JP3798683B2 - Rotation detector for small motor with worm reducer - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のウインドーガラスの昇降用等に使用されるウォーム減速機付小型モータにおける回転検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、自動車のウインドーガラスの昇降用にはウォーム減速機付小型モータが使用されている。モータシャフトの回転動力がウォーム及びウォームホイールを介して、さらには、その出力軸に結合されているガラス昇降機構を介してウインドーガラスを昇降させる。このウインドーガラスの位置および速度の検出のためには、ウォーム減速機付小型モータに回転検出装置を一体に組み込むことによって行われていた。このような回転検出装置は、回転部に取り付けられた磁極と、静止部に取り付けられたホール素子とによって構成し、モータ回転に対応する両者の相対的移動に基づいて磁極からの磁束が、変化するのをホール素子で検出してパルス信号として発生するものであるから、このような回転検出装置の取り付けのためのスペースと共に、ホール素子に電流を供給しかつ信号を取り出すための配線が必要となる。
【0003】
従来、このようなウォーム減速機付小型モータのモータ部側に、回転検出装置を取り付けるための十分なスペースは無く、そのため、回転検出装置はウォーム減速機側に取り付けられていた。特開平6−217497号公報は、このような技術を開示するが、これは、円周上に交互に着磁した磁極を有する磁気プレートを、ウォーム減速機側のウォームホイール出力軸に取り付けることを要する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
回転検出装置を、ウォーム減速機側に取り付けた場合には、ホール素子に電流を供給しかつ信号を取り出すための配線構成が、モータ給電のための構成とは別に必要になるという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、かかる問題点を解決して、回転検出装置を取り付けるための十分なスペースをモータ側に確保して、そこに取り付けることを目的としている。
【0006】
これによって、本発明は、モータ給電構成と回転検出のための配線構成を一体化して、全体構成をコンパクトにしたウォーム減速機付小型モータを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のウォーム減速機付小型モータの回転検出装置は、固定子磁極を取り付けた有底中空筒状の金属ケースの開口を閉じるように嵌着されるエンドベルと、金属ケースの底部とエンドベルとにそれぞれ設けられた軸受によって回転可能に支持されるシャフト上に、回転子磁極及び整流子を一体に組み付けて構成した回転子と、該整流子上に当接する2つのブラシとを有する小型モータを備える。そして、この小型モータのシャフトに圧入固定されたウォームとウォームホイールを備えるウォーム減速機を介して、小型モータからの駆動トルクを出力する。エンドベルは、モータシャフト軸方向とは直角方向に伸びる側壁によって構成される開口部を設け、このエンドベル開口部にシャフト軸方向とは直角方向に挿入されて、挿入されたとき2つのブラシが前記整流子上に当接するよう構成すると共に、該2つのブラシに給電するための一対の第一のターミナルを取り付けたブラシ組立体を備える。シャフト上には、整流子に隣接して又は近傍に回転検出用磁石を設ける。該回転検出用磁石に相対する静止位置にあって、該回転検出用磁石が回転するにつれて変化する磁束を検出して回転検出信号を出力するホール素子を、ブラシ組立体に設ける。該ブラシ組立体には、さらに、ホール素子に電流を供給しかつそこから信号を取り出すための配線をしたプリント基板と、該プリント基板上の配線をモータ外部と接続するための複数の第二のターミナルとを備える。
【0008】
また、ブラシ組立体の第一のターミナルと第二のターミナルを隣接して配置し、これらターミナルに単一のコネクターによって外部接続を可能にする。
【0009】
また、ウォーム減速機は、ウォームホイールを含む第1減速ギア部に噛み合わせる第2減速ギア部を備え、かつ、この第2減速ギア部の中心に結合した出力軸から外部にトルクを取り出すように構成する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、例示に基づき本発明を説明する。図1は、本発明を適用する減速機付小型モータ全体の外観を例示する図であり、図2は、図1と同じ小型モータの図であるが、整流子部及びそれに摺動接触するブラシ部を断面で示す図である。図示のように、減速機付小型モータは、ネジなどにより一体に結合されたモータ部と減速機部とから構成される。減速機部は、第1減速ギア部27と第2減速ギア部28の二段減速構成を有している。まず、この減速機部の構成について、さらに図3及び図4を参照して説明する。
【0011】
図3は、本発明を適用する減速機付小型モータを部分的断面で示す図であり、(A)は、モータシャフトを横方向にして見た一部断面で示す全体構成図であり、(B)は、その減速機部で切断した断面側面図である。図4は、図3に示す減速機付小型モータの全体斜視図であるが、動作の理解を容易にするために一部の構成の図示を省略している。
【0012】
これら図において,モータ部はネジを介して減速機部に取付けられ,そのモータシャフト1の先端部は、減速機部ハウジング26に設けた軸受部8で軸止されている。ウォーム7は、モータシャフト1に嵌合するウォーム嵌合孔を備え,当該ウォーム嵌合孔において上記モータシャフト1に圧入固定される。ウォーム7には第1減速ギア部27が噛み合わされる。第1減速ギア部27は、ウォームホイールを構成する単一のヘリカルギア29によって構成することができ、このヘリカルギア29に、直接二段目のヘリカルギア35を噛み合わせることも可能であるが、例示の構成は、所定の減速比を達成するために、ウォームホイールを構成するヘリカルギア29には、より少ない歯数のより小径のヘリカルギア30を一体に結合して、このヘリカルギア30に二段目のヘリカルギア35を噛み合わせている。このようにヘリカルギア30を一体に結合することにより、より大きな減速比が容易に達成できる。
【0013】
二段目のヘリカルギア35には、その中心に出力軸32が結合される。モータ部から出力された駆動トルクは,モータシャフト1からウォーム7に伝達され、減速機部においてウォーム7からヘリカルギア29に、そしてそれと一体のヘリカルギア30から二段目のヘリカルギア35に駆動トルクが伝わり,出力軸32から外部にトルクが取り出される。
【0014】
