JP5022932B2 - 電動モータ - Google Patents

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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。この減速機構付き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に記載された減速機構付き電動モータは、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、減速ギヤの一部を溶着することにより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4)
しかしながら、上述の特許文献1に記載された減速機構付き電動モータによれば、減速ギヤの一部を溶着してマグネットを固定するようにしているため、発熱体を備えた製造装置が必要となるばかりか、製造過程におけるエネルギー消費量が多くなり、ひいては製造コストが嵩むといった問題が生じる。また、マグネットには発熱体によって熱履歴が与えられるため、発熱体の熱により不可逆減磁を起こさない所定のマグネットを用いる必要があり、マグネットの選定自由度が低かった。
そこで、減速ギヤにマグネットを固定する方法として、接着剤を用いることも考えられる。この場合には、電動モータが発生する熱等に耐え得る耐熱性を有する接着剤を選定すれば安価に製造できるものの、その一方で、所定の接着強度を確保するためには、減速ギヤの素材とマグネットの素材とを同一(樹脂材)にすることが望ましく、樹脂製の減速ギヤと燒結金属(フェライトやネオジ等)からなるマグネットとを接着することは困難である。接着剤を用いる場合のマグネットの選定には、燒結金属(フェライトやネオジ等)よりも樹脂と磁気金属粉とを混合したプラスチックマグネットが適しているものの、プラスチックマグネットには磁気金属粉が混合されるため、やはり、所定の接着強度を確保することは困難である。
本発明の目的は、樹脂製の減速ギヤと金属製のセンサマグネットとを接着剤で固定したとしても十分な接着強度が得られ、製造コストを低減できる電動モータ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の中心部分から突出して設けられ、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に設けられ、前記減速ギヤの他側面の他の部分の表面粗さよりも粗い表面粗さのマグネット固定面と、前記マグネット固定面に接着剤により固定され、前記出力軸の回転位置を検出するために用いる金属製の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、前記マグネット固定面を前記減速ギヤの他側面の中心部分に設け、前記マグネット固定面に、前記減速ギヤの成形時に溶融樹脂の入り口となるゲート部を有する凹部を形成するとともに、前記凹部の深さ寸法を前記ゲート部に残留する残留樹脂の高さ寸法よりも長い寸法に設定することを特徴とする。
本発明の電動モータは、前記減速ギヤの他側面に、前記センサマグネットの側面に接触する壁部を設けることを特徴とする。
本発明の電動モータによれば、樹脂製の減速ギヤの他側面に、減速ギヤの他側面の他の部分の表面粗さよりも粗い表面粗さのマグネット固定面を設け、このマグネット固定面に金属製のセンサマグネットを接着剤により固定するようにしたので、センサマグネットと減速ギヤとの接着強度を向上させることができる。したがって、十分な接着強度を得て長期使用に耐え得る電動モータを実現することができる。また、製造過程におけるエネルギー消費量の抑制とセンサマグネットの選定自由度の向上とを両立することができるので、ひいては、電動モータの製造コストを大幅に低減することができる。
本発明の電動モータによれば、マグネット固定面を減速ギヤの他側面の中心部分に設け、マグネット固定面に、減速ギヤの成形時に溶融樹脂の入り口となるゲート部を有する凹部を形成するとともに、凹部の深さ寸法をゲート部に残留する残留樹脂の高さ寸法よりも長い寸法に設定するので、ゲート部の残留樹脂によってセンサマグネットがマグネット固定面に対して傾斜することを防止できる。また、センサマグネットによってゲート部の残留樹脂を覆い隠すことができるので、見栄えを良くすることができる。さらに、センサマグネットを減速ギヤの他側面の中心部分に配置するので、センサマグネットを小型化でき、電動モータの軽量化を図ることができる。
本発明の電動モータによれば、減速ギヤの他側面に、センサマグネットの側面に接触する壁部を設けるので、減速ギヤに対するセンサマグネットの位置決めを精度良く行うことができる。したがって、センサマグネットの減速ギヤに対する位置のバラツキの発生を抑制して歩留まりを良くすることができる。
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の電動モータの減速ギヤの構造を説明する説明図を、図3は図2の破線円A部分を拡大して示す部分拡大図を、図4は図1の電動モータ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45に設けられる一対の第1磁気センサ48と対向するようになっている。そして、各第1磁気センサ48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、射出成形することにより所定形状に形成されている。
