減速機付きモータ
【課題】別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定することを可能として、減速機付きモータの作動不良を低減させることである。
【解決手段】減速機を構成する樹脂製のウォームホイル２２の側面２２ａに回転位置検出センサ３２を構成する円環状のセンサマグネット３３を固定する。センサマグネット３３を固定するために、出力軸１４と同心の円環状の保持壁４１をウォームホイル２２の側面２２ａに一体に形成する。センサマグネット３３をプラスチックマグネットにより円環状に形成し、その外周部に段差部４２を設ける。センサマグネット３３を保持壁４１の内側に組み込み、保持壁４１の先端部分を熱治具により加熱しながら段差部４２に向けて押し付け、当該先端部分を段差部４２に溶着させるとともに冷却後に形成される係止部４６により段差部４２を係止させる。
【解決手段】減速機を構成する樹脂製のウォームホイル２２の側面２２ａに回転位置検出センサ３２を構成する円環状のセンサマグネット３３を固定する。センサマグネット３３を固定するために、出力軸１４と同心の円環状の保持壁４１をウォームホイル２２の側面２２ａに一体に形成する。センサマグネット３３をプラスチックマグネットにより円環状に形成し、その外周部に段差部４２を設ける。センサマグネット３３を保持壁４１の内側に組み込み、保持壁４１の先端部分を熱治具により加熱しながら段差部４２に向けて押し付け、当該先端部分を段差部４２に溶着させるとともに冷却後に形成される係止部４６により段差部４２を係止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータに減速機を取り付けて１つのユニットとした減速機付きモータに関し、特に、減速機を構成する減速ギヤの側面に出力軸の回転位置検出用のセンサマグネットが固定されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設けられるワイパ装置やパワーウインド装置、サンルーフ装置等の駆動源としては、車両に搭載されたバッテリなどの電源により作動する電動モータに減速機を取り付けて１つのユニットとした減速機付きモータが用いられている。
【０００３】
減速機付きモータに用いられる減速機としては、小型で大きな減速比を得られるウォームギヤ機構が多く用いられている。ウォームギヤ機構はウォームとウォームに噛み合うウォームホイルとを備えており、ウォームは電動モータのモータ軸に設けられ、ウォームホイルは減速機の出力軸に固定されている。
【０００４】
一方、このような減速機付きモータには、その作動を制御するために、出力軸の回転位置を検出する回転位置検出センサを設けたものがある。回転位置検出センサは、ウォームホイル（減速ギヤ）の側面に固定される円環状のセンサマグネットとセンサマグネットに対向して配置される磁気センサとを備えており、センサマグネットには複数の磁極が周方向に並べて着磁されている。電動モータが作動すると、ウォームホイルとともにセンサマグネットが回転し、その磁極の変化が磁気センサにより検出される。磁気センサにより磁極の変化が検出されると、その検出結果に基づいて出力軸の回転位置が検出され、その回転位置に基づいて、ワイパ装置等の被駆動装置に所望の動作をさせるように電動モータの作動制御が行われることになる。
【０００５】
ところで、回転位置検出センサを備えた減速機付きモータでは、その回転位置検出センサの検出精度を高めるために、センサマグネットをウォームホイル（減速ギヤ）の側面に確実に固定する必要がある。そのため、ウォームホイルへのセンサマグネットの固定構造としては種々の方法が提案されている。
【０００６】
例えば特許文献１には、ウォームホイルに設けた保持壁の外周面にセンサマグネットの内周面を係合させるとともに保持壁をセンサマグネットに溶着してセンサマグネットをウォームホイルの側面に固定するようにした構造が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、センサマグネットに嵌入孔を設け、ウォームホイルの側面に配置したセンサマグネットの嵌入孔にウォームホイルに設けた固定用突起を挿通させるとともに固定用突起に歯付きリングを締着してセンサマグネットをウォームホイルの側面に固定するようにした構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−０９４８２１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５３１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の固定構造では、ウォームホイルとセンサマグネットは異なる材質で形成されているので、溶着によって十分な固定強度を得ることは困難である。そのため、場合によってはセンサマグネットがウォームホイルに対してガタを生じ、これにより、出力軸の回転位置の検出に誤差が生じ、この減速機付きモータの性能が大きく低下するおそれがあった。
【００１０】
一方、特許文献２の構造は、センサマグネットのウォームホイルへの固定強度を高めることはできるが、ウォームホイルやセンサマグネットとは別に歯付きリングを用いるようにしているので、部品点数や重量が増加し、また、その組み付けが煩雑になるという問題点があった。
【００１１】
本発明の目的は、別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定することを可能として、減速機付きモータの作動不良を低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の減速機付きモータは、電動モータと該電動モータの出力を減速して出力軸から出力する減速機とを備えた減速機付きモータであって、前記出力軸に固定され、前記減速機を構成する樹脂製の減速ギヤと、前記出力軸と同心の円環状に形成され、前記減速ギヤの側面に該減速ギヤと一体に設けられる樹脂製の保持壁と、複数の磁極が周方向に並べて着磁され、外周部を前記保持壁の内周面に当接させて前記減速ギヤの側面に固定されるセンサマグネットと、前記センサマグネットに対向して配置され、該センサマグネットの磁極の変化から前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサとを有し、前記センサマグネットの外周部に段差部を設け、前記保持壁を前記段差部に溶着により係合させて前記センサマグネットを前記減速ギヤの側面に固定したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の減速機付きモータは、前記段差部を前記センサマグネットの外周面から径方向外側に向けて突出するとともに該外周面の全周に亘って延びる帯状に形成し、前記段差部の軸方向を向く両側面に周方向に複数の凹部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の減速機付きモータは、前記センサマグネットを軸方向の中心を基準として線対称の形状に形成したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の減速機付きモータは、前記センサマグネットの内側に配置されて前記出力軸の基端部を収容する中央突出部を前記減速ギヤの側面に一体に設け、前記減速ギヤの側面からの前記センサマグネットの突出高さを該側面からの前記中央突出部の突出高さよりも低く設定し、且つ、前記センサマグネットの内周面と前記中央突出部の外周面との間に隙間を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、減速ギヤの側面に設けた保持壁をセンサマグネットの外周部に溶着により係合させてセンサマグネットを減速ギヤの側面に固定するようにしたので、センサマグネットをその内周部で固定させる場合に比べて、センサマグネットの減速ギヤへの固定強度を高めることができる。また、センサマグネットの外周部に段差部を設け、減速ギヤの側面に設けられた保持壁をこの段差部に溶着により係合させて該センサマグネットを減速ギヤの側面に固定するようにしたので、センサマグネットの減速ギヤへの固定強度を高めることができる。このように、別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定して、減速機付きモータの作動不良を低減させることができる。また、別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定することができるので、この減速機付きモータの部品点数を減少させるとともにその組み付け作業を容易にして、この減速機付きモータのコストを低減することができる。
