JP5491275B2 - Motor with reduction gear - Google Patents
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Description
本発明は、電動モータに減速機を取り付けて1つのユニットとした減速機付きモータに関し、特に、減速機を構成する減速ギヤの側面に出力軸の回転位置検出用のセンサマグネットが固定されるものに関する。 The present invention relates to a motor with a speed reducer that is a single unit by attaching a speed reducer to an electric motor, and in particular, a sensor magnet for detecting a rotational position of an output shaft is fixed to a side surface of a speed reduction gear constituting the speed reducer. About.
車両に設けられるワイパ装置やパワーウインド装置、サンルーフ装置等の駆動源としては、車両に搭載されたバッテリなどの電源により作動する電動モータに減速機を取り付けて1つのユニットとした減速機付きモータが用いられている。 As a drive source for a wiper device, a power window device, a sunroof device, etc. provided in a vehicle, there is a motor with a speed reducer as a unit by attaching a speed reducer to an electric motor operated by a power source such as a battery mounted on the vehicle. It is used.
減速機付きモータに用いられる減速機としては、小型で大きな減速比を得られるウォームギヤ機構が多く用いられている。ウォームギヤ機構はウォームとウォームに噛み合うウォームホイルとを備えており、ウォームは電動モータのモータ軸に設けられ、ウォームホイルは減速機の出力軸に固定されている。 As a speed reducer used for a motor with a speed reducer, a worm gear mechanism that is small and can obtain a large reduction ratio is often used. The worm gear mechanism includes a worm and a worm wheel that meshes with the worm. The worm is provided on the motor shaft of the electric motor, and the worm wheel is fixed to the output shaft of the speed reducer.
一方、このような減速機付きモータには、その作動を制御するために、出力軸の回転位置を検出する回転位置検出センサを設けたものがある。回転位置検出センサは、ウォームホイル(減速ギヤ)の側面に固定される円環状のセンサマグネットとセンサマグネットに対向して配置される磁気センサとを備えており、センサマグネットには複数の磁極が周方向に並べて着磁されている。電動モータが作動すると、ウォームホイルとともにセンサマグネットが回転し、その磁極の変化が磁気センサにより検出される。磁気センサにより磁極の変化が検出されると、その検出結果に基づいて出力軸の回転位置が検出され、その回転位置に基づいて、ワイパ装置等の被駆動装置に所望の動作をさせるように電動モータの作動制御が行われることになる。 On the other hand, some motors with a reduction gear are provided with a rotational position detection sensor for detecting the rotational position of the output shaft in order to control the operation thereof. The rotational position detection sensor includes an annular sensor magnet fixed to the side surface of the worm wheel (reduction gear) and a magnetic sensor disposed opposite to the sensor magnet, and a plurality of magnetic poles surround the sensor magnet. They are magnetized side by side. When the electric motor is operated, the sensor magnet rotates together with the worm wheel, and the change of the magnetic pole is detected by the magnetic sensor. When a change in the magnetic pole is detected by the magnetic sensor, the rotational position of the output shaft is detected based on the detection result, and the driven device such as the wiper device is electrically operated based on the rotational position. The operation control of the motor is performed.
ところで、回転位置検出センサを備えた減速機付きモータでは、その回転位置検出センサの検出精度を高めるために、センサマグネットをウォームホイル(減速ギヤ)の側面に確実に固定する必要がある。そのため、ウォームホイルへのセンサマグネットの固定構造としては種々の方法が提案されている。 By the way, in a motor with a reduction gear equipped with a rotational position detection sensor, it is necessary to securely fix the sensor magnet to the side surface of the worm wheel (deceleration gear) in order to increase the detection accuracy of the rotational position detection sensor. For this reason, various methods have been proposed for fixing the sensor magnet to the worm wheel.
例えば特許文献1には、ウォームホイルに設けた保持壁の外周面にセンサマグネットの内周面を係合させるとともに保持壁をセンサマグネットに溶着してセンサマグネットをウォームホイルの側面に固定するようにした構造が記載されている。 For example, in Patent Document 1, an inner peripheral surface of a sensor magnet is engaged with an outer peripheral surface of a holding wall provided on a worm wheel, and the holding wall is welded to the sensor magnet so that the sensor magnet is fixed to the side surface of the worm wheel. The structure is described.
