(57)【要約】【課題】  コントローラを備える電動モータの小型化を達成する。【解決手段】  コントローラ２３は対向するプリント基板３１，３２を備えており、これらのプリント基板３１，３２は連結ブロック３４，３６を介して相互に固定される。また、連結ブロック３４，３６には接続端子３４ｄ，３６ｄが組み込まれ、プリント基板３１，３２は接続端子３４ｄ，３６ｄを介して電気的に接続される。このように、連結ブロック３４，３６を介してプリント基板３１，３２を相互に固定するとともに電気的に接続するようにしたので、双方のプリント基板３１，３２に駆動回路部３１ｃ，３２ｃを構築することができ、個々のプリント基板３１，３２の大きさを抑制することができる。これにより、コントローラ２３の小型化を達成することが可能となり、延いては電動モータの小型化を達成することが可能となる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ本体とこれを駆動制御するコントローラとを備える電動モータであって、
前記コントローラは、第１基板とこれに対向する第２基板とを備えるとともに、前記モータ本体に接続される出力側接続部を備え、
前記第１基板と前記第２基板との間に連結ユニットを設けることにより、前記第１基板と前記第２基板とを相互に固定するとともに、前記第１基板と前記第２基板とを電気的に接続することを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
請求項１記載の電動モータにおいて、前記出力側接続部は前記連結ユニットに設けられることを特徴とする電動モータ。
【請求項３】
請求項１または２記載の電動モータにおいて、前記連結ユニットと前記出力側接続部とは一体に成形されることを特徴とする電動モータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動モータにおいて、前記連結ユニットは接続端子が組み込まれた状態で樹脂成形され、前記接続端子を介して前記第１基板と前記第２基板とは電気的に接続されることを特徴とする電動モータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動モータにおいて、前記連結ユニットは第１連結部材と第２連結部材とを備え、前記第１連結部材には前記出力側接続部が設けられる一方、前記第２連結部材には外部電源に接続される入力側接続部が設けられることを特徴とする電動モータ。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動モータにおいて、前記連結ユニットは第１連結部材と第２連結部材とを備え、前記連結部材の一方に前記出力側接続部が設けられるとともに外部電源に接続される入力側接続部が設けられることを特徴とする電動モータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動モータにおいて、前記コントローラが収容されるコントローラケースと、前記コントローラケースの開口部に取り付けられるケースカバーとを有し、外部電源に接続される入力側接続部が案内される窓部を前記ケースカバーに開口することを特徴とする電動モータ。
【請求項８】
請求項７記載の電動モータにおいて、前記ケースカバーに開口する前記窓部の周囲に壁部を形成し、前記壁部と前記入力側接続部とによってコネクタを構成することを特徴とする電動モータ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電動モータにおいて、前記第１基板と前記第２基板との対向面に電子部品が組み付けられることを特徴とする電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コントローラを備える電動モータに関し、特に、電動モータの小型化を達成するために適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるパワーウインド装置やサンルーフ装置には、ウインドガラスやサンルーフを開閉するための駆動源として電動モータが組み込まれている。この電動モータにはコントローラを介して駆動電流が供給されており、コントローラは開閉スイッチからの操作信号等に基づいて駆動電流を制御するようになっている。また、電動モータを組み付ける際の作業性を向上させるため、コントローラを一体に組み込むことによって部品点数を削減するようにした電動モータも開発されている。
【０００３】
