JP2008199799A - モータ - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構造で電気回路部品の冷却効果を高めることができるモータを提供する。
【解決手段】モータ1は、回転力を発生するモータ本体2と、モータ本体2に組み付けられた減速部3と、制御回路部材とを備えている。減速部3は、モータ本体2の回転を減速するためのウォーム軸25を収容するウォーム収容部23bと制御回路部材を収容する回路収容部23dと有するケース21を備えている。ケース21は、ウォーム収容部23bと回路収容部23dとを連通し、且つウォーム収容部23b及び回路収容部23dとケース21の外部とを連通する通気路29を有している。
【選択図】図1
【解決手段】モータ1は、回転力を発生するモータ本体2と、モータ本体2に組み付けられた減速部3と、制御回路部材とを備えている。減速部3は、モータ本体2の回転を減速するためのウォーム軸25を収容するウォーム収容部23bと制御回路部材を収容する回路収容部23dと有するケース21を備えている。ケース21は、ウォーム収容部23bと回路収容部23dとを連通し、且つウォーム収容部23b及び回路収容部23dとケース21の外部とを連通する通気路29を有している。
【選択図】図1
Description
本発明は、電気回路部品を備えたモータに関するものである。
従来、パワーウインドウ装置等に用いられるモータには、回転力を発生するモータ本体と該モータ本体の回転を減速する減速部とが一体に組みつけられたものがある。例えば、特許文献1に記載されたモータでは、IC等の電気回路部品を有する制御回路部材を減速部のケース内に収容している。尚、ケースは、ギヤハウジングと該ギヤハウジングに固定されるカバーとから構成されている。また、制御回路部材は、電気回路部品を冷却するためのヒートシンクを備えている。そして、電気回路部品が発熱した場合、その熱をヒートシンクが吸収及び放熱することにより電気回路部品を冷却する。
特開2006−50884号公報
しかしながら、ヒートシンクはケース内に収容されていることから、ヒートシンクが放熱した熱は、ケース内に籠りやすい。そのため、ヒートシンクによる電気回路部品の冷却効果が十分に得られない虞があった。そこで、ケースにおいて制御回路部材に対応する位置に呼吸孔を設けて、ケース内の熱気をケース外に排出することが考えられるが、ケースにおいて制御回路部材が収容される部位に空気の流動性が無いと十分に熱気を排出することができない虞がある。
また、ヒートシンクをケースの外部に露出させて外気に直接当てることが考えられるが、ヒートシンクとケースとの間に新たに防水構造を設ける必要が出てくる。その結果、モータの構造が複雑化されてしまうという問題が生じる。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡易な構造で電気回路部品の冷却効果を高めることができるモータを提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、回転力を発生するモータ本体と、前記モータ本体の回転を減速するための減速機構、及び前記減速機構を収容する減速機構収容部と回路収容部とを備えたケースを有する減速部と、前記回路収容部内に配置され電気回路部品を有する制御回路部材とを備えたモータであって、前記ケースは、前記減速機構収容部と前記回路収容部とを連通し、且つ前記減速機構収容部及び前記回路収容部と前記ケースの外部とを連通する通気路を有することをその要旨としている。
同構成によれば、モータ本体が駆動されて減速機構が作動されると、この減速機構の作動に伴って減速機構収容部内の空気が流動される。そして、減速機構収容部と回路収容部とは通気路によって連通されているため、減速機構の動作に伴って通気路を介して回路収容部内の空気も流動される。更に、減速機構収容部及び回路収容部とケースの外部とは同通気路によって連通されている。そのため、減速機構が作動されると、減速機構収容部及び回路収容部とケースの外部との間でも空気の流れが生じやすくなり、回路収容部内の熱気を通気路からケースの外部に排出しやすくなる。従って、回路収容部内に熱が籠ることが抑制される。また、ケースの外部の空気を通気路から取り込んで、直接的に制御回路部材に当てることが可能となる。その結果、通気路を設けるだけの簡易な構成で制御回路部材に備えられる電気回路部品の冷却効果を高めることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のモータにおいて、前記ケースは、その内部に前記減速機構収容部と前記回路収容部とを分離する内壁を備え、前記通気路は、前記内壁を貫通して前記減速機構収容部と前記回路収容部とを連通する連通孔を有することをその要旨としている。
同構成によれば、ケースは、その内部に減速機構収容部と回路収容部とを分離する内壁を備えるため、該内壁によって、減速機構作動時に該減速機構から加えられる荷重に対するケースの強度が向上される。また、内壁に連通孔が設けられることにより、この連通孔を通じて減速機構収容部と回路収容部とが連通され、減速機構収容部及び回路収容部間の通気がなされる。
請求項3に記載の発明は、前記通気路は、前記ケースの外側から前記ケースの外壁及び前記内壁を前記内壁の立設方向に沿って切り欠いた形状をなすことをその要旨としている。