また、特許文献2には、センサマグネットに嵌入孔を設け、ウォームホイルの側面に配置したセンサマグネットの嵌入孔にウォームホイルに設けた固定用突起を挿通させるとともに固定用突起に歯付きリングを締着してセンサマグネットをウォームホイルの側面に固定するようにした構造が記載されている。
Further, in
しかしながら、特許文献1の固定構造では、ウォームホイルとセンサマグネットは異なる材質で形成されているので、溶着によって十分な固定強度を得ることは困難である。そのため、場合によってはセンサマグネットがウォームホイルに対してガタを生じ、これにより、出力軸の回転位置の検出に誤差が生じ、この減速機付きモータの性能が大きく低下するおそれがあった。 However, in the fixing structure of Patent Document 1, since the worm wheel and the sensor magnet are made of different materials, it is difficult to obtain a sufficient fixing strength by welding. Therefore, in some cases, the sensor magnet has a backlash with respect to the worm wheel, thereby causing an error in detection of the rotational position of the output shaft, and there is a possibility that the performance of the motor with a reduction gear is greatly deteriorated.
一方、特許文献2の構造は、センサマグネットのウォームホイルへの固定強度を高めることはできるが、ウォームホイルやセンサマグネットとは別に歯付きリングを用いるようにしているので、部品点数や重量が増加し、また、その組み付けが煩雑になるという問題点があった。
On the other hand, the structure of
本発明の目的は、別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定することを可能として、減速機付きモータの作動不良を低減させることにある。 An object of the present invention is to make it possible to firmly fix a sensor magnet to a side surface of a reduction gear without using a separate part, and to reduce malfunction of a motor with a reduction gear.
本発明の減速機付きモータは、電動モータと該電動モータの出力を減速して出力軸から出力する減速機とを備えた減速機付きモータであって、前記出力軸に固定され、前記減速機を構成する樹脂製の減速ギヤと、前記出力軸と同心の円環状に形成され、前記減速ギヤの側面に該減速ギヤと一体に設けられる樹脂製の保持壁と、複数の磁極が周方向に並べて着磁され、外周部を前記保持壁の内周面に当接させて前記減速ギヤの側面に固定されるセンサマグネットと、前記センサマグネットに対向して配置され、該センサマグネットの磁極の変化から前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサとを有し、前記センサマグネットの外周部に段差部を設けるとともに、前記段差部に軸方向に向けて凹んだ形状の凹部を設け、前記凹部の内部に前記保持壁の一部を熱変形により押し込み、前記保持壁を前記段差部に溶着により係合させて前記センサマグネットを前記減速ギヤの側面に固定したことを特徴とする。 The motor with a speed reducer of the present invention is a motor with a speed reducer provided with an electric motor and a speed reducer that decelerates the output of the electric motor and outputs it from an output shaft, and is fixed to the output shaft. A resin-made reduction gear, an annular concentric ring with the output shaft, a resin-made holding wall provided integrally with the reduction gear on the side surface of the reduction gear, and a plurality of magnetic poles in the circumferential direction A sensor magnet which is magnetized side by side and is fixed to the side surface of the reduction gear with the outer peripheral portion being in contact with the inner peripheral surface of the holding wall, and is disposed opposite to the sensor magnet, and changes in the magnetic poles of the sensor magnet and a magnetic sensor for detecting a rotational position of the output shaft from Rutotomoni provided with a step portion, a recess recessed in the axial direction to the stepped portion is provided on an outer peripheral portion of the sensor magnet, the recess Inside the The part of the wall indentation by thermal deformation, characterized in that the sensor magnet and the holding wall is engaged by welding to the step portion is fixed to the side surface of the reduction gear.
本発明の減速機付きモータは、前記段差部を前記センサマグネットの外周面から径方向外側に向けて突出するとともに該外周面の全周に亘って延びる帯状に形成し、前記凹部を前記段差部の軸方向を向く両側面に周方向に複数設けたことを特徴とする。 In the motor with a reduction gear according to the present invention, the stepped portion is formed in a belt shape that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the sensor magnet and extends over the entire circumference of the outer peripheral surface, and the concave portion is formed in the stepped portion. wherein the digits multiple set on both side surfaces facing in the axial direction in the circumferential direction.
本発明の減速機付きモータは、前記センサマグネットを軸方向の中心を基準として線対称の形状に形成したことを特徴とする。 The motor with a speed reducer according to the present invention is characterized in that the sensor magnet is formed in a line-symmetric shape with respect to an axial center.
