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JP3502934B2 - 回転検出器付モータ - Google Patents

回転検出器付モータ

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JP3502934B2
JP3502934B2 JP18369794A JP18369794A JP3502934B2 JP 3502934 B2 JP3502934 B2 JP 3502934B2 JP 18369794 A JP18369794 A JP 18369794A JP 18369794 A JP18369794 A JP 18369794A JP 3502934 B2 JP3502934 B2 JP 3502934B2
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Japan
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rotation
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JP18369794A
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JPH0847212A (ja
Inventor
沢 陸奥雄 戸
木 和 也 鈴
Original Assignee
自動車電機工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、ウインドガラスを自
動的に駆動するパワーウインドに利用される回転検出器
付モータに関する。 【0002】 【従来の技術】ウインドガラスを自動的に駆動するパワ
ーウインド用の回転検出器付モータとしては、図4に示
されるようなものが知られている。図示する回転検出器
付モータ50は、通電により回転する回転子51のモー
タシャフト52の回転力でウオームホイール53を回転
させ、ウオームホイール53の内側に取付けたダンパ部
材54を介し出力軸55に回転動力を伝達して、この出
力軸55に連結したウインドガラスを昇降させる。出力
軸55にはマグネット56を取付けたプレート57が固
定されており、マグネット56の近くにリードスイッチ
58が配置されている。通電によってモータシャフト5
2が回転することにより出力軸55が回転すると、マグ
ネット56もプレート57とともに回転するため、マグ
ネット57が発生している磁気によってリードスイッチ
58がオン状態とオフ状態とを繰り返し、リードスイッ
チ58に電気的に接続されたコントローラに出力軸55
の回転数に対応したパルス信号を送給する。ウインドガ
ラスが全閉位置や全開位置に到達して移動を阻止されて
出力軸55が回転を拘束されることによってリードスイ
ッチ58がパルス信号を発生しなくなると、コントロー
ラによってウインドガラスがストローク端にあることが
認識されて回転子51に対する通電を中止する。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】上記した回転検出器付
モータ50においては、マグネット56はプレート57
に焼付けや接着剤によって固定されていたため、この回
転検出器付モータ50の組付け行程とは別個にマグネッ
ト56をプレート57に固定させるための行程を設けな
ければならず、それによって、工数の増大を避けられな
いという問題点があるとともに、プレート57に取付け
られたマグネット56は、外周部に上下方向の振れを発
生しやすく、外周部に上下方向の振れが発生することに
より、マグネット56とリードスイッチ58との間隔に
狂いができると、回転するマグネット57より発生して
いる磁力の検出時間に誤差が生じ、結果的に、確実な磁
力の検出ができなくなりうるという問題点もあり、これ
ら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器付モータ
は、極めて簡略な組付けを行うことができるとともに確
実な回転検出を行うことができる回転検出器付モータを
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】この発明の請求項1に係
わる回転検出器付モータは、外部コントローラからの電
