参照）。又、ホルダ本体９ａのヨーク４内部側にはコネクタ部９ｂと図示しない配線で接続された一対のブラシ１０が配設されている。又、ホルダ本体９ａの略中央には軸受１１が設けられ、その軸受１１によって上記回転軸６の先端側が回転可能に支持されている。
【００２５】
又、ブラシホルダ９のホルダ本体９ａとコネクタ部９ｂとを繋ぐ連結部９ｃには、減速部３側（図１及び図２中、下側）から凹設された凹部９ｄが形成されている（図３参照）。又、連結部９ｃには、一方の貫通孔４ｂと対応した位置で凹部９ｄ底部から貫通する貫通孔９ｅが形成されている。
【００２６】
ホルダ本体９ａのヨーク４外部側（減速部３側）には、一対の第１係合凸部１２，１３が設けられている。第１係合凸部１２，１３は回転軸６と平行に延出している。又、ホルダ本体９ａのヨーク４外部側（減速部３側）中央寄りには、第１係合凸部１２，１３と同方向に延びる延出部１４が形成されている。
【００２７】
さらに、ホルダ本体９ａのヨーク４外部側（減速部３側）には、図３及び図５に示すように、回転センサＳを構成する検出素子としてのホールＩＣ１５が固定されている。詳述すると、ブラシホルダ９には、コネクタ部９ｂからホルダ本体９ａのヨーク４外部側まで配線１６が埋設されている。そして、ホルダ本体９ａのヨーク４外部側には、突出した前記配線１６と接続される図示しない導体パターンを有する基板１７が固定され、その基板１７上にホールＩＣ１５が実装されている。尚、本実施の形態では、ホールＩＣ１５は、前記軸受１１の周囲に所定角度間隔を有して２個設けられている。
【００２８】
ここで、上記ブラシ１０は、上記コンミテータ８に対応した位置に配置されて同コンミテータ８と接触している。従って、コネクタ部９ｂに接続される図示しない制御装置（外部電源）からブラシ１０及びコンミテータ８を介してアーマチャ７に巻装したコイル導線に電流が供給されると、同アーマチャ７、すなわちモータ本体２の回転軸６が回転駆動される。
【００２９】
減速部３は、ギヤハウジング２１と、第１及び第２軸受２２ａ，２２ｂと、ウォーム軸２３と、ウォームホイール２４と、出力軸２５とを備える。ギヤハウジング２１は、樹脂製であって、その上端部（図１中、上側端部）が前記ヨーク４及びブラシホルダ９に対して固定される。
【００３０】
ギヤハウジング２１の上端部（図１中、上側端部）中央には、開口凹部２１ａが形成されている。ギヤハウジング２１の上端部には、ブラシホルダ９の凹部９ｄに嵌挿可能な凸部２１ｂが形成され、該凸部２１ｂには、ブラシホルダ９の貫通孔９ｅ及びヨーク４の一方の貫通孔４ｂに嵌挿可能な嵌挿凸部２１ｃが形成されている。又、ギヤハウジング２１の上端部には、ヨーク４の他方の貫通孔４ｃに嵌挿可能な嵌挿凸部２１ｄが形成されている。そして、ギヤハウジング２１は、凸部２１ｂがブラシホルダ９の凹部９ｄに嵌挿され、嵌挿凸部２１ｃがブラシホルダ９の貫通孔９ｅ及びヨーク４の一方の貫通孔４ｂに嵌挿され、嵌挿凸部２１ｄがヨーク４の他方の貫通孔４ｃに嵌挿されて、ブラシホルダ９及びヨーク４に対して固定されている。
【００３１】
ギヤハウジング２１には、開口凹部２１ａの底部中央から凹設したクラッチ収容凹部２１ｅ（図５参照）、該クラッチ収容凹部２１ｅの底部中央から回転軸６の軸線方向に沿って延びるように凹設したウォーム軸収容凹部２１ｆが形成されている。又、ギヤハウジング２１には、ウォーム軸収容凹部２１ｆの中間部の軸線直交方向（図１中、右方向）に該ウォーム軸収容凹部２１ｆと連通するホイール収容部２１ｇが形成されている。ウォーム軸収容凹部２１ｆの開口部には、軸受収容凹部２１ｈ（図５参照）が形成されている。
【００３２】
又、開口凹部２１ａの底部には、一対の第２係合凸部２６，２７が設けられている。両第２係合凸部２６，２７は回転軸６の軸方向に平行に延出している。両第２係合凸部２６，２７は、図３に１点鎖線で示すように、略コ字形状に形成され、前記第１係合凸部１２，１３をそれぞれ外側に囲って収容している。
