JPH10191616A

JPH10191616A - モータ駆動装置及び磁気センサー固定構造

Info

Publication number: JPH10191616A
Application number: JP8357201A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Nishikawa; 和憲西川
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 1998-07-21
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JP3394407B2; CN1186372A; KR19980064128A; CN1069152C; KR100334341B1

Abstract

(57)【要約】【課題】部品点数を減少させると共に組立性の良いバ
ルブ駆動装置を提供すること。【解決手段】ステッピングモータ６と出力部８とを、
ケース体４内に格納してなるモータ駆動装置１におい
て、ステッピングモータ６の側面に設けたモータ端子部
２０と、ケース体４に設けた端子部５とを可撓性の回路
基板９で電気的に接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯器等に供給す
る湯の温度調節及び水量調節に使用する調整弁（バル
ブ）あるいは給排水の開閉弁等を駆動するためのモータ
駆動装置及びモータ駆動装置等に使用される磁気センサ
ーの固定構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図１６から図１８に示すよう
な、調整弁（図示省略）を駆動するためのモータ駆動装
置１０１が知られている。このモータ駆動装置１０１
は、バルブの吐出口付近に設けられた温度センサーによ
って水温を検出した結果に基づき、調整弁を駆動して湯
や水の流量を変えて温度を調整する装置となっている。
モータ駆動装置１０１は、上ケース１０２と下ケース１
０３とを固定してなるケース体１０４と、ステッピング
モータ１０５と、複数の減速歯車からなる減速歯車列１
０６と、出力部１０７と、図示しない制御機器との接続
部となる端子部１０８とを有している。

【０００３】ステッピングモータ１０５は、下ケース１
０３内に配置されており、カップ状のモータケース１０
９と、このモータケース１０９内に配置されたステータ
部１１０及びロータ部１１１から主に構成されている。
モータケース１０９の側面部には、切欠きが形成されて
おり、この切欠き部分にステータ部１１０に固定された
モータ端子部１１２が配置されている。また、モータケ
ース１０９の上面部には、地板１１３が固定されてお
り、この地板１１３に載置される中地板（図示省略）の
上に減速歯車列１０６が配置されている。

【０００４】ステータ部１１０は、２つのコイルボビン
１１４，１１５と、これらのコイルボビン１１４，１１
５にそれぞれ巻回されたコイル１１６，１１７と、磁性
部材で形成されたコア部材１１８，１１９から構成され
ている。また、ステータ部１１０の外側には、モータ端
子部１１２が固定されている。このモータ端子部１１２
は、回路基板に複数のピンを立設して形成されており、
この複数のピンにコイル１１６，１１７の端末がそれぞ
れ半田付け固定により接続されている。

【０００５】さらに、このモータ端子１１２の複数のピ
ンには、複数のリード線１２０の一端がそれぞれ半田付
け固定により接続されている。この複数のリード線１２
０は、下ケース１０３内を引き回されると共に、下ケー
ス１０３に設けたリード線引き出し孔１２１よりケース
体１０４の外部に引き出されている。さらに、複数のリ
ード線１２０の他端は、モータ制御機器に接続するため
の端子部１０８に接続されている。したがって、この端
子部１０８をモータ制御機器に接続することによって、
ステッピングモータ１０５のコイル１１６，１１７は、
図示しないモータ制御機器からの電流が供給されるよう
になっており、この電流の供給によってステータ部１１
０は励磁されるようになっている。

【０００６】一方、ロータ部１１１は、ステータ部１１
０の内側に対向する位置に配置されている。ロータ部１
１１は、回転軸１２２と、この回転軸１２２に固定され
た円筒状のロータマグネット１２３とから主に構成され
ている。そして、ステータ部１１０が励磁されると、ロ
ータマグネット１２３とステータ部１１０との間で反発
・吸引動作を起こし、これによってロータ部１１１が回
転するようになっている。

【０００７】ロータ部１１１の回転軸１２２は、モータ
ケース１０９の上面側に固定された地板１１３及び中地
板に形成された孔より上方へ突出されている。そして、
回転軸１２２の突出している部分には、モータピニオン
１２４が固定されている。このモータピニオン１２４
は、減速歯車列１０６の初段となる第１歯車１２５と係
合しており、ロータ部１１１が回転すると、この回転力
が減速歯車列１０６に伝達されるようになっている。

【０００８】減速歯車列１０６は、モータピニオン１２
４と係合する第１歯車１２５と、この第１歯車１２５と
一体的に回転する第２歯車１２６と、この第２歯車１２
６と係合する第３歯車１２７と、この第３歯車１２７と
一体的に回転する第４歯車１２８と、この第４歯車１２
８と係合する出力歯車１３１とから構成されている。な
お、第１歯車１２５と第２歯車１２６とは、一体的に形
成されており、中地板に立設された第１シャフト１２９
に回転自在に挿通されている。また、第３歯車１２７と
第４歯車１２８とは一体的に形成されており、中地板に
立設された第２シャフト１３０に回転自在に挿通されて
いる。さらに、第４歯車１２８は、出力部１０７に係合
しており、減速歯車列１０６で減速したロータ部１１０
の回転力を出力部１０７に伝達するようになっている。

【０００９】出力部１０７は、減速歯車列１０６の第４
歯車１２８と係合する出力歯車１３１と、この出力歯車
１３１と一体的に形成された出力軸１３２とから構成さ
れている。そして、ロータ部１１０が回転すると、この
回転が減速歯車列１０６で減速されて出力部１０７に伝
達され、出力部１０７が回転するようになっている。

【００１０】なお、この出力軸１３２の一端は、上ケー
ス１０２に形成された軸受部１３３に軸受されていると
共に、他端は、下ケース１０３に形成された出力軸受部
１３４内に回動自在に嵌まっている。なお、出力軸１３
２の他端側には、係合孔１３５が形成されており、この
係合孔１３５内にはセレーションが切られている。この
係合孔１３５内には、図示しない調整弁（バルブ）駆動
軸が遊嵌している。そして、調整弁駆動軸にもセレーシ
ョンが切られており、出力軸１３２が回転することによ
り調整弁駆動軸が図１７において、上下方向に駆動する
ようになっている。

