特許 6081898 モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6081898

(24)【登録日】2017年1月27日

(45)【発行日】2017年2月15日

(54)【発明の名称】モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 23/66 20060101AFI20170206BHJP

   H02K 23/60 20060101ALI20170206BHJP

【ＦＩ】

   H02K23/66 B

   H02K23/60

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-219377(P2013-219377)

(22)【出願日】2013年10月22日

(65)【公開番号】特開2015-82895(P2015-82895A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年2月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000101352

【氏名又は名称】アスモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】松本 直樹

【審査官】 池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２６３７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７２１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１７６６９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２８３３３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１３７２０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１６６６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１２０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２１８５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ２３／６６

Ｈ０２Ｋ ２３／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転子が回転可能に収容される略有底筒状のハウジングと、該ハウジングの開口端を閉塞するように固定されるエンドブラケットとを備え、前記回転子と一体回転するセンサマグネットと対をなしその回転子の回転情報を検出するための回転検出器が前記エンドブラケットに装着されてなるモータであって、
前記回転検出器は、前記センサマグネットの磁界変化を受ける検出素子を搭載した基板を備え、検出器本体における前記センサマグネットとの対向面に支持凸部が設けられて前記検出素子側が前記センサマグネットに向くようにして前記検出素子を搭載した基板が前記支持凸部に対して装着されて構成されており、
前記検出器本体には複数の前記支持凸部が設けられ、各支持凸部の前記基板側の端面は該基板の支持面となっており、前記各支持凸部の支持面は、前記回転子の軸線方向に沿った同一平面上に位置しており、前記基板は、前記各支持凸部の支持面に当接した状態で前記回転子の軸線方向に沿うように配置されており、
前記複数の支持凸部には、前記基板と電気的に接続されるターミナルが突出した支持凸部が含まれることを特徴とするモータ。

【請求項2】

請求項１に記載のモータにおいて、
前記基板には、前記検出素子及び各種電子部品がその両面に搭載されていることを特徴とするモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転子の回転情報を得る回転検出器が搭載されるモータに関する。

【背景技術】

【0002】

回転子（回転軸）の回転数や回転速度等の回転情報を検出するための回転検出器が搭載されるモータは、例えば特許文献１等に開示されている。この特許文献１では、回転軸と一体回転するようにその回転軸に装着されるセンサマグネットに対し、その磁界変化を検出するホール素子等の検出素子を含む回転検出器がユニット化され、モータ内に組み付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−８８０４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１のモータでは、検出器本体（センサホルダ）の壁を介在させて、基板の検出素子とセンサマグネットとが対向するように構成されているため、検出素子をセンサマグネットに近接させることが難しい。また、センサマグネットに対する検出素子の近接度合いによって検出感度が変化するため、安定した検出信号を得るべくその検出素子の位置を容易に調整できることも検討事項となっている。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、検出素子をセンサマグネットに近接でき、また検出素子のセンサマグネットに対する近接度合いを容易に調整できる構造を有する回転検出器搭載のモータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するモータは、回転子が回転可能に収容される略有底筒状のハウジングと、該ハウジングの開口端を閉塞するように固定されるエンドブラケットとを備え、前記回転子と一体回転するセンサマグネットと対をなしその回転子の回転情報を検出するための回転検出器が前記エンドブラケットに装着されてなるモータであって、前記回転検出器は、前記センサマグネットの磁界変化を受ける検出素子を搭載した基板を備え、検出器本体における前記センサマグネットとの対向面に支持凸部が設けられて前記検出素子側が前記センサマグネットに向くようにして前記検出素子を搭載した基板が前記支持凸部に対して装着されて構成されおり、前記検出器本体には複数の前記支持凸部が設けられ、各支持凸部の前記基板側の端面は該基板の支持面となっており、前記各支持凸部の支持面は、前記回転子の軸線方向に沿った同一平面上に位置しており、前記基板は、前記各支持凸部の支持面に当接した状態で前記回転子の軸線方向に沿うように配置されており、前記複数の支持凸部には、前記基板と電気的に接続されるターミナルが突出した支持凸部が含まれる。

