JP4129875B2 - Electric motor with reduction mechanism - Google Patents

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Description

本発明は、例えば自動車のワイパアームの駆動や空気調整装置の流路調節弁を駆動するのに用いられるアクチュエータとしての減速機構付き電動モータに関し、特に電動モータとしてブラシレスモータを用いた減速機構付き電動モータに関する。   The present invention relates to an electric motor with a speed reduction mechanism as an actuator used to drive a wiper arm of an automobile or a flow path control valve of an air conditioner, and more particularly to an electric motor with a speed reduction mechanism using a brushless motor as the electric motor. About.

自動車などの車両に用いられるワイパ装置や空気調整装置の気流調節弁の駆動源として、電動モータにより駆動されるアクチュエータが用いられている。そのアクチュエータはモータの回転を所要の回転数に減速して出力軸へ伝える減速機構が付いた減速機構付き電動モータとなっている。
このようなアクチュエータの減速機構は、モータの回転軸に取り付けられたウォームギヤから平歯車、ピニオンギヤにより減速され出力軸を駆動する構成が用いられる。出力軸にはワイパアームを動作させるリンク機構や流路調節弁が取り付けられる。
このようなアクチュエータでは、ワイパアームや弁の揺動運動を行うにあたりより精度良く揺動運動を行うため、出力軸の回転位置を検出する必要がある。そのため、減速機構付き電動モータには、出力軸の回転角度を検出するためのセンサが設けられている。
An actuator driven by an electric motor is used as a drive source for a wind control valve of a wiper device or an air conditioning device used in a vehicle such as an automobile. The actuator is an electric motor with a speed reduction mechanism with a speed reduction mechanism that reduces the rotation of the motor to a required rotational speed and transmits it to the output shaft.
Such a reduction mechanism for the actuator uses a configuration in which the output shaft is driven by being decelerated by a spur gear and a pinion gear from a worm gear attached to a rotating shaft of the motor. A link mechanism for operating the wiper arm and a flow path control valve are attached to the output shaft.
In such an actuator, it is necessary to detect the rotational position of the output shaft in order to perform the swinging motion with higher accuracy when performing the swinging motion of the wiper arm and the valve. Therefore, the electric motor with a speed reduction mechanism is provided with a sensor for detecting the rotation angle of the output shaft.

これまで、出力軸の回転位置を検出するには、接触式センサとして出力軸と一体に回転する減速歯車にブラシを設け、そのブラシを減速歯車近傍に取り付けた印刷配線基板上に印刷形成された印刷抵抗等のパターンへ摺接させる構成が用いられている。
また、出力軸の回転位置を検出する構成として非接触式のセンサも用いられる。このような減速機構付き電動モータとしては、特開2002−262515号公報に示すような、出力軸の絶対位置を示すためのセンサを設けたものが知られている。
これは、モータ回転軸に設けられた多極着磁磁石の磁気をホールセンサにより検出することで出力軸の相対位置を検出し、出力軸と一体に設けられた減速用歯車に磁石を取付け、その磁石の磁気をホールセンサで検出して出力軸の絶対位置を検出するものである。
特開2002−262515号公報
Up to now, in order to detect the rotational position of the output shaft, a brush is provided on a reduction gear that rotates integrally with the output shaft as a contact sensor, and the brush is printed on a printed wiring board attached in the vicinity of the reduction gear. A configuration is used in which the printed resistor or the like is brought into sliding contact with a pattern.
A non-contact sensor is also used as a configuration for detecting the rotational position of the output shaft. As such an electric motor with a speed reduction mechanism, there is known an electric motor provided with a sensor for indicating the absolute position of the output shaft as disclosed in JP-A-2002-262515.
This detects the relative position of the output shaft by detecting the magnetism of the multi-pole magnetized magnet provided on the motor rotation shaft with a Hall sensor, and attaches the magnet to the reduction gear provided integrally with the output shaft, The absolute position of the output shaft is detected by detecting the magnetism of the magnet with a hall sensor.
JP 2002-262515 A

