JP4997152B2 - 電動モータおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸の回転を減速する減速ギヤに、出力軸の回転位置を検出するためのセンサマグネットを固定した電動モータに関する。

従来、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置やワイパ装置等の駆動源として、小型でありながら大きな出力が可能な減速機構付き電動モータ（電動モータ）を用いている。この電動モータとしては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された電動モータは、ウォームを有する回転軸を回転自在に収容する有底状のヨークと、ウォームと噛み合う樹脂製の減速ギヤ（ウォームホイール）と、減速ギヤを回転自在に収容する有底状のギヤケースと、制御基板が装着されてギヤケースの開口部を閉塞するカバーとを備えている。

また、減速ギヤの制御基板側には当該制御基板の磁気センサと対向するマグネット（センサマグネット）が固定され、減速ギヤの制御基板側とは反対側には出力軸が固定されている。そして、制御基板の磁気センサによって、減速ギヤの回転に伴うマグネットの磁極の変化を検出することで、出力軸の回転位置を検出するようになっている。出力軸の回転位置を検出するために用いるマグネットは、減速ギヤの一部に熱を加えて軟化（熱変形）させ、熱カシメによって減速ギヤの所定箇所に固定されている。
特開２００５−０９４８２１号公報（図７）

ところで、磁気センサの検出精度を向上させて出力軸の回転位置を高精度で検出するには、希土類磁石の中でも比較的安価で磁束密度（磁力）の大きなネオジウムマグネットを用いることが望ましい。ネオジウムマグネットは、磁力が大きいことから小型化することができ、電動モータを軽量化する上でも有利である。その一方で、ネオジウムマグネットは、高温環境下に曝された場合の減磁率が大きく、特に、自動車等のエンジンルーム内に設置されるワイパモータ等に適用する場合には、熱による減磁率を見込んでの採用が不可欠となる。

しかしながら、上述の特許文献１に記載された電動モータによれば、ネオジウムマグネットの採用を想定して上記のような高温環境下での減磁率を見込んでいなかった。したがって、市場等において想定以上の高温環境下で電動モータが使用された場合には、マグネットに不可逆減磁が発生し、当該マグネットの磁束変動が不安定となる虞がある。その結果、磁気センサによる磁極変化の安定した検出が困難となり、例えば、電動モータをワイパモータ等に適用した場合には、ワイパブレードの停止位置や反転位置の位置精度が低下することになる。

本発明の目的は、電動モータの製造段階においてマグネットの熱カシメと加熱による磁力安定化処理を施すようにした電動モータおよびその製造方法を提供することにある。

本発明の電動モータは、回転軸を回転自在に収容する有底状のヨークと、前記回転軸の回転を減速する樹脂製の減速ギヤと、前記減速ギヤを回転自在に収容する有底状のギヤケースと、前記ギヤケースの開口部を閉塞するカバーとを有する電動モータであって、前記減速ギヤの一側面に設けられ、被駆動対象物を駆動する出力軸と、前記減速ギヤの他側面の中心部分に設けられ、底部と壁部とを有するマグネット固定部と、不可逆減磁を呈する温度以上で、かつ、前記壁部が液体化して融解する温度以下に加熱した加熱ヘッドのヘッド凹部により、前記壁部を熱カシメして直径寸法を小さくすることで前記マグネット固定部に固定されるとともに磁力安定化処理され、前記出力軸の回転位置を検出するために用いるセンサマグネットと、前記カバーに装着され、前記減速ギヤの他側面と対向する制御基板と、前記制御基板の前記センサマグネットとの対向部に設けられ、前記センサマグネットの磁極の変化に応じて前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサとを備えることを特徴とする。

本発明の電動モータは、前記センサマグネットは、ネオジウムマグネットからなることを特徴とする。

本発明の電動モータの製造方法は、回転軸を回転自在に収容する有底状のヨークと、前記回転軸の回転を減速する樹脂製の減速ギヤと、前記減速ギヤを回転自在に収容する有底状のギヤケースと、前記ギヤケースの開口部を閉塞するカバーとを有する電動モータの製造方法であって、被駆動対象物を駆動する出力軸を一側面に備え、底部と壁部とを有するマグネット固定部を他側面の中心部分に備える前記減速ギヤを準備する第１工程と、前記出力軸の回転位置を検出するために用いるセンサマグネットを、前記マグネット固定部に装着する第２工程と、前記センサマグネットが不可逆減磁を呈する温度以上で、かつ、前記壁部が液体化して融解する温度以下に加熱ヘッドを加熱し、当該加熱ヘッドのヘッド凹部により前記壁部を熱カシメして直径寸法を小さくすることで前記センサマグネットを前記マグネット固定部に固定するとともに磁力安定化処理を行う第３工程と、前記センサマグネットの磁極の変化に応じて前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサを有する制御基板を前記カバーに装着し、前記磁気センサと前記センサマグネットとが対向するよう前記カバーを前記ギヤケースに装着する第４工程とを備えることを特徴とする。

