(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電部に通電されることにより回転する駆動軸を備えた電動モータと、前記電動モータを制御する制御回路と該制御回路を収容するケースとを備えた制御部と、前記駆動軸の回転を変速して出力軸に出力する変速部とを有し、前記制御部を介して前記給電部に通電される電動モータユニットであって、
前記給電部は、前記駆動軸の長手方向と垂直方向でかつ前記出力軸方向とも垂直方向に形成され、
前記制御部は、ドア側のカプラに接続されるダイレクトカプラと前記給電部に接続されるカプラとを備え、前記変速部と別体に形成されて前記電動モータのヨーク近傍に該電動モータと重畳しないように配設され、
前記制御回路は、前記駆動軸の回転を検出する回転検出回路と電気的に接続されており、
前記制御回路、前記ダイレクトカプラおよび前記カプラは、前記電動モータの中心軸に対し前記電動モータの給電部と同じ側であって、前記電動モータの中心軸を挟んで前記出力軸と反対側に配設されることを特徴とする電動モータユニット。
【請求項２】
請求項１記載の電動モータユニットであって、前記制御部は前記ケースに取り付けられるカバーと、前記ケースと前記カバーとを密閉状態とするシール材とを備えることを特徴とする電動モータユニット。
【請求項３】
請求項１または２記載の電動モータユニットであって、前記ダイレクトカプラが前記制御回路に設けられていることを特徴とする電動モータユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用パワーウインドの駆動源として用いられる電動モータに関し、特に、電動モータを制御回路や変速装置と一体にアッセンブリした電動モータユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パワーウインドや電動サンルーフ等の駆動源として、制御が容易で高出力の得られる電動モータ（以下、モータと略す）が広く用いられている。このようなモータは、自動車のドアや屋根内など狭い空間に配置されるため、小型でかつ取付作業性が良好であることが求められる。このため、その駆動回路や変速装置を一体にアッセンブリしたユニットが開発され、モータ単品よりも電動モータユニットとして納品、組み付けが行われる場合が増加している。
【０００３】
図５は、このような従来の電動モータユニット（以下、モータユニット略す）の構成を示す説明図である。図５のモータユニット５１は自動車のパワーウインド用の装置であり、モータ５２と変速装置５３および制御装置５４が一体化された構成となっている。この場合、モータ５２は、制御装置５４内に収容された制御回路によって駆動され、その回転出力は変速装置５３によって減速されて出力軸５５に出力される。また、制御装置５４と変速装置５３はブラケットハウジング６１によって一体的に設けられている。さらに、当該モータユニット５１では、制御装置５４はモータ５２の図中下側、すなわちモータ５２の中心軸ＣＬに対して出力軸５５側と同じ側に設けられている
一方、制御装置５４とモータ５２の給電部５６との間は通電ワイヤ５７によって接続されている。モータ５２においては、変速装置５３との関係から給電部５６はモータ５２の図中上側に設けられており、通電ワイヤ５７は制御装置５４から変速装置５３の横を通って給電部５６に引き回されている。さらに、制御装置５４には、先端にカプラ５８を有するコード５９が設けられている。そして、これによりモータユニット５１が車両本体側と電気的に接続される。なお、前記通電ワイヤ５７は、クリップ６０によってブラケットハウジング６１に係止されており、コード５９も図示しない結束バンドやクリップ等により適宜結束・固定されている。
【０００４】
また、ブラケットハウジング６１には、出力軸５５を中心として等分に３個の固定部６２が設けられている。これは、モータユニット５１では、変速装置５３の部分に最も負荷が掛かるためであり、この固定部６２により、モータユニット５１は図示しない自動車のドアパネル内部に固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようなモータユニット５１では、制御装置５４とモータ５２の給電部５６がモータ５２の中心軸ＣＬを挟んで反対側に位置しているため、図５に示したように通電ワイヤ５７が長く引き回される構成となる。すなわち、変速装置５３を避けて中心軸ＣＬの反対側に配線を行うため、通電ワイヤ５７が長くなり、その分パワーロスが生じ制御性能に影響を及ぼすという問題があった。
【０００６】
