JPH06217497A - 回転検出手段付モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウインドガラスの現在位置を確実に検出する
ことができる回転検出手段付モータを提供する。 【構成】 出力軸９の同心円上に取付けられ且つ相反す
る磁極を有する着磁部８ｂ，８ｃを円周上の複数個所に
交互に配置した磁気プレート８をそなえ、磁気プレート
８上の磁界中に非接触で配置され且つ磁気プレート８か
らの磁力により誘導されるホール電圧で出力軸９の回転
数に比例したパルス信号を発生するホール素子１１を磁
気プレート８上の複数個所に配設している回転検出手段
付モータ１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車のウインドガ
ラスの位置および速度を検出することによってウインド
ガラスの動作を制御するパワーウインド装置において、
ウインドガラスを昇降移動させるとともにウインドガラ
スの位置および速度を検出する手段を備えた回転検出手
段付モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のウインドガラスの位置お
よび速度を検出することによってウインドガラスの動作
を制御するパワーウインド装置としては、図５に示すよ
うなものが知られている。図５において、回転検出手段
付モータ１００は、アーマチュアシャフト１０１が回転
すると、このアーマチュアシャフト１０１の回転動力が
ウオームホイール１０２に伝達され、ウオームホイール
１０２の回転動力が衝撃吸収用ダンパ１０４を介して出
力軸１０５に伝達される。出力軸１０５には、ガラス昇
降機構１０６を介してウインドガラス１０７が連結され
ており、出力軸１０５の回転動力はガラス昇降機構１０
６によってウインドガラス１０７の全閉側・全開側移動
に変換される。アーマチュアシャフト１０１には、回転
検出手段１０８が設けられており、アーマチュアシャフ
ト１０１の回転数は回転検出手段１０８によってパルス
信号に変換されてコントローラ１０９に転送され、ウイ
ンドガラス１０７の全閉から全開までのストローク内の
位置および速度を認識している。ウインドガラス１０７
が全閉位置の手前で移動を阻止された場合、コントロー
ラ１０９は、ウインドガラス１０７が全閉位置に到達し
ていないのに停止したことを検知し、回転検出手段付モ
ータ１００への電流の供給を一旦カットしてからウイン
ドガラス１０７を全開側に所定の量だけ移動させるため
の電流を供給する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の回転検
出手段付モータ１００では、回転検出手段１０８がアー
マチュアシャフト１０１の回転数によってウインドガラ
ス１０７の全閉から全開までのストロークを認識してお
り、ウインドガラス１０７の位置および速度を検出する
に際し、アーマチュアシャフト１０１から出力軸１０５
までのあいだで、ダンパ１０４に有する弾性力によるね
じれにより位相差を生ずる可能性があり、この位相差に
よってウインドガラス１０７が全閉位置で停止している
のにもかかわらず、アーマチュアシャフト１０１からの
回転数がウインドガラス１０７の全閉位置の手前にある
ものとして回転検出手段１０８によって検出がなされる
と、コントローラ１０９によってウインドガラス１０７
が全閉位置の手前で移動を阻止されたと誤認識して回転
検出手段付モータ１００への電流の供給を一旦カットし
てからウインドガラス１０７を全開側に所定の量だけ移
動させてしまうので、ウインドガラス１０７を的確に作
動させることがし難いという問題点があり、この問題点
を解決することが課題となっていた。

【０００４】

【発明の目的】この発明に係わる回転検出手段付モータ
は、ウインドガラスの位置および速度を確実に検出する
ことができる回転検出手段付モータを提供することを目
的としている。

【０００５】

【発明の構成】

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる回転検
出手段付モータは、電流の供給により回転するアーマチ
ュアシャフトに設けられたウオームと、ギヤケースに回
転自在に支持され且つウオームに噛み合うウオームホイ
ールと、ウオームホイールの片面側の同心円上に回転不
能に取付けられた衝撃吸収用ダンパと、ギヤケースに回
転自在に支持されているとともにダンパの同心円上に固
定され且つ負荷に連結される出力軸と、出力軸の同心円
上に取付けられ且つ相反する磁極を有する着磁部を円周
上の複数個所に交互に配置した磁気プレートと、磁気プ
レート上の磁界中に配置され且つ磁気プレートからの磁
力により誘導されるホール電圧で出力軸の回転数に比例
したパルス信号を発生するホール素子を磁気プレート上
の複数個所に配設していること構成としたことを特徴と
しており、必要に応じて採用される実施態様においてホ
ール素子は、磁気プレートの同一磁極の角度範囲内の複
数個所に設けられており、必要に応じて採用される他の
実施態様においてホール素子は、磁気プレートに摺接す
る摺接部材を介して磁気プレートに近接しており、必要
に応じて採用される他の実施態様においてギヤケース
に、外部に接続されるとともに弾性のある板ばね状接続
部材を取付けたグロメットが設けられ、ホール素子は、
回路基板を介して板ばね状接続部材に電気的に接続され
た状態で板ばね状接続部材の弾性力により磁気プレート
側に付勢されている。