同構成によれば、通気路は、ケースの外側から該ケースの外壁及び内壁を該内壁の立設方向に沿って切り欠いた形状という簡易な形状である。そして、例えばケースにおいて通気路が形成される部分が合成樹脂材料よりなる場合、当該部分を形成するための成形型に1本のピンが備えられていれば、当該成形型を用いることにより、ケースにおいて連通孔を有する通気路を備えた部分を形成することができる。従って、スライド型等の複雑な型を使用することなく連通孔を有する通気路を形成することができる。その結果、成形型にかかる費用を削減することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3の何れかに記載のモータにおいて、前記連通孔は、前記内壁において前記制御回路部材と対向する部位に形成されていることをその要旨としている。
同構成によれば、連通孔から回路収容部内に流れ込む空気が制御回路部材に当たりやすくなる。従って、制御回路部材に備えられる電気回路部品の冷却効果をより高めることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のモータにおいて、前記連通孔は、前記内壁において前記制御回路部材の中央部と対向する部位に形成されていることをその要旨としている。
同構成によれば、連通孔から回路収容部内へ流れ込む空気は、制御回路部材における内壁側の中央部から制御回路部材の周囲へと流れていく。従って、制御回路部材に備えられた電気回路部品の冷却ムラを抑制することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項2又は請求項3の何れかに記載のモータにおいて、前記減速機構は、ウォーム部を有し前記モータ本体により回転されるウォーム軸を備え、前記連通孔は、前記内壁において前記ウォーム部と対向する部位に形成されていることをその要旨としている。
同構成によれば、モータ本体によりウォーム軸が回転されたとき、ウォーム部の周囲で空気が流動されやすい。従って、内壁においてウォーム部と対向する部位に連通孔が形成されていると、回路収容部内の空気も流動しやすくなる。その結果、制御回路部材に備えられる電気回路部品の冷却効果をより高めることができる。
請求項7に記載の発明は、請求項2又は請求項3の何れかに記載のモータにおいて、前記減速機構は、ウォーム部を有し前記モータ本体により回転されるウォーム軸を備え、前記連通孔は、前記内壁において前記ウォーム部と対向する部位を避けた位置に形成されていることをその要旨としている。
同構成によれば、ウォーム部に塗布された潤滑剤がウォーム軸の回転に伴って飛散した場合であっても、制御回路部材とウォーム軸のウォーム部との間には内壁が介在されているため、制御回路部材への当該潤滑剤の付着を抑制することができる。
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のモータにおいて、前記ケースの外壁に設けられた前記通気路の開口部に、水透過性を有さずガス透過性を有する防水シートを設けたことをその要旨としている。
同構成によれば、防水シートは、水透過性を有さないため、通気路を通ってケースの内部に水が浸入することが抑制される。一方、防水シートは、ガス透過性を有するため、通気路を介して行われるケースの内部と外部との空気の流動は妨げられない。
本発明によれば、簡易な構造で電気回路部品の冷却効果を高めることが可能なモータを提供することができる。
以下、本発明を車両に搭載されたパワーウインドウ装置用のモータに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1(a)に示すように、モータ1は、回転力を発生するモータ本体2と、該モータ本体2の回転を減速して出力する減速部3と、制御回路部材4(図2参照)とから構成されている。
図1(a)に示すように、モータ1は、回転力を発生するモータ本体2と、該モータ本体2の回転を減速して出力する減速部3と、制御回路部材4(図2参照)とから構成されている。
モータ本体2を構成するヨークハウジング(以下ヨークとする)5は、有底筒状をなしている。図2に示すように、ヨーク5の内面には、一対の永久磁石6が固定されるとともに、これら永久磁石6の内側には、該ヨーク5内で回転可能に支持される電機子7が収容されている。またヨーク5の開口部には、その周縁から外側に向かって延びるフランジ部5aが設けられるとともに、合成樹脂材料よりなるブラシホルダ8が固定されている。
ブラシホルダ8は、ホルダ本体8aと、フランジ部8bと、延出部8cと、コネクタ部8dと、ターミナル支持部8eとが一体形成されてなる。ヨーク5の開口部内に略収容されるホルダ本体8aは、ヨーク5の開口部に対応した形状をなしている。そして、ホルダ本体8aの中央部には軸受9が固定されるとともに、該軸受9は、前記電機子7の回転軸10の先端側(図2において下側の端部)を軸支している。尚、回転軸10の先端は、軸受9を貫通してヨーク5の外部に突出するとともに、ヨーク5から突出した回転軸10の先端部には、円板状をなす金属製の固定プレート12を介して円環状のセンサ用マグネット11が固定されている。また、ホルダ本体8aにおけるヨーク5の内部側の部位には、互いに所定角度を有するように配置される一対の給電用ブラシ13が保持されるとともに、これら給電用ブラシ13は、前記回転軸10に固定された円筒状の整流子14の外周面にそれぞれ押圧接触されている。
前記ホルダ本体8aにおけるヨーク5と逆側の端部の周縁には、外側に向かって延びる前記フランジ部8bが形成されている。そして、フランジ部8bの所定部位には、該フランジ部8bから一方向(図2において右方向)に延びるように前記延出部8cが形成されるとともに、該延出部8cの先端部には、前記コネクタ部8dが一体に形成されている。コネクタ部8dは、前記回転軸10の径方向に沿った一方向(図2において紙面垂直方向)から外部コネクタ(図示略)が嵌着可能に形成されている。また、前記延出部8cには、該延出部8cから回転軸10の軸方向に沿って前記ヨーク5と逆側に延びる前記ターミナル支持部8eが一体に形成されている。