本発明の減速機付きモータは、前記センサマグネットの内側に配置されて前記出力軸の基端部を収容する中央突出部を前記減速ギヤの側面に一体に設け、前記減速ギヤの側面からの前記センサマグネットの突出高さを該側面からの前記中央突出部の突出高さよりも低く設定し、且つ、前記センサマグネットの内周面と前記中央突出部の外周面との間に隙間を設けたことを特徴とする。 The motor with a speed reducer according to the present invention is provided with a central projecting portion, which is disposed inside the sensor magnet and accommodates the base end portion of the output shaft, integrally provided on a side surface of the reduction gear. The protruding height of the sensor magnet is set lower than the protruding height of the central protruding portion from the side surface, and a gap is provided between the inner peripheral surface of the sensor magnet and the outer peripheral surface of the central protruding portion. It is characterized by.
本発明によれば、減速ギヤの側面に設けた保持壁をセンサマグネットの外周部に溶着により係合させてセンサマグネットを減速ギヤの側面に固定するようにしたので、センサマグネットをその内周部で固定させる場合に比べて、センサマグネットの減速ギヤへの固定強度を高めることができる。また、センサマグネットの外周部に段差部を設け、減速ギヤの側面に設けられた保持壁をこの段差部に溶着により係合させて該センサマグネットを減速ギヤの側面に固定するようにしたので、センサマグネットの減速ギヤへの固定強度を高めることができる。このように、別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定して、減速機付きモータの作動不良を低減させることができる。また、別部品を用いることなくセンサマグネットを減速ギヤの側面に強固に固定することができるので、この減速機付きモータの部品点数を減少させるとともにその組み付け作業を容易にして、この減速機付きモータのコストを低減することができる。 According to the present invention, the holding wall provided on the side surface of the reduction gear is engaged with the outer peripheral portion of the sensor magnet by welding so that the sensor magnet is fixed to the side surface of the reduction gear. Compared with the case where the sensor magnet is fixed by the above, the fixing strength of the sensor magnet to the reduction gear can be increased. In addition, since a step portion is provided on the outer peripheral portion of the sensor magnet, and a holding wall provided on the side surface of the reduction gear is engaged with the step portion by welding, the sensor magnet is fixed to the side surface of the reduction gear. The fixing strength of the sensor magnet to the reduction gear can be increased. As described above, the sensor magnet can be firmly fixed to the side surface of the reduction gear without using another component, and the malfunction of the motor with the reduction gear can be reduced. In addition, since the sensor magnet can be firmly fixed to the side surface of the reduction gear without using separate parts, the number of parts of the motor with a reduction gear can be reduced and the assembly work can be facilitated. The cost can be reduced.
本発明によれば、段差部をセンサマグネットの外周面から径方向外側に向けて突出するとともに該外周面の全周に亘って延びる帯状に形成し、この段差部の軸方向を向く両側面に周方向に等間隔に並べて複数の凹部を設けるようにしたので、保持壁を段差部に確実に係合させてセンサマグネットの軸方向への固定強度をさらに高めるとともに、保持壁を凹部に溶着によって係合させることによりセンサマグネットの回転方向への固定強度をさらに高めることができる。 According to the present invention, the step portion is formed in a belt shape that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the sensor magnet and extends over the entire circumference of the outer peripheral surface, and is formed on both side surfaces facing the axial direction of the step portion. Since the plurality of recesses are provided at equal intervals in the circumferential direction, the holding wall is securely engaged with the stepped portion to further increase the fixing strength of the sensor magnet in the axial direction, and the holding wall is welded to the recess. By engaging, the fixing strength of the sensor magnet in the rotation direction can be further increased.
本発明によれば、センサマグネットを軸方向の中心を基準として線対称の形状に形成するようにしたので、センサマグネットの軸方向についての組み付け方向性を無くして、センサマグネットの減速ギヤへの組み付け方向違いが生じることを防止することができる。 According to the present invention, since the sensor magnet is formed in a line-symmetric shape with respect to the axial center, the sensor magnet is assembled to the reduction gear by eliminating the mounting direction in the axial direction of the sensor magnet. It is possible to prevent the direction difference from occurring.