【００１１】また、出力歯車１３１の下側の面、すなわ
ち、出力歯車１３１の下ケース１０３側の面には、出力
部１０７の回転位置を検出するための検出用磁石１３６
が埋め込まれている。一方、下ケース１０３には、磁気
センサー１３７，１３８を固定した回路基板１３９が固
定されている。この磁気センサー１３７，１３８は、出
力歯車１３１に埋め込まれた検出用磁石１３６の回転軌
道と近接する位置に配置されており、この磁気センサー
１３７，１３８と検出用磁石１３６との位置関係によっ
て出力歯車１３１の回転位置が検出されるようになって
いる。

【００１２】また、回路基板１３９には、複数の接続部
１４０が形成されており、この複数の接続部１４０に複
数のリード線１４１の一端が半田付け固定によってそれ
ぞれ接続されている。この複数のリード線１４１は、下
ケース１０３内を引き回されてリード線引き出し孔１２
１から、ケース体１０４の外部に引き出されている。ま
た、複数のリード線１４１の他端は、端子部１０８に接
続されている。この端子部１０８は、上述したようにモ
ータ制御機器に接続されるようになっており、これによ
って、磁気センサー１３７，１３８で検出された出力歯
車１３１の回転位置のデータがモータ制御機器に伝送さ
れることとなる。

【００１３】このように構成された従来のモータ駆動装
置１０１の動作について、以下に説明する。

【００１４】モータ駆動装置１０１は、図示しないモー
タ制御機器から所定の電流が供給されることによって駆
動される。すなわち、モータ制御機器側から電流が供給
されると、この電流は端子部１０８及びリード線１２０
を介してモータ端子部１１２に入力される。さらにこの
電流は、モータ端子部１１２よりコイル１１６，１１７
へ供給されステータ部１１０は励磁される。ステータ部
１１０が励磁されると、このステータ部１１０に対向配
置されたロータ部１１１のロータマグネット１２３が、
ステータ部１１０に吸引・反発され、これによってロー
タ部１１１は回転する。

【００１５】このようにロータ部１１１が回転すると、
ロータ部１１１の回転軸１２２に一体的に固定されたモ
ータピニオン１２４は一体的に回転する。このモータピ
ニオン１２４は、減速歯車列１０６の第１歯車１２５と
係合しており、ロータ部１１１の回転は第１歯車１２
５、第２歯車１２６、第３歯車１２７及び第４歯車１２
８に順に伝達されることとなる。なお、第１歯車１２５
と第２歯車１２６、第２歯車１２６と第３歯車１２７、
第３歯車１２７と第４歯車１２８とは、それぞれ歯車の
歯数の比が大きく取られており、これによって、ロータ
部１１１の回転は大きく減速されて第４歯車１２８に伝
達されることとなる。

【００１６】この第４歯車１２８には、出力部１０７の
出力歯車１３１が係合しており、第５歯車１２８の回転
は出力部１０７に伝達される。これにより、出力部１０
７の出力軸１３２が回転する。この出力軸１３２には、
係合孔１３５が設けられており、この係合孔１３５には
図示しない調整弁駆動軸が遊嵌されている。なお、係合
孔１３５及び調整弁駆動軸には、セレーションがそれぞ
れ形成されている。したがって、出力軸１３２が回転す
ると、この出力軸１３２に回転に伴い調整弁駆動軸が回
転すると共に、図１７において上下方向に移動するよう
になる。この動作によって、図示しない調整弁の開閉動
作を行なう。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のモータ
駆動装置１０１においては、ステッピングモータ１０５
のステータ部１１０を励磁するために、別部材であるモ
ータ制御機器とケース体１０４内のステッピングモータ
１０５とを電気的に接続している。そして、この接続方
法としては、ステッピングモータ１０５の側面部に形成
したモータ端子部１１２に複数のリード線１２０を接続
し、このリード線１２０を下ケース１０３内を引き回し
てリード線引き出し孔１２１よりケース体１０４の外部
に引き出して端子部１０８をモータ制御機器に接続して
いる方法が採用されている。

【００１８】したがって、上述したモータ駆動装置１０
１では、複数のリード線１２０をモータ端子部１１２に
立設したピンに半田付け固定し、さらに下ケース１０３
内を引き回してリード線引き出し孔１２１よりケース体
１０４の外部に引き出す作業が必要となり、組立作業性
が悪くなっている。また、下ケース１０３内に複数のリ
ード線１２０を引き回すスペースを確保する必要がある
ことから、モータ駆動装置１０１の装置全体がコンパク
トに収まらないという問題が生じている。

【００１９】また、従来のモータ駆動装置１０１では、
出力部１０７の回転位置を検出するための磁気センサー
１３７，１３８とモータ制御機器とを、ステッピングモ
ータ１０５の接続方法と同様に、複数のリード線１４１
によって接続している。すなわち、磁気センサー１３
７，１３８を複数の接続部１４０が形成された回路基板
１３９上に固定し、複数の接続部１４０に複数のリード
線１４１の一端をそれぞれ半田付け固定している。そし
て、さらに複数のリード線１４１の他端は、モータ制御
機器に接続するための端子部１０８に接続されると共
に、この端子部１０８は、モータ制御機器に接続されて
いる。

【００２０】このため、上述したモータ駆動装置１０１
では、出力部１０７の回転位置を検出するために、回路
基板１３９と複数のリード線１４１をケース体１０４内
に配置することとなり、さらに組立作業性が悪くなって
いる。また、モータ駆動装置１０１は、回路基板１３９
と、モータ端子部１１２に使用する回路基板の２枚の回
路基板が、ケース体１０４内に配置される構成となって
おり、部品点数も多く高コストな装置となっている。

