WO2016068074A1 - 駆動装置 - Google Patents

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WO2016068074A1
WO2016068074A1 PCT/JP2015/080100 JP2015080100W WO2016068074A1 WO 2016068074 A1 WO2016068074 A1 WO 2016068074A1 JP 2015080100 W JP2015080100 W JP 2015080100W WO 2016068074 A1 WO2016068074 A1 WO 2016068074A1
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WO
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terminals
terminal
drive device
rotating shaft
casing
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PCT/JP2015/080100
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French (fr)
Inventor
礒　幸義
直希 小島
Original Assignee
株式会社ミツバ
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Publication date
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    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a drive device having a terminal through which a current flowing through an electric motor passes.
  • the drive device described in Patent Literature 1 includes a motor case, a gear case fixed to the motor case with a fastening screw, and a gear cover that covers the gear case.
  • An electric motor is provided in the motor case, and a worm is provided on the rotating shaft of the electric motor.
  • a worm gear is provided in the gear case, and the worm gear meshes with the worm.
  • a control board is provided between the gear case and the gear cover.
  • the electric circuit is provided on the control board, and the electronic components that control the electric motor are arranged in the electric circuit.
  • a connector part is provided on the gear cover, and a socket of a cord of an external power source is connected to the connector part.
  • the connector terminal provided in the connector part is connected to the electric circuit.
  • a terminal holder is provided in the gear case, and a terminal provided in the terminal holder is connected to a coil of the electric motor. The terminal holder is disposed outside the rotation shaft in the gear case.
  • the control board is disposed between the gear case and the gear cover, and the gear cover is fixed to the gear case.
  • the connector terminal is connected to the electronic circuit of the control board, and the electronic circuit is connected to the connector terminal via the terminal provided on the gear cover.
  • the drive device provided with the terminal through which an electric current passes is also described in Patent Documents 1 and 2.
  • JP 2011-234453 A Japanese Patent Laid-Open No. 5-15097 JP 2008-252974 A
  • An object of the present invention is to provide a drive device capable of suppressing an increase in size in the radial direction of a rotating shaft.
  • An embodiment of the drive device is a drive device including an electric motor that is supplied with an electric current and rotates a rotation shaft, and is positioned and arranged with respect to the electric motor and controls the electric motor.
  • a control board to which components are attached a control board to which components are attached; a casing for housing the electric motor; a cover attached to the casing and supporting the control board; a worm formed on the outer periphery of the rotating shaft; and the casing.
  • a worm wheel having a worm gear arranged and meshing with the worm; a plurality of first terminals that are attached to the control board and through which current flows; and a plurality of first terminals that are separately connected to each other to generate current.
  • a plurality of second ends disposed outside the rotation shaft in a radial direction of the rotation shaft and disposed along a circumferential direction of the rotation shaft.
  • Another embodiment of the drive device includes an opening formed in the casing, and a protrusion formed in the terminal holder and disposed in the opening when the terminal holder is positioned in the casing.
  • the plurality of second terminals are supported by the protrusions.
  • the arrangement area of the protrusion and the arrangement area of the worm wheel overlap.
  • the casing is provided with a load receiving portion that receives a force applied to the second terminal when the plurality of first terminals and the plurality of second terminals are connected to each other. ing.
  • the drive device can be prevented from increasing in size in the radial direction of the rotating shaft.
  • FIG. 6 is a partial perspective view of the drive device of FIG. 5. It is a fragmentary sectional view which shows the shape of the terminal attached to the control board of FIG. It is sectional drawing which shows the process of assembling the drive device of FIG.
  • the drive device 10 shown in FIG. 1 has been assembled.
  • the driving device 10 includes a motor case 11, a gear case 12, and a cover 13.
  • the motor case 11 is fixed to the gear case 12 by a screw member 14, and the cover 13 is fixed to the gear case 12 by a screw member 15.
  • a storage chamber A ⁇ b> 1 is formed between the gear case 12 and the cover 13.
  • the driving device 10 includes an electric motor 16 and a speed reduction mechanism 73.
  • the electric motor 16 is disposed over the motor case 11 and the gear case 12, and the speed reduction mechanism 73 is disposed within the gear case 12.
  • the motor case 11 is formed at the cylindrical portion 17, the wall 18 that closes the first end portion in the direction along the axis B ⁇ b> 1 of the cylindrical portion 17, and the second end portion in the direction along the axis B ⁇ b> 1 of the cylindrical portion 17. And a flange 19.
  • the motor case 11 is made of a metal material such as an iron plate. Further, it may be integrally formed with an insulating material, for example, a synthetic resin.
  • An opening 34 is formed at the second end of the cylindrical portion 17, and the flange 19 projects outward in the radial direction of the cylindrical portion 17.
  • the gear case 12 includes a main body portion 22 having a shaft hole 20 and a concave portion 21, a cylindrical connection portion 23 continuous to the main body portion 22, and a flange 24 provided on the outer peripheral surface of the connection portion 23.
  • the flange 19 is fixed.
  • the gear case 12 is integrally formed of a conductive material such as aluminum or iron.
  • the electric motor 16 includes a stator 25 and a rotor 26.
  • the stator 25 is attached so as not to rotate with respect to the motor case 11, and the stator 25 has a stator core and a plurality of coils wound around the stator core.
  • the plurality of coils includes three coils corresponding to the U phase, the V phase, and the W phase.
  • the rotor 26 has a rotating shaft 27 and a permanent magnet 28 fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 27.
  • the rotating shaft 27 is arranged from the inside of the motor case 11 to the connecting portion 23, the shaft hole 20, and the recessed portion 21, and the permanent magnet 28 is located at a position in the motor case 11 on the rotating shaft 27. It is attached.
  • two bearings 29 and 30 that rotatably support the rotating shaft 27 are provided.
