JP4121108B2 - 小型モータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばパワーウインド装置や電動サンルーフ装置の駆動源に用いられる小型モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の小型モータとしては、ウインドガラスの位置の判定をするのに、アーマチュア軸に固定されたセンサマグネットと、このセンサマグネットに非接触にしてギヤケース上に配置された電気信号発生器とが用いられていた。センサマグネットがアーマチュア軸とともに回転することにより、センサマグネットからの磁束でもって電気信号発生器が電気信号を発生し、その電気信号でアーマチュア軸の回転を間接的に検出することにより、ウインドガラスの位置が判定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の小型モータにおいては、電気信号発生器をギヤケース上に配置するのに、センサホルダが用いられていたが、そのセンサホルダは、端部に設けられた２個のねじ孔に、ねじがそれぞれ挿通されてから、ねじのそれぞれがギヤケースにねじ込まれなければならず、片方のねじを締め込んでいくと、もう片方のねじが浮いてしまい、ねじ込みが厄介であるという問題点があった。また、両方のねじを平均的にねじ込まないと、センサホルダの固定位置にずれが生じ、結果的に、電気信号発生器のセンサマグネットに対する位置精度が劣るものになるという問題点があった。
【０００４】
【発明の目的】
この発明は、極めて容易にして且つ位置ずれなくセンサホルダを固定することができる小型モータを提供することを目的としている。
【０００５】
【発明の構成】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る小型モータでは、ヨークと、ヨークに結合され、減速機構を収容したギヤケースと、ヨーク内とギヤケース内に回転自在に収納されたアーマチュア軸に取付けられたセンサマグネットと、ギヤケース上に配置され、センサマグネットが発生している磁束を受けて電気信号を発生する電気信号発生素子とを備えた小型モータであって、電気信号発生素子を収容する凹状の素子収容部が本体部の中央に形成されたセンサホルダをもち、ギヤケースには、センサマグネットに対向する位置に隔板が形成されているとともに、この隔板の外側には、センサホルダを取付けるセンサホルダ取付部が形成され、センサホルダ取付部の側部を形成する側板の下端部には、半円形の凹状をなすセンサホルダ回動受が突出形成され、センサホルダの本体部の下端部には、センサホルダ取付部の側板に向けてアーマチュア軸の軸方向に沿って形成され、センサホルダ回動受に回動可能に掛止されて該センサホルダを回動させる丸棒形の回動掛止部が突出形成されているとともに、センサホルダの本体部の上端部には、センサホルダ取付部の上端部に形成されたねじ固定部に単一のねじによって固定されるねじ固定部が形成されている構成としたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の作用】
この発明に係る小型モータにおいて、センサホルダは、該センサホルダの本体部の下端部に形成された丸棒形の回動掛止部が、ギヤケースに形成されたセンサホルダ取付部の側部を形成する側板の下端部に突出形成された半円形の凹状をなすセンサホルダ回動受に回動可能に掛止されることによってギヤケースに仮保持され、この状態から、センサホルダの本体部の上端部に形成されたねじ固定部がセンサホルダ取付部の上端部に形成されたねじ固定部に単一のねじによって固定されることによって該センサホルダはギヤケース上に固定される。それ故、センサホルダは、回動掛止部によって、ギヤケースに予め位置決めされてから、最終的なねじの締め込みがなされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
【０００９】
【実施例】
図１ないし図６には、この発明に係る小型モータの一実施例が示されている。図示する小型モータ１は、主として、ヨーク２、ギヤケース３、アーマチュア軸４、減速機構５、出力軸６、センサマグネット７、センサホルダ８、第１，第２のホール素子９，１０から構成されている。減速機構５は、アーマチュア軸４に形成されたウォーム１１、ホイールギヤ１２からなる。
【００１０】