本発明によれば、減速ギヤの側面に出力軸の基端部を収容する中央突出部を一体に設け、減速ギヤの側面からのセンサマグネットの突出高さを中央突出部の突出高さよりも低く設定し、且つ、センサマグネットの内周面と中央突出部の外周面との間に隙間を設けるようにしたので、熱衝撃等により収容部が熱膨張しても、その膨張による荷重がセンサマグネットに伝達されないようにして、センサマグネットの割れを防止することができる。 According to the present invention, the central protrusion that accommodates the base end portion of the output shaft is integrally provided on the side surface of the reduction gear, and the protrusion height of the sensor magnet from the side surface of the reduction gear is lower than the protrusion height of the central protrusion portion. Since a gap is provided between the inner peripheral surface of the sensor magnet and the outer peripheral surface of the central projecting portion, even if the housing portion is thermally expanded due to a thermal shock or the like, the load due to the expansion is applied to the sensor magnet. It is possible to prevent the sensor magnet from cracking.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示す本発明の一実施の形態である減速機付きモータ11は、自動車に搭載されるワイパ装置の駆動源つまりワイパモータとして用いられるものである。 A motor 11 with a reduction gear according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is used as a drive source of a wiper device mounted on an automobile, that is, a wiper motor.
この減速機付きモータ11は電動モータ12と減速機13とを備えており、減速機13が電動モータ12に取り付けられて1つのユニットとされている。電動モータ12としてはブラシ付きモータが用いられており、そのモータ軸12aは所定の方向に回転するようになっている。
The motor 11 with a speed reducer includes an
なお、本実施の形態においては、電動モータ12としてブラシ付きモータを用いているが、これに限らず、例えばブラシレス直流モータなど、他の形式の電動モータを用いるようにしてもよい。
In the present embodiment, a motor with a brush is used as the
減速機13は電動モータ12の出力を所定の減速比で減速して出力軸14から出力するものであり、図2に示すように、バスタブ状に形成されたギヤケース15の内部にウォームギヤ機構16を収容した構造となっている。ギヤケース15は電動モータ12のヨーク12bの開口部にねじ部材17を用いて固定されており、これにより、減速機13は電動モータ12に取り付けられている。また、ギヤケース15の開口にはカバー体18が取り付けられ、このカバー体18によりギヤケース15の開口が閉塞されている。
The speed reducer 13 decelerates the output of the
ウォームギヤ機構16はウォーム21とウォーム21に噛み合う減速ギヤとしてのウォームホイル22とを備えている。電動モータ12のモータ軸12aはギヤケース15の内部に突出しており、ウォーム21はモータ軸12aのギヤケース15に収容される部分の外周面に一体に形成されている。一方、減速ギヤであるウォームホイル22は、例えばPOMプラスチック(ポリオキシメチレン等を主成分とするアセタールプラスチック)等の樹脂材料により略円板状に形成された樹脂製となっており、その軸心において減速機13の出力軸14の基端部に固定されている。出力軸14はギヤケース15のボス部15aに回転自在に支持されており、これにより、ウォームホイル22は出力軸14とともにギヤケース15の内部で回転自在となっている。
The
このような構成により、電動モータ12が作動してモータ軸12aが回転すると、その回転がウォーム21とウォームホイル22により所定の回転数にまで減速されて出力軸14から出力される。出力軸14の先端はギヤケース15のボス部15aから外部に突出しており、その先端に図示しないワイパ装置のリンク機構が接続されることになる。
With this configuration, when the
図1に示すように、ギヤケース15の内部には制御基板23が収容されており、この制御基板23により電動モータ12の作動制御が行われるようになっている。制御基板23は基板上にCPU(中央演算処理装置)やメモリなどの図示しない複数の電子部品を搭載した構造となっており、図4に示すように、カバー体18の内面にねじ部材24により固定されている。そして、カバー体18がギヤケース15に固定されることにより、制御基板23はウォームホイル22の軸方向を向く側面22aに対向した状態となってギヤケース15の内部に収容されるようになっている。また、制御基板23は、その給電端子23aにおいて電動モータ12に接続されるとともにカバー体18に設けられたコネクタ18aを介して図示しないワイパスイッチや車載のバッテリ(電源)に接続されている。
