JPH11243662A - モータの制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷側に不要な変位を生じさせる外力が加わ
っても、これを阻止できる制動力を発揮できるようにす
ることにある。 【解決手段】 モータの制動装置において、そのモータ
１の停止時にその回転軸１１に当接してその回転を阻止
する回転阻止手段２１を設けた。モータ１はウインドウ
レギュレータ４用であっても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸を備えるモ
ータの制動装置、特に、回転軸に負荷側に回転力を伝え
る回転出力部材を設けたモータの制動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両等では各種のアクチュエータの駆動
源として電動のモータを多用している。この種のモータ
はケース内に枢支されるロータの回転軸の端部にギヤ等
の回転出力部材を設け、これに接続される回転伝達系を
介し負荷側であるアクチュエータの可動部に回転を伝達
し、所定の機能を発揮させている。例えば、ＤＣモータ
は、正転用のモータ駆動電流を受けると正転し、逆転用
のモータ駆動電流を受けると逆転し、正逆の回転力をモ
ータより従動側である可動部に伝達し、可動部に順方向
と逆方向の切り換え作動等を行わせている。このモータ
では、駆動電流が遮断されると、モータ内でロータが回
転摩擦抵抗に基づく摩擦力の範囲で負荷側の回転を押さ
えることとなる。

【０００３】ところで、車両等は、窓ガラスによって開
閉される窓を設けており、ここでの窓ガラスはその両側
端を一対のガイドレールにより上下摺動可能に支持され
ると共に、電動のウインドウレギュレータで開閉操作さ
れるものが多く、ここでのウインドウレギュレータの駆
動源としてＤＣモータが使用されている。この電動のウ
インドウレギュレータには、窓ガラスを上下摺動自在に
支持するＸ型リンク及び同Ｘ型リンクを駆動するＤＣモ
ータを備えたＸ型リンクタイプのもの、あるいは、窓ガ
ラス側に連結された引上げ、引下げ用のワイヤをＤＣモ
ータで駆動されるドラムにより巻取り、巻取り解除して
上下動させるドラムタイプのものが知られている。この
ような電動のウインドウレギュレータの場合、ここで用
いるモータの駆動回路に設けられる開閉スイッチの切り
換え操作により、モータを正逆回転させ、窓ガラスを容
易に開閉操作することが出来る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両は停車
時に乗員が車両より離れることが多く、その際には、窓
ガラスを全閉状態に保持し、盗難を防止する必要があ
る。このため乗員は上述のウインドウレギュレータで窓
ガラスを全閉状態に移動させてから車両より離れる。と
ころが、窓ガラスを全閉状態に保持した状態にあったと
しても、車外より強制的に窓ガラス外面に手を当て、摩
擦力によって降下方向の押圧力を繰り返して加え続ける
と、窓ガラスは徐々に降下することがある。即ち、Ｘ型
リンクやワイヤ巻取りドラムタイプの電動のウインドウ
レギュレータでは、モータのロータ側に窓ガラスを降下
させる方向の回転力が伝わった場合、この強制的な回転
力がロータ側のモータ停止時に生じる回転阻止の摩擦力
を上回るようになると、窓ガラスの降下が許容され、盗
難防止の機能が発揮されなくなり、問題となっている。

【０００５】本発明の目的は、負荷側に不要な変位を生
じさせる外力が加わっても、これを阻止できる制動力を
発揮できるモータの制動装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、モータの制動装置であっ
て、特に、上記モータの停止時にその回転軸に当接して
その回転を阻止する回転阻止手段を設けている。このよ
うに、モータの停止時に上記回転阻止手段が上記回転軸
の回転を阻止するので、たとえ、上記負荷側より強制的
な回転力が上記回転軸に加わっても、回転阻止手段がそ
の回転軸の正逆回転を確実に阻止でき、負荷側の強制的
な正逆回転を阻止出来る。ここでのモータがパワーウイ
ンドウ用モータであっても良い。この場合、窓ガラスに
強制的に降下方向の操作力が加わっても、モータの回転
軸が回転阻止手段によりその回転変位を阻止されている
ので、窓ガラスの降下方向の変位を阻止でき、窓の強制
開放を阻止でき、車両の防盗性を向上させることが出来
る。