【００２１】本発明の目的は、上述した問題に鑑みて、
ケース体内に引き回されたリード線を無くし、ケース体
内をすっきりとすることによって、コンパクトでかつ組
立作業性の良いモータ駆動装置を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、モータ端子部に使用する回路
基板とセンサー部を固定した回路基板とを同一の回路基
板で構成することによって、部品点数を減らし低コスト
のモータ駆動装置を提供することにある。さらに、本発
明は、可撓性の回路基板上に磁気センサーを配置する
際、その磁気センサーの位置精度を容易に確保すること
の出来る磁気センサー固定構造を提供することを目的と
する。

【００２２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載のモータ駆動装置は、モータ端子部を
その側面に備えるステッピングモータと、このステッピ
ングモータを内部に格納するケース体と、から構成され
たモータ駆動装置において、ケース体に外部の制御機器
と接続するための端子ピンを立設すると共に、この端子
ピンとモータ端子部とを可撓性の回路基板で電気的に接
続している。

【００２３】また、請求項２記載のモータ駆動装置は、
請求項１記載の発明に加えて、ケース体内に、ステッピ
ングモータのロータ部の回転によって回転する出力部を
設けると共に、回路基板のパターン面上に、出力部の回
転位置を検出するセンサー部を配置している。

【００２４】さらに、請求項３記載のモータ駆動装置
は、請求項２記載の発明に加えて、ケース体内に、ステ
ッピングモータのロータ部の回転を減速して出力部に伝
達する減速歯車を設けると共に、この減速歯車の歯車面
にセンサー部と対向可能な検出用磁石を備え、かつセン
サー部を配置した部分のパターン面及び歯車面を、ステ
ッピングモータの側面と直交させている。

【００２５】また、請求項４記載のモータ駆動装置は、
請求項２または３記載の発明に加えて、回路基板のパタ
ーン面上に、センサー部の周囲を囲む形状の補強板を重
ね、この補強板とケース体との間に回路基板をはさみ込
んで固定している。

【００２６】一方、請求項５記載の磁気センサー固定構
造は、上述した目的を達成するため、面実装タイプの磁
気センサーをパターン面に接続固定した可撓性の回路基
板と、磁気センサーの周囲を囲む形状の補強板とを備
え、補強板を押え込んで回路基板を固定している。

【００２７】請求項１記載の発明によれば、外部の制御
機器と接続するための端子ピンをケース体に立設し、こ
の端子ピンとモータ端子部とを可撓性の回路基板で電気
的に接続することにより、モータ端子部と端子ピンと
が、リード線無しで接続されていると共に、外部の制御
機器ともリード線無しで接続されるようになっている。
このため、本発明のモータ駆動装置は、モータ端子部の
端子面と端子ピンの接続面とが同一平面上にこないよう
な構造となっていても、組立性が良くなり、またコンパ
クトな装置となる。

【００２８】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明に加えて、ケース体内に出力部を設ける
と共に、回路基板上に出力部の回転位置を検出するセン
サー部を配置しているので、センサー部を固定する回路
基板をモータ端子部に使用する回路基板と兼用すること
ができると共にセンサー部と端子部とを接続するリード
線が不要となるので、部品点数が削減出来ると共に装置
全体の組立性が向上する。

【００２９】さらに、請求項３記載の発明によれば、請
求項２記載の発明に加えて、センサー部を配置した部分
の回路基板のパターン面と、検出用磁石を設けた減速歯
車の歯車面とを、ステッピングモータの側面と直交させ
ているので、ステッピングモータの側面を有効に利用す
ることとなり、装置全体をコンパクトにすることが可能
となる。

【００３０】さらに、請求項４記載の発明によれば、請
求項２または３記載の発明に加えて、回路基板のパター
ン面上に、センサー部の周囲を囲む形状の補強板を固定
しているので、可撓性のある回路基板上にセンサー部を
精度よく固定することが出来、センサー部の動作を確実
なものとすることが可能となる。

【００３１】一方、請求項５記載の発明によれば、磁気
センサーの周囲を囲む形状の補強板を押え込んで可撓性
の回路基板を固定しているので、磁気センサーを回路基
板上に配置する際、磁気センサーの位置精度を容易に確
保することが可能となる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明のモータ駆動装置の第１の
実施の形態について、図１から図１５を用いて説明す
る。なお、本発明の磁気センサーの固定構造について
は、モータ駆動装置の説明の中で併せて説明することと
する。

【００３３】モータ駆動装置１は、図１及び図２に示し
たように、上ケース２と下ケース３とを固定してなるケ
ース体４で覆われたものとなっており、下ケース３には
図示しないモータ制御機器と電気的に接続するための端
子部５が形成されている。また、ケース体４の内部に
は、ステッピングモータ６と、このステッピングモータ
６のロータ部２４の回転力を減速して出力部８に伝達す
る複数の減速歯車からなる減速歯車列７と、出力部８
と、可撓性の回路基板となるフレキシブルプリント回路
基板（以下、ＦＰＣという）９とが配置されている。

【００３４】ケース体４は、上ケース２に形成された嵌
合突起２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（図３参照）と、下ケー
ス３に形成された嵌合部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ（図４
参照）とをそれぞれ嵌合固定することによって形成され
ている。上ケース２は、図３に示すように、減速歯車列
７を挿通する固定軸１０，１１を支持するための有底軸
孔１２，１３と、出力部８を支持するための出力孔１４
と、下ケース３と嵌合するための嵌合突起２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄとを有している。有底軸孔１２，１３は、そ
れぞれ固定軸１０，１１の径とほぼ同様の径を有する凹
部で形成されており、固定軸１０，１１がそれぞれ圧入
されている。また、出力孔１４は、挿通孔となってお
り、内周面で出力部８の出力軸１５を回転支持するよう
に形成されている。