また、このブラシホルダ8には、複数のブラシ側ターミナル15及び複数のコネクタ側ターミナル16が埋設(インサート成形)されている。各ブラシ側ターミナル15は、ホルダ本体8aにおけるヨーク5の内部側から延出部8cに延びるとともに、その先端部である内部接続端子15aがターミナル支持部8eからモータ本体2の軸方向に沿った一方向(図2において下方向)に突出(露出)している。このブラシ側ターミナル15の基端部にはピッグテールを介して前記給電用ブラシ13が電気的に接続されている。また、各コネクタ側ターミナル16は、コネクタ部8dから延出部8cに延びるとともに、その先端部である内部接続端子16aがターミナル支持部8eからモータ本体2の軸方向に沿った一方向(図2において下方向)に突出(露出)している。このコネクタ側ターミナル16の基端部は、コネクタ部8dにおいて露出して外部接続端子16bを形成するとともに、コネクタ部8dに外部コネクタが嵌着されることにより該外部コネクタのターミナルに電気的に接続される。そして、内部接続端子15a,16aは、前記回転軸10の径方向に沿った一方向(図2において紙面垂直方向)に沿って並設されている。尚、図2においては、内部接続端子15a,16aは紙面垂直方向に並設されていることから、1つしか図示されない。また、ブラシホルダ8において、前記フランジ部8b、延出部8c及びコネクタ部8dは、コネクタ部8dの外部接続端子16bと対応した部分を除いて、エラストマよりなる防水部材17にて略覆われている。
図1(a)に示すように、前記減速部3は、ケース21と、該ケース21内に収容される減速機構22とから構成されている。尚、このケース21内には、前記制御回路部材4(図2参照)も収容されている。ケース21は、ギヤハウジング23及び該ギヤハウジング23に対して固定されるカバー24とから構成されている。そして、ギヤハウジング23は、合成樹脂材料よりなるとともに、固定部23aと、ウォーム収容部23bと、ホイール収容部23cと、回路収容部23dとを備えている。尚、本実施形態では、ウォーム収容部23b及びホイール収容部23cにて減速機構収容部が構成されている。
固定部23aは、前記ヨーク5のフランジ部5aと対応した形状をなし、該フランジ部5aと螺子Sにて固定されることにより、該フランジ部5aとともに前記ブラシホルダ8のフランジ部8bを(防水部材17を介して)挟持している(図2参照)。
図1(a)及び図2に示すように、前記固定部23aと一体に形成されたウォーム収容部23bは、前記回転軸10の延長線上で筒状に延びて形成されるとともに、その内部に減速機構22を構成するウォーム軸25を収容している。ウォーム軸25は、その軸方向の略中央部に螺子歯が形成されてなるウォーム部25aを有するとともに、ウォーム収容部23bの内部で回転可能に支持されている。また、ウォーム収容部23bの内部におけるモータ本体2側の部位には、ウォーム軸25と前記回転軸10とを駆動連結するクラッチ26が設けられている。クラッチ26は、回転軸10からの駆動力をウォーム軸25に伝達する一方、ウォーム軸25からの駆動力が回転軸10に伝達されないようウォーム軸25の回転をロックするように作動する。即ち、このクラッチ26は、負荷側から加わる力によるモータ1の回転を防止するために設けられている。また、ギヤハウジング23において、クラッチ26と前記ブラシホルダ8のホルダ本体8aとの間には、回転軸10において前記センサ用マグネット11及び該センサ用マグネット11が固定された部分を収容するマグネット収容部27が形成されている。
固定部23a及びウォーム収容部23bと一体に形成された前記ホイール収容部23cは、その径方向がウォーム収容部23bの長手方向と直交する円盤形状をなし、その内部に前記ウォーム軸25と共に減速機構22を構成するウォームホイール28を収容している。ウォームホイール28は、円板状をなすとともに、ホイール収容部23cの内部でその周方向に回転可能に支持されている。また、ホイール収容部23cの内部空間は、ウォーム収容部23bの長手方向の略中央部で該ウォーム収容部23bの内部空間と繋がっており、ウォームホイール28は、ホイール収容部23cの内部空間とウォーム収容部23bの内部空間とが繋がる部分で前記ウォーム軸25のウォーム部25aと噛合している。
図2に示すように、ギヤハウジング23において前記内部接続端子15a,16aと対応した位置に、前記ウォーム収容部23bと一体に前記回路収容部23dが形成されている。詳述すると、回路収容部23dは、ウォーム収容部23bに対してホイール収容部23cの反対側となる位置、且つウォーム収容部23bとコネクタ部8dとの間となる位置に形成されるとともに、その内部に内部接続端子15a,16aを収容するように形成されている。そして、回路収容部23dは、回転軸10の軸方向に沿って延びる略筒状をなすとともに、そのモータ本体2と逆側の端部には、該回路収容部23dの内部に前記制御回路部材4を収容すべく該制御回路部材4を軸方向に沿った方向から挿入可能とする開口部23fが形成されている。この開口部23fは、その開口方向(開口部23fと直交する方向)が回転軸10の軸方向及び径方向に対して傾斜している。本実施形態では、開口部23fは、ホイール収容部23c(図1参照)内に収容されたウォームホイール28の軸方向(図2において紙面直交方向)から見てコネクタ部8dとウォーム収容部23bの先端部(モータ本体2と逆側の端部)とを結ぶ直線状に形成されている。そして、回路収容部23dは、その内部が前記マグネット収容部27と連通するとともに、該回路収容部23d内の各内部接続端子15a,16aは、開口部23fの開口方向外側から見て露出する(見える)位置に配置されている。