流の供給により回転し、端部にウオーム軸が一体的に形
成された回転子を備えたモータと、上記モータのウオー
ム軸に噛合わされることにより、モータのウオーム軸の
回転を減速するウオームホイールと、上記モータに連結
されているとともに、上記ウオームホイールを回転自在
に内蔵する開口部を備えたギヤケースと、上記ギヤケー
スに回転自在に支持されるとともに、上記ウオームホイ
ールの回転が伝達される出力軸と、上記ギヤケースに固
定され、上記ギヤケースの開口部を覆うギヤカバーと、
多極着磁された磁気発生部材と、外部コントローラに電
気的に接続され、上記ギヤカバーに固着され、上記磁気
発生部材が発生する磁束の変化を検出することにより上
記出力軸の回転を検出する回転検出部材と、円盤状に形
成され、上記磁気発生部材を収容する磁気発生部材収容
部を有し、上記ウオームホイールに対向した位置に配置
され、出力軸の回転が伝達され回転するホルダとを備え
た回転検出器付モータに於いて、断面L字状を成した環
状に形成され、外側部がギヤカバーに当接して配置さ
れ、内側部が磁気発生部材に摺接されることにより、前
記磁気発生部材が前記ホルダの磁気発生部材収容部から
抜けるのを防止すると共に、前記ホルダの軸方向の倒れ
を防止する第1の環状部及び該第1の環状部と直交する
内周面が前記ホルダの外周面に対向して配置された第2
の環 状部を形成しかつ前記ウオームホイールの外周部平
面に対向して形成された前記第2の環状部の端面部に、
該ウオームホイールの外周部に摺接されることにより、
該ウオームホイールの軸方向の倒れを防止するウオーム
ホイール摺接面を形成したホルダ支持部材と、前記ホル
ダと前記ギヤカバーとの間に配置され、前記磁気発生部
材の内周部に摺接することにより、該磁気発生部材の内
周部が前記ホルダの磁気発生部材収容部から抜けるのを
防止するリング状部材とを備えている構成としたことを
特徴としている。 【0007】 【発明の作用】この発明の請求項1に係わる回転検出器
付モータは、磁気発生部材を磁気発生部材収容部に収め
たホルダは、出力軸の回転を伝達されると、外側部がギ
ヤカバーに当接して配置され且つ内側部が磁気発生部材
に摺接されるホルダ支持部材によって軸方向の倒れを防
止され、磁気発生部材は、ホルダ支持部材に外周部分が
摺接されることによって抜け止められてホルダとともに
回転する。それ故、磁気発生部材は焼付けや接着剤など
によらずにホルダに抜け止められ、しかも回転検出部材
に対し振れなく取付けられる。また、磁気発生部材を磁
気発生部材収容部に収めたホルダは、外側部がギヤカバ
ーに当接しているホルダ支持部材の第1の環状部によっ
て軸方向の倒れが防止されるとともに、磁気発生部材収
容部からの磁気発生部材の抜け防止が図られ、外周面が
ホルダ支持部材の第2の環状部によって回転可能に支持
される。それ故、磁気発生部材は焼付けや接着剤などに
よらずにホルダに抜け止められ、しかも回転検出部材に
対し振れなく取付けられる。また、磁気発生部材を磁気
発生部材収容部に収めたホルダは、外側部がギヤカバー
に当接しているホルダ支持部材の第1の環状部によって
軸方向の倒れが防止されるとともに、磁気発生部材収容
部からの磁気発生部材の抜け防止が図られ、外周面がホ
ルダ支持部材の第2の環状部によって回転可能に支持さ
れ、ウオームホイールはホルダ支持部材の第2の環状部
が外周面に摺接することによって軸方向の倒れを防止さ
れる。それ故、磁気発生部材は焼付けや接着剤などによ
らずにホルダに抜け止められ、しかも回転検出部材に対
し振れなく取付けられる。また、磁気発生部材を磁気発
生部材収容部に収めたホルダは、出力軸の回転を伝達さ
れると、外側部がギヤカバーに当接して配置されたホル
ダ支持部材によって回転自在に支持され、磁気発生部材
は、ホルダ支持部材に外周部分が摺接され、リング状部
材に内周部分が摺接されて磁気発生部材収容部からの抜
け防止が図られる。 【0008】 【実施例】図1ないし図3にはこの発明に係わる回転検
出器モータの一実施例が示されている。 【0009】図示する回転検出器付モータ1は、モータ
ケース3内に回転子6を収容したモータ30が備えられ
ており、モータケース3の開口側がビス4をギヤケース
5にねじ込むことによって結合されている。モータケー
ス3の内側にはマグネット2が固定され、マグネット2
の内周に配置された回転子6に備えたモータシャフト7
の一方側はモータケース3の開口側と反対側で第1の軸