本発明の電動モータの製造方法は、前記センサマグネットは、ネオジウムマグネットからなることを特徴とする。

本発明の電動モータによれば、センサマグネットをマグネット固定部の壁部を加熱ヘッドのヘッド凹部により熱カシメして直径寸法を小さくすることで固定する際、その熱カシメの加熱温度を、センサマグネットが不可逆減磁を呈する温度以上で、かつ、壁部が液体化して融解する温度以下とするので、センサマグネットをマグネット固定部に固定することができ、さらに、センサマグネットを不可逆減磁させてその磁力を減磁させた状態で安定させることができる。したがって、加熱による減磁率を見込んで所定の初期磁力を有するセンサマグネットを選定することにより、想定以上の高温環境下で電動モータが使用された場合であっても、磁気センサが反応し得るセンサマグネットの発生磁力が保証され、雰囲気温度によらず安定した磁極変化を検出することができる。

本発明の電動モータによれば、センサマグネットは、ネオジウムマグネットからなるので、センサマグネットを小型化することができ、ひいては、電動モータの軽量化を図ることが可能となる。

本発明の電動モータの製造方法によれば、減速ギヤを準備する第１工程と、センサマグネットをマグネット固定部に装着する第２工程と、センサマグネットが不可逆減磁を呈する温度以上で、かつ、壁部が液体化して融解する温度以下に加熱ヘッドを加熱し、加熱ヘッドのヘッド凹部により壁部を熱カシメして直径寸法を小さくすることでセンサマグネットをマグネット固定部に固定するとともに磁力安定化処理を行う第３工程と、磁気センサを有する制御基板をカバーに装着し、カバーをギヤケースに装着する第４工程とを備えるので、第３工程における加熱ヘッドの設定温度を調整することのみで、製造工程を増やすことなく電動モータを製造することができる。したがって、電動モータの製造コストの上昇を抑制することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る電動モータについて、図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明に係る電動モータのギヤケースの内部構造を説明する説明図を、図２は図１のギヤケースに収容されるウォームホイールの部分拡大断面図を、図３は図１のウォームホイールを示す正面図を、図４は図３のウォームホイールに装着されるセンサマグネットを示す正面図を、図５は図１のギヤケースに装着されるカバーの内部構造を説明する説明図をそれぞれ表している。

図１に示す電動モータ１０は、自動車等の車両に設けられるウィンドシールドを払拭するワイパブレード（図示せず）を揺動駆動するものであり、電動モータ１０は、モータ部２０と減速機構部３０とを備えている。モータ部２０および減速機構部３０は、それぞれ図示しない締結ネジにより連結されている。

モータ部２０は、有底筒状のモータケース（ヨーク）２１を有しており、このモータケース２１は、磁性材料としての鋼板を深絞り加工（プレス加工）することにより、底部側（図中右側）が段付き形状となるよう形成されている。モータケース２１の内側には、断面が略円弧形状の一対の永久磁石２２が対向するよう配置されている。各永久磁石２２の内側には、図示しないコイルが巻装されたアマチュア２３が回転自在に設けられており、このアマチュア２３の回転中心には、アマチュア軸（回転軸）２４が貫通して固定されている。アマチュア軸２４のアマチュア２３寄りには、対向配置された一対のブラシ２５が摺接する整流子２６が設けられ、アマチュア軸２４の先端側（図中左側）には、ウォーム２７が一体に設けられている。

アマチュア軸２４の長手方向に沿うウォーム２７と整流子２６との間には、リング状マグネット２８が固定されており、このリング状マグネット２８は、アマチュア軸２４の周方向に向けて、Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極・・・と交互に着磁されている。リング状マグネット２８は、制御基板４３に設けられる一対の第１磁気センサ４６と対向するようになっている。そして、各第１磁気センサ４６がリング状マグネット２８の磁極の変化を検出することによって、アマチュア軸２４の回転数や回転方向等を検出するようになっている。