【００１７】
本発明によれば、段差部をセンサマグネットの外周面から径方向外側に向けて突出するとともに該外周面の全周に亘って延びる帯状に形成し、この段差部の軸方向を向く両側面に周方向に等間隔に並べて複数の凹部を設けるようにしたので、保持壁を段差部に確実に係合させてセンサマグネットの軸方向への固定強度をさらに高めるとともに、保持壁を凹部に溶着によって係合させることによりセンサマグネットの回転方向への固定強度をさらに高めることができる。
【００１８】
本発明によれば、センサマグネットを軸方向の中心を基準として線対称の形状に形成するようにしたので、センサマグネットの軸方向についての組み付け方向性を無くして、センサマグネットの減速ギヤへの組み付け方向違いが生じることを防止することができる。
【００１９】
本発明によれば、減速ギヤの側面に出力軸の基端部を収容する中央突出部を一体に設け、減速ギヤの側面からのセンサマグネットの突出高さを中央突出部の突出高さよりも低く設定し、且つ、センサマグネットの内周面と中央突出部の外周面との間に隙間を設けるようにしたので、熱衝撃等により収容部が熱膨張しても、その膨張による荷重がセンサマグネットに伝達されないようにして、センサマグネットの割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態である減速機付きモータの一部切り欠き断面図である。
【図２】図１に示す減速機付きモータの減速機の内部構造を示す正面図である。
【図３】図１に示す減速機のウォームホイルの部分の拡大断面図である。
【図４】図１に示すカバー体に取り付けられた制御基板を示す正面図である。
【図５】図３に示すセンサマグネットの詳細を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は図５に示すセンサマグネットの平面図であり、（ｂ）は同正面図である。
【図７】図３に示すウォームホイルのセンサマグネットが固定される前の状態を示す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ保持壁を溶着によりセンサマグネットの段差部に係合させる手順を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１に示す本発明の一実施の形態である減速機付きモータ１１は、自動車に搭載されるワイパ装置の駆動源つまりワイパモータとして用いられるものである。
【００２３】
この減速機付きモータ１１は電動モータ１２と減速機１３とを備えており、減速機１３が電動モータ１２に取り付けられて１つのユニットとされている。電動モータ１２としてはブラシ付きモータが用いられており、そのモータ軸１２ａは所定の方向に回転するようになっている。
【００２４】
なお、本実施の形態においては、電動モータ１２としてブラシ付きモータを用いているが、これに限らず、例えばブラシレス直流モータなど、他の形式の電動モータを用いるようにしてもよい。
【００２５】
減速機１３は電動モータ１２の出力を所定の減速比で減速して出力軸１４から出力するものであり、図２に示すように、バスタブ状に形成されたギヤケース１５の内部にウォームギヤ機構１６を収容した構造となっている。ギヤケース１５は電動モータ１２のヨーク１２ｂの開口部にねじ部材１７を用いて固定されており、これにより、減速機１３は電動モータ１２に取り付けられている。また、ギヤケース１５の開口にはカバー体１８が取り付けられ、このカバー体１８によりギヤケース１５の開口が閉塞されている。
【００２６】
ウォームギヤ機構１６はウォーム２１とウォーム２１に噛み合う減速ギヤとしてのウォームホイル２２とを備えている。電動モータ１２のモータ軸１２ａはギヤケース１５の内部に突出しており、ウォーム２１はモータ軸１２ａのギヤケース１５に収容される部分の外周面に一体に形成されている。一方、減速ギヤであるウォームホイル２２は、例えばＰＯＭプラスチック（ポリオキシメチレン等を主成分とするアセタールプラスチック）等の樹脂材料により略円板状に形成された樹脂製となっており、その軸心において減速機１３の出力軸１４の基端部に固定されている。出力軸１４はギヤケース１５のボス部１５ａに回転自在に支持されており、これにより、ウォームホイル２２は出力軸１４とともにギヤケース１５の内部で回転自在となっている。
【００２７】
このような構成により、電動モータ１２が作動してモータ軸１２ａが回転すると、その回転がウォーム２１とウォームホイル２２により所定の回転数にまで減速されて出力軸１４から出力される。出力軸１４の先端はギヤケース１５のボス部１５ａから外部に突出しており、その先端に図示しないワイパ装置のリンク機構が接続されることになる。
【００２８】
図１に示すように、ギヤケース１５の内部には制御基板２３が収容されており、この制御基板２３により電動モータ１２の作動制御が行われるようになっている。制御基板２３は基板上にＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリなどの図示しない複数の電子部品を搭載した構造となっており、図４に示すように、カバー体１８の内面にねじ部材２４により固定されている。そして、カバー体１８がギヤケース１５に固定されることにより、制御基板２３はウォームホイル２２の軸方向を向く側面２２ａに対向した状態となってギヤケース１５の内部に収容されるようになっている。また、制御基板２３は、その給電端子２３ａにおいて電動モータ１２に接続されるとともにカバー体１８に設けられたコネクタ１８ａを介して図示しないワイパスイッチや車載のバッテリ（電源）に接続されている。
【００２９】
図１に示すように、この減速機付きモータ１１には、モータ軸１２ａの回転数を検出する回転センサ３１と出力軸１４の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２とが設けられている。これらのセンサ３１，３２の検出信号は制御基板２３に入力され、制御基板２３は、これらのセンサ３１，３２から入力される検出信号に基づいてモータ軸１２ａの回転数や出力軸１４の回転位置を検出するようになっている。つまり、ワイパスイッチが操作され、ワイパスイッチからの指令信号が制御基板２３に入力されると、制御基板２３は、ワイパスイッチからの指令信号に加えて回転センサ３１と回転位置検出センサ３２からの入力により検出されるモータ軸１２ａの回転数や出力軸１４の回転位置に基づいて電動モータ１２の作動制御を実行することになる。
【００３０】
次に、回転位置検出センサ３２の詳細な構成について説明する。
【００３１】
図２、図３に示すように、回転位置検出センサ３２はセンサマグネット３３と磁気センサ３４とを有している。
【００３２】
センサマグネット３３は円環状に形成されており、ウォームホイル２２の制御基板２３に対向する側の側面２２ａに固定されている。図２に示すように、センサマグネット３３の軸方向を向く側面３３ａには２つの磁極（Ｎ極とＳ極）が周方向に並べて着磁されている。図示する場合では、センサマグネット３３の側面３３ａの周方向の所定の範囲（９０°）にＮ極が着磁され、残りの範囲にＳ極が着磁されている。
【００３３】
一方、磁気センサ３４は制御基板２３の所定箇所に搭載されており、制御基板２３が固定されたカバー体１８がギヤケース１５に固定されると、センサマグネット３３に所定の間隔を空けて対向するようになっている。この磁気センサ３４としては、磁極の変化に反応するホール素子（ホールＩＣ）が用いられている。この磁気センサ３４はセンサマグネット３３の回転により対向する部分の磁極が変化したときに制御基板２３に向けて検出信号を出力するようになっている。図示する場合では、ワイパ装置を構成するワイパアームが下反転位置つまり停止位置となったときに、磁気センサ３４がセンサマグネット３３のＮ極と対向して検出信号を出力するようになっている。つまり、制御基板２３は、磁気センサ３４から入力される検出信号に基づいて、出力軸１４の回転位置がワイパ装置を停止位置とさせる位置になったことを検出することができる。これにより、ワイパスイッチが無作為のタイミングでオフ操作された場合であっても、制御基板２３はワイパ装置が停止位置となるまで電動モータ１２の作動を維持し、ワイパ装置が停止位置となったときに電動モータ１２を停止させる制御を行うことができる。
