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JP2016039701A - Motor device - Google Patents

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JP2016039701A
JP2016039701A JP2014161539A JP2014161539A JP2016039701A JP 2016039701 A JP2016039701 A JP 2016039701A JP 2014161539 A JP2014161539 A JP 2014161539A JP 2014161539 A JP2014161539 A JP 2014161539A JP 2016039701 A JP2016039701 A JP 2016039701A
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JP
Japan
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magnetic
pole
sensor magnet
output shaft
sensor
Prior art date
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Application number
JP2014161539A
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Japanese (ja)
Inventor
友樹 小川
Tomoki Ogawa
友樹 小川
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Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor device in which a result of detection by a magnetic sensor is unlikely to be influenced by a relative assembly error of a sensor magnet and the magnetic sensor.SOLUTION: In a wiper motor, the magnetic sensor that is disposed on an axial line of an output shaft detects a change in a magnetic flux of a sensor magnet 36 that is rotated integrally with the output shaft. The sensor magnet 36 confronts the magnetic sensor 34 in an axial direction of the output shaft, and a center CE is positioned between an N pole 36A and an S pole 36B which are neighboring to each other in a radial direction of the output shaft. In a view in the axial direction of the output shaft, a dimension of the sensor magnet 36 in a magnetic axis orthogonal direction that is orthogonal with a magnetic axis direction is set equal to or larger than a dimension in the magnetic axis direction, and edges 36A1 and 36B1 in the N pole 36A and the S pole 36B at opposite sides to each other are formed so as to be separated from the center CE as turning from the side of a magnetic axis AX to both end sides in the magnetic axis orthogonal direction.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、磁気センサ及びセンサマグネットを備えたモータ装置に関する。   The present invention relates to a magnetic sensor and a motor device including a sensor magnet.

下記特許文献1に記載されたモータ装置では、出力軸がギヤハウジングに対して回転可能に支持されており、当該出力軸の軸線方向一端部には、ギヤハウジング内に収容されたウォームホイールが同軸的に固定されている。このウォームホイールは、モータ本体の回転力によって出力軸と一体で回転される。このウォームホイールの軸線方向一側には、ギヤハウジングに取り付けられたハウジングカバーが設けられており、当該ハウジングカバーには、電子回路基板が取り付けられている。この電子回路基板には、出力軸の回転角度を検出するための磁気センサが実装されている。   In the motor device described in Patent Document 1 below, the output shaft is supported so as to be rotatable with respect to the gear housing, and a worm wheel accommodated in the gear housing is coaxially connected to one end in the axial direction of the output shaft. Fixed. The worm wheel is rotated integrally with the output shaft by the rotational force of the motor body. A housing cover attached to the gear housing is provided on one side in the axial direction of the worm wheel, and an electronic circuit board is attached to the housing cover. A magnetic sensor for detecting the rotation angle of the output shaft is mounted on the electronic circuit board.

上記の磁気センサは、ウォームホイールの軸線方向一端面の軸心部に取り付けられたセンサマグネットと対向している。このセンサマグネットは、ウォームホイールの軸線方向から見て円形に形成されており、半径方向片側がN極に着磁され、半径方向他側がS極に着磁されている。このセンサマグネットがウォームホイールと一体で回転する際の磁束の変化が上記磁気センサによって検出され、当該検出結果に基づいて出力軸の回転角度が算出される。そして、算出された回転角度に基づいて出力軸の回転速度、回転停止位置、反転位置等の制御が行われる。なお、下記の特許文献2には、上記同様のモータ装置が記載されている。   The magnetic sensor described above is opposed to a sensor magnet attached to the axial center portion of one end surface in the axial direction of the worm wheel. This sensor magnet is formed in a circular shape when viewed from the axial direction of the worm wheel, one side in the radial direction is magnetized to the N pole, and the other side in the radial direction is magnetized to the S pole. A change in magnetic flux when the sensor magnet rotates together with the worm wheel is detected by the magnetic sensor, and the rotation angle of the output shaft is calculated based on the detection result. Based on the calculated rotation angle, the rotation speed, rotation stop position, reverse position, and the like of the output shaft are controlled. In Patent Document 2 below, a motor device similar to the above is described.

特開2014−42431号公報JP 2014-42431 A 特開2014−50309号公報JP 2014-50309 A

上述の如きモータ装置では、円形のセンサマグネットを磁気センサ側から見た場合、当該センサマグネットの中心側においては、磁界の特性により、N極からS極に向かって平行に磁束が分布する。しかしながら、センサマグネットの中心側から半径方向にずれるに従って磁束同士の反発力により磁束の分布が広がり、磁束の湾曲の曲率が大きくなっていく。   In the motor device as described above, when the circular sensor magnet is viewed from the magnetic sensor side, the magnetic flux is distributed in parallel from the N pole toward the S pole on the center side of the sensor magnet due to the characteristics of the magnetic field. However, as the sensor magnet is displaced in the radial direction from the center side, the magnetic flux distribution is widened by the repulsive force between the magnetic fluxes, and the curvature of the magnetic flux is increased.

また、上述の如きモータ装置では、センサマグネットがウォームホイール及び出力軸を介してギヤハウジングに支持される一方、磁気センサが電子回路基板及びハウジングカバーを介してギヤハウジングに取り付けられる。このため、製造上のバラツキにより、センサマグネットと磁気センサとの相対的な組付位置がセンサマグネットの半径方向にずれてしまう場合がある。   In the motor device as described above, the sensor magnet is supported on the gear housing via the worm wheel and the output shaft, while the magnetic sensor is attached to the gear housing via the electronic circuit board and the housing cover. For this reason, due to manufacturing variations, the relative assembly position of the sensor magnet and the magnetic sensor may be displaced in the radial direction of the sensor magnet.

そのような場合、センサマグネットの中心側から半径方向にずれた位置と対向した磁気センサが、該磁気センサ側から見て湾曲の曲率が大きい磁束を検出することになり、当該検出結果に基づいて算出される出力軸の回転角度は本来検出されるべき回転角度とは異なる角度位置を算出してしまう。このように得られた回転角度は、出力軸の回転速度、回転停止位置、反転位置等の制御に影響を及ぼす。   In such a case, the magnetic sensor facing the position displaced in the radial direction from the center side of the sensor magnet detects a magnetic flux having a large curvature of curvature as viewed from the magnetic sensor side, and based on the detection result. As the calculated rotation angle of the output shaft, an angular position different from the rotation angle that should be detected is calculated. The rotation angle obtained in this way affects the control of the rotation speed of the output shaft, the rotation stop position, the reverse position, and the like.

本発明は、上記事実を考慮し、磁気センサによる検出結果がセンサマグネットと磁気センサとの相対的な組付誤差の影響を受けにくいモータ装置を得ることを目的とする。   In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a motor device in which a detection result by a magnetic sensor is not easily affected by a relative assembly error between a sensor magnet and a magnetic sensor.

本発明のモータ装置は、モータ本体の回転力が伝達されて回転される出力軸と、前記出力軸に対して軸線方向一方に配置され、磁束の変化を検出する磁気センサと、前記出力軸と一体回転可能に設けられ、前記磁気センサに対して前記出力軸の軸線方向に対向すると共に、前記出力軸の半径方向に隣合うN極とS極との間に外形の中心が位置し、前記軸線方向から見て磁軸方向と直交する磁軸直交方向の寸法が前記磁軸方向の寸法と同等以上に設定され、前記N極と前記S極とにおける互いに反対側の端縁が、前記磁軸側から前記磁軸直交方向の両端側へ向かうほど前記中心から離れるように形成されたセンサマグネットと、を備えている。   The motor device of the present invention includes an output shaft that is rotated by transmission of a rotational force of a motor body, a magnetic sensor that is disposed on one axial direction with respect to the output shaft, and that detects a change in magnetic flux, and the output shaft. Provided so as to be integrally rotatable, and opposed to the magnetic sensor in the axial direction of the output shaft, and the center of the outer shape is located between the N pole and the S pole adjacent in the radial direction of the output shaft, The dimension in the direction perpendicular to the magnetic axis direction perpendicular to the magnetic axis direction when viewed from the axial direction is set to be equal to or greater than the dimension in the magnetic axis direction, and the opposite edges of the N pole and the S pole are the magnetic poles. And a sensor magnet formed so as to move away from the center as it goes from the shaft side toward both ends in the direction perpendicular to the magnetic axis.

上記構成のモータ装置では、出力軸に対して軸線方向一方に配置された磁気センサが、出力軸と一体回転するセンサマグネットの磁束の変化を検出する。このセンサマグネットは、磁気センサに対して出力軸の軸線方向に対向しており、出力軸の半径方向に隣合うN極とS極との間に外形の中心(以下、単に中心と称する)が位置している。このセンサマグネットは、出力軸の軸線方向から見た場合に、磁軸方向と直交する磁軸直交方向の寸法が磁軸方向の寸法と同等以上に設定されると共に、N極とS極とにおける互いに反対側の端縁が、磁軸側から前記磁軸直交方向の両端側へ向かうほど、センサマグネットの中心から離れるように形成されている。これにより、出力軸に対して軸線方向一方に配置された磁気センサ側からセンサマグネットを見た場合に、上記中心側から出力軸の半径方向にずれるに従って磁束の湾曲の曲率が大きくなることを、従来の円形センサマグネットの場合と比較して抑制できる。その結果、センサマグネットと磁気センサとに相対的な組付誤差が生じた場合でも、磁気センサ側から見て湾曲の曲率が大きい磁束を磁気センサが検出することを防止又は抑制できるので、磁気センサによる検出結果がセンサマグネットと磁気センサとの相対的な組付誤差の影響を受けにくい正しい検出結果を得ることができる。   In the motor device having the above configuration, the magnetic sensor arranged on one side in the axial direction with respect to the output shaft detects a change in the magnetic flux of the sensor magnet that rotates integrally with the output shaft. This sensor magnet faces the magnetic sensor in the axial direction of the output shaft, and the center of the outer shape (hereinafter simply referred to as the center) is located between the N pole and the S pole adjacent in the radial direction of the output shaft. positioned. When viewed from the axial direction of the output shaft, the sensor magnet has a dimension in the direction perpendicular to the magnetic axis perpendicular to the direction of the magnetic axis and is set to be equal to or greater than the dimension in the magnetic axis direction. The opposite edges of the sensor magnet are formed so as to move away from the center of the sensor magnet as they go from the magnetic axis side to both end sides in the direction perpendicular to the magnetic axis. Thereby, when the sensor magnet is viewed from the magnetic sensor side arranged on one side in the axial direction with respect to the output shaft, the curvature of the curvature of the magnetic flux increases as it shifts from the center side in the radial direction of the output shaft. This can be suppressed as compared with a conventional circular sensor magnet. As a result, even when a relative assembly error occurs between the sensor magnet and the magnetic sensor, the magnetic sensor can prevent or suppress the magnetic sensor from detecting a magnetic flux having a large curvature when viewed from the magnetic sensor side. Therefore, it is possible to obtain a correct detection result in which the detection result obtained by is less affected by the relative assembly error between the sensor magnet and the magnetic sensor.