このような二段減速構成は、一段減速構成と対比すれば、同一減速比でウォーム7に噛み合うウォームホイールを構成するヘリカルギア径を小さく構成できるから、出力軸32に接続された負荷(用途)によって要求される減速比を満足しつつ、減速機付小型モータの軸方向長さを十分短くすることが可能となる。要するに、用途によっては実装すべきスペース上の制約から、軸方向長さの短い減速機付小型モータが要求されるが、例示した減速機付小型モータは、このような要求に応えることができる。但し、二段減速構成は、軸と直角方向の寸法が長くなることはやむを得ないが、このことはまた、ブラシ組立体などの実装スペースとして、軸と直角方向に十分な余裕があることを意味している。
【0015】
なお、例示の構成は、第1減速ギア部27の軸受部として、合成樹脂製の減速機部ハウジング26と一体に形成される一段目の軸34に直接軸支させるのではなく、軸34と一段目ギア構成との間に軸受スリーブ33を介在させている。軸受スリーブ33は、一段目の軸34に対して回り止めのされる内周面と、第1減速ギア部27を摺動軸支して、それを軸受する外周面とを有する中空の円筒体構成にされる。この軸受スリーブ33が最終的に組み立てられた際には、その内側の一段目の軸34に対して摺動して移動することがないように、回り止めの係止部が設けられると共に、軸34の対応した位置に設けられる溝部に嵌合させられる。要するに、軸受スリーブ33が組み立てられた際には、その外周面が、軸34に代わって、回転する第1減速ギア部の軸受として機能する。
【0016】
次に、モータ部の、特にブラシ組立体に取り付けられる本発明の特徴とする回転検出装置について、例示に基づき説明する。図5は、ターミナル部カバー19を取り付けたブラシ組立体とエンドベル6との関係を説明するための図である。図6は、回転子の整流子部とブラシ部との関係を示すために、それ以外の構成を取り去って示す図であり、図7は、図6と同様な図であるが、それにターミナル部カバー19を取り付けた図である。図8は、ブラシ組立体を例示する図であり、図9は、ブラシ組立体に用いられるターミナル(回転検出用)13の1本を例示する図である。
【0017】
本発明の小型モータは、回転検出装置を取り付けるブラシ組立体とそれに関係した構成を除いて、従来構成と同一にすることができる。即ち、ケース25は(図1参照)、金属材料により有底中空筒状に形成すると共に固定子磁極としてのマグネットが取り付けられる。また、金属ケース25の外周にはヨークが取り付けられる。回転子5は(図6参照)、シャフト1上に積層コア2と巻線(図示省略)によって構成される回転子磁極及び整流子3を一体に組み付けて構成される。この回転子5は、金属ケース底部とエンドベル6とにそれぞれ設けられた軸受によって回転可能に支持される。外部電源からブラシ及び整流子を介して供給された電流は、回転子磁極に巻かれた巻線に流れ、これによって、モータは回転することができる。以上の構成及び動作は通常のものであり、これ以上の詳細な説明は省略する。
【0018】
有底中空筒状の金属ケース25の開口から、シャフト1上に一体に組み立てられた回転子5を挿入した後、金属ケース25の開口を閉じるように、樹脂製のエンドベル6が嵌着される。この状態で、ウォームが取り付けられることになるシャフト1の延長部を金属ケース底部から突出させて、回転子5は、回転可能に支持されるが、整流子3上にはまだブラシが当接していない。
【0019】
特に図5に見られるように、エンドベル6には、シャフト軸方向とは直角方向に伸びる一体成形の樹脂製側壁によって構成される開口部が設けられる。このエンドベル開口部に、カーボンブラシ16を取り付けたブラシアーム15を支持するブラシホルダ18等を含むブラシ組立体11が嵌合されて取り付けられる。このように、シャフト軸方向とは直角方向にブラシ組立体11が嵌合されて取り付けられるとき、カーボンブラシ16が整流子3上に当接するよう配置される。
【0020】
特に図8に見られるように、合成樹脂により一体成形して構成することのできるブラシホルダ18には、一対のブラシアーム15が貫通して、外部接続のための一対のターミナル(給電用)14に電気的及び機械的に接続される。このように構成したので、ブラシ組立体11を、エンドベル開口部に挿入して取り付けた際に、防水機能が必要とされる場合はケース25とエンドベル6の嵌合部及びエンドベル6とターミナル部の間に、シールパッキンの様なシール部材を装着するだけで、容易に防水機能を得ることができる。また、ブラシホルダ18には、ターミナルに接続されるコネクターのガイドとしても機能するターミナル部カバー19を嵌合させることができる(図5或いは図7参照)。
【0021】
上述したように、ブラシ組立体11は、基本的には外部電源から一対のカーボンブラシを通して、さらには整流子を通してモータ部に給電するための構成であるが、本発明は、このブラシ組立体11上に、回転検出装置の主要構成を取り付けることを特徴としている。
【0022】
まず、図6に見られるように、シャフト1上に嵌合するリング状或いは円筒状の回転検出用磁石4が、整流子3に対して回転子磁極(積層コア2)とはシャフト軸方向反対側で、かつ整流子3に隣接して又は近傍に設けられる。この回転検出用磁石4は、その外周面が、周方向に2極、或いは4極以上の偶数極に着磁されている。
【0023】
モータの回転につれて回転検出用磁石4が回転するとき、それに相対するように静止位置に設けたホール素子17が、磁束の変化として検出して、回転速度に応じたパルス信号を出力する。これを行うために、特に、図8に見られるように、ブラシ組立体11には、一対のホール素子17と、プリント基板12と、4つのターミナル(回転検出用)13とが設けられる。図9は、このブラシホルダ18に設けた凹所内に嵌合固定されるターミナル13の1つを示している。このようなターミナルは、上下を逆にすることにより左右両側に同じものを使用して、4つのターミナルに共通のものが使用可能になる。これによって、部品の管理が容易になる。
【0024】
図10は、プリント基板12の詳細を示す図であり、(A)は、印刷パターン図を、そして、(B)は回転検出回路の回路図をそれぞれ示している。このプリント基板12は、2つのホール素子に電流を供給しかつそこから信号を取り出すための配線のためのものであるが、例示した回路は、電気ノイズ対策用の回路が付加されている。1つのみのホール素子によって、回転検出は可能であるが、シャフト軸に対して、2つのホール素子を互いの間に、例えば90°のような相対角度間隔をあけて配置することにより、回転速度だけでなく回転方向を検出することが可能になる。また、ホール素子を2つ設けることにより、1つ故障しても、少なくとも回転検出は可能であるから、モータ動作中にも関わらずモータ自体が動作していないとモータ制御回路が判断するおそれは無くなる。
【0025】