【0007】

この構成によれば、モータ（回転子）の回転情報を検出するための回転検出器は、センサマグネットの磁界変化を受ける検出素子側がセンサマグネットに向くようにして、その検出素子を搭載した基板が検出器本体のセンサマグネットとの対向面に装着される。つまり、検出素子がセンサマグネットに直接的に対向する構成のため、センサマグネットに対して検出素子をより近接して配置可能である。また、検出素子を搭載した基板を、検出器本体のセンサマグネットとの対向面に設けた支持凸部に装着する構成としているため、検出器本体の全体（回転検出器の全体）の形状変更を伴わず支持凸部の高さ寸法を調整するだけで、検出素子のセンサマグネットに対する近接度合いが容易に調整可能である。

【0008】

また上記のモータにおいて、前記基板には、前記検出素子及び各種電子部品がその両面に搭載されることが好ましい。
この構成によれば、基板には検出素子及び各種電子部品がその両面に搭載されるため、基板の平面方向の面積を小さくでき、基板を搭載する回転検出器の小型化に貢献できる。

【発明の効果】

【0009】

本発明のモータによれば、該モータ搭載の回転検出器において、検出素子をセンサマグネットに近接でき、また検出素子のセンサマグネットに対する近接度合いを容易に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態におけるモータの軸線方向断面図である。

【図2】回転検出器装着後のエンドブラケットを示す平面図である。

【図3】回転検出器装着前のエンドブラケットを示す平面図である。

【図4】エンドブラケットから各種電気部品を外した状態を示す斜視図である。

【図5】回転検出器の構成図であり、（ａ）は基板装着後の回転検出器の軸方向断面図、（ｂ）は基板装着前の回転検出器の軸方向断面図、（ｃ）は基板装着後の回転検出器の平面図、（ｄ）は基板装着前の回転検出器の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、モータの一実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態のモータ１は、車両のパワーシート装置の駆動源として用いられるものであり、シートの各機構部、例えばシートを前後にスライドさせる機構部やシートの背もたれ部を傾動させる機構部等に装備されるブラシ付き直流モータである。

【0012】

モータ１は、磁性金属材にて略有底筒状に形成されるヨーク２を備えており、該ヨーク２の内周面には界磁マグネット３が固着されている。界磁マグネット３の内側には、電機子４が回転可能に収容されている。電機子４は、回転軸５と、該回転軸５に固定されるコア６と、該コア６に巻装される巻線７と、コア６よりも先端側（ヨーク２の開口端２ｂ側）の回転軸５に固定され巻線７と接続される整流子８と、整流子８よりも更に先端側の回転軸５に固定されるセンサマグネット９とを備えてなる。電機子４は、回転軸５の基端部がヨーク２の底部中央に保持された軸受１０により回転可能に支持されている。回転軸５の基端部は、ヨーク２の底部中央に形成された貫通孔２ａを介して負荷側の連結部と連結可能とされている。ヨーク２の開口端２ｂには、電機子４を収容した状態で該開口端２ｂを略閉塞するようにエンドブラケット１１が固定される。

【0013】

図１〜図４に示すように、エンドブラケット１１は、ヨーク２の開口端２ｂを閉塞すべく樹脂材にて所定形状に形成されている。エンドブラケット１１の中央部には、回転軸５の先端部を挿入するためにその軸線Ｌ方向に貫通する貫通孔１１ａが形成されており、回転軸５の先端部が貫通孔１１ａ内に保持された軸受１２により回転可能に支持されている。回転軸５の先端部は、エンドブラケット１１のその貫通孔１１ａを介して負荷側の連結部と連結可能とされている。