受18によって回転可能に支持され、モータシャフト7
の他方側はギヤケース5内に突出して、このギヤケース
5に設けられた第2の軸受22によって回転可能に支持
されている。モータシャフト7の他方側にはウオーム7
aが形成されている。 【0010】モータ30は、回転子6のモータシャフト
7に固定された整流子7bにブラシ19、20が夫々圧
接しており、整流子7bはコイル7cに電気的に接続さ
れているため、外部回路からブラシ19、20を通じて
コイル7cに通電されると、コイル7cが順次励磁さ
れ、コイル7cが発生する磁力とマグネット2が発生し
ている磁力とによって回転子6が回転して動力を発生す
る。ブラシ19、20に対する通電を正方向から行うと
回転子6は正回転し、ブラシ19、20に対する通電を
逆方向から行うと回転子6は逆回転する。 【0011】ギヤケース5のほぼ中央部分には凹状をな
すウオームホイール収容部5aが形成されており、ウオ
ームホイール収容部5aはギヤカバー8によって閉塞さ
れている。ウオームホイール収容部5aの中央には円筒
形状をなすウオームホイール支持部5bが形成されてお
り、ウオームホイール支持部5bはウオームホイール9
を回転可能に支持している。 【0012】ウオームホイール9は、中央に設けられた
丸孔9aがウオームホイール支持部5bに挿入されてい
るとともに、歯部9bがモータシャフト7のウオーム7
aに噛み合っているため、モータシャフト7の回転力を
伝達されてウオームホイール収容部5a内で回転する。
また、ウオームホイール9の内周側には開口状に形成さ
れたダンパ部材収容部9cが設けられており、このダン
パ部材収容部9cの外側部は多角形の凹凸状になってい
る。ダンパ部材収容部9cにはダンパ部材10が収納さ
れている。 【0013】ダンパ部材10にはゴムを素材としてウオ
ームホイール9に設けたダンパ部材収容部9cの凹凸と
略相似形状に成形された外側部を有する弾性部10aが
外側に備えられているとともに、断面形状がコ字形状で
剛性を有する素材によって成形されたハブ10bが弾性
部10aの内側部に焼き付けによって一体的に固定され
ている。弾性部10aはダンパ部材収容部9cに収容さ
れると外側部がウオームホイール9に回転不能に係止さ
れるため、弾性部10aを介してハブ10bをウオーム
ホイール9に予め定めた弾性反発力を介して連結する。
ハブ10bの中央には小判形の孔状に成形された小判状
係止孔10b1が設けられているため、この小判状係止
孔10b1が後述する出力軸11に設けられている係止
軸部11cに係止される。小判状係止孔10b1が出力
軸11の係止軸部11cに係止されるので、ウオームホ
イール9の回転力はハブ10を介して出力軸11に伝達
され、出力軸11を回転させる。 【0014】ギヤケース5のウオームホイール支持部5
bの内側には第3の軸受12が装着されていて、この第
3の軸受12の内側に出力軸11が挿入されているた
め、出力軸11は第3の軸受12によってギヤケース5
上で回転可能に支持されている。出力軸11の中央部分
には大径軸部11aが設けられており、この大径軸部1
1aが第3の軸受12内に挿入されている。また、出力
軸11の一方側となる大径軸部11aの図1中の右方側
には小径軸部11bが設けられており、大径軸部11a
と小径軸部11bとのあいだには大径軸部11aの外周
の相対向する位置を切除した小判状の係止軸部11cが
設けられていて、出力軸11の小径軸部11bの一部に
は外周に向けて突出状をなして形成されたスプライン形
成部11dが設けられている。このスプライン形成部1
1dにはホルダ13が固定されている。出力軸11の小
径軸部11bの反対側部分はギヤケース5の外側に突出
していて、この突出部分に図示しないウインド昇降機構
を介してウインドガラスが連結される。それ故、出力軸
11が正回転するとウインドガラスを全開側に移動さ
せ、出力軸11が逆回転するとウインドガラスを全閉側
に移動させる。 【0015】ホルダ13はウオームホイール9に対向す
る位置に配置されており、このウオームホイール9には
略円盤形状に形成された円盤状本体13aの中央部分に
軸部13bが備えられており、この軸部13bの中央に
丸孔状をなす出力軸取付け孔13cが設けられている。
この出力軸取付け孔13cは出力軸11に設けた小径軸
部11bのスプライン形成部11dが圧入されるため、
ホルダ13と出力軸11とはウオームホイール9上で同