また、回路収容部23dと前記ウォーム収容部23bとは、内壁23gによって分離されている。この内壁23gは、ウォームホイール28の軸方向の両側に配置されたギヤハウジング23の外壁23m,23n(図1及び図3参照)同士を連結するように、且つ回転軸10の軸方向に沿って延びるように形成されている。尚、本実施形態では、内壁23gの立設方向は、ウォームホイール28の軸方向と一致している。
更に、図1(a)及び図1(b)に示すように、ギヤハウジング23には、この内壁23gに対応する位置に、外壁23mに開口部29aを有しウォームホイール28の軸方向に伸びる通気路29が形成されている。この通気路29は、ギヤハウジング23の外側から該ギヤハウジング23の外壁23m及び内壁23gを該内壁23gの立設方向に沿って切り欠いた形状をなしており、外壁23mを貫通して内壁23gにまで達している(図3参照)。そして、通気路29において、外壁23mを貫通する部分は、ウォームホイール28の軸方向から見た形状が、内壁23gの厚さよりも大きな直径を有する円形状をなすとともに、内壁23gに形成された部分は、ウォームホイール28の軸方向から見た形状が、通気路29における外壁23mを貫通する円形状の部分内に収まる四角形状をなしている。また、通気路29をウォームホイール28の軸方向から見ると、内壁23gに形成された部位は、ウォーム軸25の径方向に沿った一方向(図2における左右方向)の幅が内壁23gの厚さ(図2における左右方向の幅)と等しく形成されている。そして、通気路29が外壁23mを貫通して内壁23gにまで達することにより、図2に示すように、内壁23gには、該内壁23gを貫通し回路収容部23dの内部空間とウォーム収容部23bの内部空間とを連通する連通孔29bが形成されている。図3に示すように、連通孔29bは、内壁23gの厚さ方向及び同内壁23gの立設方向と直交する方向(図3において左右方向)の幅が一定(内壁23gの立設方向に沿った何れの位置でも一定)となっている。尚、この連通孔29bは、通気路29の一部を構成するものである。そして、図2に示すように、通気路29によって、回路収容部23dの内部空間とウォーム収容部23bの内部空間とが連通されるとともに、回路収容部23d及びウォーム収容部23bとケース21の外部とが連通されている。尚、本実施形態の通気路29は、モータ1内外の気圧差を解消するための呼吸孔を兼ねている。
また、図3に示すように、通気路29の開口部29aには、防水シート30が設けられている。この防水シート30は、水透過性を有さず、ガス透過性を有している。そして、防水シート30は、その周縁部が、通気路29の開口部29aに応じた環状をなす防水ゴム30aに溶着されるとともに、防水ゴム30aが開口部29a内に嵌入されることにより該開口部29aに配置されている。尚、図1(a)及び図1(b)では、防水シート30の図示を省略している。
そして、図2に示すように、前記回路収容部23d内に、前記制御回路部材4が略収容されている。制御回路部材4は、保持部材31と、該保持部材31に対して組付けられた複数の電気回路部品(モールドIC32、複数のコンデンサ33、チョークコイル34、ホールIC35、LIN通信用の発振子36等)と、ヒートシンク37とから構成されている。
保持部材31は、樹脂材料よりなるベース部材41と、該ベース部材41に配設(インサート成形)された複数のターミナル42とから構成されている。ベース部材41を構成するベース本体41aは平板状をなすとともに、その厚さ方向(図2において左右方向)の両端面は、それぞれ電気回路部品が配設される平面状の固定面41b,41cとなっている。そして、ベース本体41aの両端部(回転軸10の軸方向に沿った両端部)には、端子接続台41d,41eがそれぞれベース本体41aと一体に形成されている。一方の端子接続台41dは3段の階段状をなすとともに、他方の端子接続台41eは1段の階段状をなしている。そして、端子接続台41d,41eは、階段状をなすことにより、固定面41bと直交する一方向側(図2において固定面41bから固定面41cに向かう側)に突出している。また、端子接続台41eの先端部には、発振子保護壁41fが立設されている。
各端子接続台41d,41eには、該端子接続台41d,41eを構成する樹脂材料からターミナル42の一部が露出したIC接続部42aが設けられている。また、端子接続台41dの先端部には、該端子接続台41dを構成する樹脂材料からターミナル42の一部が露出したセンサ接続部42bが設けられている。更に、固定面41cにおいて前記ブラシ側ターミナル15及びコネクタ側ターミナル16の内部接続端子15a,16aと対応する位置には、ターミナル42の一部が固定面41cから突出するように立設してなる外部接続部42cが複数(図2においては1つのみ図示)設けられている。
前記ベース本体41aの固定面41bには、略直方体状のモールドIC32が固定されている。このモールドIC32は、半導体素子が搭載(埋設)されたベース部(パッケージ)32aを有するとともに、ベース部32aの平面に沿った方向(ベース部32aの長手方向であって、図2において上下方向)の両端部から、前記半導体素子と電気的に接続された複数のリード端子32bが引き出されている。これらリード端子32bは、溶接により前記IC接続部42aとそれぞれ電気的に接続されている。また、本実施形態のモールドIC32には複数の検査用リード端子32cが設けられている。尚、本実施形態のモータ1は駆動回路としてのリレーを備えず、モールドIC32に搭載された半導体素子が駆動回路としてのパワーMOSFETを含んでいる。
