(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に同期して回転を行う永久磁石と、該永久磁石の近傍に設けられ、前記永久磁石の回転による磁束変化を非接触で検出する検出手段とを備えた回転センサにおいて、
ハウジングと、
該ハウジング内の所定位置に設けられた検出手段と、
貫通孔を有し前記回転軸の回転に同期回転する回転部材と、
突起部を有し該突起部が前記貫通孔に挿入され前記回転部材に装着されるシール部材と、
前記回転部材に装着され軸方向の動きが規制部材により規制される永久磁石とを備え、
前記シール部材は前記ハウジングに挟持された状態で、前記突起部により前記永久磁石を所定位置へ位置決めすることを特徴とする回転センサ。
【請求項２】
モータ出力軸の回転に同期して回転を行う永久磁石と、該永久磁石の近傍に設けられ、前記永久磁石の回転による磁束変化を非接触で検出する検出手段とを備えた回転センサ付モータ装置において、
ハウジングと、
該ハウジング内の所定位置に設けられた検出手段と、
貫通孔を有し前記モータ出力軸の回転に同期回転する回転部材と、
突起部を有し該突起部が前記貫通孔に挿入され前記回転部材に装着されるシール部材と、
前記回転部材に装着され軸方向の動きが規制部材により規制される永久磁石とを備え、
前記シール部材は前記ハウジングに挟持された状態で、前記突起部により前記永久磁石を所定位置へ位置決めすることを特徴とする回転センサ付モータ装置。
【請求項３】
モータ出力軸の回転に同期して回転を行う永久磁石と、該永久磁石の近傍に設けられ、前記永久磁石の回転による磁束変化を非接触で検出を行う検出手段とを備えた回転センサ付モータ装置において、
開口を有するハウジングと、
該ハウジング内の所定位置に設けられた検出手段と、
軸方向に貫通孔を有し前記モータ出力軸の回転に同期して回転する回転部材と、
前記貫通孔に挿入される突起部を有した環状で該回転部材に装着されるシール部材と、
前記回転部材に軸方向の動きが規制部材により規制された状態で固定され前記突起部の先端が当接する永久磁石と、
前記開口に回転部材が回転自在に収納され前記ハウジングの開口を閉塞した状態で前記シール部材が前記永久磁石の移動を前記規制状態まで押圧するカバーとを備えたことを特徴とする回転センサ付モータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転センサおよび回転センサを備えたモータ装置に関し、特に、出力軸に永久磁石が設けられ、永久磁石の回転による磁束変化を非接触で検出するモータ装置の内部構造に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転を行う回転部材に対し、回転部材と一体回転するように永久磁石を設けると共に、永久磁石の近傍にホールＩＣ等の検出手段を設け、回転部材の回転状態を磁束の変化に基づいて非接触で検出する回転センサが知られている。
【０００３】
このような回転センサにあっては、回転軸と一体回転を成し、回転軸上に設けた永久磁石と、永久磁石の近傍に永久磁石と所定の空隙をもって配設され、非回転となるハウジング等の部材に固定されると共に、永久磁石の回転を検出する検出手段とを設けて、回転部材の回転状態を検出する方法がとられている。
【０００４】
具体的には、非回転となるハウジング側にホールＩＣ等の検出手段を取り付け、回転を行う部材に対しては、回転軸の周方向に環状溝を設け、回転部材を非回転部材（例えば、ハウジングボデー）の取付孔に組付ける場合、検出手段が取り付けられた部位（つまり、回転センサ内部）へ外部から水滴が浸入するのを防止するため、環状溝にＯリング等のシール部材を嵌め、シール機能をもたせる方法がとられ、シール部材を嵌めた回転軸を、非回転側のハウジングの取付孔に圧入等により取り付けを行えば、回転センサが実現できる。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の如く非接触で永久磁石の回転による磁束の変化で回転軸の回転検出を行うものにあっては、回転を行う永久磁石と検出手段との間隔（距離）が常に一定でないと、検出手段より得られるセンサ出力は不安定になり、その結果、センサとしての検出精度が低下する。
