(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに回動自在に軸承される回転軸の回転を検知する回転検知装置を備えた電動機において、一側面に回転検知装置が配された基板をセンサホルダに組付けるにあたり、該センサホルダには凹溝状部が形成され、前記基板は、回転検知装置が配された前記一側面が、凹溝状部の溝底面に対向するようにセンサホルダに組み付けられるものとし、該センサホルダの凹溝状部には、前記基板を板厚方向から挟持するための係合部が、溝底面から間隙を存して形成されている回転検知装置を備えた電動機。
【請求項２】
請求項１において、凹溝状部の溝底面から起立する内片部には基板を支持するための係合部である段差係止部が形成されている回転検知装置を備えた電動機。
【請求項３】
請求項２において、段差係止部は凹溝状部溝底面から起立する全ての内片部に形成して段差係止部が基板一側面の全周に当接するようにして、回転検知装置が配設される凹溝状部を基板で覆蓋している回転検知装置を備えた電動機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１において、ケーシングには、前記センサホルダが組み込まれるホルダ受け部が設けられ、センサホルダは、ホルダ受け部に組み込まれた状態で刷子が設けられた刷子ユニットをケーシングに組込むことでケーシングに固定されるよう構成されている回転検知装置を備えた電動機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載される電装品に用いられる回転検知装置を備えた電動機の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種電動機のなかには、電動機の駆動に基づいて動作する可動部材（アクチュエータ）の移動量や位置を検出するため、電動機回転軸の回転量や回転方向等を検出する回転検知装置を備えたものがある。このようなものとして、特開平１１−２１５７７４号公報に示すようなものが提唱されている。このものは、図１０に示すように、主プリント基板２３に副プリント基板２３ａを、主プリント基板２３に対して直立状に組付け、該副プリント基板２３ａの他側面に回転検知装置２４を取付けてセンシングユニット２５を構成し、該センシングユニット２５をハウジング２２に収納して、モータ軸２６に直交する方向から組付けており、モータ軸２６に固着されたセンサマグネット２７と回転検知装置２４とが主プリント基板２３を介して対向するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前記従来のものでは、回転検知装置２４が、プリント基板に剥き出しの状態で組み付けられているので、モータ軸２６のケーシング内に、異物や、モータ給電部のブラシ摩耗粉などが浸入して、該異物や摩耗粉などが回転検知装置２４に付着しやすいという問題があった。
そのため、このものは、異物や摩耗粉の浸入を防止して、素子間の絶縁や性能を確保するために、プリント基板のコーティングをする必要があり、これによりコストが上昇するという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、ケーシングに回動自在に軸承される回転軸の回転を検知する回転検知装置を備えた電動機において、一側面に回転検知装置が配された基板をセンサホルダに組付けるにあたり、該センサホルダには凹溝状部が形成され、前記基板は、回転検知装置が配された前記一側面が、凹溝状部の溝底面に対向するようにセンサホルダに組み付けられるものとし、該センサホルダの凹溝状部には、前記基板を板厚方向から挟持するための係合部が、溝底面から間隙を存して形成されているものである。
そして、このようにすることにより、回転検知装置は、センサホルダの凹溝状部内に配設されることとなって、摩耗粉などの異物の回転検知装置に対する付着を防止するために必要とされる基板のコーティングを行う必要がなくなるとともに、基板の組込みが容易となる。
請求項２の発明は、請求項１において、本発明の凹溝状部の溝底面から起立する内片部には基板を支持するための係合部である段差係止部が形成されているものとすることができ、これにより回転検知装置の配設スペースが有効に確保されることとなる。