【００３４】
次に、回転位置検出センサ３２を構成するセンサマグネット３３のウォームホイル２２の側面２２ａへの固定構造について説明する。
【００３５】
本発明では、センサマグネット３３のウォームホイル２２の側面２２ａへの固定強度を高めるために、ウォームホイル２２の側面２２ａに保持壁４１を設け、この保持壁４１の内側にセンサマグネット３３を嵌め込むとともに、センサマグネット３３の外周部に段差部４２を設け、この段差部４２に保持壁４１を溶着により係合させるようにしている。
【００３６】
ウォームホイル２２の側面２２ａに設けられる保持壁４１はウォームホイル２２の側面２２ａに当該ウォームホイル２２と一体に樹脂材料により形成されている。つまり、保持壁４１は樹脂製となっている。この保持壁４１はウォームホイル２２の側面２２ａから軸方向に向けて突出する壁状であるとともにウォームホイル２２と同心の円環状に形成されており、図７に示すように、その内径寸法Ｄ１はセンサマグネット３３の外径寸法Ｄ２と同一または僅かに小さくなるよう設定されている。
【００３７】
ウォームホイル２２の側面２２ａには保持壁４１に加えて中央突出部４３が設けられており、この中央突出部４３の内部には出力軸１４の基端部が収容されている。中央突出部４３はウォームホイル２２と一体に樹脂材料により形成されており、ウォームホイル２２と同心のドーム状に形成されてウォームホイル２２の軸心に配置されている。図３に示すように、この中央突出部４３のウォームホイル２２の側面２２ａからの軸方向への突出高さｈ１は当該側面２２ａに固定されたセンサマグネット３３の当該側面２２ａから軸方向への突出高さｈ２よりも高く設定されている。
【００３８】
また、図７に示すように、中央突出部４３の外径寸法Ｄ３はセンサマグネット３３の内径寸法Ｄ４よりも小さく設定されている。これにより、図３に示すように、ウォームホイル２２に固定されたセンサマグネット３３の内周面と中央突出部４３の外周面との間には隙間が設けられている。このような隙間を設けることにより、熱衝撃等により中央突出部４３が径方向に熱膨張しても、その膨張による荷重がセンサマグネット３３に伝達されることを防止することができる。これにより、センサマグネット３３が熱膨張した中央突出部４３から荷重を受けて割れることを防止することができる。
【００３９】
この回転位置検出センサ３２に用いられるセンサマグネット３３は磁性体の粉体を含んだ樹脂材料を射出成形して円環状に形成されている。つまり、センサマグネット３３はプラスチックマグネットとなっている。このセンサマグネット３３を形成するための樹脂材料としてはポリアミド樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリプロピレン樹脂等が用いられ、これらの樹脂材料に含まれる磁性体の粉体としては、例えばフェライト系、アルニコ系、サマリウム−コバルト系、ネオジウム−鉄−ボロン系のものが用いられる。
【００４０】
ここで、図６（ａ）に示すように、センサマグネット３３の外周部には平坦に切り欠かれた切欠き部４４が設けられ、磁性体を含んだ樹脂材料によりセンサマグネット３３を射出成形する際には、その樹脂材料を射出する射出用のゲートをセンサマグネット３３の切欠き部４４に向けて配置するようにしている。つまり、射出用のゲートを磁気センサ３４と対向することになるセンサマグネット３３の軸方向を向く側面３３ａには配置しないようにしている。これにより、射出用のゲートに対応した部分におけるセンサマグネット３３の磁気性状が悪化しても、当該磁気性状が悪化した部分を磁気センサ３４に対向させることなく、磁気センサ３４によるセンシング精度に悪影響が及ぶことを防止できる。
【００４１】
図５、図６に示すように、センサマグネット３３の外周面３３ｂは軸方向に平行となっており、センサマグネット３３の外周部に設けられる段差部４２はこの外周面３３ｂから径方向外側に向けて突出するとともに該外周面３３ｂの全周に亘って延びる断面矩形の帯状に形成されている。段差部４２の軸方向を向く両側面４２ａは、それぞれ軸方向に垂直であるとともにセンサマグネット３３の軸方向を向く側面３３ａに対して軸方向にずれて配置されている。これにより、センサマグネット３３の断面形状は、その外周面３３ｂから段差部４２が径方向外側に突出する凸形状となっている。
【００４２】
また、段差部４２の両側面４２ａには、それぞれ周方向に等間隔に並べて複数の凹部４２ｂが設けられている。これらの凹部４２ｂは、それぞれ周方向に所定の幅を有するとともに段差部４２の両側面４２ａから軸方向に向けて凹んだ形状に形成されており、また、段差部４２の外周面４２ｃ側にも開口している。つまり、これらの凹部４２ｂは、段差部４２の両側面４２ａを周方向に向けた所定の幅で切り欠いた形状に形成されている。
【００４３】
センサマグネット３３は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、その軸方向の中心を基準として、つまり軸方向の中心を通る基準線Ｌと径方向の中心を通る基準線Ｒとを挟んで線対称の形状に形成されている。また、センサマグネット３３の切欠き部４４を側面３３ａと凹部４２ｂとに悪影響を与えない位置に配置する。これにより、センサマグネット３３のウォームホイル２２に対する組み付け方向は、その軸方向の表裏のいずれの側と径方向とにも限定されないことになる。これにより、センサマグネット３３の軸方向と径方向についての組み付け方向性を無くして、センサマグネット３３のウォームホイル２２への組み付け方向違いが生じることを防止することができ、よって、その組み付け作業を容易にすることができる。
【００４４】
センサマグネット３３は、ウォームホイル２２の側面２２ａの保持壁４１と中央突出部４３との間に形成されるスペースに軸方向から組み付けられる。このとき、センサマグネット３３の外径寸法Ｄ２と保持壁４１の内径寸法Ｄ１とが同一または外形寸法Ｄ２が内径寸法Ｄ１より僅かに小さくなるように設定されているので、センサマグネット３３はその外周部が保持壁４１の内周面に嵌め込まれる。
【００４５】
センサマグネット３３が保持壁４１の内側に組み込まれると、保持壁４１の軸方向の先端部分がセンサマグネット３３の段差部４２に溶着により係合される。この溶着は、熱治具（不図示）を用いて保持壁４１の先端部分を段差部４２に向けて熱変形させる熱かしめにより行われる。
【００４６】
次に、保持壁４１の先端部分を段差部４２に溶着させる手順について、図８（ａ）〜（ｃ）に基づき説明する。
【００４７】
センサマグネット３３が保持壁４１の内側に軸方向から嵌め込まれると、図８（ａ）に示すように、センサマグネット３３は、軸方向を向く一方の側面３３ａがウォームホイル２２の側面２２ａに当接するとともに外周部つまり段差部４２の外周面４２ｃが保持壁４１の内周面に当接してウォームホイル２２の側面２２ａ上に位置決めされる。つまり、センサマグネット３３はその外周部において保持壁４１によりウォームホイル２２の側面２２ａ上に位置決めされる。このとき、保持壁４１の軸方向の先端部分はセンサマグネット３３の段差部４２の側面４２ａよりも軸方向外側に突出している。
【００４８】
センサマグネット３３が保持壁４１により位置決めされると、次に、図８（ｂ）に示すように、保持壁４１の先端部分が熱治具により加熱され、加熱により軟化した先端部分が径方向内側に向けて加圧されて折り曲げられるように熱変形され、段差部４２の側面４２ａに向けて押し付けられる。保持壁４１の先端部分が熱変形により段差部４２に押し付けられると、その先端部分は樹脂材料を主成分としたセンサマグネット３３の段差部４２に互いに連続性があるように溶着される。これにより、センサマグネット３３の段差部４２は保持壁４１に溶着により固定されることになる。
【００４９】
