JPH0767293A - パワーウインドウ駆動モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御部での構成部品点数の削減を図り、ま
た、制御部との間の配線の簡素化、短距離化を図る。 【構成】 ジャムプロテクション型パワーウインドウの
駆動モータ１４では、窓ガラスを昇降駆動するモータ本
体２６にギヤボックス３２が連結され、ギヤボックス３
２内には、モータ本体２６を駆動制御するＥＣＵが組み
込まれた素子基板４４が収容され、駆動モータ１４はＥ
ＣＵと一体化される。ウオームホイール３８には、マグ
ネット５０が設けられ、素子基板４４にはホールＩＣが
装着され、ウオームホイール３８の回転（駆動モータ１
４の回転）に伴い、ホールＩＣ５２、５４からパルスが
発せられる。ＥＣＵでは、パルスがカウントされて、パ
ルスカウント数がパルスカウント数ｎに達しない間は挟
み込み防止措置を採り、パルスカウント数がパルスカウ
ント数ｎに達した以降は挟み込み防止措置を採らないよ
うに、モータ制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のパワー
ウインドウ駆動モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のパワーウインドウでは、窓ガラ
スは駆動モータで昇降駆動され、駆動モータはＥＣＵ
（制御部）で制御される。

【０００３】この制御にあたって、窓ガラスの昇降位置
を知る必要がある場合には、駆動モータに、ホールＩＣ
が装着される。ホールＩＣは、アーマチャシャフトの外
周面に固着されたマグネットに対応してモータハウジン
グ側に設けられ、交番型とされ、アーマチャシャフトの
回転に伴う磁気変動を検出してパルスを発する。パルス
はＥＣＵに出力され、ＥＣＵでは、パルスをカウントし
て窓ガラスの昇降位置を検出し、窓ガラスの昇降位置に
基づき、駆動モータを駆動制御する。

【０００４】ここで、従来は、駆動モータがドア内に設
けられ、一方、ＥＣＵがドアのアームレスト内やハンド
ル下に設けられ、駆動モータとＥＣＵとは、別個に配置
されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、図６に示す
ように、ＥＣＵ１００では、基板１０２が蓋１０４付き
保護ケース１０６に収容されてケース１０６がブラケッ
ト１０８で車体側へ取り付けられ、ＥＣＵ専用のケース
１０６やブラケット１０８が別途に必要となる。

【０００６】また、図７に示すように、ＥＣＵ１００と
窓ガラス昇降スイッチ１１０との間が第１コネクタ１１
２を介して配線接続されるので加え、ＥＣＵ１００と、
モータ本体１１４、ホールＩＣ１１６を備えた駆動モー
タ１１８との間が第２コネクタ１２０を介して配線接続
される。ここで、配線の複雑化、長距離化は好ましくな
い。

【０００７】配線が長距離化された場合には、次のよう
な問題が生ずる。すなわち、ＥＣＵ１００内に、モータ
作動用のパワーリレー（図示を省略）が設置される場
合、駆動モータ１１８とＥＣＵ１００との間が遠く離れ
ると、モータ動力線が長くなり、配線抵抗（配線が長く
なると配線抵抗が増す）に基づく電圧ドロップの問題が
招来される。窓ガラスの締め切りの際には窓ガラスが拘
束されてロック電流が発生ずる。ロック電流が発生する
と、大きな電圧ドロップが生じてモータトルク効率が大
きく低下する。従って、窓ガラスの拘束力に抗して窓ガ
ラスを締め切るには、駆動モータを大型化する必要があ
る。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、制御部での構
成部品点数の削減を図り、また、制御部との間の配線の
簡素化、短距離化を図るパワーウインドウ駆動モータを
得ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のパワーウインド
ウ駆動モータは、ウインドウを開閉駆動するモータ本体
と、このモータ本体と連結されるギヤボックスと、この
ギヤボックス内に設けられる、前記モータ本体を駆動制
御する制御部が組み込まれた基板と、を備えた構成を特
徴とする。