【０００６】
上記の如く、シール部材を装着した回転軸を非回転側であるハウジングに圧入固定すれば、非回転側への取付けは行えるが、このような場合、センサ性能に影響する永久磁石をしっかり固定させるため、シール部材以外に別の固定手段が必要となり、組付け性が良くない。
【０００７】
よって、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、回転センサのシール機能を確保すると共に、センサ性能に影響を与えない構成とすることを技術的課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、回転軸（３）に同期して回転を行う永久磁石（４）と、該永久磁石の近傍に設けられ、前記永久磁石の回転による磁束変化を非接触で検出する検出手段（５）とを備えた回転センサにおいて、
ハウジング（１０，１１）と、該ハウジング内の所定位置に設けられた検出手段（５）と、貫通孔（１３ａ）を有し前記回転軸の回転に同期回転する回転部材（１３）と、突起部（１４ｂ）を有し該突起部が前記貫通孔に挿入され前記回転部材に装着されるシール部材（１４）と、前記回転部材に装着され軸方向の動きが規制部材（１５）により規制される永久磁石（４）とを備え、前記シール部材は前記ハウジングに挟持された状態で、前記突起部により前記永久磁石を所定位置へ位置決めしたことである。
【０００９】
第１の技術的手段によれば、シール部材の突起部を貫通孔に挿入して回転部材に装着したものをハウジング内に収めれば、シール部材はハウジングに挟持される。この場合、回転部材への永久磁石の取付けが十分でない場合でも突起部により永久磁石が押圧されて規制部材により軸方向の規制がなされる所定位置まで移動し、永久磁石が位置決めされることにより、永久磁石と検出手段との距離が一定になる。この為、シール部材によりハウジング内部のシール機能を持たせた上で、回転センサの性能が安定する。
【００１０】
また、上記の技術的課題を解決するために講じた第２の技術的手段は、モータ出力軸（３）の回転に同期して回転を行う永久磁石（４）と、該永久磁石の近傍に設けられ、前記永久磁石の回転による磁束変化を非接触で検出する検出手段（５）とを備えた回転センサ付モータ装置において、
ハウジング（１０，１１）と、該ハウジング内の所定位置に設けられた検出手段（５）と、貫通孔（１３ａ）を有し前記モータ出力軸の回転に同期回転する回転部材（１３）と、突起部（１４ｂ）を有し該突起部が前記貫通孔に挿入され前記回転部材に装着されるシール部材（１４）と、前記回転部材に装着され軸方向の動きが規制部材（１５）により規制される永久磁石（４）とを備え、
前記シール部材は前記ハウジングに挟持された状態で、前記突起部により前記永久磁石を所定位置へ位置決めするようにしたことである。
【００１１】
第２の技術的手段によれば、シール部材の突起部を貫通孔に挿入して回転部材に装着したものをハウジング内に収めれば、シール部材はハウジングに挟持される。この場合、回転部材への永久磁石の取付けが十分でない場合でも突起部により永久磁石が押圧されて規制部材により軸方向の規制がなされる所定位置まで移動する。このように、永久磁石が位置決めされることにより、永久磁石と検出手段との距離が一定になる。この為、シール部材によりハウジング内部のシール機能を持たせた上で、回転センサの性能が安定した回転センサ付モータ装置が提供される。
【００１２】
更に、上記の技術的課題を解決するために講じた第３の技術的手段は、モータ出力軸の回転に同期して回転を行う永久磁石（４）と、該永久磁石の近傍に設けられ、前記永久磁石の回転による磁束変化を非接触で検出を行う検出手段（５）とを備えた回転センサ付モータ装置において、