なお、保持壁４１の先端部分の熱変形は、その周方向の全周に亘って行われる。また、溶着される前の保持壁４１の先端部分の外周面側にはテーパ面４５が形成され、これにより、保持壁４１の先端部分の熱変形を容易に行い得るようにされている。
【００５０】
熱変形により段差部４２に押し付けられた保持壁４１の先端部分が溶着後に冷却されると、図８（ｃ）に示すように、折り曲げられた状態に維持された保持壁４１の先端部分が保持壁４１から径方向内側に突出する係止部４６となってセンサマグネット３３の段差部４２の側面４２ａに係合する。これにより、センサマグネット３３は段差部４２の側面４２ａに係合する係止部４６とウォームホイル２２の側面２２ａとの間に挟み込まれてウォームホイル２２に対して軸方向に固定される。
【００５１】
このとき、係止部４６はセンサマグネット３３の段差部４２の側面４２ａとセンサマグネット３３の側面３３ａとの間の範囲に配置され、センサマグネット３３の側面３３ａよりも軸方向外側に突出しないようになっている。これにより、ウォームホイル２２が回転したときに、係止部４６がセンサマグネット３３の側面３３ａよりも軸方向外側に突出して磁気センサ３４に干渉することがない。
【００５２】
また、熱変形により段差部４２の側面４２ａに押し付けられた保持壁４１の先端部分は、その一部が段差部４２の側面４２ａに設けられた凹部４２ｂの内部に押し込まれることになる。そして、その押し込まれた部分が冷却されることにより、係止部４６は凹部４２ｂにも係合することになる。これにより、センサマグネット３３は係止部４６により、その周方向に向けて、さらに強固に固定（係止）されることになる。
【００５３】
上述のように、本発明の減速機付きモータ１１では、センサマグネット３３は、その外周部に設けられた段差部４２に保持壁４１が溶着されるとともに、当該保持壁４１が段差部４２に係合することによりウォームホイル２２の側面２２ａに強固に固定されることになる。したがって、ウォームホイル２２に対するセンサマグネット３３の固定位置がずれることを防止し、これにより回転位置検出センサ３２の検出精度を向上させて、この減速機付きモータ１１の作動の精度が高めることができる。
【００５４】
このように、この減速機付きモータ１１では、センサマグネット３３をその外周部においてウォームホイル２２の側面２２ａに設けた保持壁４１に溶着、係合させるようにしたので、センサマグネット３３をその内周部で保持壁に溶着、係合させる場合に比べて、センサマグネット３３のウォームホイル２２の側面２２ａへの固定強度を高めることができる。また、センサマグネット３３の外周部に段差部４２を設け、ウォームホイル２２の側面２２ａに設けられた保持壁４１をこの段差部４２に溶着により係合させて該センサマグネット３３をウォームホイル２２の側面２２ａに固定するようにしたので、段差部４２を設けない場合に比べて、保持壁４１によるセンサマグネット３３の固定強度を高めることができる。したがって、締結部材等の別部品を用いることなくセンサマグネット３３をウォームホイル２２の側面２２ａに強固に固定することができる。そして、センサマグネット３３をウォームホイル２２の側面２２ａに強固に固定することにより、減速機付きモータ１１の作動不良を低減させることができる。
【００５５】
また、締結部材等の別部品を用いることなくセンサマグネット３３をウォームホイル２２の側面２２ａに強固に固定することができるので、この減速機付きモータ１１の部品点数を減少させるとともに、その組み付け作業を容易にすることができる。これにより、この減速機付きモータ１１を製造するためのコストを低減することができる。
【００５６】
さらに、センサマグネット３３の外周部に設ける段差部４２をセンサマグネット３３の外周面３３ｂから径方向外側に向けて突出するとともに該外周面３３ｂの全周に亘って延びる帯状に形成し、この段差部４２の軸方向を向く両側面４２ａに周方向に等間隔に並べて複数の凹部４２ｂを設けるようにしたので、保持壁４１に熱変形により形成される係止部４６によりセンサマグネット３３を確実に係止させることができる。これにより、保持壁４１を用いたセンサマグネット３３のウォームホイル２２の側面２２ａへの固定強度をさらに高めることができる。
【００５７】
本発明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、前記実施の形態においては減速機１３にはウォームギヤ機構１６が用いられているが、これに限らず、複数の平歯車からなる減速歯車列等、出力軸が固定される減速ギヤを備えたものであれば他の形式の減速機構を用いるようにしてもよい。
【００５８】
また、前記実施の形態においては、磁気センサ３４としてホール素子（ホールＩＣ）が用いられているが、これに限らず、ウォームホイル２２に固定されるセンサマグネット３３の磁極の変化を検出できるものであれば、他の磁気センサを用いるようにしてもよい。
【００５９】
さらに、前記実施の形態においては、センサマグネット３３の形状を円環状としたが、これに限らず、センサマグネット３３は、センサマグネット３３の外周部においてウォームホイル２２に設けた保持壁４１に溶着、係合させる形状であればよい。
【００６０】
さらに、前記実施の形態においては、段差部４２の両側面４２ａに、それぞれ周方向に等間隔に並べて複数の凹部４２ｂが設けられているとしたが、これに限らず、複数の凹部４２ｂは周方向に等間隔に並べて配置しなくてもよい。複数の凹部４２ｂ間はそれぞれ周方向に所定の幅を有するが、その幅は等間隔とせずに任意に定めることができる。
【００６１】
さらに、前記実施の形態においては、保持壁４１をセンサマグネット３３の段差部４２に溶着させる手段として熱溶着を用いるようにしているが、これに限らず、例えば、超音波を用いて保持壁４１を加熱させる超音波溶着や保持壁４１に振動を加えて加熱させる振動溶着など、他の溶着方法を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１１ 減速機付きモータ
１２ 電動モータ
１２ａ モータ軸
１２ｂ ヨーク
１３ 減速機
１４ 出力軸
１５ ギヤケース
１５ａ ボス部
１６ ウォームギヤ機構
１７ ねじ部材
１８ カバー体
１８ａ コネクタ
２１ ウォーム
２２ ウォームホイル（減速ギヤ）
２２ａ 側面
２３ 制御基板
２３ａ 給電端子
２４ ねじ部材
３１ 回転センサ
３２ 回転位置検出センサ
３３ センサマグネット
３３ａ 側面
３３ｂ 外周面
３４ 磁気センサ
４１ 保持壁
４２ 段差部
４２ａ 側面
４２ｂ 凹部
４２ｃ 外周面
４３ 中央突出部
４４ 切欠き部
４５ テーパ面
４６ 係止部
Ｄ１ 保持壁の内径寸法
Ｄ２ センサマグネットの外径寸法
ｈ１ 中央突出部の突出高さ
ｈ２ センサマグネットの突出高さ
Ｄ３ 中央突出部の外径寸法
Ｄ４ センサマグネットの内径寸法
Ｌ 基準線
Ｒ 基準線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータに減速機を取り付けて１つのユニットとした減速機付きモータに関し、特に、減速機を構成する減速ギヤの側面に出力軸の回転位置検出用のセンサマグネットが固定されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設けられるワイパ装置やパワーウインド装置、サンルーフ装置等の駆動源としては、車両に搭載されたバッテリなどの電源により作動する電動モータに減速機を取り付けて１つのユニットとした減速機付きモータが用いられている。
【０００３】
減速機付きモータに用いられる減速機としては、小型で大きな減速比を得られるウォームギヤ機構が多く用いられている。ウォームギヤ機構はウォームとウォームに噛み合うウォームホイルとを備えており、ウォームは電動モータのモータ軸に設けられ、ウォームホイルは減速機の出力軸に固定されている。
【０００４】
一方、このような減速機付きモータには、その作動を制御するために、出力軸の回転位置を検出する回転位置検出センサを設けたものがある。回転位置検出センサは、ウォームホイル（減速ギヤ）の側面に固定される円環状のセンサマグネットとセンサマグネットに対向して配置される磁気センサとを備えており、センサマグネットには複数の磁極が周方向に並べて着磁されている。電動モータが作動すると、ウォームホイルとともにセンサマグネットが回転し、その磁極の変化が磁気センサにより検出される。磁気センサにより磁極の変化が検出されると、その検出結果に基づいて出力軸の回転位置が検出され、その回転位置に基づいて、ワイパ装置等の被駆動装置に所望の動作をさせるように電動モータの作動制御が行われることになる。