【００１０】上記構成において、前記基板に、制御部と
接続される、モータ回転に伴いパルスを発するための磁
気センサが装着される構成がよい。

【００１１】

【作用】本発明のパワーウインドウ駆動モータでは、ギ
ヤボックス内に、制御部が組み込まれた基板が収容され
ており、駆動モータは制御部と一体化される。

【００１２】従って、制御部を別途に設ける場合に必要
となる制御部専用のケースやブラケットが不要となり、
制御部での構成部品点数が減る。

【００１３】また、モータ本体と制御部との間の配線
は、制御部を別途に設ける場合に比して、短距離化さ
れ、簡素化される。

【００１４】制御部との一体化により、制御部内に、モ
ータ駆動用のパワーリレーを配置しても、モータ電力線
が短くて足りその配線抵抗が小さくて済み、配線抵抗に
基づく電圧ドロップは抑制される。これにより、駆動モ
ータの小型化が可能となる。

【００１５】このようにして、パワーウインドウのシス
テム全体としてのコストダウンも果たされる。

【００１６】また、基板に、制御部と接続される、モー
タ回転に伴いパルスを発するための磁気センサが装着さ
れる構成によれば、磁気センサ信号線についても、配線
の短距離化、簡素化が図られる。

【００１７】磁気センサは、出力ギヤに対応位置して出
力ギヤの回転に伴いパルスを発するようにしてもよく、
あるいは、アーマチャシャフトに対応位置してアーマチ
ャの回転に伴いパルスを発するようにしてもよい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係るパワーウインドウ駆動モ
ータの一実施例を図１乃至図５に基づき説明する。

【００１９】図２に示すように、自動車のパワーウイン
ドウでは、ドア１２内に、パワーウインドウ駆動モータ
（以下、単に駆動モータ）１４が設けられる。駆動モー
タ１４には、ドラム１６が連結され、ドラム１６には、
ワイヤ１８の両端部が互いに異なる方向に巻き掛けら
れ、ワイヤ１８の中間部には、キャリヤプレート２０が
固定される。駆動モータ１４の正転、逆転に応じて、ド
ラム１６が正転、逆転し、ドラム１６の正転により、ワ
イヤ１８の一端部がドラム１６に巻き取られるとともに
ワイヤ１８の他端部がドラム１６から引き出され、一
方、ドラム１６の逆転により、ワイヤ１８の一端部がド
ラム１６から引き出されるとともにワイヤ１８の他端部
がドラム１６に巻き取られる。これにより、駆動モータ
１４の正転、逆転に応じて、キャリヤプレート２０がガ
イドレール２２を上、下に移動し、キャリヤプレート２
０に取り付けられた窓ガラス２４が上昇（窓ガラス閉方
向移動）、下降（窓ガラス開方向移動）する。

【００２０】図３に示すように、駆動モータ１４では、
モータ本体２６が、固定子２８と回転子（アーマチャ）
３０とを備える。モータ本体２６には、ギヤボックス３
２が連結され、ギヤボックス３２では、アーマチャシャ
フト３４に、ウオーム３６が設けられ、ウオーム３６に
は、出力ギヤを構成するウオームホイール３８（ない
し、ヘリカルギヤ）が噛合する。ウオームホイール軸４
０は、アーマチャシャフト２８と直交する。

