JP4878314B2 - ウォームホイール - Google Patents

Description

本発明は、回転状態に応じた信号を磁気センサに出力させるためのセンサ用マグネット部材が固定されたウォームホイールに関する。

モータ本体にウォーム減速機構を取り付けてユニット化した減速機構付き電動モータにおいて、回転位置検出センサの被検出部材である円環状のマグネットを、出力軸と一体に回転するウォームホイールに同軸的に固定したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、出力軸と一体にマグネットが回転するので、このマグネットの磁極パターンに基づく磁極変化をホールＩＣに検出させることで、出力軸の回転位置を検出させることができる。
特開２００５−９４８２１号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術におけるマグネットは、単なる円環状に形成されているため、出力軸の回転位置に関するより多くの情報を検出させるためには改善の余地があった。

本発明は上記事実を考慮して、回転状態に関する多くの情報を、センサ用マグネット部材によって磁気センサに精度良く検出させ得るウォームホイールを得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係るウォームホイールは、外周部に歯を有する円板状に形成され、軸心部に出力軸が同軸的かつ一体に回転するように固定されたウォームホイールであって、所定の円周に沿って配置された姿勢に維持された第１マグネット部と、前記所定の円周と同軸でかつ該円周よりも小径又は大径の円周に沿って配置された第２マグネット部と、前記第１マグネット部と前記第２マグネット部とを連結する連結部と、を備えて構成され、磁気センサとの相対回転に伴い磁極の変化を生じさせ、該磁極の変化に応じた信号を前記磁気センサに出力させるためのセンサ用マグネット部材が、同軸的かつ一体に回転するように前記連結部において固定されている。

請求項１記載のウォームホイールのセンサ用マグネット部材では、単一のマグネット又は複数のマグネットの組み合わせで所定の円周に沿って配置された状態が維持されている第１マグネット部に対し、連結部を介して第２マグネット部が連結されている。これにより、本センサ用マグネット部材では、軸方向視で２重の円周に沿った２重のマグネット部が設けられると共に、該２つのマグネット部の円周（回転）方向の相対位置すなわち着磁パターンが連結部によって維持されている。したがって、本センサ用マグネット部材では、２重のマグネット部よりウォームホイールの回転状態に関する多くの情報を検出させることが可能で、かつ２重のマグネット部の回転方向の相対位置が連結部によって維持されることで、該２重のマグネット部の相互の関係に基づく回転状態に関する情報を精度良く検出させることができる。

このように、請求項１記載のウォームホイールでは、その回転状態に関する多くの情報を、センサ用マグネット部材によって磁気センサに精度良く検出させ得る。なお、本センサ用マグネット部材は、３つ以上のマグネット部を有して構成されても良いことはいうまでもない。
そして、本ウォームホイールでは、センサ用マグネット部材がその連結部においてウォームホイールに固定されるので、第１及び第２マグネットの周方向の全長（環状の場合は全周）に亘って着磁パターンを形成することができる。

請求項２記載の発明に係るウォームホイールは、請求項１記載のウォームホイールにおいて、前記第１マグネット部は、円環状に形成されている。

請求項２記載のウォームホイールでは、第１マグネット部は、円環状の単一のマグネットで上記所定の円周に沿って配置された姿勢が維持されているため、構造が簡単である。

請求項３記載の発明に係るウォームホイールは、請求項２記載のウォームホイールにおいて、前記第２マグネット部は、円環状に形成されている。

請求項３記載のウォームホイールでは、第２マグネット部は、円環状の単一のマグネットで構成されることで、それ自体で第１マグネット部に対し小径又は大径の円周に沿った姿勢が維持されている。このため、本センサ用マグネット部材は、第１マグネット部と第２マグネット部と連結部とで構成することができる。

請求項４記載の発明に係るウォームホイールは、外周部に歯を有する円板状に形成され、軸心部に出力軸が同軸的かつ一体に回転するように固定されたウォームホイールであって、円環状に形成された第１マグネット部と、前記第１マグネット部の外径よりも大きな内径を有する円環状に形成された第２マグネット部と、前記第１マグネット部と第２マグネット部とが同軸状に配置されるように該第１マグネット部と第２マグネット部とを連結した連結部と、を備えて構成されたセンサ用マグネット部材が、同軸的かつ一体に回転するように前記連結部において固定されている。