ところで、減速機構付き電動モータにおいては出力軸の回転位置を検出するには、その初期位置を精度良く設定する必要がある。また、同時にこれら装置においては長寿命、高信頼性、高精度および低価格が常に要求される。
ブラシを用いた構成では接触式であるために長寿命化、高信頼性化に限界があり、ブラシや印刷抵抗等のばらつきにより初期位置設定や位置検出の高精度化にも限界がある。
そのため、ホールセンサを用い非接触式で検出する構成が用いられる。この構成は非接触式であるため長寿命化や高信頼性といった面では有利だが、センサやマグネット、検出回路等が比較的高価になり低価格化について問題が残る。
By the way, in the electric motor with a speed reduction mechanism, in order to detect the rotational position of the output shaft, it is necessary to set the initial position with high accuracy. At the same time, these devices always require long life, high reliability, high accuracy and low price.
Since the configuration using the brush is a contact type, there is a limit in extending the life and reliability, and there is a limit in increasing the accuracy of initial position setting and position detection due to variations in the brush and printing resistance.
For this reason, a non-contact detection structure using a hall sensor is used. Since this configuration is a non-contact type, it is advantageous in terms of long life and high reliability. However, a sensor, a magnet, a detection circuit, and the like are relatively expensive, and there remains a problem with low price.

本願発明は上記課題を解決するもので、センサによる非接触式で長寿命化を達成し、簡単な構成で組み立てを容易にするとともにセンサ等のコストをおさえ低価格化をはかり、非常にコンパクトな減速機構付き電動モータを提供するものである。   The present invention solves the above-mentioned problems, achieves a long service life with a non-contact type sensor, facilitates assembly with a simple configuration, reduces the cost of the sensor, etc., and is very compact. An electric motor with a speed reduction mechanism is provided.

上記課題を解決するため、請求項1に示すようにすれば、構成が非常に簡単なものとなる To solve the above problem, if as shown in claim 1, configuration is very simple.

以上説明した実施の形態構成によれば、ブラシレスモータの駆動に必要な磁気センサと回転検出用の磁気センサを共通とすることでブラシレスモータに必要な磁気センサを用いて減速機構付き電動モータの制御が可能となり、それら磁気センサと出力軸の回転を検出する磁気センサを一つの基板上に配置できるので非常にコンパクトな減速機構付き電動モータとすることができる
According to the configuration of the embodiment described above, the magnetic sensor necessary for driving the brushless motor and the magnetic sensor for rotation detection are used in common to control the electric motor with a reduction mechanism using the magnetic sensor necessary for the brushless motor. Since the magnetic sensor and the magnetic sensor for detecting the rotation of the output shaft can be arranged on one substrate, an extremely compact electric motor with a speed reduction mechanism can be obtained .

以下、本発明を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。
図1および図2は本願発明の減速機構付き電動モータの一例であるアクチュエータ1で、図1はその内部平面図を示し、図2は図1に示す切断線A−Aにより要部を切断した側面図を示す。断面はそれぞれハッチングで示すものとする。
アクチュエータ1は下ケース2と上ケース3によりほぼ直方体の箱状に形成され、内部に駆動用モータ22、減速歯車列となるウオームギヤ10、第一中間ギヤ11、第二中間ギヤ12、第三中間ギヤ13および出力軸14cを有する出力ギヤ14、そして印刷配線基板で形成された基板21が収容されている。基板21には後述するモータの駆動回路、減速ギヤの回転を検出するための回路等が構成されている。
下ケース2はケースの底面を構成する底板2aとその底板2aの外周に形成された外周壁2bにより浅いカップ状に形成され、外周壁2bにはこのアクチュエータ1を各種装置へ取り付けるための取付フランジ2dが設けられている。上ケース3は図を見やすくするため破線でその外形を示し、説明を省略する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show an actuator 1 as an example of an electric motor with a speed reduction mechanism according to the present invention. FIG. 1 shows an internal plan view thereof, and FIG. 2 shows a main portion cut along a cutting line AA shown in FIG. A side view is shown. Each cross section is indicated by hatching.
The actuator 1 is formed in a substantially rectangular parallelepiped box shape by a lower case 2 and an upper case 3, and includes a drive motor 22, a worm gear 10 serving as a reduction gear train, a first intermediate gear 11, a second intermediate gear 12, and a third intermediate. An output gear 14 having a gear 13 and an output shaft 14c and a substrate 21 formed of a printed wiring board are accommodated. The substrate 21 includes a motor drive circuit, a circuit for detecting the rotation of the reduction gear, and the like, which will be described later.
The lower case 2 is formed in a shallow cup shape by a bottom plate 2a constituting the bottom surface of the case and an outer peripheral wall 2b formed on the outer periphery of the bottom plate 2a, and a mounting flange for mounting the actuator 1 to various devices on the outer peripheral wall 2b. 2d is provided. In order to make the upper case 3 easier to see, the outer shape is indicated by a broken line, and the description is omitted.