開口（１２）を有するハウジング（１０）と、該ハウジング内の所定位置に設けられた検出手段（５）と、軸方向に貫通孔（１３ａ）を有し前記モータ出力軸の回転に同期して回転する回転部材（１３）と、前記貫通孔に挿入される突起部（１４ｂ）を有した環状で該回転部材に装着されるシール部材（１４）と、前記回転部材に軸方向の動きが規制部材（１５）により規制された状態で固定され前記突起部の先端（１４ｃ）が当接する永久磁石（４）と、前記開口に回転部材が回転自在に収納され前記ハウジングの開口を閉塞した状態で前記シール部材が前記永久磁石の移動を前記規制状態まで押圧するカバー（１１）とを備えたことである。
【００１３】
第３の技術的手段によれば、シール部材の突起部を貫通孔に挿入して回転部材に装着したものをハウジングの開口内に収め、カバーで開口を閉塞すれば、シール部材は挟持されるものとなる。この場合、回転部材への永久磁石の取付けが十分でない場合でも突起部の先端に当接する永久磁石が押圧され、規制部材により規制がなされる所定位置まで永久磁石が移動して位置決めされる。このことにより、規制部材まできた永久磁石とハウジングの所定位置に設けられた検出手段との距離が一定になる。この為、シール部材によりハウジング内部のシール機能を持たせた上で、回転センサの性能が安定した回転センサ付モータ装置が提供される。
【００１４】
尚、上記したカッコ内の番号は、理解を容易にするため、以下に示す実施形態の参照番号を付記した。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、回転センサ付モータ装置（以下、モータ装置と称する。）を、車両シートに適用した場合の構成を示す。
【００１６】
ヘッドレスト３１は、シートバック３０の上部左右に設けられた２ヶ所のホルダー３２にステー３３を介して支持されており、駆動源（ここでは、モータ装置１）により上下動可能となっている。ホルダー３２は、シートバックフレーム（図示せず）に直接または間接的に固定される、シート前方に上下の端部が屈曲したコ字型の取付けブラケット３７に設けられており、ヘッドレスト３１を上下させる上下機構４０はサブアッシーされ、ユニット化されている。
【００１７】
上下機構４０のブラケット上部３７ａにはホルダー３２が所定孔に取付けられていると共に、ガイド部材３８およびスクリューシャフト３６が鉛直方向に取付けられている。また、ブラケット下部３７ｂには上部から下部に向かって差し込まれたガイド部材３８の端部がナットにより固定されている。更には、モータ装置１がボルト等の固定部材によりブラケット下部３７ｂの平面部に取付けられ、固定されている。
【００１８】
モータ装置１には鉛直方向にスクリューシャフト３６が動力伝達可能に連結されており、モータ回転によりスクリューシャフト３６は回転自在となっている。このスクリューシャフト３６にはナット部材３５が螺合し、スクリューシャフト３６は軸方向には移動不可状態で回転を行う。よって、スクリューシャフト３６が正転または逆転回転すれば、ナット部材３５が回転方向により上下し、ナット部材から左右水平方向に延在する移動部材３４は上下動を行う。この移動部材３４にはホルダー３２に挿入されたヘッドレスト３１から延びるステー３３が左右それぞれ支持されているので、ナット部材３５が上下動すれば、それに伴い移動部材３４が上下動を行い、ヘッドレスト３１が上下動する。
【００１９】
次に、図１に示すモータ装置１について、以降の図を参照して説明する。モータ装置１は、ハウジング１０，１１により形成される開口１２の中にモータ２を含む駆動機構が配設される。
【００２０】
駆動機構は、ハウジング１１の開口１２に位置決めされた状態で配設されるモータ２、モータ２の回転軸３または回転軸３につながるウォーム軸上に圧入または一体で設けられたウォーム８、外歯１３ｃがウォーム８に噛合し回転を行いヘッドレスト３１を上下動させるスクリューシャフト３６に軸部１３ｆがスプライン結合し連携して動力伝達を行うウォームホイール１３から構成される。