このように、電動モータ１０は、所謂ブラシ付き電動モータを採用しており、図示しない車両に搭載されたバッテリ（電源）から各ブラシ２５に供給される駆動電流により作動し、これによりアマチュア軸２４がモータケース２１内で回転するようになっている。ただし、電動モータ１０としては、上記のようなブラシ付き電動モータに限らず、ブラシを備えないブラシレス電動モータ等、他の形式の電動モータを採用することもできる。

減速機構部３０は、有底状のギヤケース３１を有しており、このギヤケース３１の内部には、減速機３２が収容されている。減速機３２は、アマチュア軸２４のウォーム２７と、このウォーム２７と噛み合う歯部３３ａを備えたウォームホイール（減速ギヤ）３３とから構成されている。ウォームホイール３３は、ウォーム２７の回転、つまり、アマチュア軸２４の回転を所定の速度にまで減速し、この減速されて高トルク化された回転を、ギヤケース３１の外部に出力するようになっている。

図２に示すように、ウォームホイール３３は、例えば、ＰＯＭプラスチック（ポリオキシメチレン等を主成分とするアセタールプラスチック）等の樹脂材料を、出力軸３５を中心にして射出成形（インサート成形）することにより所定形状に形成されている。

出力軸３５の一端側には、図中上下方向に延びる複数の微小凹凸よりなるセレーション部３５ａが一体に形成されており、このセレーション部３５ａによって、ウォームホイール３３に対して出力軸３５を強固に固定できるようになっている。

出力軸３５の他端側（図中下側）は、ウォームホイール３３の出力軸装着部３４から図中下方に突出されており、その先端側には、ネジ部３５ｂが一体に形成されている。ネジ部３５ｂには、ワイパブレードを揺動駆動するための図示しないリンク機構（モータクランク）がナット（図示せず）により固定されるようになっている。したがって、出力軸３５は、リンク機構を介して被駆動対象物としてのワイパブレードを駆動するようになっている。

ウォームホイール３３の一側面には、出力軸装着部３４を中心に、径方向外側に向けて放射状に延びる複数の第１補強リブ３６が一体に形成されている。これらの第１補強リブ３６は、ウォームホイール３３の軽量化に伴って薄肉化された部分を補強するようになっている。

ウォームホイール３３の他側面（図中上側）の中心部分には、出力軸装着部３４と対向して有底状のマグネット固定部３７が一体に形成されており、出力軸装着部３４およびマグネット固定部３７は、相互に薄肉部３８を共通部分として相反する方向に開口している。マグネット固定部３７は、底部３７ａと複数の壁部３７ｂとを有している。各壁部３７ｂは、図３に示すように、ウォームホイール３３の周方向に沿って等間隔で６つ設けられており、各壁部３７ｂは薄肉に形成されて径方向に弾性変形するようになっている。

マグネット固定部３７には、薄型円注形状（タブレット形状）に形成された焼結金属よりなるセンサマグネット３９が装着されており、このセンサマグネット３９は、出力軸３５の回転位置を検出するために用いられるものである。センサマグネット３９は、希土類磁石としてのネオジウムマグネットとなっており、大径の本体部３９ａと本体部よりも小径の先端部３９ｂとを備えている。また、本体部３９ａと先端部３９ｂとの間には、先端側（図中上側）に向けて徐々に縮径するテーパ部３９ｃが設けられ、本体部３９ａには、図４に示すように周方向に沿って一対の凹部３９ｄが対向配置されている。センサマグネット３９は、各凹部３９ｄを結ぶ線分（図中破線）を境界として、半径方向に対向するようＮ極およびＳ極（２極）に着磁されている。

センサマグネット３９の厚み寸法ｔは、マグネット固定部３７の各壁部３７ｂの高さ寸法ｈよりも大きい寸法に設定されており（ｔ＞ｈ）、各壁部３７ｂの先端側（図中上側）は、センサマグネット３９のテーパ部３９ｃに対向している。ここで、各壁部３７ｂは、電動モータ１０の製造過程において、後述する熱カシメ装置５０の加熱ヘッド５２により軟化（熱変形）されて、センサマグネット３９側に変形されている。このように、熱カシメによって各壁部３７ｂをテーパ部３９ｃおよび各凹部３９ｄの形状に沿わせて変形させることで、センサマグネット３９をマグネット固定部３７に固定するようにしている。したがって、センサマグネット３９は、マグネット固定部３７の底部３７ａと各壁部３７ｂにより囲まれて、ウォームホイール３３に対して精度良く位置決めされるとともに、充分な強度で固定されることになる。

