JP2019187028A - 減速機付モータ、ワイパ駆動装置及びパワーウインドウ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減速比に関わらず小型化を図ることができ、かつ製品コストも低減できる減速機付モータ、ワイパ駆動装置及びパワーウインドウ装置を提供する。【解決手段】回転軸１４を有するモータ２と、回転軸１４の回転を減速して出力軸３４に出力する減速機構３と、を備え、減速機構３は、回転軸１４の回転が入力される磁気減速ギア３１と、磁気減速ギア３１から出力された回転を減速するウォーム減速ギア３２と、を備え、磁気減速ギア３１は、２つの磁気ギア５１，５２が径方向で対向配置されて構成され、第２磁気ギア５２の磁束の変化を検出する磁気検出基板３３を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、減速機付モータ、ワイパ駆動装置及びパワーウインドウ装置に関するものである。

減速機付モータは、モータの回転を、減速機構を介して減速して出力することにより、高出力を得ることが可能である。また、減速機構の中には、複数段に分けてモータの回転を減速する場合がある。このような場合、モータの回転に対する出力の減速比を大きくできるので、さらに高出力を得ることが可能である。
例えば、２段減速の場合、２つの歯数の異なる歯車を噛合わせてまず１段減速させる。その後、減速された歯車の回転を同軸上に設けた２段目の歯車に伝達し、２段目の２つの歯数の異なる歯車によってさらに減速させる。

また、減速機付モータは、出力軸の回転位置を検出する回転位置検出部（回転センサ）を設ける場合がある。この場合、出力軸に回転位置検出用のセンサマグネットを設けるとともに、センサマグネットの磁束を検出する基板を設ける必要がある。そして、回転位置検出部の検出結果に基づいて、モータの駆動制御を行う。

特開２００６−３０２１７号公報

しかしながら、上述の従来技術のように、複数の歯車を噛合させると噛合させる分だけ歯当たりによる騒音が発生しやすくなるという課題があった。
また、所望の減速比を得ようとすると、歯数を多く設定する場合もあり、歯車が大型化し、結果的に減速機付モータ全体が大型化してしまう可能性があった。
さらに、回転位置検出部を設けると、この分部品点数が増大するとともに、組付け工数が増大し、減速機付モータの製品コストが増大してしまう可能性があった。

そこで、本発明は、駆動時の騒音を低減でき、減速比に関わらず小型化を図ることができ、かつ製品コストも低減できる減速機付モータ、ワイパ駆動装置及びパワーウインドウ装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る減速機付モータは、回転軸を有するモータと、前記回転軸の回転を減速して、外部機器に回転力を伝達するための出力軸に出力する減速機構と、を備え、前記減速機構は、前記回転軸の回転が入力される第１減速部と、前記第１減速部から出力された回転を減速し、前記出力軸に伝達する第２減速部と、を備え、前記第１減速部及び前記第２減速部のいずれか一方は、少なくとも２つの磁気ギアが径方向で対向配置されて構成され、他方は、ウォーム軸と前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールとからなるウォーム減速ギアであり、各前記磁気ギアのうち少なくとも１つの磁気ギアのうち少なくとも１つの磁気ギアの磁束の変化を検出する磁気検出部を備えていることを特徴とする。

このように、２つの減速部を有する減速機付モータにおいて、２つの減速部のうちの一方を、歯車に代わって磁気ギアとすることにより、歯当たりによる騒音を低減できる。
また、磁気ギアは噛合されることがないので、摩耗することもなく、減速機構の延命化を図ることができる。さらに、例えば、ヘリカルギア等を用いた場合、噛合いによるスラスト荷重が発生し、ウォーム軸や回転軸等にスラスト荷重を受けるスラスト軸受を設ける必要がある。しかしながら、磁気ギアはスラスト荷重が発生しないので、磁気ギアのためのスラスト軸受を設ける必要がない。このため、減速機付モータの部品コストを低減できる。
また、磁気ギアを用いることにより、この磁気ギアの極数を変更するだけで減速比を変更することができる。このため、磁気ギアの大型化を抑制でき、この結果、減速機付モータを小型化できる。
さらに、磁気ギアの磁束の変化を検出して減速機付モータの回転位置を検出するので、例えば、ウォーム軸やウォームホイールに、回転位置検出用のセンサマグネットを別途設ける必要がない。このため、減速機付モータの部品点数を低減でき、減速機付モータの組付け工数も減少できる。よって、減速機付モータの製品コストを低減できる。

本発明に係る減速機付モータは、前記第１減速部は、前記磁気ギアで構成されており、前記第２減速部は、ウォーム減速ギアであり、前記磁気ギアは、前記回転軸の一端に取り付けられる第１磁気ギアと、前記ウォーム軸の一端に取り付けられる第２磁気ギアと、を有することを特徴とする。

このように構成することで、減速機構に無駄なスペースができてしまうことをできる限り抑制でき、減速機付モータを効率よく小型化できる。

本発明に係る減速機付モータは、前記磁気検出部は、前記第２磁気ギアの磁束の変化を検出することを特徴とする。

このように構成することで、出力軸の回転位置を検出する際、第２磁気ギアの回転数を第２減速部の減速比分、減速して算出することができる。つまり、磁気検出部によって第１磁気ギアの磁束の変化を検出する場合と比較して、算出工程を１段階減らすことができる。