一方、モータユニットの取付位置は、それが取り付けられる車種によって種々異なる。この際、モータユニットは等分配置の３個の固定部により取り付けられることが多く、固定部の基本的レイアウトは近似したものとなる。ところが、図５のように変速装置５３と制御装置５４が一体に形成されていると、固定部６２の取付角度のみが異なるなど相違点が少ない場合でも、制御装置５４の部分が他の周辺部品と干渉するため新たに設計し直す必要があるなどの弊害がある。従って、車種ごとの専用設計となるため、それぞれに専用の型や製造ラインが必要となり製品コストの上昇を招くという問題があった。
【０００７】
また、前述の一体化構造を採ると、制御回路のレイアウトが固定部の影響を受け、制御回路もまた個々の製品ごとに別個に設計しなければならない。すなわち、固定部が制御装置部分に掛かる状態によって回路レイアウトを変更しなければならず製品コストの上昇は避けられない。また、回路設計上、固定部を避ける必要があるため、その分制御装置に要するスペースが大きくなり、モータユニットが大型化してしまうという問題もあった。
【０００８】
本発明の目的は、モータ給電用の通電ワイヤ長を極小化し、他の周辺部品との干渉やワイヤでのパワーロスを防止し得るモータユニットを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、モータユニットの取付位置に影響されることなく、制御装置を設計、配置し得るモータユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電動モータユニットは、給電部に通電されることにより回転する駆動軸を備えた電動モータと、前記電動モータを制御する制御回路と該制御回路を収容するケースとを備えた制御部と、前記駆動軸の回転を変速して出力軸に出力する変速部とを有し、前記制御部を介して前記給電部に通電される電動モータユニットであって、前記給電部は、前記駆動軸の長手方向と垂直方向でかつ前記出力軸方向とも垂直方向に形成され、前記制御部は、ドア側のカプラに接続されるダイレクトカプラと前記給電部に接続されるカプラとを備え、前記変速部と別体に形成されて前記電動モータのヨーク近傍に該電動モータと重畳しないように配設され、前記制御回路は、前記駆動軸の回転を検出する回転検出回路と電気的に接続されており、前記制御回路、前記ダイレクトカプラおよび前記カプラは、前記電動モータの中心軸に対し前記電動モータの給電部と同じ側であって、前記電動モータの中心軸を挟んで前記出力軸と反対側に配設されることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の電動モータユニットは、前記制御部は前記ケースに取り付けられるカバーと、前記ケースと前記カバーとを密閉状態とするシール材とを備えることを特徴としている。
【００１２】
さらに、本発明の電動モータユニットは、前記ダイレクトカプラが前記制御回路に設けられていることを特徴としている。
【００１３】
このようなモータユニットでは、モータユニットの取付状態が変更されても制御装置をそのまま使用することができるため、車種による仕様変更の影響を排除することが可能となる。従って、車種により制御回路の設計を個別に行う必要がなく、制御装置部分に要する設計工数や型費用等が削減されコストダウンを図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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モータユニットの構成を示す説明図、図２は図１のモータユニットのカバーを外した状態を示す説明図、図３は図１のモータユニットを矢視Ａ方向から見た状態を示す説明図、図４は図３においてカバーを分離した状態を示す説明図である。
【００１５】
図１に示したように、本実施の形態のモータユニット１もまた、図５のモータユニット５１と同様、モータ（電動モータ）２と変速装置（変速部）３および制御装置（制御部）４が一体化された構成となっている。但し、当該モータユニット１では、図５のモータユニット５１とは異なり、制御装置４が変速装置３とは独立して形成され、しかもモータ２の図中上側に設けられている。なお、このモータユニット１も自動車のパワーウインド駆動用に用いられ、そのブラケットハウジング１１に設けられた固定部１２よって自動車のドア内部に固定される。
【００１６】
ここでモータ２は、そのヨーク１３内に図示しない駆動軸を回転自在に配した通常の電動モータであり、ネジ１４によりブラケットハウジング１１に固定されている。また、ブラケットハウジング１１にはモータ２に電力供給を行う給電部６が設けられており、この給電部６に制御装置４から電力を供給することにより前記駆動軸が回転するようになっている。