ウォームホイール３３の他側面には、マグネット固定部３７に加えて、当該マグネット固定部３７を中心に、周方向に延びる環状の第２補強リブ４０が一体に形成されている。この第２補強リブ４０は、第１補強リブ３６の反対側に配置されて、第１補強リブ３６とともにウォームホイール３３を補強するようになっている。

ギヤケース３１は、図５に示すカバー４１によって、その開口部が閉塞されるようになっている。ギヤケース３１およびカバー４１は、それぞれの開口部が閉塞される部位の外形形状が略同じ形状に形成されており、ギヤケース３１とカバー４１との間には、その外周部分を囲うようにして、減速機構部３０内への雨水や埃等の進入を阻止するシール部材４２が装着されている。

カバー４１の内側には、ギヤケース３１内のウォームホイール３３の他側面と対向する制御基板４３が、複数の固定ネジ４４により装着されている。この制御基板４３は、カバー４１の外形形状と相似する形状に形成されており、その表面部４５（図中手前側）には、所定の配線パターンを有する銅箔（図示せず）がプリントされている。

表面部４５のアマチュア軸２４と対向する第１対向部４５ａには、一対の第１磁気センサ４６が設けられている。各第１磁気センサ４６は、アマチュア軸２４のリング状マグネット２８と対向され、リング状マグネット２８の磁極の変化を検出するようになっている。また、表面部４５のウォームホイール３３と対向する第２対向部４５ｂには、一対の第２磁気センサ４７が装着されている。各第２磁気センサ４７は、ウォームホイール３３の中心部分のセンサマグネット３９と対向され、センサマグネット３９の磁極の変化を検出するようになっている。各第２磁気センサ４７は、センサマグネット３９およびウォームホイール３３を介して、出力軸３５の回転位置を検出するようになっている。

ここで、第２対向部４５ｂは本発明における対向部を、第２磁気センサ４７は本発明における磁気センサをそれぞれ構成している。なお、第１磁気センサ４６および第２磁気センサ４７としては、磁極の変化に対応してその変化信号を出力できるものであれば良く、例えば、ホールＩＣやＭＲセンサ等を用いることができる。

制御基板４３の裏面部（図中奥側）には、電動モータ１０を回転制御する制御部（ＣＰＵ）４８が設けられており、この制御部４８には、各第１磁気センサ４６および各第２磁気センサ４７からの検出信号が入力されるようになっている。制御部４８は、各第１磁気センサ４６からの検出信号に基づいて、アマチュア軸２４の回転方向や回転速度等を演算するとともに、各第２磁気センサ４７からの検出信号に基づいて、出力軸３５の回転位置、つまり、ワイパブレードのウィンドシールドに対する払拭位置を演算するようになっている。そして、制御部４８は、これらの演算結果に基づいて所定の駆動電流を電動モータ１０に供給し、電動モータ１０を回転制御するようになっている。

なお、制御基板４３には、各第１磁気センサ４６，各第２磁気センサ４７および制御部４８の他に、コンデンサやチョークコイル等の電子部品（図示せず）も装着されている。

次に、電動モータ１０の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。

図６はセンサマグネットのウォームホイールへの装着の手順を説明する説明図を、図７はウォームホイールの熱カシメ装置へのセットの手順を説明する説明図を、図８は熱カシメ装置による熱カシメの手順を説明する説明図を、図９は図８の破線円Ａ部分を拡大して示す部分拡大図を、図１０はセンサマグネットの加熱による磁力安定化（減磁）処理を説明する温度−磁束グラフをそれぞれ表している。

［モータサブアッシ準備工程］
まず、図１に示すように、各永久磁石２２，アマチュア２３等を組み付けたモータケース２１にギヤケース３１を接続した組立体（モータサブアッシ）、つまり、図１に示すものからウォームホイール３３を除いた組立体を準備する。

［ウォームホイール準備工程（第１工程）］
モータサブアッシ準備工程に引き続き、図６に示すように、マグネット固定部３７を備えるとともに、出力軸３５が固定されたウォームホイール３３を準備する。