2つのホール素子17は、シャフト1上に設けられている回転検出用磁石4に相対する位置で、それにわずかの間隔をあけて対峙するように、合成樹脂製のブラシホルダ18と一体に形成することのできるホール素子支持部20に取り付けられている(図8参照)。また、この2つのホール素子17は、シャフト軸方向(図8の上下方向)には、カーボンブラシ16に隣接する位置に設けられる。そして、さらに、シャフト軸方向でホール素子17のカーボンブラシ16と反対側に、ホール素子17に隣接して、プリント基板12が、上記のホール素子支持部20に複数の支柱21を介して取り付けられている。
【0026】
ホール素子17のそれぞれの3つの端子からのリード線はプリント基板12上の回転検出回路に半田付けされる。さらに、2つのホール素子17のそれぞれからの検出信号端子(OUT1、OUT2)、及び電源端子(Vcc)とグラウンド端子(GND)から成るプリント基板12上の4つの端子は、それぞれターミナル(回転検出用)13の端部に半田付けされる。
【0027】
このように、ホール素子17及びプリント基板12を含む回転検出のための構成を、カーボンブラシ16を含む給電構成に隣接して配置することにより、機構的に1つのユニット(ブラシ組立体)として構成することができるだけでなく、それぞれのターミナル13,14をまた隣接して配置することができるため、これらターミナルに接続するコネクターをまた1つのユニットに構成することが可能となる。防水シールを施す際にも、共通の1カ所のみとなる。
【0028】
【発明の効果】
本発明は、エンドベル開口部にシャフト軸方向とは直角方向に挿入するようブラシ組立体を構成したことによりブラシ組立体に十分なスペースを確保すると共に、このスペースに回転検出装置の主要構成を配置したことにより、回転検出装置をウォーム減速機側ではなく、モータ側に取り付けることが可能になった。
【0029】
これによって、本発明は、モータ給電構成と回転検出のための配線構成を一体化して、全体構成をコンパクトにしたウォーム減速機付小型モータを提供することが可能になった。
【0030】
また、本発明は、回転検出装置の主要構成をブラシ組立体に配置したものであるから、ブラシ組立体以外の大部分の部品については、回転検出装置を必要としないウォーム減速機付小型モータとも部品の共通化を図ることができ、部品の管理が容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する減速機付小型モータ全体の外観を例示する図である。
【図2】図1と同じ小型モータの図であるが、整流子部及びそれに摺動接触するブラシ部を断面で示す図である。
【図3】本発明を適用する減速機付小型モータを部分的断面で示す図であり、(A)は、モータシャフトを横方向にして見た一部断面で示す全体構成図であり、(B)は、その減速機部で切断した断面側面図である。
【図4】図3に示す減速機付小型モータの全体斜視図であるが、動作の理解を容易にするために一部の構成の図示を省略している。
【図5】ターミナル部カバーを取り付けたブラシ組立体とエンドベルトの関係を説明するための図である。
【図6】回転子の整流子部とブラシ部との関係を示すために、それ以外の構成を取り去って示す図である。
【図7】図6と同様な図であるが、それにターミナル部カバー19を取り付けた図である。
【図8】ブラシ組立体を例示する図である。
【図9】ブラシ組立体に用いられるターミナル(回転検出用)13の1本を例示する図である。
【図10】プリント基板12の詳細を示す図であり、(A)は、印刷パターン図を、そして、(B)は回転検出回路の回路図をそれぞれ示している。
【符号の説明】
1 シャフト
2 積層コア
3 整流子
4 回転検出用磁石
5 回転子
6 エンドベル
7 ウォーム
8 軸受部
11 ブラシ組立体
12 プリント基板
13 ターミナル(回転検出用)
14 ターミナル(給電用)
15 ブラシアーム
16 カーボンブラシ
17 ホール素子
18 ブラシホルダ
19 ターミナル部カバー
20 ホール素子支持部
21 支柱
25 ケース
26 減速機部ハウジング
27 第1減速ギア部
28 第2減速ギア部
29 ヘリカルギア
30 ヘリカルギア
32 出力軸
33 軸受スリーブ
34 一段目の軸
35 ヘリカルギア
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation detection device in a small motor with a worm reduction gear used for raising and lowering a window glass of an automobile, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a small motor with a worm reduction gear has been used for raising and lowering the window glass of an automobile. The rotational power of the motor shaft moves up and down the window glass through the worm and the worm wheel, and further through the glass lifting mechanism coupled to the output shaft. In order to detect the position and speed of the window glass, a rotation detection device is integrated into a small motor with a worm reduction gear. Such a rotation detection device is composed of a magnetic pole attached to the rotating part and a Hall element attached to the stationary part, and the magnetic flux from the magnetic pole changes based on the relative movement of both corresponding to the motor rotation. Since this is detected by the Hall element and generated as a pulse signal, a wiring for supplying current to the Hall element and taking out the signal is required together with a space for mounting the rotation detecting device. Become.
[0003]