【０００７】請求項２の発明では、請求項１記載のモー
タの制動装置において、上記回転阻止手段は、上記回転
軸に当接して制動力を付与する制動力付与部材と、上記
モータに駆動電流が流れた時に上記制動力付与部材を上
記回転軸より離脱させ上記駆動電流が切れた時に上記制
動力付与部材を上記回転軸に当接する切り換え駆動部と
を有するように構成している。このように、モータに駆
動電流が流れた時に上記切り換え駆動部が上記制動力付
与部材を上記回転軸より離脱させて、同回転軸の回転を
許容し、駆動電流が切れると制動力付与部材を上記回転
軸に当接させて制動力を付与するので、特別な切り換え
制御手段を用いること無く、モータ停止時には確実に回
転軸及び負荷側の回転を阻止できる。ここでの切り換え
駆動部はソレノイドであっても良い。

【０００８】更に好ましくは、請求項２記載のモータの
制動装置において、上記制動力付与部材の上記回転軸と
の当接面及び、又は上記回転軸側の上記制動力付与部材
との対向面には摩擦抵抗増大手段が施されるようにする
とよい。この場合、制動力付与部材の当接面及び、又は
上記回転軸側の対向面には摩擦抵抗増大手段が施され、
駆動電流が切れると制動力付与部材を回転軸に当接させ
て制動力を付与するので、モータ停止時に回転軸及び負
荷側の正逆回転を確実に防止出来る。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１には本発明の適用されたモー
タの制動装置を装備するモータ１を示した。このモータ
１は図２に示すように、車両のドア２に設けられた窓ガ
ラス３を駆動するウインドウレギュレータ４に用いられ
ている。このウインドウレギュレータ４を取付けたドア
２は、図示しない車両に設けたドア開口を閉鎖するもの
で、ドアパネル部２０１とその上のドアサッシュ部２０
２とで形成されている。このドアパネル部２０１及びド
アサッシュ２０２には上下に摺動自在な窓ガラス３が収
容され、その窓ガラス３と一体の取付片５には引き上げ
用及び引下げ用のワイヤ６，７がそれぞれ連結され、両
ワイヤ６，７の基端側がウインドウレギュレータ４の駆
動部Ｉ内のドラム８に連結されている。ここではドラム
８の駆動に応じて引き上げ用及び引下げ用のワイヤ６，
７が巻取り、巻取り解除され、窓ガラス３を全閉位置ｈ
１、あるいは全開位置ｈ２に切り換え保持している。

【００１０】ウインドウレギュレータ４の駆動部Ｉは、
図１に示すように、ドアパネル部２０１に複数の図示し
ないボルトにより締付固定されるケーシング９と、ケー
シング９内に枢支される駆動軸１０と、駆動軸１０の一
端に装備されるウォーム１２とウォームホイール１３か
ら成る減速機構Ａと、駆動軸１０の他端に一体的に結合
されるドラム８と、減速機構Ａを介し回転力を駆動軸１
０に加えるモータ１とを備える。

【００１１】モータ１はケーシング９に一体結合される
筒状のケース１４と、ケース１４の内周壁側に固定され
る永久磁石ｌ５と、ケース１４に複数の軸受部材１１
１，１１２，１１３を介し回転可能に支持され回転軸１
１を有したロータ１６と、ロータ１６の周囲に巻き付け
られる巻線ｌ７と、ロータｌ６の近傍で回転軸１１に取
り付けられるコミュテータｌ８と、回転阻止手段２１と
を備える。ここで、コミュテータｌ８には巻線１７が電
気的に接続されている。またコミュテータｌ８にはブラ
シｌ９が摺接しており、このブラシはケース１４側のブ
ラシケース２０により保持されると共に図示しないスプ
リングにより一定の押圧力を受けてコミュテータｌ８に
押圧される。ここでブラシｌ９は図３に示す駆動回路Ｃ
を介し電源Ｂ側に接続されている。