ところで、パワーウインド装置やサンルーフ装置を駆動する電動モータは、空きスペースの限られたドア内やルーフ内に組み付けられるため、コントローラを組み込むようにした電動モータであっても小型化や薄型化が要求されることになる。そこで、アマチュアシャフトを挟み込むように給電端子と制御基板とを配置することにより、部品を集約して小型化を達成するようにした電動モータが提案されている(たとえば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００１−２６８８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された電動モータにあっては、１枚の制御基板を有する構造であるため、この制御基板に対してコントローラを構成する駆動回路を組み込むようにすると、基板面積の拡大に伴って電動モータの大型化を招くことになる。しかも、給電端子と制御基板とは電気的に独立した構造であるため、制御基板に駆動回路を組み込む場合には、制御基板から給電端子に駆動電流を供給する新たな給電構造を組み込む必要がある。このように新たな給電構造を組み込むことは、電動モータの更なる大型化を招くことになる。
【０００５】
本発明の目的は、コントローラを備える電動モータの小型化を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動モータは、モータ本体とこれを駆動制御するコントローラとを備える電動モータであって、前記コントローラは、第１基板とこれに対向する第２基板とを備えるとともに、前記モータ本体に接続される出力側接続部を備え、前記第１基板と前記第２基板との間に連結ユニットを設けることにより、前記第１基板と前記第２基板とを相互に固定するとともに、前記第１基板と前記第２基板とを電気的に接続することを特徴とする。
【０００７】
本発明の電動モータは、前記出力側接続部は前記連結ユニットに設けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明の電動モータは、前記連結ユニットと前記出力側接続部とは一体に成形されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電動モータは、前記連結ユニットは接続端子が組み込まれた状態で樹脂成形され、前記接続端子を介して前記第１基板と前記第２基板とは電気的に接続されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電動モータは、前記連結ユニットは第１連結部材と第２連結部材とを備え、前記第１連結部材には前記出力側接続部が設けられる一方、前記第２連結部材には外部電源に接続される入力側接続部が設けられることを特徴とする。
【００１１】
本発明の電動モータは、前記連結ユニットは第１連結部材と第２連結部材とを備え、前記連結部材の一方に前記出力側接続部が設けられるとともに外部電源に接続される入力側接続部が設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明の電動モータは、前記コントローラが収容されるコントローラケースと、前記コントローラケースの開口部に取り付けられるケースカバーとを有し、外部電源に接続される入力側接続部が案内される窓部を前記ケースカバーに開口することを特徴とする。
【００１３】
本発明の電動モータは、前記ケースカバーに開口する前記窓部の周囲に壁部を形成し、前記壁部と前記入力側接続部とによってコネクタを構成することを特徴とする。
【００１４】
本発明の電動モータは、前記第１基板と前記第２基板との対向面に電子部品が組み付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１基板とこれに対向する第２基板との間に連結ユニットを設けることにより、第１基板と第２基板とを相互に固定するとともに電気的に接続するようにしたので、複数の基板に渡って電子部品等を組み付けることができ、電動モータの小型化を達成することができる。つまり、個々の基板の大きさを抑制することができるため、コントローラの小型化、延いては電動モータの小型化を達成することが可能となる。
【００１６】
また、連結ユニットに入力側接続部や出力側接続部を設けることにより、部品点数を削減することができるため、電動モータの組立工数を削減して低コスト化を達成することが可能となる。さらに、部品点数の削減に伴って電動モータを組み立てる際のバラツキ要素を削減することができ、電動モータの組立精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である電動モータ１０を示す斜視図であり、図２は電動モータ１０の一部を切り欠いた状態で示す斜視図である。図１に示す電動モータ１０は、車両に搭載される図示しないパワーウインド装置に組み込まれており、ドアに組み付けられたウインドガラスを開閉する際の動力源として用いられる。
【００１８】
図１に示すように、電動モータ１０は、モータケース１１に収容されるモータ本体１２と、ギヤケース１３に収容される減速機構１４とを備えており、モータ本体１２から出力されるモータ動力は減速機構１４を介して出力軸１５に伝達される。モータ本体１２はいわゆるブラシ付きの直流モータとなっており、モータケース１１内には図示しない界磁マグネットが固定され、アマチュア１６やコミュテータ１７が回転自在に収容されている。また、モータ動力を減速する減速機構１４は、モータ本体１２のアマチュアシャフト１８に設けられるウォーム１９と、このウォーム１９に噛み合うとともに出力軸１５に固定されるウォームホイール２０とによって構成されている。
