JP5745256B2 - モータ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ及びギアボックスを備えたモータ駆動装置に係り、より詳細には、内蔵制御モジュールを有するモータ駆動装置に係る。

図１に示す従来のモータ駆動装置は、モータ１０’と、このモータ１０’に装着されたギアボックス２０’と、このギアボックス２０’に装着された制御モジュール３０’とを備えている。制御モジュール３０’は、第１部分及び第２部分で形成されたＬ字型ＰＣＢ３１’を備えている。第１部分は、モータ１０’のそばに配置されてモータシャフトに平行に延び、そして第２部分は、ギアボックス２０’内に配置されてモータシャフトに垂直に延びる。内部Ｌ字型コネクタ３３’がＰＣＢに固定され、第１部分及び第２部分が一緒に接合されて、ＰＣＢからモータ端子へ電流を供給する。制御モジュール３０’は、モータ駆動装置のサイズを増加し、そして付加的なＬ字型コネクタは、モータ駆動装置のコストを高くする。

そこで、上述した問題を軽減する改良されたモータ駆動装置が要望される。

従って、本発明は、その１つの態様において、モータと、モータに装着されたギアボックスと、制御モジュールとを備え、ギアボックスは、モータに向いた開口を有するギアボックスハウジングを含み、モータは、ギアボックスのウォームギアを駆動するため開口を通してギアボックスハウジングへと延びるシャフトを含むモータ駆動装置において、制御モジュールは、ギアボックスに装着されたＰＣＢを備え、ＰＣＢのほとんどが開口に収容され、ＰＣＢがシャフトに実質的に平行な平面内に延びる、モータ駆動装置を提供する。

好ましくは、ＰＣＢに固体接触部が形成されて、ＰＣＢを把持する弾力性モータ端子に電気的に接続される。

好ましくは、制御モジュールは、シャフトに装着された位置磁石と、シャフトの回転を検出するためにＰＣＢに装着されたホールセンサとを備えている。

好ましくは、ＰＣＢは、実質的に長方形である。

好ましくは、ＰＣＢの１つの縁は、少なくとも１つの段を有し且つこの少なくとも１つの段により生じる可変の巾を有し、ホールセンサは、小さい巾に対応する一部分においてＰＣＢに装着される。

好ましくは、開口の２つの対向側壁の各々に軸方向に延びる溝が形成され、ＰＣＢは、この溝によりギアボックスハウジングに装着される。

好ましくは、ＰＣＢは、溝にプレスフィットされる。

好ましくは、制御モジュールは、ギアボックスハウジングの開口に装着されたケースを備え、ＰＣＢは、このケースによりギアボックスハウジングに保持される。

好ましくは、ケースは、モータハウジングとギアボックスハウジングとの間にサンドイッチされる第１部分と、ＰＣＢの端子を受け入れるためにモータハウジングの片側に配置された一体的に形成された第２部分とを含む。

好ましくは、ウォームギア及び端子は、シャフトを含み且つウォームギアの回転軸に平行な平面の片側に位置される。

好ましくは、ケース及びギアボックスハウジングは、ギアボックスハウジング及びケースの一方に形成された歯と、ギアボックスハウジング及びケースの他方に形成された弾力性フィンガーに形成された穴とによって作られるロックメカニズムによりロックされる。

好ましくは、ギアボックスハウジングとケースとの間の界面にはシール部材が配置される。

好ましくは、モータハウジングとケースとの間の界面には弾力性ワッシャーが配置される。

以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を一例として説明する。２つ以上の図に現れる同じ構造物、要素又は部品は、一般的に、それらが現れる全ての図において同じ参照番号で示す。図示されたコンポーネント及び特徴部の寸法は、一般的に、表現の便宜上及び明瞭化のために選択されたものであって、必ずしも一定の縮尺率で描かれていない。

従来のモータ駆動装置を示す。 本発明の好ましい実施形態によるモータ駆動装置を示す。 図２のモータ駆動装置の断面図である。 図２のモータ駆動装置の分解図である。 図２のモータ駆動装置の分解図である。 モータ駆動装置のギアボックス及びＰＣＢを示す。 図２のモータ駆動装置のモータ及びＰＣＢを示す。

