(57)【要約】【課題】回転方向の違いによる出力部材の回転位置の検出誤差を小さく抑えることにより、出力部材の回転位置の検出精度を高めたギヤードモータを提供する。【解決手段】モータ１０と、該モータ１０の駆動力が歯車輪列１２を介して伝達される出力部材１４と、該出力部材１４の回転位置を検出するための磁気検出素子１６および該磁気検出素子１６と対をなす磁性体１８を備えるギヤードモータにおいて、前記出力部材１４には、前記歯車輪列１２に伝達された前記モータの駆動力が入力される入力部１４１と、該入力部１４１に入力された前記モータの駆動力が出力される出力部１４２と、前記入力部１４１および前記出力部１４２より径方向の外側に突出した延設部１４３とが設けられ、該延設部１４３の径方向の外壁近傍に前記磁気検出素子１６または前記磁性体１８のいずれか一方が固定されている。【選択図】図４
2010233446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、該モータの駆動力が歯車輪列を介して伝達されるとともに、伝達された前記モータの駆動力を出力する出力部材と、該出力部材の回転位置を検出するための磁気検出素子および該磁気検出素子と対をなす磁性体とを備えるギヤードモータにおいて、前記出力部材には、前記歯車輪列に伝達された前記モータの駆動力が入力される入力部と、該入力部に入力された前記モータの駆動力が出力される出力部と、前記入力部および前記出力部より径方向の外側に突出した延設部とが一体成形により設けられ、該延設部の径方向の外壁近傍に前記磁気検出素子または前記磁性体のいずれか一方が固定されていることを特徴とするギヤードモータ。
【請求項２】
前記入力部と前記出力部とは前記出力部材の径方向において互いに重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
【請求項３】
前記入力部の軸線上に前記出力部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のギヤードモータ。
【請求項４】
前記延設部は、前記出力部材の軸線方向において前記入力部または前記出力部と重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のギヤードモータ。
【請求項５】
前記磁気検出素子または前記磁性体は、前記出力部材の軸線方向において前記入力部または前記出力部と重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のギヤードモータ。
【請求項６】
前記出力部材の軸線方向には、一方に開口する穴部および他方に開口する穴部を有し、前記一方に開口する穴部に前記入力部が形成されるとともに前記他方に開口する穴部に前記出力部が形成され、前記一方に開口する穴部または前記他方に開口する穴部の径方向の外側に延設部が形成され、前記磁気検出素子または前記磁性体は、前記出力部材の軸線方向において前記一方の穴部または前記他方の穴部と重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のギヤードモータ。
【請求項７】
前記一方に開口する穴部および前記他方に開口する穴部は、互いに連結され前記出力部材を軸線方向に貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項６に記載のギヤードモータ。
【請求項８】
前記磁気検出素子および前記磁性体が前記軸線方向において対向するように配置される場合であって、前記延設部には、前記磁気検出素子または前記磁性体のいずれか一方が当接する前記軸線に対して垂直な当接面を有する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のギヤードモータ。
【請求項９】
前記延設部は樹脂により形成され、前記凹部の開口部が熱融着により封止されていることを特徴とする請求項８に記載のギヤードモータ。
【請求項１０】
前記延設部には、その外壁面から外側に向かって突出した前記磁気検出素子または前記磁性体のいずれか一方が挾持される一対の舌片が形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のギヤードモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤードモータに関し、さらに詳しくは、モータによって駆動される出力部材の回転位置を検出するための磁気検出素子およびこの磁気検出素子が感知する磁性体を備えたギヤードモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載されるように、モータの回転動力を複数の歯車を介して出力するギヤードモータが知られている。特許文献１に記載されるギヤードモータは、出力軸（出力部材）と一体成形された従動歯車にマグネットが埋設され、これと対向する位置に、基板上に実装された磁気検出素子を配置することで、出力軸の回転位置が検出可能となっている。
【０００３】