【0014】

エンドブラケット１１には、モータ１の軸線Ｌ方向から見て（図２及び図３参照）、周縁部の１８０°対向位置のそれぞれにヨーク２の外部に突出して負荷側の装置に固定するための固定部１１ｂが形成され、その一方側の固定部１１ｂ近傍において同じくヨーク２の外部に突出するようにコネクタ部１１ｃが一体に形成されている。図１の断面図は、そのコネクタ部１１ｃと他方側の固定部１１ｂとを含む断面としている。コネクタ部１１ｃは、制御装置から延びる外部コネクタ（ともに図示略）がモータ１の軸線Ｌ方向に沿って嵌着されるように略四角筒状をなす筒状部１１ｄを有する。

【0015】

また、エンドブラケット１１の内側面には、軸線Ｌ方向から見て、ヨーク２の内部側において径方向に移動可能に一対の給電用ブラシ１３，１４が保持され、それら給電用ブラシ１３，１４をそれぞれ整流子８（図１参照）の外周面に押圧接触させるべく径方向内側に付勢する捩りコイルばね１５，１６が設けられている。給電用ブラシ１３，１４は、コネクタ部１１ｃとは貫通孔１１ａを挟んだ略反対側において互いに９０°の間隔を有して配置され、各ブラシ１３，１４間の９０°の領域内に捩りコイルばね１５，１６が配置されている。

【0016】

給電用ブラシ１３，１４の捩りコイルばね１５，１６とは反対側には、それぞれチョークコイル１７，１８が配置され、給電用ブラシ１３，１４から延びるピッグテール１３ａ，１４ａがそれぞれチョークコイル１７，１８の一端に接続されている。チョークコイル１７，１８の他端は、それぞれ給電用ターミナル１９，２０の一端に接続されている。一方の給電用ターミナル１９には、途中に介在されるようにしてサーミスタ２１が接続されている。サーミスタ２１は、略矩形板状をなし、その平板面が軸線Ｌ方向を向くようにエンドブラケット１１に形成されたサーミスタ収容凹部１１ｅ内に収容されている。

【0017】

給電用ターミナル１９，２０は、エンドブラケット１１の貫通孔１１ａの両側に分かれていたものが徐々に近接し、ヨーク２の外部に突出するコネクタ部１１ｃまで延びている。給電用ターミナル１９，２０は、導電性の金属板にて形成されるが、その平板面が軸線Ｌ方向に向くようにしてエンドブラケット１１に形成された収容溝１１ｆ，１１ｇに沿って配置され、所定箇所に設けた複数の係止爪１１ｈにて装着されている。給電用ターミナル１９，２０の他端は、Ｌ字形状をなして給電端子部１９ａ，２０ａとして形成され、コネクタ部１１ｃの筒状部１１ｄ内でその給電端子部１９ａ，２０ａが軸線Ｌ方向に向けられている。

【0018】

また、給電用ターミナル１９，２０には、両者に跨るように雑防コンデンサ２２が接続される。雑防コンデンサ２２は、略直方体形状をなし、その一側面から一対の接続端子２２ａ，２２ｂが導出されている。これに対し、給電用ターミナル１９，２０の所定部位には、幅方向一側から切り欠かれ、自身のエンドブラケット１１への装着の際に軸線Ｌ方向に延びる接続用スリット１９ｂ，２０ｂが形成されている。また、エンドブラケット１１の内側面には、後述の回転検出器２３を収容するための検出器用収容凹部１１ｉが設けられ、該収容凹部１１ｉの一部にて更に軸線Ｌ方向に凹設されるコンデンサ用収容凹部１１ｊが設けられている。尚、コンデンサ用収容凹部１１ｊは、エンドブラケット１１の外側には開口していない。また、検出器用収容凹部１１ｉ及びコンデンサ用収容凹部１１ｊは、軸線Ｌ方向から見て、エンドブラケット１１の貫通孔１１ａよりもコネクタ部１１ｃ側に設けられている。