  • the rotary shaft 27 can rotate around the axis B1.
  • the two bearings 29 and 30 are both held by the gear case 12.
  • a worm 40 is provided on the outer peripheral surface of the rotary shaft 27 at a position where the rotary shaft 27 is disposed in the recess 21 of the gear case 12.
  • a permanent magnet 47 is attached to the outer peripheral surface of the rotary shaft 27 at a position where it is disposed in the recess 21 of the gear case 12.
  • the permanent magnet 47 is used as a sensor magnet, and different magnetic poles are alternately arranged in the rotation direction of the rotary shaft 27.
  • a worm wheel 41 is provided in the recess 21, and a worm gear 42 formed on the outer peripheral surface of the worm wheel 41 is engaged with the worm 40.
  • an output shaft 74 that rotates integrally with the worm wheel 41 is provided.
  • a cylindrical portion 43 that is continuous with the gear case 12 is provided, and the output shaft 74 is rotatably disposed on the cylindrical portion 43.
  • the output shaft 74 is disposed from the accommodation chamber A1 to the outside of the gear case 12.
  • the worm 40 and the worm gear 42 correspond to the speed reduction mechanism 73.
  • the axis C1 that is the rotation center of the output shaft 74 does not intersect the axis B1. Further, in FIG. 1 in which the drive device 10 is viewed from the front in parallel with the axis B1, the axis B1 and the axis C1 are arranged at right angles.
  • connection part 23 supports the terminal holder 31.
  • the terminal holder 31 is integrally formed of synthetic resin, and the terminal holder 31 includes a cylindrical portion 32 and a protruding portion 33 provided in part in the circumferential direction of the cylindrical portion 32.
  • the connection part 23 includes an annular recess 35, and the cylinder part 32 is accommodated in the recess 35.
  • the gear case 12 has a through hole 36 that connects the concave portion 35 of the connecting portion 23 and the concave portion 21 of the gear case 12.
  • the protruding portion 33 is formed within a predetermined angle range in the circumferential direction about the axis B1.
  • the protruding portion 33 is, for example, arranged in an arc shape within a range of less than 90 degrees, and has a predetermined thickness in the radial direction centered on the axis B1. As shown in FIG. 5, when the driving device 10 is viewed in a plane perpendicular to the axis C ⁇ b> 1, a part of the arrangement region of the protrusion 33 and a part of the arrangement region of the worm wheel 41 overlap.
  • terminal holding grooves 37, 38, and 39 are provided at locations where the protrusions 33 are disposed in the recesses 21 as shown in FIGS. 6 and 8.
  • the terminal holding grooves 37, 38, and 39 are formed by cutting out the protruding portions 33 in the direction along the axis C1. That is, the terminal holding grooves 37, 38, 39 are penetrated from the outer surface 33 a to the inner surface 33 b of the protruding portion 33.
  • the outer surface 33a is located on the outer side of the inner surface 33b in the radial direction centered on the axis B1.
  • the terminal holding groove 37 includes a center L1 in the length direction
  • the terminal holding groove 38 includes a center L2 in the length direction
  • the terminal holding groove 39 includes a center L3 in the length direction.
  • the length direction of the terminal holding grooves 37, 38, 39 is a direction parallel to the axis C1.
  • the centers L1, L2, and L3 are located on substantially the same circumference around the axis B1 in a plane perpendicular to the axis B1. That is, the distance from the axis B1 to the center L1, the distance from the axis B1 to the center L2, and the distance from the axis B1 to the center L3 are all substantially the same.
  • a terminal 44 arranged in the terminal holding groove 37 is provided, a terminal 45 arranged in the terminal holding groove 38 is provided, and a terminal 46 arranged in the terminal holding groove 39 is provided.
  • the terminals 44, 45, and 46 are separately connected to three coils corresponding to the U phase, the V phase, and the W phase. That is, the terminals 44, 45, 46 are respectively disposed in the recesses 21 of the gear case 12. Further, the ends of the terminals 44, 45, 46 have the same shape as shown in FIG. Furthermore, the terminals 44, 45, 46 are arranged at different positions in the direction along the axis C1. Specifically, the terminal 45 is disposed between the terminal 44 and the terminal 46 in the direction along the axis C1. As described above, in the plan view perpendicular to the axis B1, the portions of the terminals 44, 45, and 46 that are supported by the protruding portion 33 are arranged with a step.
  • a substrate cover 48 and a control substrate 49 are disposed in the storage chamber A1.
  • the substrate cover 48 is formed by integrally molding an insulating material, for example, a synthetic resin into a plate shape.
  • a plurality of locking claws 50 are provided on the substrate cover 48.
  • a plurality of locking portions 51 are provided on the inner surface of the cover 13, and the plurality of locking claws 50 are respectively engaged with the locking portions 51, whereby the substrate cover 48 is fixed to the cover 13. .
  • the control board 49 is disposed between the cover 13 and the board cover 48 in a direction along the axis C1.
  • the control board 49 is substantially rectangular in FIG.
  • the control board 49 is positioned and fixed with respect to the cover 13 by a plurality of positioning screws 52. Therefore, the control board 49 is arranged in parallel with the axis B1 as shown in FIG.
  • the control board 49 is formed of an insulating material, and the control board 49 is provided with an electric circuit and various electric components.
  • the electrical components attached to the control board 49 include a controller chip 53, capacitors 54 and 55, an inductor 56, an inverter chip 57 having a plurality of switching elements, terminals 58, 59 and 60, terminals 61 to 65, a ground terminal 66, And three magnetic sensors 68.
  • the three magnetic sensors 68 are Hall ICs, which detect the intensity of the magnetic field formed by the permanent magnet 47 and the switching of the magnetic field and output an electrical signal.