請求項３の発明は、請求項２において、本発明の段差係止部は凹溝状部溝底面から起立する全ての内片部に形成して段差係止部が基板一側面の全周に当接するようにして、回転検知装置が配設される凹溝状部を基板で覆蓋して、より異物や摩耗粉の侵入を防止することができる。
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１において、本発明のケーシングには、前記センサホルダが組み込まれるホルダ受け部が設けられ、センサホルダは、ホルダ受け部に組み込まれた状態で刷子が設けられた刷子ユニットをケーシングに組込むことでケーシングに固定されるものであるから、センサホルダのケーシングへの固定が容易である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１〜図９の図面に基づいて説明する。
図面において、１は減速機構及び回転検知機構を備えた電動機（モータ装置）であって、該電動機１のモータ部２を構成する有底円筒状のモータヨーク３には、モータ軸（回転軸）４の一端部が、軸受４ｇを介して回動自在に軸支される構成となっている。そして、モータヨーク３内のモータ軸４には、一端側に位置してモータ軸４と一体回動するアーマチュアコア４ａが配されていると共に、他端側に位置してモータ軸４と一体回動するコンミテータ５が配されている。尚、３ａはモータヨーク３の内周面に固定された一対の永久磁石である。
【０００６】
６は電動機１の減速機構が内装されるケーシングであって、該ケーシング６は樹脂材を型成形することにより形成されている。前記ケーシング６には、前記モータヨーク３から突出するモータ軸４の他端部を回動自在に軸支するべく筒状部を備えて形成され、モータ軸４の略半分を収納するケース体７と、該ケース体７の一側方に配され、モータ軸４の他端側に形成されたウォーム４ｂと噛合するウォームホイール８、そして出力軸８ａ（アクチュエータ駆動用出力軸）等の減速機構用部材が内装されるギア用ケース体９とが、前記ウォーム４ｂとウォームホイール８との噛合部において連通する状態で一体に形成されたものになっている。
【０００７】
前記ケース体７は有底角筒状に形成されており、他端側の筒底部７ａにおいてモータ軸４の他端部が、軸受ユニット４ｃを介して回動自在に軸支されている。さらに、モータ軸４の左右方向略中央部位は、ケース体７の開口部７ｂ側内に圧入されたラジアルメタル軸受４ｄにより回動自在に軸支されており、これによって、モータ軸４は左右方向都合三箇所が、モータヨーク３あるいはケース体７に支持されるように設定されている。そして、ケース体７の一端側は、モータ軸４を組込むためのモータ軸組込み用開口部（以降開口部と称する）７ｂとなっており、該開口部７ｂ側の内筒面には、ホルダ受け部１０が、モータ軸４の貫通部位の筒孔とのあいだを仕切るようにして溝奥側に没設されている。
ここで以降の説明は、説明を解りやすくするため図２および図３に基づいた上下左右の方向性を基準として説明するが、本発明はこの方向性に限定されるものでは勿論ない。
【０００８】
前記ホルダ受け部１０は、ケース体７のモータ軸４貫通部上方に位置しモータ軸４に近接対向するべく下面が円弧状に形成された円弧状片部１０ａと、該円弧状片部１０ａの左右両端縁部からケース体７の左右側面７ｃに至る一対の下側片部１０ｂと、前記下側片部１０ｂに対し所定の間隙を存して上方に形成された一対の上側片部１０ｃと、前記上下側片部１０ｃ、１０ｂとのあいだを連結するケース体７の左右側面７ｃで構成される左右片部１０ｄとに囲繞される溝奥側に長いスペースに形成されている。また、ホルダ受け部１０の上側片部１０ｃのあいだには冂字形をした一対の挿通孔１０ｅが形成されている。さらに、前記円弧状片部１０ａはホルダ受け部１０の溝手前側部位が切欠かれており、ケース体開口部７ｂの手前側において、ホルダ受け部１０と筒孔とが連通する連通部Ｈが形成されている。ここで、円弧状片部１０ａは、モータ軸４を軸承するためのラジアルメタル軸受４ｄを内嵌するための軸受部の上側部分に続いて形成されている。そして、前記連通部Ｈが、ケース体７内に組込まれたモータ軸４のセンサマグネット１１固着部位に対向するように設定されている。因みに、センサマグネット１１はＮ極とＳ極とが周回り方向に交互に着磁された円環状のものであって、モータ軸４に固定されて一体的に回転するように設定されている。
