特許 6088237 ギアードモータおよびバルブ駆動装置

(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】6088237

(24)【登録日】2017年2月10日

(45)【発行日】2017年3月1日

(54)【発明の名称】ギアードモータおよびバルブ駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/21 20160101AFI20170220BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20170220BHJP

【ＦＩ】

   H02K11/21

   H02K7/116

【請求項の数】14

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-276846(P2012-276846)

(22)【出願日】2012年12月19日

(65)【公開番号】特開2014-121237(P2014-121237A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002158

【氏名又は名称】特許業務法人上野特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100095669

【弁理士】

【氏名又は名称】上野 登

(72)【発明者】

【氏名】小田 翔太

(72)【発明者】

【氏名】原 哲彦

【審査官】 三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２３３４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００５２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３０８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９３８６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １１／２１

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータの動力が伝達されて回転する回転部材と、
この回転部材に形成された保持穴に挿入される磁石と、
この磁石を検出する一または複数の検出部材を有し、この検出部材による磁石の検知により前記回転部材の回転位置を得る検出手段と、
を備え、
前記回転部材には、前記回転部材の回転方向の一方側に位置する前記保持穴の内壁面から突出方向が異なる複数の変形部が形成され、前記保持穴に挿入された前記磁石により前記変形部が変形した状態で、前記磁石が前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面に接触していることを特徴とするギアードモータ。

【請求項2】

前記磁石は、前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面に複数箇所で接触し、前記磁石と前記内壁面が接触する複数箇所の接線が交差することを特徴とする請求項１に記載のギアードモータ。

【請求項3】

前記回転部材が一方に回転するときに、前記検出手段が前記検出部材によって前記磁石を検出することで前記回転部材の回転位置を得るように設定されている場合において、
前記回転部材が一方に回転するとき、前記磁石における前記保持穴の内壁面に接触する側の方が、前記磁石における前記変形部に接触する側よりも先に前記検出部材の検出範囲に進入するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のギアードモータ。

【請求項4】

前記回転部材には、当該回転部材が一方に回転しているときに前記検出部材に検出される第一磁石、および当該回転部材が他方に回転しているときに前記検出部材に検出される第二磁石が固定されており、
前記回転部材が一方および他方に回転しているときのいずれの場合においても、前記磁石における前記保持穴の内壁面に接触する側の方が、前記磁石における前記変形部に接触する側よりも先に前記検出部材の検出範囲に進入するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のギアードモータ。

【請求項5】

前記第一磁石が前記検出部材の一つである第一検出部材に検知され、前記第二磁石が前記第一検出部材とは異なる検出部材である第二検出部材に検出されるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のギアードモータ。

【請求項6】

前記第一検出部材および前記第二検出部材が搭載される基板を備え、
前記回転部材は、前記モータの出力側の端面と対向するとともに、前記モータの端子が前記基板に接続されていることを特徴とする請求項５に記載のギアードモータ。

【請求項7】

請求項５または請求項６に記載のギアードモータを備え、前記モータの動力によって前記回転部材と連繋されたバルブを駆動させることにより、入力される一方の流体と他方の流体の混合比を変化させて出力するバルブ駆動装置であって、
前記第一磁石が前記第一検出部材に検出される位置は前記一方の流体のみが出力される状態に設定され、前記第二磁石が前記第二検出部材に検出される位置は前記他方の流体のみが出力される状態に設定されることを特徴とするバルブ駆動装置。

【請求項8】

前記保持穴は、前記検出部材が設置される側の反対側が挿入口である有底の穴であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のギアードモータ。

【請求項9】

前記回転部材における前記挿入口の周囲が溶融され、前記磁石の挿入方向において当該溶融された部分と前記保持穴の底により前記磁石が挟まれた状態にあることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のギアードモータ。

【請求項10】

前記変形部は、前記保持穴の内壁面における底側に形成されていることを特徴とする請求項９に記載のギアードモータ。

【請求項11】

前記磁石は、前記回転部材の一方側に位置する二つの変形部のそれぞれと接触し、前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面と二箇所で接触していることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のギアードモータ。

【請求項12】

前記磁石が二つの変形部のそれぞれに接触する二箇所と、前記磁石が前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面に接触する二箇所は、磁石の中心を対称点とする点対称位置に位置することを特徴とする請求項１１に記載のギアードモータ。

【請求項13】

前記磁石が変形部に接触する二箇所、および、前記磁石が前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面に接触する二箇所は、前記回転部材の回転中心を中心とし前記磁石の中心を通る円までの最短距離が等しいことを特徴とする請求項１２に記載のギアードモータ。