請求項４記載のウォームホイールのセンサ用マグネット部材では、それぞれ円環状に形成された第１マグネット部と第２マグネット部とが連結部を介して連結されることで、第１マグネット部の径方向外側に第２マグネット部が同軸的に配置された姿勢が維持されている。これにより、本センサ用マグネット部材では、軸方向視で２重の円周に沿った２重のマグネット部が設けられると共に、該２つのマグネット部の円周（回転）方向の相対位置すなわち着磁パターンが連結部によって維持されている。したがって、本センサ用マグネット部材では、２重のマグネット部よりウォームホイールの回転状態に関する多くの情報を検出させることが可能で、かつ２重のマグネット部の回転方向の相対位置が連結部によって維持されることで、該２重のマグネット部の相互の関係に基づく回転状態に関する情報を精度良く検出させることができる。

このように、請求項４記載のウォームホイールでは、その回転状態に関する多くの情報を、センサ用マグネット部材によって磁気センサに精度良く検出させ得る。
そして、本ウォームホイールでは、センサ用マグネット部材がその連結部においてウォームホイールに固定されるので、第１及び第２マグネットの周方向の全長（環状の場合は全周）に亘って着磁パターンを形成することができる。

請求項５記載の発明に係るウォームホイールは、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載のウォームホイールにおいて、前記第１マグネット部と第２マグネット部とは、軸方向にオーバラップして配置されており、前記連結部は、前記第１マグネット部と第２マグネット部とが前記軸方向にオーバラップしている範囲で該第１マグネット部と第２マグネット部とを連結している。

請求項５記載のウォームホイールでは、２重のマグネット部が軸（厚み）方向にオーバラップしているので、センサ用マグネット部材が全体として薄型化される。そして、これらのオーバラップ範囲に連結部が設けられるので、該連結部が各マグネット部の軸方向端部からに突出しないように設けることができる。

請求項６記載の発明に係るウォームホイールは、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載のウォームホイールにおいて、前記第１マグネット部と第２マグネット部とは、円周方向において互いに異なる着磁パターンで着磁されている。

請求項６記載のウォームホイールでは、２重のマグネット部の着磁パターンが円周（回転）方向において互いに異ならされているため、例えば、これら２重のマグネット部の磁極変化に応じた信号を出力する磁気センサを回転中心に対し同じ位置（同一半径上）に配置した場合でも、それぞれの着磁パターンの相違に基づきウォームホイールの回転状態に関する多くの情報を検出させることが可能になる。
請求項７記載の発明に係るウォームホイールは、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載のウォームホイールにおいて、前記センサ用マグネット部材は、軸線方向から見て重心の位置が前記出力軸の回転軸線の位置に一致されるように固定されている。
請求項７記載のウォームホイールでは、センサ用マグネット部材とウォームホイールとが一体に回転されても、ウォームホイールすなわち出力軸の回転バランスが損なわれることがなく、ウォームホイール、出力軸を安定して回転させることができる。

本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材１００について、図１乃至図７に基づいて説明する。先ず、センサ用マグネット部材１００の単体としての構造を説明し、次いで、センサ用マグネット部材１００を減速機付モータ１０に適用した適用例を説明し、その後、センサ用マグネット部材１００の作用効果を説明することとする。
（センサ用マグネット部材の構成）
図１（Ａ）には、センサ用マグネット部材１００の全体構成が斜視図にて示されており、図１（Ｂ）には、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線に沿った断面図が示されている。これらの図に示される如く、センサ用マグネット部材１００は、第１マグネット部としての内側リング状マグネット１０２と、第２マグネット部としての外側リング状マグネット１０４と、これら内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とを連結する連結部１０６とを主要部として構成されている。なお、内側リング状マグネット１０２を本発明における第２マグネット部、外側リング状マグネット１０４を本発明における第１マグネット部として把握することも可能である。