モータ22はブラシレスモータで、取付板兼ステータベースとなる金属板状のベース22bにより底板2aの所定位置に固定されている。
このアクチュエータ1の減速歯車列は、モータ22の回転軸22cに取り付けられたウオームギヤ10、第一中間ギヤ11、第二中間ギヤ12、第三中間ギヤ13および出力ギヤ14で構成されている。第一中間ギヤ11、第二中間ギヤ12、第三中間ギヤ13はそれぞれ底板2aに形成された支持ボス2h、2i、2jに回転支持されている。
第一中間ギヤ11は大ギヤ11aと小ギヤ11bが一体に形成され、所定の減速比になるよう歯数が決定される。また、第二中間ギヤ12、第三中間ギヤ13も同様に大ギヤ12aと小ギヤ12b、大ギヤ13aと小ギヤ13bで形成されている。
ウオームギヤ10は第一中間ギヤ11の大ギヤ11aと噛み合い、小ギヤ11bが第二中間ギヤ12の大ギヤ12aと噛み合う。さらに、第二中間ギヤ12、第三中間ギヤ13がそれぞれ大ギヤと小ギヤ同士噛み合い、第三中間ギヤ13の小ギヤ13bが出力ギヤ14の大ギヤ14aと噛み合う。第一中間ギヤ11から出力ギヤ14までは平歯車とピニオンギヤが用いられ、それらの回転軸は底板2aに対し垂直でそれぞれ平行している。
The motor 22 is a brushless motor, and is fixed to a predetermined position of the bottom plate 2a by a metal plate-like base 22b serving as a mounting plate and a stator base.
The reduction gear train of the actuator 1 includes a worm gear 10, a first intermediate gear 11, a second intermediate gear 12, a third intermediate gear 13, and an output gear 14 that are attached to a rotating shaft 22 c of the motor 22. The first intermediate gear 11, the second intermediate gear 12, and the third intermediate gear 13 are rotatably supported by support bosses 2h, 2i, and 2j formed on the bottom plate 2a.
In the first intermediate gear 11, a large gear 11a and a small gear 11b are integrally formed, and the number of teeth is determined so that a predetermined reduction ratio is obtained. Similarly, the second intermediate gear 12 and the third intermediate gear 13 are formed of a large gear 12a and a small gear 12b, and a large gear 13a and a small gear 13b.
The worm gear 10 meshes with the large gear 11 a of the first intermediate gear 11, and the small gear 11 b meshes with the large gear 12 a of the second intermediate gear 12. Further, the second intermediate gear 12 and the third intermediate gear 13 mesh with the large gear and the small gear, respectively, and the small gear 13b of the third intermediate gear 13 meshes with the large gear 14a of the output gear 14. Spur gears and pinion gears are used from the first intermediate gear 11 to the output gear 14, and their rotation axes are perpendicular to and parallel to the bottom plate 2a.