【０００７】

【発明の作用】この発明に係わる回転検出手段付モータ
において、出力軸の同心円上に取付けられ、相反する磁
極を有する着磁部を円周上の複数個所に交互に配置した
磁気プレートが出力軸とともに回転することによって回
転磁界が発生し、この回転磁界によってホール素子が誘
導するホール電圧で出力軸の回転数に比例したパルス信
号を発生するため、出力軸の回転数に基いて回転検出を
行う。それ故、アーマチュアシャフトの回転数によって
回転検出を行っていたものと比べてダンパのねじれによ
って起こる位相差が生ずることはない。

【０００８】

【実施例】図１ないし図４には、この発明に係わる回転
検出手段付モータの一実施例が示されている。

【０００９】図示する回転検出手段付モータ１は、モー
タケース２内に回転自在に収容されたアーマチュアシャ
フト３の一方がギヤケース４側に突出しており、このア
ーマチュアシャフト３のギヤケース４への突出部分には
ウオーム５が形成されている。アーマチュアシャフト３
はモータケース２内において図示しないアーマチュアに
備えられており、このアーマチュアは図示しないコント
ローラからの電流の供給によって正回転・逆回転する。

【００１０】ギヤケース４内のウオーム５にはウオーム
ホイール６が噛み合っている。ウオームホイール６は、
中央孔６ａがギヤケース４のほぼ中央に環状をなすもの
として設けられた出力軸支持部４ａによって回転自在に
支持されているとともに、このウオームホイール６の片
面に形成されたダンパ取付け孔６ｂ内に衝撃吸収用ダン
パ７が回転不能に嵌入れられている。ダンパ７には、若
干の弾性を有する弾性部７ａの中央に金属製のダンパハ
ブ７ｂが設けられており、ダンパハブ７ｂの中央にはウ
オームホイール６の同心円上に小判形状孔７ｃが形成さ
れている。この小判形状孔７ｃは後述する出力軸９に回
転不能に取付けられる。

【００１１】ウオームホイール６の上方側には磁気プレ
ート８が配置されている。この磁気プレート８は、ウオ
ームホイール６の外径寸法よりもわずかに小さい外径を
有する円板状をなし、中央に設けられたベース８ａの外
周にＳ極を着磁したＳ極着磁部８ｂとこのＳ極着磁部８
ｂと相反する磁極であるＮ極を着磁したＮ極着磁部８ｃ
とが円周上に交互に６対配置されている。また、ベース
８ａの中央にもダンパ７と同様に小判形状孔８ｄが形成
されており、この小判形状孔８ｄも後述する出力軸９に
回転不能に取付けられる。単一のＳ極着磁部８ｂと単一
のＮ極着磁部８ｃとは、磁気プレート８の円周上で夫々
同一の角度範囲になっている。

【００１２】一方、ギヤケース４に設けられた出力軸支
持部４ａには、出力軸９が回転自在に挿通されており、
出力軸９は、一方側がギヤケース４の外側で図示しない
ガラス昇降機構に連結されているとともに、他方側がギ
ヤケース４内に突出している。出力軸９のギヤケース４
内の突出部分には、ダンパ７のダンパハブ７ｂに形成さ
れた小判形状孔７ｃに挿入される外形を有するものとし
て形成されたダンパ係止用小判形状軸部９ａが設けられ
ているとともに、このダンパ係止用小判形状軸部９ａの
上側に磁気プレート８のベース８ａに形成された小判形
状孔８ｄに挿入される外形を有するものとして形成され
た磁気プレート係止用小判形状軸部９ｂが設けられてお
り、この磁気プレート係止用小判形状軸部９ｂの上側に
ピン取付け用溝９ｃが設けられている。出力軸９は、ウ
オームホイール６の内周側でダンパ係止用小判形状軸部
９ａがダンパ７の小判形状孔７ｃに挿入され、ウオーム
ホイール６の上側で磁気プレート係止用小判形状軸部９
ｂが磁気プレート８の小判形状孔８ｄに挿入され、磁気
プレート８の上側でピン取付け用溝９ｃに抜け止め用の
シー（Ｃ）形ピン１０が嵌め付けられているため、ダン
パ７および磁気プレート８に一体的に係止されている。