【００３３】
第１軸受２２ａは、略円筒形状のすべり軸受であって、軸受収容凹部２１ｈに内嵌されている。又、第２軸受２２ｂは、ウォーム軸収容凹部２１ｆの底側（図１中、下側）に内嵌されている。
【００３４】
ウォーム軸２３は、その中間部にウォーム２３ａが形成され、その両端部で第１及び第２軸受２２ａ，２２ｂに回転可能に支持されてウォーム軸収容凹部２１ｆ内に収容されている。ウォーム軸２３のモータ本体２側端部（図１中、上側端部）には、図５に示すように、内周に多数の歯溝を有する嵌合穴２３ｂが形成されている。
【００３５】
ウォームホイール２４は、ウォーム２３ａと噛合され、ウォーム軸２３と直交する方向（図１の紙面直交方向）の軸中心で回転可能にホイール収容部２１ｇ内に収容されている。そして、出力軸２５は、ウォームホイール２４の回転に伴って同軸で回転するように該ウォームホイール２４に連結されている。この出力軸２５は、正回転する時には、図示しないウインドガラス（窓体）が閉まる（上昇する）ように、逆に逆回転する時には、ウインドガラスが開く（下降する）ように、公知の図示しないレギュレータに連結される。
【００３６】
前記回転軸６は、クラッチＣを介してウォーム軸２３に連結されている。クラッチＣは、図４〜図６に示すように、クラッチハウジング３１と、駆動側回転体３２と、ボール３３と、従動側回転体３４と、複数（３つ）の転動体３５と、サポート部材３６と、カバープレート３７とを備えている。クラッチハウジング３１は、円筒形状の外輪３１ａと外輪３１ａの一端（図４中、下端）から径方向内側に延びる環状のカバー部３１ｂとからなる。外輪３１ａの他端（図４中、上端）には、内周に複数の略三角形状の歯溝を有したセレーション部３１ｃが形成されている。駆動側回転体３２、ボール３３、従動側回転体３４、転動体３５、サポート部材３６、及びカバープレート３７は、組み付けられてクラッチハウジング３１内に略収容され、一つのユニット（クラッチＣ）とされる。
【００３７】
クラッチハウジング３１のそのセレーション部３１ｃは、図５に示すように、クラッチ収容凹部２１ｅの底部中央に形成された環状のセレーション穴２１ｉに嵌合固定されている。又、クラッチハウジング３１のカバー部３１ｂは、ブラシホルダ９の延出部１４に押さえられ、該ハウジング３１の抜け止めがなされている。
【００３８】
前記駆動側回転体３２は、樹脂材にて形成され、軸部３２ａ及び同軸部３２ａよりも拡径された円盤部３２ｂを有している。軸部３２ａの基端部の外径は、クラッチハウジング３１のカバー部３１ｂの内径より若干小さく設定されている。そして、駆動側回転体３２は、軸部３２ａがカバー部３１ｂに嵌挿され、円盤部３２ｂの基端側（図５の上側）がクラッチハウジング３１のカバー部３１ｂと摺動可能とされて、回転可能とされている。円盤部３２ｂの中心部にはボール収容凹部３２ｃが形成されている。又、軸部３２ａの中心部には、断面に平行面を有し、回転軸６の２面巾凸部６ａが嵌挿可能な嵌合凹部としての２面巾凹部３２ｄが前記ボール収容凹部３２ｃと連通するように形成されている。
【００３９】
この２面巾凹部３２ｄは、図５に示されるようにクラッチハウジング３１の外部に連通し、前記回転軸６の２面巾凸部６ａが嵌挿されて同回転軸６に対して回転不能に連結される。従って、モータ本体２の回転軸６と駆動側回転体３２は一体回転する。
【００４０】
駆動側回転体３２の円盤部３２ｂの先端側（図５の下側）には、図４に示すように、外周面に沿って軸方向と平行に突出する略扇形状の突設部３８が等角度間隔に複数（３つ）形成されている。突設部３８には、図６に示すように、径方向内側から突設部３８の中間まで径方向に延びる嵌合溝３８ａが形成されている。
【００４１】