心円上に配置される。また円盤状本体13aの片面には
環状にへこんだ磁力発生部材収容部13dが形成されて
いるため、この磁力発生部材収容部13dに磁力発生部
材14が収容されている。 【0016】磁力発生部材14はディスク形状をなす金
属製板材の片面に相等しい角度を有するものとしてN極
とS極とが互い違いに多極着磁された板状マグネットで
あって、この磁力発生部材14はホルダ13に形成され
た磁力発生部材収容部13dに回転不能に収められてい
る。この磁力発生部材14の内周部分寄りにはホルダ1
3とギヤカバー8とのあいだにリング状部材15が配置
され、磁気発生部材14の外側寄りにはホルダ支持部材
16が配置されている。 【0017】リング状部材15は、ホルダ13の軸部1
3bの外径よりもわずかに大きい内径で且つ磁気発生部
材14の内径よりも大きい外径を有し、ホルダ13の円
盤状本体13aの片面からギヤカバー8の内面までの距
離よりもわずかに小さい厚さ寸法を有する環状の部材で
あるため、磁気発生部材14の内周側部分に摺接するこ
とによって磁気発生部材14の内周側部分を押圧して磁
気発生部材14がホルダ13の磁気発生部材収容部13
dから抜けるのを防止する機能を有する。 【0018】ホルダ支持部材16は、図3により明らか
なように、断面L字状を成した環状に形成され、外側部
がギヤカバー8に当接して配置されている。ホルダ支持
部材16の内側部には環状に突出した第1の環状部16
aが形成されており、この第1の環状部16aはホルダ
13の磁気発生部材収容部13dに収めた磁気発生部材
14の外周側部分およびホルダの外周部分に夫々摺接可
能に配置されているため、磁気発生部材14の外周側部
分を押圧して磁気発生部材14がホルダ13の磁気発生
部材収容部13dから抜けるのを防止するとともにホル
ダ13の軸方向の倒れを防止する機能を有する。 【0019】また、ホルダ支持部材16の第1の環状部
16aに直交する内周面をホルダ13の外周面に対向し
て配置された第2の環状部16bが形成されており、こ
の第2の環状部16bの端面部には、ウオームホイール
9の外周部平面に対向して形成され、ウオームホイール
9の外周部に摺接可能に配置されたウオームホイール摺
接面16cが形成されているため、このウオームホイー
ル摺接面16cはウオームホイール9の軸方向の倒れを
防止する機能を有する。 【0020】ここで、ホルダ13の磁気発生部材収容部
13d内に収容された磁気発生部材14は、内周部分が
リング状部材15によって押圧され、且つ、外周部分が
ホルダ支持部材16の第1の環状部16aによって押圧
されているため、磁気発生部材収容部13dから抜け出
ないように保持されている。 【0021】一方、ギヤケース5のウオームホイール収
容部5aに対応したギヤケースカバー8上には回転検出
部材となる第1のホール素子17a、第2のホール素子
17bが夫々取付けられており、第1のホール素子17
a、第2のホール素子17bは外部接続配線21を介し
て図示しないコントローラに夫々電気的に接続されてい
る。第1のホール素子17a、第2のホール素子17b
は図2に示されるように、磁気発生部材14のN極上に
第1のホール素子17aが位置するときに、磁気発生部
材14のS極とN極のあいだ上に第2のホール素子17
bが位置するようにして、どちらかの極のエッジを検出
してコントローラにアナログのパルス信号を転送する。
各ホール素子17a、17bが発生したパルス信号は図
示しないインターフェイスを介してコントローラに送給
されるため、コントローラは磁気発生部材14のエッジ
検出に基づいて出力軸11の回転方向を認識するととも
に、回転数をカウントする。回転検出部材としては、上
記した2個のホール素子17a、17bを使用する以外
にも、単一のホール素子または単一のリードスイッチを
使用してもよいが、その場合には、モータの回転方向を
認識するための判別回路が必要となる。 【0022】磁気発生部材14はホルダ13の磁気発生
部材収容部13dに収められて外周側部分がホルダ支持
部材16の第1の環状部16aによって押圧保持され、
且つ内周側部分がリング状部材15によって押圧保持さ
れ、ホルダ13はホルダ支持部材16の第2の環状部1
6bによって軸方向の倒れなく保持されているため、磁
気発生部材14の回転に際してがたや振れは発生せず
に、磁気発生部材14から各ホール素子17a、17b
までのあいだに設定される磁気検出用ギャップ寸法に狂