【００１９】
図２に示すように、ギヤケース１３に隣接するコントローラケース２１の基板収容室２２には、モータ本体１２の駆動電流を制御するコントローラ２３が収容されている。また、コントローラ２３には、図示しないバッテリ(外部電源)や開閉スイッチに接続される入力端子２４が設けられており、コントローラ２３にはバッテリからバッテリ電流が供給されるとともに、開閉スイッチから開閉信号が入力されるようになっている。
【００２０】
続いて、コントローラ２３の構造について説明する。図３はコントローラ２３を示す分解斜視図であり、図４(Ａ)および(Ｂ)はコントローラ２３の一部を構成する連結ユニット３０を示す斜視図である。図３に示すように、コントローラ２３は、第１基板としてのプリント基板３１とこれに対向する第２基板としてのプリント基板３２とを備えており、これらプリント基板３１，３２の間には連結ユニット３０が設けられている。また、連結ユニット３０の上端および下端には、それぞれに突き当て面３４ａ，３６ａが形成されており、この突き当て面３４ａ，３６ａにプリント基板３１，３２を突き当てた状態のもとで、連結ユニット３０とプリント基板３１，３２とはネジ部材３３を介して締結されるようになっている。
【００２１】
図４(Ａ)および(Ｂ)に示すように、連結ユニット３０は、入力端子２４を備える第１連結部材としての連結ブロック３４と、出力端子３５を備える第２連結部材としての連結ブロック３６とによって構成されている。連結ブロック３４は、プリント基板３１，３２を相互に固定する基部３４ｂと、略Ｌ字状に折り曲げられた入力端子２４を保持する入力側接続部３４ｃ(以下、接続部という)とによって一体的に形成されており、連結ブロック３６は、プリント基板３１，３２を相互に固定する基部３６ｂと、略Ｌ字状に折り曲げられた出力端子３５を保持する出力側接続部３６ｃ(以下、接続部という)とによって一体的に形成されている。双方の連結ブロック３４，３６を構成する基部３４ｂ，３６ｂには、棒状に形成された複数本の接続端子３４ｄ，３６ｄが組み込まれており、接続端子３４ｄ，３６ｄの両端はそれぞれ突き当て面３４ａ，３６ａから突出している。また、それぞれのプリント基板３１，３２には接続端子３４ｄ，３６ｄに対応する挿入孔３１ａ，３２ａが形成されており、対向するプリント基板３１，３２は連結ブロック３４，３６の接続端子３４ｄ，３６ｄを介して半田等によって電気的に接続されるようになっている。なお、連結ブロック３４，３６を成形する際には、金型内に接続端子３４ｄ，３６ｄ、入力端子２４、出力端子３５が配置された状態のもとで樹脂材料が流し込まれることになる。
【００２２】
このような連結ブロック３４，３６を介して電気的に接続されるプリント基板３１，３２には、その対向面３１ｂ，３２ｂに駆動回路部３１ｃ，３２ｃが構築されている。つまり、上側に配置されるプリント基板３１の下面３１ｂと、下側に配置されるプリント基板３２の上面３２ｂとには、ＣＰＵ、リレー、コンデンサ、トランジスタ、抵抗、ダイオード等の電子部品と、これらの電子部品を電気的に接続するプリント回路とによって駆動回路部３１ｃ，３２ｃが構築されるようになっている。また、プリント基板３１には、連結ブロック３４，３６の入力端子２４および出力端子３５に対応する挿入孔３１ｄ，３１ｅが形成されており、上方に伸びる入力端子２４および出力端子３５に対してプリント基板３１が半田等によって電気的に接続されるようになっている。そして、入力端子２４からプリント基板３１，３２に供給されるバッテリ電流は、プリント基板３１，３２に構築される駆動回路部３１ｃ，３２ｃを介して駆動電流に制御された後に、出力端子３５から後述するモータ本体１２のブラシ機構４０に供給されることになる。なお、コントローラ２３は開閉スイッチからの開閉信号に基づいて駆動電流を制御している。
【００２３】
図５はモータ本体１２のブラシ機構４０とこれに接続されるコントローラ２３とを示す斜視図である。図５に示すように、回転するコミュテータ１７に対して駆動電流を供給するブラシ機構４０は、ギヤケース１３に固定されるブラシホルダ４１を備えており、ブラシホルダ４１の中心部には貫通穴４２が形成されている。ギヤケース１３にモータケース１１を取り付けた状態のもとでは、アマチュアシャフト１８のコミュテータ１７がブラシホルダ４１の貫通穴４２に案内されるようになっている。このコミュテータ１７に対して駆動電流を供給するため、ブラシホルダ４１には板ばね部材４３を介してブラシ４４が取り付けられており、対向するブラシ４４は貫通穴４２の内側に入り込んだ状態でコミュテータ１７の外周面に摺接することになる。なお、板ばね部材４３を介してブラシ４４を取り付けることにより、コミュテータ１７に対してブラシ４４を弾性的に押し付けることができ、回転するコミュテータ１７に対してブラシ４４を確実に摺接させることが可能となる。
【００２４】