好ましい実施形態によるモータ駆動装置が図２から７に示されている。このモータ駆動装置は、好ましくは、自動車の窓ガラスを上下するための窓リフトメカニズムに使用される。モータ駆動装置は、モータ１０と、モータ１０に装着されたギアボックス２０と、ギアボックス２０に装着された制御モジュール３０とを備えている。モータ１０は、固定子及び固定子に回転可能に装着された回転子を含む永久磁石直流（ＰＭＤＣ）モータである。固定子は、開放端を有するハウジング１６と、ハウジング１６の内面に固定された永久磁石１８と、ハウジング１６の開放端に装着されたエンドキャップ１５とを含む。回転子は、シャフト１１と、シャフト１１に固定された回転子コア１２と、回転子コアの歯の周りに巻かれた回転子巻線と、回転子コア１２の付近でシャフト１１に固定された整流子と、モータハウジング２０により受け入れられるシャフト１１の遠方部分上のウォーム１３とを含む。シャフトは、固定子に装着されたベアリングにより回転可能に支持される。ブラシは、エンドキャップ１５に支持され、整流子とスライド接触して、回転子へ電気的エネルギーを伝達する。

ギアボックス２０は、モータに直面する開口を有するギアボックスハウジング２６と、ギアボックスハウジング２６により保持されるウォームギア２３とを備えている。モータシャフト１１の遠方部分は、開口を通してギアボックスハウジング２６へと延び、ウォームを経てウォームギア２３を駆動する。ウォームギア２３は、シャフト１１に実質的に垂直な軸の周りで回転する出力シャフトを有する。

制御モジュール３０は、プリント回路板（ＰＣＢ）３１と、このＰＣＢ３１に装着されたホールセンサ３２と、ＰＣＢ３１に装着された端子３５及びこの端子３５を保持するための絶縁端子ベース３３を含むコネクタと、このコネクタを保持するためのケース３６と、シャフト１１に固定されてそれと共に回転する位置磁石３４とを備えている。この位置磁石３４は、エンドキャップ１５とウォーム１３との間でシャフト１１に装着されたリング状の永久磁石である。ホールセンサ３２は、位置磁石３４の回転を検出するために位置磁石３４の付近に配置される。コネクタは、電力及び信号、例えば、ホールセンサからの信号を伝送するのに使用される。ＰＣＢ３１は、ギアボックスハウジング２６の開口に装着され、ギアボックスハウジング２６によって一部分又は全体的に受け入れられる。ＰＣＢ３１は、モータシャフト１１と実質的に平行に且つウォームギア２３の出力シャフトの軸に垂直に横たわる。好ましくは、ＰＣＢ３１は、長方形又は若干Ｌ字型で、その長辺は、シャフト１１に垂直に延び、且つその短辺は、シャフト１１に平行に延びる。

図４及び６を参照すれば、ギアボックスハウジング２６は、開口の２つの対向側壁の内面に形成された一対の溝２８を含む。この溝２８は、モータシャフト１１に平行な方向に延びる。ＰＣＢ３１は、２つの反対の縁が各々溝２８により受け入れられて誘導されるようにしてギアボックスハウジング２３へ挿入される。好ましくは、ＰＣＢ３１は、溝２８に若干プレスフィットされる。図４に示すように、ホールセンサ３２は、シャフト１１に近いＰＣＢ３１の左半分に配置され、そしてコネクタは、ＰＣＢ３１の右半分に配置される。好ましくは、コネクタの端子３５の自由端は、ＰＣＢ３１と平行に延びる。

制御モジュール３０のケース３６は、ギアボックスハウジング２６の開口に装着される。ＰＣＢ３１は、ケース３６及びギアボックスハウジング２６によって保持される。図４及び５に示すように、ケース３６は、固定子ハウジング１６とギアボックスハウジング２６との間に保持された第１部分４１、及びこの第１部分に隣接し且つ固定子ハウジング１６のそばに横たわる第２部分４２を備えている。この実施形態では、固定子ハウジング１６及びギアボックスハウジング２６は、スクリュー２４によって一緒に固定される。第２部分４２は、ＰＣＢ３１のコネクタを受け入れるために円筒状である。ケース３６は、穴４０を伴う弾力性舌状部を有し、一方、ギアボックスハウジング２６は、穴４０に係合するための対応する歯２７を有し、アッセンブル中にケース３６をギアボックスハウジング２６にクリップするようになっている。ケース３６は、穴４０と歯２７との係合によってギアボックスハウジング２６に一時的に装着される。或いは、歯をケース３６に形成し、そして穴をギアボックスハウジング２６から延びるフィンガーに形成することもできる。

この接続を通して水が浸入するのを防ぐため、ゴムＯリングシールのようなシール部材３９がケース３６とギアボックスハウジング２６との間に配置される。この接続を通して水が浸入するのを防ぎ、モータ駆動装置を防水とするため、ゴムワッシャー３７がケース３６と固定子ハウジング１６との間に配置される。