いを生ずることはなく、長期的な使用に際しても検出感
度に誤差が発生することは少ない。 【0023】このような構造を有する回転検出器付モー
タ1は、ウオームホイール支持部5bに装着された第3
の軸受12の内側に出力軸11を挿入してある状態で、
ウオームホイール収容部5aの図1中の右方向からウオ
ームホイール9を挿入してウオームホイール支持部5b
によってウオームホイール9の丸孔9aを回転可能に支
持し、ウオームホイール9のダンパ部材収容部9cに図
1中の右方向からダンパ部材10を挿入してハブ10b
の小判状係止孔10b1を出力軸11の係止軸部11c
に係止し、磁気発生部材収容部13dに磁気発生部材1
4を収容するとともに外周部分にホルダ支持部材16の
第2の環状部16bを挿入したホルダ13の出力軸取付
け孔13cを出力軸11のスプライン形成部11dに圧
入してホルダ支持部材16をウオームホイール9上に配
置し、リング状部材15をホルダ13の軸部13bの外
側に挿入し、図1中の右方向からギヤカバー8をギヤケ
ース5に組付ける。これらの組付け作業はすべて同一の
方向から行われるので自動的な組み込みとすることもで
きる。 【0024】そこで、出力軸11にウインド昇降機構を
介してウインドガラスを連結し、乗員によってスイッチ
がウインド開側にオン操作されると、コントローラを介
してブラシ19、20に対する通電が正方向から行われ
るため回転子6が正回転し、ウオームホイール9を正回
転させる。ウオームホイール9が正回転すると、ダンパ
部材10の弾性部10aに有する弾性反発力を介してハ
ブ10bにウオームホイール9の回転力が伝達されるた
め、ハブ10bが正回転して出力軸11もハブ10bと
一体的に正回転し、出力軸11に連結されたウインド昇
降機構を介してウインドガラスを全開側に移動させる。
ウインドガラスに連結された出力軸11が正回転する
と、出力軸11に固定されたホルダ13も正回転するた
め、各ホール素子17a、17bより発生したパルス信
号がコントローラに与えられ、コントローラはパルス信
号によってウインドガラスが全開側に移動していること
を認識する。ウインドガラスが全開位置に到達すると、
ウインドガラスは移動を阻止され、それによって、出力
軸11も回転を拘束されるため各ホール素子17a、1
7bよりのパルス信号は発生しなくなるので、コントロ
ーラはウインドガラスが全開位置に到達したと同時に電
流供給を中止し、ウインドガラスを全開位置に停止させ
る。 【0025】また、乗員によってスイッチがウインド閉
側にオン操作されると、ブラシ19、20に対する通電
が逆方向から行われるため回転子6が逆回転し、ウオー
ムホイール9を逆回転させ、ダンパ部材10の弾性部1
0aに有する弾性反発力を介してハブ10bにウオーム
ホイール9の回転力が伝達されるので、ハブ10bが逆
回転して出力軸11もハブ10bと一体的に逆回転し、
出力軸11に連結されたウインド昇降機構を介してウイ
ンドガラスを全閉側に移動させる。ウインドガラスに直
接的に連結された出力軸11が逆回転すると、出力軸1
1に固定されたホルダ13も逆回転するため、各ホール
素子17a、17bより発生したパルス信号がコントロ
ーラに与えられ、コントローラはパルス信号とによって
ウインドガラスが全閉側に移動していることを認識す
る。ウインドガラスが全閉位置に到達すると、ウインド
ガラスは移動を阻止されて出力軸11も回転を拘束され
るため各ホール素子17a、17bよりのパルス信号は
発生しなくなるので、コントローラはウインドガラスが
全閉位置に到達したと同時に電流供給を中止して、ウイ
ンドガラスを全閉位置に停止させるものとなる。 【0026】出力軸11とともにホルダ13が正回転ま
たは逆回転する際、磁気発生部材14はホルダ13の磁
気発生部材収容部13dに収容された状態で、内周側部
分がリング状部材15によってホルダ13から抜け出な
いように押圧保持され、且つ、外周側部分がホルダ支持
部材16の第1の環状部16aによってホルダ13から
抜け出ないように押圧保持されているため、磁力発生部
材14自体にがたや振れはなく、各ホール素子17a、
17bは安定した出力軸11の回転検出をするものとな
る。 【0027】 【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に係
わる回転検出器付モータは上述した構成としたことか
ら、磁気発生部材を焼付けや接着剤などによらずにホル
