JP2000278910A - モータアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステッピングモータ４の回転軸９と減速歯車
１１の歯車軸６との軸間ピッチ精度を向上するという点
に着目し、歯車軸６の中心線の延長線上でステッピング
モータ４のブラケット５とギヤケース２、３との位置決
めを行うことにより、ピニオンギヤ１０と減速歯車１１
との良好な噛み合い状態を確保する。 【解決手段】 ステッピングモータ４の回転軸９に固定
されたピニオンギヤ１０と噛み合う減速歯車１１を内蔵
したギヤケース２の天井壁の外側面に、ステッピングモ
ータ４を外付けしてなるモータアクチュエータ１におい
て、ステッピングモータ４のブラケット５の歯車軸６の
中心線の延長線上に嵌合穴６４を設け、ギヤケース２の
天井壁の外側面よりモータ側に突出させた歯車軸６の一
端部を嵌め合わすことにより、ステッピングモータ４の
回転軸９と減速歯車１１の歯車軸６との軸間ピッチが直
接決まるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転出力
を歯車式減速装置を介して取り出すようにしたモータア
クチュエータに関するもので、特に歯車式減速装置を内
蔵したギヤケースの外側にステッピングモータを外付け
してなるモータアクチュエータに係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車両用空調装置の空調
ダクト内に設けられた各種ドアの位置調整のために使用
されるモータアクチュエータ（特開平９−３２９２１５
号公報等）がある。このモータアクチュエータは、歯車
式減速装置を内蔵したギヤケースの外側にステッピング
モータが外付けされており、そのステッピングモータの
回転出力をギヤケースに内蔵されている歯車式減速装置
の歯車に与え、その歯車式減速装置の出力軸から所定の
低回転出力を得るように構成されている。そして、従来
のモータアクチュエータは、上述のように、ギヤケース
の外側にステッピングモータを外付けすることにより、
ステッピングモータの放熱を良好に行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来のモータアクチュエータにおいては、ステッピン
グモータをギヤケースにねじ止め等により固定した時
に、ステッピングモータ側での回転軸の中心位置とねじ
止め穴の中心位置とのずれや、ねじ挿入穴の内径と取付
用ねじの外径とのがた、およびギヤケースのねじ止め穴
の位置ずれ等により、ギヤケース内に挿入されたステッ
ピングモータの回転軸が所定の位置からずれてしまうこ
とが有り得る。

【０００４】この結果、ステッピングモータの回転軸の
先端部外周に固定されたピニオンギヤとギヤケース内の
歯車式減速装置の歯車との噛み合い状態が悪くなり、歯
車および歯車軸がスムーズに回転しなかったり、ピニオ
ンギヤと歯車との噛み合いが外れたりする等の現象が生
じることにより、モータアクチュエータの性能が損なわ
れてしまう。したがって、従来のモータアクチュエータ
では、ステッピングモータの取り付け時に、ピニオンギ
ヤと歯車との良好な噛み合い状態を確保するための位置
調整に細心の注意を払う必要がある。これにより、モー
タアクチュエータの組立コストを上昇させてしまう。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、モータの回転軸と歯車軸との
軸間ピッチ精度を向上するという点に着目し、歯車軸の
中心線の延長線上でモータとギヤケースとの位置決めを
行うことにより、上記問題点を解決することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、モータの回転軸に設けられたピニオンギヤとこ
のピニオンギヤに噛み合う歯車とを内蔵したギヤケース
の外側にモータを外付けしてなるモータアクチュエータ
において、歯車が設けられる歯車軸の中心線の延長線上
に、モータの回転軸に対する歯車軸の位置決めを行う位
置決め部をモータに設けることにより、モータの回転軸
と歯車の歯車軸との軸間ピッチが直接決まるため、それ
らの軸間ピッチが向上し、ピニオンギヤと歯車との良好
な噛み合い状態を得ることができる。