［マグネット装着工程（第２工程）］
ウォームホイール準備工程に引き続き、図６の矢印に示すように、センサマグネット３９の本体部３９ａをウォームホイール３３のマグネット固定部３７に臨ませ、この状態のもとでセンサマグネット３９をマグネット固定部３７に装着（仮装着）する。

なお、センサマグネット３９は、図示しないマグネットディスペンサ（磁石供給装置）によって、マグネット固定部３７に自動的に装着されるようになっている。

マグネット装着工程に引き続き、図７に示す熱カシメ装置５０による熱カシメ／磁力安定化処理工程が行われる。ここで、熱カシメ／磁力安定化処理工程の説明に先立ち、熱カシメ装置５０の構成について説明する。

熱カシメ装置５０は基台５１を有しており、この基台５１は、図中左右方向に近接または離間可能な一対の把持アーム５１ａ，５１ｂを備えている。各把持アーム５１ａ，５１ｂは、ウォームホイール３３に装着された出力軸３５を径方向から把持するようになっている。各把持アーム５１ａ，５１ｂは、図示しない駆動機構により駆動されるようになっており、この駆動機構としては、油圧駆動の油圧シリンダ，空圧駆動の空圧シリンダ，電動モータ駆動の直動アクチュエータ等を用いることができる。

熱カシメ装置５０は、基台５１に加えて、図示しない駆動機構により図中上下方向に昇降可能な加熱ヘッド（加熱治具）５２を備えている。ただし、加熱ヘッド５２の駆動機構としては、各把持アーム５１ａ，５１ｂの駆動機構と同様のものを用いることができる。加熱ヘッド５２の先端部（図中下方）には、マグネット固定部３７の各壁部３７ｂの先端側（図中上方）が入り込むヘッド凹部５２ａが一体に設けられており、このヘッド凹部５２ａは、加熱ヘッド５２の下降に伴い各壁部３７ｂをセンサマグネット３９側に押圧するようになっている。

加熱ヘッド５２は、コントローラ（図示せず）を操作することにより任意の加熱温度に調整可能となっており、本実施の形態においては、センサマグネット３９が不可逆減磁を呈する温度以上で、かつ、各壁部３７ｂが液体化して溶解する温度以下に設定され、例えば、１００℃から１４０℃（加工温度）に設定される。

［熱カシメ／磁力安定化処理工程（第３工程）］
マグネット装着工程に引き続き、センサマグネット３９をマグネット固定部３７に仮装着した状態のもとで、図７に示すように、ウォームホイール３３を熱カシメ装置５０の基台５１にセットする。このとき、出力軸３５を各把持アーム５１ａ，５１ｂ間に入り込むようセットする。その後、コントローラを操作して加熱ヘッド５２を加工温度（約１４０℃）となるよう加熱するとともに、各把持アーム５１ａ，５１ｂおよび加熱ヘッド５２を図中矢印の方向に移動させる。

すると、図８に示すように、各把持アーム５１ａ，５１ｂが出力軸３５を把持してウォームホイール３３をセンタリングするとともに、加工温度に昇温された加熱ヘッド５２のヘッド凹部５２ａに、各壁部３７ｂの先端側が入り込む。その後、図９に示すように、ヘッド凹部５２ａが各壁部３７ｂに接触するのと略同時に、各壁部３７ｂが加熱によって軟化し、図中矢印（１）に示すように各壁部３７ｂがセンサマグネット３９側に移動する。その後、さらに各壁部３７ｂがセンサマグネット３９側に移動して、その一部がセンサマグネット３９の各凹部３９ｄに入り込むとともに、図中矢印（２）に示すようにテーパ部３９ｃの形状に倣って移動する。

これにより、各壁部３７ｂの先端側の直径寸法がセンサマグネット３９の本体部３９ａの直径寸法より小さい直径寸法となり、センサマグネット３９の熱カシメ（本装着）が終了する。

加熱ヘッド５２は、上記のような熱カシメを行うと同時に、センサマグネット３９に熱履歴を与え、センサマグネット３９の磁力を安定化させる磁力安定化処理を実施するようになっている。