図１（Ａ）に示される如く、内側リング状マグネット１０２は、円環状に形成されており、全体として所定の円周に沿って配置されているものとして把握することができる構成とされている。また、外側リング状マグネット１０４は、内径が内側リング状マグネット１０２の外径よりも大である円環状に形成されており、連結部１０６によって内側リング状マグネット１０２と同心状を成すように連結されている。図１（Ｂ）に示される如く、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とは、軸方向の厚みｔｍが同等とされると共に、略全厚みに亘り軸方向にオーバラップされている。

図１（Ａ）に示される如く、連結部１０６は、内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４の周方向に等間隔で複数（この実施形態では３つ）設けられており、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とが軸方向にオーバラップしている範囲内で該内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とを連結している。換言すれば、連結部１０６は、内側リング状マグネット１０２の外周面１０２Ａと外側リング状マグネット１０４の内周面１０４Ａとの間に介在し、これら内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４の厚みｔｍの範囲内に配置されている。

図１（Ｂ）に示される如く、各連結部１０６は、それぞれの厚みｔｊが内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４の厚みｔｍに対し薄肉とされている。この実施形態では、各連結部１０６は、センサ用マグネット部材１００の軸方向の一端面１０６Ａが、内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４における軸方向同じ側の端面１０２Ｂ、１０４Ｂと略面一とされている。また、各連結部１０６には、減速機付モータ１０を構成するウォームホイール２２（後述）にセンサ用マグネット部材１００を固定するための嵌入孔１０８が、厚み方向に貫通して設けられている。

以上説明した寸法形状を有するセンサ用マグネット部材１００は、単体での重心位置がその軸心に一致されている。

また、センサ用マグネット部材１００を構成する内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４は、それぞれ図１（Ａ）においてドットを施して示す周方向の一部分がＮ極１０２Ｎ、１０４Ｎとされると共に、残余の部分がＳ極１０２Ｓ、１０４Ｓとされている。内側リング状マグネット１０２の回転（円周）方向におけるＮ極１０２Ｎの範囲（基端及び終端の各位置の少なくとも一方）は、外側リング状マグネット１０４の回転方向におけるＮ極１０４Ｎの範囲とは異ならされている。すなわち、この実施形態では、センサ用マグネット部材１００は、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とが回転方向に異なる着磁パターンで着磁されて構成されている。

以上説明したセンサ用マグネット部材１００は、磁性粉体を樹脂材に含ませて構成された所謂プラスチックマグネット（ボンド磁石）とされており、内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４、各連結部１０６が一体に形成されている。磁性粉体としては、例えばフェライト系の磁性体、アルニコ系の磁性体、ネオジウム−鉄−ボロン系の磁性体、サマリウム−コバルト系の磁性体等を用いることができ、また樹脂材としては、ナイロン、ポリプロピレン、ポリアミド等の樹脂材を用いることができる。この実施形態では、ナイロンにフェライトを添加した材料にてセンサ用マグネット部材１００が構成されている。

このセンサ用マグネット部材１００は、内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４における端面１０２Ｂ、１０４Ｂとは軸方向反対側の端面１０２Ｃ、１０４Ｃを、磁気センサ１５０（後述）に向け、該磁気センサ１５０に対する相対回転に伴う磁極変化を該磁気センサ１５０に検出させるようになっている。以下、センサ用マグネット部材１００の減速機付モータ１０への適用例を説明する。

（センサ用マグネット部材の減速機付モータへの適用例）
図２には、減速機付モータ１０の全体構成が一部分解した概略的な斜視図にて示されている。この図に示される如く、減速機付モータ１０は、モータ部１２と減速ギヤ部１４とが一体に設けられた構成となっている。モータ部１２には、図示を省略したアーマチャが収容されると共に、該アーマチャの回転軸１６の先端側は、減速ギヤ部１４を構成するハウジング２０内に突出している。このハウジング２０内には、ウォーム１８が回転軸１６と同軸的かつ一体に回転するように設けられている。