嵌合溝３８ａには、ゴムよりなる緩衝部材３９が嵌合固定されている。詳しくは、図４に示すように、緩衝部材３９は、薄肉のリング部３９ａと、リング部３９ａの外周側で等角度間隔に複数（３つ）軸線方向に立設される緩衝部３９ｂとを備える。緩衝部３９ｂの外周側には嵌合溝３８ａと対応した嵌合凸部３９ｃが形成されている。そして、緩衝部材３９は、各嵌合凸部３９ｃが各嵌合溝３８ａに嵌合されるとともに、リング部３９ａが円盤部３２ｂ上に配置されて固定されている。
【００４２】
緩衝部３９ｂの周方向の幅は、図６に示すように、突設部３８の内周面の周方向の幅より若干大きく設定されている。そして、隣り合う突設部３８の側面（周方向の面）３８ｂ，３８ｃ及び隣り合う緩衝部３９ｂの側面（周方向の面）３９ｄ，３９ｅにより、等角度間隔に複数（３つ）の係合溝４０が形成されている。これら係合溝４０は中心側で互いに連通している。突設部３８の側面３８ｂ，３８ｃの外周側は、周方向に僅かに膨出し、係合溝４０の開口部４２を構成している。
【００４３】
前記ボール３３は金属製とされ、前記ボール収容凹部３２ｃに収容される。尚、ボール３３は、ボール収容凹部３２ｃに収容された状態で、その一部が該ボール収容凹部３２ｃから突出する。
【００４４】
前記従動側回転体３４は、円盤部３４ａと、その中心部からその先端側（図５の下側）に突出する嵌合部３４ｂとを備える。嵌合部３４ｂは、図５に示すように、ウォーム軸２３の嵌合穴２３ｂと対応する多数の歯を有し、該嵌合穴２３ｂに嵌合固定される。即ち、従動側回転体３４は、ウォーム軸２３と一体回転するように連結される。
【００４５】
前記円盤部３４ａは、その基端側（図５の上側）がボール３３と当接され、前記突設部３８（緩衝部３９ｂ）に囲まれ、回転可能に配設される。この円盤部３４ａはボール３３と点接触となるため、その回転は円滑なものとされる。
【００４６】
前記円盤部３４ａには、図４及び図６に示すように、径方向外側に延びる略扇形状の係合凸部４３が等角度間隔に複数（３つ）形成されている。この係合凸部４３は、その周方向の幅が前記係合溝４０の周方向の幅より小さく設定され、係合溝４０内に収容される。
【００４７】
図６に示すように、係合凸部４３の時計回り側の面の径方向内側には、前記緩衝部３９ｂの一側面（反時計回り側の面）３９ｄと対応した第１緩衝面４３ａが形成され、係合凸部４３の時計回り側の面の径方向外側には、突設部３８の一側面（反時計回り側の面）３８ｂと対応した第１当接面４３ｂが形成されている。第１緩衝面４３ａは、駆動側回転体３２が従動側回転体３４に対して反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に所定位置まで回転すると、緩衝部３９ｂの一側面３９ｄと当接する。又、第１当接面４３ｂは、駆動側回転体３２が前記所定位置より更に反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転すると、突設部３８の一側面３８ｂと当接する。尚、駆動側回転体３２は、緩衝部３９ｂが周方向に撓む（潰れる）ことにより、前記所定位置より更に反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転する（図７参照）。
【００４８】
又、係合凸部４３の反時計回り側の面の内周側には、前記緩衝部３９ｂの他側面（時計回り側の面）３９ｅと対応した第２緩衝面４３ｃが形成され、係合凸部４３の反時計回り側の面の外周側には、突設部３８の他側面（時計回り側の面）３８ｃと対応した第２当接面４３ｄが形成されている。第２緩衝面４３ｃは、駆動側回転体３２が従動側回転体３４に対して時計回り方向（矢印Ｙ方向）に所定位置まで回転すると、緩衝部３９ｂの他側面３９ｅと当接する。又、第２当接面４３ｄは、駆動側回転体３２が前記所定位置より更に時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転すると、突設部３８の他側面３８ｃと当接する。尚、駆動側回転体３２は、緩衝部３９ｂが周方向に撓む（潰れる）ことにより、前記所定位置より更に時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転する。