ヨーク２の内周部には、一対のマグネット（図示せず、）が取付けられている。一対のマグネットの内周部には、アーマチュア（図示せず、）が回転可能にして配置されている。ヨーク２の開放側の一端部には、フランジ２ａが形成されている。フランジ２ａは、ギヤケース３の端部にヨーク固定用ねじ１３によって固定されている。図２に示されるように、ウォーム１１は、アーマチュアに備えられたアーマチュア軸４の端部であって、ギヤケース３の内部に突出された部分に形成されている。ウォーム１１は、ギヤケース３に収容されたホイールギヤ１２に噛合されている。ホイールギヤ１２は、ギヤケース３に形成された減速機構収容部３ａ内に配置され、同じくギヤケース３に形成されたホイールギヤ支持部３ｂにおいて回転可能に支持されている。ホイールギヤ１２の内周部には、ゴム製のダンパ部材１４が回転方向に係止して嵌め付けられており、このダンパ部材１４に、ハブ部材１５に備えられたハブ部材本体１５ａが嵌め付けられている。ハブ部材１５には、出力軸６に固定された出力軸固定部１５ｂがハブ部材本体１５ａに一体的に結合されている。出力軸６は、ホイールギヤ支持部３ｂの内周部に取付けられた軸受１６に回転可能に支持されている。出力軸６においてギヤケース３から突出して形成された負荷連結部６ａには、ガラス昇降器（図示せず、）が連結される。アーマチュアに備えられたコンミュテータ（図示せず、）には、一対のブラシ（図示せず、）が電気的に接続可能に接触される。ブラシは、パワーウインド制御回路に電気的に接続される。パワーウインド制御回路からブラシに通電されると、アーマチュアが回転されてアーマチュア軸４が回転することによって、ウォーム１１の回転がホイールギヤ１２によって減速されて伝達され、ダンパ部材１４の弾性変形を伴ってハブ部材１５を通じて出力軸６が回転され、ガラス昇降器によりウインドガラスが動かされる。
【００１１】
センサマグネット７は、図３に示されるように、アーマチュア軸４に固定されている。このセンサマグネット７は、円環形に形成されており、その内周部が固定部材（図示せず、）を介してアーマチュア軸４に固定されている。センサマグネット７には、複数個の磁極が円周方向に互い違いにして着磁されているため、外周方向に向けて磁束を発生している。その磁束は、ギヤケース３上に形成され、センサマグネット７に対向する位置に形成された隔板３ｃおよびセンサホルダ８に備えられた底板８ａを通過して第１，第２のホール素子９，１０に与えられる。ギヤケース３の隔板３ｃの外側には、センサホルダ取付部３ｄが形成されている。センサホルダ取付部３ｄには、略三角形の凹状をなすセンサホルダ当接面３ｄ１が形成されている。図４に示されるように、センサホルダ取付部３ｄの側部を形成する側板３ｄ２の下端部には、半円形の凹状をなすセンサホルダ回動受３ｄ３が突出形成されている。そして、センサホルダ取付部３ｄの上端部には、ねじ固定部としての単一のねじ孔３ｄ４が形成されている。
【００１２】
センサホルダ８には、三角形の板状をなす外形にされた本体部８ｂが備えられている。本体部８ｂの中央には、凹状をなす素子収容部８ｃが形成されている。この素子収容部８ｃには、図３に示されるように、回路基板係止用爪部８ｄ、回路基板位置決め突起８ｅが底板８ａ上にそれぞれ突出形成されている。回路基板係止用爪部８ｄ、回路基板位置決め突起８ｅによって、回路基板８ｆが位置決めされて底板８ａ上に取付けられている。そして、回路基板８ｆの底板８ａ側に、第１，第２のホール素子９，１０が固定されている。第１，第２のホール素子９，１０は、センサマグネット７の外周部においてアーマチュア軸４の中心に対し９０度の開き角度をもって配置されている。第１，第２のホール素子９，１０の位置における９０度の開きは、第１，第２のホール素子９，１０が発生するパルス状の電気信号に半周期の位相差を与えるためである。第１のホール素子９にもつリード線９ａ，９ｂと、第２のホール素子１０にもつリード線１０ａ，１０ｂとは、素子収容部８ｃの外側に引き出され、一対のブラシにそれぞれ電気的に接続されている電源線１６，１７とともにパワーウインド制御回路に電気的に接続される。素子収容部８ｃには、絶縁樹脂１８が充填されている。絶縁樹脂１８が充填されることによって、第１，第２のホール素子９，１０、回路基板８ｆのそれぞれが外気に対して遮蔽されている。本体部８ｂの図３中の下端部には、回動掛止部８ｇが形成されている。回動掛止部８ｇは、本体部８ｂの下端部においてセンサホルダ取付部３ｄの側板３ｄ２に向けアーマチュア軸４の軸方向に沿った丸棒形にして突出形成されている。