Conventionally, there is no sufficient space for mounting the rotation detection device on the motor portion side of such a small motor with a worm reduction gear, and therefore the rotation detection device has been mounted on the worm reduction gear side. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-217497 discloses such a technique, in which a magnetic plate having magnetic poles alternately magnetized on the circumference is attached to the worm wheel output shaft on the worm speed reducer side. Cost.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the rotation detection device is attached to the worm speed reducer side, there is a problem that a wiring configuration for supplying current to the Hall element and taking out a signal is required separately from the configuration for supplying power to the motor.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve such problems and secure a sufficient space on the motor side for mounting the rotation detecting device and mounting the rotation detecting device there.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a small motor with a worm speed reducer in which a motor power supply configuration and a wiring configuration for rotation detection are integrated to make the overall configuration compact.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The rotation detection device for a small motor with a worm speed reducer according to the present invention includes an end bell fitted to close an opening of a bottomed hollow cylindrical metal case to which a stator magnetic pole is attached, and a bottom portion and an end bell of the metal case. Provided is a small motor having a rotor formed by integrally assembling a rotor magnetic pole and a commutator on shafts rotatably supported by bearings provided respectively, and two brushes abutting on the commutator. . Then, the drive torque from the small motor is output through a worm reduction gear including a worm and a worm wheel press-fitted to the shaft of the small motor. The end bell is provided with an opening formed by a side wall extending in a direction perpendicular to the motor shaft axial direction. The end bell is inserted into the end bell opening in a direction perpendicular to the shaft axial direction. The brush assembly is configured to abut on the child and has a pair of first terminals for supplying power to the two brushes. On the shaft, a rotation detecting magnet is provided adjacent to or near the commutator. A Hall element is provided in the brush assembly that is in a stationary position relative to the rotation detection magnet and detects a magnetic flux that changes as the rotation detection magnet rotates and outputs a rotation detection signal. The brush assembly further includes a printed circuit board having wiring for supplying a current to the Hall element and taking out a signal therefrom, and a plurality of second wirings for connecting the wiring on the printed circuit board to the outside of the motor. And a terminal.