また、導電性の板ばね部材４３に連結される接続端子４５がブラシホルダ４１に設けられており、コントローラ２３をコントローラケース２１に収容する際に、接続端子４５は連結ブロック３６の出力端子３５に挿し込まれ、コントローラ２３の出力端子３５とブラシ機構４０の接続端子４５とは電気的に接続されることになる。さらに、アマチュアシャフト１８には多極着磁磁石４６が固定されており、この多極着磁磁石４６に近接するようにプリント基板３２には２つのホール素子４７が組み付けられている。電動モータ１０を駆動させると、それぞれのホール素子４７からアマチュアシャフト１８の回転に応じたパルス信号が出力されるため、前述した駆動回路部３１ｃ，３２ｃはモータ回転数に基づいて駆動電流をフィードバック制御することが可能となる。
【００２５】
図６(Ａ)はコントローラケース２１に取り付けられるケースカバー５０を示す正面図であり、図６(Ｂ)はケースカバー５０を示す平面図であり、図６(Ｃ)はケースカバー５０を示す右側面図である。また、図７はコントローラ２３およびケースカバー５０を示す斜視図であり、図８(Ａ)は図７の矢印ａ方向からコントローラ２３およびケースカバー５０を示す正面図であり、図８(Ｂ)は図７の矢印ｂ方向からコントローラ２３およびケースカバー５０を示す背面図である。
【００２６】
まず、図６(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、略長方形状に形成されるケースカバー５０のほぼ中央には、連結ブロック３４の接続部３４ｃに対応する窓部としての矩形穴５１が形成されており、この矩形穴５１を囲むように角筒状の壁部５２が形成されている。図７、図８(Ａ)および図８(Ｂ)に示すように、ケースカバー５０をコントローラケース２１の開口部に取り付けるようにすると、ケースカバー５０の矩形穴５１には連結ブロック３４の接続部３４ｃが挿し込まれ、壁部５２の内側に接続部３４ｃが配置されることになる。つまり、ケースカバー５０の壁部５２と連結ブロック３４の接続部３４ｃとによってオス型のコネクタ５３が構成され、このコネクタ５３にはバッテリや開閉スイッチに接続される図示しないメス型のコネクタが装着されることになる。このように、コネクタ５３を構成する壁部５２をケースカバー５０に形成するようにしたので、コネクタ５３を接続する際の押し付け荷重をケースカバー５０によって支えることができ、コントローラ２３の接続部３４ｃにかかる荷重を軽減することが可能となる。これにより、コントローラ２３の耐荷重容量を引き下げて設計することができるため、コントローラ２３の低コスト化や軽量化を達成することが可能となる。
【００２７】
これまで説明したように、相互に対向するプリント基板３１，３２の間に連結ユニット３０設けることにより、プリント基板３１，３２を相互に固定するとともに電気的に接続するようにしたので、一対のプリント基板３１，３２を利用して駆動回路部３１ｃ，３２ｃを構築することが可能となる。つまり、個々のプリント基板３１，３２の大きさを抑制することができ、コントローラ２３の小型化を達成することが可能となる。しかも、図８(Ｂ)に示すように、プリント基板３１，３２の対向面３１ｂ，３２ｂに駆動回路部３１ｃ，３２ｃを構築することにより、プリント基板３１，３２および連結ブロック３４，３６によって区画されるスペースに、高さ寸法の異なる電子部品を組み合わせて集約することができ、コントローラ２３の更なる小型化を達成することが可能となる。
【００２８】
また、接続部３４ｃ，３６ｃに対してプリント基板３１，３２を相互に連結する基部３４ｂ，３６ｂを設けるようにしたので、つまり連結ユニット３０に接続部３４ｃ，３６ｃを設けるようにしたので、電動モータ１０の部品点数を削減することができ、電動モータ１０の組立工数を引き下げて低コスト化を達成することができる。さらに、連結ユニット３０に対して接続部３４ｃ，３６ｃを一体に設けることにより、電動モータ１０を組み立てる際のバラツキ要素を削減することができ、電動モータ１０の組立精度を向上させることも可能となる。
【００２９】
続いて、本発明の他の実施の形態である電動モータが備えるプリント基板と連結ブロックとの連結構造について説明する。図９(Ａ)は図３のプリント基板３１，３２と連結ブロック３４，３６との連結構造を示す概略図であり、図９(Ｂ)は本発明の他の実施の形態である電動モータに組み込まれるプリント基板６１，６２と連結ブロック６３との連結構造を示す概略図である。
【００３０】
図９(Ａ)に示すように、前述した連結ブロック３４，３６にあっては、対向するプリント基板３１，３２を電気的に接続するため、棒状に真っ直ぐ伸びる接続端子３４ｄ，３６ｄを組み込むようにしているが、接続端子の形状としては棒状に限られることはなく、図９(Ｂ)に示すように、接続端子６４に湾曲したキンク部６４ａを形成しても良い。このようなキンク部６４ａを形成することにより、接続端子６４を若干伸縮させることが可能となるため、プリント基板６１，６２と接続端子６４とを接合する半田に対して応力が作用する状況であっても、半田にかかる応力を軽減することが可能となる。これにより、車両走行時に生じる振動がコントローラ２３に伝達された場合であっても、半田のひび割れを防止して接続端子６４とプリント基板６１，６２との導通不良を回避することができ、電動モータ１０の信頼性を向上させることが可能となる。