この回動掛止部８ｇは、センサホルダ取付部３ｄのセンサホルダ回動受３ｄ３に掛止されながらセンサホルダ８を回動させるのに用いられる。回動掛止部８ｇがセンサホルダ回動受３ｄ３に回動可能に掛止されることにより、センサホルダ８は、センサホルダ取付部３ｄに仮保持される。本体部８ｂの上端部には、ねじ固定部としての単一のねじ孔８ｈが形成されている。この単一のねじ孔８ｈには、単一のセンサホルダ固定用ねじ１９が挿通され、回動掛止部８ｇによって仮保持されたセンサホルダ８がギヤケース３側に回動されたところでセンサホルダ取付部３ｄのねじ孔３ｄ４にセンサホルダ固定用ねじ１９がねじ込まれる。センサホルダ８は、単一のセンサホルダ固定用ねじ１９のねじ込みのみによってギヤケース３に固定される。単一のねじ孔８ｈの周りには、補助位置決め孔８ｉが形成されている。補助位置決め孔８ｉは、センサホルダ取付部３ｄに丸棒形にして突出形成された位置決め突起３ｄ５に挿着されることによって、回動掛止部８ｇとともにセンサホルダ８をセンサホルダ取付部３ｄに位置決めするのに用いられる。
【００１３】
第１，第２のホール素子９，１０、回路基板８ｆが収められたセンサホルダ８は、図４、図５、図６に示される手順に従って組付けが行われる。まず、図４に示されるように、回動掛止部８ｇをセンサホルダ回動受３ｄ３に一致させるようにして、ギヤケース３のセンサホルダ取付部３ｄの下方から、センサホルダ８が搬送されてくる。次に、図５に示されるように、回動掛止部８ｇがセンサホルダ回動受３ｄ３に掛止される。このとき、センサホルダ８の本体部８ｂは、センサホルダ取付部３ｄから離れて配置されている。そして、センサホルダ８が図５中において時計回転方向に倒れて回動されたとしても、本体部８ｂの下端部８ｊがギヤケース３に衝突することによって、その際の回動がセンサホルダ当接面３ｄ１に対してほぼ９０度の位置で停止されるので、回動掛止部８ｇがセンサホルダ回動受３ｄ３に掛止されたままで、センサホルダ回動受３ｄ３から外れることがない。続いて、図６に示されるように、センサホルダ回動受３ｄ３を支点としてセンサホルダ８がギヤケース３に近づくように回動される。このとき、センサホルダ８は、回動掛止部８ｇがセンサホルダ回動受３ｄ３に掛止されたままであるので、センサホルダ取付部３ｄに対して位置ずれすることがない。そして、図３に示されるように、センサホルダ８の底板８ａがセンサホルダ取付部３ｄのセンサホルダ当接面３ｄ１に当接され、補助位置決め孔８ｉが位置決め突起３ｄ５に挿着され、ねじ孔８ｈに挿通されている単一のセンサホルダ固定用ねじ１９がセンサホルダ取付部３ｄのねじ孔３ｄ４にねじ込まれる。このとき、センサホルダ８は、回動掛止部８ｇ側の端部がセンサホルダ回動受３ｄ３に掛止されたままであるので、単一のセンサホルダ固定用ねじ１９がセンサホルダ取付部３ｄのねじ孔３ｄ４にねじ込まれたときに、回動掛止部８ｇ側が浮くことがないので、ねじ込みは容易に行われる。また、センサホルダ８は、回動掛止部８ｇがセンサホルダ回動受３ｄ３に掛止されることによって、ギヤケース３に予め位置決めされてから、最終的なセンサホルダ固定用ねじ１９のねじ込みがなされるため、位置ずれを起こすことなくギヤケース３に取付けられる。センサホルダ８のギヤケース３への取付けは、自動または手作業で行われる。センサホルダ８は、全体の外形が三角形状であるため、ねじ孔８ｈと回動掛止部８ｇとの上下を逆にして組み付けられるおそれがない。
【００１４】
このような構造をもつ小型モータ１は、ギヤケース３がドアインナパネルに固定され、リード線９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ、電源線１６，１７がパワーウインド制御回路にそれぞれ電気的に接続され、出力軸６の負荷連結部６ａがガラス昇降器に連結されて車体に搭載される。パワーウインド制御回路に備えられたダウンスイッチがオンされることによってブラシに正方向に通電されると、アーマチュア軸４が正回転され、ガラス昇降器を介してウインドガラスが開く。アーマチュア軸４が回転することによって、センサマグネット７も回転され、第１，第２のホール素子９，１０にアーマチュア軸４の回転に応じた磁束が与えられて第１，第２のホール素子９，１０が電気信号を発生し、その電気信号がパワーウインド制御回路に与えられる。ウインドガラスが全開位置に到達すると、ウインドガラスが移動を阻止されて動かなくなるため、第１，第２のホール素子９，１０が発生している電気信号の周期が極端に長くなる。すると、パワーウインド制御回路では、アーマチュア軸４が正回転方向であるときに、電気信号の周期が極端に長くなった論理により、ブラシに対する通電をカットオフし、ウインドガラスが全開位置で停止される。