【００３５】また、下ケース３は、図４に示すように、
ステッピングモータ６を収容するモータ収容部１６と、
ＦＰＣ９を載置するＦＰＣ載置部１７と、外部の制御機
器との接続部となる端子部５と、出力部８の一端を軸受
する軸受凹部１８と、出力部８の回動を規制するための
規制ピン１９と、嵌合部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとを有
している。モータ収容部１６は、円筒形状のステッピン
グモータ６を収容するための略カップ形状で形成された
大空間１６ａと、ステッピングモータ６の側面にモータ
端子部２０を固定させるための小空間１６ｂとから形成
されている。また、モータ収容部１６の大空間１６ａに
は、ステッピングモータ６に固定される地板２１を位置
決め固定するために内側に突出した突起状嵌合部１６
ｃ，１６ｄ，１６ｅが３ヶ所に形成されている。

【００３６】ＦＰＣ載置部１７は、十字状のリブで形成
されており、ＦＰＣ９の中央部分が載置されるようにな
っている。そして、十字状のリブの各先端には、ＦＰＣ
９と、そのＦＰＣ９上に載置される補強板４５の両部材
を貫通すると共に熱着固定するための突起１７ａが設け
られている。また、端子部５には、８本の端子ピン５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈが立設
されている。なお、この端子ピン５ａ，５ｂ，５ｃ，５
ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈは、下ケース３の内部から
外部にかけて挿通するように固定されている。さらに、
端子部５には、防水用の端子カバー５ｉが固定されてい
る（図１参照）。

【００３７】ステッピングモータ６は、図２に示すよう
に、下ケース３内に設けられたモータ収容部１６の大空
間１６ａ内に配置されている。ステッピングモータ６
は、モータケース２２と、モータケース２２内に配置さ
れた円筒形状のステータ部２３と、ステータ部２３の内
側に配置されたロータ部２４から主に構成されている。
モータケース２２は、図５及び図６に示すように、段付
きの円形底面２５と、円筒状の側壁部２６からなる略カ
ップ形状で形成されている。

【００３８】円形底面２５の窪んだ部分には、後述する
ロータ部２４の固定軸２７の一端を固定する軸受部２８
が設けられている。この軸受部２８には、ロータマグネ
ット３４を常時地板２１の方向に付勢する付勢ばね２８
ａが設けられている。また、側壁部２６の上端縁部分に
は、図５及び図６に示すように、地板２１を係合固定す
るための係合部２６ａ，２６ｂ，２６ｃが形成されてい
る。この係合部２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、各々、側壁
部２６の上端縁部分より上方に突出する凸片を所定の間
隔を空けて２つ設けたもので構成されている。

【００３９】また、地板２１の外周縁部分には、図７に
示すように、係合凸部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが形成さ
れている。この係合凸部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの幅広
の基底部は、モータケース２２の上端縁部分に設けられ
た係合部２６ａ，２６ｂ，２６ｃにそれぞれ嵌合される
と共に、係合凸部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの幅狭の先端
部がモータケース２２の外周より外側に突出するように
なっている。そして、係合凸部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
のモータケース２２の外周より突出している幅狭の部分
が、モータ収容部１６に設けられた突起状嵌合部１６
ｃ，１６ｄ，１６ｅにそれぞれ係合している。これによ
って、ステッピングモータ６及び地板２１は、ケース体
４に対してモータ収容部１６内で、周方向及び径方向に
位置決めされる。

【００４０】また、地板２１の中心部分には、図７及び
図８に示すように、ブリッジ状に上方に突出すると共に
両側方部分が開放された形状に形成された出窓部２９が
設けられている。この出窓部２９は、ロータ部２４の固
定軸２７の他端を固定するようになっている。さらに、
地板２１の上面部分には、減速歯車列７を回転自在に支
承する固定軸１０，１１の一端が固定される孔２１ｄ，
２１ｅが設けられている。

【００４１】モータケース２２の内側には、図２に示す
ように、円筒形状のステータ部２３が配置されている。
このステータ部２３は、磁性部材で形成された２組のヨ
ーク３０，３０と、このヨーク３０，３０にそれぞれ嵌
め込まれた２組のコイルボビン３１，３１と、このコイ
ルボビン３１，３１にそれぞれ巻回された２組のコイル
３２，３２とから構成されている。ヨーク３０，３０
は、固定軸２７の軸方向に重ねて配置されていると共
に、モータケース２２の円形底面２５と、モータケース
２２の上縁部分にカシメ固定された地板２１によって固
定されている。また、ヨーク３０，３０の外周部分に
は、すなわちステッピングモータ６の側面には、２組の
ヨーク３０，３０にまたがるようにモータ端子部２０が
固定されている（図１５参照）。

【００４２】このモータ端子部２０の端子面には、６本
のモータ端子ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２
０ｅ，２０ｆが立設されている。このモータ端子ピン２
０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆには、
図９（Ａ）に示すように、それぞれ２組のコイル３２，
３２の両端と、さらに２組のコイル３２，３２の途中部
分に接続されたコイル３２が接続されている。なお、モ
ータ端子ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０
ｅ，２０ｆは、可撓性のＦＰＣ９にそれぞれ半田付け固
定によって接続されている。

【００４３】一方、このＦＰＣ９は、図１０に示すよう
に、別部材となるモータ制御機器に接続するための端子
部５の端子ピン５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，
５ｇ，５ｈに半田付け固定により接続されている。そし
て、図１１のＦＰＣ９の展開図（対応する各端子ピンの
符号付き）に示したように、端子ピン５ａとモータ端子
ピン２０ａとは、導通部９ａによって接続されている。
また、端子ピン５ｂとモータ端子ピン２０ｂとは、導通
部９ｂによって接続されている。また、端子ピン５ｃと
モータ端子ピン２０ｅとは、導通部９ｃによって接続さ
れている。また、端子ピン５ｄとモータ端子ピン２０ｆ
とは、導通部９ｄによって接続されている。また、端子
ピン５ｅとモータ端子ピン２０ｃ及び２０ｄとは、導通
部９ｅによって接続されている。