【０００５】
ところで、回転位置検出センサを備えた減速機付きモータでは、その回転位置検出センサの検出精度を高めるために、センサマグネットをウォームホイル（減速ギヤ）の側面に確実に固定する必要がある。そのため、ウォームホイルへのセンサマグネットの固定構造としては種々の方法が提案されている。
【０００６】
例えば特許文献１には、ウォームホイルに設けた保持壁の外周面にセンサマグネットの内周面を係合させるとともに保持壁をセンサマグネットに溶着してセンサマグネットをウォームホイルの側面に固定するようにした構造が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、センサマグネットに嵌入孔を設け、ウォームホイルの側面に配置したセンサマグネットの嵌入孔にウォームホイルに設けた固定用突起を挿通させるとともに固定用突起に歯付きリングを締着してセンサマグネットをウォームホイルの側面に固定するようにした構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−０９４８２１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５３１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の固定構造では、ウォームホイルとセンサマグネットは異なる材質で形成されているので、溶着によって十分な固定強度を得ることは困難である。そのため、場合によってはセンサマグネットがウォームホイルに対してガタを生じ、これにより、出力軸の回転位置の検出に誤差が生じ、この減速機付きモータの性能が大きく低下するおそれがあった。
【００１０】
一方、特許文献２の構造は、センサマグネットのウォームホイルへの固定強度を高めることはできるが、ウォームホイルやセンサマグネットとは別に歯付きリングを用いるようにしているので、部品点数や重量が増加し、また、その組み付けが煩雑になるという問題点があった。
【００１１】
本発明の目的は、別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定することを可能として、減速機付きモータの作動不良を低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の減速機付きモータは、電動モータと該電動モータの出力を減速して出力軸から出力する減速機とを備えた減速機付きモータであって、前記出力軸に固定され、前記減速機を構成する樹脂製の減速ギヤと、前記出力軸と同心の円環状に形成され、前記減速ギヤの側面に該減速ギヤと一体に設けられる樹脂製の保持壁と、複数の磁極が周方向に並べて着磁され、外周部を前記保持壁の内周面に当接させて前記減速ギヤの側面に固定されるセンサマグネットと、前記センサマグネットに対向して配置され、該センサマグネットの磁極の変化から前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサとを有し、前記センサマグネットの外周部に段差部を設け、前記保持壁を前記段差部に溶着により係合させて前記センサマグネットを前記減速ギヤの側面に固定したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の減速機付きモータは、前記段差部を前記センサマグネットの外周面から径方向外側に向けて突出するとともに該外周面の全周に亘って延びる帯状に形成し、前記段差部の軸方向を向く両側面に周方向に複数の凹部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の減速機付きモータは、前記センサマグネットを軸方向の中心を基準として線対称の形状に形成したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の減速機付きモータは、前記センサマグネットの内側に配置されて前記出力軸の基端部を収容する中央突出部を前記減速ギヤの側面に一体に設け、前記減速ギヤの側面からの前記センサマグネットの突出高さを該側面からの前記中央突出部の突出高さよりも低く設定し、且つ、前記センサマグネットの内周面と前記中央突出部の外周面との間に隙間を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、減速ギヤの側面に設けた保持壁をセンサマグネットの外周部に溶着により係合させてセンサマグネットを減速ギヤの側面に固定するようにしたので、センサマグネットをその内周部で固定させる場合に比べて、センサマグネットの減速ギヤへの固定強度を高めることができる。また、センサマグネットの外周部に段差部を設け、減速ギヤの側面に設けられた保持壁をこの段差部に溶着により係合させて該センサマグネットを減速ギヤの側面に固定するようにしたので、センサマグネットの減速ギヤへの固定強度を高めることができる。このように、別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定して、減速機付きモータの作動不良を低減させることができる。また、別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定することができるので、この減速機付きモータの部品点数を減少させるとともにその組み付け作業を容易にして、この減速機付きモータのコストを低減することができる。
【００１７】
本発明によれば、段差部をセンサマグネットの外周面から径方向外側に向けて突出するとともに該外周面の全周に亘って延びる帯状に形成し、この段差部の軸方向を向く両側面に周方向に等間隔に並べて複数の凹部を設けるようにしたので、保持壁を段差部に確実に係合させてセンサマグネットの軸方向への固定強度をさらに高めるとともに、保持壁を凹部に溶着によって係合させることによりセンサマグネットの回転方向への固定強度をさらに高めることができる。
【００１８】
本発明によれば、センサマグネットを軸方向の中心を基準として線対称の形状に形成するようにしたので、センサマグネットの軸方向についての組み付け方向性を無くして、センサマグネットの減速ギヤへの組み付け方向違いが生じることを防止することができる。
【００１９】
本発明によれば、減速ギヤの側面に出力軸の基端部を収容する中央突出部を一体に設け、減速ギヤの側面からのセンサマグネットの突出高さを中央突出部の突出高さよりも低く設定し、且つ、センサマグネットの内周面と中央突出部の外周面との間に隙間を設けるようにしたので、熱衝撃等により収容部が熱膨張しても、その膨張による荷重がセンサマグネットに伝達されないようにして、センサマグネットの割れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態である減速機付きモータの一部切り欠き断面図である。
【図２】図１に示す減速機付きモータの減速機の内部構造を示す正面図である。
【図３】図１に示す減速機のウォームホイルの部分の拡大断面図である。
【図４】図１に示すカバー体に取り付けられた制御基板を示す正面図である。
【図５】図３に示すセンサマグネットの詳細を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は図５に示すセンサマグネットの平面図であり、（ｂ）は同正面図である。
【図７】図３に示すウォームホイルのセンサマグネットが固定される前の状態を示す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ保持壁を溶着によりセンサマグネットの段差部に係合させる手順を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１に示す本発明の一実施の形態である減速機付きモータ１１は、自動車に搭載されるワイパ装置の駆動源つまりワイパモータとして用いられるものである。
【００２３】