本発明に係る減速機付モータは、前記モータは、開口部を有するヨークと、前記ヨークに一端が回転自在に支持された前記回転軸と、前記回転軸に固定され、コイルが巻回されたアーマチュアコアと、前記回転軸に固定され、前記コイルの一端が接続されたコンミテータと、前記コンミテータに摺接され、外部電力と電気的に接続されたブラシと、前記ヨークの開口部側に固定され、前記ブラシを収納保持するブラシホルダと、を備え、前記減速機構は、前記第１減速部及び前記第２減速部を収納するギアケースを備え、前記回転軸の他端は、前記ブラシホルダに回転自在に支持され、前記ウォーム軸の両端は、前記ギアケースに回転自在に支持されていることを特徴とする。

このように構成することで、ヨーク、ブラシホルダ、及びギアケースにより、回転軸及びウォーム軸の両端のラジアル方向への荷重を受けることができる。このため、磁気的な吸引力により、２つの磁気ギアに互いに接近する方向に向かって力が作用しても回転軸やウォーム軸が傾いてしまうことを確実に防止できる。

本発明に係る減速機付モータは、前記ウォームホイールの回転中心には、前記出力軸が設けられており、前記出力軸の軸心は、前記回転軸の軸心上に位置していることを特徴とする。

このように構成することで、出力軸の軸心と回転軸の軸心上の任意の位置との間の距離が、出力軸の軸心が回転軸の軸心上にない場合における出力軸の軸心と回転軸の軸心上の任意の位置との間の距離と比較して短くできる。このため、例えば、出力軸の軸心回りに減速機付モータを回転変位させた場合、省スペースに減速機付モータを回転変位させることができる。よって、減速機付モータのレイアウト性を向上できる。

本発明に係る減速機付モータは、前記磁気ギアを２つ備えており、２つの前記磁気ギアは、直径が等しく、かつ、極数が異なるように形成されていることを特徴とする。

このように、２つの磁気ギアの直径を同一とすることにより、第１減速部及び第２減速部のいずれか一方の径方向の幅を極力小さくできる。このため、減速機付モータを小型化できる。

本発明に係るワイパ駆動装置は、上記に記載の減速機付モータを、車両に設けられているワイパ駆動用として用いることを特徴とする。

このように構成することで、減速比に関わらず小型化を図ることができ、かつ製品コストも低減できるワイパ駆動装置を提供できる。

本発明に係るパワーウインドウ装置は、上記に記載の減速機付モータを、車両に設けられているウインドウ駆動用として用いることを特徴とする。

このように構成することで、減速比に関わらず小型化を図ることができ、かつ製品コストも低減できるパワーウインドウ装置を提供できる。

本発明によれば、２つの減速部を有する減速機付モータにおいて、２つの減速部のうちの一方を、歯車に代わって磁気ギアとすることにより、歯当たりによる騒音を低減できる。
また、磁気ギアを用いることにより、この磁気ギアの極数を変更するだけで減速比を変更することができる。このため、磁気ギアの大型化を抑制でき、この結果、減速機付モータを小型化できる。
さらに、磁気ギアの磁束の変化を検出して減速機付モータの回転位置を検出するので、例えば、ウォーム軸やウォームホイールに、回転位置検出用のセンサマグネットを別途設ける必要がない。このため、減速機付モータの部品点数を低減でき、減速機付モータの組付け工数も減少できる。よって、減速機付モータの製品コストを低減できる。

本発明の第１実施形態における減速機付モータの斜視図である。 本発明の第１実施形態における減速機付モータの断面図である。 本発明の第１実施形態の減速機付モータと従来の減速機付モータとのレイアウト性を比較した図であり、（ａ）は、本第１実施形態の減速機付モータを示し、（ｂ）は、従来の減速機付モータを示す。 本発明の第２実施形態における減速機付モータの減速機構を拡大した斜視図である。 本発明の第３実施形態における減速機付モータの磁気減速ギアを示す断面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の他の実施形態を示すワイパ駆動装置の概略構成図である。 本発明の他の実施形態を示すパワーウインドウ装置の概略構成図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
（減速機付モータ）
図１は、減速機付モータ１の斜視図である。図２は、減速機付モータ１の断面図である。
図１、図２に示すように、減速機付モータ１は、モータ２と、モータ２の一端に取り付けられている減速機構３と、により構成されている。

（モータ）
モータ２は、いわゆるＤＣブラシ付きモータである。モータ２は、略有底筒状のヨーク４と、ヨーク４内に回転自在に配置されたアーマチュア５と、ヨーク４の開口部４ａ側に配置されたブラシユニット６と、を備えている。なお、以下の説明では、アーマチュア５の回転軸線方向を単に軸方向、アーマチュア５の回転方向を周方向、軸方向及び周方向に直交するアーマチュア５の径方向を単に径方向と称して説明する。

ヨーク４の底部４ｂには、径方向中央に軸受ボス１１が軸方向外側に向かって突出形成されている。軸受ボス１１には、アーマチュア５の後述する回転軸１４の一端（図２における左端）を回転自在に支持するための調心機能付きの滑り軸受１２が設けられている。
ヨーク４の筒部７は、内周面に複数のマグネット８が周方向に並んで配置されているヨーク本体９と、ヨーク４の底部４ｂとは反対側に配置されたブラシ固定部１０と、により構成されている。ブラシ固定部１０は、ヨーク本体９よりも拡径形成されている。ブラシ固定部１０は、ヨーク本体９と、段差部４ｃを介して滑らかに連結されている。