出力ギヤ14は大ギヤ14aと出力軸14cがフランジ部14dを介して一体に形成され、出力ギヤの回転軸である出力軸14cが底板2aに設けられた開孔である出力軸ガイド2gにより下ケース2に回転支持されている。
出力軸14cには同心に開孔14hが形成されて筒状になるとともにその内壁には係止用凸片14gが形成されている。この係止用凸片14gにより開孔14hは断面D字状の穴になり、この開孔に合わせた形状の軸を有する被駆動装置(例えば空調装置の扉の回転軸やワイパの回転軸)が装着される。
In the output gear 14, a large gear 14a and an output shaft 14c are integrally formed via a flange portion 14d, and an output shaft 14c that is a rotation shaft of the output gear is lowered by an output shaft guide 2g that is an opening provided in the bottom plate 2a. The case 2 is rotatably supported.
An opening 14h is formed concentrically on the output shaft 14c to form a cylindrical shape, and a locking convex piece 14g is formed on the inner wall thereof. The opening 14h is a hole having a D-shaped cross section due to the locking convex piece 14g, and a driven device (for example, a rotating shaft of a door of an air conditioner or a rotating shaft of a wiper) having an axis shaped according to the opening Is installed.

ここで、図3および図4によりモータ22および基板21の構成について説明する。図3はその側面図要部断面で、図4は回転軸方向から見た正面図である。
モータ22はブラシレスモータで、外転型のロータ22Rとステータ22Sで構成されている。
Here, the configuration of the motor 22 and the substrate 21 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part of the side view, and FIG. 4 is a front view seen from the direction of the rotation axis.
The motor 22 is a brushless motor and includes an outer rotation type rotor 22R and a stator 22S.

ロータ22Rは円筒の筒部221と平板状の天面部222が磁性金属板で一体に形成され、天面部222の中心に回転軸22cが固定されている。筒部221の内側にはやはり円筒状でN、S極が円周方向で交互に着磁された駆動用磁石223が固定されている。
そして、回転軸22cの1端側には前述のようにウオームギヤ10が圧入、接着等で取り付けられている。
ステータ22Sは、ほぼ矩形の磁性金属板でできたベース22bの中央に取り付けられた円筒状の軸受けホルダ224、そのホルダ内に取り付けられた軸受け225およびコイル226が巻き付けられたコア227で構成され、コア227が軸受けホルダ224の外側に固定された構成となっている。ロータ22Rの回転軸22cは軸受け225によりステータに回転可能に支持される。このモータ22の構成は一般的なもので、その詳細な説明は省略する。
In the rotor 22R, a cylindrical cylindrical portion 221 and a flat plate-like top surface portion 222 are integrally formed of a magnetic metal plate, and a rotation shaft 22c is fixed to the center of the top surface portion 222. Inside the cylindrical portion 221, a driving magnet 223 that is also cylindrical and has N and S poles alternately magnetized in the circumferential direction is fixed.
The worm gear 10 is attached to one end side of the rotating shaft 22c by press-fitting, bonding or the like as described above.
The stator 22S includes a cylindrical bearing holder 224 attached to the center of a base 22b made of a substantially rectangular magnetic metal plate, a bearing 225 attached in the holder, and a core 227 around which a coil 226 is wound. The core 227 is fixed to the outside of the bearing holder 224. The rotating shaft 22c of the rotor 22R is rotatably supported by the stator by a bearing 225. The configuration of the motor 22 is general and will not be described in detail.