【００４９】
係合凸部４３の外周面には、制御面４４が形成されている。本実施の形態の制御面４４は、図６に示すように、その全体が、軸線方向から見て、その周方向の中央部４４ａの回転軌跡（従動側回転体３４の軸中心に回転したときの軌跡）の径より大きな径の円弧状に膨らむように形成されている。よって、制御面４４は、図７に示すように、中央部４４ａが、その周方向の両側部４４ｂ，４４ｃを結ぶ直線より径方向外側に配置される。又、制御面４４は、中央部４４ａと側部４４ｂ，４４ｃとの間の中間部４４ｄが、中央部４４ａと側部４４ｂ，４４ｃとを結ぶ直線より径方向外側に膨れる弧状に形成される。
【００５０】
転動体３５は、金属材料にて略円柱形状に形成され、開口部４２の第１及び第２面４２ａ，４２ｂ間において、係合凸部４３の制御面４４とクラッチハウジング３１の外輪３１ａの内周面３１ｄとの間に配置される。
【００５１】
転動体３５の直径は、制御面４４の中央部４４ａと外輪３１ａの内周面３１ｄの間隔の長さより小さく、制御面４４の側部４４ｂ，４４ｃと外輪３１ａの内周面３１ｄの間隔の長さより大きく設定されている。そして、転動体３５の直径は、中央部４４ａと側部４４ｂ，４４ｃとの間の中間部４４ｄと、外輪３１ａの内周面３１ｄの間隔の長さと等しく設定されている。
【００５２】
サポート部材３６は、樹脂材よりなり、リングプレート４５と、図４に示すように、各転動体３５を回転可能にかつ略平行に保持すべく、リングプレート４５から軸線方向に延びる３つのローラサポート４６とを備える。ローラサポート４６は、リングプレート４５に等角度間隔で配設される。
【００５３】
各ローラサポート４６は、リングプレート４５から軸線方向に延びる一対の保持板４６ａと、両保持板４６ａの先端同士を連結する連結体４６ｂとを備える。両保持板４６ａの配置間隔は転動体３５の直径より若干大きく設定され、リングプレート４５と連結体４６ｂの間隔は転動体３５の軸線方向長さより若干大きく設定されている。そして、転動体３５は、両保持板４６ａ間で且つリングプレート４５と連結体４６ｂとの間で回転可能に、リングプレート４５の周方向に対して移動不能に、リングプレート４５の径方向に移動可能に保持される。
【００５４】
ここで、各部材３５，３８，４３，４６の形状は、図７に示すように、突設部３８の一側面３８ｂが係合凸部４３の第１当接面４３ｂと当接し、開口部４２の第１面４２ａがローラサポート４６と当接した状態で、転動体３５が制御面４４の中央部４４ａと対応した位置に配置されるように設定されている。
【００５５】
又、各部材３５，３８，４３，４６の形状は、突設部３８の他側面３８ｃが係合凸部４３の第２当接面４３ｄと当接し、開口部４２の第２面４２ｂがローラサポート４６と当接した状態で、転動体３５が制御面４４の中央部４４ａと対応した位置に配置されるように設定されている。
【００５６】
カバープレート３７は、樹脂製の環状のプレートであって、リングプレート４５と摺接可能にクラッチハウジング３１の外輪３１ａに内嵌されている。
ここで、上記のように構成されたクラッチＣでは、駆動側回転体３２（突設部３８）の外周面とクラッチハウジング３１の外輪３１ａの内周面３１ｄとの間に若干の隙間があることや、駆動側回転体３２の軸部３２ａとカバー部３１ｂとの間に隙間５２があることや、駆動側回転体３２が自身から突出したボール３３を介して従動側回転体３４に当接されることなどの理由から、回転軸６とウォーム軸２３との芯（軸）ずれ（径方向の移動と傾き）を所定範囲で許容している。
【００５７】
