(57)【要約】      （修正有）【課題】回転センサを含むモータを提供する。【解決手段】回転センサを含む電気モータが提供される。回転センサのある例は、整流子上の単一の点または複数の点における電位に応答してモータ電機子の回転位置に相当する正弦信号を出力するように動作可能である。本明細書に開示されるモータおよび回転センサの他のある例は、電機子1回転当たり複数のパルスを与えるように動作可能であり、モータに取り付けられた装置をより微細に調整するのを可能にする。モータおよび回転センサは、機械的な故障が起こる部品の必要性が少ない、より簡単でよりコストの低い構成を可能にする。【選択図】図１Ａ
2005198489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第1の磁極および第2の磁極と、
各々が第1および第2の磁極に対して回転可能な整流子および回転部材を含む電機子と、
各々が電機子と電源との間に電気的な接続を確立するように動作可能な少なくとも第1のブラシおよび第2のブラシを含む複数のブラシと、
複数のブラシに対して固定位置に位置し、回転部材に少なくとも断続的に接触し、信号を出力するように動作可能である回転センサとを含む、電気モータ。
【請求項２】
複数のブラシに対して固定位置に位置し、回転部材に少なくとも断続的に接触する追加的な回転センサをさらに含む、請求項1記載の電気モータ。
【請求項３】
回転センサと電気的に通信し、切換えヒステリシスを実現する条件付けられた信号を与えるように構成された回路をさらに含む、請求項2記載の電気モータ。
【請求項４】
回転センサが、整流子上の複数の点における電位に応答して信号の一部を生成する、請求項1記載の電気モータ。
【請求項５】
信号の一部が、電機子の1回転当たり複数のパルスを含む、請求項1記載の電気モータ。
【請求項６】
信号が電機子の回転位置を表す、請求項1記載の電気モータ。
【請求項７】
回転センサが電圧応答センサである、請求項1記載の電気モータ。
【請求項８】
回転センサと電気的に通信し、回転センサからの出力信号を条件付けるように構成された回路をさらに含む、請求項1記載の電気モータ。
【請求項９】
回転センサと電気的に通信するプロセッサをさらに含む、請求項1記載の電気モータ。
【請求項１０】
プロセッサが、信号を受信して、電機子の回転位置、電機子の回転速度、および電機子の回転数からなる群より選択される1つまたは複数の電機子パラメータを求めるように動作可能である、請求項9記載の電気モータ。
【請求項１１】
回転センサが回転部材に連続的に接触する、請求項1記載の電気モータ。
【請求項１２】
回転センサによって出力される信号が整流子上の電圧に相当する、請求項1記載の電気モータ。
【請求項１３】
回転センサが、整流子上の単一の点における電位に応答して出力信号を生成する、請求項1記載の電気モータ。
【請求項１４】
回転センサが、整流子上の複数の点における電位に応答して正弦出力信号を生成する、請求項1記載の電気モータ。
【請求項１５】
少なくとも1つのプロセッサと電気的に通信し、信号を記憶された情報として記憶するように構成されたメモリ・ユニットをさらに含む、請求項9記載の電気モータ。
【請求項１６】
メモリ・ユニットがさらに、記憶された情報を外部信号に応答して検索するように構成されている、請求項15記載の電気モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転センサを含むモータに関する。特に、本発明のある例は、モータの電機子の位置および／または回転数を求めるのに用いることのできる信号を出力するように動作可能な回転センサを含むモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気モータの出力を制御する様々なシステムおよび装置が既知である。モータ出力制御装置は、たとえばモータによって駆動される物体の移動量または位置を測定または制御するのに用いられる。例示的な一用途では、乗物は、パワー・シート調整システムを備えていることが多い。このようなシート調整システムは通常、シートの前後方向の位置、シートの高さなどを制御する1つまたは複数のモータを含む。乗員は通常、シートが適切に位置決めされるまで1つまたは複数の調整制御部材を動作させることによってシートを位置させる。シートは、たとえば異なる乗員によって異なるように調整されるまでこの調整された位置に止まる。前の乗員は通常、シート位置を前に選択した位置に戻すのを望む。したがって、前の乗員は、シートを前に選択された位置に位置決めし直す必要がある。
【０００３】
シートの迅速な位置決めを容易にするために、高度なシート調整システムは、メモリ・シート・モジュールを含むことができる。乗員は、シートを手動で位置決めしたり、場合によっては、シートを所望の事前に設定された位置に復元するように動力制御装置を手動で動作させる必要なしに、シート調整システムのメモリ機能を作動させ、シートを事前に設定された位置に戻す、すなわち、乗物のシートを乗員によって事前に設定された位置に戻すことができる。しかし、所望のシート位置を復元するのに必要な配線、リレー、およびセンサは、複雑になる可能性があり、機械的な故障を起こしやすい。乗物のシートなどの装置を調整するより簡単でより信頼できかつ／またはより正確なシステムが必要であり、競争の激しい自動車業界では、コストの節約につながる、メモリ・シートに用いられるような配線および／または構成部材の削減が可能な構成部材も必要である。
【０００４】
特許文献1には、DCモータ用の回転検出装置および回転制御装置が開示されている。この装置において、DCモータの回転子の回転動作は、回転方向、回転速度、累積回転数、および回転子の回転位置の少なくとも1つを検出することによって制御される。少なくとも1つのモータ回転子回転検出ブラシからの出力パルス信号は、回転方向、回転速度、累積回転数、および回転子の回転位置の少なくとも1つを調節するために、信号処理回路によって処理される。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第6,617,816号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、回転センサを含むモータを提供することである。本明細書に開示されたモータのある例の特定の目的は、電機子の回転を検知するように動作可能な回転センサを含む廉価で信頼できるモータを提供することである。本明細書に開示されたモータのある例の特定の目的は、迅速で信頼性の高いシート位置決め用のシート調整システムに使用可能な回転センサを含む廉価で信頼できるモータを提供することである。本発明のこれらおよびその他の目的および特徴は、以下に詳しく開示され記載されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第1の局面によれば、回転センサを含む電気モータが提供される。電気モータは、少なくとも第1および第2の磁極と、第1および第2の磁極に対して回転可能な整流子を含む電機子と、各々が電機子と電源との間に電気的な接続を確立するように動作可能な少なくとも第1のブラシおよび第2のブラシを含む複数のブラシと、回転センサとを含む。回転センサは、複数のブラシに対して固定位置に位置し、整流子と少なくとも断続的に電気的に通信し、回転センサは、正弦信号を出力するように動作可能である。ある例では、回転センサは、複数のブラシに対して固定位置に位置し、回転部材に少なくとも断続的に接触し、たとえば滑り接触する。回転部材自体は、整流子と断続的または連続的に電気的に通信する。回転センサの出力信号は、たとえば電機子の位置および／または電機子の回転数などの電機子パラメータを求めるのに用いることができる。
【０００８】
第2の局面によれば、回転センサを含む電気モータが提供される。電気モータは、少なくとも第1および第2の磁極と、各々が第1および第2の磁極に対して回転可能な整流子および回転部材を含む電機子と、各々が電機子と電源との間に電気的な接続を確立するように動作可能な少なくとも第1のブラシおよび第2のブラシを含む複数のブラシと、回転センサとを含む。回転センサは、複数のブラシに対して固定位置に位置し、回転部材に少なくとも断続的に接触し、回転センサは、信号を出力するように動作可能である。ある例では、回転センサは、回転部材に連続的に接触する。回転センサの出力信号は、たとえば電機子の位置および／または電機子の回転数などの電機子パラメータを求めるのに用いることができる。
【０００９】
他の局面によれば、モータに接続され、モータ軸の速度および／またはモータ・ハウジングに対するモータ電機子の位置のうちの一方を検知し、軸の回転移動を制御する手段を含む電気モータが提供される。少なくともいくつかの例では、検知手段は、モータの整流子と断続的に電気的に通信し、たとえばモータ電機子の回転数を求める際に使用できる正弦出力信号を与える。軸の速度および／またはモータ電機子の位置を検知する手段は、回転部材および回転センサまたは以下に開示されるその他の装置、あるいはこれらの装置の組合せであってよい。電気モータは、検知手段だけでなく、電気モータに一般に見られる他の構成要素、たとえば、ブラシ、整流子、モータ巻線なども含む。
【００１０】
他の局面によれば、パワー・シート組立体が提供される。パワー・シート組立体は、シート・ベースと、シート・ベース上に移動可能に取り付けられたシートと、シートをベースに対して移動させるように動作可能な少なくとも1つのモータとを含む。少なくとも1つのモータは、少なくとも第1および第2の磁極と、第1および第2の磁極に対して回転可能な整流子を含む電機子と、各々が電機子と電源との間に電気的な接続を確立するように動作可能な少なくとも第1のブラシおよび第2のブラシを含む複数のブラシと、回転センサとを含む。回転センサは、複数のブラシに対して固定位置に位置し、整流子と少なくとも断続的に電気的に通信し、回転センサは、正弦信号を出力するように動作可能である。ある例では、モータは、回転センサと少なくとも断続的に接触し、整流子と断続的または連続的に電気的に通信するように構成された回転部材をさらに含む。回転センサの出力信号は、たとえば、シート・ベースまたはパワー・シート組立体の他の構成部材を所望の位置または選択された位置に調整または位置決めするのに用いることができる。出力信号は、たとえば、事前に選択されるかまたは事前にプログラムされた位置にシートを戻すのにも用いることができる。ある例では、以下に詳しく説明するように、パワー・シート組立体は、1つまたは複数の追加的なモータをさらに含む。このような追加的なモータは、本明細書に開示される回転センサを含みうる。
【００１１】
他の局面によれば、乗物パワー・シート調整装置が提供される。乗物パワー・シート調整装置は、各々が固定された第2の構成部材に対して移動可能な第1の構成部材で形成された、第1および第2の間隔トラック組立体と、少なくとも1つの回転可能な軸を含むモータと、第1および第2の構成部材に動作可能に結合された回転可能な親ねじとを含み、回転可能な軸と親ねじとの間に結合された可とう性の駆動ケーブルを選択的に含む。モータは、少なくとも第1および第2の磁極と、第1および第2の磁極に対して回転可能な整流子を含む電機子と、各々が電機子と電源との間に電気的な接続を確立するように動作可能な少なくとも第1のブラシおよび第2のブラシを含む複数のブラシと、回転センサとを含む。回転センサは、複数のブラシに対して固定位置に位置し、整流子と少なくとも断続的に電気的に通信し、回転センサは、正弦信号を出力するように動作可能である。ある例では、モータは、回転センサと少なくとも断続的に接触し、整流子と断続的または連続的に電気的に通信するように構成された回転部材をさらに含む。乗物パワー・シート調整装置は、たとえば、軸を選択的に位置決めし、それによってシート・トラック組立体の第1および／または第2の構成部材を移動させるために用いることができる。乗物パワー・シート調整装置は、シート・トラックの1つまたは複数の構成部材を、たとえば、事前に選択されるかまたは事前にプログラムされた位置に移動させるのに用いることもできる。ある例では、以下に詳しく説明するように、乗物パワー・シート調整装置は、シートの、モータが軸または同様の装置を通して取り付けられる部分を移動させるように各々が動作可能な複数のモータを含む。