【００４４】なお、ＦＰＣ９のパターン面には、後述す
る面実装タイプの磁気センサーからなるセンサー部３３
が接続固定されている。そして、端子ピン５ｆ，５ｇ，
５ｈは、センサー部３３と導通部９ｆ，９ｇ，９ｈを介
してそれぞれ接続されている。

【００４５】このようにモータ端子部２０の端子面に立
設されたモータ端子ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄ，２０ｅ，２０ｆは、ＦＰＣ９を介して図示しないモ
ータ制御機器に電気的に接続されており、これによって
ステッピングモータ６は、モータ制御機器から電力を供
給される。なお、ステッピングモータ６のステータ部２
３は、コイル３２に電力を供給することにより励磁さ
れ、ロータ部２４を回転させるための回転磁界を発生す
る。

【００４６】一方、ステータ部２３の内側には、ロータ
部２４が固定軸２７に回転自在に支承されている。この
ロータ部２４は、固定軸２７に支承されるロータ軸部２
４ａと、円環状のロータマグネット３４から構成されて
いる。ロータ軸部２４ａは、付勢ばね２８ａで地板２１
の方向に付勢されている。ロータマグネット３４は、ス
テータ部２３のヨーク３０に対向するようにロータ軸部
２４ａの外周に固定されている。そして、ロータマグネ
ット３４は、ステータ部２３が励磁されると、ステータ
部２３に反発・吸引される。この反発・吸引力によって
ロータ部２４のロータ軸部２４ａとロータマグネット３
４は、固定軸２７を回転中心として地板２１方向に付勢
されながら回転するようになっている。

【００４７】また、固定軸２７の一端は、モータケース
２２の円形底面２５に設けられた軸受部２８に固定され
ている。また、固定軸２７の他端は、地板２１の出窓部
２９に固定されている。また、ロータ軸部２４ａの出窓
部２９側には、モータピニオン３５が一体形成されてい
る。このモータピニオン３５は、出窓部２９の開放部分
で、減速歯車列７の初段となる第１減速歯車３６と係合
している。これによって、ステッピングモータ６の出力
が、モータピニオン３５から減速歯車列７に伝達される
ようになっている。

【００４８】また、地板２１の上面部分には、モータピ
ニオン３５からロータ部２４の回転が伝達され、この回
転を減速するための複数の減速歯車で構成された減速歯
車列７が配置されている。この減速歯車列７は、第１減
速歯車３６と、第２減速歯車３７と、第３減速歯車３８
と、第４減速歯車３９と、出力歯車４０とから構成され
ている。そして、第１減速歯車３６と第２減速歯車３７
とは一体的に形成されていると共に、地板２１の上面部
分に立設された固定軸１０に回転自在に挿通されてい
る。第２減速歯車３７は、第３減速歯車３８と係合して
いる。また、第３減速歯車３８と第４減速歯車３９とは
一体的に形成されていると共に、地板２１の上面部分に
立設された固定軸１１に回転自在に挿通されている。第
４減速歯車３９は、出力歯車４０と係合している。な
お、固定軸１０，１１は、一端が地板２１に固定されて
いると共に、他端は上ケース２に形成された有底軸孔１
２，１３にそれぞれ嵌合固定されている。

【００４９】なお、第１減速歯車３６と第２減速歯車３
７、第２減速歯車３７と第３減速歯車３８、第３減速歯
車３８と第４減速歯車３９、第４減速歯車３９と出力歯
車４０とは、それぞれ歯車の歯数の比が大きく取られて
おり、これによって、ロータ部２４の回転は大きく減速
されて出力歯車４０に伝達されることとなる。なお、出
力歯車４０は、出力部８の一部を構成している。したが
って、ステッピングモータ６のロータ部２４の回転は、
減速歯車列７で減速されて出力部８に伝達される。

【００５０】出力部８は、図１２、図１３及び図１４に
示すように、出力歯車４０と、支承軸４１と、出力軸１
５と、回転規制溝４２から形成されている。出力歯車４
０の歯車面は、ステッピングモータ６の側面に設けられ
たモータ端子部２０の端子面に直交している。支承軸４
１は、出力歯車４０の歯車面の下ケース３と対向する側
の面の中心部分に突出するように形成されている。出力
軸１５は、出力歯車４０の歯車面の上ケース２と対向す
る側の面の中心部分に突出する筒形状で形成されてい
る。なお、出力軸１５の有底孔１５ａの内周側には、図
１２及び図１４に示すように、バルブ調整弁（図示省
略）と係合するためのセレーション４３が設けられてい
る。

【００５１】この出力部８は、支承軸４１を下ケース３
に設けた軸受凹部１８に遊嵌させると共に、出力軸１５
を上ケース２に設けた出力孔１４の内周に支承させるこ
とによって、ケース体４によって回転自在に支承されて
いる。この出力孔１４は、ケース体４の内部と外部とを
挿通するような貫通孔で形成されており、ケース体４の
外部に配置されたバルブ調整弁（図示省略）を出力孔１
４に挿通させて出力軸１５のセレーション４３に係合さ
せている。したがって、出力部８が回転すると、出力軸
１５のセレーション４３と係合しているバルブ調整弁が
図２において上下方向に移動し、バルブの開閉動作を行
なうようになっている。

【００５２】また、回転規制溝４２は、図１３に示すよ
うに、出力歯車４０の歯車面の下ケース３と対向する側
の面に角度αとして３１５°の範囲の円弧状で形成され
ている。この回転規制溝４２には、下ケース３の軸受凹
部１８より少しずれた位置に立設された規制ピン１９が
挿入されるようになっている。すなわち、出力部８は、
回転規制溝４２と規制ピン１９とを係合させることによ
って、０°から３１５°の範囲でしか回転できないよう
に規制されている。これは、ステッピングモータ６が暴
走した場合に、出力部８の回転を０°から３１５°の範
囲に規制することで、出力部８に係合しているバルブ調
整弁の破損を防止するためと、初期化時の原点を得るた
めである。