【０００７】請求項２に記載の発明によれば、モータを
ギヤケースに外付けするためのブラケットの歯車軸の中
心線の延長線上に設けた嵌合部に、ギヤケースよりモー
タ側に突出した歯車軸の一端部を嵌め合わすことによ
り、モータの回転軸と歯車の歯車軸との軸間ピッチが直
接決まるため、それらの軸間ピッチが向上する。

【０００８】請求項３に記載の発明によれば、ギヤケー
スと一体的に歯車軸を設け、更に、モータをギヤケース
に外付けするためのブラケットの歯車軸の中心線の延長
線上に設けた嵌合部に、ギヤケースよりモータ側に突出
した歯車軸の一端部を嵌め合わすことにより、モータの
回転軸と歯車の歯車軸との軸間ピッチが直接決まるた
め、それらの軸間ピッチが向上する。

【０００９】請求項４に記載の発明によれば、モータを
ギヤケースに外付けするためのブラケットの歯車軸の中
心線の延長線上に設けた嵌合部に、軸受部の中心線の延
長線上に位置するギヤケース外壁を嵌め合わすことによ
り、モータの回転軸と歯車の歯車軸との軸間ピッチが直
接決まるため、それらの軸間ピッチが向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態の構成〕図１およ
び図２は本発明の第１実施形態を示したもので、図１お
よび図２はモータアクチュエータの全体構成を示した図
である。

【００１１】本実施形態のモータアクチュエータ１は、
例えば車両用空調装置の空調ダクト内に設けられた吸込
口モード切替用ドア、エアミックスドアまたは吹出口モ
ード切替用ドア等の各種ドアの位置調整のために用いら
れる。このモータアクチュエータ１は、下述する歯車式
減速装置が内蔵されているギヤケース２、３の外側にス
テッピングモータ４が外付けされている。

【００１２】先ず、本実施形態の歯車式減速装置の構成
を図１および図２に基づいて簡単に説明する。

【００１３】歯車式減速装置は、入力側より出力側に向
けて、金属製のピニオンギヤ１０と、歯車軸（歯車の回
転軸）６の外周に回転自在に取り付けられた減速歯車１
１と、歯車軸（歯車の回転軸）７の外周に回転自在に取
り付けられた減速歯車１２と、歯車軸（歯車の回転軸）
８の外周に回転自在に取り付けられた減速歯車１３と、
この減速歯車１３と噛み合う減速歯車１４とから構成さ
れている。

【００１４】ピニオンギヤ１０は、ステッピングモータ
４の回転軸９の先端部外周に圧入等により固定されてい
る。減速歯車１１は、ピニオンギヤ１０と噛み合う大径
ギヤと、減速歯車１２と噛み合う小径ギヤとを一体成形
した樹脂成形品である。また、減速歯車１２は、減速歯
車１１の小径ギヤと噛み合う大径ギヤと、減速歯車１３
と噛み合う小径ギヤとを一体成形した樹脂成形品であ
る。

【００１５】そして、減速歯車１３は、減速歯車１２の
小径ギヤと噛み合う大径ギヤと、減速歯車１４と噛み合
う小径ギヤとを一体成形した樹脂成形品である。また、
減速歯車１４は、円筒形状の出力軸１５を図示上方側に
一体成形した樹脂成形品である。なお、歯車軸６の一端
部は、ギヤケース２の天井壁の外側面よりモータ側に突
出させている。そして、ギヤケース２よりも突出した歯
車軸６の一端部は、ステッピングモータ４のブラケット
５に設けられた嵌合穴６４内に嵌め合わされる被嵌合部
を構成する。

【００１６】次に、本実施形態のギヤケース２、３の構
成を図１および図２に基づいて簡単に説明する。

【００１７】ギヤケース２、３は、内部に歯車式減速装
置および歯車軸６〜８を内蔵し、複数個の組付用ねじ２
１で一体的に組み付けられている。そのギヤケース２の
天井壁の周縁部には、車両用空調装置の空調ダクトの外
壁面に取り付けるための複数個の取付用ねじ（図示せ
ず）が挿通するねじ挿入穴２２と、ステッピングモータ
４を外壁面に取り付けるための複数個の取付用ねじ２３
がねじ込まれるねじ止め穴２４とが設けられている。