【００１２】
本発明に係る電気モータにおいては、
（１）少なくとも第1の磁極および第2の磁極と、
各々が第1および第2の磁極に対して回転可能な整流子および回転部材を含む電機子と、
各々が電機子と電源との間に電気的な接続を確立するように動作可能な少なくとも第1のブラシおよび第2のブラシを含む複数のブラシと、
複数のブラシに対して固定位置に位置し、回転部材に少なくとも断続的に接触し、信号を出力するように動作可能である回転センサ、とを含む電気モータであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（２）複数のブラシに対して固定位置に位置し、回転部材に少なくとも断続的に接触する追加的な回転センサをさらに含む、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（３）回転センサと電気的に通信し、切換えヒステリシスを実現する条件付けられた信号を与えるように構成された回路をさらに含む、上記(2)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（４）回転センサが、整流子上の複数の点における電位に応答して信号の一部を生成する、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（５）信号の一部が、電機子の1回転当たり複数のパルスを含む、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（６）信号が電機子の回転位置を表す、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（７）回転センサが電圧応答センサである、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（８）回転センサと電気的に通信し、回転センサからの出力信号を条件付けるように構成された回路をさらに含む、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（９）回転センサと電気的に通信するプロセッサをさらに含む、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（１０）プロセッサが、信号を受信して、電機子の回転位置、電機子の回転速度、および電機子の回転数からなる群より選択される1つまたは複数の電機子パラメータを求めるように動作可能である、上記(9)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（１１）回転センサが回転部材に連続的に接触する、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（１２）回転センサによって出力される信号が整流子上の電圧に相当する、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（１３）回転センサが、整流子上の単一の点における電位に応答して出力信号を生成する、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（１４）回転センサが、整流子上の複数の点における電位に応答して正弦出力信号を生成する、上記(1)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（１５）少なくとも1つのプロセッサと電気的に通信し、信号を記憶された情報として記憶するように構成されたメモリ・ユニットをさらに含む、上記(9)記載の電気モータであることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る電気モータにおいては、（１６）メモリ・ユニットがさらに、記憶された情報を外部信号に応答して検索するように構成されている、上記(15)記載の電気モータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本明細書に開示される新規の回転センサおよび電気モータと、本明細書に開示される回転センサおよび電気モータを含む装置およびシステムとは、故障しやすい機械的部分がより少ないより簡単な構成、電機子の位置のより正確で迅速な判定、より簡単なモータ組立てなどを含むがこれらに限らない、従来のモータに対する技術的な顕著な進歩を表しかつ利点をもたらす。本開示によるあるパワー・シート・システムは、より簡単な構成およびより正確なシート位置決めを含むがそれらに限らない利点を有する。本開示の利益および以下のある例の詳細な説明が与えられた場合に、当業者には他の利点、特徴、および使用法が認識されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本明細書に開示される回転センサを有する新規のモータのある例示的な例について、添付の図面を参照して以下に説明する。
【００３０】
当業者には、各図面が、本明細書に開示される新規の回転センサおよび装置を例示し代表するものに過ぎないことが認識されよう。
【００３１】
本明細書に開示される回転センサは、電気モータの電機子の回転を検出または制御し、たとえば、モータの出力部材に取り付けられるかまたはこの出力部材によって他の方法で駆動される装置の位置の調整または再調整を制御することが望ましい多数の用途のうちのいずれかに使用することができる。本明細書に開示される回転センサを含む電気モータの厳密な構成は、モータの所望の使用法に応じ、かつモータに含まれる他の構成要素に応じて様々である。上記の開示の利益および様々な例についての以下の説明が与えられた場合、本明細書に開示される回転センサを含む適切なモータを選択し設計することは当業者の能力の範囲内である。
【００３２】
後述の例は整流子および回転部材を含むが、単一の整流子のみを用いた他の例を設計するうえで本明細書に開示される原則を使用するのは当業者の能力の範囲内である。同様に、整流子および回転部材の厳密な形状およびサイズは、他のモータ構成要素、たとえば、モータ巻線、磁石、ブラシなどの、サイズおよび寸法と、電気モータの所望の使用法とに応じて様々である。
【００３３】
本明細書に開示される新規の回転センサは、従来のセンサに勝る利点をもたらす。たとえば、本明細書に開示されるように回転センサを組み込んだ電気モータのある例は、外部配線およびコネクタを減らし、より整然とした組立体をもたらすより簡単な構成を与えることができ、物理的な故障を起こす構成要素、たとえば、断線を起こす配線および/またはコネクタの数を減らすことができる。いくつかの例では、本明細書に開示されるように回転センサを組み込んだ電気モータは、モータの電機子の速度および/または位置を検知するうえで優れている。このような電気モータを組み込んだシステムをフィードバック・ベースの制御システムに用いると、より高速でより正確な応答が可能になる。たとえば、乗物シート調整システム（Dura Automotive Systems, Inc.から市販されているようなInteladjust（商標）および同様のシステム）は、このような電気モータを用いてより正確なシート位置決めを行うことができる。同様に、電気モータの電機子の制御された回転を用いて、システムの装置または構成要素の制御された位置決めまたは移動を可能にする任意の他の機械的システムは、有利なことに、本開示による回転センサを含む電気モータを使用することができる。一般に、本明細書に開示されるモータは、有利なことに、出力軸の回転数を、モータによって駆動される装置、たとえば親ねじの予測可能な物理的変位量に変換するために用いることができる。他の例では、本明細書に開示される回転センサを用いて、同様の構成を有し同様の動作原則に依存する任意のモータおよび／または機構上で検知された毎分回転数、回転カウント、および／または位置を示すことができる。ある例では、回転センサは、電機子が、整流子に接触したブラシを付勢することによって回転させられる、通常の動作時の電気モータの電圧、特に整流子における電圧（たとえば、グランドに対する電圧差）、たとえば正弦電圧に応答して出力信号、たとえば正弦信号を生成するという点で電圧応答センサである。ある例では、回転センサは、回転センサが、動作可能になるうえでそれ自体の電源と電気的に通信する必要がなく、たとえば、センサが電機子の回転を検知し、かつ／または出力信号を生成するのにそれ自体の電源を必要としないという点で受動センサである。その代わり、回転センサは、モータの通常の動作時のブラシを通して整流子に送られる電力、たとえば、DCまたはAC電源からモータに供給される電力に対するタップまたはわずかな寄生引込みとして、たとえば、マクロプロセッサや他の信号プロセッサへの信号を生成することができる。このような寄生引込みは、モータの性能に実質的に影響を与えず、たとえば、モータおよび／またはその構成要素は、本明細書に開示される回転センサを使用しても短絡されず、または影響を受けない。いくつかの例では、モータは、回転センサが、モータの性能を低下させる可能性のあるパワー・ブラシに接触しないように構成される。ある例では、回転センサがブラシを通して整流子に送られる電力に対する寄生引込みとして出力信号を生成する場合でも、このような出力信号は、後述の例示的な信号条件付け回路などの信号条件付け回路への入力を与えるのに適しており、かつ十分である。他の��では、回転センサから出力される信号は、電機子の回転方向に依存せず、たとえば、信号は、電機子が時計回りに回転するときと、電機子が逆時計回りに回転するときとで実質的に同じである。ただし、電機子が互いに異なる方向に回転すると信号の移相がいくらか観測されることがある。
【００３４】
ある例では、回転センサはモータのパワー・ブラシに対して90°に固定される。他の例では、回転センサはパワー・ブラシに平行である。当業者には、本開示の利益が与えられた場合、回転センサをパワー・ブラシに対して他の角度、たとえば、0°から90°の間の角度に固定できることが認識されよう。他の例では、本明細書に開示されるモータは、以下のある例で論じる第1および第2の回転センサのような2つ以上の回転センサを含んでよい。一方または両方の回転センサは、パワー・ブラシに平行であっても、パワー・ブラシに90°に固定されても、パワー・ブラシに0°から90°の間のある角度に固定されてもよい。2つの回転センサを使用する例では、各回転センサは、たとえば変動誤差やモータを遮断した後のモータの反跳によって起こりうる計数誤差を減らすうえで使用できる条件付け回路に信号を供給するよう構成することができる。このような回路は、一方の回転センサからの信号を用いてデジタル回路のセットとリセットを交互に行い、電機子の回転を表す出力を与えることができる。特定の科学的理論によって制限されることを望まないが、2つの回転センサを適切な条件付け回路と一緒に使用する例では、顕著なヒステリシスを導入することによって機械的な切換え接触変動が起こることはあまりない。