【請求項14】

前記磁石は焼結磁石であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のギアードモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータの動力が伝達されて回転する回転部材およびこの回転部材の回転位置を検出する手段を備えたギアードモータ、およびこのようなギアードモータを用いたバルブ駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

このような回転部材の回転位置を検出する手段を備えたギアードモータとして下記特許文献１に記載のものが公知である。このギアードモータでは、回転部材（出力部材）に磁石（磁性体）を固定し、この固定した磁石を検出することにより回転部材の回転位置を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−２３３４４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記特許文献１のギアードモータでは、回転部材に形成された穴に磁石が遊嵌される構成であるため、磁石の固定位置にばらつきが生じ、その分回転部材の回転位置の検出精度が低下してしまう。また、特許文献１の図６に変形例として記載される二つの舌片１４５の間に磁石が挟まれる構成としても、一方の舌片１４５が他方よりも大きく変形するなどし、磁石の固定位置にばらつきが生じてしまう。

【0005】

上記問題に鑑みて、本発明は、固定された磁石により回転位置が検出される回転部材を備えたギアードモータおよびこのようなギアードモータを用いたバルブ駆動装置において、当該回転位置の検出精度を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために本発明にかかるギアードモータは、モータの動力が伝達されて回転する回転部材と、この回転部材に形成された保持穴に挿入される磁石と、この磁石を検出する一または複数の検出部材を有し、この検出部材による磁石の検知により前記回転部材の回転位置を得る検出手段と、を備え、前記回転部材には、前記回転部材の回転方向の一方側に位置する前記保持穴の内壁面から突出方向が異なる複数の変形部が形成され、前記保持穴に挿入された前記磁石により前記変形部が変形した状態で、前記磁石が前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面に接触していることを要旨とするものである。

【0007】

上記本発明によれば、変形部が変形することによって生ずる反力により、磁石は変形部の反対側（回転方向の他方側）に位置する内壁面に接触した状態となる。つまり、この内壁面を基準として磁石が位置決めされるから、回転部材の磁石の位置決め精度（回転部材の回転方向における位置決め精度）が高まり、回転部材の回転位置の検出精度が良好なものとなる。

【0008】

また、このような突出方向が異なる複数の変形部が形成されていれば、磁石に異なる方向の力が伝わった状態で当該磁石が回転方向の他方側に位置する内壁面に押しつけられるため、磁石の位置決め精度を回転部材の回転方向だけでなく、回転部材の径方向においても向上することができる。

【0010】

前記磁石は、前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面に複数箇所で接触し、前記磁石と前記内壁面が接触する複数箇所の接線が交差していればよい。

【0011】

上記構成によれば、磁石は回転方向の他方側に位置する内壁面と、異なる複数の方向で当接するように押しつけられるため、磁石の位置決め精度を回転部材の回転方向だけでなく、回転部材の径方向においても向上することができる。

【0012】

また、前記回転部材が一方に回転するときに、前記検出手段が前記検出部材によって前記磁石を検出することで前記回転部材の回転位置を得るように設定されている場合において、前記回転部材が一方に回転するとき、前記磁石における前記保持穴の内壁面に接触する側の方が、前記磁石における前記変形部に接触する側よりも先に前記検出部材の検出範囲に進入するように構成されていればよい。

【0013】

また、前記回転部材には、当該回転部材が一方に回転しているときに前記検出部材に検出される第一磁石、および当該回転部材が他方に回転しているときに前記検出部材に検出される第二磁石が固定されており、前記回転部材が一方および他方に回転しているときのいずれの場合においても、前記磁石における前記保持穴の内壁面に接触する側の方が、前記磁石における前記変形部に接触する側よりも先に前記検出部材の検出範囲に進入するように構成されていればよい。

【0014】

また、前記第一磁石が前記検出部材の一つである第一検出部材に検知され、前記第二磁石が前記第一検出部材とは異なる検出部材である第二検出部材に検出されるように構成されていればよい。

【0015】

このように第一検出部材が検知する磁石と第二検出部材が検知する磁石を異なる磁石としたことにより、第一磁石が第一検出部材に検知される回転部材の回転位置から第二磁石が第二検出部材に検出される回転部材の回転位置までの回転部材の回転角度を、回転部材の回転中心を中心とする第一検出部材から第二検出部材までの角度を異なる角度にすることができる。このため、第一検出部材と第二検出部材の配置位置の自由度が向上する。