ＰＣＢ３１には、一対の固体接触部３８が設けられる。これら接触部３８は、フラットであり、弾力性モータ端子４４（図７を参照）によって押されて電気的接続を確立する。フラットな接触部３８は、図１に示すような慣習的な内部コネクタより著しく小さくて、モータ駆動装置がよりコンパクトなものとなる。更に、図６に示すように、ＰＣＢ３１のほとんどは、ギアボックスハウジング２６により受け入れられる。シャフト１１の方向に測定されたＰＣＢ３１の寸法は、シャフト１１の長さの半分未満である。

図示された実施形態では、ウォームギア２３及びＰＣＢコネクタは、シャフト１１を含む平面の片側に配置され、ウォームギア２３の出力シャフトに平行である。

この実施形態では、ＰＣＢ３１は、１つの段を有し、Ｌ字型である。しかしながら、ＰＣＢ３１は、２つ以上の段を有してもよいし、段がなくてもよい。

図７は、モータ１０を示すもので、モータハウジング１６の開放端がエンドキャップ１５により閉じられ、そしてシャフト１１の遠方部分がエンドキャップを貫通して延びてウォーム１３及び位置磁石３４を支持するところを示している。又、固体接触部３８を伴うＰＣＢ３１が破線矢印の方向に移動されつつあることも示され、ＰＣＢがモータ端子４４間に挿入されたときにモータ端子４４が固体接触部３８にどのように係合するか概略的に示している。

本発明の説明及び特許請求の範囲において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」及び「有する(have)」並びにその変化は、各々、ここに述べたアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用され、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。

本発明は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるものとする。

例えば、位置磁石３４は、リング磁石又はリングに配置された多数の磁石片ではなく、１つの磁石片でもよい。ケース３６及びエンドキャップ１５を１つの部片として形成して、ゴムワッシャー３７の必要性を排除してもよい。ゴムという語は、ゴムワッシャー及びＯリングシールを説明するために使用されたが、ゴムは、合成ゴム、シリコーンゴム、他の弾性材料のような他の適当な材料に置き換えてもよい。

１０：モータ
１１：シャフト
１２：回転子コア
１３：ウォーム
１５：エンドキャップ
１６：ハウジング
１８：永久磁石
２０：ギアボックス
２３：ウォームギア
２６：ギアボックスハウジング
２７：歯
２８：溝
３０：制御モジュール
３１：ＰＣＢ
３２：ホールセンサ
３３：絶縁端子ベース
３４：位置磁石
３５：端子
３６：ケース
３７：ゴムワッシャー
３８：固体接触部
３９：シール部材
４０：穴
４１：第１部分
４２：第２部分

Claims (9)

1. モータと、モータに装着されたギアボックスと、制御モジュールとを備え、ギアボックスは、モータに向いた開口を有するギアボックスハウジングを含み、モータは、モータハウジングと、ギアボックスのウォームギアを駆動するために開口を通してギアボックスハウジングへと延びるシャフトとを含むモータ駆動装置において、
   前記制御モジュールは、前記ギアボックスハウジングの開口に装着されたケースと、前記ギアボックスに装着されたＰＣＢとを備え、該ＰＣＢのほとんどは、前記開口に収容され、更に、該ＰＣＢは、前記シャフトに実質的に平行な平面内に延び、前記ＰＣＢには固体接触部が形成されて、ＰＣＢを把持する弾力性モータ端子に電気的に接続される、モータ駆動装置。
2. 前記制御モジュールは、前記シャフトに装着された位置磁石と、前記シャフトの回転を検出するためにＰＣＢに装着されたホールセンサとを備えた、請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記ＰＣＢは、実質的に長方形である、請求項１又は２に記載のモータ駆動装置。
4. 前記ＰＣＢの１つの縁は、少なくとも１つの段を有し且つこの少なくとも１つの段により生じる可変の巾を有し、前記ホールセンサは、小さい巾に対応する一部分において前記ＰＣＢに装着される、請求項１に記載のモータ駆動装置。
5. 前記開口の２つの対向側壁の各々に軸方向に延びる溝が形成され、前記ＰＣＢは、この溝により前記ギアボックスハウジングに装着される、請求項１から４のいずれかに記載のモータ駆動装置。
6. 前記ＰＣＢは、前記溝にプレスフィットされる、請求項５に記載のモータ駆動装置。
7. 前記ＰＣＢは、前記ケースにより前記ギアボックスハウジングに保持される、請求項５又は６に記載のモータ駆動装置。
8. 前記ケースは、モータハウジングとギアボックスハウジングとの間にサンドイッチされる第１部分と、ＰＣＢの端子を受け入れるためにモータハウジングの片側に配置された一体的に形成された第２部分とを含む、請求項７に記載のモータ駆動装置。
9. 前記ウォームギア及び端子は、シャフトを含み且つウォームギアの回転軸に平行な平面の片側に位置される、請求項８に記載のモータ駆動装置。

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