[0008]
In addition, the first terminal and the second terminal of the brush assembly are arranged adjacent to each other, and external connection is made possible by a single connector to these terminals.
[0009]
The worm speed reducer includes a second speed reduction gear portion that meshes with the first speed reduction gear portion including the worm wheel, and takes out torque from an output shaft coupled to the center of the second speed reduction gear portion. Constitute.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is a diagram illustrating the appearance of a whole small motor with a speed reducer to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram of the same small motor as in FIG. It is a figure which shows a part in a cross section. As shown in the figure, the small motor with a speed reducer is composed of a motor part and a speed reducer part that are integrally coupled by screws or the like. The reduction gear unit has a two-stage reduction configuration including a first reduction gear unit 27 and a second reduction gear unit 28. First, the structure of this reduction gear part is demonstrated with reference to FIG.3 and FIG.4 further.
[0011]
FIG. 3 is a diagram showing, in partial cross section, a small motor with a reduction gear to which the present invention is applied, and FIG. 3 (A) is an overall configuration diagram showing in partial cross section when the motor shaft is viewed in the lateral direction. B) is a cross-sectional side view cut at the reduction gear section. FIG. 4 is an overall perspective view of the small motor with a speed reducer shown in FIG. 3, but some components are not shown for easy understanding of the operation.
[0012]
In these drawings, the motor portion is attached to the speed reducer portion via a screw, and the tip end portion of the motor shaft 1 is fixed by a bearing portion 8 provided in the speed reducer portion housing 26. The worm 7 includes a worm fitting hole that is fitted to the motor shaft 1 and is press-fitted and fixed to the motor shaft 1 in the worm fitting hole. A first reduction gear portion 27 is engaged with the worm 7. The first reduction gear unit 27 can be constituted by a single helical gear 29 that constitutes a worm wheel, and the helical gear 35 can be directly meshed with the helical gear 29. In the illustrated configuration, in order to achieve a predetermined reduction ratio, a helical gear 29 having a smaller number of teeth is integrally coupled to the helical gear 29 constituting the worm wheel, and the helical gear 30 is coupled to the helical gear 30. The helical gear 35 at the stage is engaged. In this way, by connecting the helical gear 30 integrally, a larger reduction ratio can be easily achieved.
[0013]
An output shaft 32 is coupled to the center of the second-stage helical gear 35. The drive torque output from the motor unit is transmitted from the motor shaft 1 to the worm 7, and the drive torque from the worm 7 to the helical gear 29 in the reduction gear unit and from the helical gear 30 integrated therewith to the second-stage helical gear 35. The torque is taken out from the output shaft 32 to the outside.
[0014]
Such a two-stage reduction configuration can be configured to reduce the helical gear diameter constituting the worm wheel that meshes with the worm 7 at the same reduction ratio as compared with the one-step reduction configuration, so that the load connected to the output shaft 32 (use) It is possible to sufficiently shorten the axial length of the small motor with a reduction gear while satisfying the reduction ratio required by the above. In short, depending on the application, a small motor with a reduction gear with a short axial length is required due to space restrictions to be mounted, but the exemplified small motor with a reduction gear can meet such a requirement. However, in the two-stage reduction configuration, it is unavoidable that the dimension in the direction perpendicular to the shaft becomes longer, but this also means that there is a sufficient margin in the direction perpendicular to the shaft as a mounting space for the brush assembly and the like. is doing.
[0015]
The illustrated configuration is not directly supported on the first stage shaft 34 integrally formed with the speed reducer portion housing 26 made of synthetic resin as the bearing portion of the first reduction gear portion 27. A bearing sleeve 33 is interposed between the first-stage gear configuration. The bearing sleeve 33 is a hollow cylindrical body having an inner peripheral surface that is prevented from rotating with respect to the first-stage shaft 34, and an outer peripheral surface that supports the first reduction gear portion 27 by slidingly supporting it. Made up. When the bearing sleeve 33 is finally assembled, a non-rotating locking portion is provided so that the bearing sleeve 33 does not slide and move with respect to the first-stage shaft 34 inside thereof. 34 are fitted into grooves provided at corresponding positions. In short, when the bearing sleeve 33 is assembled, its outer peripheral surface functions as a bearing for the rotating first reduction gear portion instead of the shaft 34.