ウォームホイール33の一側面(図中下側)の中心部分には、有底状の出力軸装着孔34が一体に形成されており、この出力軸装着孔34には、出力軸35の一端側(図中上側)が嵌合して固定されている。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を出力軸装着孔34に嵌合させることで、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の出力軸装着孔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、出力軸装着孔34に加えて、当該出力軸装着孔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、出力軸装着孔34と対向して有底状のマグネット装着孔37が一体に形成されており、出力軸装着孔34およびマグネット装着孔37は、相互に底部38を共通部分として相反する方向に開口している。マグネット装着孔37の底面は、センサマグネット39が接着剤(図示せず)によって固定されるマグネット固定面40となっており、このマグネット固定面40の表面粗さは、当該マグネット固定面40を除くウォームホイール33の他側面の他の部分の表面粗さよりも粗くなっている。すなわち、例えば、マグネット固定面40はバフ研磨を施すこと無く表面粗度20(S)に設定され、その他の部分はバフ研磨を施して表面粗度5(S)に設定されている(図2矢印範囲および図7黒丸印参照)。例えば、ウォームホイール33を成形する成形型は、当該成形型を放電加工により成形する際に加工条件を調整し、マグネット固定面40に対応する部分は表面粗度15〜25(S)程度に粗く設定され、その他の部分は表面粗度3〜7(S)に設定される。
マグネット固定面40の周囲には、マグネット装着孔37を形成するとともに、内周側がセンサマグネット39の側面39aに接触するマグネット囲い壁(壁部)41が設けられている。このように、センサマグネット39をマグネット固定面40およびマグネット囲い壁41により支持させることで、ウォームホイール33に対するセンサマグネット39の精度良い位置決めを行っている。
なお、図1および図2中符号33bは、ウォームホイール33の周方向に延びるよう形成された環状の第2補強リブを示しており、この第2補強リブ33b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。
マグネット固定面40の中心部分には、図3に示すように、凹部42が形成されている。この凹部42は、底面42aとその周囲を囲う筒状の垂直壁42bとを有しており、底面42aはマグネット固定面40よりも図中下側の低い位置に設けられている。また、凹部42の中央部分には、ウォームホイール33の成形時に溶融樹脂の入り口となるゲート部42cが形成されている。このゲート部42cには、成形型をウォームホイール33から取り外す際に残留する残留樹脂Rが存在し、この残留樹脂Rは、底面42aから図中上方に突出されている。垂直壁42bの長さ寸法、つまり、凹部42の深さ寸法dは、残留樹脂Rの高さ寸法hよりも長い寸法に設定されており(d>h)、これにより、残留樹脂Rの先端側には差分寸法Sの分の隙間が形成され、残留樹脂Rの先端側がマグネット固定面40よりも図中上方に突出しないようになっている。
ここで、本実施の形態においては、凹部42の深さ寸法dは約0.3mm,残留樹脂Rの高さ寸法hは約0.2mmとなっている。したがって、差分寸法Sは約0.1mmとなる。
マグネット固定面40に固定されるセンサマグネット39は、焼結金属よりなる磁石となっており、薄型円柱形状(タブレット形状)に形成されている。このセンサマグネット39は、図1に示すように、半径方向に対向するようN極およびS極(2極)を有している。ただし、センサマグネット39は、比較的安価なフェライト磁石や、他の金属製のマグネットを用いることができ、例えば、ネオジウム磁石等が挙げられる。
ギヤケース31は、図4に示すカバー43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43は、それぞれ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43との間には、その外形側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44が装着されている。
カバー43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45が、複数の固定ネジ46により装着されている。この制御基板45は、カバー43の外形形状と相似する所定形状に形成されており、その表面部47(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47のアマチュア軸24と対向する第1対向部47aには、一対の第1磁気センサ48が設けられている。各第1磁気センサ48は、アマチュア軸24のリング状マグネット28と対向されており、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47のウォームホイール33と対向する第2対向部47bには、一対の第2磁気センサ49が装着されている。