【００１５】
パワーウインド制御回路のアップスイッチがオンされることによってブラシに逆方向に通電されると、アーマチュア軸４が逆回転され、ガラス昇降器を介してウインドガラスが閉る。ウインドガラスが全閉位置に到達すると、ウインドガラスが移動を阻止されて動かなくなるため、第１，第２のホール素子９，１０が発生している電気信号の周期が極端に長くなる。すると、パワーウインド制御回路では、アーマチュア軸４が逆回転方向であるときに、電気信号の周期が極端に長くなった論理により、ブラシに対する通電をカットオフし、ウインドガラスが全閉位置で停止される。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明に係る小型モータによれば、センサホルダは、該センサホルダの本体部の下端部に形成された丸棒形の回動掛止部が、ギヤケースに形成されたセンサホルダ取付部の側部を形成する側板の下端部に突出形成された半円形の凹状をなすセンサホルダ回動受に回動可能に掛止されることによってギヤケースに仮保持され、この状態から、センサホルダの本体部の上端部に形成されたねじ固定部がセンサホルダ取付部の上端部に形成されたねじ固定部に単一のねじによって固定されることによって該センサホルダはギヤケース上に固定される。それ故、センサホルダは、回動掛止部によって、ギヤケースに予め位置決めされてから、最終的なねじの締め込みがなされる。よって、極めて容易にして且つ位置ずれなくセンサホルダを固定することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る小型モータの一実施例の正面図である。
【図２】図１に示した小型モータにおいての出力軸周りの断面図である。
【図３】図１に示した小型モータにおいてのセンサホルダ周りの断面図である。
【図４】図１に示した小型モータにおいてのセンサホルダの取付手順を説明する断面図である。
【図５】図１に示した小型モータにおいてのセンサホルダの取付手順を説明する断面図である。
【図６】図１に示した小型モータにおいてのセンサホルダの取付手順を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ 小型モータ
２ ヨーク
３ ギヤケース
３ｃ 隔板
３ｄ センサホルダ取付部
３ｄ２ 側板
３ｄ３ センサホルダ回動受
３ｄ４ （ねじ固定部）ねじ孔
４ アーマチュア軸
５ 減速機構
７ センサマグネット
８ センサホルダ
８ｂ 本体部
８ｃ 素子収容部
８ｇ 回動掛止部
８ｈ （ねじ固定部）ねじ孔
９ （電気信号発生素子）第１のホール素子
１０ （電気信号発生素子）第２のホール素子
１９ （ねじ）センサホルダ固定用ねじ

Claims (1)

1. ヨークと、
   前記ヨークに結合され、減速機構を収容したギヤケースと、
   前記ヨーク内と前記ギヤケース内に回転自在に収納されたアーマチュア軸に取付けられたセンサマグネットと、
   前記ギヤケース上に配置され、前記センサマグネットが発生している磁束を受けて電気信号を発生する電気信号発生素子とを備えた小型モータであって、
   前記電気信号発生素子を収容する凹状の素子収容部が本体部の中央に形成されたセンサホルダをもち、
   前記ギヤケースには、前記センサマグネットに対向する位置に隔板が形成されているとともに、この隔板の外側には、前記センサホルダを取付けるセンサホルダ取付部が形成され、
   前記センサホルダ取付部の側部を形成する側板の下端部には、半円形の凹状をなすセンサホルダ回動受が突出形成され、
   前記センサホルダの本体部の下端部には、前記センサホルダ取付部の側板に向けて前記アーマチュア軸の軸方向に沿って形成され、前記センサホルダ回動受に回動可能に掛止されて該センサホルダを回動させる丸棒形の回動掛止部が突出形成されているとともに、前記センサホルダの本体部の上端部には、前記センサホルダ取付部の上端部に形成されたねじ固定部に単一のねじによって固定されるねじ固定部が形成されていることを特徴とする小型モータ。

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