また、ウォーム１８は、ハウジング２０内で、本発明における歯車としてのウォームホイール２２に噛み合わされて、該ウォームホイール２２とでウォーム減速機構２４を構成している。図３及び図５に示される如く、ウォームホイール２２は、その外周部がウォーム１８に噛み合される歯部２３とされた円板状を成しており、その軸心部には出力軸２６が同軸的かつ一体に回転するように固定的に設けられている。この適用例では、ウォームホイール２２は、樹脂材にて構成されており、金属製の出力軸２６の軸方向一端部にインサート成形により一体的に形成されている。

図示は省略するが、出力軸２６は、ハウジング２０の底板２０Ａを貫通すると共に軸受によって該ハウジング２０に対する回転自在に支持されており、該ハウジング２０の外側に突出した部分が被駆動部材（負荷装置）に動力の伝達可能に連結されている。これにより、減速機付モータ１０では、モータ部１２が駆動されることで、該モータ部１２の回転（トルク）がウォーム減速機構２４を介して出力軸２６に減速（トルク増幅）されつつ伝達される構成となっている。

また、図３に示される如く、減速ギヤ部１４には、出力軸２６の回転状態としての回転位置を検出するための位置検出装置３０が設けられている。位置検出装置３０は、ウォームホイール２２のハウジング２０に対し同軸的かつ一体に回転するように固定された上記のセンサ用マグネット部材１００と、該ウォームホイール２２の回転に伴うセンサ用マグネット部材１００の磁極変化に応じた信号を出力する磁気センサ１５０とを主要部として構成されている。

図３及び図５に示される如く、センサ用マグネット部材１００は、ウォームホイール２２における出力軸２６突出側とは反対側の端部２２Ａに固定されている。一方、図２及び図３に示される如く、磁気センサ１５０は、ハウジング２０に固定された回路基板３４に実装されており、その出力信号を回路基板３４に設けられた制御部（図示省略）に出力するようになっている。

なお、図２及び図３に示される如く、ウォームホイール２２すなわちセンサ用マグネット部材１００と、回路基板３４すなわち磁気センサ１５０との間には、ハウジング２０内でウォーム減速機構２４を覆うインナカバー３６が介在している。また、ハウジング２０は、その開口端２０Ｂに接合されたアウタカバー３８とで、ウォーム減速機構２４、位置検出装置３０、回路基板３４（制御部）等を被覆（内蔵）している。

また、図３及び図４に示される如く、位置検出装置３０では、センサ用マグネット部材１００複数（２つ）の着磁パターンすなわち内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４を有するセンサ用マグネット部材１００に対応して、磁気センサ１５０は、それぞれ独立して磁極変化に応じた信号を出力し得る複数（２つの）ホール素子（ホールＩＣ）４４、４６を有して構成されている。この適用例では、ホール素子４４、４６は、ウォームホイール２２（センサ用マグネット部材１００）の回転中心から引いた共通の仮想直線（半径）上に並列して配置されている。

ホール素子４４は、内側リング状マグネット１０２の軸方向端面１０２Ｃに対向するように配置されており、該内側リング状マグネット１０２の回転に伴う磁極変化に応じた信号を出力するようになっている。一方、ホール素子４６は、外側リング状マグネット１０４の軸方向端面１０４Ｃに対向するように配置されおり、該外側リング状マグネット１０４の回転に伴う磁極変化に応じた信号を出力するようになっている。

このように内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４、ホール素子４４、４６を備えた位置検出装置３０では、例えば、ホール素子４４、４６が共にＳ極１０２Ｓ、１０４Ｓへの磁極変化に応じた信号を出力する位置を基準位置（例えば、停止位置）として設定したり、この基準位置からＮ極１０２Ｎへの磁極変化に応じた信号をホール素子４４が出力する位置を別途基準位置（例えばトリガ位置）としたりすることができる。