図１０の二点鎖線矢印に示すように、センサマグネット３９は、常温Ｔ１（約１５℃）において磁束φ７の磁力（初期磁力）を発生し、常温Ｔ１以上の温度領域で温度の上昇に伴い徐々に磁束が減少（減磁）していく。加熱ヘッド５２によって、センサマグネット３９が不可逆減磁を呈する温度以上の加工温度Ｔ４（約１４０℃）まで加熱すると、その後、センサマグネット３９は、常温Ｔ１まで冷却しても元の磁束φ７の磁力を発生することができず、それよりも小さな磁束φ６の磁力を発生するようになる（φ６＜φ７）。

これにより、センサマグネット３９には磁力安定化処理が施されて、その結果、センサマグネット３９は、常温Ｔ１から加工温度Ｔ４の温度領域で、図中実線矢印に示す安定した磁束変化（φ４〜φ６）を呈するようになる。したがって、市場等で電動モータ１０が想定以上の高温環境下（例えば、加工温度Ｔ４付近の温度）に曝された場合であっても、その後の温度低下時において、センサマグネット３９は磁束φ６（常温Ｔ１）から磁束φ４（加工温度Ｔ４）の間で磁束が変化するようになる。

ここで、ワイパモータとして用いられる電動モータ１０の作動領域（想定温度領域）は、エンジンルーム内への設置や夏季での使用等を考慮して、常温Ｔ１から高温Ｔ３（約９０℃）に設定されている。このワイパモータ作動領域内においては、センサマグネット３９の磁束が、各第２磁気センサ４７（図５参照）の最低動作保証磁束φ２以上となる（図中網掛範囲内）ため、磁力安定化処理が施されたセンサマグネット３９は、雰囲気温度によらず各第２磁気センサ４７を確実に動作（反応）させる磁力を発生することができる。

仮に、センサマグネットの加熱による減磁率を考慮せずに、初期磁力が磁束φ５（φ５＜φ７）であるものを選定した場合には、図１０の比較例（図中破線）に示すような特性を呈することになる。つまり、常温Ｔ１から高温Ｔ３におけるワイパモータ作動領域内で電動モータ１０を使用した場合には、センサマグネット（比較例）は可逆減磁を呈して、常に各第２磁気センサ４７（図５参照）の最低動作保証磁束φ２以上の磁束となる。したがって、電動モータ１０は何ら支障無く精度良く動作することができる。ところが、電動モータ１０が想定以上の高温環境下（例えば、加工温度Ｔ４付近の温度）に曝された場合には、センサマグネット（比較例）が不可逆減磁を呈するようになり、常温Ｔ１まで冷却しても元の磁束φ５の磁力を発生することができず、それよりも小さな磁束φ３の磁力を発生するようになる（φ３＜φ５）。

センサマグネット（比較例）は、常温Ｔ１から加工温度Ｔ４の温度領域で、磁束変化（φ１〜φ３）を呈するようになる。この場合、例えば、電動モータ１０が作動してそれ自身の温度上昇で温度Ｔ２（約３０℃）以上になった場合には、センサマグネット（比較例）の磁束が、各第２磁気センサ４７の最低動作保証磁束φ２未満となり、温度Ｔ２から高温Ｔ３の作動領域で、各第２磁気センサ４７によるセンサマグネット（比較例）の磁極変化の安定した検出が困難となる。

このように、センサマグネットの加熱による減磁率を考慮しない場合には、上記のような不具合が発生する虞がある。このため、本実施の形態においては、電動モータ１０の製造段階で、予めセンサマグネットに熱履歴を与えて磁力安定化処理を実施するようにしており、適切な初期磁力を有するセンサマグネットを選定することでセンサマグネットの市場での減磁を未然に防ぐことが可能となっている。

［組み立て工程（第４工程）］
熱カシメ／磁力安定化処理工程に引き続き、図５に示すように、制御基板４３を、各固定ネジ４４によりカバー４１に装着する。次いで、完成したウォームホイール３３を、その歯部３３ａがウォーム２７に噛み合うようギヤケース３１（モータサブアッシ）に収容（図１参照）する。その後、制御基板４３の各第２磁気センサ４７とウォームホイール３３のセンサマグネット３９とが対向するよう、ギヤケース３１の開口部に向けてカバー４１を臨ませ、カバー４１をギヤケース３１装着する。これにより電動モータ１０が完成する。