ヨーク４内のアーマチュア５は、ヨーク４の軸受ボス１１に一端が回転自在に支持されている回転軸１４と、回転軸１４のマグネット８に対応する位置に外嵌固定されているアーマチュアコア１５と、回転軸１４のブラシ固定部１０に対応する位置に外嵌固定されているコンミテータ１６と、を主構成としている。

回転軸１４に外嵌固定されているアーマチュアコア１５には、径方向外側に向かって放射状に突出する複数のティース１９が形成されている。これらティース１９にコイル２０が巻回されている。コイル２０の端末部は、コンミテータ１６に接続されている。

コンミテータ１６は、回転軸１４に外嵌固定されている樹脂により形成された円筒状のコンミテータ本体２１と、コンミテータ本体２１の外周面に周方向に並んで配置された複数のセグメント２２と、を有している。セグメント２２は、銅板等の導電性を有する材料により形成されている。このセグメント２２にコイル２０の端末部が接続されている。また、セグメント２２には、ブラシユニット６を構成するブラシ２３が摺接されている。

ブラシユニット６は、ブラシ２３の他に、このブラシ２３を収納するブラシホルダ２４を有している。ブラシホルダ２４は、開口部２４ａを有する略有底筒状に形成されている。ブラシホルダ２４は、開口部２４ａをアーマチュアコア１５に向けた形で配置され、内部にコンミテータ１６が臨まされている。また、ブラシホルダ２４の周壁２４ｂは、ブラシ固定部１０の筒部１０ａに対応するように形成されている。これにより、ブラシ固定部１０にブラシホルダ２４の周壁２４ｂが嵌合される形でブラシホルダ２４が固定されている。

ブラシホルダ２４の底部２４ｃには、径方向中央に略筒状の軸受ボス２５が軸方向でコンミテータ１６とは反対側に向かって突出形成されている。軸受ボス２５は、ヨーク４の開口部４ａよりも僅かに軸方向外側に向かって突出されている。軸受ボス２５に、回転軸１４の他端を回転自在に支持する滑り軸受２６が設けられている。回転軸１４の他端は、滑り軸受２６を介して軸方向外側に突出されている。
そして、ブラシホルダ２４のコンミテータ１６に対応する位置に、ブラシ２３が配置されている。ブラシ２３は、不図示のスプリングによって径方向中央、つまり、コンミテータ１６側に向かって付勢されている。また、ブラシ２３は、不図示の外部電源に電気的に接続されている。これにより、ブラシ２３及びセグメント２２を介してコイル２０に外部電源からの電力が供給される。

ヨーク４の開口部４ａには、この開口部４ａを閉塞するように隔壁プレート２７が設けられている。隔壁プレート２７は、モータ２と減速機構３とを隔壁する役割を有している。隔壁プレート２７の軸受ボス２５に対応する位置には、この軸受ボス２５を挿通可能な貫通孔２７ａが形成されている。この貫通孔２７ａを介して、軸受ボス２５の先端が軸方向外側に突出されている。さらに、軸受ボス２５を介して突出された回転軸１４の他端には、減速機構３が連結されている。

（減速機構）
減速機構３は、ヨーク４の開口部４ａに、隔壁プレート２７を介して取り付けられているギアケース２８と、ギアケース２８内に収納されている磁気減速ギア３１及びウォーム減速ギア３２と、磁気減速ギア３１の磁束を検出する磁気検出基板３３と、ウォーム減速ギア３２に連結されている出力軸３４と、モータ２の駆動制御を行う駆動基板４０と、を備えている。

ギアケース２８は、ヨーク４の開口部４ａ側に配置された磁気ギアケース３６と、磁気ギアケース３６のヨーク４とは反対側に配置されたウォームギアケース３７と、を有するギアケース本体３５を有している。磁気ギアケース３６には、磁気減速ギア３１が収納される。磁気ギアケース３６は、ヨーク４の開口部４ａに開口部３６ａを有する箱状に形成されている。そして、隔壁プレート２７を間に挟んでヨーク４の開口部４ａと磁気ギアケース３６の開口部３６ａとが重なり合うように配置され、ヨーク４と磁気ギアケース３６とがボルト３８によって締結固定されている。また、磁気ギアケース３６内に、回転軸１４の他端が臨まされている。

さらに、磁気ギアケース３６の底部３６ｂに、ウォームギアケース３７が一体成形されている。ウォームギアケース３７には、ウォーム減速ギア３２が収納される。ウォームギアケース３７は、磁気ギアケース３６の開口方向と直交する方向に開口部３７ａを有する箱状に形成されている。ウォームギアケース３７の周壁には、減速機付モータ１（ギアケース２８）を不図示の外部機器に締結固定するための。取付座２９が複数（本第１実施形態では３つ）一体成形されている。

