JP2003088047A

JP2003088047A - 回転検知装置を備えた電動機

Info

Publication number: JP2003088047A
Application number: JP2001276866A
Authority: JP
Inventors: Yuji Hagiwara; 雄司萩原; Kyoichi Shimomura; 恭一下村
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2021-09-12
Also published as: JP4798902B2

Abstract

(57)【要約】【課題】回転軸の回転状態を検知する回転検知装置を
設けるにあたり、回転検知装置に対する異物の付着を防
止し、基板のコーティングを必要としないものに構成す
る。【解決手段】センサホルダ１２に凹溝状部１２ｎを形
成して、凹溝状部１２ｎに溝底面１２ｊから間隙を存し
て係合爪１２ｑを形成するとともに、溝底面１２ｊから
起立する内片部１２ｋ、１２ｌ、１２ｍに段差係止部１
２ｆ、１２ｏ、１２ｐを形成し、ホール素子１３が配さ
れる基板１４の一側面を、センサホルダ１２の凹溝状部
１２ｎの溝底面１２ｊに対向するようにして、基板１４
を係合爪１２ｑと段差係止部１２ｆ，１２ｏ、１２ｐと
の間に無理嵌合して、ホール素子１３が配設される凹溝
状部１２ｎを基板で覆蓋するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に搭載され
る電装品に用いられる回転検知装置を備えた電動機の技
術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種電動機のなかには、電動
機の駆動に基づいて動作する可動部材（アクチュエー
タ）の移動量や位置を検出するため、電動機回転軸の回
転量や回転方向等を検出する回転検知装置を備えたもの
がある。このようなものとして、特開平１１−２１５７
７４号公報に示すようなものが提唱されている。このも
のは、図１０に示すように、主プリント基板２３に副プ
リント基板２３ａを、主プリント基板２３に対して直立
状に組付け、該副プリント基板２３ａの他側面に回転検
知装置２４を取付けてセンシングユニット２５を構成
し、該センシングユニット２５をハウジング２２に収納
して、モータ軸２６に直交する方向から組付けており、
モータ軸２６に固着されたセンサマグネット２７と回転
検知装置２４とが副プリント基板２３を介して対向する
ように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来の
ものでは、回転検知装置２４が、プリント基板に剥き出
しの状態で組み付けられているので、モータ軸２６のケ
ーシング内に、異物や、モータ給電部のブラシ摩耗粉な
どが浸入して、該異物や摩耗粉などが回転検知装置２４
に付着しやすいという問題があった。そのため、このも
のは、異物や摩耗粉の浸入を防止して、素子間の絶縁や
性能を確保するために、プリント基板のコーティングを
する必要があり、これによりコストが上昇するという問
題があり、ここに本発明が解決しようとする課題があ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、ケーシングに回動自在に軸承さ
れる回転軸の回転を検知する回転検知装置を備えた電動
機において、一側面に回転検知装置が配された基板をセ
ンサホルダに組付けるにあたり、該センサホルダには凹
溝状部が形成されるものとし、前記基板は、回転検知装
置が配された前記一側面が、凹溝状部の溝底面に対向す
るようにセンサホルダに組み付けられているものであ
る。そして、このようにすることにより、回転検知装置
は、センサホルダの凹溝状部内に配設されることとなっ
て、摩耗粉などの異物の回転検知装置に対する付着を防
止するために必要とされる基板のコーティングを行う必
要がなくなる。このものにおいて、本発明のセンサホル
ダの凹溝状部には、前記基板を板厚方向から挟持するた
めの係合部が、溝底面から間隙を存して形成されている
ものとすることができ、これにより基板の組込みが容易
となる。また、このものにおいて、本発明の凹溝状部の
溝底面から起立する内片部には基板を支持するための段
差係止部が形成されているものとすることができ、これ
により回転検知装置の配設スペースが有効に確保される
こととなる。さらにこのものにおいて、本発明の段差係
止部は凹溝状部溝底面から起立する全ての内片部に形成
して段差係止部が基板一側面の全周に当接するようにし
て、回転検知装置が配設される凹溝状部を基板で覆蓋し
て、より異物や摩耗粉の侵入を防止することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
〜図９の図面に基づいて説明する。図面において、１は
減速機構及び回転検知機構を備えた電動機（モータ装
置）であって、該電動機１のモータ部２を構成する有底
円筒状のモータヨーク３には、モータ軸（回転軸）４の
一端部が、軸受４ｇを介して回動自在に軸支される構成
となっている。そして、モータヨーク３内のモータ軸４
には、一端側に位置してモータ軸４と一体回動するアー
マチュアコア４ａが配されていると共に、他端側に位置
してモータ軸４と一体回動するコンミテータ５が配され
ている。尚、３ａはモータヨーク３の内周面に固定され
た一対の永久磁石である。