【００１２】回転阻止手段２１はケーシング９に支持さ
れ回転軸１１に当接して制動力を付与する制動力付与部
材２７と、同制動力付与部材２７を切り換え駆動する切
り換え駆動部２８とからなる。ここで切り換え駆動部２
８はケーシング９に支持されるソレノイド２２と、その
内部の可動鉄芯２３と、可動鉄芯２３より延出するシャ
フト２４とを有し、その先端に制動力付与部材２７が取
付られる。なお、シャフト２４には一端をケーシング９
に他端を上記制動力付与部材２７に当接したばね２５が
遊嵌され、これによって制動力付与部材２７を回転軸１
１に向け押圧付勢している。

【００１３】図１に示すように、制動力付与部材２７は
シャフト２４に連結される支持部ａと、支持部ａに一体
的に取り付けられ、回転軸１１との当接面ｎを成す摩擦
部材ｂとを備える。摩擦部材ｂは摩擦抵抗増大手段を成
すものであり、その当接面ｎを回転軸１１の外周面ｍに
摺接した際に同軸との間に十分な摩擦力を付与できるよ
うに山形断面を成すよう形成され、しかも高摩擦係数の
素材で形成される。ここでの摩擦部材ｂは、モータ停止
時はばね２５で回転軸１１の外周面ｍに押圧される停止
位置ｄ１に、モータ回転時は回転軸１１より離脱する退
却位置ｄ２に切り換え作動できるよう構成される。

【００１４】なお、制動力付与部材２７の両側端にはケ
ーシング９の内壁に支持されたガイド部材２６が対設さ
れる。このガイド部材２６は制動力付与部材２７の切り
換え方向、即ち回転軸１１に対する接離方向と直交する
方向に同制動力付与部材２７が振れを生じることを規制
するもので、板金材等の剛性素材で成形される。

【００１５】図３に示すように、駆動回路Ｃは電源部Ｂ
及び切り換え操作部を成す開閉スイッチ３２を備え、開
閉スイッチ３２に並列的にモータ１及びソレノイド２２
が接続される。尚、モータ１及びソレノイド２２間に介
装されているダイオード２９、２９はモータ１の正逆転
いずれか一方の回転時、いずれか他方の回転回路に逆流
しないようにしたものである。なお、電源部Ｂより延び
る閉接点ｓ１は正転用のモータ駆動電流をモータ１側に
出力し、開接点ｓ２は逆転用のモータ駆動電流をモータ
１に出力できるように構成される。

【００１６】このようなモータの制動装置を有したモー
タ１の作動を図１のウインドウレギュレータ４の作動と
共に説明する。ここで、開閉スイッチ３２が図３に破線
で示すＯＦＦ位置にあると、モータ１及びソレノイドは
非通電状態で、窓ガラス３は移動せず、シャフト２４及
び回転阻止手段２１はばね２５で回転軸側に押圧され、
回転軸は回転不可の状態に保持される。開閉スイッチ３
２が開位置ｓ２に切換え操作されると、逆転用のモータ
駆動電流がモータ１及びソレノイド２２に流れ、制動力
付与部材２７が停止位置ｄ１より退却位置ｄ２に移動し
て回転軸１１の回転を許容し、モータ１は回転作動し窓
ガラス３を全開位置方向ｈ２（図２参照）側に移動でき
る。

【００１７】逆に、開閉スイッチ３２が閉位置ｓ１に切
換え操作されると、正転用のモータ駆動電流がモータ１
及びソレノイド２２に流れ、制動力付与部材２７が停止
位置ｄ１より退却位置ｄ２に作動して回転軸１１の回転
を許容し、モータ１は回転作動し窓ガラス３を全閉位置
方向ｈ１（図２参照）側に移動配備できる。窓ガラス３
を全閉位置ｈ１側に移動した後、操作者が開閉スイッチ
３２を放すと、このスイッチは中立位置であるＯＦＦ位
置に自動復帰する。これによってモータ１及びソレノイ
ド２２に対する電流供給は遮断され、窓ガラス３は全閉
位置ｈ１に保持され、ばね２５の弾性力で停止位置ｄ１
に達している制動力付与部材２７が回転軸１１に圧接
し、その回転を阻止する。