また、モールドIC32には、端子接続台41dに埋設されたターミナル42のセンサ接続部42bを介して、端子接続台41dの先端部に固定されたホールIC35が電気的に接続されている。そして、モールドIC32は、ホールIC35にて検出されるセンサ用マグネット11(回転軸10)の回転速度等に応じて車両のウインドウガラスに挟み込みが発生したと判断すると、給電用ブラシ13(モータ本体2)に逆回転電流を供給するといった挟み込み防止制御を行う。尚、ホールIC35は、ベース部材41においてモールドIC32が固定された面と同じ側の面に配置されている。
また、モールドIC32における固定面41bと逆側の面に、前記ヒートシンク37が固定されている。ヒートシンク37は、アルミ合金よりなりモールドIC32よりも若干小さい四角形の板状をなしている。そして、ヒートシンク37は、モールドIC32(特にモールドIC32を構成する半導体素子)にて発生した熱を放散(放熱)すべく、該ヒートシンク37の厚さ方向の片側端面がモールドIC32における固定面41bと逆側の面に当接した状態でモールドIC32に対して固定されている。
一方、ベース本体41aの固定面41cには、複数のコンデンサ33及びチョークコイル34が配設されるとともに、これらの電気回路部品の端子は、ベース本体41aに埋設されたターミナル42に対しはんだによって電気的に接続固定されている。
また、前記端子接続台41eには、LIN通信用の発振子36が配設されている。この発振子36は、ベース部材41においてコンデンサ33やチョークコイル34等が固定された面と同じ側の面に配設されている。発振子36の端子は、端子接続台41e内に埋設されたターミナル42(本実施形態では、IC接続部42aと共用)にはんだによって接続固定されている。尚、本実施形態の発振子36は、発振子保護壁41fよりも端子接続台41eの基端側に配置されており、該発振子保護壁41fによって外部への倒れや、外部に配置された各部品への接触が防止されている。
上記のように構成された制御回路部材4は、モータ本体2に減速部3が組み付けられた状態で前記開口部23fから回路収容部23d内に挿入されて組み付けられる。尚、制御回路部材4は、回転軸10の軸方向に沿った方向から回路収容部23dに挿入される。そして、制御回路部材4がギヤハウジング23に組み付けられた状態では、制御回路部材4の一部は、開口部23fからギヤハウジング23の外部に突出している。また、制御回路部材4がギヤハウジング23に組み付けられて略収容されると、複数の外部接続部42cがブラシ側ターミナル15及びコネクタ側ターミナル16の内部接続端子15a,16aに対してそれぞれ電気的に接続可能に配置される。また、制御回路部材4が回路収容部23d内に略収容された状態では、ホールIC35が前記センサ用マグネット11と径方向に対向するとともに、前記連通孔29bは、制御回路部材4における回転軸10の軸方向の中央部よりもややモータ本体2側となる部位と対向(内壁23gの厚さ方向、即ち図2における左右方向に対向)している。そして、開口部23fの開口方向外側から見て露出した複数の外部接続部42cは、内部接続端子15a,16aにそれぞれ溶接されて電気的に接続される。
そして、回路収容部23dの開口部23fには、前記カバー24が固定されている。カバー24は、金属材料よりなるとともに、制御回路部材4における開口部23fから回路収容部23dの外部に突出した部位に応じた凹状をなしている。そして、カバー24は、制御回路部材4の開口部23fを覆うように配置されるとともに、該カバー24の開口部がギヤハウジング23に対してかしめられることにより該ギヤハウジング23に対して固定されている。尚、ケース21において制御回路部材4を収容する空間は、回路収容部23d及びカバー24の内部空間となっている。
上記のように構成されたモータ1は、車両のドア内に配置されるとともに、ウォームホイール28に連結された出力軸28aがレギュレータ(図示略)等を介して車両のウインドウガラスに駆動連結される。
そして、車両のバッテリ等の電源装置(図示略)からブラシ側ターミナル15及び給電用ブラシ13を介して電機子7に電流が供給されると、該電機子7が回転し、クラッチ26を介して回転軸10と連結されたウォーム軸25が回転される。これにより、ウォーム軸25と噛合するウォームホイール28及び出力軸28aが回転し、出力軸28aの回転力がレギュレータに伝達され、該レギュレータにて、出力軸28aの回転方向に応じたウインドウガラスの昇降が行われる。
この時、モールドIC32が発熱すると、その熱はヒートシンク37に伝達される。制御回路部材4が収容された空間(即ち回路収容部23d及びカバー24の内部空間)と、ケース21の外部とは、通気路29によって連通されているため、この通気路29を介してヒートシンク37及びモールドIC32に外気を直接的に当てることが可能となる。また、ウォーム部25aを有するウォーム軸25が回転することによりウォーム収容部23bの内部の空気が流動されるとともに、連通孔29bを介してウォーム収容部23bと回路収容部23dとは連通されているため、回路収容部23d内の空気も流動しやすくなる。その結果、通気路29からのケース21内の熱気の排出が促進されるとともに、ヒートシンク37及びモールドIC32にケース21の外の空気(外気)が当たりやすくなる。
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