【００３５】
様々な例において、回転センサは、モータの動作時に整流子と断続的に電気的に通信するか、または整流子と連続的に電気的に通信する。後述のある例では、回転センサは、整流子と電気的に通信する回転部材に滑り接触する。回転センサは、回転部材の任意の適切な表面、たとえば、半径方向外周面に接触することができる。選択的に、特に接触が断続的である場合、回転センサは、回転部材のあるノードまたは点、たとえば、回転部材の表面上の半径方向または軸方向に延びるリッジまたはナブに接触することができる。以下の議論および添付の特許請求の範囲における都合上、このようなノード、点、リッジ、ナブなどを総称的に点または接触点と呼ぶ。回転センサと回転部材とが常時接触する例では、回転センサは、たとえば、接触点における電圧の正弦成分を検知することによって電機子の回転を検知することができる。モータ動作時の回転センサからの信号によって示される正弦波の周波数を電機子回転数および／または電機子の回転位置と相関付ける適切な回路は、本開示によって当業者には容易に明らかになろう。回転センサが、整流子と断続的に電気的に通信し、具体的には、回転シーケンスにおいて、マルチセグメント回転センサの各部または少なくとも1つの部分と電気的に通信するか、あるいは回転シーケンスにおいて、回転センサの1つまたは複数の接触点の各々と電気的に通信する本明細書に開示されるモータの例では、回転センサは、整流子の1つまたは複数の接触点を検知することなどによって電機子の回転を検知することができる。この場合も、接点および／または電力パルスの数を電機子回転数および／または電機子の回転位置に相関付ける適切な回路は、本開示によれば当業者の能力の範囲内である。ある例では、回転部材と整流子との接触は少なくとも部分的に静電接触である。接触が断続的である例では、たとえば、回転部材と整流子との接触は、少なくともセンサ接触の開始時および／または終了時に静電気によって確立することができる。
【００３６】
ある例では、本明細書に開示される回転部材は、整流子と電気的に通信するように構成される。このような電気的な通信は、本開示の利益が与えられる場合当業者によって認識される、整流子への回転部材の圧入、回転センサと整流子の1つまたは複数の部分との間の電気リード線の使用などを含むがこれらに限らない、多数の方法および装置を用いて実現することができる。ある例では、回転部材の1つまたは複数の表面は、導電性被覆剤、たとえば導電性の下塗り剤、塗料、または接着剤で被覆され、被覆表面は整流子に圧入される。ある例では、回転センサは概して、電機子の車軸または軸を受けるために中央部に空隙を有する円筒形の本体を含む。ある例では、円筒形の本体を、絶縁材料または空隙を用いて互いに電気的に絶縁された複数のセグメントに分割することができ、他の例では、円筒形の本体は連続的な本体であってよい。これらおよび他の形状および構成は、本開示の利益が与えられる場合、当業者によって選択されかつ／または設計される。ある例では、回転センサは、たとえば本明細書で論じられるような市販の整流子を適切に構成または修飾することによって設計される。
【００３７】
回転センサを組み込んだ本明細書に開示されるモータのある態様または例は、図1Aに示されている構成を有している。このようなモータは、たとえば、後述のように修飾されたパワー・シート・モータ（Johnson Electricから市販されている）を用いて作製することができる。モータ5は、第1の磁極10と、通常第1の磁極10と逆の方向または符号を有する第2の磁極20とを含んでいる。モータは、軸40の周りのモータ・コア巻線30と、全リング整流子50とを有する電機子も含んでいる。本明細書では、「電機子」は一般に、回転するモータの、たとえば、軸、巻線を含むコア、整流子を含む部分を指す。コア巻線は通常、2つの磁極の間に位置している。第1のブラシ60および第2のブラシ70は、モータ巻線とACまたはDC電源（図示せず）との間に電気的接続を確立するように動作可能である。回転部材90は、リード線95を通して整流子50と電気的に通信し、たとえば、回転部材90は、回転部材に接触する回転センサによって検知できるようにブラシを通して整流子に送られる電力にリード線95によって電気的に接続されている。回転センサ80は、回転部材90に接触し、電機子の回転、たとえば整流子における電位に対応する信号をモータ動作時に出力するように動作可能である。通常、以下に詳しく論じるように、整流子が回転しブラシによって接触されると、整流子の電位、たとえば正弦電圧は、整流子および回転センサに接触する回転部材を通して回転センサに伝達される。ある例では、回転センサからの出力信号は正弦状に変化する。回転部材90は、多数の異なる形状および構成のいずれかを有することができ、整流子50から間隔を置いて配置してもそうしなくてもよい。ある態様または例では、回転センサは、軸40に支持されるセクタ、たとえば、部分的な円板またはリングの形の整流子に電気的に通信する回転部材に接触する。他の例または態様では、回転センサは回転部材90の表面または接触点に直接接触する。図1Aの例では、回転センサ80は固定位置に位置し、第1のブラシ60および第2のブラシ70に平行である。上記で指摘したように、回転部材90はリード線または電気的コネクタ95を介して整流子50に電気的に接続されている。ある例では、回転部材全体、またはその1つまたは複数の部分が整流子に直接電気的に接触し、回転センサによって生成される信号は、一次整流子から得られる、電機子の回転および／または位置を示す信号と実質的に同じである。回転部材90は、たとえば、選択的に整流子50に直接物理的に接触させるか、または上記に指摘したように、図1Aの例に示されているリード線95などのリード線によって、整流子50に電気的に接続されるように、電機子に圧入するか、キーによって電機子に固定するか、または他の方法で電機子に組み付けることができる。回転部材90、具体的には、回転部材90の周方向の半径方向外側表面は、回転センサ80に滑り接触し、たとえば、物理的に滑り接触または摩擦接触する。上記に指摘したように、本開示の利益が与えられた場合、当業者には接触用の他の構成が明らかになろう。回転部材90と全リング整流子50は通常、一緒に回転し、モータの磁極に対して回転可能である。
【００３８】
ある例によれば、特定の科学的理論に制限されることを望まないが、モータ5の電機子が回転するにつれて、整流子の任意の1つの接点または点は、戻り電位から印加DC電位まで変化し、次いで整流子が360°回転するにつれてその逆に変化する電位を有する。ある例では、完全な1回転によって出力信号の電位は、戻り電位を基準とする正弦波またはパルスとして変化する。この正弦波の山および谷は、モータRPMの関数であり、電機子の回転数を数えるのに用いることができる。いくつかの例では、正弦波のある部分、区間、または窓のみを用いて、電機子の回転数が数えられ、たとえば、正弦波のある窓や区間、たとえば、正弦波の最初の半分が使用される。このような区間または部分は、以下に詳しく論じるように条件付き信号であっても条件無し信号であってもよい。全リング回転センサが整流子の1つの点に接触しているとき、回転センサによって検知される電圧は正弦全波であるか、または正弦波の形態または形状を有する。本明細書では波とも呼ばれる結果として得られる出力信号は、ノイズを減らすようにフィルタリングし、かつ／あるいはアナログおよび／またはデジタル回路によって条件付けることができ、信号を、電機子の回転数を表すデジタル・パルスに変換するようにソフトウェアによって処理することができる。出力信号をモータ・コントローラによってさらに処理し、たとえば、電機子の位置と相関付けることのできる正弦信号の位相に対する電圧レベルのデジタルまたはアナログ分析によって電機子の位置を求め、かつ／または閉ループ・フィードバック・システムにおける回転速度を用いて様々な条件下で必要に応じてモータを制御することができる。電機子の位置は、出力信号を分析することにによって演繹するかまたは求めることができる。すなわち、正弦信号の振幅および／または位相を用いて、電機子の回転位置を求めることができる。通常、回転センサから出力される信号を生成するためにモータから取り出される電流の量はわずかであり、たとえば100mAよりも少なく、回転センサはモータの性能に悪影響を与えない。
【００３９】
ある例では、整流子は整数の区間またはリング、たとえば、2個、3個、4個、5個、10個の区間やリングなどに分割することができる。ある例では、回転部材は整流子リングと同じ数のセグメントを有し、一方、他の例では、回転部材は単一の連続的な部材であり、整流子は複数の区間またはリングを有する。以下に詳しく論じるように、整流子のリングが交互にブラシに接触するとき、回転センサによって様々な波形を検知することができる。たとえば、特定の科学的理論によって制限されることを望まないが、回転センサがパワー・ブラシに平行に固定されているとき、回転センサによって検知された電圧は、電機子の入力電圧と実質的に同じピーク振幅を有する。回転センサが第1および第2のブラシに対して90°の角度に固定されている例では、回転センサによって検知される電圧は、電機子への入力電圧の約2分の1のピーク振幅を有する。回転部材のセグメントが電位を有する整流子と電気的に通信しているとき、パルスまたは波が回転センサによって検知される。各々が整流子の回転中の少なくともある点で回転部材に接続されるように構成された5つのセグメントまたは区間を含む整流子では、電機子の1回転当たりに5つのパルスが生成される。ある例では、各セグメントを交互に開放する（接続しない）ことができ、各セグメントは、整流子の各セグメントが交互に回転センサに接触するときにパルスまたは波が観測されないように条件付け回路によってグランド電位に下げられる。たとえば、各セグメントが交互に開放される6セグメント整流子では、電機子1回転当たりに回転センサによって検知されるパルスは3つだけである。適切な条件付き回路には、アナログ比較器（ヒステリシスを含んでも含まなくてもよい）、R-Cフィルタ回路、アクティブ・フィルタ、比較器回路、アナログ・デジタル変換器、デジタル論理回路、マイクロプロセッサ、PLCなどが含まれるが、それらに限らない。条件付けされた信号は、デジタルに処理し、たとえば、速度制御にたとえばパルス幅変調（PWM）、たとえば開ループおよび/または閉ループ・パルス幅変調などを使用するシステムのプログラム可能な速度調節およびソフト始動/停止の調節に用いられる位置検知およびフィードバック制御に用いることができる。アナログ・デジタル処理技術が実施される例では、検知される電圧の基準を、低電流アナログ戻り接触点および/またはデジタル戻り接触点におけるグランドにすることができるので、グランド差は通常問題にならない。モータ電力線の損失によるあらゆるグランド・レベル・シフトが、検知された波形に重畳され、実際上、さらなる処理にまったく影響を与えないかまたは最小限の影響しか与えない小さなDCバイアスが信号に印加される。
【００４０】