また、ホルダ受け部１０の下側片部１０ｂの上面には、上側（ホルダ受け部１０の内方側）に向けて突出するリブ１０ｆが形成されている。さらに、ホルダ受け部１０の溝奥側には、円弧状片部１０ａの上面から上方に突出する状態で突当て面部１０ｇが形成されている。
【０００９】
さらに、ケース体７の筒状部の外周面のうちの上面部７ｄ（ケース体７の他側方面であって、ギア用ケース体９形成部位とは反対側の側面に相当する）には、外部電源との接続部となる接続用開口部Ｏが形成されている。この接続用開口部Ｏは、ホルダ受け部１０の溝奥側上方、つまり、円弧状片部１０ａが臨める位置に開設されており、ホルダ受け部１０の上側片部１０ｃを切欠くようにして形成され、これによって、接続用開口部Ｏを介してケース体７の外部とケース体内のホルダ受け部１０とが連通するように設定されている。また、接続用開口部Ｏは略四角形状に開設されており、開口縁部からは上方に向けて四角筒状の突出片部７ｅが一体に形成されており、さらに、後述するセンサ用端子と刷子１７とを、外部電源側のカプラ（雌カプラ）１８に接続するための端子ユニット（雄カプラ端子部）１９が設けられている。
【００１０】
１２は前記ホルダ受け部１０に嵌合するよう樹脂材で一体型成形されたセンサホルダであって、該センサホルダ１２は、ホルダ受け部１０に組込まれた状態で溝奥側に位置する一半部が、ホール素子１３（本発明の回転検知装置に相当する）に給電するための二対のセンサ用端子１３ａがインサートモールドされた端子支持部１２ａと、溝手前側に位置する他半部が、凹溝状に形成されるセンサ支持部１２ｂ（本発明の凹溝状部に相当し、後述する）とから構成されているが、センサホルダ１２は、ケース体７に組込まれるモータ軸４に対して左右対称に形成されている。
【００１１】
前記端子支持部１２ａは、センサ支持部１２ｂと同様の左右幅を有する幅広部１２ｃと、該幅広部１２ｃの左右方向中央部に背高状に形成され、かつ溝奥側に至るよう突出する幅狭部１２ｄとを備えている。幅広部１２ｃの上面は、センサ支持部１２ｂの溝奥側周壁片にもなる高いの溝奥側面１２ｅと、該溝奥側面１２ｅよりも溝手前側に位置して段差状に低くなって、後述する基板１４を支持する段差係止部１２ｆにも兼用される溝手前側面１２ｇとから構成されている。そして幅狭部１２ｄの溝手前側端は、溝手前側面１２ｇの該側端縁よりは溝奥側に位置していることで、左右全幅にわたって溝手前側面１２ｇ、つまり溝奥側の段差係止部１２ｆが存在するようになっている。
そして、前記幅狭部１２ｄの溝奥側上面からは、前記二対のセンサ用端子（ホール素子用端子）１３ａの一方の端部である外部接続側端部１３ｂが所定の間隔を存して二列横隊で上方に突出配設されている。また、幅狭部１２ｄの溝手前側上面には、前記外部接続側端子１３ｂ配設位置と左右方向において同位置となるようにして一対の端子受け部１２ｈが切欠き状に形成されており、該端子受け部１２ｈに、刷子用端子１７ｂの折曲部１７ｃが突当て状に嵌合配設されるように設定されている。さらに、幅広部１２ｃの溝手前側面１２ｇの左右両端には、センサ用端子１３ａの他方の端子１３ｃが、所定の間隔を存して溝奥側に一対、溝手前側に一対となるようにそれぞれ配設されている。
因みに、１５はセンサホルダ１２を組込んだ後にケース体７に組込まれる刷子ユニットであって、該刷子ユニット１５は、モータ軸４貫通用の貫通孔１６ａが開設された円板状の刷子ステー１６の一側面に、先端に刷子１７が配された板バネ１７ａの一対の基端部が固定されている。該刷子ユニット１５は刷子ステー１６の外径部に形成された取付け部１６ｂを、ケース体７の開口部７ｂ端面に螺子止めすることで固定される構成となっており、該固定状態で、刷子１７がモータ軸４の前記コンミテータ５に弾圧状に摺接する設定となっている。
【００１２】
