JP4777766B2

JP4777766B2 - モータ

Info

Publication number: JP4777766B2
Application number: JP2005362246A
Authority: JP
Inventors: 一二三横江; 聡森崎
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2025-12-15
Also published as: JP2007166835A

Description

本発明は、制御ＩＣが樹脂モールドされて構成される制御装置を搭載するモータに関するものである。

回転駆動する駆動源としてのモータ部と、該モータ部で生じた回転を減速出力する減速機構を備えた減速部とが一体に組み付けられて構成される減速機構付きモータ（ギヤードモータ）において、更に減速部のギヤハウジング内にモータ部の制御のための制御装置を備えたものが従来より種々提案されている。近年、このような制御装置において、チップ化した制御ＩＣを樹脂モールドして構成したものが用いられ、小型で高度なモータ制御が行えるようになってきている（例えば特許文献１参照）。

ところで、特許文献１のモータでは、減速部を構成するギヤハウジング内に樹脂モールドした制御装置を収容保持している。
特開平７−１５４９４７号公報

しかしながら、上記特許文献１のモータでは、その組み立て工程において、ギヤハウジング内に制御装置を収容し保持する工程が必要である。つまり、モータの組み立て作業が繁雑であり、組み立てに時間を要していた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、制御ＩＣを樹脂モールドしてなる制御装置を備えるモータであって、モータの組み立て作業を簡素化することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転軸を回転駆動するモータ部と、前記モータ部に一体に組み付けられる樹脂製のギヤハウジングに、前記モータ部の前記回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構を収容してなる減速部と、前記モータ部を制御する制御ＩＣを備えてなる制御装置とを備えたモータであって、前記制御ＩＣが樹脂製の前記ギヤハウジングの成形とともに樹脂モールドされて、前記制御装置が前記ギヤハウジングにおける前記出力軸の突出側の面に一体に構成されたことをその要旨とする。
請求項２に記載の発明は、回転軸を回転駆動するモータ部と、前記モータ部に一体に組み付けられるギヤハウジングに、前記モータ部の前記回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構を収容してなる減速部と、前記モータ部を制御する制御ＩＣを備えてなる制御装置とを備えたモータであって、前記ギヤハウジングは樹脂製よりなり、樹脂製の前記ギヤハウジングの成形とともに前記制御ＩＣを樹脂モールドして前記制御装置を前記ギヤハウジングに一体に構成しており、前記制御装置は、前記制御ＩＣと電気的に接続される複数の接続端子を有しており、各接続端子は、前記ギヤハウジングの内側にて露出しその接続対象と接続されることをその要旨とする。

請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、モータ部（モータ）を制御する制御ＩＣが樹脂製のギヤハウジングの成形とともに樹脂モールドされ、制御装置がギヤハウジングに一体に構成される。これにより、ギヤハウジングへの制御装置の組み付けを省略でき、モータの組み立て作業が簡素化される。
また、請求項２に記載の発明によれば、制御装置の複数の接続端子は、ギヤハウジングの内側にて露出しその接続対象と接続される。これにより、各接続端子の接続はギヤハウジングの内側で行われるため、該接続端子の接続部分の防水等を考慮する必要性がない。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のモータにおいて、前記制御装置は、前記制御ＩＣが搭載されるベース基板を有し、前記制御ＩＣが該ベース基板とともに前記ギヤハウジング内に樹脂モールドされていることをその要旨とする。

同発明によれば、ベース基板上に制御ＩＣが搭載され、該制御ＩＣがベース基板とともにギヤハウジング内に樹脂モールドされる。これにより、ベース基板の剛性にてギヤハウジングの成形圧等から制御ＩＣを極力保護できる。また、ベース基板を金属製とすることで、制御ＩＣが発する熱の放熱も促進される。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータにおいて、前記ギヤハウジングには、前記減速機構として、前記回転軸に一体若しくは前記回転軸と一体回転するように連結されるシャフト部材に設けられるウォームと、該ウォームと噛合されるとともに前記出力軸が一体回転するように同軸上に設けられるウォームホイールとが収容されており、前記制御装置は、前記回転軸の軸線と、該軸線に平行で前記出力軸の中心軸線を通る直線との間に配置されていることをその要旨とする。