【００１７】
変速装置３は、モータ２の前記駆動軸の回転を図示しないギア列により減速する装置であり、このギア列はブラケットハウジング１１に形成されたギアケース１５内に収容されている。そして、モータ２をブラケットハウジング１１に固定することにより、モータ２と変速装置３が一体化されると共に、モータ２の駆動軸に設けられたピニオンギア（図示せず）と前記ギア列の一端が噛合するようになっている。また、減速された回転は出力軸５に取り付けられた出力ギア９から出力される。さらに、ギアケース１５の図３において上部には、出力軸５の軸受を兼ねたボトムカバー１６が取り付けられている。
【００１８】
制御装置４は、ケース１７にモータ２を制御駆動するための制御回路１８を収容し、その上にカバー１９を取り付けた構成となっている。この場合、ケース１７の周囲にはシール溝２６が形成されており、この部分にホットブチル等のシール材を流し込んだ上でカーバー１９が取り付けられる。これにより、ケース１７にカバー１９が密閉状態で取り付けられ、内部の制御回路１８が水滴や埃などから保護される。
【００１９】
制御回路１８にはダイレクトカプラ２０が設けられており、モータユニット１をドア内部に取り付けたときに、ドア側の雄カプラ２１と接続される。すなわち、図１のモータユニット１では、図５におけるコード５９は省かれている。これにより、コードに要する価格や重量が低減でき、さらにそれを留めるクリップやワイヤハーネスなども省略できるため、部品点数や作業工数を削減できる。
【００２０】
また、制御回路１８にはモータ２に電力を供給するための通電ワイヤ７が設けられている。そして、通電ワイヤ７の先端に取り付けられたカプラ８を給電部６に接続させることにより、モータ２と制御回路１８とが電気的に結合される。なお、ケース１７の図１，２において左側の一辺には通電ワイヤ７の引き出し部を密封するための封止室２７が設けられている。この封止室２７に前述のシール溝２６とは別個にシール材を注入することにより、通電ワイヤ７の引き出し部分を二重に密閉しカバー１９内の密閉性の向上を図っている。
【００２１】
この場合、当該モータユニット１では、制御装置４がモータ２の中心軸ＣＬに対して給電部６と同じ側に設けられている。このため、制御装置４と給電部６をつなぐ通電ワイヤ７を図５のものに比して大幅に短くすることができ、モータ２への最短給電が可能となり、通電ワイヤ７によるパワーロスを最小限に留めることが可能となる。また、通電ワイヤ７を短くできるため、通電ワイヤ７の価格や重量を低減できる。さらに通電ワイヤ７を留めるクリップやワイヤハーネスなども省略できるため、部品点数や作業工数を削減できる。加えて、通電ワイヤ７と他の周辺装置との干渉も防止することが可能となる。
【００２２】
さらに、制御回路１８には、制御回路１８とは別体に形成された回転検出回路２２が接続されている。この回転検出回路２２には、図示しない面実装タイプのホール素子が２個設けられている。そして、回転検出回路２２は、これらのホール素子を図２の裏面側に向けた状態でケース１７に形成された開口部２３に嵌め込まれる。この場合、開口部２３は、モータ２の駆動軸に取り付けられた図示しないマグネットに臨んだ位置に設けられており、回転検出回路２２のホール素子は駆動軸のマグネットに対向して配設される。従って、これらのホール素子を用いてマグネットの極変化を捉えることにより、モータ２の回転角度や回転方向が検出される。なお、回転検出回路２２は、開口部２３の突起２４に係合した状態で、ケース１７に設けられた押え棒２５によって上から押さえられて固定される。
【００２３】
一方、制御装置４のケース１７は取付金具１０によってモータ２の図１において上側に固定されている。すなわち、制御装置４は、変速装置３とは独立して形成され、モータ２の図１において上側、つまりモータ２の中心軸ＣＬを挟んで出力軸５と反対側に配設されている。従って、当該モータユニット１では、図５の場合と異なり、固定部１２の位置が変更されても制御装置４はそのまま使用することができ、車種による仕様変更の影響を受けない構成となっている。
【００２４】
このため、固定部１２の位置に応じて制御回路１８の設計を個別に行う必要がなく、制御装置部分の設計工数や型費用等を節減することが可能となる。また、固定部１２が制御装置４内に食い込まない構成であるため、回路設計に自由度があると共に、固定部１２が食い込む分スペース効率が悪くなり装置が大型化することも防止できる。なお、モータユニット１では、制御装置４を中心軸ＣＬを挟んで出力軸５と反対側に設けたことにより、制御装置４が給電部６と同じ側に位置することとなり、前述のような最短給電や通電ワイヤ７の短縮化等も図られることになる。