  • a connector part 67 is provided on the cover 13, one end of the terminals 61 to 65 is disposed on the connector part 67, and the other end of the terminals 61 to 65 is connected to the electric circuit of the control board 49.
  • a power cord socket connected to an external power source is connected to the connector portion 67.
  • the ground terminal 66 connects the electric circuit and the gear case 12.
  • Terminals 58, 59 and 60 will be described with reference to FIG. Terminals 58, 59, and 60 are each integrally formed of a conductive material.
  • the terminal 58 includes leg portions 58a and 58b and a connection portion 58c that connects the leg portions 58a and 58b.
  • the terminal 59 includes leg portions 59a and 59b and a connection portion 59c that connects the leg portions 59a and 59b.
  • One end of the leg portion 59a is fixed to the control board 49, and the other end of the leg portion 59a is connected to the connection portion 59c.
  • the terminal 60 includes leg portions 60a and 60b and a connection portion 60c that connects the leg portions 60a and 60b.
  • One end of the leg portion 60a is fixed to the control board 49, and the other end of the leg portion 60a is connected to the connection portion 60c.
  • the leg portions 58 a, 59 a, 60 a, 58 b, 59 b, 60 b are all extended in the thickness direction of the control board 49. That is, it extends in a direction along the axis C1. Further, in FIG. 2 in plan view of the driving device 10, the leg portions 58 b, 59 b and 60 b are located outside the edge portion 49 a of the control board 49.
  • the leg portion 58 b of the terminal 58 is disposed in the terminal holding groove 37, and the leg portion 58 b is connected to the terminal 44 supported by the protruding portion 33.
  • the leg portion 59 b of the terminal 59 is disposed in the terminal holding groove 38, and the leg portion 59 b is connected to the terminal 45 supported by the protruding portion 33.
  • the leg portion 60 b of the terminal 60 is disposed in the terminal holding groove 39, and the leg portion 60 b is connected to the terminal 46 supported by the protruding portion 33.
  • a plurality of mounts 69 protruding from the outer peripheral surface of the gear case 12 are provided, and an annular bush 71 is attached to the hole 70 of the mount 69.
  • the bush 71 is integrally formed of a rubber-like elastic member. Screw members are respectively inserted into the holes 72 of the bush 71, and the driving device 10 is attached to the frame or bracket of the vehicle body.
  • the electric power of the external power source is supplied to the electric circuit of the control board 49 via the terminals 61 to 65.
  • the switching elements of the inverter chip 57 are switched on and off, and current flows sequentially through the three coils to form a rotating magnetic field, and the rotating shaft 27 rotates.
  • the electric power supplied from the external power source flows through the three coils via the terminals 58, 59, 60 and the terminals 44, 45, 46.
  • the controller chip 53 detects the rotational position of the rotary shaft 27 based on a signal from the magnetic sensor 68, and controls the ON / OFF timing and ON ratio of the switching element, thereby controlling the rotational speed and rotational speed of the rotary shaft.
  • the electric motor 16 has a structure in which a current flows through the coil of the stator 25 to form a rotating magnetic field by the cooperative action with the permanent magnet 28, and does not include a brush or a commutator. That is, the electric motor 16 is a brushless motor.
  • the operator positions the electric motor 16 and the motor case 11 with respect to each other and translates them in a direction approaching the gear case 12.
  • the rotating shaft 27 is inserted into the shaft hole 20, and the protruding portion 33 of the terminal holder 31 passes through the through hole 36 and reaches the side of the connecting portion 23. Further, the cylindrical portion 32 of the terminal holder 31 enters the recess 35, and the terminal holder 31 stops with respect to the gear case 12.
  • the operator places the worm wheel 41 in the recess 21 of the gear case 12 and meshes the worm gear 42 and the worm 40. Further, the operator brings the cover 13 to which the board cover 48 and the control board 49 are attached and the gear case 12 closer to each other in the direction along the axis C1.
  • the leg portion 58 b of the terminal 58 enters the terminal holding groove 37, and the leg portion 58 b is connected to the terminal 44.
  • the leg portion 59 b of the terminal 59 enters the terminal holding groove 38 and the leg portion 59 b is connected to the terminal 45.
  • the operator tightens the screw member 15 to fix the gear case 12 and the cover 13 to each other, and the assembly of the drive device 10 is completed.
  • the three terminals 44, 45, 46 are arranged on the substantially same circumference centered on the axis B1 of the rotating shaft 27 at intervals. Therefore, it can suppress that the drive device 10 enlarges to the direction along the axis line C1, or the direction along the virtual line D1.
  • the protruding portion 33 is , Receiving a pressing load or a press-fitting load.
  • the protruding portion 33 is arranged in an arc shape in the circumferential direction centering on the axis B1, and the thickness of the protruding portion 33 in the direction along the axis C1 is increased. That is, the protrusion 33 has an increased thickness in the direction of receiving the press-fitting load and has a high rigidity.
  • the terminals 44, 45, 46 are arranged at different positions in the direction along the axis C1. For this reason, even if the distance or interval between the terminals 44, 45, 46 is shortened in the direction along the axis B1, the insulation state between the terminals 44, 45, 46 can be secured to each other.
  • the terminals 44, 45, 46 are arranged at different positions in the direction along the axis C1. For this reason, the timing at which the terminal 44 is connected to the terminal 58, the timing at which the terminal 46 is connected to the terminal 59, and the timing at which the terminal 46 is connected to the terminal 60 are different. Therefore, the protrusion 33 does not receive three press-fitting loads at the same timing, and can suppress a decrease in durability of the protrusion 33.
  • the press-fitting load applied to the projecting portion 33 is received by the connecting portion 23 via the inner wall 36 a that forms the through-hole 36. Therefore, it can suppress that durability of the terminal holder 31 falls.