図５に示すように、前記ホールＩＣ１５と共に回転センサＳを構成するセンサマグネット５１は、前記駆動側回転体３２の軸部３２ａに固定されている。詳述すると、本実施の形態のセンサマグネット５１は、円環状に形成され、軸部３２ａの外周に熱かしめにより固定されている。センサマグネット５１の外径は、前記クラッチハウジング３１のカバー部３１ｂの内径より大きく設定されている。即ち、センサマグネット５１は、カバー部３１ｂと軸部３２ａとの間に生じる円形の隙間５２より大きな径の円盤形状に形成され、該隙間５２を覆うように軸部３２ａに固定されている。
【００５８】
そして、前記ホールＩＣ１５は、このセンサマグネット５１の外縁一部と軸線方向に対向した位置に配置され、センサマグネット５１の回転速度、即ち回転軸６の回転速度に応じたパルス信号を発生し、前記制御装置に出力する。制御装置は、回転軸６の正回転時（ウインドガラスの閉動作時）に発生するパルス信号のパルス幅が所定の割合で変化すると、ブラシ１０に供給する電流を停止、若しくは電流の向きを逆にして、ウインドガラスを停止若しくは開動作させる挟み込み防止制御を行う。
【００５９】
上記のように構成されたパワーウインド装置（モータ１）は、以下のように動作する。
モータ本体２が駆動され回転軸６が図６の反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転されると、回転軸６と共に駆動側回転体３２が同方向（矢印Ｘ方向）に一体回転する。そして、図７に示すように、突設部３８の一側面３８ｂが係合凸部４３の第１当接面４３ｂと当接し、開口部４２の第１面４２ａがローラサポート４６と当接すると、転動体３５が制御面４４の中央部４４ａと対応した位置（以下、中立位置という）に配置される。
【００６０】
尚、突設部３８の一側面３８ｂが第１当接面４３ｂに当接する前に、緩衝部３９ｂの一側面３９ｄが係合凸部４３の第１緩衝面４３ａに先に接触するため、該当接時の衝撃は小さくなる。
【００６１】
この中立状態では、転動体３５は係合凸部４３の制御面４４と外輪３１ａの内周面３１ｄにて挟持されないため、従動側回転体３４はクラッチハウジング３１に対して回転可能となる。従って、駆動側回転体３２が更に反時計回り方向に回転すると、その回転力が突設部３８から従動側回転体３４に伝達され、従動側回転体３４が連れ回りする。尚、このとき転動体３５には開口部４２の第１面４２ａから同方向（矢印Ｘ方向）の回転力が伝達され、転動体３５は同方向に移動する。
【００６２】
逆に、回転軸６が図６の時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転されると、上記と同様に、突設部３８により転動体３５が中立位置に配置される。この状態では、転動体３５は係合凸部４３の制御面４４と外輪３１ａの内周面３１ｄにて挟持されないため、従動側回転体３４はクラッチハウジング３１に対して回転可能となる。従って、駆動側回転体３２の回転力が突設部３８から従動側回転体３４に伝達され、従動側回転体３４が連れ回りする。
【００６３】
すると、従動側回転体３４と共にウォーム軸２３が回転し、その回転に応じてウォームホイール２４及び出力軸２５が回転する。従って、出力軸２５に連結されるウインドガラスが開閉される。
【００６４】
一方、モータ１が停止している状態で、出力軸２５側に負荷がかかると、その負荷は従動側回転体３４を回動させようとする。そして、従動側回転体３４が図６の時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転されると、転動体３５は係合凸部４３の制御面４４の側部４４ｂ側（中間部４４ｄ側）に相対移動する。やがて、図８に示すように、転動体３５が中間部４４ｄまで相対移動すると、転動体３５は、制御面４４と外輪３１ａの内周面３１ｄで挟持される（ロック状態となる）。そして、外輪３１ａが固定されているため、従動側回転体３４のそれ以上の回転は阻止され、駆動側回転体３２を連れ回りさせることはない。
【００６５】