この引用文献１の従動歯車は、動力伝達の入力部となる歯部の強度低下を防止するため、マグネットを歯部から離間させて従動歯車の内側に配設している。また、マグネットを歯部から離間させているので、歯部にかかる応力によって歯部近傍が変形してマグネット位置がずれてしまうことがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２９３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、出力軸と従動歯車が一体成形された伝達部材として構成されている場合、歯部から入力したモータ側からの動力は、出力軸から出力される。そのため、特許文献１のようにマグネットが、歯部から出力軸までの途中位置、すなわち、動力の伝達経路の途中位置に配設されている場合、図示されない被駆動体に大きな応力がかかると、従動歯車の歯部と出力軸との間にも大きな応力がかかり、マグネットが配設されている出力軸と歯部との途中位置が変形して、マグネットの位置が変化し、検出精度が低下してしまうという第一の問題がある。
【０００６】
さらに、特許文献１のギヤードモータの場合、マグネットが従動歯車の外側に配設されている場合に比較し、回転方向によって検出誤差が大きくなってしまうという第二の問題がある。この問題について図１０を用いて説明する。なお、図１０は、特許文献１のギヤードモータの問題点を説明するため、出力軸（出力部材）を時計回り、反時計回りに回転させた場合の磁気検出素子におけるマグネットの検出位置の違いを説明するための説明図である。
【０００７】
例えば、マグネット７２から発生する磁界が図１０に示すような磁界ＭＦである場合（この形状はあくまで例示である。）において、磁気検出素子７０によるマグネット７２の検出可能な位置が、図１０に示した磁界ＭＦの最も外側の磁力線と、検出点Ｐとが重なった位置であるとする。図１０の点Ｃを中心として図示されない出力軸が時計回りに回転すると、マグネット７２が時計回りに回転する。この場合、磁界ＭＦの最も外側の磁力線と、検出点Ｐとが図１０の左側（中心軸Ａより左）で重なった位置でマグネット７２が検出される。一方、図示されない出力軸が反時計回りに回転すると、マグネット７２が反時計回りに回転する。この場合には、磁界ＭＦの最も外側の磁力線と、検出点Ｐとが図１０の右側（中心軸Ａより右）で重なった位置でマグネット７２は検出される。つまり、磁気検出素子７０によるマグネット７２の検出位置は、出力軸（マグネット７２）の回転方向によって中心軸Ａの左側であったり右側であったりする。その結果、出力軸を時計回り、反時計回りに回転させた場合の磁気検出素子におけるマグネットの検出位置は、大きく異なることになる。
【０００８】
この出力軸（マグネット７２）の回転方向におけるマグネットの検出位置のずれ量（以下、単に検出誤差という。）は、相対的にマグネット７２を内側に配設した場合（図１０（ａ））と、相対的に外側に配設した場合（図１０（ｂ））とを比較すれば分かるように、マグネット７２を外側に配設した場合よりも内側に配設した場合の方が大きくなる。すなわち、図１０（ａ）の場合、点Ｃと検出点Ｐとを結ぶ直線と点Ｃと検出体７２とを結ぶ直線とが交わる角度は比較的大きくなり、図１０（ｂ）の場合、点Ｃと検出点Ｐとを結ぶ直線と点Ｃと検出体７２とを結ぶ直線とが交わる角度は比較的小さくなるため、出力軸（マグネット７２）の回転方向の違いによる検出誤差は、マグネット７２を外側に配設した場合よりも内側に配設した場合の方が大きくなる。
【０００９】
上記問題に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、伝達された駆動力を出力する伝達部材としての出力部材において、回転方向の違いによる出力部材の回転位置の検出誤差を小さく抑えることにより、出力部材の回転位置の検出精度を高めたギヤード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】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明に係るギヤードモータは、モータと、該モータの駆動力が歯車輪列を介して伝達されるとともに、伝達された前記モータの駆動力を出力する出力部材と、該出力部材の回転位置を検出するための磁気検出素子および該磁気検出素子と対をなす磁性体とを備えるギヤードモータにおいて、前記出力部材には、前記歯車輪列に伝達された前記モータの駆動力が入力される入力部と、該入力部に入力された前記モータの駆動力が出力される出力部と、前記入力部および前記出力部より径方向の外側に突出した延設部とが一体成形により設けられ、該延設部の径方向の外壁近傍に前記磁気検出素子または前記磁性体のいずれか一方が固定されていることを要旨とするものである。
【００１１】