【００１８】そして、ギヤケース２の天井壁には、ステ
ッピングモータ４の回転軸９および歯車軸６の一端部を
支持するための穴部２５、２６と、歯車軸７、８の一端
部を支持するための凹部（図示せず）と、出力軸１５を
回転自在に支持するための穴部２７とが設けられてい
る。なお、穴部２６は、ギヤケース２の天井壁の内側面
より内部側に突出する凹部（軸受部）２０内に形成され
ている。

【００１９】一方、ギヤケース３の側壁には、空調ダク
トの外壁面に取り付けるための複数個の取付用ねじが挿
通するねじ挿入穴３１と、複数個の組付用ねじ２１が挿
通するねじ挿入穴３２とが設けられている。そして、ギ
ヤケース３の底壁には、歯車軸６の他端部を支持するた
めの凹部３３と、歯車軸７、８の他端部を支持するため
の凹部（図示せず）と、出力軸１５の他端部を回転自在
に支持するための凹部（図示せず）とが設けられてい
る。なお、歯車軸６〜８は、ギヤケース２、３に設けた
穴部２６および凹部３３に軽く圧入されている。

【００２０】次に、本実施形態のステッピングモータ４
の構成を図１および図２に基づいて簡単に説明する。

【００２１】ステッピングモータ４は、磁界を作るため
のヨークハウジング４１およびステータ４２と、通電さ
れるとヨークハウジング４１およびステータ４２を励磁
する界磁巻線４３と、外周に界磁巻線４３を巻装した絶
縁性樹脂製のコイルボビン４４と、アルミニウム製のセ
ンターピース４５を外周に圧入した回転軸９と、センタ
ーピース４５の外周に装着された複数極の永久磁石４６
と、回転軸９の一端部および他端部を回転自在に支持す
るための軸受け４７と、外部接続端子４８を保持する絶
縁性樹脂製のコネクタ４９とから構成されている。

【００２２】なお、センターピース４５は、複数極の永
久磁石４６の保持固定、および回転軸９のセンタリング
を行うものである。そして、センターピース４５の先端
側の外周部には、センターピース４５のスラスト方向の
がた付きを抑えるためのコイルスプリング５０が装着さ
れている。また、軸受け４７は、銅の焼結体よりなる。

【００２３】そして、外部接続端子４８は、絶縁性樹脂
製のインシュレータ５１に保持固定されたリード線５
２、抵抗５３やダイオード等の電気回路（図示せず）を
介して界磁巻線４３に電気的に接続されたターミナルで
ある。そのインシュレータ５１は、抵抗５３やダイオー
ド等の保持固定、および図示上端側の軸受け４７の保持
固定を行う。また、コネクタ４９の図示上端部に設けた
凹部５４は、ヨークハウジング４１の図示右方向の開口
端に嵌め合わされ、コネクタ４９の図示下端部に設けた
凸部５５は、ブラケット５の穴部６１に嵌め合わされ
る。

【００２４】ここで、ステッピングモータ４は、放熱性
能を向上させるために、ギヤケース２の天井壁の外側面
に外付けされている。このため、ステッピングモータ４
をギヤケース２の外壁面に取り付けるためのブラケット
５を、ヨークハウジング４１の開口側に組み付けてい
る。このブラケット５には、コネクタ４９の図示下側お
よびヨークハウジング４１の図示下側に設けた複数個の
凸部５５とそれぞれ嵌合する複数個の穴部６１が形成さ
れている。また、ヨークハウジング４１とブラケット５
とは、かしめにより固定するため、ブラケット５（また
はヨークハウジング４１）に複数の爪部６６が形成され
ている。なお、ブラケット５をヨークハウジング４１に
溶接またはろう付けにより接合しても良い。

【００２５】ブラケット５には、ステッピングモータ４
をギヤケース２、３に締め付け固定するための複数個の
取付用ねじ２３が挿通するねじ挿入穴６２が形成されて
いる。そして、ブラケット５の中央部には、軸受け４７
を介して回転軸９を回転自在に支持するための穴部６３
が形成されている。