また、本発明のモータ装置は、上記構成に加えて、前記N極と前記S極との前記端縁は、少なくとも前記磁軸直交方向の中間部が、前記磁軸直交方向に直線状に延びている。   In the motor device of the present invention, in addition to the above-described configuration, at least an intermediate portion of the magnetic pole orthogonal direction extends linearly in the magnetic axis orthogonal direction at the end edges of the N pole and the S pole. ing.

上記構成のモータ装置では、センサマグネットのN極とS極とにおける互いに反対側の端縁が上記のように形成されているため、磁気センサ側から見て湾曲の曲率が小さい又は湾曲していない磁束の分布領域を磁軸直交方向に拡大することができる。   In the motor device configured as described above, the opposite edges of the N and S poles of the sensor magnet are formed as described above, so that the curvature of the curvature is small or not curved when viewed from the magnetic sensor side. The magnetic flux distribution region can be expanded in the direction perpendicular to the magnetic axis.

さらに、本発明のモータ装置は、上記構成に加えて、前記センサマグネットは、前記N極と前記S極とを一体に備えており、前記センサマグネットにおける前記磁気センサ側の面には、前記N極と前記S極とに跨る部位を前記磁気センサとは反対側へ凹ませた凹部が形成されている。   Further, in the motor device of the present invention, in addition to the above configuration, the sensor magnet is integrally provided with the N pole and the S pole, and the surface of the sensor magnet on the magnetic sensor side has the N pole. A concave portion is formed by denting a portion straddling the pole and the S pole to the side opposite to the magnetic sensor.

上記構成のモータ装置では、センサマグネットに上記の凹部が形成されているため、N極とS極との境界側において、磁束の分布が出力軸の軸線方向に広がることを抑制できる。   In the motor device having the above configuration, since the concave portion is formed in the sensor magnet, it is possible to suppress the magnetic flux distribution from spreading in the axial direction of the output shaft on the boundary side between the N pole and the S pole.

またさらに、本発明のモータ装置は、上記構成に加えて、前記センサマグネットは、前記磁軸方向に間隙を隔てて並んだ一対の磁石によって構成されると共に、一方の前記磁石に設けられた前記N極と、他方の前記磁石に設けられた前記S極とが前記間隙を隔てて対向している。   Furthermore, in the motor device of the present invention, in addition to the above-described configuration, the sensor magnet is configured by a pair of magnets arranged with a gap in the magnetic axis direction, and the one of the magnets is provided with the sensor magnet. The N pole and the S pole provided on the other magnet face each other with the gap therebetween.

上記構成のモータ装置では、センサマグネットを構成する一方の磁石に設けられたN極と、他方の磁石に設けられたS極とが間隙を隔てて対向している。このため、当該間隙の広い範囲において、磁束を平行又は略平行に分布させることができる。   In the motor device having the above configuration, the N pole provided in one magnet constituting the sensor magnet and the S pole provided in the other magnet are opposed to each other with a gap. For this reason, magnetic flux can be distributed in parallel or substantially in parallel over a wide range of the gap.

また、本発明のモータ装置は、上記構成に加えて、前記センサマグネットは、前記N極と前記S極とが無着磁領域を介して一体に結合されており、前記無着磁領域における前記磁軸方向の幅寸法が、前記磁軸側から前記磁軸直交方向の両端側へ向かうほど小さくなっている。   In the motor device according to the present invention, in addition to the above-described configuration, the sensor magnet is configured such that the N pole and the S pole are integrally coupled via a non-magnetized region, and the sensor magnet in the non-magnetized region is The width dimension in the magnetic axis direction decreases from the magnetic axis side toward both end sides in the magnetic axis orthogonal direction.

上記構成のモータ装置では、センサマグネットの無着磁領域の幅寸法が上記のように設定されているため、N極とS極とにおける無着磁領域側の端縁が、磁軸側から磁軸直交方向の両端側へ向かうほど互いに接近するように湾曲又は傾斜する。これにより、各磁極の上記端縁に対して垂直に出入りしようとする磁束(磁力線)の性質により、磁束の湾曲を抑制できる。つまり、無着磁領域を跨いで分布する磁束は、磁軸側から磁軸直交方向の両端側へ向かうほど互いに反発し合って広がろうとするが、各磁極に対する磁束の出入りの方向が上記の反発を打ち消すように傾く。これにより、磁気センサ側から見て湾曲の曲率が小さい又は湾曲していない磁束の分布領域を拡大することができる。   In the motor device having the above configuration, since the width dimension of the non-magnetized region of the sensor magnet is set as described above, the edge on the non-magnetized region side of the N pole and the S pole is magnetized from the magnetic axis side. It curves or inclines so that it may mutually approach, so that it goes to the both ends side of an axis orthogonal direction. Thereby, the curvature of magnetic flux can be suppressed by the property of the magnetic flux (line of magnetic force) which is going to enter and exit perpendicularly to the edge of each magnetic pole. In other words, the magnetic flux distributed across the non-magnetized region tends to repel each other and spread from the magnetic axis side toward both ends of the magnetic axis orthogonal direction. Tilt to counter the repulsion. Thereby, the distribution area of the magnetic flux having a small curvature or not curved as viewed from the magnetic sensor side can be expanded.

また、本発明のモータ装置は、上記構成に加えて、前記出力軸には、回転体が同軸的に固定されており、前記磁気センサは、前記回転体の軸線方向一端面に対向離間した電子回路基板に取り付けられており、前記回転体は、前記軸線方向一端面から前記電子回路基板側へ延出された複数の保持片によって前記センサマグネットを保持しており、前記複数の保持片と前記電子回路基板との間には、前記センサマグネットが通過不能な隙間が形成されている。   In the motor device according to the present invention, in addition to the above-described configuration, a rotating body is coaxially fixed to the output shaft, and the magnetic sensor is an electron opposed to and spaced from one end surface in the axial direction of the rotating body. The rotating body is attached to the circuit board, and the rotating body holds the sensor magnet by a plurality of holding pieces extended from the one axial end surface to the electronic circuit board side, and the plurality of holding pieces and the A gap through which the sensor magnet cannot pass is formed between the electronic circuit board.

上記構成のモータ装置では、回転体の軸線方向一端面から延出された複数の保持片によってセンサマグネットが回転体に保持されている。これら複数の保持片と、磁気センサが取り付けられた電子回路基板との間には、センサマグネットが通過不能な隙間が形成されている。このため、本モータ装置に対して衝撃が加わる等の何らかの理由により、複数の保持片によるセンサマグネットの保持が解除されてしまった場合でも、センサマグネットが上記の隙間を通って脱落することを防止又は抑制できる。   In the motor device configured as described above, the sensor magnet is held by the rotating body by a plurality of holding pieces extending from one end surface in the axial direction of the rotating body. A gap through which the sensor magnet cannot pass is formed between the plurality of holding pieces and the electronic circuit board on which the magnetic sensor is attached. For this reason, even if the holding of the sensor magnet by a plurality of holding pieces is released for some reason such as an impact applied to the motor device, the sensor magnet is prevented from dropping through the gap. Or it can be suppressed.

また、本発明のモータ装置は、前記出力軸の先端部には、車両用ワイパ装置のワイパアームが固定されるワイパアーム固定部が設けられている。   In the motor device of the present invention, a wiper arm fixing portion to which a wiper arm of a vehicle wiper device is fixed is provided at a tip portion of the output shaft.

上記構成のモータ装置では、出力軸の先端部に設けられたワイパアーム固定部にワイパアームが直接固定されるため、出力軸とワイパアームの回転角度が等しくなる。この点、本発明では、前述した如く磁気センサの検出結果がセンサマグネットと磁気センサとの相対的な組付誤差の影響を受けにくいので、出力軸すなわちワイパアームの回転角度を精度良く検出することが可能になる。   In the motor device configured as described above, since the wiper arm is directly fixed to the wiper arm fixing portion provided at the tip of the output shaft, the rotation angles of the output shaft and the wiper arm are equal. In this respect, in the present invention, as described above, the detection result of the magnetic sensor is not easily affected by the relative assembly error between the sensor magnet and the magnetic sensor, so that the rotation angle of the output shaft, that is, the wiper arm can be accurately detected. It becomes possible.

本発明の第1実施形態に係るモータ装置の斜視図である。1 is a perspective view of a motor device according to a first embodiment of the present invention. 同モータ装置の側面図であり、同モータ装置の一部を破断した状態を示す図である。It is a side view of the motor device, and shows a state in which a part of the motor device is broken. 同モータ装置においてハウジングカバーを省略した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which abbreviate | omitted the housing cover in the motor apparatus. 同モータ装置においてギヤハウジングの一部を省略した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which abbreviate | omitted a part of gear housing in the motor apparatus. 同モータ装置の構成部材であるセンサマグネットを示し、(A)は斜視図であり、(B)は平面図であり、(C)は側面図である。The sensor magnet which is a structural member of the motor apparatus is shown, (A) is a perspective view, (B) is a plan view, and (C) is a side view. 図3の一部を拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which a part of FIG. 3 was expanded. 図2の一部を拡大した拡大図である。It is the enlarged view to which a part of FIG. 2 was expanded. N極から出てS極へ入る磁束が最短距離で進もうとすることを説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating that the magnetic flux which comes out from a north pole and enters into a south pole tries to advance by the shortest distance. 磁束同士が互いに反発し合うことにより磁束の分布が広がることを説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating that distribution of magnetic flux spreads when magnetic flux mutually repels. 第1実施形態に係るセンサマグネットにおいて磁束の分布の広がりを抑制する原理を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the principle which suppresses the breadth of distribution of magnetic flux in the sensor magnet which concerns on 1st Embodiment. 従来の円形センサマグネットにおける磁束の分布を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating distribution of the magnetic flux in the conventional circular sensor magnet. 円形センサマグネットに対する磁気センサでの磁束の測定領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement area | region of the magnetic flux in the magnetic sensor with respect to a circular sensor magnet. 略長方形センサマグネットに対する磁気センサでの磁束の測定領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement area | region of the magnetic flux in the magnetic sensor with respect to a substantially rectangular sensor magnet. 略長方形センサマグネットと円形センサマグネットとにおいて、磁軸方向に対する位置OPでの磁束の方向を比較したグラフである。It is the graph which compared the direction of the magnetic flux in the position OP with respect to a magnetic-axis direction in a substantially rectangular sensor magnet and a circular sensor magnet. 本発明の第2実施形態に係るセンサマグネットを示し、(A)は斜視図であり、(B)は平面図であり、(C)は側面図である。The sensor magnet which concerns on 2nd Embodiment of this invention is shown, (A) is a perspective view, (B) is a top view, (C) is a side view. 本発明の第3実施形態に係るセンサマグネットを示し、(A)は斜視図であり、(B)は平面図であり、(C)は側面図である。The sensor magnet which concerns on 3rd Embodiment of this invention is shown, (A) is a perspective view, (B) is a top view, (C) is a side view. 本発明の第4実施形態に係るセンサマグネットを示し、(A)は斜視図であり、(B)は平面図であり、(C)は側面図である。The sensor magnet which concerns on 4th Embodiment of this invention is shown, (A) is a perspective view, (B) is a top view, (C) is a side view. 第4実施形態に係るセンサマグネットの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the sensor magnet which concerns on 4th Embodiment. 本発明の第5実施形態に係るセンサマグネットを示し、(A)は斜視図であり、(B)は平面図であり、(C)は側面図である。The sensor magnet which concerns on 5th Embodiment of this invention is shown, (A) is a perspective view, (B) is a top view, (C) is a side view. 第5実施形態に係るセンサマグネットの磁束の分布について説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating distribution of the magnetic flux of the sensor magnet which concerns on 5th Embodiment. 本発明の第6実施形態に係るセンサマグネットを示す平面図であり、無着磁領域にドットを付した図である。It is a top view which shows the sensor magnet which concerns on 6th Embodiment of this invention, and is the figure which attached | subjected the dot to the non-magnetized area | region. 従来の円形センサマグネットを示す平面図であり、無着磁領域にドットを付した図である。It is a top view which shows the conventional circular sensor magnet, and is the figure which attached | subjected the dot to the non-magnetized area | region. センサマグネットの着磁器の構造について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the magnetizer of a sensor magnet. 第6実施形態に係るセンサマグネットにおいて磁束の分布の広がりを抑制する原理を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the principle which suppresses the breadth of distribution of magnetic flux in the sensor magnet which concerns on 6th Embodiment.