【０００６】６は電動機１の減速機構が内装されるケー
シングであって、該ケーシング６は樹脂材を型成形する
ことにより形成されている。前記ケーシング６には、前
記モータヨーク３から突出するモータ軸４の他端部を回
動自在に軸支するべく筒状部を備えて形成され、モータ
軸４の略半分を収納するケース体７と、該ケース体７の
一側方に配され、モータ軸４の他端側に形成されたウォ
ーム４ｂと噛合するウォームホイール８、そして出力軸
８ａ（アクチュエータ駆動用出力軸）等の減速機構用部
材が内装されるギア用ケース体９とが、前記ウォーム４
ｂとウォームホイール８との噛合部において連通する状
態で一体に形成されたものになっている。

【０００７】前記ケース体７は有底角筒状に形成されて
おり、他端側の筒底部７ａにおいてモータ軸４の他端部
が、軸受ユニット４ｃを介して回動自在に軸支されてい
る。さらに、モータ軸４の左右方向略中央部位は、ケー
ス体７の開口部７ｂ側内に圧入されたラジアルメタル軸
受４ｄにより回動自在に軸支されており、これによっ
て、モータ軸４は左右方向都合三箇所が、モータヨーク
３あるいはケース体７に支持されるように設定されてい
る。そして、ケース体７の一端側は、モータ軸４を組込
むためのモータ軸組込み用開口部（以降開口部と称す
る）７ｂとなっており、該開口部７ｂ側の内筒面には、
ホルダ受け部１０が、モータ軸４の貫通部位の筒孔との
あいだを仕切るようにして溝奥側に没設されている。こ
こで以降の説明は、説明を解りやすくするため図２およ
び図３に基づいた上下左右の方向性を基準として説明す
るが、本発明はこの方向性に限定されるものでは勿論な
い。

【０００８】前記ホルダ受け部１０は、ケース体７のモ
ータ軸４貫通部上方に位置しモータ軸４に近接対向する
べく下面が円弧状に形成された円弧状片部１０ａと、該
円弧状片部１０ａの左右両端縁部からケース体７の左右
側面７ｃに至る一対の下側片部１０ｂと、前記下側片部
１０ｂに対し所定の間隙を存して上方に形成された一対
の上側片部１０ｃと、前記上下側片部１０ｃ、１０ｂと
のあいだを連結するケース体７の左右側面７ｃで構成さ
れる左右片部１０ｄとに囲繞される溝奥側に長いスペー
スに形成されている。また、ホルダ受け部１０の上側片
部１０ｃのあいだには冂字形をした一対の挿通孔１０ｅ
が形成されている。さらに、前記円弧状片部１０ａはホ
ルダ受け部１０の溝手前側部位が切欠かれており、ケー
ス体開口部７ｂの手前側において、ホルダ受け部１０と
筒孔とが連通する連通部Ｈが形成されている。ここで、
円弧状片部１０ａは、モータ軸４を軸承するためのラジ
アルメタル軸受４ｄを内嵌するための軸受部の上側部分
に続いて形成されている。そして、前記連通部Ｈが、ケ
ース体７内に組込まれたモータ軸４のセンサマグネット
１１固着部位に対向するように設定されている。因み
に、センサマグネット１１はＮ極とＳ極とが周回り方向
に交互に着磁された円環状のものであって、モータ軸４
に固定されて一体的に回転するように設定されている。
また、ホルダ受け部１０の下側片部１０ｂの上面には、
上側（ホルダ受け部１０の内方側）に向けて突出するリ
ブ１０ｆが形成されている。さらに、ホルダ受け部１０
の溝奥側には、円弧状片部１０ａの上面から上方に突出
する状態で突当て面部１０ｇが形成されている。