ベース22bのロータ22Rと対向する面には回転軸22cと直交する面となるよう基板21が取り付けられている。この基板21は印刷配線基板で、その面上にはロータの回転を検出する3個のホール素子31、32、33、モータ22の回転を制御する駆動用IC34、および出力軸14cの回転を検出するホール素子35が取り付けられ、それらが基板面に設けられた所定のパターンにより接続されている。
基板21にはさらに、アクチュエータ1の外部からの信号や電力の入力に用いられるコネクタ21bが取り付けられている。コネクタ21bは樹脂製で直方体のベース211と複数のピン212で構成され、ピン212はベース211と一体成型あるいはカシメ等でベース211を貫通して取り付けられている。コネクタ21bはベース211が基板21に接して台となり、ピン212が基板を貫通してベース211と反対側の面で半田付けされている。
A substrate 21 is attached to a surface of the base 22b facing the rotor 22R so as to be a surface orthogonal to the rotation shaft 22c. This substrate 21 is a printed wiring board, on which three Hall elements 31, 32, 33 for detecting the rotation of the rotor, a driving IC 34 for controlling the rotation of the motor 22, and the rotation of the output shaft 14c are detected. Hall elements 35 are attached, and they are connected by a predetermined pattern provided on the substrate surface.
Further, a connector 21b used for inputting signals and electric power from the outside of the actuator 1 is attached to the substrate 21. The connector 21b is made of a resin and is composed of a rectangular parallelepiped base 211 and a plurality of pins 212. The pins 212 are attached to the base 211 through the base 211 by integral molding or caulking. In the connector 21b, the base 211 comes into contact with the substrate 21 and becomes a base, and the pins 212 penetrate the substrate and are soldered on the surface opposite to the base 211.

ホール素子31、32、33はロータ22Rに取り付けられた駆動用磁石223の端部と対向してロータ22Rの回転を検出する。ホール素子35はリード35aによりセンサ部35bが基板21から離れた状態で取り付けられ、センサ部35bは出力ギヤ14にフランジ部14dと対向する位置となっている。これらホール素子や駆動用ICの動作については後述する。
この基板21は、モータの回転軸22cに直角で、かつ各歯車と緩衝しない位置で外周壁2bに沿うようアクチュエータ内に配置されている。
一方出力ギヤ14にはフランジ部14dに磁石片18が、ヨーク片19を介してホール素子35のセンサ部35bと対向するよう取り付けられている。磁石片はN極とS極が1極ずつ出力軸と平行な方向に着磁され、ホール素子35には一極のみが対向する。そのためホール素子35は出力軸14cが一回転する毎に一つのパルスが形成される波形を出力する。磁石片18は出力軸14cの係止用凸片14gと対応した位置に取り付けられる。
The hall elements 31, 32, 33 are opposed to the end portions of the driving magnet 223 attached to the rotor 22R and detect the rotation of the rotor 22R. The hall element 35 is attached in a state where the sensor portion 35b is separated from the substrate 21 by a lead 35a, and the sensor portion 35b is located at a position facing the output gear 14 and the flange portion 14d. The operation of these Hall elements and driving IC will be described later.
This board | substrate 21 is arrange | positioned in an actuator so that it may be perpendicular to the rotating shaft 22c of a motor, and may follow the outer peripheral wall 2b in the position which does not buffer with each gear.
On the other hand, a magnet piece 18 is attached to the output gear 14 so as to face the sensor portion 35b of the Hall element 35 via the yoke piece 19 on the flange portion 14d. The magnet piece is magnetized in a direction parallel to the output shaft, with one N pole and one S pole, and only one pole faces the Hall element 35. Therefore, the Hall element 35 outputs a waveform in which one pulse is formed every time the output shaft 14c rotates once. The magnet piece 18 is attached at a position corresponding to the locking convex piece 14g of the output shaft 14c.

図5は上述の構成によるアクチュエータ1を駆動するためのブロック図である。この図により駆動IC34の構成とアクチュエータ1の動作を説明する。
駆動IC34は、ドライバ部341、制御部342、電源部343で構成されている。 ドライバ部341はホール素子31、32、33からの検出出力パルスPu、Pv、Pwをアンプ341aで増幅し、スイッチング部341bから駆動コイルLv、Lu、Lwへの駆動電流を供給する。
アンプ出力のうち出力パルスPu、Pvは制御部342に設けられたカウンタ部342aへ入力され、回転方向や回転角を検出するのに用いられる。
FIG. 5 is a block diagram for driving the actuator 1 configured as described above. The configuration of the drive IC 34 and the operation of the actuator 1 will be described with reference to FIG.
The driving IC 34 includes a driver unit 341, a control unit 342, and a power supply unit 343. The driver unit 341 amplifies the detection output pulses Pu, Pv, and Pw from the Hall elements 31, 32, and 33 by the amplifier 341a, and supplies the drive current from the switching unit 341b to the drive coils Lv, Lu, and Lw.
Out of the amplifier outputs, output pulses Pu and Pv are input to a counter unit 342a provided in the control unit 342, and are used to detect a rotation direction and a rotation angle.