【００１８】このような状態において、乗員が車両を離
れている間に、第三者が車外より窓ガラス３の外面に手
を当て、摩擦力によって降下方向の押圧力を繰り返して
加え続けるとする。この場合、降下方向の押圧力はワイ
ヤ巻取りドラム８、減速機構Ａを介し回転軸１１に伝わ
るが、ここでは制動力付与部材２７により回転軸１１に
加える制動力Ｆ１が十分大きく設定されている。このた
め、回転軸１１に加わる強制的な回転力Ｆ１は、制動力
付与部材２７が回転軸１１に加える制動力Ｆ０を上回る
ことが無く、結果として、窓ガラスを強制的に降下させ
ることは出来ず、盗難防止の機能が発揮されることとな
る。上述のところにおいて、回転阻止手段２１はソレノ
イド２２に駆動される制動力付与部材２７が、回転軸１
１に対してその半径方向に接離作動するものとしたが、
これに代えて、図４に示すような揺動型の回転阻止手段
２１ａを用いたモータ１ａを用いても良い。なお、この
モータ１ａは回転阻止手段２１ａ以外はモータ１と同様
構成を採り、ここでは重複説明を略す。

【００１９】回転阻止手段２１ａは、ケーシング９にブ
ラケット３０を介し支持される支点ピン３１と、支点ピ
ン３１に一端が枢支される制動力付与部材２７ａと、ケ
ーシング９に支持される切り換え駆動部２８ａとを有す
る。この切り換え駆動部２８ａはケーシング９に支持さ
れるソレノイド２２ａと、その内部の可動鉄芯２３ａ
と、可動鉄芯２３ａより延出するシャフト２４ａとを有
し、その先端に制動力付与部材２７ａと、シャフト２４
ａに遊嵌されるばね２５ａとを有する。ここでばね２５
ａは一端をケーシング９に当接し、制動力付与部材２７
ａを回転軸１１に向け押圧付勢している。図４に示すモ
ータ１ａを用いた場合、図１のモータ１とほぼ同様の作
動がなされ、重複部分の説明を簡略化する。

【００２０】ここで、開閉スイッチ３２（図３参照）が
開位置ｓ２に切換え操作されると、逆転用のモータ駆動
電流がモータ１ａに流れ窓ガラス３を全開位置ｈ２に移
動し、閉位置ｓ１に切換え操作されると正転用のモータ
駆動電流がモータ１ａに流れ窓ガラス３を全閉位置ｈ２
に移動する。いずれの場合も同時にソレノイド２２ａが
オンし、制動力付与部材２７ａが停止位置ｄ１（図４に
実線で示す位置）より退却位置ｄ２に支点ピン３１回り
に揺動し、回転軸１１の回転を許容する。一方、開閉ス
イッチ３２が中立位置であるＯＦＦ位置に自動復帰する
と、モータ１ａ及びソレノイド２２ａに対する電流供給
は遮断され、ばね２５ａの弾性力で停止位置ｄ１に達し
ている制動力付与部材２７が支点ピン３１回りに揺動
し、回転軸１１に圧接し、その回転を阻止する。

【００２１】このような状態において、乗員が車両を離
れている間に、第三者が車外より窓ガラス３の外面に手
を当て、摩擦力によって降下方向の押圧力を繰り返して
加え続けるとする。この場合も制動力付与部材２７ａが
回転軸１１に加える制動力Ｆ１は十分大きく設定される
ことより、回転軸１１に加わる強制的な回転力Ｆ１は、
制動力付与部材２７が回転軸１１に加える制動力Ｆ０を
上回ること無く、結果として、窓ガラスを強制的に降下
させることは出来ず、盗難防止の機能が発揮されること
となる。しかも、この場合、特に制動力付与部材２７ａ
のぶれを規制すべく、あえて図１に示したようなガイド
部材２６を用いる必要が無く、構成を簡素化出来る。