  • the terminals 58, 59, and 60 are disposed outside the edge portion 49 a of the control board 49 in the bottom view of the driving device 10. Therefore, in a process in which the operator brings the cover 13 and the gear case 12 close to the direction along the axis C1 and connects the terminals 58, 59, 60 and the terminals 44, 45, 46, the terminals 58, 59, 60 are connected. Interference with other components arranged in the storage chamber A1 can be suppressed.
  • the terminals 58, 59, 60 are symmetrical with respect to the connecting portions 58c, 59c, 60c in plan view. For this reason, in the process of attaching the terminals 58, 59, 60 to the control board 49, the terminals 58, 59, 60 may be attached 180 degrees reversely in plan view. That is, the legs 58 b, 59 b, 60 b are attached to the control board 49, and the legs 58 a, 59 a, 60 a are disposed outside the edge 49 a of the control board 49.
  • the leg portion 58 a is connected to the terminal 44, the leg portion 59 a is connected to the terminal 45, and the leg portion 60 a is connected to the terminal 46.
  • the terminals 58, 59, 60 all have the same shape and the same structure. Therefore, parts can be shared without preparing the terminals 58, 59 and 60 as separate parts. Further, the positions of the terminals 58, 59, and 60 attached to the control board 49 are not limited, the assembling workability is improved, and erroneous assembling can be eliminated.
  • the terminals 58, 59, and 60 correspond to a plurality of first terminals of the drive device, and the terminals 44, 45, and 46 are driven.
  • the motor case 11 and the gear case 12 correspond to a plurality of second terminals of the device, and the casing of the drive device.
  • the inner wall 36a corresponds to a load receiving portion of the drive device.
  • the plurality of first terminals and the plurality of second terminals are connected to each other.
  • the drive device can be prevented from increasing in size along the axis of the rotation shaft.
  • the force applied to the second terminal can be received by the casing, and the durability of the protrusions Improves.
  • the drive device is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the invention.
  • the terminal holding grooves 37, 38, and 39 that separately hold the terminals 44, 45, and 46 may be notches and insertion recesses. That is, the terminal holder of the driving device includes an insertion portion that holds the second terminal and into which the first terminal can be inserted.
  • the insertion portion includes terminal holding grooves 37, 38, 39, a notch (not shown), and an insertion recess.
  • the number of the first terminals and the second terminals in the driving device is not limited to three, and may be two or four or more.