【００２１】図１に示すように、ギヤボックス３２は、
ウオームホイール軸４０方向一端が開放され、開放端
は、モータカバー４２で閉成される。ギヤボックス３２
内には、ウオームホイール３８とモータカバー４２との
間に、制御部（ＥＣＵ）が組み込まれた素子基板４４が
収容される。素子基板４４は、ウオームホイール軸４０
と同心で、ウオームホイール３８の周部に対向する環状
部４６を備えるとともに、アーマチャシャフト２８の先
端部に対向する矩形部４８を備える。ウオームホイール
３８の周部は肉薄とされてこの周部には、環状のマグネ
ット５０が固着される。マグネット５０は、環状方向
（ウオームホイール３８の回転方向）に沿って、異極が
交互に並び、複数極おされる。マグネット５０の外周側
には、素子基板４４とウオームホイール３８との間に、
トランジスタ等の素子配置空隙が形成される（図４を参
照）。その空隙において素子基板４４には、マグネット
５０と対応して磁気センサを構成する一対のホールＩＣ
５２、５４（ホールＩＣ，Ａ、ホールＩＣ，Ｂ）が装着
される。なお、図４中、５５は、トランジスタ等の素子
を示す。ホールＩＣ５２、５４は、交番型とされ、ウオ
ームホイール軸４０周りに所定角度間隔を置いて配置さ
れて、マグネット５０がウオームホイール３８と共に回
転するのに伴い生ずる磁気変動を検出し、パルスを発す
る。

【００２２】素子基板４４の矩形部４８とギヤボックス
３２底壁との間には、モータアーマチャ３４の軸方向か
ら見て左右両側に空洞部５８、６０が形成され、素子基
板４４の矩形部４８には、ウオームホイール３８側の空
洞部５８においてＥＣＵ本体５６が装着されるととも
に、反対側の空洞部６０において端子６２が装着され
る。空洞部６０のギヤボックス３２側壁には、配線引出
し用の開口６４が形成され、開口６４を通って、図３に
示すように、配線６６、６８が端子６２に接続される。

【００２３】素子基板４４には、モータ作動用のパワー
リレー（図示省略）が設けられ、配線６６は、パワーリ
レーとモータ本体２６との間の動力線とされる。一方、
配線６８には、コネクタ８６を介して窓ガラス昇降スイ
ッチ７０へ到る操作線や、電源７２へ到る動力線が含ま
れる（図５も参照）。

【００２４】ＥＣＵでは、例えば、以下に説明するよう
なモータ制御が行われる。すなわち、窓ガラス２４の上
昇中に、窓ガラス２４と窓枠２５（図２を参照）との間
に異物が挟み込まれた場合に、駆動モータ１４を直ちに
停止し、あるいは、一旦逆転した後に停止する等の、挟
み込み防止措置が採られる。この措置を採るパワーウイ
ンドウは、いわゆるジャムプロテクション型のパワーウ
インドウと称される。

【００２５】挟み込み防止措置は、異物が挟み込まれた
ときに生ずるロック電流に基づき行われる。一方、窓ガ
ラス２４の締切りの際にも、窓ガラス２４の昇降が窓枠
２５で拘束されてロック電流が生ずる。

【００２６】従って、窓ガラス２４が、異物の挟み込み
の恐れのない所定位置へ達した以降は、ロック電流が生
じても、挟み込み防止措置を採らずに窓ガラス２４の締
め切りを完了する必要がある。

【００２７】そこで、ＥＣＵでは、ホールＩＣ５２、５
４から発せられるパルスが、ウオームホイール３８の正
転（モータ正転）に伴いアップカウントされ、ウオーム
ホイール３８の逆転（モータ逆転）に伴いダウンカウン
トされる。パルスカウント数によって、モータ回転位置
が知られ、従って、窓ガラス２４の昇降位置が知られ
る。パルスカウント数が、窓ガラス２４の上記所定位置
に相当するパルスカウント数ｎに達した以降は、挟み込
み防止措置を採らないように、モータ制御が行われる。