【００２６】また、ブラケット５には、歯車軸６の一端
部（先端部、被嵌合部）を嵌め込むための嵌合穴（本発
明の嵌合部に相当する）６４が形成されている。この嵌
合穴６４の形成位置は、歯車軸６の中心線の延長線上に
位置するように、しかも穴部６３の中心位置から所定の
寸法の場所に位置するように設定されている。すなわ
ち、嵌合穴６４の形成位置は、歯車軸６の中心位置と回
転軸９の中心位置との距離が所定の軸間ピッチＡとなる
ように設定されている。

【００２７】〔第１実施形態の作用〕次に、本実施形態
のモータアクチュエータ１の作用を図１および図２に基
づいて簡単に説明する。

【００２８】ステッピングモータ４に内蔵された界磁巻
線４３が通電されると、ヨークハウジング４１およびス
テータ４２が励磁されるので、複数極の永久磁石４６、
センターピース４５および回転軸９が回転を開始する。
このステッピングモータ４の回転出力は、回転軸９の外
周に固定されたピニオンギヤ１０から減速歯車１１へ、
更に、減速歯車１１から減速歯車１２へ、更に、減速歯
車１２から減速歯車１３へ、更に、減速歯車１３から減
速歯車１４へ順に伝達される。

【００２９】そして、減速歯車１４の図示上端側に一体
成形された出力軸１５より外部に取り出されたステッピ
ングモータ４の回転出力は、例えば車両用空調装置の空
調ダクト内に設けられた吸込口モード切替用ドア、エア
ミックスドアまたは吹出口モード切替用ドア等のいずれ
かのドアに伝達されることで、ドアの位置調整が行われ
る。

【００３０】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態のモータアクチュエータ１において、ステッピ
ングモータ４をギヤケース２、３の外壁面に外付けする
場合には、ピニオンギヤ１０と減速歯車１１との噛み合
い状態にずれが生じないようにする目的で、減速歯車１
１の歯車軸６の一端部をギヤケース２、３よりステッピ
ングモータ４側に突出させ、ステッピングモータ４のブ
ラケット５に設けた嵌合穴６４と嵌合させることによ
り、歯車軸６の中心線の延長線上で、ギヤケース２、３
に対するステッピングモータ４の位置決めを行うように
している。

【００３１】それによって、ステッピングモータ４の回
転軸９と減速歯車１１の歯車軸６との軸間ピッチＡが直
接決まるため、軸間ピッチ精度が向上する。ステッピン
グモータ４の回転軸９の先端部外周に固定されたピニオ
ンギヤ１０と歯車軸６の外周に回転自在に支持された減
速歯車１１との良好な噛み合い状態を得ることができ
る。

【００３２】したがって、ステッピングモータ４をギヤ
ケース２、３にねじ止め等により組み付ける時に、ステ
ッピングモータ４の回転軸９の中心位置とギヤケース
２、３のねじ止め穴２４の中心位置とのずれや、ブラケ
ット５のねじ挿入穴６２の内径と取付用ねじ２３の外径
とのがた、およびギヤケース２、３のねじ止め穴２４の
位置ずれ等の要因により、ギヤケース２、３内に挿入さ
れたステッピングモータ４の回転軸９が所定の位置から
ずれても、ピニオンギヤ１０と減速歯車１１との位置調
整に細心の注意を払うことなく、ピニオンギヤ１０と減
速歯車１１との良好な噛み合い状態を得ることができる
ので、モータアクチュエータ１の組立コストを減少させ
ることができる。

【００３３】〔第２実施形態〕図３は本発明の第２実施
形態を示したもので、モータアクチュエータの主要構成
を示した図である。

【００３４】本実施形態では、ステッピングモータ４の
回転軸９の先端部外周に固定されたピニオンギヤ１０と
噛み合う減速歯車１１の歯車軸６を、ギヤケース３と一
体成形している。すなわち、歯車軸６は、ギヤケース３
の底壁の内側面に設けた凸部３４より図示上方側（底壁
に対して直交する方向）に延長されて、先端部（被嵌合
部）がギヤケース２の外側面よりもモータ側に突出する
ように設けられている。