  • the configuration in which the second terminal is supported by the protrusion includes a structure in which the second terminal is fixed to the protrusion, and a structure in which the second terminal is detachable from the protrusion.
  • the electric motor of the driving device includes a brushless motor and a motor with a brush.
  • the motor with a brush includes a commutator fixed to a rotating shaft, a brush holder attached to a motor case, and a brush supported by the brush holder and in contact with the commutator.
  • the brush holder is provided with a second terminal, and the second terminal is connected to the brush.
  • the drive device can be used, for example, as a power source for an operation device provided in the vehicle.
  • the operation device includes a wiper device, a power window device, and a power slide door device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

［構成］電流が供給されて回転軸２７が回転する電動モータを備えた駆動装置であって、電動モータに対して位置決めして配置され、かつ、電動モータを制御する電気部品が取り付けられる制御基板４９と、制御基板４９に取り付けられ、かつ、電流が通る複数の端子５８，５９，６０と、複数の端子５８，５９，６０と別々に接続されて電流が通り、かつ、回転軸２７の径方向で回転軸２７の外側に配置され、かつ、回転軸２７の円周方向に沿って配置された複数の端子４４，４５，４６と、を有する。

Description

駆動装置
　本発明は、電動モータに流れる電流が通る端子を備えた駆動装置に関する。
　従来から、電流が端子を経由して電動モータに供給される駆動装置が知られており、その駆動装置の例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された駆動装置は、モータケースと、モータケースに締結ネジにより固定されたギヤケースと、ギヤケースを覆うギヤカバーと、を備えている。モータケース内に、電動モータが設けられており、電動モータの回転軸にウォームが設けられている。ギヤケースにウォームギヤが設けられ、ウォームギヤはウォームと噛み合う。ギヤケースとギヤカバーとの間に、制御基板が設けられている。
　制御基板に電気回路が設けられ、電動モータを制御する電子部品は、電気回路に配置されている。ギヤカバーにコネクタ部が設けられ、外部電源のコードのソケットがコネクタ部に接続される。コネクタ部に設けられたコネクタ端子は、電気回路に接続されている。ギヤケースに端子ホルダが設けられており、端子ホルダに設けた端子が、電動モータのコイルに接続される。端子ホルダは、ギヤケースにおける回転軸の外側に配置されている。
　特許文献１に記載された駆動装置を組み立てる工程では、制御基板がギヤケースとギヤカバーとの間に配置され、かつ、ギヤカバーがギヤケースに固定される。ギヤカバーがギヤケースに固定されると、コネクタ端子が制御基板の電子回路に接続され、電子回路はギヤカバーに設けた端子を介して、コネクタ端子に接続される。なお、電流が通る端子を備えた駆動装置は、特許文献１、２にも記載されている。
特開２０１１－２３４４５３号公報 特開平５－１５０９７号公報 特開２００８－２５２９７４号公報
　しかし、特許文献１に記載された端子ホルダは、回転軸を中心とする円の接線方向に沿って配置されている。このため、駆動装置が回転軸の径方向に大型化する問題があった。
　本発明の目的は、回転軸の径方向に大型化することを抑制可能な駆動装置を提供することにある。
　駆動装置の一実施形態は、電流が供給されて回転軸が回転する電動モータを備えた駆動装置であって、前記電動モータに対して位置決めして配置され、かつ、前記電動モータを制御する電気部品が取り付けられる制御基板と、前記電動モータを収容するケーシングと、前記ケーシングに取り付けられ、かつ、前記制御基板を支持したカバーと、前記回転軸の外周に形成されたウォームと、前記ケーシング内に配置され、かつ、前記ウォームに噛み合うウォームギヤを備えたウォームホイールと、前記制御基板に取り付けられ、かつ、電流が通る複数の第１端子と、前記複数の第１端子と別々に接続されて電流が通り、かつ、前記回転軸の径方向で前記回転軸の外側に配置され、かつ、前記回転軸の円周方向に沿って配置された複数の第２端子と、前記ケーシングに位置決めされ、前記複数の第２端子を支持する端子ホルダと、を有する。
　駆動装置の他の実施形態は、前記ケーシングに形成された開口部と、前記端子ホルダに形成され、かつ、前記端子ホルダを前記ケーシングに位置決めすると前記開口部に配置される突出部と、が設けられ、前記複数の第２端子は、前記突出部により支持されている。
　駆動装置の他の実施形態は、前記ウォームホイールの回転中心となる軸線に対して垂直な平面視で、前記突出部の配置領域と、前記ウォームホイールの配置領域と、が重なっている。
　駆動装置の他の実施形態は、前記複数の第１端子と前記複数の第２端子とが互いに接続される際に、前記第２端子に加わる力を受ける荷重受け部が、前記ケーシングに設けられている。
　駆動装置の一実施形態によれば、駆動装置が回転軸の径方向に大型化することを抑制できる。
一実施形態の駆動装置が組み立てられた状態の正面図である。 図１に示す駆動装置の底面図である。 図１に示す駆動装置に用いるギヤカバー単体の側面図である。 図１に示す駆動装置の組み立て過程を示す底面図である。 図２の駆動装置の組み立て過程を示す底面図である。 図５の駆動装置の部分的な斜視図である。 図２の制御基板に取り付ける端子の形状を示す部分的な断面図である。 図１の駆動装置を組み立てる工程を示す断面図である。