磁気ギアケース３６に収納されている磁気減速ギア３１は、互いに非接触な２つの磁気ギア５１，５２（第１磁気ギア５１、第２磁気ギア５２）により構成されている。２つの磁気ギア５１，５２は、リング状に形成されて外周面に磁極を有するギアであり、径方向に並んで配置されている。そして、２つの磁気ギア５１，５２のうちの一方のギアが回転すると、磁気的吸引力が作用する他方のギアが回転する。２つの磁気ギア５１，５２は、直径が等しく、かつ、極数が異なるように形成されている。異極に形成されることにより、２つの磁気ギア５１，５２の間に回転差（減速比）が生じる。

このような２つの磁気ギア５１，５２のうちの第１磁気ギア５１が、軸受ボス２５を介して突出された回転軸１４の他端に外嵌固定されている。第１磁気ギア５１に径方向に並んで配置される第２磁気ギア５２には、ウォーム減速ギア３２が連結される。

ウォーム減速ギア３２は、一端に第２磁気ギア５２が外嵌固定されるウォーム軸５３と、ウォーム軸５３に噛合されるウォームホイール５４と、により構成されている。ウォーム軸５３は、軸歯部５５と、軸歯部５５の両端からウォーム軸５３の軸方向に沿って突出する２つの軸受部５６，５７（第１軸受部５６、第２軸受部５７）と、が一体成形されたものである。ウォーム軸５３は、この軸方向がモータ２の回転軸１４における軸方向と平行になるように配置されている。２つの軸受部５６，５７のうち、モータ２側の第１軸受部５６は、大径部５６ａと、大径部５６ａの軸歯部５５とは反対側に配置され大径部５６ａよりも縮径形成された小径部５６ｂと、が一体成形されたものである。

大経部５６ａは、滑り軸受５８に回転自在に支持されている。滑り軸受５８は、ウォームギアケース３７の磁気ギアケース３６側の第１側面３７ｂ（磁気ギアケース３６の底部３６ｂ）から磁気ギアケース３６とは反対側に向かって突出する略円筒状の軸受ボス５９に内嵌固定されている。この軸受ボス５９及び滑り軸受５８を介してウォーム軸５３の小径部５６ｂが突出した形になる。この小径部５６ｂに、第２磁気ギア５２が外嵌固定されている。

ウォーム軸５３の第２軸受部５７は、滑り軸受６１に回転自在に支持されている。滑り軸受６１は、ウォームギアケース３７の磁気ギアケース３６とは反対側の第２側面３７ｃに一体成形された略円筒状の軸受ボス６２に内嵌固定されている。軸受ボス６２は、第２側面３７ｃから磁気ギアケース３６とは反対側に向かって突出している。軸受ボス６２には、滑り軸受６１の他に、先端側にスラスト受けホルダ６３が螺合されている。スラスト受けホルダ６３には、円柱状のスラスト受６４が収納されている。

一方、ウォーム軸５３の第２軸受部５７の端部には、ボール受け凹部５７ａが形成されている。ボール受け凹部５７ａには、スチールボール６０が回転自在に収納されている。このスチールボール６０は、スラスト受６４に当接されている。これにより、ウォーム軸５３の第２軸受部５７側のスラスト荷重を、スチールボール６０、スラスト受け６４及びスラスト受けホルダ６３を介してウォームギアケース３７で受けることができる。

ウォーム軸５３に噛合されているウォームホイール５４は、出力軸３４に外嵌固定されており、この出力軸３４と一体化されている。ウォームギアケース３７の底部３７ｄには、出力軸３４と同軸上に略円筒状の軸受ボス４２が外方に向かって突出形成されている。軸受ボス４２には、不図示の滑り軸受が設けられている。この滑り軸受に、出力軸３４の一端側が回転自在に支持されている。出力軸３４の一端は、軸受ボス４２を介して外部に突出されている。この突出した出力軸３４の一端に、外部機器が連結される。

このような出力軸３４の軸心Ｐ１は、回転軸１４の軸心Ｐ２上に位置している。また、出力軸３４の軸心Ｐ１は、回転軸１４の軸心Ｐ２に直交している。出力軸３４の他端は、ウォームギアケース３７の開口部３７ａを閉塞するように設けられたカバー４１に回転自在に支持されている。

カバー４１には、ウォームギアケース３７の磁気ギアケース３６とは反対側の側面４１ａに、コネクタ部３９が一体成形されている。コネクタ部３９は、不図示の外部電源から延びるコネクタが嵌着可能に構成されている。このコネクタ部３９の不図示の端子が、モータ２のブラシ２３と電気的に接続されている。

また、磁気減速ギア３１の磁束を検出する磁気検出基板３３は、磁気ギアケース３６に収納されている。磁気検出基板３３は、ウォーム軸５３に取り付けられている第２磁気ギア５２と隔壁プレート２７との間で、第２磁気ギア５２とウォーム軸５３（回転軸１４）の軸方向で対向するように配置されている。磁気検出基板３３には、第２磁気ギア５２の軸方向端面と対向する位置に、磁気検出素子４４が実装されている。磁気検出素子４４は、第２磁気ギア５２の磁束の変化を検出する素子である。磁気検出素子４４としては、例えば、ホールＩＣなどが用いられる。なお、磁気検出素子４４として、ホールＩＣに限られるものではなく、第２磁気ギア５２の磁束の変化を検出できるものであればよい。