【００２１】
モータ２は回転軸３が２ヶ所に設けられた軸受９により所定位置で支持されており、モータ２にはコネクタ１６の端子１７からプリント基板１８を介して、電源が供給されるようになっている。プリント基板１８はハウジング１１，１２に数カ所に設けられた爪部１８ａにより嵌着され、このプリント基板上にはモータ回転時の出力波形を成形する抵抗、コンデンサ、ＩＣ等から成る電子回路２９、および、回転センサ２０の検出部となるホール素子（ホールＩＣ）５が半田付け等により固定されている。この場合、ホール素子５の出力はプリント基板１８を介してコネクタ１６の端子１７から取り出し、ハーネス１９により外部に出力される。ホール素子５が固定される位置は、プリント基板１８がハウジング１０，１１に設けられた爪部１８ａで確実に嵌着固定されるので、ハウジング内では所定位置の取付けが可能となる。
【００２２】
一方、ウォーム８の回転により回転を行うウォームホイール１３の形状は、図５に示すように外周に外歯１３ｃを有し、外歯１３ｃと軸部１３ｆの間に４ヶ所の貫通孔１３ａを持ち、この貫通孔１３ａの内周近傍に周方向凹部１３ｄが形成されている。
【００２３】
ウォームホイール１３の軸部１３ｆの一部には断面Ｌ字形状をなす環状の規制部材１５が圧入により嵌着されており、径方向にフランジ部１５ａが形成され、ウォームホイール１３の軸部の外周には２面幅１３ｇに環状型の永久磁石４が装着される。この永久磁石４はＮ極とＳ極が交互に着磁（互いに４極で着磁）されている。この場合、組付け時に永久磁石４は軸方向に移動自在であるが、軸方向においては規制部材１５のフランジ１５ａにより移動が所定位置で規制される。
【００２４】
このウォームホイール１３には、回転センサ内部でウォームホイール１３の外歯１３ｃに塗布されたグリースに対して、グリースが外部に流出しないようシール機能をもたせるため、軸部１３ｆと外歯１３ｃとの間に図６に示す形状のシール部材１４が配設される。シール部材１４の形状は、図６の（ａ）に示すように上部に環状の基底部１４ａを有しており、基底部１４ａから下の鉛直方向に延在し、ウォームホイール１３の貫通孔１３ａに挿入される突起部１４ｂが４ヶ所に形成されている。この突起部１４ｂは軸方向にテーパ状となっており、先端１４ｃに行くに従って肉厚から肉薄となっている。シール部材１４をウォームホイール１３に装着した状態の基では、図４に示すように突起部１４ｂは貫通孔１３ａの中に入り、シール部材１４の先端１４ｃは永久磁石４の軸方向端部に当接可能となる。また、基底部１４ａはウォームホイール端部より少しだけ上方に突出し、周方向において８ヶ所放射状に形成されたリブ部１３ｅに当接して軸方向の動きが規制された状態で、環状の凹部１３ｄに嵌まる。
【００２５】
ウォームホイール１３にシール部材１４が組付けられた後の状態では、カバー１１によりハウジング１０の開口１２をネジ等の固定部材により閉塞すると、ハウジング１１の内壁１１ａによりシール部材１４の基底部１４ａの上端面が押圧される。このように、シール部材１４が内壁１１ａにより押圧されると、突起部１４ｂの先端１４ｃが永久磁石４の軸方向端面(図４の上方端面)に当接し、仮に、永久磁石４が規制部材１５のフランジ部１５ａが形成される位置（正確な位置）までしっかりと嵌まっていない場合であっても、規制部材１５のフランジ部１５ａにより軸方向の移動が規制される位置（規制位置）まで、永久磁石４は確実に移動する。この状態で、ハウジング１０，１１をネジ等の固定部材３９により固定すれば、シール部材１４は先端１４ｃ、上端面およびテーパ状の肉厚の部位で永久磁石４、ハウジング１１の内壁１１ａおよびウォームホイール１３の貫通孔１３ａの側壁、軸部１３ｆの外周に同時に当接し、また、シール部材１４が嵌まった状態ではハウジング１０の内壁に対してフランジ部１５ａが円周状で面接触により押圧されるものとなることから、ウォームホイール１３の歯面にグリースが塗布された状態であっても、シール部材１４によりウォームホイール等が配設される開口１２が確実に塞がれるので、ウォームホイール１３の外歯１３ｃを含む歯面に塗布されたグリースが軸部１３ｆと軸部１３ｆが貫通するハウジング１１との間から外部に流出せず、内部で確実なシール機能をもたせることができる。