(1)モータ本体2が駆動されて減速機構22が作動されると、即ちウォーム軸25が回転されると、ウォーム軸25の回転に伴ってウォーム収容部23b(及びホイール収容部23c)内の空気が流動される。そして、ウォーム収容部23bと回路収容部23dとは通気路29によって連通されているため、減速機構22の動作に伴って通気路29を介して回路収容部23d内の空気も流動される。更に、ウォーム収容部23b及び回路収容部23dとケース21の外部とは同通気路29によって連通されている。そのため、減速機構22が作動されると、ウォーム収容部23b及び回路収容部23dとケース21の外部との間でも空気の流れが生じやすくなり、回路収容部23d内の熱気を通気路29からケース21の外部に排出しやすくなる。従って、回路収容部23d及びカバー24内に熱が籠ることが抑制される。また、ケース21の外部の空気を通気路29から取り込んで、直接的に制御回路部材4に当てることが可能となる。その結果、通気路29を設けるだけの簡易な構成で制御回路部材4に備えられる電気回路部品(モールドIC32等)の冷却効果を高めることができる。そして、モータ1への連続通電時間を延長することが可能となる。
(1)モータ本体2が駆動されて減速機構22が作動されると、即ちウォーム軸25が回転されると、ウォーム軸25の回転に伴ってウォーム収容部23b(及びホイール収容部23c)内の空気が流動される。そして、ウォーム収容部23bと回路収容部23dとは通気路29によって連通されているため、減速機構22の動作に伴って通気路29を介して回路収容部23d内の空気も流動される。更に、ウォーム収容部23b及び回路収容部23dとケース21の外部とは同通気路29によって連通されている。そのため、減速機構22が作動されると、ウォーム収容部23b及び回路収容部23dとケース21の外部との間でも空気の流れが生じやすくなり、回路収容部23d内の熱気を通気路29からケース21の外部に排出しやすくなる。従って、回路収容部23d及びカバー24内に熱が籠ることが抑制される。また、ケース21の外部の空気を通気路29から取り込んで、直接的に制御回路部材4に当てることが可能となる。その結果、通気路29を設けるだけの簡易な構成で制御回路部材4に備えられる電気回路部品(モールドIC32等)の冷却効果を高めることができる。そして、モータ1への連続通電時間を延長することが可能となる。
(2)ケース21を構成するギヤハウジング23は、その内部にウォーム収容部23bと回路収容部23dとを分離する内壁23gを備えるため、該内壁23gによって、減速機構22の作動時に該減速機構22から加えられる荷重に対するギヤハウジング23の強度が向上される。また、内壁23gに連通孔29bが設けられることにより、この連通孔29bを通じてウォーム収容部23bと回路収容部23dとが連通され、ウォーム収容部23b及び回路収容部23d間の通気がなされる。
(3)通気路29は、ギヤハウジング23の外側から該ギヤハウジング23の外壁23m及び内壁23gを該内壁23gの立設方向に沿って切り欠いた形状をなしており、その形状は簡易なものである。そして、この通気路29を備えたギヤハウジング23を成形する場合、ギヤハウジング23を成形するための成形型に単純な1本のピンが備えられていれば、当該成形型を用いることにより、外壁23mに開口部29aを有するとともに内壁23gを貫通する連通孔29bを有する通気路29を備えたギヤハウジング23を成形することができる。従って、スライド型等の複雑な型を使用することなく連通孔29bを有する通気路29を形成することができる。その結果、成形型にかかる費用を削減することができる。
(4)連通孔29bは、内壁23gにおいて、制御回路部材4と対応する部位に形成されている。従って、連通孔29bから回路収容部23d及びカバー24内に流れ込む空気が制御回路部材4に当たりやすくなる。そのため、制御回路部材4に備えられるヒートシンク37及び電気回路部品(モールドIC32等)の冷却効果をより高めることができる。
(5)防水シート30は、水透過性を有さないため、通気路29を通ってケースの内部に水が浸入することが抑制される。一方、防水シート30は、ガス透過性を有するため、通気路29を介して行われるケース21の内部と外部との空気の流動は妨げられない。
(6)通気路29は、モータ1内外の気圧差を解消するための呼吸孔を兼ねている。そのため、通気路29とは別に、ケース21に呼吸孔を設けなくてもよい。従って、ケース21の構造が簡略化される。また、ギヤハウジング23に通気路29とは別に呼吸孔を設ける場合、当該呼吸孔を設けたことによりギヤハウジング23が大型化されることがあるが、本実施形態のように、通気路29が呼吸孔を兼ねることにより、別途呼吸孔を設けることに伴うギヤハウジング23の大型化が抑制される。その結果、ギヤハウジング23の製造に用いられる合成樹脂材料の増大を抑制し、製造コストの増大を抑制することができる。更に、通気路29が呼吸孔を兼ねることにより、ギヤハウジング23を成形するための成形型に、呼吸孔を形成するためのピンを別途設けなくても良い。従って、成形型にかかるコストを削減することができる。
(7)減速機構22(ウォーム軸25)の作動によりウォーム収容部23b内の空気が流動されることを利用して、回路収容部23d内の空気も流動させている。従って、回路収容部23d内の空気を流動させるための構成を別途ケース21内に設けなくてもよい。そのため、ケース21の大型化を抑制するとともに、製造コストの増大を抑制することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・防水シート30は、ギヤハウジング23の外壁23mの外面に、連通孔29bの開口部29aを覆うように設けられてもよい。また、防水シート30を省略し、開口部29aにケース21内への水の浸入を防止するための防水パイプを装着してもよい。
・防水シート30は、ギヤハウジング23の外壁23mの外面に、連通孔29bの開口部29aを覆うように設けられてもよい。また、防水シート30を省略し、開口部29aにケース21内への水の浸入を防止するための防水パイプを装着してもよい。