【００５３】また、出力歯車４０の歯車面の下側の面に
は、図１３に示すように、出力部８の回転基準位置を検
出するための検出用磁石４４が固定されている。さら
に、出力歯車４０の歯車面の下側の面の一部は、下ケー
ス３に配置されたＦＰＣ９のパターン面に対向するよう
になっている。このＦＰＣ９には、上述したように、ホ
ールＩＣで形成された面実装タイプの磁気センサーとし
てのセンサー部３３が固定されている。すなわち、検出
用磁石４４は、センサー部３３と対向可能な位置に配置
されている。そして、センサー部３３は、検出用磁石４
４がセンサー部３３の上に対向する位置にきた場合に、
この位置を出力部８の回転基準位置（０°）として検出
する。

【００５４】なお、センサー部３３は、ＦＰＣ９上にお
いて導通部９ｆ，９ｇ，９ｈを介して端子部５ｆ，５
ｇ，５ｈに接続されている。ここで、端子部５ｆには、
プラス電圧が供給され、端子部５ｈがグランドとされて
いる。そして、センサー部３３は、出力部８が回転基準
位置（０°）となったことを、図示しないモータ制御機
器に対して、端子部５ｇより送出するようになってい
る。

【００５５】ＦＰＣ９は、先に示した回路パターンを有
する他に、図１１に示すように、３つの突起１７ａがそ
れぞれ貫通する３つの孔９ｉを有している。また、ＦＰ
Ｃ９上に固定されたセンサー部３３の周囲には、センサ
ー部３３のＦＰＣ９に対する固定を補強すると共に、セ
ンサー部３３の高さ方向及び横方向の位置ずれを防止す
るための補強板４５が配置されている。この補強板４５
は、ガラス布基材エポキシ樹脂で構成されており、セン
サー部３３の周囲を取り囲む形状で形成されている。そ
して、この補強板４５の貫通孔（図示省略）に突起１７
ａを挿通させＦＰＣ９の回路パターン面上に重ねた状態
で突起１７ａの先端を熱をかけて押圧することによっ
て、補強板４５がＦＰＣ９をＦＰＣ載置部１７側に押圧
しながらＦＰＣ９を下ケース３との間にはさみ込んで固
定する。

【００５６】また、ＦＰＣ９は可撓性の回路基板となっ
ており、図１５に示すように、下ケース３内に湾曲され
て配置されている。すなわち、ＦＰＣ９のパターン面の
センサー部３３が配置された部分となるＦＰＣ９の中央
部分は、下ケース３に十字状のリブで形成されたＦＰＣ
載置部１７に載置されている。また、ＦＰＣ９の端子ピ
ン５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈと
接続される部分は、下ケース３のＦＰＣ載置部１７より
上下方向において少し低くなっている端子部５上に載置
される。また、ＦＰＣ９のモータ端子部２０と接続され
る部分は、モータ収容部１６の小空間１６ｂ内で略Ｕ字
状に湾曲される。これは、モータ端子部２０の端子面
と、下ケース３のＦＰＣ載置部１７の接続面とが、直交
した位置関係にあるためである。すなわち、モータ端子
部２０の端子面と、ＦＰＣ９のセンサー部３３を配置し
た部分とは直交している。

【００５７】このように配置されたＦＰＣ９の一端側に
は、ステッピングモータ６の側面に形成されたモータ端
子部２０のモータ端子ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２
０ｄ，２０ｅ，２０ｆが挿通接続されている。また、Ｆ
ＰＣ９の他端側には、下ケース３に立設された端子ピン
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈが挿
通接続されている。すなわち、各端子ピン５ａ，５ｂ，
５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈは、モータ端子部
２０と可撓性のＦＰＣ９で電気的に接続されている。

【００５８】次に、以上のように構成されたモータ駆動
装置１の動作について説明する。

【００５９】モータ駆動装置１は、端子部５を介して図
示しないモータ制御機器に電気的に接続されている。モ
ータ制御機器から電流が供給されると、この電流は端子
部５の端子ピン５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅに選択的
に入力される。すなわち、モータ制御機器が端子ピン５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅのうちのどの端子ピンに電
流を流すかは、モータ制御機器側の電子回路によって適
宜選択される。

【００６０】端子ピン５ａに入力された電流は、ＦＰＣ
９の導通部９ａを通ってモータ端子部２０のモータ端子
ピン２０ａに入力されるようになる。端子ピン５ｂに入
力された電流は、ＦＰＣ９の導通部９ｂを通ってモータ
端子部２０のモータ端子ピン２０ｂに入力されるように
なる。端子ピン５ｃに入力された電流は、ＦＰＣ９の導
通部９ｃを通ってモータ端子部２０のモータ端子ピン２
０ｅに入力されるようになる。端子ピン５ｄに入力され
た電流は、ＦＰＣ９の導通部９ｄを通ってモータ端子部
２０のモータ端子ピン２０ｆに入力されるようになる。
端子ピン５ｅに入力された電流は、ＦＰＣ９の導通部９
ｅを通ってモータ端子部２０のモータ端子ピン２０ｃ，
２０ｄに入力されるようになる。

【００６１】上述したようにモータ端子部２０のモータ
端子ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに選
択的に電流が供給されると、２組のコイル３２，３２に
それぞれ選択的に電流が流れて、ステータ部２３が励磁
される。そして、ステータ部２３が励磁されると、この
ステータ部２３に対向配置されたロータ部２４のロータ
マグネット３４が、ステータ部２３に吸引・反発をし、
ロータ部２４は固定軸２７を中心としてステップ駆動さ
れる。なお、ロータ部２４は、付勢ばね２８ａによって
地板２１方向に付勢されながら駆動される。

【００６２】なお、ステータ部２３の励磁方法として
は、特にどのような方法の励磁方法でもよいが、本実施
の形態においては２相励磁が採用されている。すなわ
ち、図９に示すように、コイル３２，３２の途中部分に
接続されるモータ端子ピン２０ｃ，２０ｄには、常時プ
ラスの電圧を供給する。