As shown in FIG. 1, a
図1に示すように、この減速機付きモータ11には、モータ軸12aの回転数を検出する回転センサ31と出力軸14の回転位置を検出する回転位置検出センサ32とが設けられている。これらのセンサ31,32の検出信号は制御基板23に入力され、制御基板23は、これらのセンサ31,32から入力される検出信号に基づいてモータ軸12aの回転数や出力軸14の回転位置を検出するようになっている。つまり、ワイパスイッチが操作され、ワイパスイッチからの指令信号が制御基板23に入力されると、制御基板23は、ワイパスイッチからの指令信号に加えて回転センサ31と回転位置検出センサ32からの入力により検出されるモータ軸12aの回転数や出力軸14の回転位置に基づいて電動モータ12の作動制御を実行することになる。
As shown in FIG. 1, the motor 11 with a speed reducer is provided with a
次に、回転位置検出センサ32の詳細な構成について説明する。
Next, a detailed configuration of the rotational
図2、図3に示すように、回転位置検出センサ32はセンサマグネット33と磁気センサ34とを有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the rotational
センサマグネット33は円環状に形成されており、ウォームホイル22の制御基板23に対向する側の側面22aに固定されている。図2に示すように、センサマグネット33の軸方向を向く側面33aには2つの磁極(N極とS極)が周方向に並べて着磁されている。図示する場合では、センサマグネット33の側面33aの周方向の所定の範囲(90°)にN極が着磁され、残りの範囲にS極が着磁されている。
The
一方、磁気センサ34は制御基板23の所定箇所に搭載されており、制御基板23が固定されたカバー体18がギヤケース15に固定されると、センサマグネット33に所定の間隔を空けて対向するようになっている。この磁気センサ34としては、磁極の変化に反応するホール素子(ホールIC)が用いられている。この磁気センサ34はセンサマグネット33の回転により対向する部分の磁極が変化したときに制御基板23に向けて検出信号を出力するようになっている。図示する場合では、ワイパ装置を構成するワイパアームが下反転位置つまり停止位置となったときに、磁気センサ34がセンサマグネット33のN極と対向して検出信号を出力するようになっている。つまり、制御基板23は、磁気センサ34から入力される検出信号に基づいて、出力軸14の回転位置がワイパ装置を停止位置とさせる位置になったことを検出することができる。これにより、ワイパスイッチが無作為のタイミングでオフ操作された場合であっても、制御基板23はワイパ装置が停止位置となるまで電動モータ12の作動を維持し、ワイパ装置が停止位置となったときに電動モータ12を停止させる制御を行うことができる。
On the other hand, the
次に、回転位置検出センサ32を構成するセンサマグネット33のウォームホイル22の側面22aへの固定構造について説明する。
Next, a structure for fixing the
本発明では、センサマグネット33のウォームホイル22の側面22aへの固定強度を高めるために、ウォームホイル22の側面22aに保持壁41を設け、この保持壁41の内側にセンサマグネット33を嵌め込むとともに、センサマグネット33の外周部に段差部42を設け、この段差部42に保持壁41を溶着により係合させるようにしている。
In the present invention, in order to increase the fixing strength of the
ウォームホイル22の側面22aに設けられる保持壁41はウォームホイル22の側面22aに当該ウォームホイル22と一体に樹脂材料により形成されている。つまり、保持壁41は樹脂製となっている。この保持壁41はウォームホイル22の側面22aから軸方向に向けて突出する壁状であるとともにウォームホイル22と同心の円環状に形成されており、図7に示すように、その内径寸法D1はセンサマグネット33の外径寸法D2と同一または僅かに小さくなるよう設定されている。
The holding
ウォームホイル22の側面22aには保持壁41に加えて中央突出部43が設けられており、この中央突出部43の内部には出力軸14の基端部が収容されている。中央突出部43はウォームホイル22と一体に樹脂材料により形成されており、ウォームホイル22と同心のドーム状に形成されてウォームホイル22の軸心に配置されている。図3に示すように、この中央突出部43のウォームホイル22の側面22aからの軸方向への突出高さh1は当該側面22aに固定されたセンサマグネット33の当該側面22aから軸方向への突出高さh2よりも高く設定されている。
A
また、図7に示すように、中央突出部43の外径寸法D3はセンサマグネット33の内径寸法D4よりも小さく設定されている。これにより、図3に示すように、ウォームホイル22に固定されたセンサマグネット33の内周面と中央突出部43の外周面との間には隙間が設けられている。このような隙間を設けることにより、熱衝撃等により中央突出部43が径方向に熱膨張しても、その膨張による荷重がセンサマグネット33に伝達されることを防止することができる。これにより、センサマグネット33が熱膨張した中央突出部43から荷重を受けて割れることを防止することができる。
Further, as shown in FIG. 7, the outer diameter dimension D <b> 3 of the