他の例によれば、2つの回転センサを用いて、変動誤差により生じうるあらゆる誤差を最小限に抑えることができる。特定の科学的理論によって制限されることを望まないが、モータへの電力がオフになったときに、電機子の反跳がいくらか起こる可能性がある。すなわち、モータ電機子が回転を停止したときに、電機子は所望の回転方向と逆の方向に、たとえば約1/4回転や1/2回転だけ回転する可能性がある。それぞれ回転部材に電気的に接触する2つの回転センサを使用した場合、このような変動から生じる可能性のある誤差を最小限に抑えることができる。次に図1Bを参照すると、回転センサ96と回転センサ97は、互いに180°の間隔を置き、パワー・ブラシ60および70から90°の間隔を置いて配置されている。回転センサ96および97はそれぞれ、回転部材90に接触し、電機子の回転、たとえば整流子の電位に対応する信号をモータ動作時に出力するように動作可能である。回転センサ96と回転センサ97は適切に分離されており、1つまたは複数の電気絶縁体を含んでよく、回転センサから出力された信号間にクロストークや電気干渉はまったく起こらないか、または最小限のクロストークや電気干渉しか起こらない。図1Bに示されている例を、たとえば図9Cに示されている回路のような適切な信号条件付け回路と一緒に使用すると、生成される各パルスは、電機子の完全な1回転を表す。2つの回転センサを使用することによって、パルスが生成されるのは、信号が回転センサ96および97の各々から出力されるときだけであり、変動誤差またはモータ反跳によって生じうる異常パルスが少なくなる。
【００４１】
一例による出力信号、たとえば、図1Aの装置の回転センサから出力される信号が図2に示されている。この例では、モータ入力電圧、たとえば、モータ入力電圧、たとえば、パワー・ブラシに印加された電圧は1DCVであり、負荷は使用されなかった。y軸の各目盛りは500mVを表し、x軸の各目盛りは200ミリ秒を表している。出力信号は正弦状に変化し、出力信号の最小・最大振幅は、パワー・ブラシの電位と実質的に同じ電位であり、この例では、たとえば約1Vであった。整流子表面上の単一の固定点、たとえば、整流子表面上のナブまたは隆起した突起の場合、整流子上の単一の固定点が回転してパワー・ブラシから離れるにつれて、電位が低下して最小値に達し、単一の固定点がパワー・ブラシから約180°離れる。同様に、整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシの方へ向かうにつれて、電位が増大して最大値（1V）に達し、整流子の単一の固定点がパワー・ブラシに接近し接触する。整流子と電気的に通信する回転部材の電位は、整流子の電位とほぼ同じであり、回転センサは、整流子の単一の固定点が受けるのとほぼ同じ電位を検知し、この例では360ミリ秒当たり約1回転である電機子の回転数の尺度として使用することができる。
【００４２】
他の例による、図1Aの装置の回転センサの出力信号が図3に示されている。この例では、モータ入力電圧は6DCVであり、負荷は使用されなかった。y軸の各目盛りは1Vを表し、x軸の各目盛りは20ミリ秒を表している。出力信号は正弦状に変化し、出力信号の最小・最大振幅は、パワー・ブラシの電位と実質的に同じ電位であり、この例では、たとえば約6Vであった。整流子表面上の単一の固定点の場合、単一の固定点が回転してパワー・ブラシから離れるにつれて、電位が低下して最小値に達し、単一の固定点がパワー・ブラシから約180°離れる。同様に、整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシの方へ向かうにつれて、電位が増大して最大値に達し、単一の固定点がパワー・ブラシに接近し接触する。整流子と電気的に通信する回転部材の電位は、整流子の電位とほぼ同じであり、回転センサは、単一の固定点が受けるのとほぼ同じ電位を検知し、この例では40ミリ秒当たり約1回転である電機子の回転数の尺度として使用することができる。
【００４３】
他の例による、図1Aの装置の回転センサの出力信号が図4に示されている。この例では、モータ入力電圧は12DCVであり、負荷は使用されなかった。y軸の各目盛りは2Vを表し、x軸の各目盛りは20ミリ秒を表している。出力信号は正弦状に変化し、出力信号の最小・最大振幅は、パワー・ブラシの電位と実質的に同じ電位であり、この例では、たとえば約12Vであった。整流子表面上の単一の固定点の場合、整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシから離れるにつれて、電位が低下して最小値に達し、単一の固定点がパワー・ブラシから約180°離れる。同様に、整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシの方へ向かうにつれて、電位が増大して最大値（12DCV）に達し、単一の固定点がパワー・ブラシに接近し接触する。整流子と電気的に通信する回転部材の電位は、整流子の電位とほぼ同じであり、回転センサは、単一の固定点が受けるのとほぼ同じ電位を検知し、この例では20ミリ秒当たり約1回転である電機子の回転数の尺度として使用することができる。
【００４４】
他の例による、図1Aの装置の回転センサの出力信号が図5に示されている。この例では、モータは、2.5DCVのモータ入力電圧を用いて機能停止状態から始動され、負荷は使用されなかった。チャネル1のy軸の各目盛りは2Vを表している。チャネル2のy軸の各目盛りは5Vを表している。x軸の各目盛りは50ミリ秒を表している。出力信号（チャネル1）は正弦状に変化し、出力信号の最小・最大振幅は、パワー・ブラシの電位と実質的に同じ電位であり、この例では、たとえば約2.5Vであった。整流子表面上の単一の固定点の場合、単一の固定点が回転してパワー・ブラシから離れるにつれて、電位が低下して最小値に達し、単一の固定点がパワー・ブラシから約180°離れる。同様に、整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシの方へ向かうにつれて、電位が増大して最大値（2.5V）に達し、単一の固定点がパワー・ブラシに接近し接触する。整流子と電気的に通信する回転部材の電位は、整流子の電位とほぼ同じであり、回転センサは、単一の固定点が受けるのとほぼ同じ電位を検知し、この例では100ミリ秒当たり約1回転である電機子の回転数の尺度として使用することができる。この出力信号を標準的なホール効果パルス（チャネル2）と比較した。回転センサの出力信号（図5のチャネル1）は、電機子の各回転が概ね正弦形状を有する単一の波によって表されることを示している。ホール効果センサは、電機子が360°回転するたびに単一の方形波パルス（チャネル2）を生成する。電機子が回転するたびにホール効果センサが与えることのできるパルスは1つだけである。これに対して、本明細書に開示されるモータおよび回転センサの例は、電機子1回転当たり複数のパルスを与えることができ、モータに結合された軸、親ねじ、または部材の調整を向上させることができる。
【００４５】
他の例による、図1Aの装置の回転センサの出力信号が図6に示されている。この例では、モータ入力電圧は2DCVであり、負荷は使用されなかった。チャネル1のy軸の各目盛りは500mVを表している。チャネル2のy軸の各目盛りは5Vを表している。x軸の各目盛りは20ミリ秒を表している。出力信号（チャネル1）は正弦状に変化し、出力信号の最小・最大振幅は、パワー・ブラシの電位と実質的に同じ電位であり、この例では、たとえば約6Vであった。整流子表面上の単一の固定点の場合、整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシから離れるにつれて、電位が低下して最小値に達し、単一の固定点がパワー・ブラシから約180°離れる。同様に、整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシの方へ向かうにつれて、電位が増大して最大値（6V）に達し、単一の固定点がパワー・ブラシに接近し接触する。整流子と電気的に通信する回転部材の電位は、整流子の電位とほぼ同じであり、回転センサは、単一の固定点が受けるのとほぼ同じ電位を検知し、この例では170〜180ミリ秒当たり約1回転である電機子の回転数の尺度として使用することができる。この出力信号を標準的なホール効果パルス（チャネル2）と比較した。回転センサの出力信号（図6のチャネル1）は、電機子の各回転が概ね正弦形状を有する単一の波によって表されることを示している。ホール効果センサは、電機子が360°回転するたびに単一の方形波パルス（チャネル2）を生成する。電機子が回転するたびにホール効果センサが与えることのできるパルスは1つだけである。これに対して、本明細書に開示されるモータおよび回転センサの例は、電機子1回転当たり複数のパルスを与えることができ、モータに結合された軸、親ねじ、または部材の調整を向上させることができる。
【００４６】
他の例による、図1Aの装置の回転センサの出力信号が図7に示されている。この例では、モータ入力電圧は6DCVであり、負荷は使用されなかった。チャネル1のy軸の各目盛りは2Vを表している。チャネル2のy軸の各目盛りは5Vを表している。x軸の各目盛りは20ミリ秒を表している。出力信号（チャネル1）は正弦状に変化し、出力信号の最小・最大振幅は、パワー・ブラシの電位と実質的に同じ電位であり、この例では、たとえば約6Vであった。整流子表面上の単一の固定点の場合、単一の固定点が回転してパワー・ブラシから離れるにつれて、電位が低下して最小値に達し、単一の固定点がパワー・ブラシから約180°離れる。同様に、整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシの方へ向かうにつれて、電位が増大して最大値（6V）に達し、単一の固定点がパワー・ブラシに接近し接触する。整流子と電気的に通信する回転部材の電位は、整流子の電位とほぼ同じであり、回転センサは、単一の固定点が受けるのとほぼ同じ電位を検知し、この例では40ミリ秒当たり約1回転である電機子の回転数の尺度として使用することができる。この出力信号を標準的なホール効果パルス（チャネル2）と比較した。回転センサの出力信号（図7のチャネル1）は、電機子の各回転が概ね正弦形状を有する単一の波によって表されることを示している。ホール効果センサは、電機子が360°回転するたびに単一の方形波パルス（チャネル2）を生成する。電機子が回転するたびにホール効果センサが与えることのできるパルスは1つだけである。これに対して、本明細書に開示されるモータおよび回転センサの例は、電機子1回転当たり複数のパルスを与えることができ、モータに結合された軸、親ねじ、または部材の調整を向上させることができる。
【００４７】
他の例による、図1Aの装置の回転センサの出力信号が図8に示されている。この例では、モータ入力電圧は12DCVであり、負荷は使用されなかった。チャネル1のy軸の各目盛りは5Vを表している。チャネル2のy軸の各目盛りは5Vを表している。x軸の各目盛りは10ミリ秒を表している。出力信号（チャネル1）は正弦状に変化し、出力信号の振幅は、パワー・ブラシの電位と実質的に同じ電位であり、この例では、たとえば約12Vであった。整流子上の単一の固定点の場合、整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシから離れるにつれて、電位が低下して最小値に達し、単一の固定点がパワー・ブラシから約180°離れる。整流子の単一の固定点が回転してパワー・ブラシの方へ向かうにつれて、電位が増大して最大値（12V）に達し、単一の固定点がパワー・ブラシに接近し接触する。整流子と電気的に通信する回転部材の電位は、整流子の電位とほぼ同じであり、回転センサは、単一の固定点が受けるのとほぼ同じ電位を検知し、この例では18〜20ミリ秒当たり約1回転である電機子の回転数の尺度として使用することができる。この出力信号を標準的なホール効果パルス（チャネル2）と比較した。回転センサの出力信号（図8のチャネル1）は、電機子の各回転が概ね正弦形状を有する単一の波によって表されることを示している。ホール効果センサは、電機子が360°回転するたびに単一の方形波パルス（チャネル2）を生成する。電機子が回転するたびにホール効果センサが与えることのできるパルスは1つだけである。これに対して、本明細書に開示されるモータおよび回転センサの例は、電機子1回転当たり複数のパルスを与えることができ、モータに結合された軸または部材の調整を向上させることができる。