逆に、従動側回転体３４が図６の反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転されると、駆動側回転体３２が停止しているため、転動体３５は係合凸部４３の制御面４４の側部４４ｃ側（中間部４４ｄ側）に相対移動する。やがて、転動体３５が中間部４４ｄまで相対移動すると、転動体３５は、制御面４４と外輪３１ａの内周面３１ｄで挟持される（ロック状態となる）。そして、外輪３１ａが固定されているため、従動側回転体３４のそれ以上の回転は阻止され、駆動側回転体３２も回転しない。
【００６６】
このように、出力軸２５側に大きな負荷をかけても、従動側回転体３４の回転は阻止される。従って、出力軸２５に連結されるウインドガラスが自重や、外力により開閉されることは防止される。
【００６７】
ここで、回転軸６の回転速度は回転センサＳ（ホールＩＣ１５）により検出され、その検出信号（パルス信号）は制御装置に出力される。
そして、ウインドガラスの閉動作時に、例えばウインドガラスと窓枠との間に異物が挟み込まれることで回転軸６の回転速度が所定の割合で変化すると、制御装置にて駆動電流が制御され、それ以上ウインドガラスが閉移動しないように、停止若しくは反転される。従って、挟み込まれた異物にかかる挟み込み荷重がそれ以上大きくならない。
【００６８】
次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）センサマグネット５１は、回転軸６と一体回転するように連結された駆動側回転体３２の軸部３２ａに固定されるため、センサマグネット５１を固定するための部位を回転軸６上に確保する必要がなく、回転軸６を予め長くしなくてよい。即ち、回転軸６と駆動側回転体３２が連結される軸線方向の範囲と、センサマグネット５１が配設される軸線方向の範囲とが重なるため、モータ１の軸線方向に必要となる長さが短くなる。よって、クラッチＣ及び回転センサＳを備えたモータ１の小型化を図ることができる。
【００６９】
（２）センサマグネット５１は、カバー部３１ｂと軸部３２ａ間に生じる円形の隙間５２より大きな径の円盤形状に形成され、該隙間５２を覆うように軸部３２ａに固定されるため、クラッチＣ内部に例えばブラシ磨耗紛等の粉体が侵入し難くなる。よって、クラッチＣの正常な動作を長期的に維持することができる。
【００７０】
（３）ホールＩＣ１５は、ホルダ本体９ａのブラシ１０を保持する側と反対側であるヨーク４外部側に固定された基板１７上に実装されるため、ブラシ磨耗紛が付着し難くなる。よって、ホールＩＣ１５にブラシ磨耗紛が付着することで発生するホールＩＣ１５の誤検出といった不具合は低減される。又、基板１７上にブラシ磨耗紛が付着し難くなり、基板１７上のはんだ付け部の短絡といった不具合は低減される。
【００７１】
（４）クラッチＣにより、回転軸６とウォーム軸２３との芯（軸）ずれが許容される。よって、モータ１の組み付け時等に回転軸６とウォーム軸２３との芯（軸）ずれが発生しても、異音や振動の発生が抑制されるとともに、駆動力のロスが抑制される。
【００７２】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、センサマグネット５１をクラッチＣ内部につながる隙間５２を覆うように設けたが、隙間５２を覆わないように設けてもよい。このようにしても上記実施の形態の効果（１），（３）と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
・上記実施の形態では、ホールＩＣ１５をブラシホルダ９に固定された基板１７上に固定したが、センサマグネット５１と対向した位置であれば、他の箇所に固定してもよい。例えば、ギヤハウジング２１に固定してもよい。このようにしても上記実施の形態の効果（１），（２）と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