【0016】

また、前記第一検出部材および前記第二検出部材が搭載される基板を備え、前記記回転部材は、前記モータの出力側の端面と対向するとともに、前記モータの端子が前記基板に接続されていればよい。

【0017】

上記構成によれば、回転部材をモータの出力側の端面に近接して配置できるため、回転部材の軸線方向におけるギアードモータのサイズを小さくすることができる。この場合、第一検出部材と第二検出部材が配置可能な位置はモータの出力側の端面およびモータの端子と基板の接続位置を避ける必要があるが、第一検出部材が検知する磁石と第二検出部材が検知する磁石を異なる磁石としたことにより、第一磁石が第一検出部材に検知される回転部材の回転位置から第二磁石が第二検出部材に検出される回転部材の回転位置までの回転部材の回転角度を、回転部材の回転中心を中心とする第一検出部材から第二検出部材までの角度を異なる角度にすることができる。

【0018】

上記ギアードモータを備え、前記モータの動力によって前記回転部材と連繋されたバルブを駆動させることにより、入力される一方の流体と他方の流体の混合比を変化させて出力するバルブ駆動装置であって、前記第二磁石が前記第一検出部材に検出される位置は前記一方の流体のみが出力される状態に設定され、前記第一磁石が前記第二検出部材に検出される位置は前記他方の流体のみが出力される状態に設定されるようなバルブ駆動装置とすればよい。

【0019】

上記構成によれば、一方の流体のみが出力される状態、他方の流体のみが出力される状態を正確に検出することが可能なバルブ駆動装置とすることができる。

【0020】

仮に、磁石における変形部に接触する側の方が先に検出部材の検出範囲に進入するように設定すると、磁石の寸法のばらつきによって検出精度が低下してしまう可能性があるところ、上記構成によれば磁石における前記保持穴の内壁面に接触する側の方が先に検出部材の検出範囲に進入するため、このような磁石の寸法のばらつきの影響を低減することができる。

【0021】

また、前記保持穴は、前記検出部材が設置される側の反対側が挿入口である有底の穴であればよい。

【0022】

このような構成とすれば、磁石の軸方向（回転部材の回転軸方向）における位置決め精度が向上する。

【0023】

また、前記回転部材における前記挿入口の周囲が溶融され、前記磁石の挿入方向において当該溶融された部分と前記保持穴の底により前記磁石が挟まれた状態にあればよい。

【0024】

このような熱によって挿入口の周囲を溶融し開口を塞ぐことにより磁石の脱落を防止する構成とする場合であっても、上記回転方向および軸方向における磁石の位置決め精度に影響がない。

【0025】

また、前記変形部は、前記保持穴の内壁面における底側に形成されていればよい。

【0026】

このように変形部が底側に形成されていれば、磁石の挿入が容易である。また、このように挿入を容易にしても、検出部材に近い底側の位置決め精度は低下しないため、検出手段による検出精度が低下しない。

【0027】

また、前記磁石は、前記回転部材の一方側に位置する二つの変形部のそれぞれと接触し、前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面と二箇所で接触していればよい。

【0028】

また、前記磁石が二つの変形部のそれぞれに接触する二箇所と、前記磁石が前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面に接触する二箇所は、磁石の中心を対称点とする点対称位置に位置していればよい。

【0029】

このような構成とすれば、磁石を対向する位置で挟み込むため、磁石が軸方向に直交する平面方向にずれにくくなる。

【0030】

また、前記磁石が二つの変形部のそれぞれに接触する二箇所と、前記磁石が前記回転部材の回転方向の他方側に位置する前記保持穴の内壁面に接触する二箇所は、前記回転部材の回転中心を中心とし前記磁石の中心を通る円までの最短距離が等しければよい。

【0031】

このようにすれば、回転部材の径方向において、一方の変形部が磁石を押す力の成分と、他方の変形部が磁石を押す力の成分とが打ち消し合う。つまり、磁石に対して回転部材の径方向に作用する力の和が０になるため、磁石が径方向にずれてしまうことを抑制することができる。

【0032】

また、前記磁石は焼結磁石であるとよい。

【0033】

焼結磁石は焼結によって寸法が変化する。このような外形寸法にばらつきがある焼結磁石であっても正確に位置決めすることができる。

【発明の効果】

【0034】

本発明によれば、回転部材に対する磁石の位置決め精度が向上するため、検出手段（検出部材）による回転部材の回転位置の検出精度が優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の実施形態にかかるギアードモータの分解図である。