【００１３】他方、磁気プレート８上にはホール素子１
１が３個所に配置されている。ホール素子１１は、図２
により明らかなように、輪形状をなし、テフロン樹脂を
素材として成形された摺接部材１２に包まれた状態で回
路基板１３の下側に固定されており、外部接続線１１
ａ，１１ｂ，１１ｃが回路基板１３の上側で板ばね状接
続部材１４，１５，１６の一端側に電気的に接続されて
いる。ホール素子１１はギヤケース４内に収容され、ギ
ヤケースカバー１７によって覆われる。板ばね状接続部
材１４，１５，１６の他端側はグロメット１８に固定さ
れているとともに外部配線１９，２０，２１に夫々接続
されている。外部配線１９，２０，２１は図示しないコ
ントローラに接続されている。板ばね状接続部材１４，
１５，１６は、長さ方向に対して直交する方向である磁
気プレート８側とこの磁気プレート８とは反対の側に向
けて若干の弾性を有するため、摺接部材１２を磁気プレ
ート８に当接させた状態でホール素子１１を磁気プレー
ト８の磁界内でＳ極着磁部８ｂ，Ｎ極着磁部８ｃに接近
させる側に付勢している。摺接部材１２が磁気プレート
８に当接するため、ホール素子１１は磁気プレート８に
直接接触しない。

【００１４】ホール素子１１は、磁気プレート８のＳ極
着磁部８ｂ，Ｎ極着磁部８ｃに接近する側に付勢される
ため、磁気プレート８が回転する際に生ずる回転磁界に
よりホール電圧を誘導する。ホール電圧は磁気プレート
８が回転することによって一対のＳ極着磁部８ｂ，Ｎ極
着磁部８ｃが通過する毎にローレベル，ハイレベルを繰
り返すので、外部配線１９，２０，２１に接続されるコ
ントローラに磁気プレート８の回転数をパルス信号で転
送することによってコントローラにウインドガラスの位
置および速度を検知させる。

【００１５】ここで、図３および図４により明らかなよ
うに、磁気プレート８にＳ極着磁部８ｂとＮ極着磁部８
ｃとを４対設けるとともに、磁気プレート８の単一のＳ
極着磁部８ｂ（Ｎ極着磁部８ｃ）の角度範囲をθとし、
ｎ個所にホール素子１１を配置する場合、１個目のホー
ル素子１１をＳ極着磁部８ｂが有する角度範囲θの一端
部上のＳ１位置に配置すると、ｍ個目のホール素子１１
の位置は、 で設定されているため、ホール素子１１を３個所配置す
る場合、ｎ＝３となるので、Ｓ１位置に一個目が配置さ
れ、Ｓ１位置から の角度範囲を有するＳ２位置に２個目が配置され、Ｓ１
位置から の角度範囲を有するＳ３位置に３個目が配置される。

【００１６】これにより、１個目、２個目、３個目のホ
ール素子１１によって誘導されるホール電圧は、１個目
のホール素子１１から誘導されるホール電圧がハイレベ
ルであるあいだに、２個目、３個目のホール素子１１が
夫々等間隔を介してハイレベルとなるため、ホール素子
１１による回転検出の分解能は細分化され、精度の向上
を図れる。

【００１７】このような構造を有する回転検出手段付モ
ータ１において、前記ガラス昇降機構に連結されたウイ
ンドガラスが全開位置にあるときに、ウインド昇降用ス
イッチを閉側にオンすると、アーマチュアシャフト３が
正回転するため、このアーマチュアシャフト３に噛み合
うウオームホイール６が正回転を始める。ウオームホイ
ール６が正回転することによってウオームホイール６と
一体的にダンパ７も正回転するため、ウオームホイール
６の回転動力はダンパ７を介して出力軸９に伝達される
ので、出力軸９が正回転する。出力軸９が正回転するこ
とによってこの出力軸９にギヤケース４の外側で連結さ
れたガラス昇降機構（図５参照）を作動させるため、ウ
インドガラス（図５参照）を閉側に向けて移動させる。