以上説明した減速機付モータ１０は、例えば、ワイパ装置の駆動源としてのワイパモータ、特に所定の角度範囲に往復回転（正逆反転）されるワイパモータ等に適用される。この場合、例えば、上記した位置検出装置３０において、基準位置をワイパアームの下反転位置として設定し、モータ部１２を反転させる（上反転位置に至る）までアーマチャパルスを加算カウントし、下反転位置に向けてはアーマチャパルスを減算カウントさせ、そのアーマチャパルスのカウント数を所定の出力軸位置（ワイパの所定位置）に対応した所定パルス数に強制的にセット（修正）するためのトリガとして上記したトリガ位置が設定されている。

（ウォームホイールに対するマグネット部材の固定構造）
次いで、本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材１００を、その適用される減速機付モータ１０のウォームホイール２２に対し固定するためのマグネット固定構造５０について補足する。

マグネット固定構造５０は、センサ用マグネット部材１００を、各端面１０２Ｂ、１０４Ｂ、１０６Ａのそれぞれが、ウォームホイール２２の端部２２Ａから周方向に等間隔で（部分的に）突設された座部２２Ｂの座面２２Ｃに当接された取り付け姿勢で、該ウォームホイール２２に固定される構造とされている。このマグネット固定構造５０は、図５乃至図７に示される如く、センサ用マグネット部材１００の各連結部１０６に設けられた嵌入孔１０８と、ウォームホイール２２の各座面２２Ｃからそれぞれ突設された固定ピン５６と、該固定ピン５６に締着される歯付きリング５８とを主要部として構成されている。以下、具体的に説明する。

図７に示される如く、固定ピン５６の座面２２Ｃからの突出高Ｈは、センサ用マグネット部材１００を構成する内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４の軸方向に沿った厚みｔｍよりも小で、かつ連結部１０６の厚みｔｊよりも大とされている。また、各嵌入孔１０８及び固定ピン５６は、互いに対応する断面形状（この適用例では円形）を有しおり、各固定ピン５６は、それぞれ対応する嵌入孔１０８に嵌入（軽圧入）されるようになっている。これにより、センサ用マグネット部材１００は、ウォームホイール２２に対する上記取り付け姿勢をとる構成とされている。この取り付け姿勢では、上記突出高を有する各固定ピン５６は、対応する嵌入孔１０８すなわち連結部１０６を貫通し、かつ内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４の端面１０２Ａ、１０４Ａに対しインナカバー３６側に突出しない。

図７に示される如く、この適用例では、各固定ピン５６における連結部１０６から突出された先端部５６Ａは、嵌入孔１０８に嵌合されている嵌合部５６Ｂに対し小径とされており、上記の取り付け姿勢で、内側リング状マグネット１０２の外周面１０２Ａと外側リング状マグネット１０４の端面１０４Ａとの間に位置している。

そして、マグネット固定構造５０は、固定ピン５６の先端部５６Ａに締着（嵌着）された固定具としての歯付きリング５８を有する。歯付きリング５８は、固定ピン５６の先端部５６Ａに締着されることで、固定ピン５６の連結部１０６に対する脱落（すなわち嵌入孔１０８からの抜き取り）を防止する構成とされている。

歯付きリング５８について補足すると、図６に示される如く、歯付きリング５８は、リング部５８Ａの内縁側から、複数（例えば４つ）の歯部としてのティース部５８Ｂが、全体として絞り形状を成すように（それぞれリング部５８Ａの軸線に対し傾斜されるように）切り起こし状に立設されて形成されている。この歯付きリング５８は、例えばばね用鋼材等の金属材にて構成されており、例えば歯付き座金（ティースワッシャ）等を転用して用いることができる。

この歯付きリング５８は、リング部５８Ａ側から該リング部５８Ａが連結部１０６に着座するまで樹脂製の固定ピン５６の先端部５６Ａを挿通させ、図７に示される如く、ティース部５８Ｂの先端５８Ｃを先端部５６Ａの外周面に係合させる（食い込ませる）ようになっている。これにより、歯付きリング５８は、複数のティース部５８Ｂで固定ピン５６の先端部５６Ａを径方向に締め付け（固定ピン５６に締着され）、上記の通り連結部１０６に対する固定ピン５６の脱落を防止するようになっている。こうして、歯付きリング５８のリング部５８Ａと各座面２２Ｃとの間に各連結部１０６が挟持された状態でマグネット部材１００がウォームホイール２２に固定される。