【図2】回転部材の平面図である。

【図3】回転部材に形成された保持穴の断面図（図２のＡ−Ａ線断面図）である。

【図4】図４（ａ）は保持穴の拡大図であり、図４（ｂ）は保持穴に磁石が挿入された状態を示した図であり、図４（ｃ）は突状部分を溶融させて保持穴の開口を封鎖した状態を示したものである。

【図5】基板およびそれに実装された検出部材の平面図である。

【図6】回転部材に形成された保持穴と基板に実装された検出部材の位置関係を示した図である。

【図7】下ケースの外観図である。

【図8】回転部材の回転方向、保持穴に保持された磁石（磁石が接触する内壁面）、および検出部材の位置関係を示した図である。なお、実際には突状部分が溶融されて磁石は露出していないが、説明のため突状部分が溶融されておらず磁石が露出している状態を示している。

【発明を実施するための形態】

【0036】

本発明の実施形態について図１〜図８を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態にかかるギアードモータ１は、回転部材１０、磁石２０、および検出部材３０を有する検出手段を備える。以下、各構成ならびにその他の構成について説明する。なお、以下の説明における軸方向（高さ方向）とは、回転部材１０の回転軸方向に沿う方向をいい、上ケース９１側を上（高）、下ケース９２側を下（低）とする。また、面方向とは軸方向に直交する面方向をいう。

【0037】

回転部材１０は、モータであるモータ４０の動力が伝達されて回転する熱可塑性の合成樹脂製の部材である。回転部材１０は、図示しない軸部が下ケース９２に形成される軸受部９２１（図１、図７参照）に回転自在に支持される。本実施形態にかかるギアードモータ１は、駆動源としてステッピングモータであるモータ４０を用いている。モータ４０の出力軸（ロータ）と一体的に回転するモータ歯車４０１は、一番車４１の大径歯部に噛み合っている。一番車４１の小径歯部は、二番車４２の大径歯部に噛み合っている。二番車４２の小径歯部は、回転部材１０の歯車部１１に噛み合っている。モータ４０が回転すると、その動力は一番車４１および二番車４２を介して回転部材１０まで伝達される。回転部材１０は、各構成部材を収容するケースの一方である上ケース９１に形成された貫通孔９１１を通じてケースの外側に位置する出力部１２を有する。出力部１２には図示されない駆動対象物が直接または（連繋部材等を介して）間接的に連結される。つまり、出力部１２まで伝達された動力は、外部の駆動対象物まで伝達される。駆動対称物としては、給湯器の流量調整（湯と水の混合割合の調整）を行うバルブが例示できる。なお、出力部１２は、内側に、駆動対象物または連繋部材が係合するＤカット１２１とスプライン１２２が軸方向に異なる位置に形成されてなるものである。スプライン１２２によって出力部１２とそれに係合される部材の回転方向における相対位置を高い精度で位置合わせすることができる。また、Ｄカット１２１によってスプライン１２２とそれに係合される部分がずれて（数歯ずれて）係合されることを防止することができる。

【0038】

磁石２０（図４参照）は、回転部材１０に形成された保持穴１３に挿入された状態で固定されている。本実施形態では、回転部材１０に焼結磁石である二つの磁石２０（第一磁石２１および第二磁石２２）が固定されている。この保持穴１３の形状（回転部材１０に対する磁石２０の位置決め方法）については後述する。回転部材１０が回転すると、それに固定された磁石２０は回転部材１０の回転中心を中心とする円に沿って移動する。本実施形態では、第一磁石２１および第二磁石２２は回転部材１０の回転中心から等距離にある。

【0039】

検出手段は、一または複数の検出部材３０（例えばホールＩＣ）を有し、この検出部材３０からの信号を受ける基板５０に設けられた電気的要素である。本実施形態では、基板５０上に二つの検出部材３０（第一検出部材３１および第二検出部材３２）が実装されている。両検出部材３０は、回転部材１０が回転したときに磁石２０（保持穴１３）が描く軌跡（円）と軸方向で重なる位置に設けられている（図６参照）。基板５０は、下ケース９２に形成された複数の位置決め突起９２２（図１、図７参照）が基板５０に形成された位置決め孔５３（図５参照）に通されることによって位置決めされる。つまり、回転部材１０を支持する軸受部９２１および基板５０を位置決めする位置決め突起９２２の両方が下ケース９２に形成されているため、これら軸受部９２１および位置決め突起９２２によって回転部材１０と基板５０が位置決めされることにより、両検出部材３０が上記円と軸方向で重なる位置となるように位置決めされる。基板５０には、端子ピン５１の一端側が接続されている。端子ピン５１の他端側は下ケース９２に形成されたコネクタハウジング部９２３の内側に位置している。また、基板５０は、モータ接続ピン５２を介してモータ４０と電気的に接続されている。電源や外部の制御機器は、コネクタハウジング部９２３と端子ピン５１によって構成されるコネクタ部を介して基板５０（制御手段）と電気的に接続される。