この回転位置検出センサ32に用いられるセンサマグネット33は磁性体の粉体を含んだ樹脂材料を射出成形して円環状に形成されている。つまり、センサマグネット33はプラスチックマグネットとなっている。このセンサマグネット33を形成するための樹脂材料としてはポリアミド樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリプロピレン樹脂等が用いられ、これらの樹脂材料に含まれる磁性体の粉体としては、例えばフェライト系、アルニコ系、サマリウム−コバルト系、ネオジウム−鉄−ボロン系のものが用いられる。
The
ここで、図6(a)に示すように、センサマグネット33の外周部には平坦に切り欠かれた切欠き部44が設けられ、磁性体を含んだ樹脂材料によりセンサマグネット33を射出成形する際には、その樹脂材料を射出する射出用のゲートをセンサマグネット33の切欠き部44に向けて配置するようにしている。つまり、射出用のゲートを磁気センサ34と対向することになるセンサマグネット33の軸方向を向く側面33aには配置しないようにしている。これにより、射出用のゲートに対応した部分におけるセンサマグネット33の磁気性状が悪化しても、当該磁気性状が悪化した部分を磁気センサ34に対向させることなく、磁気センサ34によるセンシング精度に悪影響が及ぶことを防止できる。
Here, as shown in FIG. 6A, a
図5、図6に示すように、センサマグネット33の外周面33bは軸方向に平行となっており、センサマグネット33の外周部に設けられる段差部42はこの外周面33bから径方向外側に向けて突出するとともに該外周面33bの全周に亘って延びる断面矩形の帯状に形成されている。段差部42の軸方向を向く両側面42aは、それぞれ軸方向に垂直であるとともにセンサマグネット33の軸方向を向く側面33aに対して軸方向にずれて配置されている。これにより、センサマグネット33の断面形状は、その外周面33bから段差部42が径方向外側に突出する凸形状となっている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the outer
また、段差部42の両側面42aには、それぞれ周方向に等間隔に並べて複数の凹部42bが設けられている。これらの凹部42bは、それぞれ周方向に所定の幅を有するとともに段差部42の両側面42aから軸方向に向けて凹んだ形状に形成されており、また、段差部42の外周面42c側にも開口している。つまり、これらの凹部42bは、段差部42の両側面42aを周方向に向けた所定の幅で切り欠いた形状に形成されている。
In addition, a plurality of
センサマグネット33は、図6(a)、(b)に示すように、その軸方向の中心を基準として、つまり軸方向の中心を通る基準線Lと径方向の中心を通る基準線Rとを挟んで線対称の形状に形成されている。また、センサマグネット33の切欠き部44を側面33aと凹部42bとに悪影響を与えない位置に配置する。これにより、センサマグネット33のウォームホイル22に対する組み付け方向は、その軸方向の表裏のいずれの側と径方向とにも限定されないことになる。これにより、センサマグネット33の軸方向と径方向についての組み付け方向性を無くして、センサマグネット33のウォームホイル22への組み付け方向違いが生じることを防止することができ、よって、その組み付け作業を容易にすることができる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
センサマグネット33は、ウォームホイル22の側面22aの保持壁41と中央突出部43との間に形成されるスペースに軸方向から組み付けられる。このとき、センサマグネット33の外径寸法D2と保持壁41の内径寸法D1とが同一または外形寸法D2が内径寸法D1より僅かに小さくなるように設定されているので、センサマグネット33はその外周部が保持壁41の内周面に嵌め込まれる。
The
センサマグネット33が保持壁41の内側に組み込まれると、保持壁41の軸方向の先端部分がセンサマグネット33の段差部42に溶着により係合される。この溶着は、熱治具(不図示)を用いて保持壁41の先端部分を段差部42に向けて熱変形させる熱かしめにより行われる。
When the
次に、保持壁41の先端部分を段差部42に溶着させる手順について、図8(a)〜(c)に基づき説明する。
Next, a procedure for welding the tip end portion of the holding
センサマグネット33が保持壁41の内側に軸方向から嵌め込まれると、図8(a)に示すように、センサマグネット33は、軸方向を向く一方の側面33aがウォームホイル22の側面22aに当接するとともに外周部つまり段差部42の外周面42cが保持壁41の内周面に当接してウォームホイル22の側面22a上に位置決めされる。つまり、センサマグネット33はその外周部において保持壁41によりウォームホイル22の側面22a上に位置決めされる。このとき、保持壁41の軸方向の先端部分はセンサマグネット33の段差部42の側面42aよりも軸方向外側に突出している。
When the
センサマグネット33が保持壁41により位置決めされると、次に、図8(b)に示すように、保持壁41の先端部分が熱治具により加熱され、加熱により軟化した先端部分が径方向内側に向けて加圧されて折り曲げられるように熱変形され、段差部42の側面42aに向けて押し付けられる。保持壁41の先端部分が熱変形により段差部42に押し付けられると、その先端部分は樹脂材料を主成分としたセンサマグネット33の段差部42に互いに連続性があるように溶着される。これにより、センサマグネット33の段差部42は保持壁41に溶着により固定されることになる。
When the
なお、保持壁41の先端部分の熱変形は、その周方向の全周に亘って行われる。また、溶着される前の保持壁41の先端部分の外周面側にはテーパ面45が形成され、これにより、保持壁41の先端部分の熱変形を容易に行い得るようにされている。