【００２２】図５には他の実施形態例としてのモータ１
ｂを示した。このモータ１ｂも回転阻止手段２１ｂ以外
はモータ１と同様構成を採り、ここでは重複説明を略
す。回転阻止手段２１ｂは、図１に示したと同様のケー
シング９に支持される切り換え駆動部２８ｂと制動力付
与部材２７ｂとを有する。切り換え駆動部２８ｂはケー
シング９に支持されるソレノイド２２ｂと、その内部の
可動鉄芯２３ｂと、可動鉄芯２３ｂより延出し、回転軸
１１とはオフセットされるシャフト２４ｂとを有する。
しかも、シャフト２４ｂの先端にはくさび状の制動力付
与部材２７ｂと、シャフト２４ｂに遊嵌されるばね２５
ｂと、制動力付与部材２７ｂのずれを規制するガイド板
３３とを有する。ガイド板３３は、回転軸１１とはオフ
セットされる状態で移動する制動力付与部材２７ｂのず
れを規制する。特に、ガイド板３３は、摩擦抵抗増大手
段を成すくさび状の制動力付与部材２７ｂがその当接面
ｎを回転軸１１の外周面ｍに当接した際に受ける反力で
ずれることを規制する。

【００２３】図５に示すモータ１ｂを用いた場合、図１
のモータ１とほぼ同様の作動がなされ、重複部分の説明
を簡略化する。ここでは図１のモータ１と同様に、開閉
スイッチ３２（図３参照）が開位置ｓ２に切換え操作さ
れると、逆転用のモータ駆動電流がモータ１ｂに流れ、
窓ガラス３を全開位置ｈ２に移動し、閉位置ｓ１に切換
え操作されると正転用のモータ駆動電流がモータ１ｂに
流れ窓ガラス３を全閉位置ｈ２に移動する。いずれの場
合も同時にソレノイド２２ｂがオンし、制動力付与部材
２７ｂが停止位置ｄ１（図５に２点鎖線で示す位置）よ
り退却位置ｄ２（図６に実線で示す位置）に揺動し、回
転軸１１の回転を許容する。一方、開閉スイッチ３２が
中立位置であるＯＦＦ位置に自動復帰すると、モータ１
ｂ及びソレノイド２２ｂに対する電流供給は遮断され、
ばね２５ｂの弾性力で停止位置ｄ１に達している制動力
付与部材２７ｂの当接面ｎが回転軸１１の外周面ｍに当
接し、その回転を阻止する。この場合、制動力付与部材
２７ｂの当接面ｎはガイド板３３と回転軸１１の外周面
ｍの間にくさび状に押し込まれ、特に、十分に大きな制
動力を発揮出来る。

【００２４】図６には他の実施形態例としてのモータ１
ｃを示した。このモータ１ｃも回転阻止手段２１ｃ及び
回転軸１１ｃ以外はモータ１と同様構成を採り、ここで
は重複説明を略す。回転阻止手段２１ｃは、図１に示し
たと同様のケーシング９に支持される切り換え駆動部２
８ｃと制動力付与部材２７ｃとを有する。切り換え駆動
部２８ｃはケーシング９に支持されるソレノイド２２ｃ
と、その内部の可動鉄芯２３ｃと、可動鉄芯２３ｃより
延出するシャフト２４ｃとを有する。しかも、シャフト
２４ｃの先端にはのこ歯部ｇを有する制動力付与部材２
７ｃと、シャフト２４ｃに遊嵌されるばね２５ｃと、制
動力付与部材２７ｃのずれを規制する左右ガイド板２９
とを有する。両ガイド板２９は制動力付与部材２７ｃの
切り換え方向、即ち回転軸１１に対する接離方向と直交
する方向に同制動力付与部材２７ｃが振れを生じること
を規制するもので、板金材等の剛性素材で成形される。

【００２５】回転軸１１ｃは平のこ歯部ｇを有する制動
力付与部材２７ｃとの対向面に丸のこ歯部Ｇを形成さ
れ、この丸のこ歯部Ｇと平のこ歯部ｇとは相互に噛合い
可能に形成され、摩擦抵抗増大手段を構成する。図６に
示すモータ１ｃを用いた場合、図１のモータ１とほぼ同
様の作動がなされ、重複部分の説明を簡略化する。