本発明に係るギヤードモータによれば、出力部材には、モータの駆動力が入力される入力部および被駆動体に伝達するための出力部が形成され、この入力部および出力部より径方向の外側に突出した延設部が一体成形により設けられている。そのため、出力部材の回転位置を検出するための磁気検出素子または磁性体のいずれか一方をこの外側に突出した延設部の径方向の外壁近傍に固定することができ、これにより、出力部材の回転方向の違いによる出力部材の回転位置の検出誤差を小さく抑えることができる。また、磁性体は、入力部と出力部の途中位置ではなく、出力部材に大きな力が掛かった場合でも変形量が比較的小さい入力部および出力部の外側に位置する延設部に配設されるため、磁性体の位置の変化を小さく抑えることができる。したがって、従来技術のように、出力部材の外周側に歯車の歯部のような動力伝達部を設けた場合と比較して、出力部材の回転位置の検出精度を高めることができる。さらに、出力部材には、入力部、出力部、および延設部が一体成形により設けられているので、部品点数を削減することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記入力部と前記出力部とは前記出力部材の径方向において互いに重なる位置に配設されていることが好ましい。このように構成すると、入力部と出力部とが径方向に重なった分だけ出力部材を径方向に小型にすることができる。特に、前記入力部の軸線上（回転軸上）に前記出力部を配設するように構成すれば、入力部と出力部とを径方向に近接配置させることが可能となり出力部材を径方向に小型にすることができる。
【００１３】
さらに、本発明において、前記延設部は、前記出力部材の軸線方向において前記入力部または前記出力部と重なる位置に設けられていることが好ましい。このように、磁気検出素子または磁性体のいずれか一方が固定される延設部を、出力部材の軸線方向において入力部または前記出力部と重なるように設けると、出力部材の軸線方向への大きさが小さくなるため、ギヤードモータの大きさをよりコンパクトにすることができる。特に、前記磁気検出素子または前記磁性体を、前記出力部材の軸線方向において前記入力部または前記出力部と重なる位置に設けるようにすれば、出力部材の軸線方向の大きさをさらに小さくすることができる。
【００１４】
さらにまた、本発明において、前記出力部材の軸線方向には、一方に開口する穴部および他方に開口する穴部を有し、前記一方に開口する穴部に前記入力部が形成されるとともに前記他方に開口する穴部に前記出力部が形成され、前記一方に開口する穴部または前記他方に開口する穴部の径方向の外側に延設部が形成され、前記磁気検出素子または前記磁性体は、前記出力部材の軸線方向において前記一方の穴部または前記他方の穴部と重なる位置に設けられていることが好ましい。このように、磁気検出素子または磁性体が固定される延設部の径方向の内側に入力部または出力部が形成される穴部を形成することにより、磁気検出素子または磁性体を出力部材の軸方向において入力部または出力部と重なるように設けることが可能になるため、出力部材の軸線方向への大きさを小さくすることができる。
【００１５】
また、本発明において、前記一方に開口する穴部および前記他方に開口する穴部は、互いに連結され前記出力部材を軸線方向に貫通する貫通孔であることが好ましい。このように構成すると、入力部と出力部とを軸線方向に近接配置することができる。すなわち、入力部と出力部との間に肉厚の壁部を形成させないことにより入力部としての穴部に係合される入力側部材と、出力部としての穴部に係合される出力側部材とを軸線方向に近接配置させることができ、壁部分だけギヤードモータの大きさをコンパクトにすることができる。
【００１６】
また、前記磁気検出素子および前記磁性体が前記軸線方向において対向するように配置される場合、前記延設部には、前記磁気検出素子または前記磁性体のいずれか一方が当接する前記軸線に対して垂直な当接面を有する凹部が形成されていれば好適である。
【００１７】
磁気検出素子と磁性体とが軸線方向に対向した構成の場合、磁気検出素子による磁性体の検出感度は、軸線方向における両者の間隔に依存するが、上記構成により、磁気検出素子または磁性体のいずれか一方は、凹部の当接面により位置決めされた状態で他方と対向するため、製品毎における両者の間隔のばらつきが抑えられ、製品毎における検出精度のばらつきが小さいギヤードモータとすることができる。
【００１８】
またこの場合、前記延設部は樹脂により形成され、前記凹部の開口部が熱融着により封止されていればよい。
【００１９】
このように、熱融着を用いて凹部の開口を封止するようにすれば、簡単に磁気検出素子または磁性体のいずれか一方を延設部に固定することができる。
【００２０】
また、前記延設部には、その外壁面から外側に向かって突出した前記磁気検出素子または前記磁性体のいずれか一方が挾持される一対の舌片が形成されていれば好適である。
【００２１】