・内壁23gにおける連通孔29bの位置は、上記実施形態の位置に限らない。但し、内壁23gを貫通しウォーム収容部23bと回路収容部23dとを連通する連通孔は、内壁23gにおいて制御回路部材4若しくはウォーム軸25の一部と対向する部位に形成されることが望ましい。例えば、連通孔29bは、内壁23gにおいて、制御回路部材4と対応する部位であって、該制御回路部材4における回転軸10の軸方向の中央部と対向する位置と対向する部位に形成されてもよい。このようにすると、連通孔29bから回路収容部23d内へ流れ込む空気は、制御回路部材4における内壁23g側の中央部から制御回路部材4の周囲へと流れていく。従って、制御回路部材4に備えられた電気回路部品(モールドIC等)の冷却ムラを抑制することができる。また例えば、図4(a)〜(b)に示す位置に形成されてもよい。尚、図4(a)乃至図4(c)では、上記実施形態と同一の構成には同一の符号を付している。
図4(a)に示す連通孔61bは、内壁23gにおいて制御回路部材4と対向する部位に形成されている。詳しくは、連通孔61bは、内壁23gにおいて、特に冷却されることが望ましいモールドIC32及びヒートシンク37と対向する部分全域に渡って形成され、上記実施形態の連通孔29bよりもウォーム軸25の軸方向に沿った幅が広く形成されている。このようにすると、連通孔29bから回路収容部23d及びカバー24の内部空間に流れ込む空気が制御回路部材4の広範囲により当たりやすくなるため、制御回路部材4に備えられる電気回路部品の冷却効果をより高めることができる。
また、図4(b)に示す連通孔71bは、内壁23gにおいて、ウォーム軸25のウォーム部25aと対向する部位に形成されている。一般的に、ウォーム軸25が回転されたとき、ウォーム部25aの周囲で空気が流動されやすい。従って、このように内壁23gにおいてウォーム部25aと対向する部位に連通孔71bが形成されていると、回路収容部23d及びカバー24の内部空間の空気も流動しやすくなるため、制御回路部材4に備えられる電気回路部品の冷却効果をより高めることができる。
更に、図4(c)に示す連通孔81bは、内壁23gにおいてウォーム部25aと対向する部位を避けた位置に形成されている。尚、連通孔81bは、制御回路部材4のモールドIC32及びヒートシンク37とも対向している。そして、図4(c)に示す例では、連通孔81bを含む通気路81の位置は、連通孔81bの位置に応じて、上記実施形態の通気路29(連通孔29bを含む)に比べてモータ本体2側(図4(c)の上側)寄りの位置となっている。このようにすると、モータ本体2(図1参照)の駆動に伴ってモータ内が高温となり、ウォーム部25aに塗布された潤滑剤がウォーム軸25の回転に伴って飛散した場合であっても、制御回路部材4とウォーム軸25のウォーム部25aとの間には内壁23gが介在されているため、制御回路部材4への当該潤滑剤の付着を抑制することができる。尚、図4(a)乃至図4(c)において、連通孔61b,71b,81b内に図示している二点差線の四角は、連通孔61b,71b,81bにおけるギヤハウジング23の外壁23m(図1及び図3参照)側の開口部(即ち通気路において外壁23mを貫通する部分と繋がる部分の形状)である。
・上記実施形態では、制御回路部材4には、ヒートシンク37が備えられている。しかしながら、通気路29を設けたことにより制御回路部材4の冷却が十分に行われる場合には、ヒートシンク37を省略してもよい。このようにすると、モータ1の小型化及び軽量化を図ることができる。
・通気路29の形状は、回路収容部23dとウォーム収容部23b(若しくはホイール収容部23c)とを連通し、且つ回路収容部23d及びウォーム収容部23b(若しくはホイール収容部23c)とケース21の外部とを連通する形状であれば、上記実施形態の形状に限らない。但し、通気路は、ギヤハウジング23の外側から外壁23m及び内壁23gを該内壁23gの立設方向に沿って切り欠いた形状をなすように形成されるとともに、内壁23gの厚さ方向及び同内壁23gの立設方向と直交する方向の幅が、一定、若しくは内壁23gの立設方向に沿って外壁23mから遠ざかるに連れて狭くなるように形成されていると、上記実施形態の(3)と同様の作用効果を得ることができる。
・上記実施形態では、通気路29は、モータ1内外の気圧差を解消するための呼吸孔を兼ねている。しかしながら、通気路29は、呼吸孔とは別に設けられてもよい。また、通気路29は、回路収容部23dとウォーム収容部23b(若しくはホイール収容部23c)とを連通し、且つ回路収容部23d及びウォーム収容部23b(若しくはホイール収容部23c)とケース21の外部とを連通するように形成されるのであれば、ギヤハウジング23及びカバー24の何れの位置に形成されてもよい。
・上記実施形態では、ケース21は、ギヤハウジング23と該ギヤハウジング23に対して固定されるカバー24とから構成されている。しかしながら、ケース21は、カバー24を備えない構成、即ちギヤハウジング23のみの構成であってもよい。この場合、制御回路部材4は、その全てがギヤハウジング23の内部に収容されるとともに、ギヤハウジング23は、開口部23fを備えない構成となる。また、カバー24は、合成樹脂材料よりなるものであってもよい。
・上記実施形態では、ギヤハウジング23は内壁23gを備えているが、内壁23gを備えない構成であってもよい。この場合、通気路29は、内壁23gを貫通する連通孔29bを備えない構成となる。
・上記実施形態では、通気路29は、ギヤハウジング23に1つ設けられているが、複数設けられてもよい。このようにすると、ケース21の外気がケース21内へより導入されやすくなるとともに、ケース21内の熱気をより排出しやすくなるため、制御回路部材4(特にモールドIC)の冷却効果を更に高めることができる。