制御部342はカウンタ部342aとモータ制御部342bからなり、カウンタ部342aへ入力されたパルス信号によりモータの回転を検出する。カウンタ部342aには、磁石片18がホール素子35に作用して発生する出力パルスPzがアンプ341cを介して入力される。カウンタ部342aは出力パルスPu、Pv、Pzによる検出出力Lをモータ制御部342bへ出力する。
モータ制御部342bは検出出力Lとこのアクチュエータ1の動作を制御するコンピュータCから入力される制御信号L1を基にモータの駆動を制御する制御信号L3を、カウンタ部342aを介してスイッチング部341bへ出力する。なお、制御信号L1はコネクタ21bを介して入力される。
The control unit 342 includes a counter unit 342a and a motor control unit 342b, and detects the rotation of the motor based on a pulse signal input to the counter unit 342a. An output pulse Pz generated by the magnet piece 18 acting on the Hall element 35 is input to the counter unit 342a via the amplifier 341c. The counter unit 342a outputs a detection output L based on the output pulses Pu, Pv, and Pz to the motor control unit 342b.
The motor control unit 342b sends a control signal L3 for controlling the driving of the motor based on the detection output L and the control signal L1 input from the computer C for controlling the operation of the actuator 1 to the switching unit 341b via the counter unit 342a. Output. The control signal L1 is input through the connector 21b.

電源部343には定電圧回路343bが設けられ、コネクタ21bを介して電源Vから供給される電源電圧を定電圧化する。電源Vからの電源電圧Vccはモータドライバ部341にかかり、アンプ341aを駆動し、スイッチング部341bによりスイッチングされて駆動コイルLv、Lu、Lwへの駆動電流を供給する。
一方定電圧回路343bで所定の電圧に降圧され定電圧化された電源電圧Vsはホール素子31、32、33およびホール素子35を駆動する。このとき定電圧回路343bはコンピュータCからの制御信号でその駆動が制御される。
The power supply unit 343 is provided with a constant voltage circuit 343b, which converts the power supply voltage supplied from the power supply V through the connector 21b to a constant voltage. The power supply voltage Vcc from the power supply V is applied to the motor driver unit 341, drives the amplifier 341a, is switched by the switching unit 341b, and supplies drive currents to the drive coils Lv, Lu, Lw.
On the other hand, the power supply voltage Vs stepped down to a predetermined voltage by the constant voltage circuit 343b drives the Hall elements 31, 32, 33 and the Hall element 35. At this time, the driving of the constant voltage circuit 343b is controlled by a control signal from the computer C.

ここでは、アクチェータ1の出力軸14を駆動するのにモータ22を回転させるとき、この定電圧回路343bを動作させホール素子31、32、33、35を駆動する。さらに、モータ停止時にもホール素子31、32、33、35を駆動しておく。また、制御部342もモータ22が停止しているとき駆動するよう制御しておく。
そうすることで、モータ停止時に何らかの原因で出力軸14が誤動作して動いてしまったとき、連動して駆動用磁石223が動いたことによるパルス信号をホールセンサ31、32、35から検知することができる。
そのため、次にモータ22を駆動しようとするとき、その誤動作による誤差を修正して適切に回転させることができる。
Here, when the motor 22 is rotated to drive the output shaft 14 of the actuator 1, the constant voltage circuit 343b is operated to drive the Hall elements 31, 32, 33, and 35. Further, the Hall elements 31, 32, 33, and 35 are driven even when the motor is stopped. The control unit 342 is also controlled so as to be driven when the motor 22 is stopped.
By doing so, when the output shaft 14 malfunctions due to some reason when the motor is stopped, the pulse signals due to the movement of the driving magnet 223 are detected from the Hall sensors 31, 32, 35 in conjunction with the motor. Can do.
Therefore, when the motor 22 is next driven, the error due to the malfunction can be corrected and rotated appropriately.