また、減速ギヤ部１４を構成するセンサ用マグネット部材１００は、上記の通り単体での重心位置がその軸心に一致されているので、ウォームホイール２２への固定状態ではウォームホイール２２すなわち出力軸２６の回転軸線に重心位置が一致されるようになっている。すなわち、センサ用マグネット部材１００の周方向に等間隔で配置された連結部１０６を利用して構成されたマグネット固定構造５０は、ウォームホイール２２、センサ用マグネット部材１００の単体での重心位置に維持させるようになっている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

上記構成のセンサ用マグネット部材１００が適用された減速機付モータ１０では、モータ部１２が駆動されると、減速ギヤ部１４のウォーム１８が自軸廻りに回転され、該ウォーム１８に噛み合わされているウォームホイール２２が自軸廻りに回転駆動される。このウォームホイール２２は出力軸２６に固定されているので、出力軸２６は、ウォームホイール２２と一体に、ウォーム１８の回転数に対し減速された回転数（増幅されたトルク）で回転される。

このとき、センサ用マグネット部材１００は、ウォームホイール２２と一体に回転し、出力軸２６すなわち内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４の回転位置に応じた信号を、ホール素子４４、４６に出力させる（出力軸２６の回転状態を検出させる）。回路基板３４に設けられた制御部は、ホール素子４４、４６からの出力軸２６の回転位置に応じた信号に基づいて、モータ部１２の作動、停止、回転方向等を制御する。

ここで、センサ用マグネット部材１００では、軸方向視で２重円を成すように同軸的に配置された内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４を含んで構成されているため、単一のリング状マグネットと比較して、出力軸２６の回転状態（回転位置）に関するより多くの情報を、磁気センサ１５０によって検出させることが可能である。しかも、センサ用マグネット部材１００では、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とが連結部１０６によって連結されているため、これら内側リング状マグネット１０２及び外側リング状マグネット１０４の周（回転）方向の位置ずれが防止される。これにより、センサ用マグネット部材１００では、内外２重の着磁パターンの相対位置が連結部１０６によって維持され、内側リング状マグネット１０２及び外側リング状マグネット１０４の着磁パターンの相対位置（相違）に基づく出力軸２６の回転状態に関する情報を精度良く検出させることができる。

このように、本実施形態に係るセンサ用マグネット部材１００では、出力軸２６の回転状態に関する多くの情報を、磁気センサ１５０によって（制御装置などに）精度良く検出させ得る。

また、センサ用マグネット部材１００では、内側リング状マグネット１０２が円環状に形成されて、それ自体で所定の円周に沿う姿勢を保持することができるので、構造が簡単である。同様に、センサ用マグネット部材１００では、外側リング状マグネット１０４が円環状に形成されて、それ自体で別途所定の円周に沿う姿勢を保持することができるので、構造が簡単である。これらにより、センサ用マグネット部材１００では、マグネット固定構造５０を兼ねる連結部１０６で内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とを連結するだけで、全体として一部品として取り扱うことができる構成が実現される。

さらに、センサ用マグネット部材１００では、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とが軸方向にオーバラップしているため、該センサ用マグネット部材１００は全体として薄型化される。また、これらのオーバラップ範囲に連結部１０６が設けられているので、該連結部１０６を内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４に対し軸方向に突出させることなく設けることができる。

そして、センサ用マグネット部材１００では、各連結部１０６に嵌入孔１０８を設けてマグネット固定構造５０が構成されているため、例えば内側リング状マグネット１０２や外側リング状マグネット１０４に嵌入孔１０８を形成する構成のように該嵌入孔１０８による非着磁部（マグネットとしての非連続部）が設けられてしまうことがなく、内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４の全周に亘り着磁パターンを形成することができる。

またさらに、減速機付モータ１０では、センサ用マグネット部材１００の重心位置がウォームホイール２２の重心位置に一致されているため、センサ用マグネット部材１００とウォームホイール２２とが一体に回転されても、ウォームホイール２２すなわち出力軸２６の回転バランスが損なわれることがなく、ウォームホイール２２、出力軸２６を安定して回転させることができる。