【0019】

そして、雑防コンデンサ２２は、接続端子２２ａ，２２ｂが導出される面と直交する隣接の面が軸線Ｌ方向に沿うようにコンデンサ用収容凹部１１ｊにその軸線Ｌ方向から挿入されて収容され、接続端子２２ａ，２２ｂが給電用ターミナル１９，２０の接続用スリット１９ｂ，２０ｂにそれぞれ圧入固定される。これにより、給電用ターミナル１９，２０間に雑防コンデンサ２２が位置して、該コンデンサ２２の各接続端子２２ａ，２２ｂが各給電用ターミナル１９，２０に対し電気的接続がなされる。また、このような接続態様としていることで、雑防コンデンサ２２の自動組み付けが可能となっている。

【0020】

エンドブラケット１１に設けた検出器用収容凹部１１ｉには、モータ１（電機子４）の回転数や回転速度等の回転情報を検出するための回転検出器２３が装着される。回転検出器２３は、ホールＩＣ２４ａの搭載された基板２５が固定される検出器本体２３ａと、そのホールＩＣ２４ａからの検知信号を出力するための一対の信号出力用ターミナル２６を保持するターミナル保持部２３ｂとを備えている。検出器用収容凹部１１ｉへの回転検出器２３の装着の際には、基板２５の平板面が軸線Ｌ方向に向くように検出器本体２３ａに配置され、またエンドブラケット１１のヨーク２への装着の際には、ホールＩＣ２４ａがセンサマグネット９と径方向に直接的に対向するように基板２５に配置されている（図１参照）。

【0021】

ホールＩＣ２４ａの搭載された基板２５の検出器本体２３ａへの装着について、より詳しくは図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、検出器本体２３ａには軸線Ｌ方向に沿った基板装着面２３ｃを有し、該基板装着面２３ｃ上の所定３箇所に支持凸部２３ｄが立設されている。各支持凸部２３ｄは、基板装着面２３ｃから軸線Ｌの直交方向に突出、即ちセンサマグネット９に近接する方向に突出している。各支持凸部２３ｄの端面は支持面２３ｅとなっており、軸線Ｌ方向に沿った同一平面上に位置している。そして、基板２５は、各支持凸部２３ｄの支持面２３ｅに当接させて軸線Ｌ方向に沿うようにして固定される。

【0022】

基板２５には、ホールＩＣ２４ａやその他の電子部品２４ｂが搭載されている。ホールＩＣ２４ａは、センサマグネット９との対向する基板２５の一側面２５ａ側に搭載されるが、各種の電子部品２４ｂは、基板２５の一側面２５ａと他側面２５ｂとに分かれて搭載され、両面実装による基板２５の小型化が図られている。基板２５（ホールＩＣ２４ａ及び電子部品２４ｂ）は、支持凸部２３ｄにおいて突出する各信号出力用ターミナル２６の接続端子部２６ａと電気的に接続される。各信号出力用ターミナル２６は、ターミナル保持部２３ｂにインサート又は装着により保持され、他端側が出力端子部２６ｂとしてターミナル保持部２３ｂから突出している。

【0023】

このような回転検出器２３の構成に対し、検出器用収容凹部１１ｉには、回転検出器２３の検出器本体２３ａを収容する本体収容部分１１ｉ１が設けられ、該本体収容部分１１ｉ１から軸線Ｌ方向に連続してコンデンサ用収容凹部１１ｊが設けられている。つまり、回転検出器２３の検出器本体２３ａの軸線Ｌ方向奥側（軸線Ｌ方向外側）に雑防コンデンサ２２が配置され、回転検出器２３の検出器本体２３ａと雑防コンデンサ２２とが軸線Ｌ方向に並んで配置されるようになっている（図１参照）。従って、回転検出器２３は、雑防コンデンサ２２の装着後に検出器用収容凹部１１ｉに対して装着がなされ、その装着の際には、回転検出器２３に設けた一対の係止爪２３ｆのエンドブラケット１１への係止により行われる。因みに、検出器用収容凹部１１ｉの本体収容部分１１ｉ１とコンデンサ用収容凹部１１ｊとはヨーク２よりも径方向内側に位置しているため、検出器本体２３ａと雑防コンデンサ２２とはヨーク２よりも径方向内側に配置される。