以上詳述したように本実施の形態に係る電動モータ１０によれば、センサマグネット３９をマグネット固定部３７の各壁部３７ｂを熱カシメして固定する際、その熱カシメの加熱温度を、センサマグネット３９が不可逆減磁を呈する温度以上で、かつ、各壁部３７ｂが液体化して融解する温度以下としたので、センサマグネット３９をマグネット固定部３７に固定することができ、さらに、センサマグネット３９を不可逆減磁させてその磁力を減磁させた状態で安定させることができる。

したがって、加熱による減磁率を見込んで所定の初期磁力を有するセンサマグネット３９を選定することにより、想定以上の高温環境下で電動モータ１０が使用された場合であっても、各第２磁気センサ４７が反応し得るセンサマグネット３９の発生磁力が保証され、雰囲気温度によらず安定した磁極変化を検出することができる。

また、本実施の形態に係る電動モータ１０によれば、センサマグネット３９は、ネオジウムマグネットからなるので、センサマグネット３９を小型化することができ、ひいては、電動モータ１０の軽量化を図ることが可能となる。

さらに、本実施の形態に係る電動モータ１０の製造方法によれば、ウォームホイール３３を準備するウォームホイール準備工程と、センサマグネット３９をマグネット固定部３７に装着するマグネット装着工程と、センサマグネット３９が不可逆減磁を呈する温度以上で、かつ、各壁部３７ｂが液体化して融解する温度以下に加熱ヘッド５２を加熱し、加熱ヘッド５２により各壁部３７ｂを熱カシメしてセンサマグネット３９をマグネット固定部３７に固定する熱カシメ／磁力安定化処理工程と、各第２磁気センサ４７を有する制御基板４３をカバー４１に装着し、カバー４１をギヤケース３１に装着する組み立て工程とを備えている。

したがって、熱カシメ／磁力安定化処理工程における加熱ヘッド５２の設定温度を調整することのみで、製造工程を増やすことなく電動モータ１０を製造することができ、ひいては、電動モータ１０の製造コストの上昇を抑制することができる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態においては、センサマグネットとして、焼結金属よりなるネオジウムマグネットを採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、ネオジウムの金属粉をゴムやプラスチック等に練り込んだボンド磁石（プラスチック磁石）を採用することもできる。ただし、ボンド磁石は磁性材料の金属粉以外に他の素材を含有しているため、不可逆減磁を呈する温度（所謂クリック点）が不明確となる場合がある。本発明は、電動モータ１０の製造段階で加熱温度を任意に設定して磁力安定化処理を施すことができ、ボンド磁石を容易に採用することができる。

また、上記実施の形態においては、センサマグネット３９をネオジウムマグネットとし、また、ウォームホイール３３をＰＯＭプラスチック製としたものを示したが、本発明はこれに限らず、ウォームホイールが軟化する温度とセンサマグネットが不可逆減磁を呈する温度とが近ければ、他の素材のセンサマグネットおよびウォームホイールの組み合わせを採用することもできる。

さらに、上記実施の形態においては、各第２磁気センサ４７として、図１０に示すように磁束φ２以上の磁力で作動するもの（ホールＩＣやＭＲセンサ等）を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、図１０における磁束φ２から磁束φｎ（φｎ＜φ７）の間でのみ作動する磁気センサ（ロータリエンコーダＩＣ等）にも有効である。この場合、磁束φ２から磁束φｎの領域に収まるよう磁力安定化処理を施すことで、作動磁束が限定された磁気センサを確実に作動させて、その検出精度を向上させることができる。

また、上記実施の形態においては、電動モータ１０を、車両のワイパブレードを揺動駆動する駆動源として用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、車両のスライドドア開閉装置やパワーウィンド装置等、減速ギヤを有する他の駆動源としても用いることができる。

さらに、上記実施の形態においては、電動モータ１０の減速機３２を、ウォーム２７とウォームホイール３３とによって構成したものを示したが、本発明はこれに限らず、ウォーム２７に代えて平歯車を採用し、当該平歯車とウォームホイール３３とによって構成される減速歯車列の減速機を用いることもできる。

本発明に係る電動モータのギヤケースの内部構造を説明する説明図である。 図１のギヤケースに収容されるウォームホイールの部分拡大断面図である。 図１のウォームホイールを示す正面図である。 図３のウォームホイールに装着されるセンサマグネットを示す正面図である。 図１のギヤケースに装着されるカバーの内部構造を説明する説明図である。 センサマグネットのウォームホイールへの装着の手順を説明する説明図である。 ウォームホイールの熱カシメ装置へのセットの手順を説明する説明図である。 熱カシメ装置による熱カシメの手順を説明する説明図である。 図８の破線円Ａ部分を拡大して示す部分拡大図である。 センサマグネットの加熱による磁力安定化（減磁）処理を説明する温度−磁束グラフである。