【００２８】ここで、ウオームホイール３８の正転の場
合、一方のホールＩＣ５２が先にパルスを発し、そのホ
ールＩＣ５２が次のパルスを発する前に、他方のホール
ＩＣ５４がパルスを発し、ホールＩＣ５２、５４間でパ
ルスに位相差ができるように、ホールＩＣ毎にパルスが
次々に発せられる。ホールＩＣ５２のパルスと、ホール
ＩＣ５４のパルスとが一緒に加算されて、アップカウン
トされる。従って、ウオームホイール３８の回転量に対
する、すなわち窓ガラスの昇降量に対するパルスカウン
ト数は、ホールＩＣが単一の場合に比して２倍となり、
パルス分解能が高まる。パルス分解能が高くなる分、窓
ガラス２４の上記所定位置を窓ガラス２４の締め切り位
置により接近させて、挟み込み防止措置を採らない不感
帯（窓ガラス２４の上記所定位置と窓ガラス２４の締め
切り位置との間）を小さくでき、これによって、より小
さな異物についても挟み込み防止措置を可能としつつ、
窓ガラスの正常な締め切り動作を保証する。

【００２９】また、ウオームホイース３８の正転、逆転
によって、ホールＩＣ５２、５４のパルスの発生順序が
異なるので、パルス発生順序の異なるのを検出すること
により、正転、逆転の判断が可能となる。ウオームホイ
ール３８が逆転して窓ガラス２４が下降する場合には、
挟み込み防止措置が不要であるので、ウオームホイール
３８の回転が逆転と判断されれば、挟み込み防止措置の
ための制御回路を省略することができる。また、ウオー
ムホイール３８の正転、逆転の判断が可能となることに
よって、窓ガラスが、上昇限度端にあるか、下降限度端
にあるかが知られ、上昇限度端、あるいは下降限度端に
おいて、パルスカウント数をリセットすることができ、
このリセットにより、パルスカウント数と窓ガラス２４
の昇降位置との対応関係が、精度よく得られる。

【００３０】ギヤボックス３２の開放端縁内側には、係
合凹部７４が形成され、係合凹部７４に対応して素子基
板４４の環状部４６の外周縁には、係合凸部７６が形成
され、係合凹部７４に係合凸部７６が係合して、素子基
板４４の位置決めが行われる。

【００３１】また、ギヤボックス３２の開放端縁外側に
は、突起７８が設けられ、突起７８に対応してモータカ
バー４２の周縁には、係止片８０が突出され、突起７８
に係止片８０がかしめられて、モータカバー４２の取り
付けが行われる。

【００３２】モータカバー４２は、ウオームホイール軸
４０方向から見て、素子基板４４の外形形状と同様な外
形形状とされ、また、素子基板４４との間にトランジス
タ等の素子配置空隙をなすように段差形成される。

【００３３】図４に示すように、ウオームホイール軸４
０の一端部は、モータカバー４２の中央部に凹設された
軸受部８２で軸支され、ウオームホイール軸４０の他端
部は、ギヤボックス４４の底壁に貫通支持される。ウオ
ームホイール軸４０の貫通先端は、上記ドラム１６との
連結部８４とされる。

【００３４】ギヤボックス３２には、放射方向外方に、
取り付け片８６が突出され、駆動モータ１４は、取り付
け片８６を介してドア１２内に取り付けられる。

【００３５】次に、上記実施例の作用を説明する。窓ガ
ラス昇降スイッチ７０が上昇スイッチ操作されると、駆
動モータ１４が正転し、窓ガラス２４が上昇する。窓ガ
ラス昇降スイッチ７０が下降スイッチ操作されれば、駆
動モータ１４が逆転し、窓ガラス２４が下降する。

【００３６】一方、駆動モータ１４の回転、すなわち、
ウオームホイール３８の回転に伴い、ホールＩＣ５２、
５４からパルスが発せられる。ＥＣＵ（制御部）では、
ウオームホイール３８の正転により、パルスがアップカ
ウントされて、パルスカウント数がパルスカウント数ｎ
に達しない間は挟み込み防止措置を採り、パルスカウン
ト数がパルスカウント数ｎに達した以降は挟み込み防止
措置を採らないように、モータ制御が行われる。