【0040】

回転部材１０が回転し、磁石２０と検出部材３０の距離が所定距離以下となった場合には、検出手段は検出部材３０からのＯＮ信号を得る。逆に言えば磁石２０と検出部材３０の距離が所定距離を超えている場合には、検出手段は検出部材３０からのＯＦＦ信号（信号無）を得る。検出手段は、この信号の切り替わりを基準として回転部材１０の回転位置を得る。なお、ここでいう「回転位置を得る」には、回転部材１０の具体的な角度を得る（算出する）ことだけでなく、回転部材１０が原位置等の基準位置に到達したかどうか、すなわち回転部材１０が特定の位置まで回転したという情報を取得することを含む。また、本実施形態では、信号がＯＦＦからＯＮへ切り替わったとき、「磁石２０が検出部材３０の検出範囲に進入した」ものと規定する。

【0041】

このように検出手段は、検出部材３０による磁石２０の検知の有無により、回転部材１０の回転位置を得る。そのため、検出手段（検出部材３０）によって回転部材１０の回転位置を正確に得るためには、回転部材１０に対して磁石２０を正確に位置決めすることが重要となる。以下、かかる磁石２０の位置決めについて詳細に説明する。

【0042】

回転部材１０には円柱形状の磁石２０が挿入される保持穴１３が形成されている。図３および図４（ａ）に示すように、かかる保持穴１３は、検出部材３０側（下側）に底１３６を有し、（磁石２０が固定されていない状態において）その反対側が開口した有底の穴である。なお、底１３６には挿入する磁石２０よりも小さな（磁石２０が通ることのない）貫通孔１３７が形成されている。磁石２０に極性を示すマークが付されている場合には、後述する熱かしめによって開口が塞がれた後でも、この貫通孔１３７を通じて磁石２０の極性を確認することができる。この磁石２０が収容される保持穴１３はできるだけ回転部材１０の中心から離すことが望ましい。後述するように、回転部材１０の回転位置を検出する際に、その誤差を小さくするためである。

【0043】

保持穴１３の軸方向に延びる内壁面は、回転部材１０の径方向に対して傾斜した四つの面１３３１，１３３２，１３４１，１３４２を有する。四つの面のうちの二つの面は、回転部材１０の回転方向の一方側に位置する。また、内壁面１３３１と内壁面１３４２および内壁面１３３２と内壁面１３４１は平行に対向する。別の二つの面は、回転部材１０の回転方向の他方側に位置する。ここで、回転部材１０の回転方向の一方側または他方側とは、回転部材１０の回転中心と保持穴１３の中心Ｃ（保持穴１３に円柱形状の磁石２０が挿入された状態においてはその磁石２０の中心と略一致する。以下当該中心を磁石２０の中心Ｃと称することもある）とを結んだ図４に示す直線（平面）Ｌを境界線（面）として、その境界の一方側または他方側のことをいうものとする。また、「一方側」および「他方側」とは、相反する方向であることをいうものであって、左回転方向や右回転方向といった具体的な方向を特定するものではない。

【0044】

回転部材１０の回転方向の一方側に位置する二つの内壁面１３３１，１３３２は、略「Ｖ」字状に位置する。具体的には、回転部材１０の回転方向の他方側に向かって両壁面の間隔がだんだんと広がる方向に傾斜している。両壁面から回転部材１０の回転中心を中心とし磁石２０の中心Ｃを通る円（以下、この円を単に「基準円Ｒ」と称することもある）までの最短距離は等しくなるように設定されている。したがって、二つの内壁面１３３１，１３３２（またはその内壁面１３３１，１３３２を延長した仮想面）が交差する箇所は、当該基準円Ｒ上に位置する。この二つ内壁面１３３１，１３３２のそれぞれからは、穴（空間）に向かって突出する突起である変形部Ｐ（第一変形部Ｐ１および第二変形部Ｐ２）が形成されている。両変形部Ｐは、外力によって塑性変形可能な突起である。第一変形部Ｐ１と基準円Ｒまでの最短距離は、第二変形部Ｐ２と基準円Ｒまでの最短距離は等しくなるように設定されている。つまり、第一変形部Ｐ１と第二変形部Ｐ２の突出方向に延びる直線（突起の先端の中央と根元部分の中央を結んだ直線）が交差する箇所は、当該基準円Ｒ上に位置する。このように、回転部材１０の回転方向の一方側には、突出方向が異なる二つの変形部Ｐが形成されている。