同発明によれば、ギヤハウジングは、回転軸に一体若しくは回転軸と一体回転するように連結されるシャフト部材に設けられるウォームと、該ウォームと噛合されるとともに出力軸が一体回転するように同軸上に設けられるウォームホイールとを収容可能な形状に形成され、制御装置は、そのギヤハウジングにおいて、回転軸の軸線と該軸線に平行で出力軸の中心軸線を通る直線との間に配置される。つまり、ギヤハウジングにおいて制御装置を配置する領域は、ウォーム及びウォームホイールを収容する関係上、外壁部を元々有する部位であるため、ギヤハウジングの形状の大きな変更をしなくて済むとともに、ウォーム及びウォームホイールを収容する部分の両外壁から制御ＩＣが発する熱の放熱が促進される。また、ギヤハウジングの平面視において制御装置が配置される領域は中央部分若しくはその付近であるため、外部からの衝撃を受け難い。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のモータにおいて、前記制御装置は、前記制御ＩＣが搭載される略長方形板状のベース基板を有し、該ベース基板は、その長手方向が前記回転軸の軸線方向に向くように配置されていることをその要旨とする。

同発明によれば、ベース基板は略長方形状をなしており、その長手方向が回転軸の軸線方向に向くように配置される。つまり、ウォームとウォームホイールとの噛み合いから、ウォームの軸直交方向（回転軸の軸直交方向）に比べてウォームの軸線方向（回転軸の軸線方向）の方がベース基板の配置領域を稼ぎやすいため、ベース基板を略長方形状とした場合、その長手方向が回転軸の軸線方向に向くように配置することは合理的であり、ギヤハウジングの大型化を極力抑えることが可能である。

従って、上記記載の発明によれば、制御ＩＣを樹脂モールドしてなる制御装置を備えるモータであって、モータの組み立て作業を簡素化することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施の形態のギヤードモータ１を示す。本実施の形態のギヤードモータ１は、車両用パワーウインド装置に用いられるものである。このギヤードモータ１は、回転駆動するモータ部２と、該モータ部２にて生じる回転を減速出力する減速部３とが一体に組み付けられて構成されている。

モータ部２は、磁性金属材料よりなる有底筒状のヨークハウジング４を有し、該ヨークハウジング４内には電機子５が回転可能に収容されている。電機子５を構成する回転軸６には整流子７が固着されるとともに、該回転軸６の整流子７から突出する部分が減速部３内に挿入されている。回転軸６の減速部３内に挿入される部分にはウォーム６ａが形成されている。また、モータ部２には、整流子７に摺接する給電用ブラシを保持するためのブラシホルダ（ともに図示略）が備えられ、該ブラシホルダには給電用ブラシと電気的に接続されたブラシ給電用端子８が備えられている。

減速部３は、樹脂製のギヤハウジング１０を有しており、該ギヤハウジング１０は前記モータ部２（ヨークハウジング４）と一体に組み付けられている。ギヤハウジング１０には、モータ部２の回転軸６が挿入されるとともに、該回転軸６に設けられるウォーム６ａと噛合するウォームホイール１１が回転可能に収容される。即ち、ギヤハウジング１０には、ウォーム６ａを有する回転軸６を収容すべく略円筒状をなす軸収容部１０ａと、該軸収容部１０ａの一側に略円盤状に延出されウォームホイール１１を収容するホイール収容部１０ｂとが形成されている。ホイール収容部１０ｂには、ウォームホイール１１を収容するための円形状の開口を閉塞する金属製のカバー部材１２が装着されている。

ウォームホイール１１には出力軸１３が一体回転するように同軸上に連結されており、該出力軸１３はカバー部材１２とは反対側に突出している。外部に突出した出力軸１３は、ウインドガラスを開閉するためのウインドレギュレータ（図示略）に駆動連結される。つまり、モータ部２の駆動により回転軸６が回転すると、ウォーム６ａ及びウォームホイール１１を介して出力軸１３に駆動力が伝達されて該出力軸１３が回転し、ウインドレギュレータが作動してウインドガラスが開閉するようになっている。