・上記実施形態では、制御回路部材4に備えられる電気回路部品は、モールドIC32、コンデンサ33、チョークコイル34、ホールIC35及びLIN通信用の発振子36となっているが、制御回路部材4に備えられる電気回路部品はこれに限らない。例えば、その一部(例えばチョークコイル34)を備えない電気回路部品に変更してもよいし、他の素子等を備えた電気回路部品に変更してもよい。
・上記実施形態では、パワーウインドウ装置用のモータ1に本発明を具体化したが、例えば、サンルーフ装置、スライドドア装置、バックドア装置等、他の装置用のモータに本発明を具体化してもよい。
上記各実施形態、及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載のモータにおいて、前記減速部は、前記モータ本体に組み付けられ、前記通気路は、モータ内外の気圧差を解消するための呼吸孔を兼ねることを特徴とするモータ。同構成によれば、通気路とは別に、ケースに呼吸孔を設けなくてもよい。従って、ケースの構造が簡略化される。
(イ)請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載のモータにおいて、前記減速部は、前記モータ本体に組み付けられ、前記通気路は、モータ内外の気圧差を解消するための呼吸孔を兼ねることを特徴とするモータ。同構成によれば、通気路とは別に、ケースに呼吸孔を設けなくてもよい。従って、ケースの構造が簡略化される。
1…モータ、2…モータ本体、3…減速部、4…制御回路部材、21…ケース、22…減速機構、23b…減速機構収容部を構成するウォーム収容部、23c…減速機構収容部を構成するホイール収容部、23d…回路収容部、23g…内壁、23m…外壁、25…ウォーム軸、25a…ウォーム部、29,81…通気路、29a…開口部、29b,61b,71b,81b…連通孔、30…防水シート、32…電気回路部品としてのモールドIC、33…電気回路部品としてのコンデンサ、34…電気回路部品としてのチョークコイル、35…電気回路部品としてのホールIC、36…電気回路部品としての発振子。
Claims (8)
- 回転力を発生するモータ本体と、
前記モータ本体の回転を減速するための減速機構、及び前記減速機構を収容する減速機構収容部と回路収容部とを備えたケースを有する減速部と、
前記回路収容部内に配置され電気回路部品を有する制御回路部材と
を備えたモータであって、
前記ケースは、前記減速機構収容部と前記回路収容部とを連通し、且つ前記減速機構収容部及び前記回路収容部と前記ケースの外部とを連通する通気路を有することを特徴とするモータ。 - 請求項1に記載のモータにおいて、
前記ケースは、その内部に前記減速機構収容部と前記回路収容部とを分離する内壁を備え、
前記通気路は、前記内壁を貫通して前記減速機構収容部と前記回路収容部とを連通する連通孔を有することを特徴とするモータ。 - 請求項2に記載のモータにおいて、
前記通気路は、前記ケースの外側から前記ケースの外壁及び前記内壁を前記内壁の立設方向に沿って切り欠いた形状をなすことを特徴とするモータ。 - 請求項2又は請求項3の何れかに記載のモータにおいて、
前記連通孔は、前記内壁において前記制御回路部材と対向する部位に形成されていることを特徴とするモータ。 - 請求項4に記載のモータにおいて、
前記連通孔は、前記内壁において前記制御回路部材の中央部と対向する部位に形成されていることを特徴とするモータ。 - 請求項2又は請求項3の何れかに記載のモータにおいて、
前記減速機構は、ウォーム部を有し前記モータ本体により回転されるウォーム軸を備え、
前記連通孔は、前記内壁において前記ウォーム部と対向する部位に形成されていることを特徴とするモータ。 - 請求項2又は請求項3の何れかに記載のモータにおいて、
前記減速機構は、ウォーム部を有し前記モータ本体により回転されるウォーム軸を備え、
前記連通孔は、前記内壁において前記ウォーム部と対向する部位を避けた位置に形成されていることを特徴とするモータ。 - 請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のモータにおいて、
前記ケースの外壁に設けられた前記通気路の開口部に、水透過性を有さずガス透過性を有する防水シートを設けたことを特徴とするモータ。
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JP2010130787A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Asmo Co Ltd | モータ |
JP2011072053A (ja) * | 2009-09-23 | 2011-04-07 | Mitsuba Corp | 減速機付き電動モータ |
JP2017051027A (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | アスモ株式会社 | 減速機付モータ |
WO2020085127A1 (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 株式会社不二工機 | 流路切換弁 |
-
2007
- 2007-02-13 JP JP2007032711A patent/JP2008199799A/ja not_active Abandoned
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Effective date: 20090218 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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