【００２６】ここでは図１のモータ１と同様に、開閉ス
イッチ３２が開位置ｓ２に切換え操作されると、逆転用
のモータ駆動電流がモータ１ｃに流れ、窓ガラス３を全
開位置ｈ２に移動し、閉位置ｓ１に切換え操作されると
正転用のモータ駆動電流がモータ１ｃに流れ窓ガラス３
を全閉位置ｈ２に移動する。いずれの場合も同時にソレ
ノイド２２ａがオンし、制動力付与部材２７ｃが停止位
置ｄ１より退却位置ｄ２（図６に実線で示す位置）に揺
動し、回転軸１１ｃの回転を許容する。一方、開閉スイ
ッチ３２が中立位置であるＯＦＦ位置に自動復帰する
と、モータ１ｃ及びソレノイド２２ｃに対する電流供給
は遮断され、ばね２５ｃの弾性力で停止位置ｄ１に達し
制動力付与部材２７ｃの平のこ歯部ｇと回転軸１１ｃの
丸のこ歯部Ｇとが相互に噛合い、回転軸１１の回転を確
実に阻止する。この場合、制動力付与部材２７ｃの平の
こ歯部ｇと回転軸１１ｃの丸のこ歯部Ｇとが噛合い、十
分に大きな制動力を発揮出来る。

【００２７】上述のところにおいて、各モータ１，１
ａ，１ｂ，１ｃはワイヤ巻取りドラムタイプの電動のウ
インドウレギュレータ４にも用いられていたが、Ｘ型リ
ンクタイプの電動のウインドウレギュレータ４にも同様
に用いられ、同様の作用効果を得られる。更に、各モー
タは窓ガラス開閉用のウインドウレギュレータに用いた
が、各種のドア開閉用のアクチュエータの駆動源として
も用いることができ、この場合も、強制的な操作により
ドアが開放されることを防止出来る。上述のところにお
いて、ロータの回転軸１１には減速機構Ａを成すウォー
ム１２が設けられていたが場合により減速機構の一部を
成す平歯車等を接続しても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、モータの停止時に回転阻止手段が回転軸の回転を阻
止するので、たとえ、負荷側よりの強制的な回転力が回
転軸に加わっても、回転阻止手段がその回転軸の正逆回
転を確実に阻止でき、負荷側の強制的な正逆回転を阻止
出来る。例えば、ここでのモータがパワーウインドウ用
モータであっても良く、この場合、窓ガラスに強制的に
降下方向の操作力が加わっても、モータの回転軸が回転
阻止手段によりその回転変位を阻止されているので、窓
ガラスの降下方向の変位を阻止でき、窓の強制開放を阻
止でき、車両の防盗性を向上させることが出来る。

【００２９】請求項２の発明によれば、モータに駆動電
流が流れた時に回転軸の回転を許容し、駆動電流が切れ
た時に回転軸に制動力を付与するので、特別な切り換え
制御手段を用いること無く、モータ停止時には確実に回
転軸及び負荷側の回転を阻止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用されたモータの制動装置の拡大断
面図である。

【図２】図１のモータの制動装置を備えたウインドウレ
ギュレータを装備するドアの概略図である。

【図３】図１のモータの制動装置に接続される駆動回路
の説明図である。

【図４】本発明の他の実施形態としてのモータの制動装
置の部分切欠断面図である。

【図５】本発明の他の実施形態としてのモータの制動装
置の部分切欠断面図である。

【図６】本発明の他の実施形態としてのモータの制動装
置の部分切欠断面図である。

【符号の説明】

１ モータ ３ ドアガラス １１ 回転軸 １２ ウォーム １６ ロータ ｌ８ コミュテータ ２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ回転阻止手段 ２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ制動力付与部材 ２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ切り換え駆動部 ｂ 摩擦部材 ｎ 当接面 ｍ 外周面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの制動装置において、 モータの停止時に同モータの回転軸に当接してその回転
   を阻止する回転阻止手段を設けたことを特徴とするモー
   タの制動装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のモータの制動装置におい
   て、 上記回転阻止手段は、上記回転軸に当接して制動力を付
   与する制動力付与部材と、上記モータに駆動電流が流れ
   た時に上記制動力付与部材を上記回転軸より離脱させ上
   記駆動電流が切れた時に上記制動力付与部材を上記回転
   軸に当接する切り換え駆動部とを有したことを特徴とす
   るモータの制動装置。