[0016]
Next, a rotation detecting device which is a feature of the present invention and which is attached to a motor unit, in particular, a brush assembly will be described based on an example. FIG. 5 is a view for explaining the relationship between the brush assembly to which the terminal cover 19 is attached and the end bell 6. FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the commutator portion and the brush portion of the rotor, with the other components removed, and FIG. 7 is a diagram similar to FIG. It is the figure which attached the cover 19. FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating the brush assembly, and FIG. 9 is a diagram illustrating one of the terminals (for rotation detection) 13 used in the brush assembly.
[0017]
The small motor of the present invention can be the same as the conventional configuration except for the brush assembly to which the rotation detecting device is attached and the configuration related thereto. That is, the case 25 (see FIG. 1) is formed into a hollow cylindrical shape with a bottom using a metal material, and a magnet as a stator magnetic pole is attached. A yoke is attached to the outer periphery of the metal case 25. The rotor 5 (see FIG. 6) is configured by integrally assembling a rotor magnetic pole and commutator 3 constituted by a laminated core 2 and windings (not shown) on a shaft 1. The rotor 5 is rotatably supported by bearings respectively provided on the bottom of the metal case and the end bell 6. The electric current supplied from the external power source through the brush and the commutator flows in the winding wound around the rotor magnetic pole, so that the motor can rotate. The above configuration and operation are normal, and further detailed description is omitted.
[0018]
After inserting the rotor 5 integrally assembled on the shaft 1 from the opening of the bottomed hollow cylindrical metal case 25, the resin end bell 6 is fitted so as to close the opening of the metal case 25. . In this state, the extension of the shaft 1 to which the worm is to be attached is protruded from the bottom of the metal case, and the rotor 5 is rotatably supported. However, the brush is still in contact with the commutator 3. Absent.
[0019]
As seen particularly in FIG. 5, the end bell 6 is provided with an opening constituted by an integrally formed resin side wall extending in a direction perpendicular to the shaft axial direction. The brush assembly 11 including the brush holder 18 that supports the brush arm 15 to which the carbon brush 16 is attached is fitted and attached to the end bell opening. Thus, when the brush assembly 11 is fitted and attached in a direction perpendicular to the shaft axial direction, the carbon brush 16 is disposed so as to abut on the commutator 3.
[0020]
In particular, as seen in FIG. 8, a pair of brush arms 15 penetrates a brush holder 18 that can be integrally formed of synthetic resin, and a pair of terminals (for power supply) 14 for external connection. Electrically and mechanically. Since it comprised in this way, when the brush assembly 11 is inserted and attached to an end bell opening part, and a waterproof function is required, the fitting part of the case 25 and the end bell 6, and the end bell 6 and the terminal part A waterproof function can be easily obtained simply by mounting a seal member such as a seal packing. The brush holder 18 can be fitted with a terminal cover 19 that also functions as a guide for a connector connected to the terminal (see FIG. 5 or FIG. 7).
[0021]
As described above, the brush assembly 11 is basically configured to supply power to the motor unit from the external power source through the pair of carbon brushes and further through the commutator. The main feature of the rotation detection device is attached above.
[0022]
First, as shown in FIG. 6, the ring-shaped or cylindrical rotation detection magnet 4 fitted on the shaft 1 is opposite to the rotor magnetic pole (laminated core 2) with respect to the commutator 3 in the shaft axial direction. On the side and adjacent to or near the commutator 3. The rotation detecting magnet 4 has its outer peripheral surface magnetized with two poles in the circumferential direction or even poles of four or more poles.
[0023]
When the rotation detecting magnet 4 rotates with the rotation of the motor, the Hall element 17 provided at the stationary position so as to oppose it detects it as a change in magnetic flux and outputs a pulse signal corresponding to the rotation speed. In order to do this, as seen in particular in FIG. 8, the brush assembly 11 is provided with a pair of Hall elements 17, a printed circuit board 12, and four terminals (for rotation detection) 13. FIG. 9 shows one of the terminals 13 fitted and fixed in a recess provided in the brush holder 18. Such a terminal can be used in common for the four terminals by using the same terminal on both the left and right sides by turning upside down. This facilitates component management.
[0024]
10A and 10B are diagrams showing details of the printed circuit board 12. FIG. 10A shows a printed pattern diagram, and FIG. 10B shows a circuit diagram of a rotation detection circuit. The printed circuit board 12 is for wiring for supplying current to the two Hall elements and taking out signals from the two Hall elements. However, the circuit illustrated is provided with a circuit for measures against electric noise. Rotation can be detected with only one Hall element, but rotation can be achieved by placing two Hall elements between each other with a relative angular spacing, eg 90 °, relative to the shaft axis. It becomes possible to detect not only the speed but also the rotation direction. Also, by providing two hall elements, even if one fails, it is possible to detect at least rotation, so there is a risk that the motor control circuit will determine that the motor itself is not operating even during motor operation. Disappear.