また、ギヤハウジング１０における出力軸１３の突出側の面には、モータ１（モータ部２）の回転を制御する制御装置１５が一体に構成されている。制御装置１５は、前記モータ部２への駆動電源の供給・遮断を行うパワーＩＣやそのパワーＩＣをオンオフ動作させるドライバＩＣ等の制御ＩＣ１６を搭載（図１ではその内１つのみを図示）した略長方形板状の金属ベース基板１７が樹脂製であるギヤハウジング１０の成形とともに樹脂モールドされ一体に構成されている。因みに、長方形板状の金属ベース基板１７は、その長手方向が回転軸６の軸線Ｌ１方向に向くように、ギヤハウジング１０のホイール収容部１０ｂの軸収容部１０ａ寄りの部位、即ち回転軸６と出力軸１３の間（回転軸６の軸線Ｌ１と、該軸線Ｌ１に平行で出力軸１３の中心軸線を通る直線Ｌ２との間）に埋設されている。

ギヤハウジング１０の内側において、制御装置１５のモータ部２側の側面から延び制御ＩＣ１６に電気的に接続される複数本の接続端子１９ａ〜１９ｅが露出（突出）しており、各接続端子１９ａ〜１９ｅは、前記ブラシ給電用端子８や他の電気部品に接続されたモータ内部端子（図示略）等の接続対象に接続される。制御装置１５は、車載バッテリ（図示略）から電源供給を受け、接続端子１９ａ〜１９ｅからブラシ給電用端子８を介して各種制御に基づく駆動電源を給電用ブラシに供給し、モータ部２の回転駆動を制御する。

次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施の形態では、制御ＩＣ１６が樹脂製のギヤハウジング１０の成形とともに樹脂モールドされ、制御装置１５がギヤハウジング１０に一体に構成されている。これにより、ギヤハウジング１０への制御装置１５の組み付けを省略でき、モータ１の組み立て作業を簡素化することができる。また、制御装置１５を固定するための固定部を該制御装置やギヤハウジング１０に設ける必要がなく、しかもネジ等の固定手段を使用しなくて済む。

（２）本実施の形態では、金属ベース基板１７上に制御ＩＣ１６が搭載され、該制御ＩＣ１６が金属ベース基板１７とともにギヤハウジング１０内に樹脂モールドされる。これにより、金属ベース基板１７の剛性にてギヤハウジング１０の成形圧等から制御ＩＣ１６を極力保護することができる。また、ベース基板１７は金属製であるため、制御ＩＣ１６が発する熱の放熱も促進される。

（３）本実施の形態では、制御装置１５の複数の接続端子１９ａ〜１９ｅがギヤハウジング１０の内側にて露出しその接続対象であるブラシ給電用端子８やモータ内部端子（図示略）等と接続される。これにより、各接続端子１９ａ〜１９ｅの接続はギヤハウジング１０の内側で行われるため、該接続端子１９ａ〜１９ｅの接続部分の防水等を考慮する必要性がない。

（４）本実施の形態のギヤハウジング１０は、回転軸６に一体に設けられるウォーム６ａと、該ウォーム６ａと噛合されるとともに出力軸１３が一体回転するように同軸上に連結されるウォームホイール１１とを収容可能な形状に形成されており、制御装置１５は、そのギヤハウジング１０において、回転軸６の軸線Ｌ１と該軸線Ｌ１に平行で出力軸１３の中心軸線を通る直線Ｌ２との間に配置される。つまり、ギヤハウジング１０において制御装置１５を配置する領域は、ウォーム６ａ及びウォームホイール１１を収容する関係上、外壁部を元々有する部位であるため、ギヤハウジング１０の形状の大きな変更をしなくて済むとともに、ウォーム６ａ及びウォームホイール１１を収容する部分（軸収容部１０ａ及びホイール収容部１０ｂ）の両外壁から制御ＩＣ１６が発する熱の放熱が促進される。また、ギヤハウジング１０の平面視（図１（ａ）参照）において制御装置１５が配置される領域は中央部分若しくはその付近であるため、外部からの衝撃を受け難い。

（５）本実施の形態では、制御ＩＣ１６を搭載する金属ベース基板１７は略長方形状をなしており、その長手方向が回転軸６の軸線Ｌ１方向に向くように配置される。つまり、ウォーム６ａとウォームホイール１１との噛み合いから、ウォーム６ａの軸直交方向（回転軸６の軸直交方向）に比べてウォーム６ａの軸線方向（回転軸６の軸線Ｌ１方向）の方が金属ベース基板１７の配置領域を稼ぎやすいため、該ベース基板１７を本実施の形態のように略長方形状とした場合、その長手方向が回転軸６の軸線Ｌ１方向に向くように配置することは合理的であり、ギヤハウジング１０の大型化を極力抑えることができる。

尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、金属製のベース基板１７に制御ＩＣ１６を搭載し、ギヤハウジング１０に樹脂モールドしたが、制御ＩＣ１６を搭載するベース基板は金属製に限らず、例えば樹脂製やセラミック製のベース基板を用いてもよい。また、ベース基板を使用しなくてもよい。

・上記実施の形態では、ギヤハウジング１０において制御装置１５を配置する領域を、回転軸６と出力軸１３の間（回転軸６の軸線Ｌ１と、該軸線Ｌ１に平行で出力軸１３の中心軸線を通る直線Ｌ２との間）としたが、その領域内に制御装置１５の一部を配置したり、その領域から完全に外れた位置に制御装置１５を配置してもよい。

・上記実施の形態では、回転軸６をギヤハウジング１０内に挿入すべく長尺としその先端部にウォーム６ａを一体に設けたが、回転軸６とウォーム６ａとを別体としてもよい。例えば、ウォームを有するシャフト部材をギヤハウジング１０内（軸収容部１０ａ内）に回転自在に収容するとともに、該シャフト部材を回転軸と同軸となるように配置して該回転軸と一体回転可能に駆動連結させて構成してもよい。

・上記実施の形態では、車両用パワーウインド装置に用いられるモータ１に実施したが、パワーウインド装置以外の車載装置のモータに実施してもよく、また車載以外のモータに実施してもよい。

（ａ）は、本実施の形態におけるモータの平面図であり、（ｂ）はモータの側面図である。

符号の説明

２…モータ部、３…減速部、６…回転軸、６ａ…減速機構を構成するウォーム、８…接続対象としてのブラシ給電用端子、１０…ギヤハウジング、１１…減速機構を構成するウォームホイール、１５…制御装置、１６…制御ＩＣ、１７…ベース基板としての金属ベース基板、１９ａ〜１９ｅ…接続端子、Ｌ１…軸線、Ｌ２…直線。

Claims

回転軸を回転駆動するモータ部と、
前記モータ部に一体に組み付けられる樹脂製のギヤハウジングに、前記モータ部の前記回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構を収容してなる減速部と、
前記モータ部を制御する制御ＩＣを備えてなる制御装置と
を備えたモータであって、
前記制御ＩＣが樹脂製の前記ギヤハウジングの成形とともに樹脂モールドされて、前記制御装置が前記ギヤハウジングにおける前記出力軸の突出側の面に一体に構成されたことを特徴とするモータ。
回転軸を回転駆動するモータ部と、
前記モータ部に一体に組み付けられるギヤハウジングに、前記モータ部の前記回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構を収容してなる減速部と、
前記モータ部を制御する制御ＩＣを備えてなる制御装置と
を備えたモータであって、
前記ギヤハウジングは樹脂製よりなり、樹脂製の前記ギヤハウジングの成形とともに前記制御ＩＣを樹脂モールドして前記制御装置を前記ギヤハウジングに一体に構成しており、
前記制御装置は、前記制御ＩＣと電気的に接続される複数の接続端子を有しており、各接続端子は、前記ギヤハウジングの内側にて露出しその接続対象と接続されることを特徴とするモータ。
請求項１又は２に記載のモータにおいて、
前記制御装置は、前記制御ＩＣが搭載されるベース基板を有し、前記制御ＩＣが該ベース基板とともに前記ギヤハウジング内に樹脂モールドされていることを特徴とするモータ。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記ギヤハウジングには、前記減速機構として、前記回転軸に一体若しくは前記回転軸と一体回転するように連結されるシャフト部材に設けられるウォームと、該ウォームと噛合されるとともに前記出力軸が一体回転するように同軸上に設けられるウォームホイールとが収容されており、
前記制御装置は、前記回転軸の軸線と、該軸線に平行で前記出力軸の中心軸線を通る直線との間に配置されていることを特徴とするモータ。
請求項４に記載のモータにおいて、
前記制御装置は、前記制御ＩＣが搭載される略長方形板状のベース基板を有し、該ベース基板は、その長手方向が前記回転軸の軸線方向に向くように配置されていることを特徴とするモータ。