このような舌片を設けることにより、磁気検出素子または磁性体のいずれか一方をより出力部材の径方向の外側に配設することができる。したがって、出力部材の回転方向の違いによる出力部材の回転位置の検出誤差をさらに小さく抑えることができる。また、磁性体の径方向最外部を一対の舌片の先端が互いに離間した部分に相当するようにして磁性体を固定した場合には、磁性体の径方向最外部の外周には肉厚の壁部を形成させずにすむ。この構成によって、磁性体が延設部に埋設される構成に比較して、延設部の径方向の大きさを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るギヤードモータによれば、出力部材には、モータの駆動力が入力される入力部および被駆動体に伝達するための出力部が形成され、この入力部および出力部より径方向の外側に突出した延設部が一体成形により設けられている。そのため、出力部材の回転位置を検出するための磁気検出素子または磁性体のいずれか一方をこの外側に突出した延設部の径方向の外壁近傍に固定することができ、これにより、出力部材の回転方向の違いによる出力部材の回転位置の検出誤差を小さく抑えることができる。また、磁性体は、入力部と出力部の途中位置ではなく、出力部材に大きな力が掛かった場合でも変形量が比較的小さい入力部および出力部の外側に位置する延設部に配設されるため、磁性体の位置の変化を小さく抑えることができる。したがって、従来技術のように、出力部材の外周側に歯車の歯部のような動力伝達部を設けた場合と比較して、出力部材の回転位置の検出精度を高めることができる。さらに、出力部材には、入力部、出力部、および延設部が一体成形により設けられているので、部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係るギヤードモータの外観図（上ケースを取り外した状態）である。
【図２】図１に示したギヤードモータを側面から見た外観図（上ケースおよび下ケースを取り外した状態）である。
【図３】図１および図２に示したギヤードモータの分解斜視図である。
【図４】図４（ａ）は出力部材を出力部側から見た外観図であり、図４（ｂ）は出力部材を入力部側から見た外観図である。
【図５】図１から図３に示したギヤードモータから上ケースおよび出力部材を取り外した状態を示した上面図である。
【図６】図１から図３に示したギヤードモータが備える出力部材の変形例であり、図６（ａ）は出力部材に磁性体が取り付けられた状態、図６（ｂ）は出力部材に磁性体が取り付けられていない状態を示す。
【図７】出力部材の延設部に形成された四つの磁性体固定穴から、一つの磁性体固定穴を選択して磁性体を固定した場合における基板上での出力部材の停止位置の模式図である（実施例１）。
【図８】出力部材の延設部に形成された四つの磁性体固定穴から、直径上の二つの磁性体固定穴を選択して磁性体を固定した場合における基板上での出力部材の停止位置の模式図である（実施例２）。
【図９】出力部材の延設部に形成された四つの磁性体固定穴から、円周上で隣接する二つの磁性体固定穴を選択して、N極が磁気検出素子と対向する磁性体とS極が磁気検出素子と対向する磁性体を固定した場合における基板上での出力部材の停止位置の模式図である（実施例３）。
【図１０】特許文献１のギヤードモータの問題点を説明するため、出力軸（出力部材）を時計回り、反時計回りに回転させた場合の磁気検出素子におけるマグネットの検出位置の違いを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るギヤードモータ１の外観図（上ケース９１を取り外した状態）であり、図２は、ギヤードモータ１を側面から見た外観図（上ケース９１および下ケース９２を取り外した状態）である。図３は、ギヤードモータ１の分解斜視図である。
【００２５】
本実施形態に係るギヤードモータ１は、駆動源であるモータ１０と、モータ１０の回転を所定の減速比で減速して出力部材１４に伝達する歯車輪列１２と、歯車輪列１２を介して伝達されたモータ１０の回転を被駆動体に対して出力する出力部材１４と、出力部材１４の回転位置を検出するための磁気検出素子１６と、この磁気検出素子１６と対をなし、出力部材１４に固定された磁性体（マグネット）１８とを備える。
【００２６】
モータ１０は、公知のＤＣモータであり、動力を伝達するシャフト１０１を有している。シャフト１０１の先端には、第一の歯車１２１が圧入により固定されている。歯車輪列１２は、シャフト１０１に圧入された第一の歯車１２１と、第一の歯車１２１に噛合する第二の歯車（複合歯車）１２２と、第二の歯車１２２に噛合する第三の歯車（複合歯車）１２３と、第三の歯車（複合歯車）１２３に噛合する第四の歯車（複合歯車）１２４と、キャリア１２５に支持された複数の遊星歯車１２６と、下ケース９２に固定された固定歯車１２７とを備える。第二の歯車１２２、第三の歯車１２３、および第四の歯車１２４は、下ケース９２に設けられた軸にそれぞれ回転可能に支持されている。
【００２７】
この歯車輪列１２について具体的に説明すると、第一の歯車１２１は、第二の歯車１２２の大径歯車１２２ａに噛合している。第二の歯車１２２の小径歯車１２２ｂは、第三の歯車１２３の大径歯車１２３ａに噛合している。第三の歯車１２３の小径歯車１２３ｂは、第四の歯車１２４の大径歯車１２４ａと噛合している。また、第四の歯車１２４には、大径歯車１２４ａと同軸上に太陽歯車１２４ｂが形成されており、遊星歯車１２６と噛合している。固定歯車１２７は、内周面に内歯車１２７ａが形成されており、遊星歯車１２６と噛合している。また、固定歯車１２７は、モータ１０の側面を支持するモータ支持部１２７ｂ、基板２０を固定するための図示されない突起、および基板２０を支持して基板２０が撓むことを抑制する基板支持部１２７ｃを有する。そして、太陽歯車１２４ｂ、キャリア１２５、遊星歯車１２６、および内歯車１２７ａによって遊星歯車機構を構成している。