磁気検出基板３３（磁気検出素子４４）による検出結果は、信号としてウォームギアケース３７内に収納された駆動基板４０に出力される。駆動基板４０は、モータ２の駆動制御を行うもので、外部電源から入力される電力を平滑化するコンデンサ等を備えている。外部電源の電力は、駆動基板４０を介してモータ２のブラシ２３に供給される。そして、駆動基板４０は、磁気検出基板３３の検出結果に基づいて、ブラシ２３に供給する電力を制御する。

（減速機付モータの動作）
次に、減速機付モータ１の動作について説明する。
不図示の外部電源の電力が駆動基板４０を介してブラシ２３に供給されると、コンミテータ１６のセグメント２２を介してコイル２０に電流が供給される。これにより、アーマチュアコア１５に所望の磁界が発生する。この磁界とヨーク４のマグネット８との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、アーマチュア５が回転する。アーマチュア５が回転すると、ブラシ２３が摺接されるセグメント２２が順次変更され、コイル２０に供給される電流の向きが切替えられる、いわゆる整流が行われる。これにより、アーマチュア５が継続的に回転する。

アーマチュア５が回転すると、この回転が磁気減速ギア３１によって減速されてウォーム軸５３に伝達される（１段目の減速）。ここで、磁気減速ギア３１を構成する２つの磁気ギア５１，５２は、互いに非接触であるので、噛合音が発生することがない。
また、２つの磁気ギア５１，５２は、磁気的に互いに吸引したり反発したりする。この磁気的な吸引力や反発力により、第１磁気ギア５１が取り付けられている回転軸１４や第２磁気ギア５２が取り付けられているウォーム軸５３の第１軸受部５６には、ラジアル荷重が生じる。ここで、回転軸１４の両端は、ヨーク４及びブラシホルダ２４の滑り軸受１２，２６に回転自在に支持されている。このため、この滑り軸受１２，２６によって、回転軸１４の他端にかかるラジアル荷重を確実に受ける。また、ウォーム軸５３の第１軸受部５６は、大経部５６ａが滑り軸受５８に回転自在に支持されている。さらに、第２軸受部５７は、滑り軸受６１に回転自在に支持されている。このため、この滑り軸受５８，６１によって、ウォーム軸５３の第１軸受部５６にかかるラジアル荷重を確実に受ける。このように、回転軸１４及びウォーム軸５３は、各滑り軸受１２，２６，５８，６１によって両持ち支持されている。

ウォーム軸５３が回転すると、このウォーム軸５３に噛合されるウォームホイール５４がさらに減速されて回転する（２段目の減速）。ここで、ウォーム軸５３とウォームホイール５４との噛合いでは、ウォーム軸５３にスラスト荷重が発生する。このスラスト荷重は、スチールボール６０、スラスト受け６４及びスラスト受けホルダ６３を介してウォームギアケース３７が受ける。
ウォームホイール５４が回転すると、このウォームホイール５４と一体化されている出力軸３４が回転する。出力軸３４が回転することにより、この出力軸３４に連結されている不図示の外部機器が駆動される。

このように、上述の減速機付モータ１では、減速機構３の１段目の減速に、磁気減速ギア３１を用いている。このように、従来の歯車を用いて減速機構に代わって磁気減速ギア３１を用いることにより、歯当たりによる騒音を低減できる。また、磁気減速ギア３１を構成する２つの磁気ギア５１，５２は噛合されることがないので、摩耗することもなく、減速機構３の延命化を図ることができる。さらに、磁気減速ギア３１はスラスト荷重が発生しないので、磁気減速ギア３１のためのスラスト軸受を設ける必要がない。このため、減速機付モータ１の部品コストを低減できる。また、２つの磁気ギア５１，５２を用いることにより、これら磁気ギア５１，５２の極数を変更するだけで減速比を変更することができる。このため、磁気減速ギア３１の大型化を抑制でき、この結果、減速機付モータ１を小型化できる。

また、モータ２の駆動制御を行うための磁気検出基板３３は、第２磁気ギア５２の磁束の変化を検出するように構成されている。このため、例えばウォーム軸５３等にこのウォーム軸５３の回転位置を検出するための回転位置検出用のセンサマグネットを別途設ける必要がない。よって、減速機付モータ１の部品点数をさらに低減でき、減速機付モータ１の組付け工数も減少できる。この結果、減速機付モータ１の製品コストを低減できる。さらに、出力軸３４の回転位置を検出する際、第２磁気ギア５２の回転数をウォーム減速ギア３２の減速比分、減速して算出することができる。つまり、磁気検出基板３３により第１磁気ギア５１の磁束の変化を検出し、磁気減速ギア３１とウォーム減速ギア３２の減速比を両方考慮する場合と比較して、算出工程を１段階減らすことができる。

また、減速機構３を構成する２つの減速ギア３１，３２（磁気減速ギア３１、ウォーム減速ギア３２）のうち、磁気減速ギア３１をモータ２からの回転が入力される側に配置し、ウォーム減速ギア３２を出力側（出力軸３４に連結する側）に配置している。このため、減速機構３に無駄なスペースができてしまうことをできる限り抑制でき、減速機付モータ１を効率よく小型化できる。