【0045】

また、変形部Ｐは、回転部材１０の回転方向の一方側に位置する二つの内壁面１３３１，１３３２における上下方向全体に亘って形成されているわけではなく、当該内壁面１３３１，１３３２における底１３６側に形成されている（図３参照）。つまり、保持穴１３の底１３６から上に向かって延びる変形部Ｐの高さ方向の長さが、当該内壁面１３３１，１３３２の高さよりも小さくなるように設定されている。

【0046】

一方、回転部材１０の回転方向の他方側に位置する二つの内壁面１３４１，１３４２（以下、第一内壁面１３４１、第二内壁面１３４２と両者を区別して称することもある）は、略「Ｖ」字状に位置する。具体的には、回転部材１０の回転方向の一方側に向かって両壁面の間隔がだんだんと広がる方向に傾斜している。両壁面から基準円Ｒまでの最短距離は等しくなるように設定されている。この回転方向の他方側に位置する二つの内壁面１３４１，１３４２（またはその内壁面１３４１，１３４２を延長した仮想面）が交差する箇所は、基準円Ｒ上に位置する。この回転部材１０の回転方向の他方側に位置する二つの内壁面１３４１，１３４２には、上記変形部Ｐのような突起は形成されておらず、平坦な面となっている。なお、上述したように「他方側」とは、上述の「一方側」の反対方向をいうものであって、具体的な方向を特定するものではない。つまり、回転方向における片側に変形部Ｐ（変形部Ｐが形成された内壁面１３３１，１３３２）が、別の側に変形部Ｐが平成されていない内壁面１３４１，１３４２が形成されていればよい。

【0047】

このような形状である保持穴１３内に磁石２０を挿入すると、変形部Ｐが磁石２０に押されて変形する（潰れる）。磁石２０は、変形した変形部Ｐからの反力によって、回転部材１０の回転方向の他方側に位置する第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２のそれぞれに接触する。つまり、磁石２０は、二つの変形部Ｐと、その変形部Ｐの反対側に設けられた二つの内壁面１３４１，１３４２に点接触した状態（少なくとも四点（図４（ｂ）に点Ｍ１〜Ｍ４で示す）で接触した状態）にある。磁石２０が二つの変形部Ｐのそれぞれに接触する二箇所と、磁石２０が第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２のそれぞれに接触する二箇所は、磁石２０の中心Ｃを対称点とする点対称位置に位置する。また、磁石２０が二つの変形部Ｐのそれぞれに接触する二箇所の接線と、磁石２０が第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２のそれぞれに接触する二箇所の接線はそれぞれ交差する。つまり、第一変形部Ｐ１が磁石２０を押す方向と第二変形部Ｐ２が磁石２０を押す方向が異なるとともに、磁石２０が第一内壁面１３４１を押す方向と磁石２０が第一内壁面１３４１を押す方向第二内壁面１３４２を押す方向が異なる。このように、磁石２０は変形部Ｐによって押され、回転部材１０の回転方向の他方側に位置する二つの内壁面１３４１，１３４２のそれぞれに接触しているから、これらの内壁面１３４１，１３４２が磁石２０を面方向に位置決めする基準となっている。

【0048】

磁石２０が保持穴１３に挿入された後、その保持穴１３の周囲に形成された突状部分１３５が溶融され（図４（ｃ）において溶融された部分を１３５ｍで示す）、保持穴１３の開口が塞がれる。磁石２０は、突状部分１３５が溶融されてなる開口を塞ぐ部分と、保持穴１３の底１３６に挟まれた状態になる。つまり、保持穴１３の底１３６が、磁石２０を軸方向に位置決めする基準となっている。なお、歯車部１１の上面（保持穴１３の開口が設けられる側の面）は突状部分の上面より上側に設けられる。このため、溶融された突状部分１３５が歯車部１１が歯部に流れることを防止できる。

【0049】

本実施形態の回転部材１０には二つの保持穴１３（第一保持穴１３１および第二保持穴１３２）が形成され、両保持穴１３内に磁石２０が固定されている。本実施形態では、回転部材１０の原位置から終端位置までの回転量が一回転未満となるように（一回転未満の間で往復動するように）設定されており、第一磁石２１を基板５０に設けられた第一検出部材３１が検出することにより回転部材１０（駆動対象物）の原位置を検出し、第二磁石２２を基板５０に設けられた第二検出部材３２が検出することにより回転部材１０（駆動対象物）の終端位置を検出する。具体的には次の通りである。