【００２８】
モータ１０の動力は、歯車輪列１２を介して回転伝達部材１３に伝達される。回転伝達部材１３は、本体部１３１と、本体部１３１から下方へ突出した軸１３２およびこの軸１３２とは逆に上方へ突出したスプライン軸１３３を有している。軸１３２は、第四の歯車１２４に形成された貫通孔１２４ｃおよびキャリア１２５に形成された貫通孔１２５ａに挿通されている。また、本体部１３１の内周面には、図示されない内歯が形成されており、この内歯が遊星歯車１２６に噛合されることでモータ１０の動力が回転伝達部材１３に伝達される。
【００２９】
このように構成される回転伝達部材１３には、スプライン軸１３３によって出力部材１４が係合されている。図４は出力部材１４を拡大して示す拡大図である。ここで、図４（ａ）は出力部材１４を出力部１４２側から見た外観図であり、図４（ｂ）は出力部材１４を入力部１４１側から見た外観図である。なお、図４（ａ）は、出力部材１４に未だ磁性体１８が固定されていない状態を示している。
【００３０】
出力部材１４は、回転伝達部材１３のスプライン軸１３３が嵌合され、モータ１０の駆動力が入力される入力部（スプライン穴）１４１と、図示されない被駆動体が連結され、モータ１０の駆動力が外部に出力される出力部（連結用穴）１４２と、入力部１４１および出力部１４２より径方向の外側に突出した鍔状の延設部１４３とを備えている。出力部材１４は、回転部材１３から伝達されたモータ１０の駆動力を図示されない被駆動体に伝達させる伝達部材として構成されている。
【００３１】
ここで、本実施形態は、入力部１４１および出力部１４２は、出力部材１４の軸線方向の一方に開口する穴部および他方に開口する穴部にそれぞれ形成されている。したがって、入力部１４１と出力部１４２とは出力部材１４の径方向において互いに重なった位置に配設されているので、入力部１４１と出力部１４２とが径方向に重なった分だけは出力部材１４を径方向に小型にすることができる。さらに、本実施形態は、入力部１４１の軸線上（回転軸上）に出力部１４２が配設されている。そのため、入力部１４１と出力部１４２とを径方向に近接配置させることが可能となり、出力部材１４をさらに径方向に小型にすることができる。
【００３２】
この延設部１４３には、円周上略等間隔に四つの円筒状の磁性体固定穴（本発明における凹部に相当する。）１４４が形成され、この磁性体固定穴１４４のいずれかに円柱形状の磁性体１８が固定される。磁性体１８は最大で四つ固定することが可能であり、具体的説明は後述する。磁性体固定穴１４４は、出力部材１４の軸線方向に延設されており、軸線方向の一方が開口した開口部１４４ａ、および出力部材１４の軸線に対して垂直な底面１４４ｂ（本発明における当接面に相当する。）が形成された凹部になっている。なお、開口部１４４ａは出力部材１４の軸線方向において出力部１４２側に開口している。
【００３３】
本実施形態の磁性体１８は、円筒状に形成された磁性体固定穴１４４に遊嵌される円柱状に形成されており、軸方向にＮ極およびＳ極が二極着磁されている。また、磁性体１８は、開口部１４４ａから磁性体固定穴１４４に挿入され、Ｎ極およびＳ極のいずれかが底面１４４ｂに当接した状態で固定される。
【００３４】
また、延設部１４３は、径方向に磁性体１８の直径の２倍以上の大きさ（幅）で形成されている。この延設部１４３に形成された磁性体固定穴１４４は、入力部（スプライン穴）１４１および出力部（連結用穴）１４２より径方向の外側に位置する。故に、磁性体固定穴１４４は、動力の伝達経路の途中位置に配設されていないため、不図示の被駆動体に大きな応力がかかった場合でも、磁性体固定穴１４４には、大きな応力がかからない。したがって、磁性体１８の位置の変化を小さく抑えることができる。なお、出力部（連結用穴）１４２の円筒部１４２ｂの内径と入力部（スプライン穴）１４１の大径部１４１ａの内径とは、略同径に形成されている。
【００３５】
さらに、本実施形態の場合、図４に示すように延設部１４３の外壁１４３ａの近傍に磁性体１８が固定されるようにして、磁性体１８の全てが延設部１４３に内設されている。具体的には、磁性体１８の径方向最外部の外壁１８ｃが延設部１４３の外壁１４３ａに近接配置されている。一方、磁性体１８の径方向最内部の外壁１８ｄは、円筒部１４２ｂの内壁から延設部１４３の外壁１４３ａまでの径方向長さの１／２より延設部１４３の外壁１４３ａ側に配置されている。故に、磁性体１８は、出力部（連結用穴）１４２の円筒部１４２ｂの内壁から延設部１４３の外壁１４３ａまでの径方向長さの１／２より外壁１４３ａ側の領域内に配置されている。
【００３６】
磁性体１８の固定方法としては、開口部１４４ａを熱融着によって封止する方法であれば確実かつ容易に磁性体１８を磁性体固定穴１４４に封止することができるため好適である。磁性体１８挿入後、溶融樹脂を流し込んで開口部１４４ａを封止するといった方法等を採用してもよい。
【００３７】