図6は本発明の減速機構付き電動モータとしての他の実施の形態を示すアクチュエータ100を示す。アクチュエータ1に対し同一の構成で同一の作用をするものについては同じ符号を付けてその説明を省略する。
モータ220は扁平アウタロータ型のブラシレスモータで、その回転軸220cは中間ギヤの回転軸2h、2i、2jと平行になっている。この回転軸220cにはピニオンギヤ9が取り付けられ、中間ギヤ15を介してその回転が中間ギヤ11に伝達される。
そして基板210および金属板状のベースが上述の構成と同様ステータとして設けられ、底板2aと平行に隣接して設けられている。また、ホール素子31、32、33および35、駆動用IC34が基板210に取り付けられ、やはり基板210に取り付けられたコネクタ21bが外部と接続されるよう外周壁2bを貫通して取り付けられている。
FIG. 6 shows an actuator 100 showing another embodiment of the electric motor with a speed reduction mechanism of the present invention. Components having the same configuration and the same action on the actuator 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The motor 220 is a flat outer rotor type brushless motor, and its rotating shaft 220c is parallel to the rotating shafts 2h, 2i, and 2j of the intermediate gear. A pinion gear 9 is attached to the rotating shaft 220 c, and the rotation is transmitted to the intermediate gear 11 through the intermediate gear 15.
A substrate 210 and a metal plate base are provided as a stator in the same manner as described above, and are provided adjacent to and parallel to the bottom plate 2a. The Hall elements 31, 32, 33 and 35 and the driving IC 34 are attached to the substrate 210, and the connector 21b attached to the substrate 210 is attached through the outer peripheral wall 2b so as to be connected to the outside.

なお、以上の説明で駆動用磁石223および磁石片18の磁気検出にホール素子を設けるとしたが、パルス整形回路を一体化したホールICとしても良い。また、出力軸は同心の開孔を用いたもので説明したが、ケースから突出した出力軸でも良く、本願発明が実施の形態で説明した例に限定されることはない。   In the above description, the Hall element is provided for the magnetic detection of the driving magnet 223 and the magnet piece 18, but a Hall IC integrated with a pulse shaping circuit may be used. Further, the output shaft has been described using concentric apertures, but the output shaft may protrude from the case, and the present invention is not limited to the example described in the embodiment.

以上説明した実施の形態構成によれば、ブラシレスモータの駆動に必要なホール素子と回転検出用のホール素子を共通とすることでブラシレスモータに必要なホール素子を用いてアクチュエータの制御が可能となり、それらホール素子と出力軸の回転を検出するホール素子を一つの基板上に配置できるので非常にコンパクトな減速機構付き電動モータとすることができる。
さらに、基板を外周壁や底板と平行に隣接させることで、コネクタを基板に一体化でき、減速機構付き電動モータの外径を直方体状にできるので、さらにコンパクトな外形を有する減速機構付き電動モータとすることができる。
According to the embodiment configuration described above, the Hall element necessary for driving the brushless motor and the Hall element for detecting rotation can be made common, and the actuator can be controlled using the Hall element necessary for the brushless motor. Since the Hall elements and the Hall elements that detect the rotation of the output shaft can be arranged on one substrate, an extremely compact electric motor with a speed reduction mechanism can be obtained.
Furthermore, by making the board adjacent to the outer peripheral wall and the bottom plate in parallel, the connector can be integrated with the board, and the outer diameter of the electric motor with a speed reduction mechanism can be made a rectangular parallelepiped, so the electric motor with a speed reduction mechanism having a more compact outer shape It can be.