<第1実施形態>
以下、図1〜図14を用いて本発明の第1実施形態に係るモータ装置としてのワイパモータ10について説明する。先ず、ワイパモータ10の全体構成について説明し、次いで本実施形態の要部について説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the wiper motor 10 as the motor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the overall configuration of the wiper motor 10 will be described, and then the main part of the present embodiment will be described.

(ワイパモータ10の全体構成)
本実施形態に係るワイパモータ10は、車両用ワイパ装置の駆動源であり、図1〜図4に示されるように、モータ本体12と、金属製のギヤハウジング14と、樹脂製のハウジングカバー16とを備えている。このハウジングカバー16は、複数のネジ18(図2及び図4参照)によってギヤハウジング14に固定されている。
(Overall configuration of wiper motor 10)
A wiper motor 10 according to the present embodiment is a drive source of a vehicle wiper device, and as shown in FIGS. 1 to 4, a motor body 12, a metal gear housing 14, and a resin housing cover 16. It has. The housing cover 16 is fixed to the gear housing 14 by a plurality of screws 18 (see FIGS. 2 and 4).

モータ本体12は、ギヤハウジング14の側部に取り付けられており、アーマチャ軸20がギヤハウジング14内へ延びている。ギヤハウジング14におけるモータ本体12とは反対側の端部には、アーマチャ軸20の先端部を軸支する軸受部22が設けられている。このアーマチャ軸20におけるギヤハウジング14内に位置する部位には、ウォームギヤ20Aが転造等の手段によって形成されている。このウォームギヤ20Aには、ギヤハウジング14内に収容された回転体としてのウォームホイール24が噛合されている。   The motor body 12 is attached to a side portion of the gear housing 14, and the armature shaft 20 extends into the gear housing 14. A bearing 22 that pivotally supports the tip of the armature shaft 20 is provided at the end of the gear housing 14 opposite to the motor body 12. A worm gear 20A is formed by means such as rolling at a portion of the armature shaft 20 located in the gear housing 14. The worm gear 20 </ b> A meshes with a worm wheel 24 as a rotating body housed in the gear housing 14.

ウォームホイール24は、ここでは樹脂製とされており、その中心部には、有底円筒状のボス部24Aが同軸的に形成されている。このボス部24Aの半径方向外側には複数のリブ24Bがボス部24Aを中心として放射状に形成されている。このボス部24Aには、金属製の出力軸26が同軸的に固定されている。この出力軸26は、ウォームホイール24の成形時にインサート成形されたものであり、軸線方向一側の端部である基端部がウォームホイール24に固定され、ウォームホイール24から軸線方向他側へ突出している。   The worm wheel 24 is made of resin here, and a bottomed cylindrical boss portion 24 </ b> A is coaxially formed at the center thereof. A plurality of ribs 24B are formed radially around the boss portion 24A on the outer side in the radial direction of the boss portion 24A. A metal output shaft 26 is coaxially fixed to the boss portion 24A. The output shaft 26 is insert-molded when the worm wheel 24 is molded, and a base end portion that is one end portion in the axial direction is fixed to the worm wheel 24 and protrudes from the worm wheel 24 to the other side in the axial direction. ing.

ギヤハウジング14には、上記の出力軸26に対応して、出力軸支持部14Aが形成されている。この出力軸支持部14Aは、出力軸26及びウォームホイール24と同軸的な筒状に形成されており、ギヤハウジング14から出力軸26の軸線方向他側(ハウジングカバー16とは反対側)へ向けて一体に突出している。出力軸26は、出力軸支持部14Aの内側に挿通されており、出力軸支持部14Aの内側に取り付けられた一対の軸受(図示省略)を介して出力軸支持部14Aに回転可能に支持されている。   The gear housing 14 is formed with an output shaft support portion 14A corresponding to the output shaft 26 described above. The output shaft support portion 14A is formed in a cylindrical shape coaxial with the output shaft 26 and the worm wheel 24, and is directed from the gear housing 14 to the other axial side of the output shaft 26 (the side opposite to the housing cover 16). Projecting together. The output shaft 26 is inserted inside the output shaft support portion 14A, and is rotatably supported by the output shaft support portion 14A via a pair of bearings (not shown) attached inside the output shaft support portion 14A. ing.

出力軸26の先端部は、出力軸支持部14Aの先端側の開口からギヤハウジング14の外側へ突出しており、当該突出部分には、ティースワッシャ28が締着されている。このティースワッシャ28によって出力軸26の抜止めがなされている。   The distal end portion of the output shaft 26 protrudes from the opening on the distal end side of the output shaft support portion 14A to the outside of the gear housing 14, and a tea washer 28 is fastened to the protruding portion. The output shaft 26 is prevented from being pulled out by the tea washer 28.

この出力軸26の基端部に固定されたウォームホイール24は、前述したようにアーマチャ軸20のウォームギヤ20Aに噛合されている。このため、モータ本体12が作動してアーマチャ軸20が回転すると、この回転力がウォームギヤ20Aを介してウォームホイール24に伝わり、ウォームホイール24が出力軸26と一体で回転する。   The worm wheel 24 fixed to the base end portion of the output shaft 26 is meshed with the worm gear 20A of the armature shaft 20 as described above. For this reason, when the motor body 12 is actuated to rotate the armature shaft 20, this rotational force is transmitted to the worm wheel 24 via the worm gear 20 </ b> A, and the worm wheel 24 rotates integrally with the output shaft 26.

上記出力軸26の先端部には、ワイパアーム固定部26Aが設けられている。このワイパアーム固定部26Aには、車両用ワイパ装置の構成部材であるワイパアーム30の基端部30A(図2の二点鎖線参照)が直接固定される構成になっている。   A wiper arm fixing portion 26 </ b> A is provided at the distal end portion of the output shaft 26. The wiper arm fixing portion 26A is configured to directly fix a base end portion 30A (see a two-dot chain line in FIG. 2) of the wiper arm 30 that is a constituent member of the vehicle wiper device.

また、ギヤハウジング14における出力軸支持部14Aの周りには、複数(ここでは3つ)の車体側固定部14Bが設けられており、この車体側固定部14Bに形成された雌ねじ部にボルト等の雄ねじ部材が螺合されて本ワイパモータ10が図示しないブラケットに固定され、当該ブラケットが車両のカウルトップ等に固定される。   Further, a plurality (three in this case) of vehicle body side fixing portions 14B are provided around the output shaft support portion 14A of the gear housing 14, and bolts or the like are provided on the female screw portions formed on the vehicle body side fixing portion 14B. The wiper motor 10 is fixed to a bracket (not shown), and the bracket is fixed to a cowl top or the like of the vehicle.

そして、上記ワイパアーム固定部26Aに固定されたワイパアーム30が出力軸26と一体で回転されることにより、当該ワイパアーム30の先端側に連結されたワイパブレードが車両のウインドシールドガラス(何れも図示省略)を払拭する。なお、ワイパアーム30が出力軸26に直接固定される構成に限らず、ワイパアーム30がピボット軸やリンク機構等を介して出力軸26に間接的に連結される構成にしてもよい。   Then, the wiper arm 30 fixed to the wiper arm fixing portion 26A is rotated integrally with the output shaft 26, whereby the wiper blade connected to the distal end side of the wiper arm 30 is windshield glass of the vehicle (both not shown). Wipe away. The wiper arm 30 is not limited to being directly fixed to the output shaft 26, and the wiper arm 30 may be indirectly connected to the output shaft 26 via a pivot shaft, a link mechanism, or the like.

一方、図2に示されるように、ウォームホイール24の軸線方向一側(出力軸26が突出した方向とは反対側)には、電子回路基板32が配設されている。この電子回路基板32は、複数のネジ33(図4参照)によってハウジングカバー16の内面側に固定されており、厚さ方向が出力軸26の軸線方向に沿い且つウォームホイール24の軸線方向一端面に対して間隔をあけて対向した状態で配置されている。この電子回路基板32には、磁気センサ34が実装されている。   On the other hand, as shown in FIG. 2, an electronic circuit board 32 is disposed on one side of the worm wheel 24 in the axial direction (the side opposite to the direction in which the output shaft 26 protrudes). The electronic circuit board 32 is fixed to the inner surface side of the housing cover 16 by a plurality of screws 33 (see FIG. 4), and the thickness direction is along the axial direction of the output shaft 26 and one end surface of the worm wheel 24 in the axial direction. Are arranged in a state of facing each other with a space therebetween. A magnetic sensor 34 is mounted on the electronic circuit board 32.

磁気センサ34は、出力軸26に対して軸線方向一方に離間して配置されており、出力軸26の図示しない軸線方向一端面(ボス部24Aの軸線方向一端面)に対して出力軸26の軸線方向に対向している。ボス部24Aの軸線方向一端面には、センサマグネット36が出力軸26と同軸となるよう取り付けられている。このセンサマグネット36は、ウォームホイール24及び出力軸26と一体回転可能とされており、磁気センサ34に対して出力軸26の軸線方向に対向している。   The magnetic sensor 34 is disposed so as to be spaced apart in one axial direction with respect to the output shaft 26, and the output shaft 26 has an axial direction one end surface (one axial end surface of the boss portion 24 </ b> A) of the output shaft 26. Opposite the axial direction. A sensor magnet 36 is attached to one end surface in the axial direction of the boss portion 24 </ b> A so as to be coaxial with the output shaft 26. The sensor magnet 36 can rotate integrally with the worm wheel 24 and the output shaft 26, and faces the magnetic sensor 34 in the axial direction of the output shaft 26.