【0050】

原位置から終端位置に向かって回転部材１０が回転した場合、図８（ａ）に示すように第一磁石２１が基板５０に設けられた第一検出部材３１に近づいていく。このとき、第一磁石２１は、変形部Ｐの反対側に設けられた第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２に接触した側が先に第一検出部材３１に近づいていく。つまり、第一磁石２１における位置決めする基準である内壁面１３４１，１３４２に接触している部分が先に検出部材３０に検出される。同様に、終端位置から原位置に向かって回転部材１０が回転した場合、図８（ｂ）に示すように第二磁石２２が基板５０に設けられた第二検出部材３２に近づいていく。このとき、第二磁石２２は、変形部Ｐの反対側に設けられた二つの内壁面１３４１，１３４２に接触した側が先に第二検出部材３２に近づいていく。つまり、第二磁石２２も、位置決めする基準となっている内壁面１３４１，１３４２に接触している部分が先に検出部材３０に検出される。このように、回転部材１０の回転方向で見て、変形部Ｐが形成される側（磁石２０が接触する第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２が形成される側）は、第一磁石２１が挿入される保持穴１３と第二磁石２２が挿入される保持穴１３とで異なる（逆に）設定されることにより、磁石２０における第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２に接触している側が、先に検出部材３０に検出されるように構成されている。

【0051】

上記原位置と終端位置といったような回転部材１０の二つの回転位置を検出する場合、検出部材３０を二つ設置すれば、回転部材１０に固定される磁石２０が一つであっても当該二つの回転位置を検出することができる。しかし、本実施形態では、磁石２０を二つ設け、この二つの磁石２０のそれぞれが対応する検出部材３０に検出されるようにしている。このようにすることで、回転部材１０に設けられた二つの磁石２０の両方とも、基準面である第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２に接触している位置決め精度の高い部分が先に検出部材３０の検出範囲内に進入するように設定することができる。また、このように磁石２０を二つ設ければ、検出すべき二つの回転位置の角度の差が１８０度（検出すべき回転位置が最も離れるように設定される場合）であったとしても、検出部材３０を近づけて配置することができる。つまり、一方の磁石２０と一方の検出部材３０の回転方向における相対的な位置関係と、他方の磁石２０と一方の検出部材３０の回転方向における相対的な位置関係を、回転部材１０に対する二つの磁石２０の固定位置を調整することにより適宜設定することができるため、検出部材３０を近づけて（回転部材１０を中心とする角度が、検出すべき二つの回転位置の角度の差より小さく）配置することができる。そのため、基板５０の設計の自由度が向上する。なお、回転部材１０の一つの回転位置を検出すればよい場合には、一つの磁石２０に対し一つの検出部材３０を設ければよいことになるが、このような場合であっても当該一つの磁石２０における第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２に接触している部分が先に当該一つの検出部材３０に検出されるようにするとよい。

【0052】

なお、保持穴１３の大きさは、焼結磁石である磁石２０が最も大きい場合でも挿入することができる大きさにする必要があり、磁石２０の径のばらつき範囲が０．１ｍｍであった場合、磁石２０が最も小さい場合には磁石２０と内壁面との間には０．１ｍｍ以上の隙間を設ける必要がある。回転部材１０の中心から磁石２０の中心までが１０ｍｍで磁石２０の位置が周方向に０．１ｍｍずれると、検出部材３０が磁石２０を検知する角度は、回転部材１０の回転角度で約０．６度ずれることになる。

【0053】

このような構成を有する本実施形態にかかるギアードモータ１を、湯と水の混合割合の調整を行う給湯器のバルブの駆動用に適用し、回転部材１０が原位置（終端位置）に位置するときの出力を水１００％、回転部材１０が終端位置（原位置）に位置するときの出力を湯１００％とした場合、少なくとも当該水１００％の出力となる状態および湯１００％の出力となる状態を正確に制御することができる。なお、回転部材１０には、検出部材３０の異常により検知不良が発生した場合に、回転部材１０の回転を停止させることのできる度当たりを形成しておくとよい。また、上記形状の保持穴１３が形成された回転部材１０は、単純な二分割の金型によって成型することができる（回転部材１０をいわゆるアンダーカットの無い形状とすることができる）。