各第2磁気センサ49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と対向されており、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49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47bは本発明における対向部を、第2磁気センサ49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48および第2磁気センサ49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45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)50が設けられており、この制御部50には、各第1磁気センサ48および各第2磁気センサ49からの検出信号が入力されるようになっている。制御部50は、各第1磁気センサ48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49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50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45には、各第1磁気センサ48,各第2磁気センサ49および制御部50の他に、コンデンサやチョークコイル等の電子部品も装着されている。
次に、電動モータ10を構成するウォームホイール33の製造方法と、センサマグネット39のウォームホイール33への接着方法について、図面を用いて詳細に説明する。
図5(a),(b),(c)はウォームホイールの射出成形工程を説明する説明図を、図6は図5の破線円B部分を拡大して示す部分拡大図を、図7(a),(b),(c)はセンサマグネットのウォームホイールへの接着工程を説明する説明図を、図8は表面粗さ(S)と接着強度(%)との関係を示すグラフを、図9は隙間(mm)と相対強度(%)との関係を示すグラフをそれぞれ表している。
まず、図5(a)に示すように、樹脂製のウォームホイール33を成形するための射出成形装置60について説明する。
射出成形装置60は、近接または離間可能に相対変位する上型70および下型80と、溶融樹脂を所定の圧力で各上下型70,80内に供給するディスペンサ(図示せず)とを備えている。
射出成形装置60の基台(図示せず)には、下型80が固定されており、当該下型80に対して上型70が近接または離間するようになっている。上型70は、図示しない駆動機構により上下動されるようになっており、この駆動機構としては、ポンプにより油液を給排することで伸縮する油圧シリンダが用いられている。ただし、駆動機構としては、油圧シリンダに限らず、空圧シリンダや電動モータを有する直動アクチュエータ等を用いることもできる。
上型70は段付き形状に形成されており、本体部71と、本体部71から下型80に向けて突出する第1凸部72と、ウォームホイール33の他側面を形成する第2凸部73とを有している。第2凸部73の中心部分には、ウォームホイール33の中心部分を形成する第1凹部73aが設けられ、この第1凹部73aのさらに中心部分には、図中下方に突出する第3凸部73bが設けられている。この第3凸部73bは、ウォームホイール33の凹部42を形成するものであり、その高さ寸法は凹部42の深さ寸法dと同じ寸法に設定されている。
本体部71および第3凸部73bの中心部分には、溶融樹脂が流通する供給流路74が設けられている。供給流路74は、第3凸部73b側から本体部71側に向けて、その内径寸法が徐々に大きくなるようテーパ形状に形成されており、これにより、第3凸部73bの下端側で硬化した樹脂が引きちぎられるようになっている。なお、図中符号73cは、マグネット囲い壁41を形成する環状の第2凹部を、図中符号73dは、第2補強リブ33bを形成する環状の第3凹部をそれぞれ示している。
下型80は、上型70の第1凸部72および第2凸部73を受け入れられるよう段付き形状に形成されている。下型80は、本体部81と、ウォームホイール33の歯部33aを形成するとともに、ウォームホイール33の一側面を形成する第1凹部82と、第1補強リブ36を形成する複数の第1凸部83と、出力軸装着孔34を形成する第2凸部84とを有している。
下型80における各第1凸部83のうち、周方向に向かう3箇所には、硬化した樹脂、つまり、射出成形後のウォームホイール33を下型80から取り外すためのスライダ85が設けられている。スライダ85は、図示しない駆動機構により上下動されるようになっており、この駆動機構としては、上記と同様に、油圧シリンダ,空圧シリンダ,直動アクチュエータ等を用いることができる。
各上下型70,80は、射出成形するウォームホイールの仕様(直径寸法の違い等)に応じて、鋼材ブロックを放電加工により形成するようになっている。これらの各上下型70,80における内側面の表面粗さは、ウォームホイール33のマグネット固定面40の表面粗度20(S)と同じ表面粗度に設定されている。したがって、比較的その表面粗度が粗くなるよう設定されているので、放電加工に要する時間を短縮させ、他の仕様の各上下型を準備する時間を短縮できるようになっている。これにより、製造コストの削減を実現している。
次に、射出成形装置60によるウォームホイール33の製造方法について説明する。
[第1製造工程]
まず、成形するウォームホイール33に対応した各上下型70,80を準備し、引き続き、駆動装置を駆動して上型70を下型80に近接させ、各上下型70,80の各本体部71,81を当接させる。これにより、図5(a)の状態から図5(b)の状態となる(上下型準備工程)。