なお、本実施形態において、出力部１４２は、図４に示すような円筒部１４２ｂの一部に径方向外方に向かって形成した溝部１４２ａを利用して被駆動体に動力が伝達されるよう構成されているが、この構成は例示である。例えば、セレーションやＤカット等によって動力が伝達されるような構成であってもよい。また、入力部１４１もセレーション穴であってもよい。
【００３８】
本実施形態において、延設部１４３は、出力部材１４の軸線方向において、入力部（スプライン穴）１４１および出力部（連結用穴）１４２と重なる位置に形成されている。特に、本実施形態の場合、入力部１４１としてのスプライン穴と出力部１４２としての連結用穴とが互いに連結され、出力部材１４を軸線方向に貫通させた貫通孔になっており、入力部（スプライン穴）１４１および出力部（連結用穴）１４２の連結位置の径方向外方に磁性体１８が配設されている。したがって、磁性体１８は、入力部（スプライン穴）１４１および出力部（連結用穴）１４２の双方と軸線方向に重なる位置に配設されている。このように、磁性体１８を、出力部材１４の軸方向において入力部（スプライン穴）１４１および出力部（連結用穴）１４２と重なるように設けることができるので、出力部材１４の軸線方向への大きさを小さくすることができる。
【００３９】
また、本実施形態において、出力部材１４に固定された磁性体１８を感知する磁気検出素子１６は、回転伝達部材１３と出力部材１４との間に取り付けられる基板２０に設けられている。図５は、ギヤードモータ１から上ケース９１および出力部材１４を取り外した状態を示した上面図である。図５に示すように、基板２０の中央には、回転伝達部材１３のスプライン軸１３３が挿通される貫通穴２０１が形成され、端部には、図示されない制御手段等と接続するための端子部２０２が形成されている。本実施形態では、出力部材１４の延設部１４３と軸線方向に対向するように二つの磁気検出素子１６が基板２０上に配設され、端子部２０２と電気的に接続されている。
【００４０】
このようなギヤードモータ１の構成部材は、上ケース９１および下ケース９２とからなるケース体に収納される。下ケース９２には、モータ１０を支持する突起や、第二の歯車１２２、第三の歯車１２３、第四の歯車１２４を回転可能に支持する軸が形成されている。上ケース９１には、出力部材１４の出力部１４２が形成された筒状部が挿通される挿通穴９１ｂが形成されている。そして、上ケース９１に形成された係止片９１ａが下ケース９２に形成された係止孔９２ａに係止されることで上記各構成部材は、ケース体に収容される。
【００４１】
このように構成されるギヤードモータ１は次のように動作する。モータ１０に電力が供給されると、モータ１０のシャフト１０１が回転する。シャフト１０１の回転は、シャフト１０１と一体的に回転する第一の歯車１２１から、第二の歯車１２２および第三の歯車１２３を介して減速されて第四の歯車１２４に伝達される。第四の歯車の回転は、太陽歯車１２４ｂ、キャリア１２５、遊星歯車１２６、および内歯車１２７ａによって構成される遊星歯車機構を介して減速されて回転伝達部材１３に伝達される。回転伝達部材１３が回転すると、そのスプライン軸１３３が嵌合されている入力部４１に回転が伝達され、出力部材１４が回転する。そして、出力部材１４の回転は、その出力部１４２を介して係合している被駆動体に伝達される。このように、モータ１０の回転が、歯車輪列１２によって所定の減速比で減速されて、被駆動体に伝達される。
【００４２】
このようなギヤードモータ１の動作中、磁気検出素子１６によって出力部材１４に固定された磁性体１８が感知される。ギヤードモータ１と電気的に接続された図示されない制御手段は、磁気検出素子１６が磁性体１８を感知したことによって発生する信号に基づき、出力部材１４の回転位置を認識する。
【００４３】
以下に具体的な出力部材１４の回転位置の検出形態について説明する。図７は、四つの磁性体固定穴から一つの磁性体固定穴を選択して磁性体１８を固定した場合における基板２０上での出力部材１４の停止位置を模式的に示した図である。図８は、四つの磁性体固定穴から直径上の二つの磁性体固定穴を選択して磁性体１８を固定した場合における基板２０上での出力部材１４の停止位置を模式的に示した図である。図９は、四つの磁性体固定穴から円周上で隣接する二つの磁性体固定穴を選択して、N極が磁気検出素子１６ａ’及び１６ｂ’と対向する磁性体１８ａとS極が磁気検出素子１６ａ’及び１６ｂ’と対向する磁性体１８ｂとを固定した場合における基板２０上での出力部材１４の停止位置を模式的に示した図である。なお、図７〜９では、出力部材１４の原位置の角度を０度（基準角度）としている。
【００４４】
まず初めに図７に示した第一の実施例について説明すると、図示されるように、基板２０には、０度の位置及び１８０度の位置に磁気検出素子１６ａと１６ｂがそれぞれ配設され、出力部材１４の延設部１４３には１つの磁性体１８が取り付けられている。そして図７（ａ）に示す位置に出力部材１４が位置した場合には、磁気検出素子１６ａが信号を発信し、出力部材１４の回転角は０度と検出され、図７（ｃ）に示す位置に出力部材１４が位置した場合には、磁気検出素子１６ｂが信号を発信し、出力部材１４の回転角は１８０度と検出され、１８０度ごとに出力部材１４の回転位置が検出されることになる。