上記の磁気センサ34は、センサマグネット36の磁束の変化(磁束の向きや磁束密度等の変化)に応じて出力電圧が変化する構成になっており、磁気センサ34に対するセンサマグネット36の相対回転角度に応じて磁気センサ34の出力電圧が変化する。この磁気センサ34は、本実施形態ではホールICとされているが、これに限らず、磁気センサ34が磁気抵抗素子やホール素子、MRIC等を用いた構成にしてもよい。また、電子回路基板32には、ECU等の制御手段が設けられており、磁気センサ34の出力電圧の変化に基づいて上記制御手段がセンサマグネット36の回転角度を算出する。   The magnetic sensor 34 is configured such that the output voltage changes in accordance with changes in the magnetic flux of the sensor magnet 36 (changes in the direction of magnetic flux, magnetic flux density, etc.), and the relative rotation angle of the sensor magnet 36 with respect to the magnetic sensor 34. Accordingly, the output voltage of the magnetic sensor 34 changes. The magnetic sensor 34 is a Hall IC in the present embodiment, but is not limited thereto, and the magnetic sensor 34 may be configured using a magnetoresistive element, a Hall element, an MRIC, or the like. The electronic circuit board 32 is provided with control means such as an ECU, and the control means calculates the rotation angle of the sensor magnet 36 based on the change in the output voltage of the magnetic sensor 34.

センサマグネット36の回転角度は、ウォームホイール24及び出力軸26の回転角度と一致している。また、この回転角度は、本実施形態ではワイパアーム30の回動角度とも一致している。このため、上記の制御手段は、磁気センサ34の出力電圧に基づいて、出力軸26すなわちワイパアーム30の回転速度、回転停止位置、反転位置等の制御を行う構成になっている。以上が本実施形態に係るワイパモータ10の全体構成である。以下、本実施形態の要部であるセンサマグネット36及びその周辺の構成について説明する。   The rotation angle of the sensor magnet 36 matches the rotation angle of the worm wheel 24 and the output shaft 26. In addition, this rotation angle also coincides with the rotation angle of the wiper arm 30 in this embodiment. Therefore, the control means is configured to control the rotation speed, rotation stop position, reversal position, and the like of the output shaft 26, that is, the wiper arm 30, based on the output voltage of the magnetic sensor 34. The above is the overall configuration of the wiper motor 10 according to the present embodiment. Hereinafter, the sensor magnet 36 which is a main part of the present embodiment and the configuration around it will be described.

(本実施形態の要部)
センサマグネット36は、例えば合成樹脂等により構成されるバインダと、磁性粉末とが混合されて成形されると共に、当該成形品が着磁されることにより形成されたものである。このセンサマグネット36は、図5(A)〜図5(C)に示されるように、4つの角部が円弧状に面取りされた略長方形の板状に形成されており、出力軸26の軸線方向を板厚方向として配置されている(図2及び図3参照)。
(Main part of this embodiment)
The sensor magnet 36 is formed, for example, by mixing a binder made of synthetic resin or the like and magnetic powder and molding the molded product. As shown in FIGS. 5A to 5C, the sensor magnet 36 is formed in a substantially rectangular plate shape with four corners chamfered in an arc shape, and the axis of the output shaft 26. The direction is arranged with the plate thickness direction (see FIGS. 2 and 3).

このセンサマグネット36は、幅方向(図5(B)の矢印X方向)の片側半分がN極36Aに着磁され、幅方向の他側半分がS極36Bに着磁されており、NS2極の磁極を一体に備えている。N極36AとS極36Bとは、出力軸26の半径方向に隣合っている。このセンサマグネット36は、図5(B)に示されるように、長手方向(矢印Y方向)の中央で且つ幅方向(矢印X方向)の中央に外形の中心CEが設定されている。この中心CEは、N極36AとS極36Bとの間でセンサマグネット36の磁軸AX上に位置している。このセンサマグネット36は、出力軸26の軸線方向(図5(B)では紙面に垂直な方向)から見て磁軸方向(矢印X方向)と直交する磁軸直交方向(矢印Y方向:以下、単に「磁軸直交方向」と称する)の寸法が、磁軸方向の寸法よりも長く設定されている。なお、図5(A)〜図5(C)では、説明の都合上、N極36AとS極36Bとの境界BLを一点鎖線で示している。   This sensor magnet 36 has one half in the width direction (arrow X direction in FIG. 5B) magnetized to the N pole 36A, the other half in the width direction magnetized to the S pole 36B, and NS2 poles. The magnetic poles are integrated. The N pole 36 </ b> A and the S pole 36 </ b> B are adjacent to each other in the radial direction of the output shaft 26. As shown in FIG. 5B, the sensor magnet 36 has an outer center CE set at the center in the longitudinal direction (arrow Y direction) and at the center in the width direction (arrow X direction). The center CE is located on the magnetic axis AX of the sensor magnet 36 between the N pole 36A and the S pole 36B. This sensor magnet 36 has a magnetic axis orthogonal direction (arrow Y direction: hereinafter referred to as orthogonal to the magnetic axis direction (arrow X direction) when viewed from the axial direction of the output shaft 26 (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 5B). The dimension of the “magnetic axis orthogonal direction” is set longer than the dimension of the magnetic axis direction. 5A to 5C, for convenience of explanation, the boundary BL between the N pole 36A and the S pole 36B is indicated by a one-dot chain line.

また、図5(B)に示されるように、N極36AとS極36Bとにおける互いに反対側の端縁36A1、36B1は、磁軸直交方向の両端部を除く部位が、磁軸直交方向に平行且つ直線状に延びている。また、図5(B)には、中心CEを中心とし且つ端縁36A1、36B1を接線とする仮想円VCを記載しているが、上記の端縁36A1、36B1は、磁軸AX側から磁軸直交方向の両端側へ向かうほど仮想円VCから離れるように形成されている。つまり、これらの端縁36A1、36B1は、出力軸26の軸線方向から見た場合に、磁軸AX側から磁軸直交方向の両端側へ向かうほどセンサマグネット36の中心CEから離れるように形成されている。   Further, as shown in FIG. 5B, the opposite end edges 36A1 and 36B1 of the N pole 36A and the S pole 36B are located in the direction perpendicular to the magnetic axis. It extends parallel and straight. FIG. 5B shows a virtual circle VC centered on the center CE and tangent to the edges 36A1 and 36B1. The edges 36A1 and 36B1 are formed from the magnetic axis AX side. It forms so that it may leave | separate from the virtual circle VC, so that it goes to the both ends side of an axis orthogonal direction. That is, when viewed from the axial direction of the output shaft 26, these end edges 36A1 and 36B1 are formed so as to be separated from the center CE of the sensor magnet 36 as it goes from the magnetic axis AX side to both end sides in the magnetic axis orthogonal direction. ing.

上記構成のセンサマグネット36は、図3、図6、図7に示されるように、ボス部24Aの軸線方向一端面から電子回路基板32側へ延出された複数の保持片38、40、42によってウォームホイール24に保持されている(なお、図7では、ウォームホイール24を概略的に記載している)。これらの保持片38、40、42は、センサマグネット36を取り囲むようにセンサマグネット36の外周に沿って並んでいる。   As shown in FIGS. 3, 6, and 7, the sensor magnet 36 configured as described above has a plurality of holding pieces 38, 40, and 42 that extend from one end surface in the axial direction of the boss portion 24A to the electronic circuit board 32 side. (The worm wheel 24 is schematically shown in FIG. 7). These holding pieces 38, 40, 42 are arranged along the outer periphery of the sensor magnet 36 so as to surround the sensor magnet 36.

詳細には、センサマグネット36の磁軸直交方向(長手方向)の両側にそれぞれ保持片38が配置されている。また、センサマグネット36の磁軸方向(幅方向)の両側には、それぞれ保持片40と保持片42とがセンサマグネット36の長手方向に並んで配置されている。そして、センサマグネット36の幅方向一側に位置する保持片40と、センサマグネット36の幅方向他側に位置する保持片42とがセンサマグネット36の幅方向に対向しており、センサマグネット36の幅方向他側に位置する保持片40と、センサマグネット36の幅方向一側に位置する保持片42とがセンサマグネット36の幅方向に対向している。これらの保持片38、40、42がセンサマグネット36の外周面に当接してウォームホイール24に対して位置決めされている。   Specifically, the holding pieces 38 are arranged on both sides of the sensor magnet 36 in the direction perpendicular to the magnetic axis (longitudinal direction). Further, holding pieces 40 and holding pieces 42 are arranged side by side in the longitudinal direction of the sensor magnet 36 on both sides in the magnetic axis direction (width direction) of the sensor magnet 36. A holding piece 40 located on one side in the width direction of the sensor magnet 36 and a holding piece 42 located on the other side in the width direction of the sensor magnet 36 face each other in the width direction of the sensor magnet 36. A holding piece 40 located on the other side in the width direction and a holding piece 42 located on one side in the width direction of the sensor magnet 36 face each other in the width direction of the sensor magnet 36. These holding pieces 38, 40, 42 are positioned with respect to the worm wheel 24 in contact with the outer peripheral surface of the sensor magnet 36.

また、センサマグネット36の幅方向両側にそれぞれ配置された保持片42の先端部には、図6に示されるように、センサマグネット36側へ突出した爪部42Aが形成されている。これらの爪部42Aがセンサマグネット36の軸線方向一側面(ボス部24Aとは反対側の面)に係合することにより、センサマグネット36がウォームホイール24に保持されている。   Further, as shown in FIG. 6, claw portions 42 </ b> A that protrude toward the sensor magnet 36 are formed at the tip portions of the holding pieces 42 that are respectively arranged on both sides in the width direction of the sensor magnet 36. These claw portions 42A engage with one side surface in the axial direction of the sensor magnet 36 (the surface opposite to the boss portion 24A), whereby the sensor magnet 36 is held by the worm wheel 24.

上記のようにウォームホイール24に保持されたセンサマグネット36は、磁気センサ34に対して出力軸26の軸線方向に対向しており、ウォームホイール24及び出力軸26と共に磁気センサ34に対して相対回転する。本実施形態では、センサマグネット36の中心CEと、磁気センサ34の中心とが共に出力軸26の軸線上に位置するように設計されている。   As described above, the sensor magnet 36 held by the worm wheel 24 faces the magnetic sensor 34 in the axial direction of the output shaft 26, and rotates relative to the magnetic sensor 34 together with the worm wheel 24 and the output shaft 26. To do. In the present embodiment, the center CE of the sensor magnet 36 and the center of the magnetic sensor 34 are both designed to be located on the axis of the output shaft 26.