次に、図5(b)の矢印に示すように、ディスペンサを駆動して溶融樹脂Wを供給流路74に所定の圧力で供給する。すると、溶融樹脂Wが第3凸部73bを介して各上下型70,80内に充填されていく。このとき、溶融樹脂Wはディスペンサにより所定の圧力が与えられているため、各上下型70,80内の隅々に満遍なく充填される(溶融樹脂充填工程)。
溶融樹脂Wの各上下型70,80内への充填が完了した後、所定時間放置し、溶融樹脂Wが自然冷却されて硬化するのを待つ(硬化待機工程)。ここで、溶融樹脂Wの充填完了のタイミングは、溶融樹脂Wの充填量や充填時間等を管理することにより把握することができる。また、溶融樹脂Wの硬化は、溶融樹脂Wの組成(割れや収縮の発生条件)に応じて、冷却装置を用いて強制冷却により行うこともできる。
溶融樹脂Wが硬化した後、図5(c)に示すように、まず、駆動装置を駆動して上型70を下型80から離間させる。すると、図6に示すように、供給流路74の最も内径寸法が小さくなった部分、つまり、第3凸部73bの先端側(図中下側)で硬化した溶融樹脂Wが引きちぎられる。これにより、残留樹脂Rの先端側(図中上側)が、マグネット固定面40よりも図中上方に突出することが無い。その後、図5(c)に示すように、駆動機構を駆動して3つのスライダ85を同期して上昇駆動させ、射出成形を終えたウォームホイール33を下型80から取り外す(取り外し工程)。ここで、3つのスライダ85を同期して上昇駆動させているので、ウォームホイール33の下型80に対する平行度を保持しつつ、スムーズに取り外すことが可能となっている。
[第2製造工程]
次に、射出成形装置60により成形したウォームホイール33を、図示しないバフ研磨装置にセットする。その後、バフ研磨装置を駆動してウォームホイール33のマグネット固定面40を除く表面を、略平滑な表面粗度5(S)となるよう研磨してバリなどの不要物を除去する。これにより、マグネット固定面40を表面粗度20(S)に、その他の部分を表面粗度5(S)にそれぞれ設定したウォームホイール33が完成する。ここで、バフ研磨に要する時間は、マグネット固定面40を研磨する時間を省略できる分、短縮できるようになっている。これにより、製造コストの削減を実現している。ただし、第2製造工程におけるバフ研磨装置による研磨を実施せずに、上下型70,80を放電加工する際にその表面粗度を調整することで対応することもでき、この場合、より製造コストを削減することが可能となる。
次に、完成したウォームホイール33へのセンサマグネット39の接着工程について説明する。
図7(a)に示すように、流動性を有するエポキシ系樹脂よりなる接着剤Gをマグネット装着孔37に所定量供給し、図中矢印に示すようにマグネット装着孔37の上方からセンサマグネット39を臨ませる(接着剤供給工程)。接着剤Gは、マグネット装着孔37の中心部分、つまり、凹部42の内部に供給するようにする。ただし、接着剤Gとしては、流動性を有するものに限らず、例えば、接着テープ型の接着剤を用いることができる。
凹部42の内部に接着剤Gを供給した後、図7(b)の矢印に示すように、センサマグネット39の上方から所定荷重Fを負荷する。すると、センサマグネット39がマグネット囲い壁41に案内されるとともに、図7(c)に示すように、接着剤Gがセンサマグネット39の下面全域と、センサマグネット39とマグネット囲い壁41との間の微小隙間(図示せず)とに行き渡る。このとき、残留樹脂Rの先端側がマグネット固定面40よりも図中下方に位置しているので、センサマグネット39は傾斜することは無い。その後、接着剤Gが硬化するまで放置し、ウォームホイール33へのセンサマグネット39の接着が完了する(センサマグネット接着工程)。
次に、ウォームホイール33に対するセンサマグネット39の接着強度について説明する。
図8に示すように、表面粗度5(S)である場合には、ウォームホイール33に対するセンサマグネット39の接着強度は約70%に低下するが、マグネット固定面40は、ウォームホイール33の他の部分よりも粗い表面粗度20(S)となっているため、接着強度は約130%に上昇している。
ここで、マグネット固定面40には凹部42を形成しているため、当該凹部42の深さ方向に隙間が形成される分、凹部42の部分については強度が低下することになる(図9参照)。本実施の形態においては、残留樹脂Rを有する分、その隙間寸法(凹部42の深さ寸法)は、若干大き目の0.3mmに設定している。しかし、センサマグネット39の下面側の表面積に対する凹部42の表面積が十分に小さな値(約10分の1)となっているので、凹部42による強度の低下は略無視できる。したがって、ウォームホイール33からセンサマグネット39が剥離する等の問題が発生することは無い。
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、樹脂製のウォームホイール33の他側面に、ウォームホイール33の他側面の他の部分の表面粗さよりも粗い表面粗さのマグネット固定面40を設け、このマグネット固定面40に金属製のセンサマグネット39を接着剤Gにより固定するようにしたので、センサマグネット39とウォームホイール33との接着強度を向上させることができる。
したがって、十分な接着強度を得て長期使用に耐え得る電動モータ10を実現することができる。また、製造過程におけるエネルギー消費量の抑制とセンサマグネット39の選定自由度の向上とを両立することができるので、ひいては、電動モータ10の製造コストを大幅に低減することができる。