The thermal deformation of the tip portion of the holding
熱変形により段差部42に押し付けられた保持壁41の先端部分が溶着後に冷却されると、図8(c)に示すように、折り曲げられた状態に維持された保持壁41の先端部分が保持壁41から径方向内側に突出する係止部46となってセンサマグネット33の段差部42の側面42aに係合する。これにより、センサマグネット33は段差部42の側面42aに係合する係止部46とウォームホイル22の側面22aとの間に挟み込まれてウォームホイル22に対して軸方向に固定される。
When the front end portion of the holding
このとき、係止部46はセンサマグネット33の段差部42の側面42aとセンサマグネット33の側面33aとの間の範囲に配置され、センサマグネット33の側面33aよりも軸方向外側に突出しないようになっている。これにより、ウォームホイル22が回転したときに、係止部46がセンサマグネット33の側面33aよりも軸方向外側に突出して磁気センサ34に干渉することがない。
At this time, the locking
また、熱変形により段差部42の側面42aに押し付けられた保持壁41の先端部分は、その一部が段差部42の側面42aに設けられた凹部42bの内部に押し込まれることになる。そして、その押し込まれた部分が冷却されることにより、係止部46は凹部42bにも係合することになる。これにより、センサマグネット33は係止部46により、その周方向に向けて、さらに強固に固定(係止)されることになる。
Further, a part of the front end portion of the holding
上述のように、本発明の減速機付きモータ11では、センサマグネット33は、その外周部に設けられた段差部42に保持壁41が溶着されるとともに、当該保持壁41が段差部42に係合することによりウォームホイル22の側面22aに強固に固定されることになる。したがって、ウォームホイル22に対するセンサマグネット33の固定位置がずれることを防止し、これにより回転位置検出センサ32の検出精度を向上させて、この減速機付きモータ11の作動の精度が高めることができる。
As described above, in the motor 11 with a reduction gear according to the present invention, the
このように、この減速機付きモータ11では、センサマグネット33をその外周部においてウォームホイル22の側面22aに設けた保持壁41に溶着、係合させるようにしたので、センサマグネット33をその内周部で保持壁に溶着、係合させる場合に比べて、センサマグネット33のウォームホイル22の側面22aへの固定強度を高めることができる。また、センサマグネット33の外周部に段差部42を設け、ウォームホイル22の側面22aに設けられた保持壁41をこの段差部42に溶着により係合させて該センサマグネット33をウォームホイル22の側面22aに固定するようにしたので、段差部42を設けない場合に比べて、保持壁41によるセンサマグネット33の固定強度を高めることができる。したがって、締結部材等の別部品を用いることなくセンサマグネット33をウォームホイル22の側面22aに強固に固定することができる。そして、センサマグネット33をウォームホイル22の側面22aに強固に固定することにより、減速機付きモータ11の作動不良を低減させることができる。
As described above, in the motor 11 with the speed reducer, the
また、締結部材等の別部品を用いることなくセンサマグネット33をウォームホイル22の側面22aに強固に固定することができるので、この減速機付きモータ11の部品点数を減少させるとともに、その組み付け作業を容易にすることができる。これにより、この減速機付きモータ11を製造するためのコストを低減することができる。
Further, since the
さらに、センサマグネット33の外周部に設ける段差部42をセンサマグネット33の外周面33bから径方向外側に向けて突出するとともに該外周面33bの全周に亘って延びる帯状に形成し、この段差部42の軸方向を向く両側面42aに周方向に等間隔に並べて複数の凹部42bを設けるようにしたので、保持壁41に熱変形により形成される係止部46によりセンサマグネット33を確実に係止させることができる。これにより、保持壁41を用いたセンサマグネット33のウォームホイル22の側面22aへの固定強度をさらに高めることができる。
Further, the
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。例えば、前記実施の形態においては減速機13にはウォームギヤ機構16が用いられているが、これに限らず、複数の平歯車からなる減速歯車列等、出力軸が固定される減速ギヤを備えたものであれば他の形式の減速機構を用いるようにしてもよい。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, although the
また、前記実施の形態においては、磁気センサ34としてホール素子(ホールIC)が用いられているが、これに限らず、ウォームホイル22に固定されるセンサマグネット33の磁極の変化を検出できるものであれば、他の磁気センサを用いるようにしてもよい。
In the above embodiment, a Hall element (Hall IC) is used as the
さらに、前記実施の形態においては、センサマグネット33の形状を円環状としたが、これに限らず、センサマグネット33は、センサマグネット33の外周部においてウォームホイル22に設けた保持壁41に溶着、係合させる形状であればよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the shape of the