【００４８】
本明細書に開示されるモータで使用するのに適した整流子は、本開示の利益が与えられた場合、当業者によって容易に選択されかつ/または設計されよう。例示的な整流子は、たとえばIneca Co.（ペンシルバニア州ムーンタウンシップ）から市販されている。以下に詳しく論じるように、分割リング整流子、マルチリング整流子などを含むがそれに限らない他の種類の整流子も使用することができる。他の種類の整流子を使用することができ、かつ/または本明細書に開示された新規の回転センサと一緒に使用できるように適合させることができる。
【００４９】
ある例では、回転部材は、標準的なモータ整流子を修飾することによって作られる。一例では、整流子を所望の幅に切断し、全リングおよび分割リングの変形態様を作製する必要に応じて各セグメントをはんだ付けした。次いで、回転部材をモータ軸上に圧入し、モータ整流子の近くの所定の位置に接着し、次いで、接続部を設けてリングまたはそのセグメントを整流子上の所望の点に接続した。
【００５０】
ある例では、回転センサを、モータ・ハウジングに取り付けることも、本開示の利益が与えられた場合に当業者によって選択される多数の装置および方法を用いて回転部材に接触するように構成することもできる。いくつかの例では、本明細書に開示される回転センサは、黒鉛などの導電材料を含んでいる。他の例では、回転センサは、銅や金などの導電金属を含んでいる。他の例では、回転センサは、混合された導電材料、たとえば黒鉛や銅を含んでおり、これらの材料のうちの1つまたは複数は、電流、電圧、または他の電気信号を導通することができる。当業者には、すず、銀、および銅の合金を含むがそれに限らない回転センサの表面内および/または上に他の適切な材料を含められることが認識されよう。他の例では、回転センサは、導電材料を表面に溶着した非導電体を含んでいる。本開示の利益が与えられた場合、当業者によって導電材料を溶着するのに適した方法が選択されよう。例示的な技術には、蒸着、有向蒸着、化学蒸着、スピン・コーティングなどが含まれるがこれらに限らない。回転センサは一般に、回転部材の1つまたは複数の表面がモータの動作時に回転センサに接触することができ、たとえば、連続的または半連続的な接触が可能であるかぎり、任意の形状、サイズ、または寸法であってよい。
【００５１】
ある例によれば、回転センサは通常、出力された信号を受信する1つまたは複数の装置と電気的に通信する。本明細書では、語「電気的な通信」は、広義に使用され、たとえば電線、リード線、または物理的接触を通じた有線通信と、無線通信、たとえば赤外線、無線波、802.11(a)、(b)、および(g)などの標準無線プロトコルとを含む。ある例では、本明細書に開示されるモータに3本の電線のみが使用されている。第1の電線は電源および第1のブラシに接続されている。第2の電線は電源および第2のブラシに接続されており、第3の線は回転センサに接続されている。複数の回転センサを使用する例では、追加的な回転センサに接続された追加的な線を使用することが必要になる場合がある。ある例では、第3の電線は、回転センサの出力信号を受信する装置にも接続されている。本開示の利益が与えられた場合、当業者によって適切な電線およびリード線が選択されよう。例示的な線およびリード線には、PVC、テフロン、または他の適切な材料の絶縁を有する撚り銅導体または固体銅導体と、Alpha Cable、Belden、および他の製造業者から市販されている電線とが含まれるがそれらに限らない。適切な無線装置には、Mirochip社、National Semiconductor社、Texas Instruments社、ST Microelectronics社などから市販されている装置が含まれる。このような装置の例には、Bluetooth、Bluemoon、およびその他のRFトランシーバが含まれるがそれらに限らない。有線および無線通信用の他の装置は、本開示の利益が与えられた場合、当業者によって認識されよう。
【００５２】
ある例では、回転センサからの出力信号は、直接監視され、たとえば、オシロスコープまたはその他の装置の出力画面上に表示される。他の例では、出力信号は、電機子が回転した回数を求めるかまたは数えるのに用いられる。たとえば、上述のように、全リング回転部材を使用すると、各正弦波は電機子の1回の回転に相当する。ある例では、モータは、軸に取り付けられた装置、たとえばシート・ベースを移動、駆動、または変位させるように動作可能な軸または部材に結合されている。ある例では、モータの軸は、カプラ、たとえば可とう性のカプラ、フレックス・ケーブル、リッジ・ケーブル、固体軸またはリンクなどを通して出力軸に結合されている。他の例では、モータの軸は、出力軸とモータが単一の装置になるように選択される。いくつかの例では、シート・ベースを選択された距離、たとえば100mm移動させるのが望ましい。本明細書に開示される回転センサを用いて電気モータを構成することができ、その場合、電機子の完全な1回転は軸の0.5mmの変位に相当する。100mmの変位を実現する場合、モータの電機子は200回回転する（200回転x0.5mm/回転=100mm）。
【００５３】
いくつかの例によれば、回転センサからの出力信号を受信するのに適した装置には、プロセッサ、マイクロプロセッサ、モータ・コントローラ、たとえば、プロセッサを含むモータ・コントローラ、速度コントローラ、位置センサ、信号コンディショナなどが含まれるがそれらに限らない。ある例によれば、本明細書に開示されるモータおよび回転センサと一緒にメモリ・モジュールを使用することができる。通常、メモリ・モジュールは、物体または装置を移動、駆動、または変位させることのできる軸または部材に結合されたモータに使用される。メモリ・モジュールは、電機子の回転数に基づく現在位置の記録を有することができる。たとえば、メモリ・モジュールは、軸に結合された装置が工場零設定から100mmの距離移動したという記録を有してよい。シートを工場零設定から50mmの位置に調整することが望ましい場合、モータは方向を逆転することができ、電機子は約100回回転して（1回転が0.5mmの変位に等しいと仮定する）装置を位置決めすることができる。ある例では、メモリ・モジュールは情報を記憶するように動作可能である。本明細書では、「記憶された情報」は、メモリ・ユニットおよび/またはメモリ・モジュールによって記憶できる任意の情報を指す。通常、そのような記憶された情報は、たとえばプロセッサやモータ・コントローラによって受信される信号に基づいて装置の現在位置を求め、次いで装置を位置決めし直すのに用いられる。適切なメモリ・モジュールは、メモリ・ユニット、プロセッサ、メモリ・ユニットとプロセッサなどを含み、例示的なメモリ・モジュールは、Lear社、Cherry社、およびVisteon社から市販されている。
【００５４】
いくつかの例によれば、回転センサを含むモータに歯車、リンケージなどを結合することができる。適切な歯車および歯車リンケージとしては、IMS Gear社、LM Gear社、Micron社などから市販されているものが挙げられる。
【００５５】
本明細書に開示されるモータおよび回転センサと一緒に使用できる適切な装置には、シート、シート・トラック、シート・ベース、ウィンドウ、ドア、装置を事前に選択された位置または事前に調整された位置に迅速に戻し、かつ/または速度もしくはトルク制御を与えることが有益であるかまたは望ましい調整可能な装置、自動化ステップまたは踏み板のような他の引出し可能/引込み可能装置、線形または回転アクチュエータなどが含まれるがそれらに限らない。本開示の利益が与えられた場合、本明細書に開示されるモータおよび回転センサをこれらおよびその他の装置と一緒に使用することは当業者の能力の範囲内である。
【００５６】
いくつかの例によれば、回転センサと一緒に適切な回路を使用して所望の信号を与えることができる。たとえば、方形波に類似した信号、たとえば、ホール効果センサから出力される信号に類似した信号を与えることが望ましい場合、図9Aおよび9Bに示されている回路などの回路を使用することができる。図9Aおよび9Bに示されている信号条件付け回路の構成要素は当業者に公知であり、当業者は、本開示の利益が与えられた場合、選択された信号または信号形状を出力するのに適したそのような回路を設計することができる。ある例では、回転センサからの概ね正弦状の出力信号が、図9Bに示されている回路に送られ、結果として出力される信号は、ホール効果センサから出力される信号に類似した形状を有する。たとえば、正弦信号は、たとえばフィルタリングにおける第1段階としてRC回路に送ることができ、結果として得られる信号は、より線形度の高い段階によるさらなるフィルタリングと、次に、方形波により類似するように行われる非線形装置によるさらなるフィルタリングに適している。他の例では、正弦出力信号を条件付けるのに適切な回路が使用され、結果として得られる条件付けされた信号は概ね正弦状の形状を有する。このような信号条件付けは、回転センサを従来の装置、たとえば、ホール効果センサから方形波信号を受信するように構成された装置と一緒に使用することを含むがそれに限らないいくつかの理由で有利である。アナログ・デジタル変換器（ADC）、マイクロプロセッサ、信号コンディショナ、デジタル信号プロセッサ（DSP）、比較器、論理タイマまたはゲート、アクティブ・アナログ装置などを含むがそれらに限らない他の回路を、本明細書に開示されるモータおよび回転センサと一緒に使用することもできる。本開示の利益が与えられた場合、本明細書に開示される回転センサを用いて所望の信号を出力する適切な回路を設計することは当業者の能力の範囲内である。
【００５７】
他の例によれば、2つの回転センサからの信号を条件付けるのに適した条件付け回路を使用することもできる。そのような信号条件付け回路の一例が図9Cに示されている。図9Cに示されている信号条件付け回路の構成要素は当業者に公知であり、当業者は、本開示の利益が与えられた場合、選択された信号または信号形状を出力するのに適したそのような回路を設計することができる。第1の回転センサからの出力信号および第2の回転信号からの出力信号は、図9Cに示されている回路に送られ、この出力信号を用いて、ホール効果センサから出力される信号に類似した信号が出力される。すなわち、概ね方形波の形状を有する信号が図9Cの回路から出力される。上述のように、2つの回転センサを用いることの1つの利点は、変動誤差またはモータ反跳によるあらゆる異常カウントが最小限に抑えられることである。
【００５８】