また、本実施形態では、図6及び図7に示されるように、保持片38、40は、保持片42よりもボス部24Aからの突出高さが高く設定されている。これらの保持片38、40と電子回路基板32との間には、図7に示されるように隙間46が形成されており、ウォームホイール24の回転時に保持片38、40が電子回路基板32と干渉しないようになっている。但し、出力軸26の軸線方向に沿った隙間46の寸法hは、センサマグネット36の厚さ寸法tよりも小さく設定されている。このため、センサマグネット36は、上記の隙間46を通過不能とされている。   Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the holding pieces 38 and 40 are set to have a protruding height from the boss portion 24 </ b> A higher than the holding piece 42. A gap 46 is formed between the holding pieces 38 and 40 and the electronic circuit board 32 as shown in FIG. 7, and the holding pieces 38 and 40 and the electronic circuit board 32 are rotated when the worm wheel 24 is rotated. It is designed not to interfere. However, the dimension h of the gap 46 along the axial direction of the output shaft 26 is set smaller than the thickness dimension t of the sensor magnet 36. For this reason, the sensor magnet 36 is not allowed to pass through the gap 46.

なお、センサマグネット36をウォームホイール24に保持させるため(取り付けるため)の保持片の形状は、上記保持片38、40、42の形状に限らず、適宜変更することができる。また、ウォームホイール24へのセンサマグネット36の取付方法は、上記のような保持片によるものに限らず、熱かしめや接着等の他の方法を用いてもよい。   In addition, the shape of the holding piece for holding (attaching) the sensor magnet 36 to the worm wheel 24 is not limited to the shape of the holding pieces 38, 40, 42, and can be changed as appropriate. Further, the method of attaching the sensor magnet 36 to the worm wheel 24 is not limited to using the holding piece as described above, and other methods such as heat caulking and adhesion may be used.

(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
(Function and effect)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

上記構成のワイパモータ10では、出力軸26に対して軸線方向一方に配置された磁気センサ34が、出力軸26と一体回転するセンサマグネット36の磁束の変化を検出する。このセンサマグネット36は、磁気センサ34に対して出力軸26の軸線方向に対向しており、出力軸26の半径方向に隣合うN極36AとS極36Bとの間に外形の中心CEが位置している。このセンサマグネット36は、出力軸26の軸線方向から見た場合に、磁軸方向と直交する磁軸直交方向の寸法が磁軸方向の寸法よりも長く設定されると共に、N極36AとS極36Bとにおける互いに反対側の端縁36A1、36B1が、磁軸AX側から磁軸直交方向の両端側へ向かうほど中心CEから離れるように形成されている。   In the wiper motor 10 configured as described above, the magnetic sensor 34 disposed on one side in the axial direction with respect to the output shaft 26 detects a change in magnetic flux of the sensor magnet 36 that rotates integrally with the output shaft 26. The sensor magnet 36 faces the magnetic sensor 34 in the axial direction of the output shaft 26, and the center CE of the outer shape is located between the N pole 36 A and the S pole 36 B adjacent in the radial direction of the output shaft 26. doing. When viewed from the axial direction of the output shaft 26, the sensor magnet 36 is set so that the dimension in the direction perpendicular to the magnetic axis is perpendicular to the dimension in the magnetic axis, and the N pole 36A and the S pole Edges 36A1 and 36B1 opposite to each other on 36B are formed so as to be away from the center CE toward the both end sides in the direction perpendicular to the magnetic axis from the magnetic axis AX side.

これにより、出力軸26に対して軸線方向一方に配置された磁気センサ34側からセンサマグネット36を見た場合に、中心CE側から出力軸26の半径方向にずれるに従って磁束が湾曲することを、従来の円形センサマグネットの場合と比較して抑制できる。その結果、センサマグネット36と磁気センサ34とに相対的な組付誤差が生じた場合でも、磁気センサ側から見て湾曲の曲率が大きい磁束を磁気センサ34が検出することを防止又は抑制できるので、磁気センサ34による検出結果はセンサマグネット36と磁気センサ34との相対的な組付誤差の影響を受けにくい正しい検出結果を得ることができる。   Thereby, when the sensor magnet 36 is viewed from the side of the magnetic sensor 34 disposed on one side in the axial direction with respect to the output shaft 26, the magnetic flux is curved as it is shifted from the center CE side in the radial direction of the output shaft 26. This can be suppressed as compared with a conventional circular sensor magnet. As a result, even when a relative assembly error occurs between the sensor magnet 36 and the magnetic sensor 34, the magnetic sensor 34 can be prevented or suppressed from detecting a magnetic flux having a large curvature when viewed from the magnetic sensor side. As a result of detection by the magnetic sensor 34, it is possible to obtain a correct detection result that is hardly affected by the relative assembly error between the sensor magnet 36 and the magnetic sensor 34.

上記の効果について、図8〜図14を用いて磁石の原理に基づき説明する。図8に示されるように、N極から出てS極に入る磁束(磁力線)は最短距離で進もうとする。しかしながら、磁束は、極小さな磁石が連なったものとして模擬できるものであり、隣り合う磁束(磁力線)は互いに反発し合う性質があるため、図9に示されるように、磁束(磁力線)の分布が広がってしまう。この図9に示されるように、N極とS極との間の中心CEを通る(磁軸上の)磁束(磁力線)は、磁軸直交方向の両側(図9では上側及び下側)の磁束から反発力を受けて釣り合うため広がりが少ないが、中心CE側から磁軸直交方向に離れるに従って、磁束同士の反発力により磁束の分布が広がり、磁束の湾曲の曲率が大きくなっていく。   The above effect will be described based on the principle of the magnet with reference to FIGS. As shown in FIG. 8, the magnetic flux (line of magnetic force) that exits from the N pole and enters the S pole tends to travel in the shortest distance. However, since the magnetic flux can be simulated as a series of extremely small magnets, and adjacent magnetic fluxes (lines of magnetic force) repel each other, as shown in FIG. It spreads. As shown in FIG. 9, the magnetic flux (line of magnetic force) passing through the center CE between the N pole and the S pole (on the magnetic axis) is on both sides (upper and lower sides in FIG. 9) in the direction perpendicular to the magnetic axis. The balance is small because the repulsive force is received from the magnetic flux and balance is reduced. However, as the magnetic head moves away from the center CE in the direction perpendicular to the magnetic axis, the distribution of the magnetic flux is widened by the repulsive force between the magnetic fluxes, and the curvature of the magnetic flux is increased.

上記の原理を踏まえると、図10に示されるようにN極とS極とが一体に隣合った磁石において、磁軸方向と直交する磁軸直交方向の寸法(図10の矢印L方向の寸法)を無限長にした場合、当該磁軸直交方向の中間部(該磁石の長手方向中間部)においては、磁束同士の反発力が釣り合い、磁束の分布の広がりは起こらない。   Based on the above principle, as shown in FIG. 10, in the magnet in which the N pole and the S pole are adjacent to each other, the dimension in the direction perpendicular to the magnetic axis perpendicular to the magnetic axis direction (the dimension in the direction of arrow L in FIG. 10). ) Is infinitely long, the repulsive force between the magnetic fluxes balances in the intermediate part in the direction perpendicular to the magnetic axis (the intermediate part in the longitudinal direction of the magnet), and the distribution of the magnetic flux does not spread.

一方、図11に示されるような従来の円形センサマグネット100では、当該円形センサマグネット100を軸線方向から見た場合に、中心CE側においては磁束が平行に分布しているが、中心CEから半径方向に離れるに従って磁束の分布が広がり、磁束の湾曲の曲率が大きくなっていく。   On the other hand, in the conventional circular sensor magnet 100 as shown in FIG. 11, when the circular sensor magnet 100 is viewed from the axial direction, the magnetic flux is distributed in parallel on the center CE side. As the distance increases, the magnetic flux distribution increases and the curvature of the magnetic flux increases.

このため、背景技術の欄で説明したモータ装置において、円形センサマグネットと磁気センサとの組付位置が出力軸の半径方向にずれてしまった場合、磁気センサ側から見て湾曲の曲率が大きい磁束を磁気センサが検出することになり、当該検出結果に基づいて算出される出力軸の回転角度は本来検出すべき回転角度とは異なる回転角度として算出してしまう虞がある。このような回転角度の検出は、出力軸の回転速度、回転停止位置、反転位置等の制御に影響を及ぼす。このため、例えば、2つのモータにより対向式のワイパアームをそれぞれ駆動する構成では、ワイパモータの出力軸の回転角度を本来の角度と異なる位置として検出されてしまうことにより、最悪の場合、ワイパブレード同士の干渉による破損につながる虞がある。また例えば、2つのモータによりタンデム式のワイパアームをそれぞれ駆動する構成に適用された場合においても同様に、ワイパブレードとAピラーとの干渉などが起こり得る。上記のような問題は、出力軸に直接ワイパアームが固定される所謂ダイレクトドライブ方式において特に生じやすいが、ワイパアームがリンク機構等を介して駆動されるワイパシステムにおいても生じる場合がある。   For this reason, in the motor apparatus described in the background section, when the assembly position of the circular sensor magnet and the magnetic sensor is shifted in the radial direction of the output shaft, the magnetic flux having a large curvature when viewed from the magnetic sensor side. Therefore, the rotation angle of the output shaft calculated based on the detection result may be calculated as a rotation angle different from the rotation angle that should be detected. Such detection of the rotation angle affects the control of the rotation speed, rotation stop position, reverse position, and the like of the output shaft. For this reason, for example, in the configuration in which the opposed wiper arms are driven by two motors, the rotation angle of the output shaft of the wiper motor is detected as a position different from the original angle. There is a risk of damage due to interference. For example, when applied to a configuration in which tandem wiper arms are driven by two motors, interference between the wiper blade and the A-pillar may occur in the same manner. The above problem is particularly likely to occur in a so-called direct drive system in which the wiper arm is directly fixed to the output shaft, but may also occur in a wiper system in which the wiper arm is driven via a link mechanism or the like.