符号の説明

１０ 電動モータ
２０ モータ部
２１ モータケース（ヨーク）
２２ 永久磁石
２３ アマチュア
２４ アマチュア軸（回転軸）
２５ ブラシ
２６ 整流子
２７ ウォーム
２８ リング状マグネット
３０ 減速機構部
３１ ギヤケース
３２ 減速機
３３ ウォームホイール（減速ギヤ）
３３ａ 歯部
３４ 出力軸装着部
３５ 出力軸
３５ａ セレーション部
３５ｂ ネジ部
３６ 第１補強リブ
３７ マグネット固定部
３７ａ 底部
３７ｂ 壁部
３８ 薄肉部
３９ センサマグネット（ネオジウムマグネット）
３９ａ 本体部
３９ｂ 先端部
３９ｃ テーパ部
３９ｄ 凹部
４０ 第２補強リブ
４１ カバー
４２ シール部材
４３ 制御基板
４４ 固定ネジ
４５ 表面部
４５ａ 第１対向部
４５ｂ 第２対向部（対向部）
４６ 第１磁気センサ
４７ 第２磁気センサ（磁気センサ）
４８ 制御部
５０ 熱カシメ装置
５１ 基台
５１ａ，５１ｂ 把持アーム
５２ 加熱ヘッド（加熱治具）
５２ａ ヘッド凹部

Claims (4)

1. 回転軸を回転自在に収容する有底状のヨークと、前記回転軸の回転を減速する樹脂製の減速ギヤと、前記減速ギヤを回転自在に収容する有底状のギヤケースと、前記ギヤケースの開口部を閉塞するカバーとを有する電動モータであって、
   前記減速ギヤの一側面に設けられ、被駆動対象物を駆動する出力軸と、
   前記減速ギヤの他側面の中心部分に設けられ、底部と壁部とを有するマグネット固定部と、
   不可逆減磁を呈する温度以上で、かつ、前記壁部が液体化して融解する温度以下に加熱した加熱ヘッドのヘッド凹部により、前記壁部を熱カシメして直径寸法を小さくすることで前記マグネット固定部に固定されるとともに磁力安定化処理され、前記出力軸の回転位置を検出するために用いるセンサマグネットと、
   前記カバーに装着され、前記減速ギヤの他側面と対向する制御基板と、
   前記制御基板の前記センサマグネットとの対向部に設けられ、前記センサマグネットの磁極の変化に応じて前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサとを備えることを特徴とする電動モータ。
2. 請求項１記載の電動モータにおいて、前記センサマグネットは、ネオジウムマグネットからなることを特徴とする電動モータ。
3. 回転軸を回転自在に収容する有底状のヨークと、前記回転軸の回転を減速する樹脂製の減速ギヤと、前記減速ギヤを回転自在に収容する有底状のギヤケースと、前記ギヤケースの開口部を閉塞するカバーとを有する電動モータの製造方法であって、
   被駆動対象物を駆動する出力軸を一側面に備え、底部と壁部とを有するマグネット固定部を他側面の中心部分に備える前記減速ギヤを準備する第１工程と、
   前記出力軸の回転位置を検出するために用いるセンサマグネットを、前記マグネット固定部に装着する第２工程と、
   前記センサマグネットが不可逆減磁を呈する温度以上で、かつ、前記壁部が液体化して融解する温度以下に加熱ヘッドを加熱し、当該加熱ヘッドのヘッド凹部により前記壁部を熱カシメして直径寸法を小さくすることで前記センサマグネットを前記マグネット固定部に固定するとともに磁力安定化処理を行う第３工程と、
   前記センサマグネットの磁極の変化に応じて前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサを有する制御基板を前記カバーに装着し、前記磁気センサと前記センサマグネットとが対向するよう前記カバーを前記ギヤケースに装着する第４工程とを備えることを特徴とする電動モータの製造方法。
4. 請求項３記載の電動モータの製造方法において、前記センサマグネットは、ネオジウムマグネットからなることを特徴とする電動モータの製造方法。
   

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