【００６３】それと同時に、第１番目のステップでは、
モータ端子ピン２０ｅ，２０ｆをマイナス側としてそれ
らに電流が流れるようにする。また、第２番目のステッ
プでは、モータ端子ピン２０ｅ，２０ｂに電流が流れる
ようにする。また、第３番目のステップでは、モータ端
子ピン２０ｂ，２０ａに電流が流れるようにする。ま
た、第４番目のステップでは、モータ端子ピン２０ａ，
２０ｆに電流を流す。この第１番目から第４番目のステ
ップ動作のサイクルを繰り返すことによって、ロータ部
２４は同方向に回転駆動される。また、モータ制御機器
からの電流の供給の仕方を替えることによって、ロータ
部２４は逆の方向にもステップ駆動することが出来る。
なお、ロータ部２４を何ステップさせるか、どちらの方
向に回転させるかは、状況に応じてモータ制御機器で制
御されるようになっている。

【００６４】このようにして、ロータ部２４がどちらか
の方向に回転されると、ロータ部２４の固定軸２７に回
転可能に支承されているモータピニオン３５が、ロータ
軸２４ａと一体的に回転する。そして、ロータ部２４の
回転は、モータピニオン３５より減速歯車列７の初段と
なる第１減速歯車３６に伝達される。

【００６５】そして、さらにロータ部２４の回転は、減
速歯車列７を構成する第２減速歯車３７、第３減速歯車
３８、第４減速歯車３９に順に伝達されていき、第４減
速歯車３９より出力部８に伝達される。なお、ロータ部
２４の回転は、各歯車比を大きくとった減速歯車列７の
各歯車を介して出力部８に伝達されることにより、大き
く減速されて出力部８に入力されることとなる。

【００６６】ステッピングモータ６のロータ部２４の回
転が減速されて出力部８に入力されると、出力部８はい
ずれかの方向に回転する。なお、出力部８には、規制ピ
ン１９が挿入される回転規制溝４２が設けてあり、この
回転規制溝４２と規制ピン１９との突き当たりによっ
て、出力部８の回転は０°から３１５°までに規制され
ている。また、出力部８の出力歯車４０には、検出用磁
石４４が固定されている。出力部８は、一旦、最初の電
源接続時や停電後の再接続時に、規制ピン１９に回転規
制溝４２が突き当たるまで回転される。その後、ステッ
ピングモータ６の駆動力によって、検出用磁石４４がセ
ンサー部３３上に重なる位置（出力部８の回転基準位置
となる位置）にくるまで回動される。

【００６７】そして、出力部８の検出用磁石４４がセン
サー部３３上にくると、センサー部３３は出力部８が回
転基準位置（０°）にきたことを検出する。そして、セ
ンサー部３３が検出した検出データは、ＦＰＣ９の導通
部９ｇ及び端子ピン５５ｇを介してモータ制御機器に伝
送される。一方、モータ制御機器は、出力部８を回転基
準位置（０°）からどのくらい回動させるかを演算す
る。そして、モータ制御機器は、この演算値に基づいて
ステッピングモータ６を上述したような手順で駆動する
ようになっている。

【００６８】本発明の実施の形態は、上述したように構
成されているが、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
更可能である。例えば、本実施の形態では、出力部８の
出力軸１５は、上ケース２に設けられた出力孔１４内
で、図示しないバルブ調整弁に係合するように構成され
ているが、出力孔１４を下ケース３に設け、出力軸１５
を下ケース３側に配置しても良い。また、出力部８を駆
動するための駆動源として、ステッピングモータ６を使
用しているが、ＡＣ同期モータ等、他の形式のモータで
も良い。

【００６９】なお、モータ端子部が本体の側面に形成さ
れるモータをモータ駆動装置に採用する場合において
は、モータ端子部の端子ピンと、モータ制御機器との接
続のための端子部の端子ピンの立設される方向が同一で
なく、上述した実施の形態のように直交した位置関係に
なってしまう。本発明では、モータ端子部２０と端子部
５との電気的な接続を可撓性のＦＰＣ９を湾曲させて行
なわせているため、モータ端子部の端子ピンの立設方向
と、モータ制御機器との接続のための端子部の端子ピン
の立設方向が同一でない構造のモータ駆動装置に適用す
ると、特に、その効果が高くなる。しかし、そのような
構造のものへの適用に限定されることはない。

【００７０】また、本実施の形態では、ＦＰＣ９上のセ
ンサー部３３の上面を含む周囲には、センサー部３３を
精度よく固定するための補強板４５が設けられている
が、必要に応じてこの補強板４５はなくしても良い。さ
らに、出力部８の回転位置を検出するための検出用磁石
４４は、出力歯車４０の歯車面に設けられているが、他
の減速歯車のどれかの歯車面に設けても良い。その場合
に、ＦＰＣ９のパターン面は、センサー部３３を配置す
る位置を検出用マグネット４４と対向可能な位置にくる
ように形成される。

【００７１】また、本実施の形態では、地板２１に出窓
部２９を設けて、この出窓部２９の部分でモータピニオ
ン３５と第１減速歯車３６との係合をさせているが、出
窓部２９を設けずに地板２１の上側でモータピニオン３
５と第１減速歯車３６とを係合させても良い。この場
合、ロータ部２４を支える固定軸２７を回転軸として、
地板２１には、その回転軸を挿通するための挿通孔と、
この挿通孔内に回転軸を支承するための軸受部を設ける
こととなる。

【００７２】また、本実施の形態では、地板２１の係合
凸部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、下ケース３のモータ収
容部１６に設けられた突起状嵌合部１６ｃ，１６ｄ，１
６ｅとを係合させて、ステッピングモータ６及び地板２
１のケース体４に対する位置決めをしているが、モータ
ケース２２の側壁部２６の外周部分に突起を設けてケー
ス体４に嵌め込むようにしても良い。しかしながら、地
板２１とケース体４とを、直接に位置決めしているの
で、地板２１に固定した固定軸１０，１１のケース体４
に対して位置精度が良好となる。このため、この固定軸
１０，１１やケース体４に支承される減速歯車列７を精
度良く構成することが出来る。