本実施の形態に係る電動モータ10によれば、マグネット固定面40をウォームホイール33の他側面の中心部分に設け、マグネット固定面40に、ウォームホイール33の成形時に溶融樹脂の入り口となるゲート部42cを有する凹部42を形成するとともに、凹部42の深さ寸法をゲート部42cに残留する残留樹脂Rの高さ寸法よりも長い寸法に設定したので、ゲート部42cの残留樹脂Rによってセンサマグネット39がマグネット固定面40に対して傾斜することを防止できる。
また、センサマグネット39によってゲート部42cの残留樹脂Rを覆い隠すことができるので、見栄えを良くすることができる。さらに、センサマグネット39をウォームホイール33の他側面の中心部分に配置するので、センサマグネット39を小型化でき、電動モータ10の軽量化を図ることができる。
本実施の形態に係る電動モータ10によれば、ウォームホイール33の他側面に、センサマグネット39の側面に接触するマグネット囲い壁41を設けたので、ウォームホイール33に対するセンサマグネット39の位置決めを精度良く行うことができる。したがって、センサマグネット39のウォームホイール33に対する位置のバラツキの発生を抑制して歩留まりを良くすることができる。
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、マグネット固定面40の周囲にマグネット囲い壁41を設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、マグネット囲い壁41を省略することもできる。
また、上記実施の形態においては、マグネット固定面40を、ゲート部42cを囲うようウォームホイール33の他側面の中心部分に設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、ウォームホイール33の他側面の中心部分を囲うよう環状のマグネット固定面を形成することもできる。この場合、マグネット固定面の形状に合わせて環状のセンサマグネットを用いるようにする。
さらに、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の駆動源としても用いることができる。
また、上記実施の形態においては、電動モータ10が有する減速機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の電動モータの減速ギヤの構造を説明する説明図である。 図2の破線円A部分を拡大して示す部分拡大図である。 図1の電動モータ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。 (a),(b),(c)は、ウォームホイールの射出成形工程を説明する説明図である。 図5の破線円B部分を拡大して示す部分拡大図である。 (a),(b),(c)は、センサマグネットのウォームホイールへの接着工程を説明する説明図である。 表面粗さ(S)と接着強度(%)との関係を示すグラフである。 隙間(mm)と相対強度(%)との関係を示すグラフである。
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
33b 第2補強リブ
34 出力軸装着孔
35 出力軸
35a セレーション部
35b ネジ部
36 第1補強リブ
37 マグネット装着孔
38 底部
39 センサマグネット
39a 側面
40 マグネット固定面
41 マグネット囲い壁(壁部)
42 凹部
42a 底面
42b 垂直壁
42c ゲート部
43 カバー
44 シール部材
45 制御基板
46 固定ネジ
47 表面部
47a 第1対向部
47b 第2対向部(対向部)
48 第1磁気センサ
49 第2磁気センサ(磁気センサ)
50 制御部
60 射出成形装置
70 上型
71 本体部
72 第1凸部(上型)
73 第2凸部(上型)
73a 第1凹部(上型)
73b 第3凸部
73c 第2凹部
73d 第3凹部
74 供給流路
80 下型
81 本体部
82 第1凹部(下型)
83 第1凸部(下型)
84 第2凸部(下型)
85 スライダ
G 接着剤
R 残留樹脂
W 溶融樹脂

Claims (2)

  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の中心部分から突出して設けられ、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に設けられ、前記減速ギヤの他側面の他の部分の表面粗さよりも粗い表面粗さのマグネット固定面と、
    前記マグネット固定面に接着剤により固定され、前記出力軸の回転位置を検出するために用いる金属製の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
    前記マグネット固定面を前記減速ギヤの他側面の中心部分に設け、前記マグネット固定面に、前記減速ギヤの成形時に溶融樹脂の入り口となるゲート部を有する凹部を形成するとともに、前記凹部の深さ寸法を前記ゲート部に残留する残留樹脂の高さ寸法よりも長い寸法に設定す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、前記減速ギヤの他側面に、前記センサマグネットの側面に接触する壁部を設けることを特徴とする電動モータ。
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