また、回転軸１４の一端は、ヨーク４の軸受ボス１１において、滑り軸受１２に回転自在に支持されている。回転軸１４の他端には、第１磁気ギア５１が取り付けられ、ブラシホルダ２４の滑り軸受２６に回転自在に支持されている。さらに、第２磁気ギア５２が取り付けられているウォーム軸５３の第１軸受部５６は、大経部５６ａが滑り軸受５８に回転自在に支持されている。ウォーム軸５３の第１軸受部５６と反対側の端部に設けられた第２軸受部５７は、滑り軸受６１に回転自在に支持されている。このように構成することで、回転軸１４及びウォーム軸５３をそれぞれ両持ち支持することができる。よって、磁気減速ギア３１を用いることによる発生するラジアル荷重を、ブラシホルダ２４やギアケース２８によって受けることができる。このため、回転軸１４やウォーム軸５３がそれぞれラジアル方向に傾いてしまうことを防止できる。

また、２つの磁気ギア５１，５２は、直径が等しく、かつ、極数が異なるように形成されている。このように、各磁気ギア５１，５２の直径を同一とすることにより、２つの磁気ギア５１，５２を径方向に並べた場合であっても、磁気減速ギア３１全体として、径方向の幅を極力小さくできる。このため、減速機付モータ１を小型化できる。

また、出力軸３４の軸心Ｐ１は、回転軸１４の軸心Ｐ２上に位置している。さらに、出力軸３４の軸心Ｐ１は、回転軸１４の軸心Ｐ２に直交している。このため、減速機付モータ１のレイアウト性を向上できる。このことについて、以下に詳述する。

図３は、本第１実施形態の減速機付モータ１と従来の減速機付モータ１００とのレイアウト性を比較した図であり、（ａ）は、本第１実施形態の減速機付モータ１を示し、（ｂ）は、従来の減速機付モータ１００を示す。
なお、図３（ｂ）における従来の減速機付モータ１００において、図３（ａ）における本第１実施形態の減速機付モータ１と同一態様には同一符号を付して説明を省略する。また、従来の減速機付モータ１００とは、出力軸３４の軸心Ｐ１０が、回転軸１４の軸心Ｐ２０上に位置していないものをいう。

まず、図３（ａ）に示す第１実施形態の減速機付モータ１の出力軸３４の軸心Ｐ１と回転軸１４の軸心Ｐ２上の任意の位置（ここでは、ヨーク４に設けられた軸受ボス１１の先端とする）Ｐ３との間の距離をＬ１とする。一方、図３（ｂ）に示す従来の減速機付モータ１００の出力軸３４の軸心Ｐ１０と回転軸１４の軸心Ｐ２９上の任意の位置（ここでは、ヨーク４に設けられた軸受ボス１１の先端とする）Ｐ３との間の距離をＬ２とする。

この場合、従来の距離Ｌ２よりも、本第１実施形態の距離Ｌ１の距離Ｌ１が短くなる。この結果、例えば、出力軸３４の軸心Ｐ１，Ｐ１０回りに減速機付モータ１，１００をそれぞれ回転変位させた場合、軸心Ｐ１０を中心とする半径Ｌ２の円の面積Ｓ２（図３（ｂ）参照）よりも、軸心Ｐ１を中心とする半径Ｌ１の円の面積Ｓ１（図３（ａ）参照）が小さくなる。すなわち、出力軸３４の位置を基準に減速機付モータ１，１００のレイアウトを調整する際、従来の減速機付モータ１００の配置に必要な面積Ｓ２と比較して、第１実施形態の減速機付モータ１の配置に必要な面積Ｓ１が小さい。つまり、第１実施形態の減速機付モータ１は、省スペースに回転変位させることができる。よって、出力軸３４の軸心Ｐ１を、回転軸１４の軸心Ｐ２上に位置させることにより、減速機付モータ１のレイアウト性を向上できる。

（第２実施形態）
次に、図４に基づいて、第２実施形態について説明する。なお、図４において、前述の第１実施形態と同一態様には同一符号を付して説明を省略する（以下の実施形態についても同様）。
図４は、第２実施形態における減速機付モータ２０１の減速機構２０３を拡大した斜視図であり、カバー４１（図４では不図示）を取り外した状態を示す。
図４に示すように、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態では、第２磁気ギア５２の磁束を検出する磁気検出基板３３と、モータ２の駆動制御を行う駆動基板４０とが別体に設けられていたのに対し、第２実施形態では、第２磁気ギア５２の磁束を検出する磁気検出基板とモータ２の駆動制御を行う駆動基板とが一体化された駆動制御基板７０を１つ備えている点にある。

駆動制御基板７０は、カバー４１側（図４におけるウォームギアケース３７の開口部３７ａよりも若干上側）に配置されている。駆動制御基板７０は、ウォーム軸５３、ウォームホイール５４をカバー４１側から覆うように、かつ第２磁気ギア５２の外周面と径方向で対向するように出力軸３４の軸方向からみて略四角形状に形成されている。駆動制御基板７０には、出力軸３４に対応する位置に、この出力軸３４を挿通可能な開口部７０ａが形成されている。これにより、駆動制御基板７０と出力軸３４との干渉が回避される。

また、駆動制御基板７０には、第２磁気ギア５２の外周面と対向する位置に、磁気検出素子７２が実装されている。この磁気検出素子７２によって、第２磁気ギア５２の磁束の変化を検出する。また、駆動制御基板７０は、コネクタ部３９の端子とブラシ２３（図４ではいずれも不図示）とが電気的に接続されている。そして、第２磁気ギア５２の磁束の変化の検出結果に基づいて、モータ２の駆動制御を行う。