【００４５】
次に図８に示した第二の実施例について説明すると、図示されるように、基板２０には、０度の位置及び９０度の位置に磁気検出素子１６ａ、１６ｂがそれぞれ配設され、出力部材１４の延設部１４３には、二つの磁性体１８が直径上に取りつけられている。そして図８（ａ）及び図８（ｃ）に示す位置に出力部材１４が位置した場合には、磁気検出素子１６ａが磁性体を感知した信号と、磁気検出素子１６ｂが無信号であることをもって、出力部材１４の回転角は０度または１８０度と検出される。一方、図８（ｂ）及び図８（ｄ）に示す位置に出力部材１４が位置した場合には、磁気検出素子１６ａが無信号と、磁気検出素子１６ｂが磁性体を感知した信号であることをもって、出力部材１４の回転角は９０度または２７０度と検出される。したがって、０度と１８０度の判別及び９０度と２７０度の判別を制御側で行うと、９０度ごとに出力部材１４の回転位置を検出することが可能となる。判別は、例えば、磁性体の初期取り付け位置と出力部材１４の回転方向を考慮して行う。
【００４６】
そして最後に図９に示した第三の実施例について説明すると、図示されるように、基板２０には、０度の位置及び１８０度の位置にマグネットの極性を判別することが可能な磁気検出素子１６ａ’と１６ｂ’がそれぞれ配設され、出力部材１４の延設部１４３には、N極が磁気検出素子１６ａ’及び１６ｂ’と対向する磁性体１８ａと、磁性体１８ａの取付位置から周方向に９０度回転された位置にS極が磁気検出素子１６ａ’及び１６ｂ’と対向する磁性体１８ｂとが取り付けられ、９０度ごとに出力部材１４の回転位置が検出されることとなる。
【００４７】
具体的には、図９（ａ）に示す位置に出力部材１４が位置した場合には、磁気検出素子１６ａ’がＮ極磁性体を感知した信号と、磁気検出素子１６ｂ’が無信号であることをもって、出力部材１４の回転角は０度と検出される。図９（ｂ）に示す位置に出力部材１４が位置した場合には、磁気検出素子１６ａ’が無信号と、磁気検出素子１６ｂ’がＳ極磁性体を感知した信号であることをもって、出力部材１４の回転角は９０度と検出される。図９（ｃ）に示す位置に出力部材１４が位置した場合には、磁気検出素子１６ａ’が無信号と、磁気検出素子１６ｂ’がＮ極磁性体を感知した信号であることをもって、出力部材１４の回転角は１８０度と検出される。そして図９（ｄ）が示す位置に出力部材１４が位置した場合には、磁気検出素子１６ａ’がＳ極磁性体を感知した信号と、磁気検出素子１６ｂ’が無信号であることをもって、出力部材１４の回転角は２７０度と検出される。
【００４８】
なお、磁性体１８の取付個数及び取付位置は、図７〜図９の実施例１乃至３に示した以外にも、延設部１４３の円周上略等間隔に形成された四つの磁性体固定穴から、自在に選択可能である。この出力部材１４の回転位置に基づき、被駆動体が所定位置に位置するように制御手段によってモータ１０の回転が制御される。
【００４９】
このような実施例に係るギヤードモータ１は、例えば流路を開閉するバルブを駆動させる場合に適用できる。図７に示した実施例１の場合には、出力部材１４に連結されたバルブが０度では閉状態、１８０度では開状態となるように設定することで、モータ１０の回転を制御することにより流路の開閉を自在に制御できる。この場合、２つの磁気検出素子１６ａ、１６ｂの位置が出力部材１４の駆動範囲の両端になっている。また、図８に示した実施例２及び図９に示した実施例３の場合には、上記のように９０度ごとに回転位置を検出することができる出力部材１４に連結されたバルブを駆動し、バルブの開きを出力部材１４の回転位置、０度、９０度、１８０度、２７０度のそれぞれに対応させて閉状態、小、中、大（全開状態）とすると、モータ１０の回転を制御することによりバルブを通る流量の調整を行うことが可能となる。
【００５０】
このように制御されるギヤードモータ１において、図４を用いて説明したように、磁性体１８は、入力部１４１および出力部１４２より径方向の外側に突出した出力部材１４の延設部１４３に固定されている。これにより、出力部材１４の回転位置を検出するため磁気検出素子１６に感知される磁性体１８は、従来（特許文献１）に比して出力部材１４の径方向外側に配設されることになる。したがって、回転方向の違いによる出力部材１４の回転位置の検出誤差を小さく抑えることができ、磁性体１８による出力部材１４の回転位置の検出精度を高めることができる。また、磁性体１８は、入力部１４１と出力部１４２の途中位置ではなく、出力部材１４に大きな力が掛かった場合でも変形量が比較的小さい入力部１４１および出力部１４２の外側に位置する延設部１４３に配設されるため、出力部材１４の変形による磁性体１８の位置の変化を小さく抑えることができ、出力部材１４の回転位置の検出精度が向上する。
【００５１】
さらに、本実施形態では、磁性体１８は、磁性体固定穴１４４の底面１４４ｂに当接した状態で出力部材１４の延設部１４３に固定されている。つまり、出力部材１４の軸線に垂直な底面１４４ｂによって、当該軸線方向において位置決めされた状態で磁気検出素子１６と対向する。そのため、磁気検出素子１６と磁性体１８との間隔のばらつきが抑えられ、製品毎の検出精度のばらつきが小さいギヤードモータ１とすることができる。
