JPH07110113B2 - モ−タ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、モータ装置に関する。

〈従来の技術〉 近年自動車には、使用性、快適性などの向上のために各
種電動機器が用いられるようになっており、特に手動に
て行なっていた動作を自動化するためにモータ装置の数
も増加し、その制御回路部分の設置場所の確保が困難と
なる傾向にある。そこでモータ装置毎に制御回路をユニ
ット化し、インストルメントパネルの裏、或いはシート
の下部などの空スペースにそれを取付けることが一般に
行なわれている。

しかしながら、モータ装置の数の増加、及び制御方法の
多様化などにより、制御回路部分をモータから隔置する
とモータ装置の機械部分に接続するワイヤハーネスの数
量も増えるため、車輌重量の増大を招くばかりでなく、
その組付性及び整備性などに対する影響も問題となる。
従って、機械部分と制御回路部分とを一体的に構成する
ことが好ましいものと考えられる。

一方、制御方法の多様化に伴って制御回路が複雑化する
と、従来のリレーを用いた駆動回路では制御回路部分が
より一層大型化するため、リレーに代えてパワートラン
ジスタを用い、それと同時に、厚膜、薄膜の膜回路を絶
縁基板上に形成することによって半導体、モノシリック
IC、LCR部品などを搭載してパッケージングした所謂ハ
イブリッドICによる回路構成を用いることにより、制御
回路部分の小型軽量化が計られるようになっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかるに、駆動回路にパワートランジスタを用い、かつ
制御回路にハイブリッドICを用いる場合には、これらの
発熱の影響を考慮せねばならず、また、制御回路部分を
モータ装置の機械部分と一体化することは、回路素子に
とっては好ましくない環境に置かざるを得ない状況とな
ることもあり得るため、これらが油脂あるいは雨水など
の浸入による悪影響を受けずに済むようにせねばならな
い。ところが、回路素子を完全密封すると放熱性が阻害
され、別途放熱板などを設けると回路部分が大型化しが
ちとなる、といった不都合が生じることを余儀無くさ
れ、回路素子の完全密封と放熱性との両立は極めて困難
であった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく
なされたものであり、その主な目的は、モータ装置の機
械部分と制御回路部分との間を接続するワイヤハーネス
を削減して装置全体をより一層小型化し、かつ組付性及
び整備性を向上し得ると共に、パワートランジスタを含
む制御回路部分の密封性並びに放熱性を充分に確保し得
るように構成されたモータ装置を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、減速装置付きモー
タの駆動を制御するための制御回路を、ハイブリッドIC
とモータ駆動用パワートランジスタとで構成し、ハイブ
リッドICの回路基板とパワートランジスタのチップと
を、減速装置の金属製ケースに直接的にかつ個別に固着
したうえで合成樹脂材にてモールドすることによって達
成される。

〈作用〉 このように、ハイブリッドICの回路基板とパワートラン
ジスタのチップとを減速装置の金属製ケースに直接的に
固着するものとすれば、モータ装置に於ける機械部分と
制御回路部分との間を接続するためのワイヤハーネスの
量が著しく削減される。またパワートランジスタおよび
ハイブリッドICを合成樹脂材にてモールドすることによ
ってこれらを油脂や雨水などから保護することができ、
しかも減速装置の金属製ケースは、モータのコイル部の
発熱による影響を直接的に受けることがなく、しかも熱
発生源がないものであることから、この金属製ケースか
ら回路素子の熱が充分に放熱される。従って、回路素子
の異常発熱やモールド材との熱膨脹差に起因する機械的
ストレスの発生をも回避し得る。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は、本発明が適用されたモータ装置であるパワー
ウインドモータ装置31の取付状態を示す全体図である。
自動車のドア32の内部には、窓ガラス33を上下動可能な
所謂Ｘ字型レギュレータが設けられている。そしてＸ字
型レギュレータ34を駆動するためのパワーウインドモー
タ装置31が、Ｘ字型レギュレータ34のセクタギヤ34aと
歯合している。しかしてパワーウインドモータ装置31を
駆動することによってＸ字型レギュレータ34に一体的に
設けられたセクタギヤ34aが駆動され、Ｘ字型レギュレ
ータ34の作動によって図中矢印Ｂの向きに窓ガラス33が
上下動するようになっている。