[0025]
The two Hall elements 17 are formed integrally with a brush holder 18 made of synthetic resin so as to face each other with a slight gap at a position facing the rotation detection magnet 4 provided on the shaft 1. It is attached to the hall element support part 20 which can be (refer FIG. 8). The two Hall elements 17 are provided at positions adjacent to the carbon brush 16 in the shaft axial direction (vertical direction in FIG. 8). Further, on the opposite side of the hall element 17 from the carbon brush 16 in the shaft axis direction, adjacent to the hall element 17, the printed circuit board 12 is attached to the hall element support portion 20 via a plurality of columns 21. ing.
[0026]
Lead wires from the respective three terminals of the Hall element 17 are soldered to a rotation detection circuit on the printed circuit board 12. Further, the detection signal terminals (OUT1, OUT2) from each of the two Hall elements 17 and the four terminals on the printed circuit board 12 including the power supply terminal (Vcc) and the ground terminal (GND) are respectively terminals (for rotation detection). ) Soldered to the end of 13.
[0027]
As described above, the configuration for detecting rotation including the Hall element 17 and the printed circuit board 12 is arranged adjacent to the power supply configuration including the carbon brush 16 to be mechanically configured as one unit (brush assembly). In addition to being able to do this, the terminals 13, 14 can also be arranged adjacent to each other, so that the connectors connected to these terminals can also be configured in one unit. Even when a waterproof seal is applied, there is only one common place.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, the brush assembly is configured to be inserted into the end bell opening in a direction perpendicular to the shaft axial direction, so that a sufficient space is secured in the brush assembly, and the main configuration of the rotation detection device is disposed in this space. As a result, the rotation detection device can be attached to the motor side instead of the worm speed reducer side.
[0029]
As a result, the present invention can provide a small motor with a worm reducer in which the motor power supply configuration and the wiring configuration for rotation detection are integrated to make the overall configuration compact.
[0030]
In the present invention, since the main configuration of the rotation detection device is arranged in the brush assembly, most parts other than the brush assembly are a small motor with a worm reduction gear that does not require the rotation detection device. There is an effect that the parts can be shared and the management of the parts becomes easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the overall appearance of a small motor with a reduction gear to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a view of the same small motor as in FIG. 1, but showing a commutator portion and a brush portion in sliding contact with the commutator portion in cross section.
FIG. 3 is a diagram showing, in partial cross section, a small motor with a reduction gear to which the present invention is applied, and FIG. 3 (A) is an overall configuration diagram showing in partial cross section when the motor shaft is viewed in the lateral direction; B) is a cross-sectional side view cut at the reduction gear section.
4 is an overall perspective view of the small motor with a speed reducer shown in FIG. 3, but some components are not shown in order to facilitate understanding of the operation.
FIG. 5 is a view for explaining the relationship between a brush assembly to which a terminal cover is attached and an end belt.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration other than that in order to show a relationship between a commutator portion and a brush portion of a rotor.
7 is a view similar to FIG. 6, but with a terminal cover 19 attached thereto. FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating a brush assembly.
FIG. 9 is a diagram illustrating one of terminals (for rotation detection) 13 used in the brush assembly.
10A and 10B are diagrams showing details of the printed circuit board 12. FIG. 10A is a printed pattern diagram, and FIG. 10B is a circuit diagram of a rotation detection circuit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft 2 Laminated core 3 Commutator 4 Rotation detection magnet 5 Rotor 6 End bell 7 Worm 8 Bearing part 11 Brush assembly 12 Printed circuit board 13 Terminal (for rotation detection)
14 Terminal (for power supply)
15 Brush arm 16 Carbon brush 17 Hall element 18 Brush holder 19 Terminal part cover 20 Hall element support part 21 Strut 25 Case 26 Reducer part housing 27 First reduction gear part 28 Second reduction gear part 29 Helical gear 30 Helical gear 32 Output Shaft 33 Bearing sleeve 34 First stage shaft 35 Helical gear