これに対し、本実施形態では、前述した如き磁石の原理を踏まえて、センサマグネット36の形状を従来の円形から磁極の分極方向(磁軸方向)と直交する方向に長手の略長方形に変更している。このセンサマグネット36では、磁軸方向と直交する方向に長尺に形成されており、N極36AとS極36Bとにおける互いに反対側の端縁36A1、36B1が上記直交する方向に直線状に延びている。これにより、センサマグネット36の中心CEから出力軸26の半径方向にずれた位置での磁束の分布の広がりを効果的に抑制(磁気センサ側から見た磁束の湾曲の曲率が小さくなる形状に)している。その結果、出力軸26すなわちワイパアーム30の回転速度、回転停止位置、反転位置にズレが生じることを抑制できるので、上述の如きワイパブレード同士の干渉やワイパブレードとAピラーとの干渉などを防止できると共に、車両用ワイパ装置の作動のフィーリングを向上させることができる。   In contrast, in the present embodiment, based on the principle of the magnet as described above, the shape of the sensor magnet 36 is changed from a conventional circular shape to a substantially rectangular shape that is long in a direction orthogonal to the polarization direction (magnetic axis direction) of the magnetic pole. ing. In the sensor magnet 36, the sensor magnet 36 is elongated in a direction orthogonal to the magnetic axis direction, and the opposite edges 36A1 and 36B1 of the N pole 36A and the S pole 36B extend linearly in the orthogonal direction. ing. This effectively suppresses the spread of the magnetic flux distribution at a position shifted in the radial direction of the output shaft 26 from the center CE of the sensor magnet 36 (in a shape in which the curvature of the magnetic flux as viewed from the magnetic sensor side is reduced). doing. As a result, it is possible to prevent the output shaft 26, that is, the wiper arm 30 from rotating at a rotational speed, a rotation stop position, and a reversal position, thereby preventing the interference between the wiper blades and the interference between the wiper blade and the A pillar as described above. At the same time, the feeling of operation of the vehicle wiper device can be improved.

また、2つのモータによるワイパシステムでは、ワイパブレード同士の干渉を防ぐために確保しているワイパブレード同士の間の距離や角度を、本実施形態ではワイパアーム36の回転角度が組付け誤差の影響を受けにくい精度の良い検出がなされることにより、干渉防止のために確保している距離や角度を小さく設定することができる。   In the wiper system using two motors, the distance and angle between the wiper blades that are secured to prevent interference between the wiper blades, and the rotation angle of the wiper arm 36 in this embodiment are affected by the assembly error. By making difficult and accurate detection, the distance and angle secured for preventing interference can be set small.

なお、本実施形態における前述した如き磁束の分布の広がりを抑制する効果は、図12に示される円形センサマグネットと、図13に示される略長方形センサマグネットとのシミュレーションによる比較によって確認されている。つまり、図12に示される円形センサマグネットにおける中心CEから任意の距離離れた位置OPでの磁軸方向に対する磁束の方向(角度)と、図13に示される略長方形センサマグネットにおける中心CEから任意の距離離れた位置OPでの磁軸方向に対する磁束の方向(角度)を、シミュレーションにより比較した。その結果、図14に示されるように、略長方形センサマグネットでは、円形センサマグネットよりも磁軸方向に対する磁束の方向(角度)が小さく(磁軸方向に沿った方向を向いており)、大幅に磁束の分布の広がりが抑制されることが確認された(図14の矢印D参照)。   The effect of suppressing the spread of the magnetic flux distribution as described above in the present embodiment has been confirmed by a simulation comparison between the circular sensor magnet shown in FIG. 12 and the substantially rectangular sensor magnet shown in FIG. That is, the direction (angle) of the magnetic flux with respect to the magnetic axis direction at an arbitrary distance from the center CE in the circular sensor magnet shown in FIG. 12 and the center CE in the substantially rectangular sensor magnet shown in FIG. The direction (angle) of the magnetic flux with respect to the magnetic axis direction at the position OP that is a distance away was compared by simulation. As a result, as shown in FIG. 14, in the substantially rectangular sensor magnet, the direction (angle) of the magnetic flux with respect to the magnetic axis direction is smaller than that of the circular sensor magnet (facing the direction along the magnetic axis direction). It was confirmed that the spread of the magnetic flux distribution was suppressed (see arrow D in FIG. 14).

また、本実施形態では、ウォームホイール24の軸線方向一端面から延出された複数の保持片38、40、42によってセンサマグネット36がウォームホイール24に保持されている。そして、保持片38、40と、磁気センサ34が取り付けられた電子回路基板32との間には、センサマグネット36が通過不能な隙間46が形成されている。このため、本ワイパモータ10に対して衝撃が加わる等の何らかの理由により、複数の保持片38、40、42によるセンサマグネット36の保持が解除されてしまった場合でも、センサマグネット36が上記の隙間46を通って脱落することを防止又は抑制できる。   In the present embodiment, the sensor magnet 36 is held on the worm wheel 24 by a plurality of holding pieces 38, 40, 42 extending from one end surface in the axial direction of the worm wheel 24. A gap 46 through which the sensor magnet 36 cannot pass is formed between the holding pieces 38 and 40 and the electronic circuit board 32 to which the magnetic sensor 34 is attached. For this reason, even if the holding of the sensor magnet 36 by the plurality of holding pieces 38, 40, 42 is released due to some reason such as an impact applied to the wiper motor 10, the sensor magnet 36 remains in the gap 46. It can be prevented or suppressed from falling off.

次に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前記第1実施形態と基本的に同様の構成及び作用については、前記第1実施形態と同符号を付与しその説明を省略する。   Next, another embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure and effect | action similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol as the said 1st Embodiment is provided, and the description is abbreviate | omitted.

<第2の実施形態>
図15(A)〜図15(C)には、本発明の第2実施形態に係るセンサマグネット50が示されている。このセンサマグネット50は、略長円形(小判形)の板状に形成されており、出力軸26(図15(A)〜図15(C)では図示省略)の軸線方向を板厚方向として、ウォームホイール24のボス部24A(図15(A)〜図15(C)では図示省略)における軸線方向一端面に取り付けられる。
<Second Embodiment>
15A to 15C show a sensor magnet 50 according to a second embodiment of the present invention. The sensor magnet 50 is formed in a substantially oval (oval) plate shape, and the axial direction of the output shaft 26 (not shown in FIGS. 15A to 15C) is the plate thickness direction. The worm wheel 24 is attached to one end face in the axial direction of the boss portion 24A (not shown in FIGS. 15A to 15C).

このセンサマグネット50は、出力軸26の半径方向に隣合うN極50AとS極50Bとを一体に備えており、出力軸26の軸線方向から見た場合に、磁軸方向(図15(B)の矢印X方向)と直交する磁軸直交方向(図15(B)の矢印Y方向)に長尺に形成されている。   The sensor magnet 50 is integrally provided with an N pole 50A and an S pole 50B that are adjacent to each other in the radial direction of the output shaft 26. When viewed from the axial direction of the output shaft 26, the sensor magnet 50 (FIG. 15B ) In the direction perpendicular to the magnetic axis (in the direction of arrow Y in FIG. 15B).

また、N極50AとS極50Bとにおける互いに反対側の端縁50A1、50B1は、磁軸直交方向の中間部が、磁軸直交方向に平行且つ直線状に延びている。そして、これらの端縁50A1、50B1は、磁軸AX側から磁軸直交方向の両端側へ向かうほどセンサマグネット50の中心CEから離れるように(仮想円VCから離れるように)形成されている。上記以外の構成は前記第1実施形態と同様とされている。   Further, the opposite end edges 50A1 and 50B1 of the N pole 50A and the S pole 50B have intermediate portions extending in a direction perpendicular to the magnetic axis and extending linearly in a direction perpendicular to the magnetic axis. And these edge 50A1, 50B1 is formed so that it may leave | separate from the center CE of the sensor magnet 50, so that it may go to the both ends side of a magnetic-axis orthogonal direction from the magnetic-axis AX side. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この実施形態においても、磁気センサ34側からセンサマグネット50を見た場合に、中心CE側から出力軸26の半径方向にずれるに従って磁束の湾曲の曲率が大きくなることを、従来の円形センサマグネットの場合と比較して抑制できる。   In this embodiment as well, when the sensor magnet 50 is viewed from the magnetic sensor 34 side, the curvature of the magnetic flux increases as the radius of the output shaft 26 deviates from the center CE side. It can be suppressed compared to the case.

<第3の実施形態>
図16(A)〜図16(C)には、本発明の第3実施形態に係るセンサマグネット60が示されている。このセンサマグネット60は、4つの角部が円弧状に面取りされた略正方形の板状に形成されており、出力軸26(図16(A)〜図16(C)では図示省略)の軸線方向を板厚方向として、ウォームホイール24のボス部24A(図16(A)〜図16(C)では図示省略)における軸線方向一端面に取り付けられる。
<Third Embodiment>
FIGS. 16A to 16C show a sensor magnet 60 according to a third embodiment of the present invention. The sensor magnet 60 is formed in a substantially square plate shape with four corners chamfered in an arc shape, and the axial direction of the output shaft 26 (not shown in FIGS. 16A to 16C). Is attached to one end face in the axial direction of the boss portion 24A of the worm wheel 24 (not shown in FIGS. 16A to 16C).

このセンサマグネット60は、出力軸26の半径方向に隣合うN極60AとS極60Bとを一体に備えている。このセンサマグネット60は、出力軸26の軸線方向から見た場合に、磁軸方向(図16(B)の矢印X方向)の寸法と、磁軸方向と直交する磁軸直交方向(図16(B)の矢印Y方向)の寸法とが同等に設定されている。   The sensor magnet 60 is integrally provided with an N pole 60A and an S pole 60B that are adjacent to each other in the radial direction of the output shaft 26. When viewed from the axial direction of the output shaft 26, the sensor magnet 60 has a dimension in the magnetic axis direction (arrow X direction in FIG. 16B) and a magnetic axis orthogonal direction (FIG. The dimension in the direction of arrow Y in B) is set to be equivalent.

また、N極60AとS極60Bとにおける互いに反対側の端縁60A1、60B1は、磁軸直交方向の両端部を除く部位が、磁軸直交方向に平行且つ直線状に延びている。そして、これらの端縁60A1、60B1は、磁軸AX側から磁軸直交方向の両端側へ向かうほどセンサマグネット60の中心CEから離れるように(仮想円VCから離れるように)形成されている。   Further, the opposite ends 60A1 and 60B1 of the N pole 60A and the S pole 60B have portions excluding both ends in the direction perpendicular to the magnetic axis extending in a straight line parallel to the direction perpendicular to the magnetic axis. And these edge 60A1, 60B1 is formed so that it may leave | separate from the center CE of the sensor magnet 60, so that it may go to the both ends side of a magnetic-axis orthogonal direction from the magnetic-axis AX side.

さらに、このセンサマグネット60における磁気センサ34側の面(図16(B)では紙面手前側の面)には、N極60AとS極60Bとに跨る部位を磁気センサ34とは反対側へ凹ませた浅溝状の凹部62が形成されている。この凹部62は、センサマグネット60における磁軸直交方向の一端から他端まで形成されており、磁軸方向の寸法が例えばセンサマグネット60の幅寸法の半分程度に設定されている。上記以外の構成は前記第1実施形態と同様とされている。   Further, on the surface of the sensor magnet 60 on the side of the magnetic sensor 34 (the surface on the front side in FIG. 16B), a portion straddling the N pole 60A and the S pole 60B is recessed to the opposite side of the magnetic sensor 34. A shallow groove-like recess 62 is formed. The recess 62 is formed from one end to the other end of the sensor magnet 60 in the direction perpendicular to the magnetic axis, and the dimension in the magnetic axis direction is set to, for example, about half the width dimension of the sensor magnet 60. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この実施形態においても、磁気センサ34側からセンサマグネット60を見た場合に、中心CE側から出力軸26の半径方向にずれるに従って磁束の湾曲の曲率が大きくなることを、従来の円形センサマグネットの場合と比較して抑制できる。しかも、このセンサマグネット60では、上記の凹部62が形成されることにより、N極60AとS極60Bとの境界BL側において、磁束の分布が出力軸26の軸線方向(図16(B)では紙面に垂直な方向)に広がることを抑制できる。   In this embodiment as well, when the sensor magnet 60 is viewed from the magnetic sensor 34 side, the curvature of the magnetic flux increases as the radial direction of the output shaft 26 shifts from the center CE side. It can be suppressed compared to the case. In addition, in the sensor magnet 60, the concave portion 62 is formed, so that the distribution of magnetic flux on the boundary BL side between the N pole 60A and the S pole 60B is in the axial direction of the output shaft 26 (in FIG. 16B). Spreading in a direction perpendicular to the paper surface) can be suppressed.