【００３１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、図示する場合には、コントローラ２３を２枚のプリント基板３１，３２を用いて構成しているが、新たな連結ユニットを追加してプリント基板の枚数を増加させても良い。また、前述の説明では、本発明の電動モータ１０をパワーウインド装置に組み込むようにしているが、これに限られることはなく、ワイパ装置に組み込まれる電動モータに本発明を適用しても良い。さらには、サンルーフやテールゲートを自動的に開閉するサンルーフ装置やテールゲート装置に本発明の電動モータを組み込むようにしても良い。
【００３２】
また、連結ユニット３０は２つの連結ブロック３４，３６によって構成されているが、１つの連結ブロックによって連結ユニットを構成しても良く、３つ以上の連結ブロックによって連結ユニットを構成しても良い。さらに、図示する連結ブロック３４，３６にあっては、基部３４ｂ，３６ｂと接続部３４ｃ，３６ｃとを樹脂材料を用いて一体成形しているが、これに限られることはなく、別個に設けられた基部と接続部とをネジ部材等を用いて締結するようにしても良い。
【００３３】
さらに、図示する場合には、モータ本体１２としてブラシ付き直流モータを用いるようにしているが、これに限られることはなく、ブラシレス直流モータなど他の形式のモータ本体を採用しても良いことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態である電動モータを示す斜視図である。
【図２】電動モータの一部を切り欠いた状態で示す斜視図である。
【図３】コントローラを示す分解斜視図である。
【図４】(Ａ)および(Ｂ)はコントローラの一部を構成する連結ユニットを示す斜視図である。
【図５】モータ本体のブラシ機構とこれに接続されるコントローラとを示す斜視図である。
【図６】(Ａ)はコントローラケースに取り付けられるケースカバーを示す正面図であり、(Ｂ)はケースカバーを示す平面図であり、(Ｃ)はケースカバーを示す右側面図である。
【図７】コントローラおよびケースカバーを示す斜視図である。
【図８】(Ａ)は図７の矢印ａ方向からコントローラおよびケースカバーを示す正面図であり、(Ｂ)は図７の矢印ｂ方向からコントローラおよびケースカバーを示す背面図である。
【図９】(Ａ)は図３のプリント基板と連結ブロックとの連結構造を示す概略図であり、(Ｂ)は本発明の他の実施の形態である電動モータに組み込まれるプリント基板と連結ブロックとの連結構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０    電動モータ
１１    モータケース
１２    モータ本体
１３    ギヤケース
１４    減速機構
１５    出力軸
１６    アマチュア
１７    コミュテータ
１８    アマチュアシャフト
１９    ウォーム
２０    ウォームホイール
２１    コントローラケース
２２    基板収容室
２３    コントローラ
２４    入力端子
３０    連結ユニット
３１    プリント基板(第１基板)
３１ａ  挿入孔
３１ｂ  対向面
３１ｃ  駆動回路部
３１ｄ，３１ｅ    挿入孔
３２    プリント基板(第２基板)
３２ａ  挿入孔
３２ｂ  対向面
３２ｃ  駆動回路部
３３    ネジ部材
３４    連結ブロック(第１連結部材)
３４ａ  突き当て面
３４ｂ  基部
３４ｃ  接続部(入力側接続部)
３４ｄ  接続端子
３５    出力端子
３６    連結ブロック(第２連結部材)
３６ａ  突き当て面
３６ｂ  基部
３６ｃ  接続部(出力側接続部)
３６ｄ  接続端子
４０    ブラシ機構
４１    ブラシホルダ
４２    貫通穴
４３    板ばね部材
４４    ブラシ
４５    接続端子
４６    多極着磁磁石
４７    ホール素子(電子部品)
５０    ケースカバー
５１    矩形穴(窓部)
５２    壁部
５３    コネクタ
６１    プリント基板(第１基板)
６２    プリント基板(第２基板)
６３    連結ブロック(連結ユニット)
６４    接続端子
６４ａ  キンク部
【図１】
2007006549.tif 000003
【図２】
2007006549.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007006549.tif 000006
【図５】
2007006549.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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