ある例によれば、全リング整流子125に圧入された回転部材120を含む例示的なモータ100が図10Aに示されている。回転部材120と整流子125は連続的にかつ直接接触する。回転部材120および整流子125はそれぞれ、車軸または軸115を受ける空隙を中央に有する連続的で概ね円筒形の本体である。回転部材120と整流子125は通常、一緒に回転し、モータの第1および第2の磁極（図示せず）に対して回転可能である。回転センサ130は、各ブラシが電機子と電源（図示せず）との電気的な接続を確立するように動作可能な第1のブラシ140および第2のブラシ150に対して90°の角度の固定位置に位置している。すなわち、モータ110の動作時に回転部材120と整流子125が回転すると、整流子125が第1のブラシ140および第2のブラシ150に接触し、回転部材120が回転センサ130に直接かつ連続的に接触する。回転センサは、整流子のある点上の電位と実質的に同じである回転部材上の電位に相当する電圧を検知する。回転センサによって検知される電圧は、電機子の回転位置に相当する。たとえば、次に図10Bを参照すると分かるように、回転部材と整流子が時計回りに回転すると、整流子125がパワー・ブラシ140、この例では12DCV電力を有するブラシに接触する。回転センサは、回転部材120に連続的に接触することによって整流子125上の単一のセグメントの12DCV電位を検知する（図10Bのチャネル1の最大信号を参照されたい）。回転部材と整流子が時計回りにパワー・ブラシ140から離れる方向に回転し続けると、整流子125が第2のブラシ150、この例では戻り電力、たとえば0DCVを有するブラシに接近し接触するにつれて電位が降下していく（図10Bのチャネル1における最小信号を参照されたい）。回転部材および整流子が回転する際に回転センサ130の出力信号を監視すると、出力信号は概ね正弦状に変化し、たとえば正弦波である。本明細書に開示されるセンサの出力信号の形状は、方形波に類似したホール効果センサからの出力信号の形状（図10Bのチャネル2を参照されたい）とは異なる。単一の電線を用いて回転センサからの出力信号をプロセッサなどの装置に送ることができる。または、複数の電線を用いて1つまたは複数の回転センサからの出力信号を、モータ・コントローラやプロセッサのような選択された装置に送ることができる。回転センサからの出力信号が方形波に類似した信号になり、かつ/または出力信号からノイズを排除するように適切な信号条件付けを行うことができる。信号を条件付ける例示的な装置は本明細書に論じられており、本開示の利益が与えられた場合、当業者によって他の適切な装置が認識されよう。
【００５９】
他のある例によれば、本明細書ではパルス数とも呼ぶ正弦波のサイクル数または周波数を用いて、電機子が回転した回数を求めることができる。図10Aおよび10Bに示されている例では、正弦波の1周期は、電機子の1回転と概ね同等である。モータ100が軸115などの軸を駆動する例では、電機子の回転数を用いて、モータ軸によって駆動される親ねじの移動距離を選択的に調整することができる。たとえば、電機子の完全な1回転が軸の0.1mmの移動量に相当する例では、電機子の回転数は、親ねじが選択された量だけ変位するように選択することができる。この例では、電機子が完全に10回転した後、親ねじは約1mm変位する。このような変位はいずれの方向に行うこともできる。すなわち、電機子の回転方向に応じて、親ねじを引き出すかまたは引き込むことができる。たとえば、電機子の時計回りの回転が親ねじの引出しに相当する場合、電機子の逆時計回りの回転は親ねじの引込みに相当する。パルス数を数えることによって、親ねじの選択された変位を実現することができる。本明細書に開示される回転センサを含むモータを親ねじのような適切な部材に結合する、適切なカプラ、歯車、リンケージなどを選択し設計することは当業者の能力の範囲内であり、例示的な歯車、リンケージなどは本明細書で論じられている。
【００６０】
他の例によれば、第1の分割リング回転部材220と、分割リング回転部材に圧入された整流子225とを含むモータ200が図11Aおよび11Bに示されている。分割リング回転部材は通常、リング同士が必ずしも物理的に接触せず、また電気的に通信しないように、絶縁材料によって分離された2つの本体またはリングを含んでいる。適切な分割リング回転部材は、本開示の利益が与えられた場合、当業者によって選択されかつ/または設計されよう。図11Aを参照すると、回転センサ230は、固定位置に位置し、かつ各ブラシが電機子と電源（図示せず）との電気的な接続を確立するように動作可能な第1のブラシ240および第2のブラシ250に平行に位置している。図11Aに示されている例では、回転センサ230は、第2のブラシ250の近くに第2のブラシ250に平行に位置している。通常、回転センサ230は分割リング回転部材220に連続的または断続的に接触する。回転部材220の第1のセグメントまたはリングが回転センサ230に接触すると、回転センサは、電機子の回転位置に相当する出力信号を生成するように動作することができる。すなわち、モータ200の動作時に整流子および分割リング回転部材が回転すると、分割リング回転部材220の第1のセグメントが回転センサ230に接触し、また整流子225の第1のセグメントと電気的に通信する。回転センサは、整流子の第1のセグメントの電位に相当する電圧を検知する。回転センサによって検知される電圧は電機子の位置を示す。たとえば、次に図11Aおよび11Cを参照すると分かるように、分割リング回転部材220と整流子225が時計回りに回転すると、整流子225の第1のセグメントがパワー・ブラシ250、この例では12DCV電力を有するブラシに接触する。回転センサは、分割リング回転部材220のセグメントに接触することによって整流子225の第1のセグメントの12V電位を検知する（図11Cのチャネル1の最大信号を参照されたい）。回転部材と整流子が引き続き時計回りにパワー・ブラシ250から離れる方向に回転すると、整流子の第1のセグメントが第2のブラシ240、この例では戻り電力（0DCV）を有するブラシに接近し接触するにつれて電位が降下していく。この位置では、回転部材の第2のセグメントが整流子と電気的に通信しないため、回転センサはいかなる電圧も検知しない。すなわち、整流子と回転部材は、回転部材の2つのセグメントのうちで、電機子の完全な各回転ごとに回転センサに接触するセグメントのみがモータの動作時に電位を有するように構成されている。これは、たとえば、回転部材のセグメントの一つのみを整流子のセグメントと電気的に通信させることによって実現することができる。回転部材220の他のセグメントは、整流子225と電気的に通信せず、回転センサ230に電気信号を転送することはない。この例では、モータが完全に1回転すると、単一のパルスが得られる。整流子と回転部材が回転する際に回転センサ230の出力信号を監視すると、出力信号は正弦半波状に変化する（図11C参照）。特定の科学的理論に制限されることを望まないが、回転センサを第1のブラシ240および第2のブラシ250から90°の角度に位置させた場合（図11B参照）に、出力信号の形状は、出力信号の位相が90°動かされることを除いて図11Cに示されている形状と同様である。他の例と同様に、この例に開示されているセンサの出力信号の形状は、方���波に類似したホール効果センサからの出力信号の形状（図11Cのチャネル2を参照されたい）とは異なる。しかし、出力信号が方形波に類似した信号になり、かつ/または出力信号からノイズを排除するように適切な信号条件付けを行うことができ、出力信号を条件付ける例示的な回路は本明細書に論じられている。
【００６１】
他の例によれば、2点または2接点分割リング回転部材および整流子を含むモータ300が図12Aに示されている。図を明確にするために、電機子は示されていない。2点または2接点態様では、回転部材の各セグメントは整流子のセグメントと電気的に通信する。回転センサ330は、固定位置に位置し、かつ各ブラシが電機子と電源（図示せず）との電気的な接続を確立するように動作可能な第1のブラシ340および第2のブラシ350に対して90°の角度に位置している。通常、整流子と回転部材が回転すると、回転部材320の少なくともある部分が回転センサ330に接触する。回転部材320の第1のセグメントが回転センサ330に接触すると、回転センサは、電機子の回転位置に相当する出力信号を生成するように動作することができる。すなわち、モータ300の動作時に整流子および回転センサが回転すると、回転部材320の第1のセグメントが回転センサ330に接触し、また整流子325の第1のセグメントと電気的に通信する。回転センサは、整流子のこのセグメントの電位に相当する電圧を検知する。回転センサによって検知される電圧は電機子の位置を示す。この例では、分割リング回転部材320と、回転部材320に物理的に接触する整流子325とを使用した。モータの動作時に回転センサの少なくともある部分に接触するように回転部材の各セグメントを構成した。回転センサの各セグメントも、整流子325の一方のセグメントと交互に電気的に通信するように構成した。次に図12Bを参照すると分かるように、整流子と回転部材が時計回りに回転すると、整流子325の第1のセグメントがパワー・ブラシ340、この例では12DCV電力を有するパワー・ブラシに接触する。回転センサは、整流子325の各セグメントと交互に電気的に通信する回転部材上のセグメントに接触することによって整流子325の第1のセグメントの12V電位の一部を検知する（図12Bのチャネル1の最大信号を参照されたい）。整流子が引き続き時計回りにパワー・ブラシ340から離れる方向に回転し続けると、整流子325の他方のセグメントがパワー・ブラシ340に接触し、整流子が回転部材320の別のセグメントに接触したときに回転センサによって他の信号が検知される。この例では、図9Bに示されているような回路を用いて、波形状がホール効果センサの波形状に類似しているが、ホール効果センサから得られる信号の2倍の周波数を有するように、波またはパルスを条件付けた。このような波の条件付けによって、本発明のモータおよびセンサを、ホール効果センサから電気信号を受信するように設計された従来の電子機器および装置と一緒に使用することができる。本明細書に開示された整流子および回転センサを使用することによって、電機子の回転位置を、従来のセンサを使用する際よりも微細に検知することができる。たとえば、全リング回転センサを使用すると、1つの正弦波サイクルは電機子の完全な1回転を表す。整流子の少なくとも2つのセグメントが回転部材の少なくとも2つのセグメントと電気的に通信するように整流子を構成すると、1つのパルスは電機子の約2分の1回転を表す。モータ300が親ねじに結合されているかまたは親ねじを駆動する例では、電機子の回転数を用いて、親ねじの移動距離を選択的に調整することができる。たとえば、電機子の完全な1回転（2パルス）が親ねじの0.1mmの移動量に相���する例では、パルス数を数えて親ねじのより微細な調整を行うことができる。この例では、10個のパルスの後、親ねじは約0.5mm（10パルスx0.05mm/パルス）変位する。本明細書に開示される回転センサとは異なり、ホール効果センサのような従来のセンサは、電機子1回転当たり1つのパルスしか与えることができない。本開示の利益が与えられた場合、他の適切なnセグメント整流子およびnセグメント回転部材（nは1から約20まで、より好ましくは約2から約12まで、最も好ましくは約6から約10までの整数である）を選択し設計することは当業者の能力の範囲内である。
【００６２】