ギアケース２８には、ウォームギアケース３７の磁気ギアケース３６側の第１側面３７ｂ（磁気ギアケース３６の底部３６ｂ）に、駆動制御基板７０を挿通可能なスリット７１が形成されている。このスリット７１を介し、磁気ギアケース３６とウォームギアケース３７との両者に、駆動制御基板７０が延在される。これにより、磁気ギアケース３６内の第２磁気ギア５２の近傍に、磁気検出素子７２を配置できる。なお、図４では、カバー４１の記載を省略しているが、このカバー４１にも駆動制御基板７０を挿通可能なスリット又は切り欠き部が形成されている。

したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、１枚の駆動制御基板７０により、モータ２の駆動制御を行うことが可能になるので、前述の第１実施形態と比較して、さらに部品点数を減少させることができる。このため、減速機付モータ２０１の製品コストをさらに減少させることができる。

なお、上述の第２実施例では、駆動制御基板７０をカバー４１側に配置する例を説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、駆動制御基板７０をウォームギアケース３７の内部に配置し、第１側面３７ｂのみにスリット７１を設けてもよい。

また、上述の第１実施形態、及び第２実施形態では、磁気減速ギア３１の２つの磁気ギア５１，５２は、直径が等しい場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、２つの磁気ギア５１，５２の直径が異なっていてもよい。

（第３実施形態）
次に、図５、図６に基づいて、第３実施形態について説明する。
図５は、減速機付モータ３０１の磁気減速ギア３３１を示す断面図であり、前述の図２の磁気減速ギア３１の箇所に対応している。図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図５、図６に示すように、第１実施形態と第３実施形態と相違点は、第１実施形態の磁気減速ギア３１は、２つの磁気ギア５１，５２で構成されているのに対し、第３実施形態の磁気減速ギア３３１は、遊星減速機構である点にある。

磁気減速ギア３３１は、回転軸１４の他端に外嵌固定された太陽磁気ギア８１と、太陽磁気ギア８１の周囲に配置され、太陽磁気ギア８１を中心に公転する複数（本第３実施形態では３つ）の遊星磁気ギア８２と、遊星磁気ギア８２の外周側に設けられたリング磁気ギア８３と、複数の遊星磁気ギア８２を回転自在に支持するキャリアプレート８４と、を備えている。太陽磁気ギア８１、遊星磁気ギア８２、及びリング磁気ギア８３は、それぞれ極数が異なっている。

キャリアプレート８４には、遊星磁気ギア８２を回転自在に支持するための支持シャフト８５が立設されている。また、キャリアプレート８４には、径方向中央、つまり、太陽磁気ギア８１（回転軸１４）と同軸上に、ウォーム軸固定孔８４ａが形成されている。ウォーム軸固定孔８４ａには、ウォーム軸５３の第１軸受部５６の先端が固定される。これにより、キャリアプレート８４とウォーム軸５３とが一体となって回転する。また、回転軸１４とウォーム軸５３とが同軸上に配置される。
また、ギアケース３２８は、磁気減速ギア３３１を収納する磁気ギアケース３３６が、リング磁気ギア８３を嵌合固定可能に形成されている。

このような構成のもと、回転軸１４と一体となって太陽磁気ギア８１が回転すると、遊星磁気ギア８２が太陽磁気ギア８１を中心に公転運動しながら自転運動する。遊星磁気ギア８２の公転運動は、キャリアプレート８４を介してウォーム軸５３に伝達される。これにより、回転軸１４の回転が遊星磁気ギア８２を介し、減速されてウォーム軸５３に伝達される。

したがって、上述の第３実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、遊星磁気ギア８２を用いることにより、第１実施形態と比較して大きな減速比を得ることが可能になる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、モータ２の回転軸１４の回転を磁気減速ギア３１，３３１に伝達した後、さらにウォーム減速ギア３２に伝達する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、回転軸１４の回転をウォーム減速ギア３２に伝達した後、磁気減速ギア３１，３３１に伝達し、この磁気減速ギア３１，３３１で減速された回転を出力軸３４に伝達するように構成してもよい。

また、上述の第１、第２実施形態では、磁気減速ギア３１を２つの磁気ギア５１，５２で構成し、上述の第３実施形態では、磁気減速ギア３３１を遊星減速機構とした場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、複数の磁気ギアを用いて各磁気ギアを径方向に並べて配置されていれば、磁気ギアの個数は限定されるものではない。

また、上述の各実施形態の減速機付モータ１，２０１，３０１は、例えば、車両に設けられているワイパ駆動用として用いてもよい。

図７は、ワイパ駆動装置１０１の概略構成図である。
図７に示すように、ワイパ駆動装置１０１は、例えば、車両９０のフロントガラス９１１に付着した雨水や埃等を払拭して運転者の視界を確保するためのものである。ワイパ駆動装置１０１は、例えば、いわゆるタンデム型のワイパ駆動装置が用いられる。ワイパ駆動装置１０１は、車両９０に回転自在に支持された２つのワイパ軸９２ａ，９２ｂを備えている。ワイパ軸９２ａには、運転席側のワイパアーム９３ａが固定される。ワイパ軸９２ｂには、助手席側のワイパアーム９３ｂが固定される。