<第4の実施形態>
図17(A)〜図17(C)には、本発明の第4実施形態に係るセンサマグネット70が示されている。このセンサマグネット70は、前記第3実施形態に係るセンサマグネット60と基本的に同様の構成とされているが、凹部72の構成が前記第3実施形態に係る凹部62とは異なっている。この凹部72は、センサマグネット70の幅方向の両端縁70A1、70B1からN極70AとS極70Bとの境界BLに向けてセンサマグネット70の厚さ寸法を漸減させるように形成されている。この実施形態においても前記第3実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、図18に示されるセンサマグネット70’のように、凹部72がセンサマグネット70の幅方向中央部のみに形成された構成にしてもよい。
<Fourth Embodiment>
FIGS. 17A to 17C show a sensor magnet 70 according to a fourth embodiment of the present invention. The sensor magnet 70 has basically the same configuration as the sensor magnet 60 according to the third embodiment, but the configuration of the recess 72 is different from the recess 62 according to the third embodiment. The recess 72 is formed so that the thickness dimension of the sensor magnet 70 is gradually reduced from both end edges 70A1 and 70B1 in the width direction of the sensor magnet 70 toward the boundary BL between the N pole 70A and the S pole 70B. Also in this embodiment, the same effect as the third embodiment can be obtained. Note that, as in the sensor magnet 70 ′ shown in FIG. 18, the recess 72 may be formed only in the center portion in the width direction of the sensor magnet 70.

<第5の実施形態>
図19(A)〜図19(C)には、本発明の第5実施形態に係るセンサマグネット80が示されている。このセンサマグネット80は、出力軸26の半径方向に隣合う一対の磁石82、84を備えている。これらの磁石82、84は、4つの角部が円弧状に面取りされた略長方形の板状に形成されており、出力軸26(図19(A)〜図19(C)では図示省略)の軸線方向を板厚方向とし且つ出力軸26の半径方向に間隙86を隔てて平行に並んだ状態で、ウォームホイール24のボス部24A(図19(A)〜図19(C)では図示省略)における軸線方向一端面に取り付けられる。
<Fifth Embodiment>
19A to 19C show a sensor magnet 80 according to a fifth embodiment of the present invention. The sensor magnet 80 includes a pair of magnets 82 and 84 that are adjacent to each other in the radial direction of the output shaft 26. These magnets 82 and 84 are formed in a substantially rectangular plate shape whose four corners are chamfered in an arc shape, and the output shaft 26 (not shown in FIGS. 19A to 19C). The boss portion 24A of the worm wheel 24 in a state where the axial direction is the plate thickness direction and is arranged in parallel with the gap 86 in the radial direction of the output shaft 26 (not shown in FIGS. 19A to 19C) Is attached to one end face in the axial direction.

各磁石82、84は、それぞれ幅方向(図19(B)の矢印X方向)の片側半分がN極82A、84Aに着磁され、幅方向の他側半分がS極82B、84Bに着磁されている。そして、一方の磁石82のN極82Aと、他方の磁石84のS極84Bとが、上記の間隙86を隔てて対向して(出力軸26の半径方向に隣合って)いる。このセンサマグネット80は、一対の磁石82、84の磁軸AXが一致するように配置されている。   Each of the magnets 82 and 84 is magnetized on the N poles 82A and 84A on one side in the width direction (arrow X direction in FIG. 19B), and is magnetized on the S poles 82B and 84B on the other half in the width direction. Has been. The N pole 82A of one magnet 82 and the S pole 84B of the other magnet 84 face each other with the gap 86 therebetween (adjacent in the radial direction of the output shaft 26). The sensor magnet 80 is arranged so that the magnetic axes AX of the pair of magnets 82 and 84 coincide.

このセンサマグネット80では、一対の磁石82、84によって構成された外形の中心CEが、一対の磁石82、84の間の中央で且つ一対の磁石82、84の長手方向の中央に位置している。そして、一方の磁石82のN極82Aと、他方の磁石84のS極84Bとが、中心CEを介して出力軸26の半径方向に隣り合っている。また、N極82A及びS極84Bにおける互いに反対側の端縁82A1、84B1は、磁軸AX側から磁軸直交方向の両端側へ向かうほどセンサマグネット80の中心CEから離れるように(仮想円VCから離れるように)形成されている。上記以外の構成は前記第1実施形態と同様とされている。   In this sensor magnet 80, the center CE of the outer shape formed by the pair of magnets 82 and 84 is located at the center between the pair of magnets 82 and 84 and at the center in the longitudinal direction of the pair of magnets 82 and 84. . The N pole 82A of one magnet 82 and the S pole 84B of the other magnet 84 are adjacent to each other in the radial direction of the output shaft 26 via the center CE. Further, the opposite edges 82A1 and 84B1 of the N pole 82A and the S pole 84B are separated from the center CE of the sensor magnet 80 toward the both ends of the magnetic axis orthogonal direction from the magnetic axis AX side (virtual circle VC). Formed away from). Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この実施形態においても、磁気センサ34側からセンサマグネット80を見た場合に、中心CE側から出力軸26の半径方向にずれるに従って磁束の湾曲の曲率が大きくなることを、従来の円形センサマグネットの場合と比較して抑制できる。しかも、この実施形態では、一方の磁石82のN極82Aと他方の磁石84のS極84Bとが、センサマグネット80の中心CEが設定された間隙86を隔てて隣り合っているため、それぞれを小型のセンサマグネット82,84としながらも、磁気センサ34側から見て平行又は略平行な磁束を間隙86の広い範囲に分布させることができる(図20参照)。   Also in this embodiment, when the sensor magnet 80 is viewed from the magnetic sensor 34 side, the curvature of the magnetic flux increases as the radius of the output shaft 26 deviates from the center CE side. It can be suppressed compared to the case. In addition, in this embodiment, the N pole 82A of one magnet 82 and the S pole 84B of the other magnet 84 are adjacent to each other with a gap 86 in which the center CE of the sensor magnet 80 is set. Although the sensor magnets 82 and 84 are small, magnetic fluxes that are parallel or substantially parallel when viewed from the magnetic sensor 34 side can be distributed over a wide range of the gap 86 (see FIG. 20).

<第6の実施形態>
図21には、本発明の第6実施形態に係るセンサマグネット90が示されている。このセンサマグネット90は、前記第1実施形態に係るセンサマグネット36と同様の形状とされているが、N極90AとS極90Bとの間の境界部位には、製造上の理由から、無着磁領域が存在している。この無着磁領域90Cは、磁軸方向(図21の矢印X方向)の幅寸法が、磁軸AXから磁軸直交方向(図21の矢印Y方向)の両端側へ向かうほど小さくなっている。
<Sixth Embodiment>
FIG. 21 shows a sensor magnet 90 according to a sixth embodiment of the present invention. The sensor magnet 90 has the same shape as the sensor magnet 36 according to the first embodiment, but is not attached to the boundary portion between the N pole 90A and the S pole 90B for manufacturing reasons. A magnetic region exists. In the non-magnetized region 90C, the width dimension in the magnetic axis direction (arrow X direction in FIG. 21) becomes smaller from the magnetic axis AX toward both ends in the magnetic axis orthogonal direction (arrow Y direction in FIG. 21). .

なお、図22に示されるように、従来の円形センサマグネット100においても、N極100AとS極100Bとの間には無着磁領域100C存在する。これは、センサマグネット100を着磁するための着磁器102(図23参照)において、N極100Aを着磁する部位102AとS極100Bを着磁する部位102Bとの間に、構造上の理由から隙間104が存在しているためである。また、図22に示されるように、従来の円形センサマグネット100では、磁軸方向(図22の矢印X方向)に沿った無着磁領域100Cの幅寸法が一定に設定されている。   As shown in FIG. 22, even in the conventional circular sensor magnet 100, a non-magnetized region 100C exists between the N pole 100A and the S pole 100B. This is because of the structural reason between the portion 102A for magnetizing the N pole 100A and the portion 102B for magnetizing the S pole 100B in the magnetizer 102 (see FIG. 23) for magnetizing the sensor magnet 100. This is because the gap 104 exists. Further, as shown in FIG. 22, in the conventional circular sensor magnet 100, the width dimension of the non-magnetized region 100C along the magnetic axis direction (the arrow X direction in FIG. 22) is set to be constant.