【００５２】
このような出力部材１４の回転位置の検出精度を高めるために設けられる延設部１４３は、出力部材１４の軸線方向において入力部１４１および出力部１４２と重なる位置に設けられている。このようにすれば、延設部１４３を設けることによって、出力部材１４の軸線方向長さが大きくなってしまうことがない。すなわち、当該軸線方向におけるギヤードモータ１の大きさを維持しつつ、出力部材１４の回転方向における位置検出精度を高めることができる。
【００５３】
また、出力部材１４の回転位置の検出精度をさらに高めるため、次のように磁性体１８を出力部材１４に固定する構成が変形例として考えられる。すなわち、図６（ａ）に示すように、出力部材１４に延設部１４３の外壁面から外側に向かって突出した一対の舌片１４５を設け、この舌片１４５の間に磁性体１８が挟み込まれて固定されるように構成してもよい。このように構成すれば、磁性体１８が延設部１４３の外壁から突出した状態で保持されるため、磁性体１８をさらに出力部材１４の径方向の外側に位置させることができる。よって、出力部材１４の回転方向の違いによる検出誤差がより小さくなり、出力部材１４の回転位置の検出精度をさらに向上させることができる。また、かかる構成では、磁性体１８は、径方向最外部が、一対の舌片１４５の先端が互いに離間した部分に位置するように固定されている。故に、磁性体１８の径方向最外部の外壁には肉厚の壁部が形成されないので、当該径方向最外部が露出する。したがって、磁性体１８が延設部１４３に埋設される構成（図４に示した構成）より、延設部１４３の径方向の大きさを小さくすることができる。
【００５４】
さらに、図６（ａ）に示すように、磁性体１８は、その一部が延設部１４３に形成された窪み１４６に入り込むように固定されている。具体的には、出力部材１４から磁性体１８を取り外した状態を図６（ｂ）に示すように、延設部１４３の外周面には、窪み１４６を跨ぐようにして突出部１４７が形成されており、磁性体１８は、その端面が窪み１４６の底面１４６ａと突出部１４７との間に挟まれるようにして固定されている。このようにすることで、磁性体１８の不用意な脱落が防止されるだけでなく、出力部材１４の軸線方向における位置ずれが防止されるため、磁気検出素子１６と磁性体１８との間隔のばらつきが抑えられる。
【００５５】
ここで、図６（ｂ）から分かるように、突出部１４７における窪み１４６の底面１４６ａと対向する面の略中央には、所定の大きさの突起１４７ａが形成されている。磁性体１８は、端面でこの突起１４７ａを押しつぶすようにして装着されるため、突起１４７ａがばねのように働き、窪み１４６の底面１４６ａと突出部１４７による磁性体１８の挟み込み強度が高められる。これにより、磁性体１８の脱落防止性能がさらに高まる。
【００５６】
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。
【００５７】
例えば、上記実施形態では、出力部材１４に磁性体１８が固定されていることを説明したが、その逆、すなわち、出力部材１４に磁気検出素子１６が固定され、これと対向する位置に磁性体１８が設けられている構成であってもよい。
【００５８】
また、これらの実施形態では、出力部材１４の外周面に四箇所の磁性体固定穴１４４が設けられ、これらのうちの一箇所または二箇所に選択的に磁性体１８が取り付けられるものについて説明したが、例えば、出力部材の外周面三箇所（周方向０°（３６０°）、１２０°、２４０°）に磁性体固定穴が設けられ、そのうちの一箇所または二箇所に選択的に磁性体が取り付けられるものであってもよい。いずれにしても、出力部材そのものが、その外周面に複数箇所の磁性体固定穴あるいは磁気検出素子取付部が設けられ、そのうちの一箇所または複数に選択的に磁性体あるいは磁気検出素子を取り付け得る構成とすれば、出力部材をバルブの使用態様に応じて何種類も生産する必要もなく、互換性を持って使用できるため、品数を少なくできるという利点もある。
【符号の説明】
【００５９】
１              ギヤードモータ
１０            モータ
１２            歯車輪列
１４            出力部材
１４１          入力部
１４２          出力部
１４３          延設部
１４４          磁性体固定穴（凹部）
１４４ｂ        底面（当接面）
１６            磁気検出素子
１８            磁性体
【図１】
2010233446.tif 000003
【図２】
2010233446.tif 000004
【図３】
2010233446.tif 000005
【図４】
2010233446.tif 000006
【図５】
2010233446.tif 000007
【図６】
2010233446.tif 000008
【図７】
2010233446.tif 000009
【図８】
2010233446.tif 000010
【図９】
2010233446.tif 000011
【図１０】
2010233446.tif 000012