【0054】

以上説明した本実施形態にかかるギアードモータ１によれば、次のような作用効果が奏される。

【0055】

本実施形態によれば、変形部Ｐが変形することによって生ずる反力により、磁石２０は変形部Ｐの反対側（回転方向の他方側）に位置する第一内壁面１３４１，および第二内壁面１３４２に接触した状態となる。つまり、この両内壁面１３４１，１３４２を基準として磁石２０が位置決めされるから、回転部材１０の磁石２０の位置決め精度（回転部材１０の回転方向における位置決め精度）が高まり、回転部材１０の回転位置の検出精度が良好なものとなる。

【0056】

また、突出方向が異なる第一変形部Ｐ１および第二変形部Ｐ２が形成されており、磁石２０に異なる方向の力が伝わった状態で当該磁石２０が回転方向の他方側に位置する第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２に押しつけられるため、磁石２０の位置決め精度をさらに向上させることができる。

【0057】

また、磁石２０における第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２に接触する側の方が先に検出部材３０の検出範囲に進入するため、磁石２０の寸法のばらつきによって検出精度が低下してしまうことを抑制することができる。

【0058】

また、回転部材１０における挿入口の周囲が溶融され、磁石２０の挿入方向において当該溶融された部分と保持穴１３の底１３６により磁石２０が挟まれた状態となるため、軸方向における磁石２０の位置決め精度に優れる。さらに、このような熱によって挿入口の周囲を溶融し開口を塞ぐことにより磁石２０の脱落を防止する構成とする場合であっても、回転方向および軸方向における磁石２０の位置決め精度に影響がない。

【0059】

また、変形部Ｐは、保持穴１３の内壁面１３３１，１３３２における底１３６側に形成されているため、磁石２０の挿入が容易である。また、このように挿入を容易にしても、検出部材３０に近い底１３６側の位置決め精度は低下しないため、検出手段による検出精度が低下しない。

【0060】

また、磁石２０は、回転部材１０の一方側に位置する二つの変形部Ｐのそれぞれと接触し、回転部材１０の回転方向の他方側に位置する保持穴１３の内壁面（第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２）と二箇所で接触する。そして、磁石２０が二つの変形部Ｐのそれぞれに接触する二箇所と、磁石２０が回転部材１０の回転方向の他方側に位置する保持穴１３の内壁面１３４１，１３４２に接触する二箇所は、磁石２０の中心Ｃを対称点とする点対称位置に位置する。このように、磁石２０を対向する位置で挟み込むため、磁石２０が軸方向に直交する平面方向にずれにくくなる。

【0061】

また、磁石２０が二つの変形部Ｐのそれぞれに接触する二箇所と、磁石２０が回転部材１０の回転方向の他方側に位置する保持穴１３の内壁面（第一内壁面１３４１および第二内壁面１３４２）に接触する二箇所は、回転部材１０の回転中心を中心とし磁石２０の中心Ｃを通る基準円Ｒまでの最短距離が等しくなっている。そのため、回転部材１０の径方向において、第一変形部Ｐ１が磁石２０を押す力の成分と、第二変形部Ｐ２が磁石２０を押す力の成分とが打ち消し合う。つまり、磁石２０に対して回転部材１０の径方向に作用する力の和が０になるため、磁石２０が径方向にずれてしまうことを抑制することができる。

【0062】

また、磁石２０が保持される保持穴１３は、駆動対象物に直接または間接的に連結される出力軸に設けられている（モータ（モータ４０）から駆動対象物までの動力伝達列における駆動対象物側に設けられている）ため、バックラッシュ等による検出精度の低下を抑制することができる。

【0063】

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

【0064】

上記保持穴１３の形状は一例である。回転部材の回転方向の一方側に位置する保持穴の内壁面から突出する変形部が形成され、その変形部が変形することの反力により磁石が回転部材の回転方向の他方側に位置する保持穴の内壁面に接触するような形状であればよい。

【0065】

上記実施形態では、磁石２０を円柱形状としたが、角柱形状としてもよい。磁石２０を角柱形状とすると、板状の磁石を切断することで磁石２０を生産することができるため、磁石２０の生産コストを低減できる。

【符号の説明】

【0066】

１ ギアードモータ
１０ 回転部材
１３（１３１，１３２） 保持穴
１３３１，１３３２ 回転方向の一方側に位置する内壁面
Ｐ（Ｐ１，Ｐ２） 変形部
１３４１，１３４２ 回転方向の他方側に位置する内壁面
１３５ 突状部分
１３５ｍ 保持穴の開口を塞ぐ突状部分が溶融した部分
１３６ 底
１３７ 貫通孔
２０（２１，２２） 磁石
３０（３１，３２） 検出部材
４０ モータ（モータ）
５０ 基板
９１ 上ケース
９２ 下ケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】