一方、センサ支持部１２ｂは、左右両側及び溝奥、溝手前両側は、溝底面１２ｊから起立形成される内片部１２ｋ、ｌ２ｌ、１２ｍで囲繞される凹溝状部１２ｎが形成されており、基板１４を支持する前記段差係止部１２ｆ（端子支持部１２ａ幅広部１２ｃの溝手前側面１２ｇと兼用される）は、溝奥側の内片部１２ｌを介して段差状に形成されている。この段差状の係止部は、前記段差係止部１２ｆと面一状となるように、左右両側及び溝手前側の内片部１２ｋ、１２ｍにも形成されて段差係止部１２ｏ、１２ｐを構成しており、これにより、内片部のすべてに段差状の係止部が形成される設定となっている。
１２ｑは、左右両側の段差係止部１２ｏの上方に基板１４の厚みと略同一寸法の間隙を存して突設される一対の係合爪であり、該係合爪１２ｑは、段差係止部１２ｏとの間に基板１４を抜け止め状に係合挟持するように設定されている。
【００１３】
ここで、前記基板１４は、溝奥側端部１４ａが、左右両端部位において端子支持部１２ａの溝手前側面１２ｇに延設されており、ここに各センサ用端子１３ａの一方の端子１３ｃが挿通される接続孔１４ｂが、該一方の端子１３ｃとの対応する位置に穿設されており、該接続孔１４ｂに、該端子１３ｃがそれぞれ挿通、半田付けされることによって、各センサ用端子１３ａとホール素子１３とが電気的に接続される設定となっている。
一方、基板１４の溝手前側一側面には、センサマグネット１１の回転を検知するための一対のホール素子１３が左右横行に並列する状態で設けられる構成となっている。
そして、前記基板１４のセンサ支持部１２ｂへの組付けは、該基板１４を、ホール素子１３が配設される一側面（下面）を、センサ支持部１２ｂの溝底面１２ｊに対向するようにして、該基板１４をセンサ支持部１２ｂの溝底面に向けて押込むと、前記溝奥側端部１４ａに穿設される接続孔１４ｂに前記一方の端子１３ｃが挿通すると共に、基板１４の端縁が係合爪１２ｐに無理嵌合するようにして段差係止部１２ｏとの間に挟持されることとなって基板１４の支持が成される。そしてこの状態で、基板１４の前記一側面（下面）は、全周が、センサ支持部１２ｂの溝底面１２ｊから起立形成されるすべての段差係止部１２ｆ、１２ｏ、１２ｐに当接支持されるように設定されており、しかして、ホール素子１３は、凹溝状部１２ｎに基板１４で覆蓋されるように収納される構成となっている。
【００１４】
尚、１２ｉは、溝奥側面１２ｅの左右両端部から上方に突出形成されたリブである。また、センサホルダ幅広部１２ｃの左右両側部は、センサ支持部１２ｂの左右両側部に続く形状に形成されており、その側面部にガイド凸部１２ｒ  が形成されている。一方、ホルダ受け部１０の左右片部１０ｄにはそれぞれ外径側に凹設された案内凹部１０ｈが形成されており、該案内凹部１０ｈに前記ガイド凸部１２ｒを係合させることで、センサホルダ１２の位置決めおよび移動案内をするように設定されている。即ち、前記センサホルダ１２は、上方に突出するセンサ用端子１３ａの外部接続側端部１３ｂを挿通孔１０ｅに挿通せしめ、端子支持部幅広部１２ｃのガイド凸部１２ｒを、ケース体開口部７ｂの案内凹部１０ｈに係合させた姿勢としてあてがって位置決めをし、この状態で、モータ軸４の組込みと同様のモータ軸４の軸長方向に押し込むことで、案内凹部１０ｈに案内される（前記姿勢を維持する）ようにしてホルダ受け部１０の溝奥側にスライド移動をする状態で組込まれる設定となっている。
そして、センサホルダ１２は、幅狭部１２ｄの下面段差部１２ｓが円弧状片部１０ａの開口側端面に突き当たった状態となることで、ホルダ受け部１０の所定の組込み位置に組込まれる設定となっている。この組込み過程において、端子支持部１２ａの幅広部１２ｃの左右両端部は、ホルダ受け部１０の下側片部１０ｂに突設されたリブ１０ｆと、センサホルダ１２の幅広部１２ｅの上面に突設されたリブ１２ｉとにより、ホルダ受け部１０内に軽圧入する状態で組込まれるようになっており、これによって、センサホルダ１２は、前記組込み位置に仮保持状に組込まれるように設定されている。