またここで、センサ用マグネット部材１００では、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とが周（回転）方向に異なる着磁パターンで着磁されているため、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４との着磁パターンの相違に基づき出力軸２６の回転状態に関する多様な情報を検出させる設定とすることが可能になる。特に、適用例の減速機付モータ１０のように、磁気センサ１５０のホール素子４４、４６が出力軸２６の回転中心から引いた仮想直線上に並列して（ウォームホイール２２の回転方向に対し同位相で）配置された構成においても、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４とで着磁パターンを異ならせることで、出力軸２６の回転状態に関する多様な情報を検出させる設定とすることができる。

なお、上記した実施形態では、内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４が共に円環状に形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図８（Ａ）〜図８（Ｄ）に例示する変形例に係る構成とすることも可能である。図８（Ａ）に示す第１変形例では、外側リング状マグネット１０４に代えて、第２マグネット部としての複数（この変形例では３つ）の円弧状マグネット１１２が、それぞれ連結部１０６を介して第１マグネット部としての内側リング状マグネット１０２に連結されたセンサ用マグネット部材１１０が示されている。

また、図８（Ｂ）には、内側リング状マグネット１０２に代えて、第２マグネット部としての複数（この変形例では３つ）の円弧状マグネット１２２が、それぞれ連結部１０６を介して第１マグネット部としての外側リング状マグネット１０４に連結されたセンサ用マグネット部材１２０が示されている。

さらに、図８（Ｃ）には、中央連結部１３２にて相対位置（所定の円周に沿って配置された状態）が維持された第１マグネット部としての複数の円弧状マグネット１２２に、それぞれ連結部１０６を介して第２マグネット部としての複数の円弧状マグネット１１２が連結されたセンサ用マグネット部材１３０が示されている。

またさらに、図８（Ｄ）には、周連結部１４２にて周方向端部同士が連結されて相対位置（所定の円周に沿って配置された状態）が維持された第１マグネット部としての複数の円弧状マグネット１２２に、それぞれ周連結部１４２から延設された連結部１０６を介して第２マグネット部としての外側リング状マグネット１０４が連結されたセンサ用マグネット部材１４０が示されている。この第４変形例では、周連結部１４２に嵌入孔１０８が形成されている。この例では、外側リング状マグネット１０４を第１マグネット部として、複数の円弧状マグネット１２２を第２マグネット部として把握しても良い。また、この図８（Ｄ）の構成において、外側リング状マグネット１０４に代えて第２マグネット部としての複数の円弧状マグネット１１２を設けても良い。

説明は省略するが、上記のように変形例として個々に例示した以外にも、各種の組み合わせや変形が可能であることは言うまでもない。

また、上記した実施形態又は変形例では、センサ用マグネット部材１００、１１０、１２０、１３０、１４０が内外のマグネットを２重円を成すように配置した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、３重以上の同心円（円弧を含む）を成すように複数のマグネットを配置してセンサ用マグネット部材を構成しても良い。

さらに、上記した実施形態又は変形例では、内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４、円弧状マグネット１１２、１２２の軸方向の厚みが同等とされると共に略全厚みに亘りオーバラップされた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、内側リング状マグネット１０２（円弧状マグネット１２２）と外側リング状マグネット１０４（円弧状マグネット１１２）とが軸方向にオフセットされても良く、また例えば、内側リング状マグネット１０２及び外側リング状マグネット１０４の一方を他方に対し薄肉に形成しても良い。さらに、連結部１０６が内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４等のオーバラップ範囲内や単体の厚み範囲に設けれられる構成に限定されることはない。