【０００９】さらに、ケース体７の筒状部の外周面のう
ちの上面部７ｄ（ケース体７の他側方面であって、ギア
用ケース体９形成部位とは反対側の側面に相当する）に
は、外部電源との接続部となる接続用開口部Ｏが形成さ
れている。この接続用開口部Ｏは、ホルダ受け部１０の
溝奥側上方、つまり、円弧状片部１０ａが臨める位置に
開設されており、ホルダ受け部１０の上側片部１０ｃを
切欠くようにして形成され、これによって、接続用開口
部Ｏを介してケース体７の外部とケース体内のホルダ受
け部１０とが連通するように設定されている。また、接
続用開口部Ｏは略四角形状に開設されており、開口縁部
からは上方に向けて四角筒状の突出片部７ｅが一体に形
成されており、さらに、後述するセンサ用端子と刷子１
７とを、外部電源側のカプラ（雌カプラ）１８に接続す
るための端子ユニット（雄カプラ端子部）１９が設けら
れている。

【００１０】１２は前記ホルダ受け部１０に嵌合するよ
う樹脂材で一体型成形されたセンサホルダであって、該
センサホルダ１２は、ホルダ受け部１０に組込まれた状
態で溝奥側に位置する一半部が、ホール素子１３（本発
明の回転検知装置に相当する）に給電するための二対の
センサ用端子１３ａがインサートモールドされた端子支
持部１２ａと、溝手前側に位置する他半部が、凹溝状に
形成されるセンサ支持部１２ｂ（本発明の凹溝状部に相
当し、後述する）とから構成されているが、センサホル
ダ１２は、ケース体７に組込まれるモータ軸４に対して
左右対称に形成されている。

【００１１】前記端子支持部１２ａは、センサ支持部１
２ｂと同様の左右幅を有する幅広部１２ｃと、該幅広部
１２ｃの左右方向中央部に背高状に形成され、かつ溝奥
側に至るよう突出する幅狭部１２ｄとを備えている。幅
広部１２ｃの上面は、センサ支持部１２ｂの溝奥側周壁
片にもなる高いの溝奥側面１２ｅと、該溝奥側面１２ｅ
よりも溝手前側に位置して段差状に低くなって、後述す
る基板１４を支持する段差係止部１２ｆにも兼用される
溝手前側面１２ｇとから構成されている。そして幅狭部
１２ｄの溝手前側端は、溝手前側面１２ｇの該側端縁よ
りは溝奥側に位置していることで、左右全幅にわたって
溝手前側面１２ｇ、つまり溝奥側の段差係止部１２ｆが
存在するようになっている。そして、前記幅狭部１２ｄ
の溝奥側上面からは、前記二対のセンサ用端子（ホール
素子用端子）１３ａの一方の端部である外部接続側端部
１３ｂが所定の間隔を存して二列横隊で上方に突出配設
されている。また、幅狭部１２ｄの溝手前側上面には、
前記外部接続側端子１３ｂ配設位置と左右方向において
同位置となるようにして一対の端子受け部１２ｈが切欠
き状に形成されており、該端子受け部１２ｈに、刷子用
端子１７ｂの折曲部１７ｃが突当て状に嵌合配設される
ように設定されている。さらに、幅広部１２ｃの溝手前
側面１２ｇの左右両端には、センサ用端子１３ａの他方
の端子１３ｃが、所定の間隔を存して溝奥側に一対、溝
手前側に一対となるようにそれぞれ配設されている。因
みに、１５はセンサホルダ１２を組込んだ後にケース体
７に組込まれる刷子ユニットであって、該刷子ユニット
１５は、モータ軸４貫通用の貫通孔１６ａが開設された
円板状の刷子ステー１６の一側面に、先端に刷子１７が
配された板バネ１７ａの一対の基端部が固定されてい
る。該刷子ユニット１５は刷子ステー１６の外径部に形
成された取付け部１６ｂを、ケース体７の開口部７ｂ端
面に螺子止めすることで固定される構成となっており、
該固定状態で、刷子１７がモータ軸４の前記コンミテー
タ５に弾圧状に摺接する設定となっている。

【００１２】一方、センサ支持部１２ｂは、左右両側及
び溝奥、溝手前両側は、溝底面１２ｊから起立形成され
る内片部１２ｋ、ｌ２ｌ、１２ｍで囲繞される凹溝状部
１２ｎが形成されており、基板１４を支持する前記段差
係止部１２ｆ（端子支持部１２ａ幅広部１２ｃの溝手前
側面１２ｇと兼用される）は、溝奥側の内片部１２ｌを
介して段差状に形成されている。この段差状の係止部
は、前記段差係止部１２ｆと面一状となるように、左右
両側及び溝手前側の内片部１２ｋ、１２ｍにも形成され
て段差係止部１２ｏ、１２ｐを構成しており、これによ
り、内片部のすべてに段差状の係止部が形成される設定
となっている。１２ｑは、左右両側の段差係止部１２ｏ
の上方に基板１４の厚みと略同一寸法の間隙を存して突
設される一対の係合爪であり、該係合爪１２ｑは、段差
係止部１２ｏとの間に基板１４を抜け止め状に係合挟持
するように設定されている。