そして、前記組込み位置となることでセンサホルダ１２の端子支持部１２ａは、ホルダ受け部円弧状片部１０ｅの上側、つまり端子ユニット１９の組込み方向上手側に位置して当接するようになっていて、ケース体７に開設された接続用開口部Ｏの直下に位置するように設定される一方、センサ支持部１２ｂはホルダ受け部円弧状片部１０ａを切欠くことで形成された連通部Ｈに対向するよう設定されており、これによって、センサ支持部１２ｂのホール素子１３はモータ軸４のセンサマグネット１１とのあいだにセンサホルダ１２の溝底面１２ｊを介する状態で近接対向しており、しかして、ホール素子１３がセンサマグネット１１の回転状態を検出可能な設定となっている。
【００１５】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、モータ軸４の回転検知は、モータ軸４と一体回動するセンサマグネット１１の回転をホール素子１３が検出することでなされ、これによって減速機構を介して出力する出力軸に基づいて動作する可動部材の移動量や位置を検出できることになるが、基板１４の一側面に配設されるホール素子１３は、該一側面を下面にして、センサ支持部１２ｂの溝底面１２ｊに対向するように凹溝状部１２ｎに組み付けられることとなる。このとき、基板１４は、その全周が溝底面１２jから起立形成される四周すべての段差係止部１２ｆ、１２ｏ、１２ｐに当接支持されてホール素子１３が配される凹溝状部１２ｎを覆蓋することとなるので、該凹溝状部１２ｎ内にモータ軸４のあるケーシング内の異物が浸入することを回避でき、これによってホール素子１３にこれら異物が付着することを防止できることになって、従来のように基板１４をコーティングをする必要がなく、コストを低減することができる。
【００１６】
しかもこのものでは、基板１４は、凹溝状部１２ｎに無理押し嵌合することで係合爪１２ｑに抜け止め状に係合して仮保持されるため、基板１４の組込みが容易でなうえ、端子１３ｃを基板１４に半田付けするまでのあいだに基板１４が脱落してしまうことを確実に回避できる。そのうえ、段差係止部１２ｆ、１２ｏ、１２ｐは、凹溝状部１２ｎの溝底面１２ｊから間隙を存して形成されているため、前記基板１４を組み込んだ場合に、ホール素子１３の配設スペースが有効に確保されることになって、ホール素子１３に無理な負荷が働いてしまうことも回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動機の一部断面正面図である。
【図２】電動機のモータ部を取外した状態の一部断面側面図である。
【図３】  ケーシングの側面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれセンサホルダの平面図、正面図、背面図、側面図、底面図である。
【図５】図４（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ基板を取付けたセンサホルダの平面図、（Ａ）のＸ−Ｘ断面図、（Ａ）のＹ−Ｙ断面図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ刷子ユニットの側面図、平面図、（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図８】図８はセンサホルダ、刷子ユニット、端子ユニットをケーシングに組込む状態を説明する正面断面図である。
【図９】図９はセンサホルダと刷子ユニットと端子ユニットとの組込み関係を説明する一部拡大正面断面図である。
【図１０】  図１０は従来例における回転検知装置を説明する側面断面図である。
【符号の説明】
１      電動機
４      モータ軸
６      ケーシング
７      ケース体
８      ウォームホイール
１０    ホルダ受け部
１１    センサマグネット
１２    センサホルダ
１２ａ  センサ端子部
１２ｂ  センサ支持部
１２ｊ  溝底面
１２ｋ、１２ｌ、１２ｍ    内片部
１２ｎ  凹溝状部
１２ｆ、１２ｏ、１２ｐ    係止段差部
１２ｑ  係合爪
１３    ホール素子
１３ａ  センサ用端子
１３ｂ  外部接続側端子
１４    基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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