【００２６】
また、このような構成を採用することにより、永久磁石４とホールＩＣ５との距離間隔が常に一定に保たれるので、回転センサ２０のホール素子５からの出力が安定し、センサ性能が向上する。
【００２７】
以上のことから、シール部材１４により、永久磁石４の所定位置への位置決めが行えると共に、センサ内部へのシール機能を同時に持たせることができるので、部品点数が削減でき、生産性が良くなる。
【００２８】
【効果】
第１の発明によれば、シール部材の突起部を貫通孔に挿入して回転部材に装着したものをハウジング内に収めると、シール部材はハウジングに挟持される。この場合、回転部材への永久磁石の取付けが十分でない場合でも突起部により永久磁石が押圧されて規制部材により軸方向の規制がなされる所定位置まで移動する。このように、永久磁石が位置決めされることにより、永久磁石と検出手段との距離が一定になる。この為、シール部材によりハウジング内部のシール機能を持たせた上で、回転センサの性能は安定し、センサ性能が向上する。
【００２９】
第２の発明によれば、シール部材の突起部を貫通孔に挿入して回転部材に装着したものをハウジング内に収めると、シール部材はハウジングに挟持される。この場合、回転部材への永久磁石の取付けが十分でない場合でも突起部により永久磁石が押圧されて規制部材により軸方向の規制がなされる所定位置まで移動する。このように、永久磁石が位置決めされることにより、永久磁石と検出手段との距離が一定になる。この為、シール部材によりハウジング内部のシール機能を持たせた上で、回転センサの性能が安定した回転センサ付モータ装置が提供できる。
【００３０】
第３の発明によれば、シール部材の突起部を貫通孔に挿入して回転部材に装着したものをハウジングの開口内に収め、カバーで開口を閉塞すれば、シール部材は挟持されるものとなる。この場合、回転部材への永久磁石の取付けが十分でない場合でも突起部の先端に当接する永久磁石が押圧され、規制部材により規制がなされる所定位置まで永久磁石が移動して位置決めされる。このことにより、規制部材まできた永久磁石とハウジングの所定位置に設けられた検出手段との距離が一定になる。この為、シール部材によりハウジング内部のシール機能を持たせた上で、回転センサの性能が安定した回転センサ付モータ装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態における回転センサ付モータ装置を、車両シートのヘッドレストを上下駆動する駆動源とした場合の構成図である。
【図２】  図１に示す回転センサ付モータ装置の構成図である。
【図３】  図２に示す回転センサ付モータ装置のＡ−Ａ断面図である。
【図４】  図３に示す回転センサ付モータ装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】  図２に示すウォームホイールの平面図である。
【図６】  図４に示すシール部材の形状を示し、（ａ）は軸方向の側面図であり、（ｂ）はその上視図である。
【符号の説明】
１ 回転センサ付モータ装置（モータ装置）
２ モータ
３ 回転軸
４ 永久磁石
５ ホールＩＣ（検出手段）
１０ ハウジング
１１ ハウジング（カバー）
１２ 開口
１３ ウォームホイール（回転部材）
１３ａ 貫通孔
１４ シール部材
１４ｂ 突起部
１４ｃ 先端
１５ 規制部材
１５ａ フランジ部
２０ 回転センサ
【図１】
0004438142.tif 000002
【図２】
0004438142.tif 000003
【図３】
0004438142.tif 000004
【図４】
0004438142.tif 000005
【図５】
0004438142.tif 000006
【図６】
0004438142.tif 000007