　以下、駆動装置の実施の形態を図１～図８に基づいて詳細に説明する。図１に示す駆動装置１０は、組み立てが完了している。駆動装置１０は、モータケース１１とギヤケース１２とカバー１３とを有する。モータケース１１は、ねじ部材１４によりギヤケース１２に固定され、カバー１３は、ねじ部材１５によりギヤケース１２に固定されている。ギヤケース１２とカバー１３との間に収容室Ａ１が形成されている。
　また、駆動装置１０は、電動モータ１６及び減速機構７３を備えている。電動モータ１６は、モータケース１１内及びギヤケース１２内に亘って配置され、減速機構７３は、ギヤケース１２内に配置されている。
　モータケース１１は、筒部１７と、筒部１７の軸線Ｂ１に沿った方向の第１端部を閉じた壁１８と、筒部１７の軸線Ｂ１に沿った方向の第２端部に形成したフランジ１９と、を有する。モータケース１１は、鉄板等の金属材料により形成されている。また、絶縁材料、例えば、合成樹脂で一体成形されていてもよい。筒部１７の第２端部に開口部３４が形成され、フランジ１９は、筒部１７の径方向で外側に向けて張り出している。ギヤケース１２は、軸孔２０及び凹部２１を有する本体部２２と、本体部２２に連続する筒形状の接続部２３と、接続部２３の外周面に設けたフランジ２４と、を備え、フランジ２４は、フランジ１９に固定されている。ギヤケース１２は、導電材料、例えば、アルミニウムや鉄により一体成形されている。
　電動モータ１６は、ステータ２５及びロータ２６を備えている。ステータ２５は、モータケース１１に対して回転しないように取り付けられており、ステータ２５は、ステータコアと、ステータコアに巻かれた複数本のコイルと、を有する。複数本のコイルは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する３本のコイルを含む。
　ロータ２６は、回転軸２７と、回転軸２７の外周面に固定された永久磁石２８と、を有する。回転軸２７は、モータケース１１の内部から、接続部２３、軸孔２０、凹部２１に亘って配置されており、永久磁石２８は、回転軸２７のうち、モータケース１１内に位置する箇所に取り付けられている。また、回転軸２７を回転可能に支持する２個の軸受２９，３０が設けられている。回転軸２７は、軸線Ｂ１を中心として回転可能である。２個の軸受２９，３０は、共にギヤケース１２により保持されている。
　回転軸２７のうち、ギヤケース１２の凹部２１に配置されている箇所の外周面にウォーム４０が設けられている。また、回転軸２７のうち、ギヤケース１２の凹部２１に配置されている箇所の外周面に永久磁石４７が取り付けられている。永久磁石４７は、センサマグネットとして用いられ、回転軸２７の回転方向に、異なる磁極が交互に配置されている。
　さらに、凹部２１にウォームホイール４１が設けられており、ウォームホイール４１の外周面に形成されたウォームギヤ４２は、ウォーム４０と噛み合っている。また、ウォームホイール４１と共に一体回転する出力軸７４が設けられている。ギヤケース１２に連続する筒部４３が設けられており、出力軸７４は筒部４３へ回転可能に配置されている。出力軸７４は、収容室Ａ１からギヤケース１２の外部に亘って配置されている。ウォーム４０及びウォームギヤ４２は、減速機構７３に相当する。出力軸７４の回転中心である軸線Ｃ１は、軸線Ｂ１と交差しない。また、軸線Ｂ１と平行に駆動装置１０を正面視した図１において、軸線Ｂ１と軸線Ｃ１とが直角に配置されている。
　一方、接続部２３は、端子ホルダ３１を支持している。端子ホルダ３１は、合成樹脂により一体成形されており、端子ホルダ３１は、筒部３２と、筒部３２における円周方向で一部に設けた突出部３３と、を備えている。接続部２３は、環状の凹部３５を備え、筒部３２は、凹部３５に収容されている。また、図３のように、ギヤケース１２は、接続部２３の凹部３５と、ギヤケース１２の凹部２１とをつなぐ貫通口３６を有する。突出部３３は、軸線Ｂ１を中心とする円周方向で、所定角度の範囲内に形成されている。突出部３３は、例えば、９０度未満の範囲内に、円弧状に配置されており、軸線Ｂ１を中心とする径方向で、所定の厚さを有する。図５のように、駆動装置１０を軸線Ｃ１に対して垂直に平面視すると、突出部３３の配置領域の一部と、ウォームホイール４１の配置領域の一部とが重なっている。
　端子ホルダ３１が凹部３５に収容された状態で、突出部３３の先端は、図５のように凹部２１内に配置されている。また、突出部３３において凹部２１内に配置されている箇所に、図６及び図８のように、端子保持溝３７，３８，３９が設けられている。端子保持溝３７，３８，３９は、軸線Ｃ１に沿った方向に突出部３３を切り欠いたものである。つまり、端子保持溝３７，３８，３９は、突出部３３の外面３３ａから内面３３ｂに亘って貫通されている。外面３３ａは、軸線Ｂ１を中心とする径方向で、内面３３ｂの外側に位置する。端子保持溝３７は、長さ方向の中心Ｌ１を備え、端子保持溝３８は、長さ方向の中心Ｌ２を備え、端子保持溝３９は、長さ方向の中心Ｌ３を備えている。端子保持溝３７，３８，３９の長さ方向は、軸線Ｃ１と平行な方向である。
　そして、軸線Ｂ１に対して垂直な平面内で、軸線Ｂ１を中心とする略同一円周上に、中心Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が位置する。つまり、軸線Ｂ１から中心Ｌ１までの距離と、軸線Ｂ１から中心Ｌ２までの距離と、軸線Ｂ１から中心Ｌ３までの距離と、は全て略同一である。
　さらに、端子保持溝３７に配置された端子４４が設けられ、端子保持溝３８に配置された端子４５が設けられ、端子保持溝３９に配置された端子４６が設けられている。端子４４，４５，４６は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する３本のコイルに別々に接続されている。つまり、端子４４，４５，４６は、それぞれギヤケース１２の凹部２１に配置されている。また、端子４４，４５，４６の端部は、図８のように同一形状である。さらに、端子４４，４５，４６は、軸線Ｃ１に沿った方向において互いに異なる位置に配置されている。具体的には、軸線Ｃ１に沿った方向で、端子４５は、端子４４と端子４６との間に配置されている。このように、軸線Ｂ１に対して垂直な平面視で、端子４４，４５，４６のうち、突出部３３により支持されている箇所は、段差を付けて配置されている。
　軸線Ｂ１に対して垂直な平面内で、図８のように、軸線Ｃ１と直角であり、かつ、軸線Ｂ１を通る仮想線Ｄ１を描くと、突出部３３及び端子４４，４５，４６は、仮想線Ｄ１に沿った方向で、軸線Ｂ１と軸線Ｃ１との間に配置されている。