他の例によれば、マルチリング整流子425、マルチリング回転部材420、および回転センサ430を含む例示的な装置400が図13Aに示されている。この例では、回転部材420は10個のセグメントに分割され、セグメント1つおきに整流子の隣接するセグメントに接続されて、5極回転部材が形成されている（すなわち、10個のセグメントのうちの5個のみが信号を送るように構成されている）。回転センサ430は、固定位置に位置し、かつ各ブラシが電機子と電源（図示せず）との電気的な接続を確立するように動作可能な第1のブラシ440および第2のブラシ450に対して90°の角度に位置している。通常、整流子420と回転部材425が回転すると、回転部材420は回転センサ430に接触する。回転部材420の第1のセグメントは、整流子425の第1のセグメントに直接接触しかつ電気的に通信し、これは以後のあらゆるセグメントについても同様である。回転センサによって電圧が検知されると、検知された電圧は、5分の1回転刻みの電機子の位置を示す。この例では、5セグメント整流子が使用され、整流子の各セグメントは回転部材のセグメントに直接接触し、かつこのセグメントと電気的に通信し、電機子の完全な1回転当たりに5つのパルスまたは波が与えられる。次に、図13Bを参照すると、ブラシ440とブラシ450との間に電圧レベルが12DCVの電力を印加した場合、回転部材420の第1のセグメントが時計回りにブラシ450から離れる方向に回転し、回転センサ430に接触すると、ブラシ440とブラシ450との間に印加された電圧の約2分の1の電圧、すなわち6DCVが検知される（図13Bのチャネル1の第1の信号パルスを参照されたい）。整流子および回転部材が引き続き時計回りに回転センサ430から離れる方向に回転すると、回転部材420の第2のセグメントが回転センサ430に接触し、回転センサによって他の信号が検知される（図13Bのチャネル1の第2の信号パルスを参照されたい）。出力信号パルスの各波は、図11Cに示されている波に類似した形状を有している。選択的に、出力信号は、図12Bに示されている信号条件付けと同様に条件付けることができる。このような信号条件付けによって、本発明のモータおよびセンサを、ホール効果センサから電気信号を受信するように設計された従来の電子機器と一緒に使用することができる。5極整流子および回転部材を本明細書に開示された回転センサと一緒に使用することによって、電機子の回転位置を、従来のセンサを使用する際よりも微細に検知することができる。たとえば、全リング整流子を使用すると、1つの正弦波（分割リング整流子の場合は正弦半波）は電機子の完全な1回転を表す。5極整流子を使用すると、1つのパルスは電機子の約5分の1回転を表す。モータ400が親ねじに結合されているかまたは親ねじを駆動する例では、モーターの回転数を用いて、親ねじの移動距離を選択的に調整することができる。たとえば、電機子の完全な1回転（5パルス）が親ねじの0.1mmの移動量に相当する例では、パルス数を数えて親ねじの微細な調整を行うことができる。この例では、10個のパルスの後、親ねじは約0.2mm（10パルスx0.02mm/パルス）変位する。本明細書に開示される回転センサとは異なり、ホール効果センサのような従来のセンサは、電機子1回転当たり1つのパルスしか与えることができない。本開示の利益が与えられた場合、他の適切なnセグ���ント整流子および回転部材（nは1から約20まで、より好ましくは約2から約12まで、最も好ましくは約6から約10までの整数である）を選択し設計することは当業者の能力の範囲内である。
【００６３】
他のある例によれば、本明細書に開示される回転センサを含む電気モータが図14に示されている。電気モータ500は、モータ・エンド・キャップ510と、整流子520と、回転部材525と、第1のパワー・ブラシ530および第2のパワー・ブラシ540と、回転センサ550と、電機子および巻線560と、モータ・ハウジング580内の磁気北極570と、モータ・ハウジング580内の磁気南極575とを含んでいる。電気モータは、電圧を入力し、かつ/または回転センサによって検知された信号を出力する電力・信号線590も含んでいる。電気モータ500の整流子520は、本開示の利益が与えられた場合に当業者によって選択または設計される任意の適切な整流子であってよい。同様に、回転部材は全リング装置であっても、2つ以上のセグメントに分割してもよい。ある例では、回転センサは、銅、黒鉛などの導電材料を含んでいる。他の例では、回転センサは導電材料と非導電材料を含んでいる。当業者には、本開示の利益が与えられた場合、回転センサに他の多数の適切な材料を使用できることが認識されよう。ある例では、回転センサは、第1および第2のパワー・ブラシと実質的に同じ材料を含んでいる。モータの厳密なサイズおよび寸法は、モータの所望の使用法に応じて様々であってよい。たとえば、電気モータを配置する空間が限られている状況では、モータは通常、空間に適合するようにより小さく設計される。
【００６４】
他のある例では、モータに接続され、モータ軸の回転移動を制御するためにモータ軸の速度および/またはモータ・ハウジングに対するモータ電機子の位置の一方を検知する手段を含む電気モータが提供される。軸の速度および/またはモータ電機子の位置を検知する手段は、回転センサまたは回転部材と本明細書に開示される回転センサの組合せであってよい。この手段は、標準的なホール効果センサ、電位計、モータ整流子パルス発生器などでもよい。ある例では、この手段は2つ以上の検知手段を含んでおり、たとえば、モータは、回転部材および回転センサならびにホール効果センサまたは電位計を含んでいる。電位計は、モータに取り付けられ、モータが回転する際に変化するアナログ電圧を生成する。メモリ・シート・モジュール内のA/D変換器は、アナログ信号をさらに処理できるようにデジタル信号に変換することができる。ホール効果センサは、電磁原則に基づくものであり、モータ内に取り付けられ、モータが回転するにつれて電子パルスを生成する。これらおよび他の適切な検知手段は、本開示の利益が与えられた場合に当業者によって選択され認識されよう。
【００６５】
ある例では、シート組立体は、本明細書に開示される回転センサを含む電気モータによって駆動されるシートを含んでいる。図15を参照すると、シート組立体600は、シート610およびシート背もたれ620を含んでいる。シート組立体は通常、第1の部材650および第2の部材660を通して乗物の床630に取り付けられている。シート組立体は、シート位置を調整する手動調整装置640を含んでよいが、好ましくは、シートは、シートをシート・ベースに対して移動させるように動作可能な電気モータを含む。電気モータは、上述の電気モータのいずれかであってよく、好ましくは、本明細書に記載された整流子、回転部材、および回転センサを含む。ある例では、電気モータはDC電源から電力を供給される。いくつかの例では、シート組立体は、シート・ベースまたはシートの一つに取り付けられたメモリ・シート・モジュールをさらに含み、メモリ・シート・モジュールは、回転センサの出力信号を受信するように構成された少なくとも1つのプロセッサを含んでいる。適切なメモリ・シート・モジュールには、たとえば、それぞれの開示全体がすべての目的について参照として本明細書に組み入れられる米国特許第6590354号および第5751129号に開示されたメモリ・シート・モジュールが含まれるがそれらに限らない。シートは、少なくとも1つのプロセッサに接続され、情報を記憶するように構成されたメモリ・ユニットを含んでもよく、メモリ・ユニットはさらに、外部信号に応答して情報を検索し、シートを第1の位置から第2の位置に戻すように構成されている。メモリ・ユニットは通常、RAM、ROM、EPROM、EEPROMなどのメモリ・ユニットであるか、またはそのようなメモリ・ユニットを含んでいる。本開示の利益が与えられた場合、当業者によって他の適切なメモリ・ユニットが認識されよう。メモリ・ユニットは、モータ・コントローラのようなより大きな装置に一体化することも、メモリ・ハウジング内に配置することもできる。メモリ・ユニットは、磁極からの磁界がメモリ・ユニットの動作に干渉するのを妨げる適切な電磁シールドを含んでよい。メモリ・ユニットは、たとえばプロセッサと通信することができ、またはプロセッサを含むより大きな電気装置の一部であってよい。
【００６６】
このモータをシート組立体またはシート調整装置において本明細書に開示される回転センサと一緒に使用する際のある利点には、シート機構に対する機械的応力を減らし、シート性能、感触、動作音および動作速度を変化させるようにシート・モータの動きを連続的に制御する能力が含まれる。これらおよびその他の利点は、本開示の利益が与えられた場合、当業者によって認識されよう。
【００６７】
ある例では、シート組立体は、シート背もたれを移動させるように動作可能な少なくとも1つのモータを含むシート背もたれも含んでいる。電気モータは、上述のモータのいずれかであってよく、好ましくは、本明細書に記載された整流子、回転部材、および回転センサを含む。シート背もたれは、選択された位置を記憶する、上述のような1つまたは複数のメモリ・モジュールを有してもよい。ある例では、単一のメモリ・モジュールを用いて、シートとシート背もたれの両方についての選択された位置が記憶される。本開示の利益が与えられた場合、本明細書に開示されるモータおよび回転センサを用いて適切なシート組立体を選択し設計することは、当業者の能力の範囲内である。
【００６８】
ある例では、シート組立体は、シート位置情報をメモリ・シート・モジュールに与えるシート位置センサを有している。このセンサは、シートおよび/またはシート背もたれの一部に取り付けられたセンサ組立体内に配置することができる。通常、このセンサは、シート組立体のモータ上またはモータの近くに配置される。各センサは、それに対応するモータがある基準位置に対して何をしたかを監視するように動作可能である。この情報は、電気配線によってセンサから装置、たとえばプロセッサ、メモリ・シート・モジュールなどに伝えることができる。ある例では、シート組立体は、本明細書に開示される回転センサを含むモータと、1つまたは複数の他の種類のセンサ、たとえば、電位計、ホール効果センサ、モータ整流子パルス発生器などとを含んでいる。これらおよび他の適切なセンサは、本開示の利益が与えられた場合に当業者によって選択され認識されよう。
【００６９】
ある例では、メモリ・シート・モジュールはモータ制御リレーを組み込んでいる。各モータ制御リレーは、関連するモータを制御するシート組立体のモータに関連付けることができる。シート組立体は、電線をモータからメモリ・シート・モジュールまで接続するモータ・コネクタと、電線を回転センサからメモリ・シート・モジュールまで接続するセンサ組立体コネクタとをさらに含んでよい。適切なモータ制御リレーには、Tyco社、Omron社、Taiko社、およびGreenwich Electronics社から市販されているリレーが含まれる。
【００７０】