この減速機付きモータ１１は電動モータ１２と減速機１３とを備えており、減速機１３が電動モータ１２に取り付けられて１つのユニットとされている。電動モータ１２としてはブラシ付きモータが用いられており、そのモータ軸１２ａは所定の方向に回転するようになっている。
【００２４】
なお、本実施の形態においては、電動モータ１２としてブラシ付きモータを用いているが、これに限らず、例えばブラシレス直流モータなど、他の形式の電動モータを用いるようにしてもよい。
【００２５】
減速機１３は電動モータ１２の出力を所定の減速比で減速して出力軸１４から出力するものであり、図２に示すように、バスタブ状に形成されたギヤケース１５の内部にウォームギヤ機構１６を収容した構造となっている。ギヤケース１５は電動モータ１２のヨーク１２ｂの開口部にねじ部材１７を用いて固定されており、これにより、減速機１３は電動モータ１２に取り付けられている。また、ギヤケース１５の開口にはカバー体１８が取り付けられ、このカバー体１８によりギヤケース１５の開口が閉塞されている。
【００２６】
ウォームギヤ機構１６はウォーム２１とウォーム２１に噛み合う減速ギヤとしてのウォームホイル２２とを備えている。電動モータ１２のモータ軸１２ａはギヤケース１５の内部に突出しており、ウォーム２１はモータ軸１２ａのギヤケース１５に収容される部分の外周面に一体に形成されている。一方、減速ギヤであるウォームホイル２２は、例えばＰＯＭプラスチック（ポリオキシメチレン等を主成分とするアセタールプラスチック）等の樹脂材料により略円板状に形成された樹脂製となっており、その軸心において減速機１３の出力軸１４の基端部に固定されている。出力軸１４はギヤケース１５のボス部１５ａに回転自在に支持されており、これにより、ウォームホイル２２は出力軸１４とともにギヤケース１５の内部で回転自在となっている。
【００２７】
このような構成により、電動モータ１２が作動してモータ軸１２ａが回転すると、その回転がウォーム２１とウォームホイル２２により所定の回転数にまで減速されて出力軸１４から出力される。出力軸１４の先端はギヤケース１５のボス部１５ａから外部に突出しており、その先端に図示しないワイパ装置のリンク機構が接続されることになる。
【００２８】
図１に示すように、ギヤケース１５の内部には制御基板２３が収容されており、この制御基板２３により電動モータ１２の作動制御が行われるようになっている。制御基板２３は基板上にＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリなどの図示しない複数の電子部品を搭載した構造となっており、図４に示すように、カバー体１８の内面にねじ部材２４により固定されている。そして、カバー体１８がギヤケース１５に固定されることにより、制御基板２３はウォームホイル２２の軸方向を向く側面２２ａに対向した状態となってギヤケース１５の内部に収容されるようになっている。また、制御基板２３は、その給電端子２３ａにおいて電動モータ１２に接続されるとともにカバー体１８に設けられたコネクタ１８ａを介して図示しないワイパスイッチや車載のバッテリ（電源）に接続されている。
【００２９】
図１に示すように、この減速機付きモータ１１には、モータ軸１２ａの回転数を検出する回転センサ３１と出力軸１４の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２とが設けられている。これらのセンサ３１，３２の検出信号は制御基板２３に入力され、制御基板２３は、これらのセンサ３１，３２から入力される検出信号に基づいてモータ軸１２ａの回転数や出力軸１４の回転位置を検出するようになっている。つまり、ワイパスイッチが操作され、ワイパスイッチからの指令信号が制御基板２３に入力されると、制御基板２３は、ワイパスイッチからの指令信号に加えて回転センサ３１と回転位置検出センサ３２からの入力により検出されるモータ軸１２ａの回転数や出力軸１４の回転位置に基づいて電動モータ１２の作動制御を実行することになる。
【００３０】
次に、回転位置検出センサ３２の詳細な構成について説明する。
【００３１】
図２、図３に示すように、回転位置検出センサ３２はセンサマグネット３３と磁気センサ３４とを有している。
【００３２】
センサマグネット３３は円環状に形成されており、ウォームホイル２２の制御基板２３に対向する側の側面２２ａに固定されている。図２に示すように、センサマグネット３３の軸方向を向く側面３３ａには２つの磁極（Ｎ極とＳ極）が周方向に並べて着磁されている。図示する場合では、センサマグネット３３の側面３３ａの周方向の所定の範囲（９０°）にＮ極が着磁され、残りの範囲にＳ極が着磁されている。
【００３３】
一方、磁気センサ３４は制御基板２３の所定箇所に搭載されており、制御基板２３が固定されたカバー体１８がギヤケース１５に固定されると、センサマグネット３３に所定の間隔を空けて対向するようになっている。この磁気センサ３４としては、磁極の変化に反応するホール素子（ホールＩＣ）が用いられている。この磁気センサ３４はセンサマグネット３３の回転により対向する部分の磁極が変化したときに制御基板２３に向けて検出信号を出力するようになっている。図示する場合では、ワイパ装置を構成するワイパアームが下反転位置つまり停止位置となったときに、磁気センサ３４がセンサマグネット３３のＮ極と対向して検出信号を出力するようになっている。つまり、制御基板２３は、磁気センサ３４から入力される検出信号に基づいて、出力軸１４の回転位置がワイパ装置を停止位置とさせる位置になったことを検出することができる。これにより、ワイパスイッチが無作為のタイミングでオフ操作された場合であっても、制御基板２３はワイパ装置が停止位置となるまで電動モータ１２の作動を維持し、ワイパ装置が停止位置となったときに電動モータ１２を停止させる制御を行うことができる。
【００３４】
次に、回転位置検出センサ３２を構成するセンサマグネット３３のウォームホイル２２の側面２２ａへの固定構造について説明する。
【００３５】
本発明では、センサマグネット３３のウォームホイル２２の側面２２ａへの固定強度を高めるために、ウォームホイル２２の側面２２ａに保持壁４１を設け、この保持壁４１の内側にセンサマグネット３３を嵌め込むとともに、センサマグネット３３の外周部に段差部４２を設け、この段差部４２に保持壁４１を溶着により係合させるようにしている。
【００３６】
ウォームホイル２２の側面２２ａに設けられる保持壁４１はウォームホイル２２の側面２２ａに当該ウォームホイル２２と一体に樹脂材料により形成されている。つまり、保持壁４１は樹脂製となっている。この保持壁４１はウォームホイル２２の側面２２ａから軸方向に向けて突出する壁状であるとともにウォームホイル２２と同心の円環状に形成されており、図７に示すように、その内径寸法Ｄ１はセンサマグネット３３の外径寸法Ｄ２と同一または僅かに小さくなるよう設定されている。
【００３７】
ウォームホイル２２の側面２２ａには保持壁４１に加えて中央突出部４３が設けられており、この中央突出部４３の内部には出力軸１４の基端部が収容されている。中央突出部４３はウォームホイル２２と一体に樹脂材料により形成されており、ウォームホイル２２と同心のドーム状に形成されてウォームホイル２２の軸心に配置されている。図３に示すように、この中央突出部４３のウォームホイル２２の側面２２ａからの軸方向への突出高さｈ１は当該側面２２ａに固定されたセンサマグネット３３の当該側面２２ａから軸方向への突出高さｈ２よりも高く設定されている。
【００３８】
また、図７に示すように、中央突出部４３の外径寸法Ｄ３はセンサマグネット３３の内径寸法Ｄ４よりも小さく設定されている。これにより、図３に示すように、ウォームホイル２２に固定されたセンサマグネット３３の内周面と中央突出部４３の外周面との間には隙間が設けられている。このような隙間を設けることにより、熱衝撃等により中央突出部４３が径方向に熱膨張しても、その膨張による荷重がセンサマグネット３３に伝達されることを防止することができる。これにより、センサマグネット３３が熱膨張した中央突出部４３から荷重を受けて割れることを防止することができる。
【００３９】