ダに抜け止め、しかも回転検出部材に対し振れなく取付
けられるので、磁気発生部材をホルダに固定する必要が
なくなり、ホルダ支持部材は、磁気発生部材がホルダの
磁気発生部材収容部から抜けるのを防止するとともに、
ホルダの軸方向の倒れ及びウオームホイールの軸方向の
倒れを防止することが出来る効果が得られると共に組付
けを極めて簡略に行うことができ、回転検出部材に対す
る振れのない状態での回転検出をすることができ、それ
によって、検出エラーなどの原因となることもなく、確
実な検出を長期に渡って行う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器付モータの一実施
例の縦断側面図である。 【図2】図1に示した回転検出器付モータにおいてのギ
ヤカバーを外した状態の正面図である。 【図3】図1に示した回転検出器付モータにおいての磁
気発生部材の組み付け関係を示す外観斜視図である。 【図4】従来の回転検出器付モータの縦断側面図であ
る。 【符号の説明】 1 回転検出器付モータ 5 ギヤケース 5a (開口部)ウオームホイール収容部 6 回転子 7a (ウオーム軸)ウオーム 8 ギヤカバー 9 ウオームホイール 11 出力軸 13 ホルダ 13d 磁気発生部材収容部 14 磁気発生部材 15 リング状部材 16 ホルダ支持部材 16a 第1の環状部 16b 第2の環状部 16c ウオームホイール摺接面 17a (回転検出部材)第1のホール素子 17b (回転検出部材)第2のホール素子 30 モータ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 11/00 H02K 7/00 - 7/20 H02K 29/00 - 29/14 G01D 5/00 - 5/252 G01D 5/39 - 5/62 F16C 17/00 - 17/26 F16C 33/00 - 33/28

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】外部コントローラからの電流の供給により
    回転し、端部にウオーム軸が一体的に形成された回転子
    を備えたモータと、上記モータのウオーム軸に噛合わさ
    れることにより、モータのウオーム軸の回転を減速する
    ウオームホイールと、上記モータに連結されているとと
    もに、上記ウオームホイールを回転自在に内蔵する開口
    部を備えたギヤケースと、上記ギヤケースに回転自在に
    支持されるとともに、上記ウオームホイールの回転が伝
    達される出力軸と、上記ギヤケースに固定され、上記ギ
    ヤケースの開口部を覆うギヤカバーと、多極着磁された
    磁気発生部材と、外部コントローラに電気的に接続さ
    れ、上記ギヤカバーに固着され、上記磁気発生部材が発
    生する磁束の変化を検出することにより上記出力軸の回
    転を検出する回転検出部材と、円盤状に形成され、上記
    磁気発生部材を収容する磁気発生部材収容部を有し、上
    記ウオームホイールに対向した位置に配置され、出力軸
    の回転が伝達され回転するホルダとを備えた回転検出器
    付モータに於いて、断面L字状を成した環状に形成さ
    れ、外側部がギヤカバーに当接して配置され、内側部が
    磁気発生部材に摺接されることにより、前記磁気発生部
    材が前記ホルダの磁気発生部材収容部から抜けるのを防
    止すると共に、前記ホルダの軸方向の倒れを防止する第
    1の環状部及び該第1の環状部と直交する内周面が前記
    ホルダの外周面に対向して配置された第2の環状部を形
    成しかつ前記ウオームホイールの外周部平面に対向して
    形成された前記第2の環状部の端面部に、該ウオームホ
    イールの外周部に摺接されることにより、該ウオームホ
    イールの軸方向の倒れを防止するウオームホイール摺接
    面を形成したホルダ支持部材と、前記ホルダと前記ギヤ
    カバーとの間に配置され、前記磁気発生部材の内周部に
    摺接することにより、該磁気発生部材の内周部が前記ホ
    ルダの磁気発生部材収容部から抜けるのを防止するリン
    グ状部材とを備えていることを特徴とする回転検出器付
    モータ。
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