【００７３】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、ケース体に端子
ピンを立設すると共に、端子ピンとモータ端子部とを可
撓性の回路基板で電気的に接続しているので、モータ端
子部と端子ピンとが同一面上にこない場合でも、容易に
接続することが出来る。この結果、組立性が良く量産に
適した装置とすることが出来る。また、外部装置である
モータ制御機器に対しても、リード線を使用せず直接端
子ピンで接続されるようになっているので、外部機器と
の接続性が向上し、操作性が良いものとなる。またリー
ド線を収納するスペースが不要となるためコンパクトな
装置となる。

【００７４】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載の回路基板に出力部の回転位置を検出するセンサー
部を配置しているので、従来のようにモータ端子部の回
路基板とセンサー部を配置する回路基板とを別に設ける
必要がなく、装置全体がコンパクトになると共に部品点
数が減少し低コストの装置となる。

【００７５】さらに、請求項３記載の発明では、センサ
ー部を配置した部分のパターン面と、検出用磁石を設け
た減速歯車の歯車面とを、ステッピングモータの側面と
直交させているので、ステッピングモータの側面を有効
に利用することとなり、装置全体をコンパクトで、特に
軸方向の寸法を小さく抑えた装置とすることが可能とな
る。

【００７６】さらに、請求項４記載の発明では、請求項
２記載のセンサー部の周囲に補強板を回路基板を押え込
む形で固定しているので、センサー部が確実に位置ずれ
なく固定される。このため、出力部の回転位置を確実に
検出できる、信頼性の高い装置となる。

【００７７】また、請求項５記載の発明では、磁気セン
サーの周囲が補強板でしっかり固定されるので、磁気セ
ンサーの位置精度、特に高さ方向の位置精度が高くな
り、信頼性の高い磁気センサーの固定構造とすることが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータ駆動装置の実施の形態の一部を
破断して上方より示した一部破断平面図である。

【図２】図１に示したモータ駆動装置のＩＩ−ＩＩ断面
図である。

【図３】図１及び図２のモータ駆動装置の上ケースの平
面図で、図２の矢示Ａ方向から見た図である。

【図４】図１及び図２のモータ駆動装置の下ケースの平
面図で、図２の矢示Ａ方向から見た図である。

【図５】図１及び図２のモータ駆動装置のモータケース
の平面図で、図２の矢示Ａ方向から見た図である。

【図６】図５の矢示ＶＩ方向から見た一部断面側面図で
ある。

【図７】図１及び図２のモータ駆動装置の地板の平面図
で、図２の矢示Ａ方向から見た図である。

【図８】図７の矢示ＶＩＩＩ方向から見た図である。

【図９】図１及び図２のモータ駆動装置のステッピング
モータの動作を説明するための図で、（Ａ）は、各端子
ピンとコイルとの接続を示した結線図であり、（Ｂ）
は、各ステップにおける各端子ピンと印加電流との関係
を示した図である。

【図１０】図１及び図２のモータ駆動装置から上ケース
及び減速歯車列を取り除き、その状態で図２の矢示Ａ方
向から見た平面図である。

【図１１】図１及び図２のモータ駆動装置のフレキシブ
ルプリント回路基板を示す図で、その回路パターンに接
続される端子ピン及びモータ端子ピンの位置を付記した
図である。

【図１２】図１及び図２のモータ駆動装置の出力部の断
面図で、図１４のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。

【図１３】図１２の矢示Ａ方向から見た底面図である。

【図１４】図１２の矢示Ｂ方向から見た上面図である。

【図１５】図１のＸＶ−ＸＶ要部断面図である。

【図１６】従来のモータ駆動装置の上ケースを取り除い
た状態の平面図である。

【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図で、減速
歯車列を仮想的に付加した断面図である。

【図１８】図１６に示したステッピングモータと端子部
の外観斜視図である。

【符号の説明】

１モータ駆動装置２上ケース３下ケース４ケース体５端子部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ端
子ピン６ステッピングモータ７減速歯車列（減速歯車）８出力部９フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ＝可撓性の
回路基板）２０モータ端子部２４ロータ部３３センサー部（磁気センサー）４０出力歯車（減速歯車となると共に出力部の一部を
構成）４４検出用磁石４５補強板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータ端子部をその側面に備えるステッ
ピングモータと、このステッピングモータを内部に格納
するケース体と、から構成されたモータ駆動装置におい
て、上記ケース体に外部の制御機器と接続するための端
子ピンを立設すると共に、この端子ピンと上記モータ端
子部とを可撓性の回路基板で電気的に接続したことを特
徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】前記ケース体内に、前記ステッピングモ
ータのロータ部の回転によって回転する出力部を設ける
と共に、前記回路基板のパターン面上に、上記出力部の
回転位置を検出するセンサー部を配置したことを特徴と
する請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】前記ケース体内に、前記ステッピングモ
ータのロータ部の回転を減速して前記出力部に伝達する
減速歯車を設けると共に、この減速歯車の歯車面に前記
センサー部と対向可能な検出用磁石を備え、かつ前記セ
ンサー部を配置した部分の前記パターン面及び上記歯車
面を、前記ステッピングモータの側面と直交させたこと
を特徴とする請求項２記載のモータ駆動装置。
【請求項４】前記回路基板のパターン面上に、前記セ
ンサー部の周囲を囲む形状の補強板を重ね、この補強板
と前記ケース体との間に前記回路基板をはさみ込んで固
定したことを特徴とする請求項２または３記載のモータ
駆動装置。
【請求項５】面実装タイプの磁気センサーをパターン
面に接続固定した可撓性の回路基板と、上記磁気センサ
ーの周囲を囲む形状の補強板とを備え、上記補強板を押
え込んで上記回路基板を固定したことを特徴とする磁気
センサー固定構造。