【００１３】ここで、前記基板１４は、溝奥側端部１４
ａが、左右両端部位において端子支持部１２ａの溝手前
側面１２ｇに延設されており、ここに各センサ用端子１
３ａの一方の端子１３ｃが挿通される接続孔１４ｂが、
該一方の端子１３ｃとの対応する位置に穿設されてお
り、該接続孔１４ｂに、該端子１３ｃがそれぞれ挿通、
半田付けされることによって、各センサ用端子１３ａと
ホール素子１３とが電気的に接続される設定となってい
る。一方、基板１４の溝手前側一側面には、センサマグ
ネット１１の回転を検知するための一対のホール素子１
３が左右横行に並列する状態で設けられる構成となって
いる。そして、前記基板１４のセンサ支持部１２ｂへの
組付けは、該基板１４を、ホール素子１３が配設される
一側面（下面）を、センサ支持部１２ｂの溝底面１２ｊ
に対向するようにして、該基板１４をセンサ支持部１２
ｂの溝底面に向けて押込むと、前記溝奥側端部１４ａに
穿設される接続孔１４ｂに前記一方の端子１３ｃが挿通
すると共に、基板１４の端縁が係合爪１２ｐに無理嵌合
するようにして段差係止部１２ｎとの間に挟持されるこ
ととなって基板１４の支持が成される。そしてこの状態
で、基板１４の前記一側面（下面）は、全周が、センサ
支持部２ｃの溝底面１２ｊから起立形成されるすべての
段差係止部１２ｆ、１２ｏ、１２ｐに当接支持されるよ
うに設定されており、しかして、ホール素子１３は、凹
溝状部１２ｎに基板１４で覆蓋されるように収納される
構成となっている。

【００１４】尚、１２ｉは、溝奥側面１２ｅの左右両端
部から上方に突出形成されたリブである。また、センサ
ホルダ幅広部１２ｃの左右両側部は、センサ支持部１２
ｂの左右両側部に続く形状に形成されており、その側面
部にガイド凸部１２ｒが形成されている。一方、ホル
ダ受け部１０の左右片部１０ｄにはそれぞれ外径側に凹
設された案内凹部１０ｈが形成されており、該案内凹部
１０ｈに前記ガイド凸部１２ｒを係合させることで、セ
ンサホルダ１２の位置決めおよび移動案内をするように
設定されている。即ち、前記センサホルダ１２は、上方
に突出するセンサ用端子１３ａの外部接続側端部１３ｂ
を挿通孔１０ｅに挿通せしめ、端子支持部幅広部１２ｃ
のガイド凸部１２ｒを、ケース体開口部７ｂの案内凹部
１０ｈに係合させた姿勢としてあてがって位置決めを
し、この状態で、モータ軸４の組込みと同様のモータ軸
４の軸長方向に押し込むことで、案内凹部１０ｈに案内
される（前記姿勢を維持する）ようにしてホルダ受け部
１０の溝奥側にスライド移動をする状態で組込まれる設
定となっている。そして、センサホルダ１２は、幅狭部
１２ｄの下面段差部１２ｓが円弧状片部１０ａの開口側
端面に突き当たった状態となることで、ホルダ受け部１
０の所定の組込み位置に組込まれる設定となっている。
この組込み過程において、端子支持部１２ａの幅広部１
２ｃの左右両端部は、ホルダ受け部１０の下側片部１０
ｂに突設されたリブ１０ｆと、センサホルダ１２の幅広
部１２ｅの上面に突設されたリブ１２ｉとにより、ホル
ダ受け部１０内に軽圧入する状態で組込まれるようにな
っており、これによって、センサホルダ１２は、前記組
込み位置に仮保持状に組込まれるように設定されてい
る。そして、前記組込み位置となることでセンサホルダ
１２の端子支持部１２ａは、ホルダ受け部円弧状片部１
０ｅの上側、つまり端子ユニット１９の組込み方向上手
側に位置して当接するようになっていて、ケース体７に
開設された接続用開口部Ｏの直下に位置するように設定
される一方、センサ支持部１２ｂはホルダ受け部円弧状
片部１０ａを切欠くことで形成された連通部Ｈに対向す
るよう設定されており、これによって、センサ支持部１
２ｂのホール素子１３はモータ軸４のセンサマグネット
１１とのあいだにセンサホルダ１２の溝底面１２ｊを介
する状態で近接対向しており、しかして、ホール素子１
３がセンサマグネット１１の回転状態を検出可能な設定
となっている。