【００１８】出力軸９が正回転を始めると同時に、この
出力軸９と一体的に磁気プレート８も回転を始めるた
め、回転磁界が生じ、この回転磁界によって各ホール素
子１１，１１，１１はホール電圧を誘導してコントロー
ラに転送する。コントローラは各ホール素子１１，１
１，１１からのホール電圧を夫々カウントして出力軸９
の回転数を検出することによりウインドガラスの位置お
よび速度を認識する。

【００１９】ウインドガラスが移動する側に異物がはさ
まってウインドガラスの移動を阻止する状態となると、
ホール素子１１，１１，１１からのホール電圧でウイン
ドガラスのストロークを検出していたコントローラは、
ウインドガラスがストローク端に到達していないのにカ
ウントがなくなったことの認識を行って、電流の供給を
中止するとともにウインドガラスの移動方向とは逆方向
の電流を供給するので、ウインドガラスは一旦停止した
後、全開側に向けて移動を始めるものとなる。

【００２０】この間、ホール素子１１，１１，１１は、
ダンパ７を介さずに出力軸９と一体的に回転する磁気プ
レート８の回転磁界内で出力軸９の回転数の検出を行う
ので、ダンパ７のねじれによる出力軸９と磁気プレート
８との位相差が生じないため、出力軸９の回転数の変動
を遅れなく検出するものとなる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に係
わる回転検出手段付モータは上述した構成を有すること
から、従来のようにアーマチュアシャフトの回転数によ
って回転検出を行っていたものと比較してダンパのねじ
れによって起こる位相差を生じない状態で回転検出を行
うため、ウインドガラスの位置および速度を確実に検出
することができるという優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる回転検出手段付モータの一実
施例の各部品の組み付け関係を示す外観図である。

【図２】図１に示した回転検出手段付モータにおいての
回転検出部分の縦断側面図である。

【図３】図１に示した回転検出手段付モータにおいての
回転検出部分の具体的位置関係説明図である。

【図４】図３に示した回転検出部分においての出力波形
図である。

【図５】従来の回転検出手段付モータの構成図である。

【符号の説明】

１ 回転検出手段付モータ ３ アーマチュアシャフト ４ ギヤケース ５ ウオーム ６ ウオームホイール ７ ダンパ ８ 磁気プレート ８ｂ，８ｃ Ｓ極着磁部，Ｎ極着磁部 ９ 出力軸 １１ ホール素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電流の供給により回転するアーマチュア
   シャフトに設けられたウオームと、 ギヤケースに回転自在に支持され且つ前記ウオームに噛
   み合うウオームホイールと、 前記ウオームホイールの片面側の同心円上に回転不能に
   取付けられた衝撃吸収用ダンパと、 前記ギヤケースに回転自在に支持されているとともに前
   記ダンパの同心円上に固定され且つ負荷に連結される出
   力軸と、 前記出力軸の同心円上に取付けられ且つ相反する磁極を
   有する着磁部を円周上の複数個所に交互に配置した磁気
   プレートと、 前記磁気プレート上の磁界中に配置され且つ当該磁気プ
   レートからの磁力により誘導されるホール電圧で出力軸
   の回転数に比例したパルス信号を発生するホール素子を
   前記磁気プレート上の複数個所に配設していることを特
   徴とする回転検出手段付モータ。
2. 【請求項２】 ホール素子は、磁気プレートの同一磁極
   の角度範囲内に複数個所設けられている請求項１に記載
   の回転検出手段付モータ。
3. 【請求項３】 ホール素子は、磁気プレートに摺接する
   摺接部材を介して磁気プレートに近接している請求項
   １、２のいずれかに記載の回転検出手段付モータ。
4. 【請求項４】 ギヤケースに、外部に接続されるととも
   に弾性のある板ばね状接続部材を取付けたグロメットが
   設けられ、ホール素子は、回路基板を介して前記板ばね
   状接続部材に電気的に接続された状態で板ばね状接続部
   材の弾性力により磁気プレート側に付勢されている請求
   項１、２、３のいずれかに記載の回転検出手段付モー
   タ。