この回転位置検出センサ３２に用いられるセンサマグネット３３は磁性体の粉体を含んだ樹脂材料を射出成形して円環状に形成されている。つまり、センサマグネット３３はプラスチックマグネットとなっている。このセンサマグネット３３を形成するための樹脂材料としてはポリアミド樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリプロピレン樹脂等が用いられ、これらの樹脂材料に含まれる磁性体の粉体としては、例えばフェライト系、アルニコ系、サマリウム−コバルト系、ネオジウム−鉄−ボロン系のものが用いられる。
【００４０】
ここで、図６（ａ）に示すように、センサマグネット３３の外周部には平坦に切り欠かれた切欠き部４４が設けられ、磁性体を含んだ樹脂材料によりセンサマグネット３３を射出成形する際には、その樹脂材料を射出する射出用のゲートをセンサマグネット３３の切欠き部４４に向けて配置するようにしている。つまり、射出用のゲートを磁気センサ３４と対向することになるセンサマグネット３３の軸方向を向く側面３３ａには配置しないようにしている。これにより、射出用のゲートに対応した部分におけるセンサマグネット３３の磁気性状が悪化しても、当該磁気性状が悪化した部分を磁気センサ３４に対向させることなく、磁気センサ３４によるセンシング精度に悪影響が及ぶことを防止できる。
【００４１】
図５、図６に示すように、センサマグネット３３の外周面３３ｂは軸方向に平行となっており、センサマグネット３３の外周部に設けられる段差部４２はこの外周面３３ｂから径方向外側に向けて突出するとともに該外周面３３ｂの全周に亘って延びる断面矩形の帯状に形成されている。段差部４２の軸方向を向く両側面４２ａは、それぞれ軸方向に垂直であるとともにセンサマグネット３３の軸方向を向く側面３３ａに対して軸方向にずれて配置されている。これにより、センサマグネット３３の断面形状は、その外周面３３ｂから段差部４２が径方向外側に突出する凸形状となっている。
【００４２】
また、段差部４２の両側面４２ａには、それぞれ周方向に等間隔に並べて複数の凹部４２ｂが設けられている。これらの凹部４２ｂは、それぞれ周方向に所定の幅を有するとともに段差部４２の両側面４２ａから軸方向に向けて凹んだ形状に形成されており、また、段差部４２の外周面４２ｃ側にも開口している。つまり、これらの凹部４２ｂは、段差部４２の両側面４２ａを周方向に向けた所定の幅で切り欠いた形状に形成されている。
【００４３】
センサマグネット３３は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、その軸方向の中心を基準として、つまり軸方向の中心を通る基準線Ｌと径方向の中心を通る基準線Ｒとを挟んで線対称の形状に形成されている。また、センサマグネット３３の切欠き部４４を側面３３ａと凹部４２ｂとに悪影響を与えない位置に配置する。これにより、センサマグネット３３のウォームホイル２２に対する組み付け方向は、その軸方向の表裏のいずれの側と径方向とにも限定されないことになる。これにより、センサマグネット３３の軸方向と径方向についての組み付け方向性を無くして、センサマグネット３３のウォームホイル２２への組み付け方向違いが生じることを防止することができ、よって、その組み付け作業を容易にすることができる。
【００４４】
センサマグネット３３は、ウォームホイル２２の側面２２ａの保持壁４１と中央突出部４３との間に形成されるスペースに軸方向から組み付けられる。このとき、センサマグネット３３の外径寸法Ｄ２と保持壁４１の内径寸法Ｄ１とが同一または外形寸法Ｄ２が内径寸法Ｄ１より僅かに小さくなるように設定されているので、センサマグネット３３はその外周部が保持壁４１の内周面に嵌め込まれる。
【００４５】
センサマグネット３３が保持壁４１の内側に組み込まれると、保持壁４１の軸方向の先端部分がセンサマグネット３３の段差部４２に溶着により係合される。この溶着は、熱治具（不図示）を用いて保持壁４１の先端部分を段差部４２に向けて熱変形させる熱かしめにより行われる。
【００４６】
次に、保持壁４１の先端部分を段差部４２に溶着させる手順について、図８（ａ）〜（ｃ）に基づき説明する。
【００４７】
センサマグネット３３が保持壁４１の内側に軸方向から嵌め込まれると、図８（ａ）に示すように、センサマグネット３３は、軸方向を向く一方の側面３３ａがウォームホイル２２の側面２２ａに当接するとともに外周部つまり段差部４２の外周面４２ｃが保持壁４１の内周面に当接してウォームホイル２２の側面２２ａ上に位置決めされる。つまり、センサマグネット３３はその外周部において保持壁４１によりウォームホイル２２の側面２２ａ上に位置決めされる。このとき、保持壁４１の軸方向の先端部分はセンサマグネット３３の段差部４２の側面４２ａよりも軸方向外側に突出している。
【００４８】
センサマグネット３３が保持壁４１により位置決めされると、次に、図８（ｂ）に示すように、保持壁４１の先端部分が熱治具により加熱され、加熱により軟化した先端部分が径方向内側に向けて加圧されて折り曲げられるように熱変形され、段差部４２の側面４２ａに向けて押し付けられる。保持壁４１の先端部分が熱変形により段差部４２に押し付けられると、その先端部分は樹脂材料を主成分としたセンサマグネット３３の段差部４２に互いに連続性があるように溶着される。これにより、センサマグネット３３の段差部４２は保持壁４１に溶着により固定されることになる。
【００４９】
なお、保持壁４１の先端部分の熱変形は、その周方向の全周に亘って行われる。また、溶着される前の保持壁４１の先端部分の外周面側にはテーパ面４５が形成され、これにより、保持壁４１の先端部分の熱変形を容易に行い得るようにされている。
【００５０】
熱変形により段差部４２に押し付けられた保持壁４１の先端部分が溶着後に冷却されると、図８（ｃ）に示すように、折り曲げられた状態に維持された保持壁４１の先端部分が保持壁４１から径方向内側に突出する係止部４６となってセンサマグネット３３の段差部４２の側面４２ａに係合する。これにより、センサマグネット３３は段差部４２の側面４２ａに係合する係止部４６とウォームホイル２２の側面２２ａとの間に挟み込まれてウォームホイル２２に対して軸方向に固定される。
【００５１】
このとき、係止部４６はセンサマグネット３３の段差部４２の側面４２ａとセンサマグネット３３の側面３３ａとの間の範囲に配置され、センサマグネット３３の側面３３ａよりも軸方向外側に突出しないようになっている。これにより、ウォームホイル２２が回転したときに、係止部４６がセンサマグネット３３の側面３３ａよりも軸方向外側に突出して磁気センサ３４に干渉することがない。
【００５２】
また、熱変形により段差部４２の側面４２ａに押し付けられた保持壁４１の先端部分は、その一部が段差部４２の側面４２ａに設けられた凹部４２ｂの内部に押し込まれることになる。そして、その押し込まれた部分が冷却されることにより、係止部４６は凹部４２ｂにも係合することになる。これにより、センサマグネット３３は係止部４６により、その周方向に向けて、さらに強固に固定（係止）されることになる。
【００５３】
上述のように、本発明の減速機付きモータ１１では、センサマグネット３３は、その外周部に設けられた段差部４２に保持壁４１が溶着されるとともに、当該保持壁４１が段差部４２に係合することによりウォームホイル２２の側面２２ａに強固に固定されることになる。したがって、ウォームホイル２２に対するセンサマグネット３３の固定位置がずれることを防止し、これにより回転位置検出センサ３２の検出精度を向上させて、この減速機付きモータ１１の作動の精度が高めることができる。
【００５４】
このように、この減速機付きモータ１１では、センサマグネット３３をその外周部においてウォームホイル２２の側面２２ａに設けた保持壁４１に溶着、係合させるようにしたので、センサマグネット３３をその内周部で保持壁に溶着、係合させる場合に比べて、センサマグネット３３のウォームホイル２２の側面２２ａへの固定強度を高めることができる。また、センサマグネット３３の外周部に段差部４２を設け、ウォームホイル２２の側面２２ａに設けられた保持壁４１をこの段差部４２に溶着により係合させて該センサマグネット３３をウォームホイル２２の側面２２ａに固定するようにしたので、段差部４２を設けない場合に比べて、保持壁４１によるセンサマグネット３３の固定強度を高めることができる。したがって、締結部材等の別部品を用いることなくセンサマグネット３３をウォームホイル２２の側面２２ａに強固に固定することができる。そして、センサマグネット３３をウォームホイル２２の側面２２ａに強固に固定することにより、減速機付きモータ１１の作動不良を低減させることができる。