つまり、本実施形態では、N極90AとS極90Bとが無着磁領域90Cを介して一体に結合されたセンサマグネット90において、当該センサマグネット90を着磁する着磁器の形状を加工することにより、無着磁領域90Cがセンサマグネット90の中心CE側へ向かうほどN極90A側及びS極90B側へ膨らむように構成している。なお、図21〜図23では、説明の都合上、無着磁領域90C、100Cにドットを付している。また、図21において、符号90A1、90B1が付された部位は、N極90A側及びS極90Bにおける互いに反対側の端縁である。上記以外の構成は、第1実施形態と同様とされている。   That is, in the present embodiment, in the sensor magnet 90 in which the N pole 90A and the S pole 90B are integrally coupled via the non-magnetized region 90C, the shape of the magnetizer that magnetizes the sensor magnet 90 is processed. Thus, the non-magnetized region 90C is configured to swell toward the N pole 90A side and the S pole 90B side toward the center CE side of the sensor magnet 90. In FIGS. 21 to 23, for convenience of explanation, the non-magnetized regions 90C and 100C are marked with dots. Further, in FIG. 21, the parts denoted by reference numerals 90A1 and 90B1 are the opposite edges of the N pole 90A side and the S pole 90B. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この実施形態においても、センサマグネット90が前記第1実施形態に係るセンサマグネット36と同様の形状に設定されているため、前記第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。しかも、この実施形態では、センサマグネット90に上記のように無着磁領域90Cが設定されているため、N極90AとS極90Bとにおける無着磁領域90C側の端縁が、磁軸AX側から磁軸直交方向の両側へ向かうほど互いに接近するように湾曲又は傾斜(ここでは湾曲)する。これにより、N極90AとS極90Bの上記端縁に対して垂直に出入りしようとする磁束(磁力線)の性質により、磁束の湾曲を抑制できる。つまり、無着磁領域90Cを跨いで分布する磁束(磁力線)は、磁軸AX側から磁軸直交方向の両端側へ向かうほど互いに反発しあって広がろうとする(図24(A)参照)が、本実施形態では、各磁極90A、90Bに対する磁束の出入りの方向が上記の反発を考慮して予め傾けられているため、上記反発が作用することで上記磁束の出入りの方向は磁軸方向に沿った方向に向けられる(図24(B)参照)。これにより、磁気センサ34側から見て湾曲の曲率が小さい又は湾曲していない磁束の分布領域を拡大することができる。   Also in this embodiment, since the sensor magnet 90 is set in the same shape as the sensor magnet 36 according to the first embodiment, it is possible to obtain the same function and effect as in the first embodiment. Moreover, in this embodiment, since the non-magnetized region 90C is set in the sensor magnet 90 as described above, the end of the N-pole 90A and the S-pole 90B on the non-magnetized region 90C side is the magnetic axis AX. Curved or inclined (curved here) so as to approach each other from the side toward both sides in the direction perpendicular to the magnetic axis. Thereby, the curvature of magnetic flux can be suppressed by the property of the magnetic flux (line of magnetic force) which is going to enter / exit perpendicularly to the end edges of the N pole 90A and the S pole 90B. That is, the magnetic flux (line of magnetic force) distributed across the non-magnetized region 90C tends to repel each other and spread toward the both end sides in the direction perpendicular to the magnetic axis (see FIG. 24A). However, in this embodiment, the direction of the magnetic flux with respect to each of the magnetic poles 90A and 90B is inclined in advance in consideration of the above-mentioned repulsion. (See FIG. 24B). Thereby, the distribution area of the magnetic flux having a small curvature or not curved as viewed from the magnetic sensor 34 side can be expanded.

<実施形態の補足説明>
前記第1〜第4、第6実施形態では、センサマグネット36、50、60、70、90が、略長方形、略長円形、略正方形の板状に形成された構成にしたが、センサマグネットの形状はこれらに限られるものではない。例えば、センサマグネットが楕円形の板状に形成された構成にしてもよい。
<Supplementary explanation of the embodiment>
In the first to fourth and sixth embodiments, the sensor magnets 36, 50, 60, 70, 90 are configured to be formed in a substantially rectangular, substantially oval, or substantially square plate shape. The shape is not limited to these. For example, the sensor magnet may be formed in an elliptical plate shape.

また、前記各実施形態では、センサマグネット36として強磁性粉末と合成樹脂材等により構成されるバインダとを混合して成形する所謂「ボンド磁石」を適用したが、本発明はこれに限らず、磁性材料を焼結して形成したセンサマグネットであってもよい。   Further, in each of the above embodiments, a so-called “bonded magnet” that is formed by mixing a ferromagnetic powder and a binder made of a synthetic resin material is applied as the sensor magnet 36, but the present invention is not limited thereto, A sensor magnet formed by sintering a magnetic material may be used.

また、前記各実施形態では、回転体がウォームホイール24である場合について説明したが、本発明はこれに限らず、平歯車等の他の種類の歯車が回転体とされた構成にしてもよい。   In each of the above embodiments, the case where the rotating body is the worm wheel 24 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and other types of gears such as a spur gear may be configured as the rotating body. .

また、前記各実施形態では、モータ装置がワイパモータ10である場合について説明したが、これに限らず、本発明は、車両等に搭載される各種のモータ装置に対して適用することができる。   Moreover, although each said embodiment demonstrated the case where the motor apparatus was the wiper motor 10, not only this but this invention is applicable with respect to the various motor apparatuses mounted in a vehicle etc.

その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記各実施形態に限定されないことは勿論である。   In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention. It goes without saying that the scope of rights of the present invention is not limited to the above embodiments.

10・・・ワイパモータ(モータ装置)、12・・・モータ本体、24・・・ウォームホイール(回転体)、26・・・出力軸、26B・・・ワイパアーム固定部、30・・・ワイパアーム、32・・・電子回路基板、34・・・磁気センサ、36・・・センサマグネット、36A・・・N極、36A1・・・端縁、36B・・・S極、36B1、38、40、42・・・保持片、50・・・センサマグネット、50A・・・N極、50A1・・・端縁、50B・・・S極、50B1・・・端縁、60・・・センサマグネット、60A・・・N極、60A1・・・端縁、60B・・・S極、60B1・・・端縁、62・・・凹部、70・・・センサマグネット、70A・・・N極、70A1・・・端縁、70B・・・S極、70B1・・・端縁、72・・・凹部、70’・・・センサマグネット、80・・・センサマグネット、82・・・磁石、82A・・・N極、82A1・・・端縁、82B・・・S極、84・・・磁石、84A・・・N極、84B・・・S極、84B1・・・端縁、86・・・間隙、90・・・センサマグネット、90A・・・N極、90A1・・・端縁、90B・・・S極、90B1・・・端縁、90C・・・無着磁領域、AX・・・磁軸、CE・・・中心   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wiper motor (motor apparatus), 12 ... Motor main body, 24 ... Worm wheel (rotary body), 26 ... Output shaft, 26B ... Wiper arm fixing | fixed part, 30 ... Wiper arm, 32 ... Electronic circuit board, 34 ... Magnetic sensor, 36 ... Sensor magnet, 36A ... N pole, 36A1 ... Edge, 36B ... S pole, 36B1, 38, 40, 42 ..Holding piece, 50 ... sensor magnet, 50A ... N pole, 50A1 ... edge, 50B ... S pole, 50B1 ... edge, 60 ... sensor magnet, 60A ...・ N pole, 60A1 ... edge, 60B ... S pole, 60B1 ... edge, 62 ... concave, 70 ... sensor magnet, 70A ... N pole, 70A1 ... edge Edge, 70B ... S pole, 70B1 ... End , 72... Recess, 70 '... Sensor magnet, 80... Sensor magnet, 82... Magnet, 82A... N pole, 82A1. ... Magnet, 84A ... N pole, 84B ... S pole, 84B1 ... Edge, 86 ... Gap, 90 ... Sensor magnet, 90A ... N pole, 90A1 ... Edge, 90B ... S pole, 90B1, ... Edge, 90C ... Non-magnetized region, AX ... Magnetic axis, CE ... Center

Claims (7)

モータ本体の回転力が伝達されて回転される出力軸と、
前記出力軸に対して軸線方向一方に配置され、磁束の変化を検出する磁気センサと、
前記出力軸と一体回転可能に設けられ、前記磁気センサに対して前記出力軸の軸線方向に対向すると共に、前記出力軸の半径方向に隣合うN極とS極との間に外形の中心が位置し、前記軸線方向から見て磁軸方向と直交する磁軸直交方向の寸法が前記磁軸方向の寸法と同等以上に設定され、前記N極と前記S極とにおける互いに反対側の端縁が、前記磁軸側から前記磁軸直交方向の両端側へ向かうほど前記中心から離れるように形成されたセンサマグネットと、
を備えたモータ装置。
An output shaft that is rotated by the rotational force of the motor body, and
A magnetic sensor disposed on one axial direction with respect to the output shaft and detecting a change in magnetic flux;
The output shaft is provided so as to be rotatable integrally with the output shaft, and is opposed to the magnetic sensor in the axial direction of the output shaft. The dimension of the magnetic axis orthogonal direction that is positioned and orthogonal to the magnetic axis direction when viewed from the axial direction is set to be equal to or greater than the dimension of the magnetic axis direction, and the opposite edges of the N pole and the S pole Is a sensor magnet that is formed so as to move away from the center as it goes from the magnetic axis side to both end sides of the magnetic axis orthogonal direction,
A motor device comprising:
前記N極と前記S極との前記端縁は、少なくとも前記磁軸直交方向の中間部が、前記磁軸直交方向に直線状に延びている請求項1に記載のモータ装置。   2. The motor device according to claim 1, wherein at least an intermediate portion in the direction perpendicular to the magnetic axis extends linearly in the direction perpendicular to the magnetic axis. 前記センサマグネットは、前記N極と前記S極とを一体に備えており、前記センサマグネットにおける前記磁気センサ側の面には、前記N極と前記S極とに跨る部位を前記磁気センサとは反対側へ凹ませた凹部が形成されている請求項1又は請求項2に記載のモータ装置。   The sensor magnet is integrally provided with the N pole and the S pole, and a portion of the sensor magnet on the side of the magnetic sensor that extends between the N pole and the S pole is the magnetic sensor. The motor device according to claim 1, wherein a recess that is recessed toward the opposite side is formed. 前記センサマグネットは、前記磁軸方向に間隙を隔てて並んだ一対の磁石によって構成されており、
一方の前記磁石に設けられた前記N極と、他方の前記磁石に設けられた前記S極とが前記間隙を隔てて対向している請求項1又は請求項2に記載のモータ装置。
The sensor magnet is composed of a pair of magnets arranged with a gap in the magnetic axis direction,
The motor device according to claim 1, wherein the N pole provided in one of the magnets and the S pole provided in the other magnet are opposed to each other with the gap therebetween.
前記センサマグネットは、前記N極と前記S極とが無着磁領域を介して一体に結合されており、前記無着磁領域における前記磁軸方向の幅寸法が、前記磁軸側から前記磁軸直交方向の両端側へ向かうほど小さくなっている請求項1又は請求項2に記載のモータ装置。   In the sensor magnet, the N pole and the S pole are integrally coupled via a non-magnetized region, and a width dimension in the magnetic axis direction in the non-magnetized region is determined from the magnetic axis side. The motor device according to claim 1, wherein the motor device is smaller toward both ends in the direction perpendicular to the axis. 前記出力軸には、回転体が同軸的に固定されており、
前記磁気センサは、前記回転体の軸線方向一端面に対向離間した電子回路基板に取り付けられており、
前記回転体は、前記軸線方向一端面から前記電子回路基板側へ延出された複数の保持片によって前記センサマグネットを保持しており、
前記複数の保持片と前記電子回路基板との間には、前記センサマグネットが通過不能な隙間が形成されている請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のモータ装置。
A rotating body is coaxially fixed to the output shaft,
The magnetic sensor is attached to an electronic circuit board opposed to and spaced from one end surface in the axial direction of the rotating body,
The rotating body holds the sensor magnet by a plurality of holding pieces extended from the one axial end surface to the electronic circuit board side,
The motor device according to claim 1, wherein a gap through which the sensor magnet cannot pass is formed between the plurality of holding pieces and the electronic circuit board.
前記出力軸の先端部には、車両用ワイパ装置のワイパアームが固定されるワイパアーム固定部が設けられている請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のモータ装置。   The motor device according to any one of claims 1 to 6, wherein a wiper arm fixing portion to which a wiper arm of a vehicle wiper device is fixed is provided at a tip portion of the output shaft.
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