Claims (3)

固定子磁極を取り付けた有底中空筒状の金属ケースの開口を閉じるように嵌着されるエンドベル、前記金属ケースの底部と前記エンドベルとにそれぞれ設けられた軸受によって回転可能に支持されるシャフト上に、回転子磁極及び整流子を一体に組み付けて構成した回転子、及び該整流子上に当接する2つのブラシを有する小型モータを備えて、該小型モータのシャフトに圧入固定されたウォームとウォームホイールを備えるウォーム減速機を介して、小型モータからの駆動トルクを出力するウォーム減速機付小型モータの回転を検出する回転検出装置において、
前記エンドベルは、モータシャフト軸方向とは直角方向に伸びる側壁によって構成される開口部を設け、このエンドベル開口部にシャフト軸方向とは直角方向に挿入されて、挿入されたとき前記2つのブラシが前記整流子上に当接するよう構成すると共に、該2つのブラシに給電するための一対の第一のターミナルを取り付けたブラシ組立体を備え、
前記シャフト上には、前記整流子に隣接して又は近傍に回転検出用磁石を設け、
該回転検出用磁石に相対する静止位置にあって、該回転検出用磁石が回転するにつれて変化する磁束を検出して回転検出信号を出力するホール素子を、前記ブラシ組立体に設け、
該ブラシ組立体には、さらに、前記ホール素子に電流を供給しかつそこから信号を取り出すための配線をしたプリント基板と、該プリント基板上の配線をモータ外部と接続するための複数の第二のターミナルとを備えた、
ことから成るウォーム減速機付小型モータの回転検出装置。
An end bell fitted so as to close an opening of a bottomed hollow cylindrical metal case to which a stator magnetic pole is attached, and a shaft rotatably supported by bearings provided on the bottom of the metal case and the end bell, respectively. A worm and a worm that are press-fitted and fixed to a shaft of the small motor, and a small motor having a rotor that is configured by integrally assembling the rotor magnetic pole and the commutator, and two brushes that abut on the commutator. In the rotation detection device that detects the rotation of the small motor with the worm reduction gear that outputs the driving torque from the small motor via the worm reduction gear including the wheel,
The end bell is provided with an opening formed by a side wall extending in a direction perpendicular to the motor shaft axial direction, and the two brushes are inserted into the end bell opening in a direction perpendicular to the shaft axial direction. A brush assembly configured to abut on the commutator and having a pair of first terminals for supplying power to the two brushes;
On the shaft, a rotation detecting magnet is provided adjacent to or in the vicinity of the commutator,
Provided in the brush assembly is a Hall element that is in a stationary position relative to the rotation detection magnet and detects a magnetic flux that changes as the rotation detection magnet rotates and outputs a rotation detection signal.
The brush assembly further includes a printed circuit board having wiring for supplying a current to the Hall element and taking out a signal therefrom, and a plurality of second wirings for connecting the wiring on the printed circuit board to the outside of the motor. With a terminal of
A rotation detection device for a small motor with a worm reduction gear.
前記ブラシ組立体の第一のターミナルと第二のターミナルを隣接して配置し、これらターミナルに単一のコネクターによって外部接続を可能にした請求項1に記載のウォーム減速機付小型モータの回転検出装置。The rotation detection of the small motor with a worm reducer according to claim 1, wherein the first terminal and the second terminal of the brush assembly are disposed adjacent to each other, and external connection is enabled by a single connector to the terminals. apparatus. 前記ウォーム減速機は、前記ウォームホイールを含む第1減速ギア部に噛み合わせる第2減速ギア部を備え、かつ、この第2減速ギア部の中心に結合した出力軸から外部にトルクを取り出すように構成した請求項1又は2に記載のウォーム減速機付小型モータの回転検出装置。The worm reducer includes a second reduction gear portion that meshes with a first reduction gear portion including the worm wheel, and takes out torque from an output shaft coupled to the center of the second reduction gear portion. The rotation detection apparatus of the small motor with a worm reduction gear of Claim 1 or 2 comprised.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2141785B1 (en) 2008-07-04 2019-08-28 Mabuchi Motor Co., Ltd. Sensor magnet holder, motor having the holder incorporated therein, and method of manufacturing the motor
JP5861283B2 (en) * 2011-06-30 2016-02-16 日本精工株式会社 Terminal connection structure between electric motor and device, electric motor, electric power steering device, vehicle and industrial machine
JP5848075B2 (en) * 2011-09-16 2016-01-27 アスモ株式会社 motor
JP6259574B2 (en) * 2013-02-14 2018-01-10 株式会社ミツバ Motor equipment
KR101959720B1 (en) * 2017-09-22 2019-03-20 한국에스케이에프씰 주식회사 Geared motor with magnetic encoder
CN108732496A (en) * 2018-05-16 2018-11-02 北理慧动(常熟)车辆科技有限公司 The mini zone retarder electric machine testing device that choosing, shift mechanism use
KR102187915B1 (en) * 2019-11-19 2020-12-09 계양전기 주식회사 Electric actuator assembly
CN114233672B (en) * 2021-12-22 2023-10-20 华能酒泉发电有限公司 Air cooling fan control system and method based on rotational speed parameter on-line monitoring

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322559A (en) * 1994-05-20 1995-12-08 Mitsuba Electric Mfg Co Ltd Motor bracket structure
JPH10285870A (en) * 1997-04-02 1998-10-23 Mabuchi Motor Co Ltd Compact motor with reduction gear
JPH1118391A (en) * 1997-06-25 1999-01-22 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd Small motor
JP2001045708A (en) * 1999-07-30 2001-02-16 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd Motor with reduction gear
JP4354605B2 (en) * 2000-03-16 2009-10-28 アスモ株式会社 motor

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