・上記実施の形態では、ホールＩＣ１５を２個設けたが、１個又は３個以上設けて実施してもよい。
・上記実施の形態のホールＩＣ１５は、センサマグネット５１の磁束を検出可能なものであれば、他の検出素子に変更してもよい。
【００７５】
・上記実施の形態のクラッチＣは、回転軸６とウォーム軸２３とを連結し、回転軸６からウォーム軸２３に回転を伝達するとともに、ウォーム軸２３から回転軸６への回転伝達を阻止するものであれば、他のものに変更してもよい。例えば、回転軸６とウォーム軸２３との芯（軸）ずれを許容しない他のクラッチに変更してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（３）と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
・上記実施の形態では、回転軸６とウォーム軸２３を連結する連結部材をクラッチＣとしたが、回転軸６と一体回転するように連結された駆動側回転体と、ウォーム軸２３と一体回転するように連結され、前記駆動側回転体に係合可能な従動側回転体とを有し、回転軸６とウォーム軸２３との芯ずれを許容する他の連結部材に変更してもよい。言い換えると、ウォーム軸２３から回転軸６への回転伝達を阻止せず、回転軸６とウォーム軸２３との芯ずれを許容する他の連結部材に変更してもよい。このようにしても、回転軸６とウォーム軸２３との芯ずれを許容する連結部材及び回転センサＳを備えたモータ１の小型化を図ることができる。又、他の連結部材として、駆動側回転体と従動側回転体との間にゴム等の弾性体を介在して互いに連結したものとしてもよい。このようにすると、モータがロックした場合、両軸間の衝撃を緩和することができるとともに、回転時における軸間の騒音を抑えることができる。
【００７７】
・上記実施の形態では、パワーウインド装置用のモータ１に具体化したが、他の装置に使用されるモータに具体化してもよい。
上記実施の形態から把握できる請求項記載以外の技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
【００７８】
（イ）前記検出素子は、前記ブラシホルダの前記ヨーク外部側に固定された基板に固定されることを特徴とするモータ。このようにすると、基板上にブラシ磨耗紛が付着し難くなる。
【００７９】
（ロ）前記検出素子は、ホールＩＣであることを特徴とするモータ。このようにすると、センサマグネットの回転速度に応じたパルス信号が生成される。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、回転センサを備え、ロータ回転軸にウォーム軸がクラッチ等の連結部材を介して連結されたモータにおいて、小型化を図ることができるモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のモータの要部断面図。
【図２】本実施の形態のモータの要部分解断面図。
【図３】本実施の形態のモータ本体を軸線方向から見た説明図。
【図４】本実施の形態のクラッチの分解斜視図。
【図５】本実施の形態のクラッチ及び回転センサを説明するための断面図。
【図６】本実施の形態のクラッチを説明するための説明図。
【図７】本実施の形態のクラッチの動作を説明するための説明図。
【図８】本実施の形態のクラッチの動作を説明するための説明図。
【符号の説明】
４…ヨークハウジング（ヨーク）、６…回転軸、９…ブラシホルダ、１０…ブラシ（給電用ブラシ）１５…ホールＩＣ、２１…ギヤハウジング（ハウジング）、２３…ウォーム軸、３２…駆動側回転体、５１…センサマグネット、５２…隙間、３２ａ…軸部、３２ｄ…嵌合凹部、Ｃ…クラッチ、Ｓ…回転センサ。

Claims

モータケース（４，２１）と、
前記モータケース（４，２１）に対して支持され回転駆動される回転軸（６）と、
前記回転軸（６）と同心軸上に前記モータケース（４，２１）に対して支持されるウォーム軸（２３）と、