パワーウインドモータ装置31は、第２図に示されるよう
に、直流モータ35と、そのモータ35の回転を減速して出
力する減速装置36とにより構成されており、モータ35の
出力軸側には、減速装置36を収容するハウジング37が、
モータ35のケース35aと一体的に形成されている。また
減速装置36の出力軸38には、ギヤ38aが固着されてお
り、このギヤ38aとセクタギヤ34aとが歯合するようにな
っている。

ハウジング37は、パワーウインドモータ装置31全体を支
持可能な脚部を有し、かつ減速装置36を収容可能なよう
に、有底筒状に鋳造成形されている。そしてその開放端
面に金属製の薄板をプレス加工してなるカバー39をビス
止めにて固着することにより、減速装置36のケース36a
が形成されるようになっている。

カバー39は、第２図に良く示されるように、内側に平坦
面を有する窪みが凹設された形状をなしており、その底
部平坦部39aには、後記する制御機能を有するハイブリ
ッドICが設けられた基板41と、電力素子であるパワート
ランジスタ40とが接着剤により固着され、かつ全体に合
成樹脂材によるモールドＭが施されている。尚、パワー
トランジスタ40と基板41とは、ボンディングワイヤ41a
によって互いに接続されている。

基板41は、カバー39を貫通して設けられた入出力端子42
とその入出力端子42に接続されるコネクタ43とを介し、
モータ35及び後記する操作スイッチ44に接続されてい
る。尚、カバー39は、図示されないガスケットなどを介
してハウジング37に固着されるため、外部からの水及び
塵埃などの侵入に対するパワートランジスタ40及び基板
41の保護効果がより一層高められる。

このようにしてカバー39に一体的に固着された基板41に
は、第３図に模式的に示されるように、公知のトランジ
スタ回路からなるフリップフロップ45、回転検出部46及
びパワートランジスタ40をブリッジ形式にて接続したモ
ータ駆動回路47などが、ハイブリッドICにて構成されて
いる。ここでハイブリッドICとは、絶縁基板上に厚膜、
薄膜の膜回路を形成し、半導体、モノシリックIC、LCR
部品などを搭載し、パッケージングしたものである。

基板41には、操作スイッチ44と接続された信号線48a〜4
8d、電源線49、モータ35と接続された接続線50a、50b、
及びモータ35と連動するパルス発生器51と接続された信
号線48eが、それぞれ接続されている。また、電源線49
を共通線にした手動スイッチ44aとオートスイッチ44bと
によって操作スイッチ44が構成されている。そして各ス
イッチ44a、44bには、上昇、下降用の接点S3〜S6が設け
られている。

オートスイッチ44bの接点S5、S6と接続された信号線48
c、48dがOR回路42に入力され、OR回路42の出力線W1がフ
リップフロップ45の一方の入力部に接続されている。こ
のフリップフロップ45の他方の入力部には、パルス発生
器51と信号線48eを介して接続された回転検出部46から
の出力信号線W2が、トランジスタT2を介して接続されて
いる。そしてフリップフロップ45の出力信号線W3は、正
転用トランジスタT4、逆転用トランジスタT5にトランジ
スタT3を介して接続されている。これら正、逆転用トラ
ンジスタT4、T5に接続される回路は、公知のトランジス
タ回路によってトランジスタT3からのパルス的信号によ
りオン状態を保持可能に構成されている。

オートスイッチ44bの接点S5、S6に接続された信号線48
c、48dは、手動スイッチ44aの接点S3、S4にダイオードD
1、D2を介して接続された信号線48a、48bとも接続され
ている。また信号線48a、48bは、モータ駆動回路47にそ
れぞれ接続されている。そして、各信号線48a、48bから
の信号、或いは各トランジスタT4、T5のオン状態によっ
てモータ35に給電し続けるように、パワートランジスタ
40がブリッジ形式に接続されたトランジスタ回路によ
り、モータ駆動回路47が構成されている。

このようにして構成されたパワーウインドモータ31の回
路に於て、操作スイッチ44のオートスイッチ44bによっ
て上昇側の接点S5がオンされると、電源線49と信号線48
cとが導通してダイオードD1を介してモータ駆動回路47
に電圧が印加される。するとモータ駆動回路47が動作し
てモータ35が回転し、窓ガラス33を上昇させる。また、
トランジスタT4のエミッタ側にモータ35に給電される電
圧が加わると共に、オートスイッチ44bの上昇側の接点S
5側がオンされた際にOR回路52を介してセットされたフ
リップフロップ45の出力により、トランジスタT3が導通
してトランジスタT4のベース電流が流れるため、オート
スイッチ44bがオフされてもトランジスタT4のオン状態
が保持されてモータ35が回転を続けることができる。