本願発明の減速機構付き電動モータでの内部平面図である。It is an internal top view in the electric motor with a speed-reduction mechanism of this invention. 図1に示す切断線A−Aにより要部を切断した側面図である。It is the side view which cut | disconnected the principal part by the cutting line AA shown in FIG. モータおよび基板の構成で、その側面図要部断面である。It is the structure of a motor and a board | substrate, The side view principal part cross section. モータおよび基板の構成で、その回転軸方向から見た正面図である。It is the front view seen from the rotating shaft direction by the structure of a motor and a board | substrate. 本願発明の減速機構付き電動モータを駆動するためのブロック図である。It is a block diagram for driving the electric motor with a speed reduction mechanism of the present invention. 本願発明の減速機構付き電動モータの他の実施の形態である。It is other embodiment of the electric motor with a speed-reduction mechanism of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 アクチュエータ
2 下ケース
10 ウオームギヤ
14 出力ギヤ
14c 出力軸
18 磁石片
21 基板
22 モータ
22c モータ回転軸
223 環状磁石
31、32、33、35 ホール素子
34 駆動用IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Actuator 2 Lower case 10 Worm gear 14 Output gear 14c Output shaft 18 Magnet piece 21 Substrate 22 Motor 22c Motor rotating shaft 223 Annular magnet 31, 32, 33, 35 Hall element 34 Driving IC

Claims (4)

ステータの外周に回転するロータを有するブラシレスモータにより駆動される歯車列で減速される出力軸を有する減速機構付き電動モータであって、
前記モータの回転軸の一端側に設けられ前記歯車列を駆動するギヤと、そのギヤにより駆動され最終段に出力軸を有する歯車列と、前記出力軸に設けられその出力軸と一体に回転する磁石とを備え、
前記ロータに取り付けられた駆動用環状マグネットに対向するモータ駆動用の第一の磁気センサと、前記磁石に対向する第二の磁気センサとが、前記モータの回転軸の他端側に前記回転軸と直交して設けられた印刷配線板に配され、
前記第二の磁気センサにより前記出力軸の絶対位置を検出し、前記モータ駆動用の第一の磁気センサにより前記ロータの回転方向および回転角を検出して相対的回転角度を検出することを特徴とする減速機構付き電動モータ。
An electric motor with a speed reduction mechanism having an output shaft decelerated by a gear train driven by a brushless motor having a rotor rotating on the outer periphery of the stator,
A gear provided on one end of the rotating shaft of the motor for driving the gear train, a gear train driven by the gear and having an output shaft at the final stage, and a gear train provided on the output shaft that rotates integrally with the output shaft. With a magnet,
A first magnetic sensor for driving the motor that faces an annular magnet for driving attached to the rotor and a second magnetic sensor that faces the magnet are arranged on the other end side of the rotating shaft of the motor. Is arranged on the printed wiring board provided orthogonally,
The absolute position of the output shaft is detected by the second magnetic sensor, and the rotation direction and the rotation angle of the rotor are detected by the first magnetic sensor for driving the motor to detect the relative rotation angle. An electric motor with a reduction mechanism.
前記磁石は前記出力軸の係止用凸片と対応した位置に取り付けられたことを特徴とする請求項1に記載の減速機構付き電動モータ。The electric motor with a speed reduction mechanism according to claim 1, wherein the magnet is attached to a position corresponding to the locking convex piece of the output shaft. 前記ブラシレスモータの停止時に、前記第一の磁気センサおよび前記第二の磁気センサを駆動させておくことを特徴とする請求項1に記載の減速機構付き電動モータ。The electric motor with a speed reduction mechanism according to claim 1, wherein the first magnetic sensor and the second magnetic sensor are driven when the brushless motor is stopped. 前記ブラシレスモータの停止時に、前記ブラシレスモータの制御部を駆動させておくことを特徴とする請求項3に記載の減速機構付き電動モータ。4. The electric motor with a speed reduction mechanism according to claim 3, wherein a control unit of the brushless motor is driven when the brushless motor is stopped.
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