さらに、前記実施の形態においては、段差部42の両側面42aに、それぞれ周方向に等間隔に並べて複数の凹部42bが設けられているとしたが、これに限らず、複数の凹部42bは周方向に等間隔に並べて配置しなくてもよい。複数の凹部42b間はそれぞれ周方向に所定の幅を有するが、その幅は等間隔とせずに任意に定めることができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the plurality of
さらに、前記実施の形態においては、保持壁41をセンサマグネット33の段差部42に溶着させる手段として熱溶着を用いるようにしているが、これに限らず、例えば、超音波を用いて保持壁41を加熱させる超音波溶着や保持壁41に振動を加えて加熱させる振動溶着など、他の溶着方法を用いるようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, heat welding is used as means for welding the holding
11 減速機付きモータ
12 電動モータ
12a モータ軸
12b ヨーク
13 減速機
14 出力軸
15 ギヤケース
15a ボス部
16 ウォームギヤ機構
17 ねじ部材
18 カバー体
18a コネクタ
21 ウォーム
22 ウォームホイル(減速ギヤ)
22a 側面
23 制御基板
23a 給電端子
24 ねじ部材
31 回転センサ
32 回転位置検出センサ
33 センサマグネット
33a 側面
33b 外周面
34 磁気センサ
41 保持壁
42 段差部
42a 側面
42b 凹部
42c 外周面
43 中央突出部
44 切欠き部
45 テーパ面
46 係止部
D1 保持壁の内径寸法
D2 センサマグネットの外径寸法
h1 中央突出部の突出高さ
h2 センサマグネットの突出高さ
D3 中央突出部の外径寸法
D4 センサマグネットの内径寸法
L 基準線
R 基準線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Motor with
Claims (4)
前記出力軸に固定され、前記減速機を構成する樹脂製の減速ギヤと、
前記出力軸と同心の円環状に形成され、前記減速ギヤの側面に該減速ギヤと一体に設けられる樹脂製の保持壁と、
複数の磁極が周方向に並べて着磁され、外周部を前記保持壁の内周面に当接させて前記減速ギヤの側面に固定されるセンサマグネットと、
前記センサマグネットに対向して配置され、該センサマグネットの磁極の変化から前記出力軸の回転位置を検出する磁気センサとを有し、
前記センサマグネットの外周部に段差部を設けるとともに、前記段差部に軸方向に向けて凹んだ形状の凹部を設け、前記凹部の内部に前記保持壁の一部を熱変形により押し込み、前記保持壁を前記段差部に溶着により係合させて前記センサマグネットを前記減速ギヤの側面に固定したことを特徴とする減速機付きモータ。 A motor with a speed reducer comprising an electric motor and a speed reducer that decelerates the output of the electric motor and outputs it from an output shaft,
A resin-made reduction gear fixed to the output shaft and constituting the reduction gear;
A resin-made holding wall formed in an annular shape concentric with the output shaft, and provided integrally with the reduction gear on a side surface of the reduction gear;
A plurality of magnetic poles arranged side by side in the circumferential direction, and a sensor magnet fixed to the side surface of the reduction gear by bringing the outer peripheral portion into contact with the inner peripheral surface of the holding wall;
A magnetic sensor disposed opposite to the sensor magnet and detecting a rotational position of the output shaft from a change in magnetic pole of the sensor magnet;
Rutotomoni provided with a step portion on the outer periphery of the sensor magnet, a recess recessed in the axial direction to the stepped portion is provided, pushing the thermal deformation of the portion of the retaining wall on the inside of the recess, the holding A motor with a reduction gear, wherein a wall is engaged with the step portion by welding to fix the sensor magnet to a side surface of the reduction gear.
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