【0024】

また、検出器用収容凹部１１ｉに対して回転検出器２３の装着がなされると、各信号出力用ターミナル２６の他端側はコネクタ部１１ｃに位置し、他端の出力端子部２６ｂがコネクタ部１１ｃの筒状部１１ｄ内で給電端子部１９ａ，２０ａとともに軸線Ｌ方向に立設して、コネクタ部１１ｃが構成される。

【0025】

このように種々の電気部品が搭載されたエンドブラケット１１が電機子４等の収容されたヨーク２の開口端２ｂに装着されて固定されることで、モータ１が完成する。そして、コネクタ部１１ｃに制御装置から延びる外部コネクタが装着されて互いが電気的に接続されることで、制御装置からの駆動電源が給電用ターミナル１９を介して給電用ブラシ１３，１４に供給され、該ブラシ１３，１４から整流子８を通じて巻線７に供給されて電機子４が回転される。また、電機子４（回転軸５）の回転に基づくセンサマグネット９の磁界変化をホールＩＣ２４ａが検知し、その検知信号が信号出力用ターミナル２６を介して制御装置に出力される。制御装置では、検知信号に基づいてモータ１（電機子４）の回転数や回転速度等の回転情報を検出し、これに基づいて駆動電源を制御して、パワーシート装置の駆動源としてのモータ１の回転制御が行われるようになっている。

【0026】

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）モータ１（電機子４）の回転情報を検出するための回転検出器２３は、センサマグネット９の磁界変化を受けるホールＩＣ２４ａ側がセンサマグネット９に向くようにして、そのホールＩＣ２４ａを搭載した基板２５が検出器本体２３ａの基板装着面２３ｃ（センサマグネット９との対向面）に装着される構成である。つまり、ホールＩＣ２４ａがセンサマグネット９に直接的に対向する構成のため、センサマグネット９に対してホールＩＣ２４ａをより近接して配置することができる。

【0027】

また、ホールＩＣ２４ａを搭載した基板２５を、検出器本体２３ａの基板装着面２３ｃに設けた支持凸部２３ｄに装着する構成としているため、検出器本体２３ａの全体（回転検出器２３の全体）の形状変更を伴わず支持凸部２３ｄの高さ寸法を調整するだけで、ホールＩＣ２４ａのセンサマグネット９に対する近接度合いを容易に調整することができる。

【0028】

（２）基板２５にはホールＩＣ２４ａ及び各種の電子部品２４ｂがその両面に搭載されるため、基板２５の平面方向の面積を小さくでき、基板２５を搭載する回転検出器２３の小型化に貢献することができる。

【0029】

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・支持凸部２３ｄの形状や数、設置位置は、図５の態様以外で適宜変更してもよい。
・基板２５は両面実装に限らず、片面実装であってもよい。

【0030】

・チョークコイル１７，１８、サーミスタ２１、雑防コンデンサ２２のいずれかを省略した構成であってもよい。
・ホールＩＣ２４ａを複数個用いる構成であってもよい。

【0031】

・ホールＩＣ２４ａ以外の磁気検出素子を用いてもよい。
・ブラシ付き直流モータ以外の他のモータに適用してもよい。
・車両のパワーシート装置以外の用途のモータに適用してもよい。

【符号の説明】

【0032】

１…モータ、２…ヨーク（ハウジング）、２ｂ…開口端、４…電機子（回転子）、９…センサマグネット、１１…エンドブラケット、２３…回転検出器、２３ａ…検出器本体、２３ｄ…支持凸部、２４ａ…ホールＩＣ（検出素子）、２５…基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】