【００３７】ここで、ギヤボックス３２内に、ＥＣＵが
組み込まれた素子基板４４が収容されており、駆動モー
タ１４はＥＣＵと一体化される。

【００３８】従って、ＥＣＵを別途に設ける場合に必要
となるＥＣＵ専用のケースやプラケットが不要となり、
ＥＣＵでの構成部品点数が減る。

【００３９】また、モータ本体２６とＥＣＵとの配線
は、ＥＣＵを別途に設ける場合に比して、短距離化さ
れ、簡素化される。

【００４０】ＥＣＵとの一体化により、ＥＣＵ内に、モ
ータ作動用のパワーリレーを設置しても、モータ動力線
が短くて足りその配線抵抗が小さくて済み、配線抵抗に
基づく電圧ドロップは抑制される。これにより、駆動モ
ータの小型化が可能となる。

【００４１】このようにして、パワーウインドウのシス
テム全体としてのコストダウンも果たされる。

【００４２】また、素子基板４４に、ＥＣＵと接続され
る、ホールＩＣ５２、５４が装着される構成によれば、
センサ信号についても、配線の短距離化、簡素化が図ら
れる。

【００４３】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、要旨を変更しない限り種々の変更が可能であ
る。

【００４４】例えば、上記実施例では、ホールＩＣ５
２、５４は、ウオームホイール３８に対応位置してウオ
ームホイール３８の回転位置を検出しているが、これに
限定されず、アーマチャシャフトの基端部の外周にマグ
ネットを設け、このマグネットに対応位置して、あるい
は、アーマチャシャフトの先端部の外周にマグネットを
設け、このマグネットに対応位置して、アーマチャの回
転位置を検出ちえもよく、また回転位置に限らず、回転
速度等の回転に係る他の検出を行うものでもよく、更
に、磁気センサは、ホールＩＣ５２、５４に限定される
ものではない。

【００４５】また、上記実施例では、ホールＩＣを２個
設けているが、その個数は限定されず、一個でもよく、
３個以上の複数個でもよい。ホールＩＣが複数個である
場合には、パルス分解能は、ホールＩＣの個数倍とな
る。なお、マグネット５０の極数が多くなるのに従い、
パルス分解能は高くなる。

【００４６】更に、ギヤボックス３２では、ウオーム３
６とウオームホイール３８とで構成されるウオームギヤ
が設けられているが、これに限定されるものではない。

【００４７】また更に、ＥＣＵによるモータ制御も、上
記実施例の制御に限定されるものではない。

【００４８】

【発明の効果】以上から明らかなように本発明は、制御
部での構成部品点数の削減が果たされ、また、制御部と
の間の配線の簡素化、短距離化が果たされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るパワーウインドウ駆動
モータの分解斜視図である。

【図２】パワーウインドウの概略斜視図である。

【図３】パワーウインドウ駆動モータのアーマチャシャ
フトの軸直角方向から見た一部破断図である。

【図４】図３の４−４線断面図である。

【図５】本実施例のパワーウインドウの配線図である。

【図６】従来のパワーウインドウ駆動モータの制御部を
示す斜視図である。

【図７】従来のパワーウインドウの配線図である。

【符号の説明】

１４ パワーウインドウ駆動モータ ２４ 窓ガラス（ウインドウ） ２６ モータ本体 ３２ ギヤボックス ４４ 素子基板 ５２、５４ ホールＩＣ（磁気センサ） ５６ ＥＣＵ（制御部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウインドウを開閉駆動するモータ本体
   と、 このモータ本体と連結されるギヤボックスと、 このギヤボックス内に設けられる、前記モータ本体を駆
   動制御する制御部が組み込まれた基板と、 を備えたことを特徴とするパワーウインドウ駆動モー
   タ。
2. 【請求項２】 前記基板に、制御部と接続される、モー
   タ回転に伴いパルスを発するための磁気センサが装着さ
   れる請求項１に記載のパワーウインドウ駆動モータ。