　前記収容室Ａ１に、基板カバー４８及び制御基板４９が配置されている。基板カバー４８は、絶縁材料、例えば、合成樹脂をプレート形状に一体成形したものである。基板カバー４８に係止爪５０が複数個設けられている。カバー１３の内面に係止部５１が複数個設けられており、複数個の係止爪５０が、それぞれ係止部５１に掛かることで、基板カバー４８は、カバー１３に対して固定されている。
　制御基板４９は、軸線Ｃ１に沿った方向で、カバー１３と基板カバー４８との間に配置されている。制御基板４９は、駆動装置１０を底面視する図２において略四角形である。制御基板４９は、複数の位置決めねじ５２により、カバー１３に対して位置決め固定されている。このため、制御基板４９は、図１のように軸線Ｂ１と平行に配置されている。
　制御基板４９は、絶縁材料で成形されており、制御基板４９には、電気回路が設けられている他、各種の電気部品が取り付けられている。制御基板４９に取り付けられている電気部品は、コントローラチップ５３、キャパシタ５４，５５、インダクタ５６、複数のスイッチング素子を有するインバータチップ５７、端子５８，５９，６０、端子６１～６５、アース端子６６、及び３個の磁気センサ６８を含む。３個の磁気センサ６８はホールＩＣであり、永久磁石４７により形成される磁界の強度や磁界の切り替わりを検出して電気信号を出力する。
　カバー１３にコネクタ部６７が設けられており、端子６１～６５の一端は、コネクタ部６７に配置され、端子６１～６５の他端は、制御基板４９の電気回路に接続されている。外部電源に接続される電力コードのソケットは、コネクタ部６７に接続される。アース端子６６は、電気回路とギヤケース１２とを接続する。端子５８，５９，６０を、図７を参照して説明する。端子５８，５９，６０は、導電材料によりそれぞれ一体成形されている。端子５８は、脚部５８ａ，５８ｂと、脚部５８ａ，５８ｂを接続する接続部５８ｃと、を備えている。脚部５８ａの一端は、制御基板４９に固定され、脚部５８ａの他端は、接続部５８ｃにつながっている。端子５９は、脚部５９ａ，５９ｂと、脚部５９ａ，５９ｂを接続する接続部５９ｃと、を備えている。脚部５９ａの一端は、制御基板４９に固定され、脚部５９ａの他端は、接続部５９ｃにつながっている。端子６０は、脚部６０ａ，６０ｂと、脚部６０ａ，６０ｂを接続する接続部６０ｃと、を備えている。脚部６０ａの一端は、制御基板４９に固定され、脚部６０ａの他端は、接続部６０ｃにつながっている。脚部５８ａ，５９ａ，６０ａ，５８ｂ，５９ｂ，６０ｂは、全て制御基板４９の厚さ方向に延ばされている。つまり、軸線Ｃ１に沿った方向に延ばされている。さらに、駆動装置１０を平面視した図２において、脚部５８ｂ，５９ｂ，６０ｂは、制御基板４９の縁部４９ａの外側に位置している。
　端子５８の脚部５８ｂは、端子保持溝３７に配置され、かつ、脚部５８ｂは、突出部３３で支持した端子４４に接続されている。端子５９の脚部５９ｂは、端子保持溝３８に配置され、かつ、脚部５９ｂは、突出部３３で支持した端子４５に接続されている。端子６０の脚部６０ｂは、端子保持溝３９に配置され、かつ、脚部６０ｂは、突出部３３で支持した端子４６に接続されている。
　ギヤケース１２の外周面から張り出したマウント６９が複数個設けられ、マウント６９の穴７０に環状のブッシュ７１が取り付けられる。ブッシュ７１は、ゴム状の弾性部材で一体成形されている。ブッシュ７１の穴７２にそれぞれねじ部材が挿入され、駆動装置１０が車体のフレームまたはブラケットに取り付けられる。
　次に、組み立てが完了した駆動装置１０の動作及び制御を説明する。外部電源の電力は、端子６１～６５を介して制御基板４９の電気回路に供給される。また、インバータチップ５７のスイッチング素子のオン及びオフが切り替えられて、３本のコイルに電流が順次流れて回転磁界が形成され、回転軸２７が回転する。外部電源から供給される電力は、端子５８，５９，６０、端子４４，４５，４６を介して、３本のコイルに流れる。コントローラチップ５３は、磁気センサ６８の信号により回転軸２７の回転位置を検出し、スイッチング素子のオンオフタイミング、オンの割合を制御することにより、回転軸の回転数、回転速度を制御する。
　このように、電動モータ１６は、ステータ２５のコイルに電流を流して、永久磁石２８との協働作用により回転磁界を形成する構造であり、ブラシ、コンミュテータは備えていない。つまり、電動モータ１６はブラシレスモータである。
　さらに、駆動装置１０の組み立て工程を説明する。まず、作業者は、図４のように、電動モータ１６とモータケース１１とを互いに位置決めし、かつ、ギヤケース１２に近づける向きで対して平行移動する。そして、回転軸２７は軸孔２０に挿入されるとともに、端子ホルダ３１の突出部３３が貫通口３６を通り、接続部２３の側方に到達する。また、端子ホルダ３１の筒部３２が凹部３５に進入し、端子ホルダ３１がギヤケース１２に対して停止する。
　なお、図４は、モータケース１１と、電動モータ１６及び端子ホルダ３１とを一体化したユニットを、ギヤケース１２に取り付ける状態を示しているが、電動モータ１６と端子ホルダ３１とを、別々にギヤケース１２に組み付け、その後に、モータケース１１をギヤケース１２に組み付けてもよい。その後、ねじ部材１４を締め付けて、モータケース１１とギヤケース１２とを、互いに固定する。
　次いで、作業者は、ギヤケース１２の凹部２１にウォームホイール４１を配置し、ウォームギヤ４２とウォーム４０とを噛み合わせる。さらに、作業者は、基板カバー４８及び制御基板４９が取り付けられたカバー１３と、ギヤケース１２とを、軸線Ｃ１に沿った方向で互いに近づける。ここで、端子５８の脚部５８ｂは、端子保持溝３７に進入し、かつ、脚部５８ｂは端子４４に接続される。端子５８の脚部５８ｂが端子４４に接続された後、端子５９の脚部５９ｂは、端子保持溝３８に進入し、かつ、脚部５９ｂは端子４５に接続される。さらに、作業者は、カバー１３とギヤケース１２とが接触した後、ねじ部材１５を締め付けて、ギヤケース１２とカバー１３とを互いに固定し、駆動装置１０の組み立てが完了する。
　駆動装置１０が組み立てられた状態で、３個の端子４４，４５，４６は、回転軸２７の軸線Ｂ１を中心とする略同一円周上に間隔をおいて配置されている。したがって、駆動装置１０が、軸線Ｃ１に沿った方向、または、仮想線Ｄ１に沿った方向に大型化することを抑制できる。
　また、駆動装置１０の組み立て過程で、作業者がカバー１３とギヤケース１２とと互いに近づけて、端子５８，５９，６０と端子４４，４５，４６とを擦らせて接続する場合、突出部３３は、押し付け荷重、または、圧入荷重を受ける。突出部３３は、軸線Ｂ１を中心とする円周方向に円弧形状に配置されており、軸線Ｃ１に沿った方向における突出部３３の厚さが増加されている。つまり、突出部３３は、圧入荷重を受ける方向の厚さが増加し、かつ、剛性が高くなっている。