各ワイパアーム９３ａ，９３ｂの先端部には、それぞれワイパブレード９４ａ，９４ｂが装着されている。また、ワイパ駆動装置１０１には、駆動源として減速機付モータ１，２０１，３０１が設けられている。減速機付モータ１，２０１，３０１の出力軸３４には、クランクアーム９５１８が連結されている。このクランクアーム９５は、ワイパ軸９２ａ，９２ｂを支点とするリンク機構９６に連結されている。そして、クランクアーム９５を回転させることによって、ワイパアーム９３ａ，９３ｂを所定の角度範囲で揺動させるようにしている。このようなワイパアーム９３ａ，９３ｂの揺動運動により、ワイパブレード９４ａ，９４ｂを上反転位置と下反転位置との間で作動させてフロントガラス９１に付着した雨水や埃等を払拭することができる。

このように構成することで、小型で製品コストを抑えたワイパ駆動装置１０１を提供できる。

また、上述の各実施形態の減速機付モータ１，２０１，３０１は、例えば、車両に設けられているウインドウ駆動用として用いてもよい。

図８は、パワーウインドウ装置１０２の概略構成図である。パワーウインドウ装置１０２は、車両のドア１０３に取り付けられているウインドウ１０４を昇降させるためのものである。ドア１０３の内部には、減速機付モータ１，２０１，３０１と、この減速機付モータ１，２０１，３０１の回転力を受けてウインドウ１０４を昇降させる昇降装置１０５が設けられている。

このように構成することで、小型で製品コストを抑えたパワーウインドウ装置１０２を提供できる。

１，２０１，３０１…減速機付モータ、２…モータ、３…減速機構、４…ヨーク、４ａ…開口部、９…ヨーク本体、１４…回転軸、１５…アーマチュアコア、１６…コンミテータ、２０…コイル、２３…ブラシ、２４…ブラシホルダ、２６，５８，６１…滑り軸受、２８…ギアケース、３１，３３１…磁気減速ギア（第１減速部）、３２…ウォーム減速ギア（第２減速部）、３３…磁気検出基板（磁気検出部）、３４…出力軸、３５…ギアケース本体、３６，３３６…磁気ギアケース、３７…ウォームギアケース、４４，７２…磁気検出素子（磁気検出部）、５１…第１磁気ギア（磁気ギア）、５２…第２磁気ギア（磁気ギア）、７０…駆動制御基板（磁気検出部）、８１…太陽磁気ギア（磁気ギア）、８２…遊星磁気ギア（磁気ギア）、８３…リング磁気ギア（磁気ギア）、９０…車両、１０１…ワイパ駆動装置、１０２…パワーウインドウ装置、１０３…ドア（車両）、Ｐ１，Ｐ２…軸心

Claims (8)

1. 回転軸を有するモータと、
   前記回転軸の回転を減速して、外部機器に回転力を伝達するための出力軸に出力する減速機構と、
   を備え、
   前記減速機構は、
   前記回転軸の回転が入力される第１減速部と、
   前記第１減速部から出力された回転を減速し、前記出力軸に伝達する第２減速部と、
   を備え、
   前記第１減速部及び前記第２減速部のいずれか一方は、少なくとも２つの磁気ギアが径方向で対向配置されて構成され、他方は、ウォーム軸と前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールとからなるウォーム減速ギアであり、
   各前記磁気ギアのうち少なくとも１つの磁気ギアの磁束の変化を検出する磁気検出部を備えている
   ことを特徴とする減速機付モータ。
2. 前記第１減速部は、前記磁気ギアで構成されており、
   前記第２減速部は、ウォーム減速ギアであり、
   前記磁気ギアは、前記回転軸の一端に取り付けられる第１磁気ギアと、前記ウォーム軸の一端に取り付けられる第２磁気ギアと、を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の減速機付モータ。
3. 前記磁気検出部は、前記第２磁気ギアの磁束の変化を検出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の減速機付モータ。
4. 前記モータは、
   開口部を有するヨークと、
   前記ヨークに一端が回転自在に支持された前記回転軸と、
   前記回転軸に固定され、コイルが巻回されたアーマチュアコアと、
   前記回転軸に固定され、前記コイルの一端が接続されたコンミテータと、
   前記コンミテータに摺接され、外部電力と電気的に接続されたブラシと、
   前記ヨークの開口部側に固定され、前記ブラシを収納保持するブラシホルダと、
   を備え、
   前記減速機構は、前記第１減速部及び前記第２減速部を収納するギアケースを備え、
   前記回転軸の他端は、前記ブラシホルダに回転自在に支持され、
   前記ウォーム軸の両端は、前記ギアケースに回転自在に支持されている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の減速機付モータ。
5. 前記ウォームホイールの回転中心には、前記出力軸が設けられており、
   前記出力軸の軸心は、前記回転軸の軸心上に位置している
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の減速機付モータ。
6. 前記磁気ギアを２つ備えており、
   ２つの前記磁気ギアは、直径が等しく、かつ、極数が異なるように形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の減速機付モータ。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の減速機付モータを、車両に設けられているワイパ駆動用として用いる
   ことを特徴とするワイパ駆動装置。
8. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の減速機付モータを、車両に設けられているウインドウ駆動用として用いる
   ことを特徴とするパワーウインドウ装置。

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