他の例によれば、本明細書に開示される回転センサを含む乗物パワー・シート調節装置が提供される。乗物パワー・シート調節装置は、各組立体が、固定された第2の構成要素に対して移動可能な第1の構成部材で形成された、第1の間隔トラック組立体と第2の間隔トラック組立体とを含んでいる。パワー・シート調整装置は、少なくとも1つの回転可能な出力軸を有する駆動モータも含んでいる。駆動モータは、本明細書に開示されるモータのいずれであっても、本開示の利益が与えられた場合に当業者によって認識される他の適切なモータであってもよく、好ましくは、駆動モータは、本明細書に開示される回転センサを含む。ある例では、シート調節装置は、第1および第2の構成部材に動作可能に結合された回転可能な親ねじを含んでもよい。ある例では、駆動モータは、モータから各上部トラック上に取り付けられた歯車組立体または歯車箱まで延びる一対の駆動軸を回転させる2方向電気モータである。通常、各歯車箱は、長手方向に各上部トラックの下に延びる親ねじに係合する。各下部トラックに駆動ブロックを固定的に取り付けることができ、駆動ブロックは、親ねじをねじ込んで受け、駆動モータの選択的な付勢時に上部トラックおよび取り付けられたシート支持フレームを水平方向に往復運動させる。シート支持フレームを垂直方向（上下）に調整し、かつシート・リクライナ調整機構を有するシート調節装置において、シート底部に対するシート背もたれの位置を角度によって調整する同様の駆動機構を設けることができる。垂直駆動機構は、互いに独立にシート底部の前方縁部および後方縁部を選択的に傾斜させ、同時に、乗物のシート全体、または用途によってはシート底部またはクッションのみを上昇および下降させる別々の前方縁部駆動機構および後方縁部駆動機構を含んでもよい。各駆動機構は、前部および後部垂直駆動機構の場合には、直接歯車組立体に連結され、シート・リクライナ駆動機構の場合には、単一のモータから各上部トラック上またはシート支持フレーム上に取り付けられた別々の歯車組立体まで延びる2本の軸によって歯車組立体に連結された、回転可能な出力軸を有する駆動モータを含んでもよい。様々な駆動モータ、特に水平駆動モータおよびシート・リクライナ駆動モータは通常、トラック組立体の可動上部トラックの間を延びており、かつ一方または両方の端部の所で可動上部トラックに連結されたモータ取付けブラケット上に取り付けられる。ある例では、シート調整装置上の水平駆動モータまたはシート・リクライナ駆動モータの多数の可能な取付け位置に届くように、両端部の所で駆動モータまたはモータ歯車箱および親ねじ歯車箱に結合された回転ケーブルで形成された可とう性の駆動ケーブルを使用することができる。回転ケーブルは通常、固定された可とう性の外側シースまたはカバーに囲まれている。フレックス・ケーブル・ハウジング・カバーの各端部の所に取付け台、管継手、フェルールなどの保持装置を使用してそれぞれの歯車箱またはモータにカバーを固定することができる。
【００７１】
ある例では、本明細書に開示されるシート組立体および/またはシート調整装置は、モータに連結された軸または部材に連結された1つまたは複数の歯車組立体、歯車箱などをさらに含んでよい。適切な歯車組立体には、たとえばそれぞれの開示全体がすべての目的について参照として本明細書に組み入れられる米国特許第6361109号および第6055877号に開示された歯車組立体、ならびにIMS Gear社、LM Gear社、Micron社などから市販されている歯車、歯車組立体、および歯車箱が含まれるがそれらに限らない。
【００７２】
他の例によるシート組立体が図16に示されている。シート組立体700は通常、シート・ベース710と、シート背もたれフレーム720と、図を明確にするために省略されているシートおよびシート背もたれとを含んでいる。この例では、シート組立体は、第1のモータ730、第2のモータ740、第3のモータ750、および第4のモータ760を含んでいる。ある例では、1つまたは複数のモータ730、740、750、および760は、本明細書に記載された回転センサおよび/または回転部材を含んでいる。各モータは通常、電気モータ760に取り付けられた出力軸770などの出力軸に取り付けられている。出力軸770の一方の端部はモータ760に連結され、出力軸770の他方の端部はヘッドレスト780に連結され、モータと電気的に通信するコントローラによって送信される信号などの入力信号に応答してヘッドレスト780を移動させるように動作可能である。ある例では、出力軸は、シート組立体の、移動させるべき部分に連結された親ねじに連結されている。代表的なシステムでは、ユーザが、通常コントローラに取り付けられモータ770と電気的に通信するつまみまたはボタンを作動させると、モータ770が作動して、出力軸または親ねじを順方向または逆方向に回転させ、それによってヘッドレストを移動させる。他のモータ740、750、および760はそれぞれ、当技術分野で公知の従来の駆動システムを通じてシートの一部を移動させるかまたは駆動するように動作可能である。ある例では、モータは互いに独立に作動し、一方他の例では、2つ以上のモータを結合し、コントローラからの信号に応答して同時に作動させることができる。
【００７３】
他のある例によるシート組立体の他の例が図17に示されている。シート組立体800は、第1のモータ810および第2のモータ820を含んでいる。各モータは、シート組立体の一部に連結された回転可能な親ねじを有している。第2のモータ820の回転可能な親ねじ830が図17に示されている。回転可能な親ねじは、シート組立体に動作可能に結合され、たとえば、シート・トラックに動作可能に結合されている。たとえば、シート組立体は、各組立体が、固定された第2の構成要素に対して移動可能な第1の構成部材で形成された、第1の間隔トラック組立体と第2の間隔トラック組立体とを含んでよい。モータ810および820は、本明細書に開示される電気モータのいずれかであってよく、好ましくは、電気モータ810および820の少なくとも一方は、本明細書に記載された回転センサおよび/または回転部材を含んでいる。ある例では、回転可能な親ねじはシート・トラックの第1および第2の構成要素に動作可能に結合されており、モータはシート・トラックの第1の構成要素を駆動することができる。ある例では、シート組立体は、モータ出力軸と親ねじとの間に結合した可とう性の駆動ケーブルをさらに含む。当業者には、本開示の利益が与えられた場合、図17に示されているシート組立体が、本明細書に記載された回転センサおよび/または回転部材を含んでも含まなくてもよい追加的なモータを含んでよいことが認識されるであろう。
【００７４】
本発明についてある例に関して説明したが、本開示の利益が与えられた場合、当業者によって他の例、ならびに本明細書に開示された例の置換態様、変更態様、および修飾態様が認識されよう。本明細書および特許請求の範囲で使用される用語のうちのいずれかの意味が、参照として組み入れられる特許のうちのいずれかで使用される用語の意味と矛盾する場合、本明細書および特許請求の範囲で使用される用語の意味が優先されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１Ａ】ある例による、本明細書で開示される回転センサを有する電気モータの一例の分解図である。
【図１Ｂ】ある例による、2つの回転センサを示す例の概略図である。
【図２】ある例による、図1Aのモータを使用し、モータ入力電圧が1DCVであり、かつ負荷を使用しない波出力の一例を示す図である。
【図３】ある例による、図1Aのモータを使用し、モータ入力電圧が6DCVであり、かつ負荷を使用しない波出力の一例を示す図である。
【図４】ある例による、図1Aのモータを使用し、モータ入力電圧が12DCVであり、かつ負荷を使用しない波出力の一例を示す図である。
【図５】ある例による、図1Aのモータを使用し、モータ入力電圧が2.5DCVであり、負荷を使用せず、機能停止状態から開始する波出力の例（チャネル1）を、標準的なホール効果センサ出力パルス（チャネル2）と比較して示す図である。
【図６】ある例による、図1Aのモータを使用し、モータ入力電圧が2DCVであり、負荷を使用しない波出力の例（チャネル1）を、標準的なホール効果センサ出力パルス（チャネル2）と比較して示す図である。
【図７】ある例による、図1Aのモータを使用し、モータ入力電圧が6DCVであり、負荷を使用しない波出力の例（チャネル1）を、標準的なホール効果センサ出力パルス（チャネル2）と比較して示す図である。
【図８】ある例による、図1Aのモータを使用し、モータ入力電圧が12DCVであり、負荷を使用しない波出力の例（チャネル1）を、標準的なホール効果センサ出力パルス（チャネル2）と比較して示す図である。
【図９Ａ】ある例による、本明細書に開示された回転センサの波出力を条件付けるのに適した回路の概略図である。
【図９Ｂ】ある例による、正弦出力信号またはその一部をデジタル・パルスを変換するのに適した信号条件付け回路の第2の概略図である。
【図９Ｃ】ある例による、変動接触誤差を低減させるように2つ以上の回転センサ出力と一緒に使用できる信号条件付け回路の概略図である。
【図１０】図10Aは、ある例による、電機子が全リング回転センサを含む電気モータの例の概略図である。図10Bは、出力信号を示す図10Aの装置の出力の例（チャネル1）を標準的なホール効果センサ出力パルス（チャネル2）と比較して示す図である。
【図１１Ａ】ある例による、電機子が分割リング回転センサを含む電気モータの一例の概略図である。
【図１１Ｂ】ある例による、電機子が分割リング回転センサを含む電気モータの一例の概略図である。
【図１１Ｃ】ある例による、フィルタリングされていない波を示す図11Aの装置の出力の例（チャネル1）を、標準的なホール効果パルス（チャネル2）と比較して示す図である。
【図１２】図12Aは、ある例による、電機子が2点2セグメント回転センサを含む電気モータの一例の概略図である。図12Bは、ある例による、完全に条件付けされた波を示す図12Aの装置の出力（チャネル1）を、標準的なホール効果センサ出力パルス（チャネル2）と比較して示す図である。
【図１３】図13Aは、ある例による、電機子が5点10セグメント回転センサを含む電気モータの一例の概略図である。図13Bは、ある例による、フィルタリングされていない波を示す図13Aの装置の出力の例（チャネル1）を、標準的なホール効果パルス（チャネル2）と比較して示す図である。
【図１４】ある例による、本明細書に開示された回転センサを含むモータ組立体の一例の概略図である。
【図１５】ある例による、本明細書に開示された装置と一緒に使用するのに適したシートの一例の概略図である。
【図１６】ある例による、複数の電気モータを含むパワー・シート（シートおよび背もたれは取り外されている）の第1の例の概略図である。
【図１７】ある例による、複数の電気モータを含むパワー・シート（シートおよび背もたれは取り外されている）の第2の例の概略図である。
【符号の説明】
【００７６】
5  モータ、10  第1の磁極、20  第2の磁極、30  モータ・コア巻線、40  軸、50  全リング整流子、60  第1のブラシ、70  第2のブラシ、80  回転センサ、90  回転部材、95  リード線、96  回転センサ、97  回転センサ、100  モータ、110  モータ、115  軸、120  回転部材、125  全リング整流子、130  回転センサ、140  第1のブラシ、150  第2のブラシ、200  モータ、220  分割リング回転部材、225  整流子、230  回転センサ、240  第1のブラシ、250  第2のブラシ、300  モータ、320  回転部材、325  整流子、330  回転センサ、340  第1のブラシ、350  第2のブラシ、400  装置、420  マルチリング回転部材、425  マルチリング整流子、430  回転センサ、440  第1のブラシ、450  第2のブラシ、500  電気モータ、510  モータ・エンド・キャップ、520  整流子、525  回転部材、530  第1のパワー・ブラシ、540  第2のパワー・ブラシ、550  回転センサ、560  電機子および巻線、570  磁気北極、575  磁気南極、580  モータ・ハウジング、590  電力・信号線、600  シート組立体、610  シート、620  シート背もたれ、630  乗物の床、640  手動調整装置、650  第1の部材、660  第2の部材、700  シート組立体、710  シート・ベース、720  シート背もたれフレーム、730  第1のモータ、740  第2のモータ、750  第3のモータ、760  第4のモータ、770  出力軸、780  ヘッドレスト、800  シート組立体、810  第1のモータ、820  第2のモータ、830  親ねじ。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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