　さらに、端子４４，４５，４６は、軸線Ｃ１に沿った方向の異なる位置に配置されている。このため、軸線Ｂ１に沿った方向で、端子４４，４５，４６同士の距離または間隔を短くしても、端子４４，４５，４６同士の絶縁状態を互いに確保できる。
　さらに、端子４４，４５，４６は、軸線Ｃ１に沿った方向の異なる位置に配置されている。このため、端子４４が端子５８と接続されるタイミングと、端子４６が端子５９と接続されるタイミングと、端子４６が端子６０と接続されるタイミングと、が異なる。したがって、突出部３３は、３つの圧入荷重を同じタイミングで受けることがなく、突出部３３の耐久性の低下を抑制できる。
　さらに、突出部３３に加えられた圧入荷重は、貫通口３６を形成する内壁３６ａを介して、接続部２３で受けられる。したがって、端子ホルダ３１の耐久性が低下することを抑制できる。さらにまた、駆動装置１０の底面視で、端子５８，５９，６０は、制御基板４９の縁部４９ａの外側に配置されている。したがって、作業者がカバー１３とギヤケース１２とを軸線Ｃ１に沿った方向に近づけて、端子５８，５９，６０と、端子４４，４５，４６とを接続する過程で、端子５８，５９，６０が、収容室Ａ１に配置される他の部品と干渉することを抑制できる。
　さらに、端子５８，５９，６０は平面視で、接続部５８ｃ，５９ｃ，６０ｃを中心として、対称形状である。このため、端子５８，５９，６０を制御基板４９に取り付ける工程で、端子５８，５９，６０の平面視で１８０度逆に取り付けてもよい。つまり、脚部５８ｂ，５９ｂ，６０ｂが制御基板４９に取り付けられ、脚部５８ａ，５９ａ，６０ａが、制御基板４９の縁部４９ａの外側に配置される。
　この場合、駆動装置１０の組み立て工程で、カバー１３とギヤケース１２とを互いに近づけると、脚部５８ａが端子４４に接続され、脚部５９ａが端子４５に接続され、脚部６０ａが端子４６に接続される。さらに、端子５８，５９，６０は、全て同一形状及び同一構造である。したがって、端子５８，５９，６０を別々の部品として用意することなく、部品を共用化できる。また、端子５８，５９，６０同士は、制御基板４９に取り付ける位置関係は問われず、組み付け作業性が向上し、かつ、誤組み付けも排除できる。
　さらに、駆動装置１０を底面視する図５のように、ウォームホイール４１の配置領域の一部と、突出部３３の配置領域の一部とが重なっている。このため、駆動装置１０の底面視において、軸線Ｂ１に沿った方向で、駆動装置１０が大型化することを抑制できる。
　本実施形態で説明した構成と、駆動装置の構成との対応関係を説明すると、端子５８，５９，６０が、駆動装置の複数の第１端子に相当し、端子４４，４５，４６が、駆動装置の複数の第２端子に相当し、モータケース１１及びギヤケース１２が、駆動装置のケーシングに相当する。内壁３６ａが、駆動装置の荷重受け部に相当する。
　駆動装置の他の実施形態によれば、カバーをケーシングに取り付けると、複数の第１端子と複数の第２端子とが、それぞれ接続される。
　駆動装置の他の実施形態によれば、駆動装置が回転軸の軸線に沿った方向に大型化することを抑制できる。
　駆動装置の他の実施形態によれば、複数の第１端子と前記複数の第２端子とが互いに接続される際に、第２端子に加わる力をケーシングで受けることができ、突出部の耐久性が向上する。
　駆動装置は前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いうまでもない。例えば、端子４４，４５，４６を別々に保持する端子保持溝３７，３８，３９は、切り欠き、挿入用凹部であってもよい。つまり、駆動装置の端子ホルダは、第２端子を保持し、かつ、第１端子が挿入可能な挿入部を備えている。挿入部は、端子保持溝３７，３８，３９、図示しない切り欠き、挿入用凹部を含む。駆動装置における第１端子及び第２端子の数は、３本づつに限定されず、２本づつ、または、４本以上づつでもよい。駆動装置において、第２端子が突出部に支持される構成は、第２端子が突出部に固定される構造、第２端子が突出部に対して着脱可能である構造を含む。
　また、駆動装置の電動モータは、ブラシレスモータ、ブラシ付きモータを含む。ブラシ付きモータは、回転軸に固定されるコンミュテータと、モータケースに取り付けられるブラシホルダと、ブラシホルダに支持され、かつ、コンミュテータに接触するブラシと、を備える。そして、ブラシホルダに第２端子が設けられ、第２端子はブラシに接続されている。
　駆動装置は、例えば、車両に設けられる動作装置の動力源として用いることが可能である。ここで、動作装置は、ワイパ装置、パワーウィンド装置、パワースライドドア装置を含む。

Claims (4)

  1. 　電流が供給されて回転軸が回転する電動モータを備えた駆動装置であって、
    　前記電動モータに対して位置決めして配置され、かつ、前記電動モータを制御する電気部品が取り付けられる制御基板と、
    　前記電動モータを収容するケーシングと、
    　前記ケーシングに取り付けられ、かつ、前記制御基板を支持したカバーと、
    　前記回転軸の外周に形成されたウォームと、
    　前記ケーシング内に配置され、かつ、前記ウォームに噛み合うウォームギヤを備えたウォームホイールと、
    　前記制御基板に取り付けられ、かつ、電流が通る複数の第１端子と、
    　前記複数の第１端子と別々に接続されて電流が通り、かつ、前記回転軸の径方向で前記回転軸の外側に配置され、かつ、前記回転軸の円周方向に沿って配置された複数の第２端子と、
    　前記ケーシングに位置決めされ、前記複数の第２端子を支持する端子ホルダと、
    　を有する、駆動装置。
  2. 　請求項１に記載の駆動装置において、
    　前記ケーシングに形成された開口部と、
    　前記端子ホルダに形成され、かつ、前記端子ホルダを前記ケーシングに位置決めすると前記開口部に配置される突出部と、
    　が設けられ、
    　前記複数の第２端子は、前記突出部により支持されている、駆動装置。
  3. 　請求項２記載の駆動装置において、
    　前記ウォームホイールの回転中心となる軸線に対して垂直な平面視で、前記突出部の配置領域と、前記ウォームホイールの配置領域と、が重なっている、駆動装置。
  4. 　請求項２記載の駆動装置において、
    　前記複数の第１端子と前記複数の第２端子とが互いに接続される際に、前記第２端子に加わる力を受ける荷重受け部が、前記ケーシングに設けられている、駆動装置。
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