【００１５】叙述の如く構成された本発明の実施の形態
において、モータ軸４の回転検知は、モータ軸４と一体
回動するセンサマグネット１１の回転をホール素子１３
が検出することでなされ、これによって減速機構を介し
て出力する出力軸に基づいて動作する可動部材の移動量
や位置を検出できることになるが、基板１４の一側面に
配設されるホール素子１３は、該一側面を下面にして、
センサ支持部１２ｂの溝底面１２ｊに対向するように凹
溝状部１２ｎに組み付けられることとなる。このとき、
基板１４は、その全周が溝底面１２jから起立形成され
る四周すべての段差係止部１２ｆ、１２ｏ、１２ｐに当
接支持されてホール素子１３が配される凹溝状部１２ｎ
を覆蓋することとなるので、該凹溝状部１２ｎ内にモー
タ軸４のあるケーシング内の異物が浸入することを回避
でき、これによってホール素子１３にこれら異物が付着
することを防止できることになって、従来のように基板
１４をコーティングをする必要がなく、コストを低減す
ることができる。

【００１６】しかもこのものでは、基板１４は、凹溝状
部１２ｎに無理押し嵌合することで係合爪１２ｑに抜け
止め状に係合して仮保持されるため、基板１４の組込み
が容易でなうえ、端子１３ｃを基板１４に半田付けする
までのあいだに基板１４が脱落してしまうことを確実に
回避できる。そのうえ、段差係止部１２ｆ、１２ｏ、１
２ｐは、凹溝状部１２ｎの溝底面１２ｊから間隙を存し
て形成されているため、前記基板１４を組み込んだ場合
に、ホール素子１３の配設スペースが有効に確保される
ことになって、ホール素子１３に無理な負荷が働いてし
まうことも回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動機の一部断面正面図である。

【図２】電動機のモータ部を取外した状態の一部断面側
面図である。

【図３】ケーシングの側面図である。

【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）
はそれぞれセンサホルダの平面図、正面図、背面図、側
面図、底面図である。

【図５】図４（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。

【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ基板を
取付けたセンサホルダの平面図、（Ａ）のＸ−Ｘ断面
図、（Ａ）のＹ−Ｙ断面図である。

【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ刷子ユ
ニットの側面図、平面図、（Ａ）のＸ−Ｘ断面図であ
る。

【図８】図８はセンサホルダ、刷子ユニット、端子ユニ
ットをケーシングに組込む状態を説明する正面断面図で
ある。

【図９】図９はセンサホルダと刷子ユニットと端子ユニ
ットとの組込み関係を説明する一部拡大正面断面図であ
る。

【図１０】図１０は従来例における回転検知装置を説明
する側面断面図である。

【符号の説明】

１電動機４モータ軸６ケーシング７ケース体８ウォームホイール１０ホルダ受け部１１センサマグネット１２センサホルダ１２ａセンサ端子部１２ｂセンサ支持部１２ｊ溝底面１２ｋ、１２ｌ、１２ｍ内片部１２ｎ凹溝状部１２ｆ、１２ｏ、１２ｐ係止段差部１２ｑ係合爪１３ホール素子１３ａセンサ用端子１３ｂ外部接続側端子１４基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシングに回動自在に軸承される回転
軸の回転を検知する回転検知装置を備えた電動機におい
て、一側面に回転検知装置が配された基板をセンサホル
ダに組付けるにあたり、該センサホルダには凹溝状部が
形成されるものとし、前記基板は、回転検知装置が配さ
れた前記一側面が、凹溝状部の溝底面に対向するように
センサホルダに組み付けられている回転検知装置を備え
た電動機。
【請求項２】請求項１において、センサホルダの凹溝
状部には、前記基板を板厚方向から挟持するための係合
部が、溝底面から間隙を存して形成されている回転検知
装置を備えた電動機。
【請求項３】請求項１または２において、凹溝状部の
溝底面から起立する内片部には基板を支持するための段
差係止部が形成されている回転検知装置を備えた電動
機。
【請求項４】請求項３において、段差係止部は凹溝状
部溝底面から起立する全ての内片部に形成して段差係止
部が基板一側面の全周に当接するようにして、回転検知
装置が配設される凹溝状部を基板で覆蓋している回転検
知装置を備えた電動機。