前記回転軸（６）と前記ウォーム軸（２３）とを連結し、該回転軸（６）から該ウォーム軸（２３）に回転を伝達するとともに、該ウォーム軸（２３）から該回転軸（６）への回転伝達を阻止するクラッチ（Ｃ）と、
前記回転軸（６）と一体回転するように固定されるセンサマグネット（５１）、及び前記モータケース（４，２１）に対して固定され前記センサマグネット（５１）の回転速度を検出する検出素子（１５）を有する回転センサ（Ｓ）と
を備えたモータにおいて、
前記センサマグネット（５１）を、前記回転軸（６）と一体回転するように連結された前記クラッチ（Ｃ）の駆動側回転体（３２）に固定した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、
前記駆動側回転体（３２）は、前記回転軸（６）が嵌合される嵌合凹部（３２ｄ）が形成され前記クラッチ（Ｃ）のクラッチハウジング（３１）外部に突出する軸部（３２ａ）を有し、
前記センサマグネット（５１）を、前記駆動側回転体（３２）の軸部（３２ａ）に固定したことを特徴とするモータ。
モータケース（４，２１）と、
前記モータケース（４，２１）に対して支持され回転駆動される回転軸（６）と、
前記回転軸（６）と同心軸上に前記モータケース（４，２１）に対して支持されるウォーム軸（２３）と、
前記回転軸（６）と一体回転するように連結された駆動側回転体（３２）と、前記ウォーム軸（２３）と一体回転するように連結され、前記駆動側回転体（３２）に係合可能な従動側回転体（３４）とを有し、前記回転軸（６）と前記ウォーム軸（２３）との芯ずれを許容する連結部材（Ｃ）と、
前記駆動側回転体（３２）に前記回転軸（６）と一体回転するように固定されるセンサマグネット（５１）、及び前記モータケース（４，２１）に対して固定され前記センサマグネット（５１）の回転速度を検出する検出素子（１５）を有する回転センサ（Ｓ）と
を備えた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、
前記連結部材（Ｃ）は、前記回転軸（６）から前記ウォーム軸（２３）に回転を伝達するとともに、該ウォーム軸（２３）から該回転軸（６）への回転伝達を阻止するクラッチであり、
前記駆動側回転体（３２）は、前記回転軸（６）が嵌合される嵌合凹部（３２ｄ）が形成され前記クラッチ（Ｃ）のクラッチハウジング（３１）外部に突出する軸部（３２ａ）を有し、
前記センサマグネット（５１）を、前記駆動側回転体（３２）の軸部（３２ａ）に固定したことを特徴とするモータ。
請求項１，２，４のうちいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記センサマグネット（５１）を、前記クラッチ（Ｃ）の内部につながる隙間（５２）を覆うように設けたことを特徴とするモータ。
請求項２又は４に記載のモータにおいて、
前記センサマグネット（５１）を、前記クラッチ（Ｃ）の内部につながる隙間（５２）を覆うように設け、
前記隙間（５２）は、前記クラッチハウジング（３１）と前記軸部（３２ａ）との間に生じるものであって、
前記センサマグネット（５１）を、前記隙間（５２）より大きな径の円盤形状にすることで、前記隙間（５２）を覆うようにしたことを特徴とするモータ。
請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記モータケース（４，２１）は、前記回転軸（６）を収容する略有底円筒形状のヨーク（４）と、前記ウォーム軸（２３）を収容し前記ヨーク（４）の開口側に固定されるハウジング（２１）とを有し、
前記ヨーク（４）の開口部には、該ヨーク（４）内部側に給電用ブラシ（１０）を保持する樹脂製のブラシホルダ（９）が固定され、
前記検出素子（１５）を、前記ブラシホルダ（９）の前記ヨーク（４）外部側に固定したことを特徴とするモータ。