また、上記の実施形態では、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４との着磁パターンが異なる例として、Ｎ極４０Ｎ、１０４Ｎ（Ｓ極１０２Ｓ、１０４Ｓ）の設定された角度範囲（周長）が異なる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、Ｎ極１０２Ｎ、１０４Ｎの角度範囲は等しいものの該角度範囲を回転方向にずらして配置することで、内側リング状マグネット１０２と外側リング状マグネット１０４との着磁パターンを異ならせても良い。また逆に、Ｎ極１０２Ｎ、１０４Ｎの角度範囲及び角位置を一致させた構成としても良い。この場合、例えば、ホール素子４４、４６の周方向の配置を異ならせる構成、すなわちホール素子４４、４６を周方向に離間させた磁気センサ１５０を基準に着磁パターンを異ならせて減速機付モータ１０等を構成すれば良い。さらに例えば、内側リング状マグネット１０２、外側リング状マグネット１０４は、少なくとも一方が複数のＮ極１０２Ｎ、Ｓ極１０２Ｓ等を有する等、各種の着磁パターンを採ることができる。

本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材が適用された減速機付モータを一部分解して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材の減速ギヤ部１４を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材の磁気センサとの相対位置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材のウォームホイールに対する固定状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材のウォームホイールに対する固定構造を一部拡大して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材のウォームホイールに対する固定構造を一部拡大して示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれは、本発明の実施形態に係るセンサ用マグネット部材をそれぞれ異なる変形例を示す図平面図である。

符号の説明

１００・・・センサ用マグネット部材、１０２・・・内側リング状マグネット（第１マグネット部、第２マグネット部）、１０２Ｎ・・・Ｎ極（着磁パターン）、１０２Ｓ・・・Ｓ極（着磁パターン）、１０４・・・外側リング状マグネット（第２マグネット部、第１マグネット部）、１０４Ｎ・・・Ｎ極（着磁パターン）、１０４Ｓ・・・Ｓ極（着磁パターン）、１０６・・・連結部、１１０・１２０・１３０・１４０・・・センサ用マグネット部材、１１２・・・円弧状マグネット（第２マグネット部）、１２２・・・円弧状マグネット（第１マグネット部、第２マグネット部）、１５０・・・磁気センサ

Claims (7)

1. 外周部に歯を有する円板状に形成され、軸心部に出力軸が同軸的かつ一体に回転するように固定されたウォームホイールであって、
   所定の円周に沿って配置された姿勢に維持された第１マグネット部と、前記所定の円周と同軸でかつ該円周よりも小径又は大径の円周に沿って配置された第２マグネット部と、前記第１マグネット部と前記第２マグネット部とを連結する連結部と、を備えて構成され、磁気センサとの相対回転に伴い磁極の変化を生じさせ、該磁極の変化に応じた信号を前記磁気センサに出力させるためのセンサ用マグネット部材が、
   同軸的かつ一体に回転するように前記連結部において固定されているウォームホイール。
2. 前記第１マグネット部は、円環状に形成されている請求項１記載のウォームホイール。
3. 前記第２マグネット部は、円環状に形成されている請求項２記載のウォームホイール。
4. 外周部に歯を有する円板状に形成され、軸心部に出力軸が同軸的かつ一体に回転するように固定されたウォームホイールであって、
   円環状に形成された第１マグネット部と、前記第１マグネット部の外径よりも大きな内径を有する円環状に形成された第２マグネット部と、前記第１マグネット部と第２マグネット部とが同軸状に配置されるように該第１マグネット部と第２マグネット部とを連結した連結部と、を備えて構成されたセンサ用マグネット部材が、
   同軸的かつ一体に回転するように前記連結部において固定されているウォームホイール。
5. 前記第１マグネット部と第２マグネット部とは、軸方向にオーバラップして配置されており、
   前記連結部は、前記第１マグネット部と第２マグネット部とが前記軸方向にオーバラップしている範囲で該第１マグネット部と第２マグネット部とを連結している請求項１乃至請求項４の何れか１項記載のウォームホイール。
6. 前記第１マグネット部と第２マグネット部とは、円周方向において互いに異なる着磁パターンで着磁されている請求項１乃至請求項５の何れか１項記載のウォームホイール。
7. 前記センサ用マグネット部材は、該センサ用マグネット部材の重心の位置が軸線方向から見て前記出力軸の回転軸線の位置に一致されるように固定されている請求項１乃至請求項６の何れか１項記載のウォームホイール。

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