【００２５】
また、図１のモータユニット１では、制御装置４がヨーク１３の近傍に設けられている。すなわち、制御装置４は、中心軸ＣＬを挟んで出力軸５と反対側の部分のうち、モータ２側（図１において右側）に寄った位置に設けられている。このため、制御装置４は、固定部１２から離れてその影響をますます受けにくくなるのみならず、給電部６をも避けて配設することができる。このため、制御装置４の設計に際し、固定部１２に加えて給電部６の影響をも排することが可能となる。
【００２６】
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。
【００２７】
たとえば、前述の実施の形態では本発明によるモータユニットをパワーウインド駆動用に適用した例を示したが、その適用対象はパワーウインドには限られず、電動サンルーフや自動開閉扉等にも適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のモータユニットでは、制御装置をモータ中心軸を挟んで出力軸と反対側に配設したことにより、固定部の位置が変更されても制御装置をそのまま使用することができる。従って、固定部の位置やモータユニットの取付状態に影響されず、車種による仕様変更の影響を排除することが可能となる。このため、固定部の位置に応じて制御回路の設計を個別に行う必要がなく、制御装置部分に要する設計工数や型費用等を節減することが可能となる。
【００２９】
また、制御装置をモータ中心軸に対して給電部と同じ側に配設したことにより、制御装置を給電部の近くに配置することができ、両者をつなぐ通電ワイヤを大幅に短くすることが可能となる。従って、通電ワイヤによるパワーロスを最小限に留めることができ、その価格や重量をも低減できる。さらに、通電ワイヤを留めるクリップやワイヤハーネスなども省略できるため、部品点数や作業工数を削減できる。加えて、通電ワイヤの引き回しがないため、他の周辺装置との干渉を未然に防止することも可能となる。
【００３０】
さらに、制御装置をヨーク１３の近傍に設けたことにより、制御装置が固定部から離れてその影響をますます受けにくくなるのみならず、給電部をも避けて制御装置を配設することが可能となる。このため、制御装置の設計に際し、固定部に加えて給電部の影響をも排することも可能となる。
【００３１】
加えて、制御装置を変速装置と別体に形成したことにより、制御装置に対する固定部の仕様変更の影響を効果的に排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるモータユニットの構成を示す説明図である。
【図２】図１のモータユニットのカバーを外した状態を示す説明図である。
【図３】図１のモータユニットを矢視Ａ方向から見た状態を示す説明図である。
【図４】図３においてカバーを分離した状態を示す説明図である。
【図５】従来のモータユニットの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１    電動モータユニット（モータユニット）
２    電動モータ（モータ）
３    変速装置（変速部）
４    制御装置（制御部）
５    出力軸
６    給電部
７    通電ワイヤ
８    カプラ
９    出力ギア
１０    取付金具
１１    ブラケットハウジング
１２    固定部
１３    ヨーク
１４    ネジ
１５    ギアケース
１６    ボトムカバー
１７    ケース
１８    制御回路
１９    カバー
２０    ダイレクトカプラ
２１    雄カプラ
２２    回転検出回路
２３    開口部
２４    突起
２５    押え棒
２６    シール溝
２７    封止室
５１    モータユニット
５２    モータ
５３    変速装置
５４    制御装置
５５    出力軸
５６    給電部
５７    通電ワイヤ
５８    カプラ
５９    コード
６０    クリップ
６１    ブラケットハウジング
６２    固定部
ＣＬ    中心軸
【図１】
0004230012.tif 000002
【図２】
0004230012.tif 000003
【図３】
0004230012.tif 000004
【図４】
0004230012.tif 000005
【図５】
0004230012.tif 000006