そして、窓ガラス33が上りきるか、手動スイッチ44aに
よって下降側の接点S4がオンされるかすると、モータ35
の回転が停止状態となり、モータ35と連動するパルス発
生器51からの信号が回転検出部46にて検出されなくな
る。そして回転検出部46からのリセット出力によってト
ランジスタT2を介してフリップフロップ45がリセットさ
れることから、トランジスタT3を介してトランジスタT4
がオフ状態となり、モータ駆動回路47がリセットされて
モータ35への供給電流が遮断される。

また、オートスイッチ44bの下降側の接点S6がオンされ
た場合には、トランジスタT5がオン状態となり、モータ
35が逆転して窓ガラス33を下降させることとなる。そし
て、窓ガラス33が下がりきるか、手動スイッチ44aによ
って上昇側の接点S3がオンされるかすると、上記と同様
にしてトランジスタT5がオフ状態となり、モータ35への
供給電流が遮断されることとなる。

尚、モータ35へ供給される電流は、パワートランジスタ
40を介して供給されるが、例えば窓ガラス33の上下限に
於ける停止時には、比較的大電流が流れてパワートラン
ジスタ40が発熱することとなる。しかるに本実施例に於
ては、減速装置36のカバー39にパワートランジスタ40が
直接固着されており、カバー39が放熱板として作用して
充分な冷却効果が発揮されるため、パワートランジスタ
40の性能が充分発揮される。

〈発明の効果〉 このように、本発明に於ては、ハイブリッドICおよびパ
ワートランジスタ回路にてモータの制御回路を構成し、
これらを減速装置の金属製のケースに直接的に固着する
ものとしたことから、パワートランジスタを含めた制御
回路を減速装置のケースに一体化することができる。従
って、モータ装置における機械部分と制御回路部分とを
接続するワイヤハーネスを削減し得ると共に、制御回路
と操作スイッチとを接続するワイヤハーネスをも削減し
得るため、組付性の向上はもとより、車輌重量の低減に
効果的であり、加えて制御回路を個別に組付ける必要が
ないため、制御装置の組付工数を削減し得る。また、回
路素子を合成樹脂材にてモールドすることによって耐水
性・耐油性の著しい向上を得ることができると共に、モ
ータのコイル部の発生熱による影響を受けることがなく
かつ熱発生源のない減速装置のケースを放熱板として用
いることができることから、回路基板およびパワートラ
ンジスタの充分な放熱性を得ることができる。従って、
回路素子の密封性と放熱性との両立を達成することがで
き、しかも金属性ケースからの回路素子の放熱効果の向
上によってモールド材との間の熱膨脹差に起因する機械
的ストレスをも解消し得るため、導通不良などの発生を
防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用されたパワーウインドモータ装
置の取付状態を示す全体図である。 第２図はパワーウインドモータ装置の分解斜視図であ
る。 第３図はパワーウインドモータ回路を示す模式的回路図
である。 31……パワーウインドモータ装置 32……ドア、33……窓ガラス 34……Ｘ字型レギュレータ 34a……セクタギヤ、35……モータ 35a……ケース、36……減速装置 36a……ケース、37……ハウジング 38……出力軸、38a……ギヤ 39……カバー、39a……平坦部 40……パワートランジスタ 41……基板 41a……ボンディングワイヤ 42……入出力端子、43……コネクタ 44……操作スイッチ、44a……手動スイッチ 44……オートスイッチ、45……フリップフロップ 46……回転検出部、47……モータ駆動回路 48a〜48e……信号線 49……電源線、50a、50b……接続線 51……パルス発生器、52……OR回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータと、前記モータの出力を減速して出
   力するべく前記モータに連結された減速装置と、前記モ
   ータの駆動を制御する制御回路とを有するモータ装置で
   あって、 前記制御回路が、ハイブリッドICとモータ駆動用パワー
   トランジスタとで構成されており、 前記ハイブリッドICの回路基板と前記パワートランジス
   タのチップとが、前記減速装置の金属製ケースに直接的
   にかつ個別に固着されたうえで合成樹脂材にてモールド
   されていることを特徴とするモータ装置。