【００５５】
また、締結部材等の別部品を用いることなくセンサマグネット３３をウォームホイル２２の側面２２ａに強固に固定することができるので、この減速機付きモータ１１の部品点数を減少させるとともに、その組み付け作業を容易にすることができる。これにより、この減速機付きモータ１１を製造するためのコストを低減することができる。
【００５６】
さらに、センサマグネット３３の外周部に設ける段差部４２をセンサマグネット３３の外周面３３ｂから径方向外側に向けて突出するとともに該外周面３３ｂの全周に亘って延びる帯状に形成し、この段差部４２の軸方向を向く両側面４２ａに周方向に等間隔に並べて複数の凹部４２ｂを設けるようにしたので、保持壁４１に熱変形により形成される係止部４６によりセンサマグネット３３を確実に係止させることができる。これにより、保持壁４１を用いたセンサマグネット３３のウォームホイル２２の側面２２ａへの固定強度をさらに高めることができる。
【００５７】
本発明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、前記実施の形態においては減速機１３にはウォームギヤ機構１６が用いられているが、これに限らず、複数の平歯車からなる減速歯車列等、出力軸が固定される減速ギヤを備えたものであれば他の形式の減速機構を用いるようにしてもよい。
【００５８】
また、前記実施の形態においては、磁気センサ３４としてホール素子（ホールＩＣ）が用いられているが、これに限らず、ウォームホイル２２に固定されるセンサマグネット３３の磁極の変化を検出できるものであれば、他の磁気センサを用いるようにしてもよい。
【００５９】
さらに、前記実施の形態においては、センサマグネット３３の形状を円環状としたが、これに限らず、センサマグネット３３は、センサマグネット３３の外周部においてウォームホイル２２に設けた保持壁４１に溶着、係合させる形状であればよい。
【００６０】
さらに、前記実施の形態においては、段差部４２の両側面４２ａに、それぞれ周方向に等間隔に並べて複数の凹部４２ｂが設けられているとしたが、これに限らず、複数の凹部４２ｂは周方向に等間隔に並べて配置しなくてもよい。複数の凹部４２ｂ間はそれぞれ周方向に所定の幅を有するが、その幅は等間隔とせずに任意に定めることができる。
【００６１】
さらに、前記実施の形態においては、保持壁４１をセンサマグネット３３の段差部４２に溶着させる手段として熱溶着を用いるようにしているが、これに限らず、例えば、超音波を用いて保持壁４１を加熱させる超音波溶着や保持壁４１に振動を加えて加熱させる振動溶着など、他の溶着方法を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１１ 減速機付きモータ
１２ 電動モータ
１２ａ モータ軸
１２ｂ ヨーク
１３ 減速機
１４ 出力軸
１５ ギヤケース
１５ａ ボス部
１６ ウォームギヤ機構
１７ ねじ部材
１８ カバー体
１８ａ コネクタ
２１ ウォーム
２２ ウォームホイル（減速ギヤ）
２２ａ 側面
２３ 制御基板
２３ａ 給電端子
２４ ねじ部材
３１ 回転センサ
３２ 回転位置検出センサ
３３ センサマグネット
３３ａ 側面
３３ｂ 外周面
３４ 磁気センサ
４１ 保持壁
４２ 段差部
４２ａ 側面
４２ｂ 凹部
４２ｃ 外周面
４３ 中央突出部
４４ 切欠き部
４５ テーパ面
４６ 係止部
Ｄ１ 保持壁の内径寸法
Ｄ２ センサマグネットの外径寸法
ｈ１ 中央突出部の突出高さ
ｈ２ センサマグネットの突出高さ
Ｄ３ 中央突出部の外径寸法
Ｄ４ センサマグネットの内径寸法
Ｌ 基準線
Ｒ 基準線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと該電動モータの出力を減速して出力軸から出力する減速機とを備えた減速機付きモータであって、
前記出力軸に固定され、前記減速機を構成する樹脂製の減速ギヤと、
前記出力軸と同心の円環状に形成され、前記減速ギヤの側面に該減速ギヤと一体に設けられる樹脂製の保持壁と、
複数の磁極が周方向に並べて着磁され、外周部を前記保持壁の内周面に当接させて前記減速ギヤの側面に固定されるセンサマグネットと、
前記センサマグネットに対向して配置され、該センサマグネットの磁極の変化から前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサとを有し、
前記センサマグネットの外周部に段差部を設け、前記保持壁を前記段差部に溶着により係合させて前記センサマグネットを前記減速ギヤの側面に固定したことを特徴とする減速機付きモータ。
【請求項２】
請求項１記載の減速機付きモータにおいて、前記段差部を前記センサマグネットの外周面から径方向外側に向けて突出するとともに該外周面の全周に亘って延びる帯状に形成し、前記段差部の軸方向を向く両側面に周方向に複数の凹部を設けたことを特徴とする減速機付きモータ。
【請求項３】
請求項２記載の減速機付きモータにおいて、前記センサマグネットを軸方向の中心を基準として線対称の形状に形成したことを特徴とする減速機付きモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の減速機付きモータにおいて、前記センサマグネットの内側に配置されて前記出力軸の基端部を収容する中央突出部を前記減速ギヤの側面に一体に設け、前記減速ギヤの側面からの前記センサマグネットの突出高さを該側面からの前記中央突出部の突出高さよりも低く設定し、且つ、前記センサマグネットの内周面と前記中央突出部の外周面との間に隙間を設けたことを特徴とする減速機付きモータ。
【請求項１】
電動モータと該電動モータの出力を減速して出力軸から出力する減速機とを備えた減速機付きモータであって、
前記出力軸に固定され、前記減速機を構成する樹脂製の減速ギヤと、
前記出力軸と同心の円環状に形成され、前記減速ギヤの側面に該減速ギヤと一体に設けられる樹脂製の保持壁と、
複数の磁極が周方向に並べて着磁され、外周部を前記保持壁の内周面に当接させて前記減速ギヤの側面に固定されるセンサマグネットと、
前記センサマグネットに対向して配置され、該センサマグネットの磁極の変化から前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサとを有し、
前記センサマグネットの外周部に段差部を設け、前記保持壁を前記段差部に溶着により係合させて前記センサマグネットを前記減速ギヤの側面に固定したことを特徴とする減速機付きモータ。
【請求項２】
請求項１記載の減速機付きモータにおいて、前記段差部を前記センサマグネットの外周面から径方向外側に向けて突出するとともに該外周面の全周に亘って延びる帯状に形成し、前記段差部の軸方向を向く両側面に周方向に複数の凹部を設けたことを特徴とする減速機付きモータ。
【請求項３】
請求項２記載の減速機付きモータにおいて、前記センサマグネットを軸方向の中心を基準として線対称の形状に形成したことを特徴とする減速機付きモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の減速機付きモータにおいて、前記センサマグネットの内側に配置されて前記出力軸の基端部を収容する中央突出部を前記減速ギヤの側面に一体に設け、前記減速ギヤの側面からの前記センサマグネットの突出高さを該側面からの前記中央突出部の突出高さよりも低く設定し、且つ、前記センサマグネットの内周面と前記中央突出部の外周面との間に隙間を設けたことを特徴とする減速機付きモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２４４５６２（Ｐ２０１１−２４４５６２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１２９７４（Ｐ２０１０−１１２９７４）
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
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