【００３５】そして、第１実施形態と同様に、歯車軸６
の先端部を、ステッピングモータ４のブラケット５に設
けた嵌合穴６４と嵌合させることにより、ピニオンギヤ
１０と噛み合う減速歯車１１の歯車軸６の中心線の延長
線上で、ギヤケース２、３に対するステッピングモータ
４の位置決めを行うようにしている。

【００３６】以上のように、本実施形態のモータアクチ
ュエータ１によれば、ステップモータ４とギヤケース
２、３とを組み付ける際に、ステッピングモータ４の回
転軸９と減速歯車１１の歯車軸６との軸間ピッチが直接
決まり軸間ピッチ精度が向上するので、ピニオンギヤ１
０と減速歯車１１との良好な噛み合い状態を確保するた
めの位置調整が不要となり、モータアクチュエータ１の
組立コストを低減できるという効果を備える。

【００３７】〔第３実施形態〕図４は本発明の第３実施
形態を示したもので、モータアクチュエータの主要構成
を示した図である。

【００３８】本実施形態では、ギヤケース２の天井壁の
外側面において歯車軸６の中心線の延長線上に位置する
部位に凸状の被嵌合部２８を一体成形している。なお、
３０は、ギヤケース３の底壁の内側面より内部側に突出
する凹部（軸受部）で、歯車軸６の他端部を支持してい
る。

【００３９】そして、第２実施形態と同様に、ギヤケー
ス２に設けた被嵌合部２８を、ステッピングモータ４の
ブラケット５に設けた嵌合穴６４と嵌合させることによ
り、ピニオンギヤ１０と噛み合う減速歯車１１の歯車軸
６の中心線の延長線上で、ギヤケース２、３に対するス
テッピングモータ４の位置決めを行うようにしている。
これにより、第２実施形態と同様な効果を得ることがで
きる。

【００４０】〔第４実施形態〕図５は本発明の第４実施
形態を示したもので、モータアクチュエータの主要構成
を示した図である。

【００４１】本実施形態では、ステッピングモータ４の
ブラケット５の外側面（ケース側面）において歯車軸６
の中心線の延長線上に位置する部位に凸状の嵌合部６５
を設けている。また、ギヤケース２の天井壁の外側面に
おいて歯車軸６の中心線の延長線上に位置する部位に凹
状の被嵌合部２９を一体成形している。

【００４２】そして、第３実施形態と同様に、ギヤケー
ス２に設けた被嵌合部２９に、ステッピングモータ４の
ブラケット５に設けた嵌合部６５を嵌合させることによ
り、ピニオンギヤ１０と噛み合う減速歯車１１の歯車軸
６の中心線の延長線上で、ギヤケース２、３に対するス
テッピングモータ４の位置決めを行うようにしている。
これにより、第３実施形態と同様な効果を得ることがで
きる。

【００４３】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
を、車両用空調装置の空調ダクト内に設けられた吸込口
モード切替用ドア、エアミックスドアまたは吹出口モー
ド切替用ドア等の各種ドアの位置調整のために使用され
るモータアクチュエータ１に適用した例を説明したが、
本発明を、ドアロック操作装置、窓の開閉装置等の従動
部品を駆動するために使用されるモータアクチュエータ
に適用しても良い。

【００４４】本実施形態では、本発明を、ギヤケース
２、３にステッピングモータ４を組み付ける時の位置決
め構造に適用した例を説明したが、本発明を、サーボモ
ータ等の他のモータを組み付ける時の位置決め構造に適
用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】モータアクチュエータの全体構成を示した断面
図である（第１実施形態）。

【図２】モータアクチュエータの全体構成を示した分解
図である（第１実施形態）。

【図３】モータアクチュエータの主要構成を示した断面
図である（第２実施形態）。

【図４】モータアクチュエータの主要構成を示した断面
図である（第３実施形態）。

【図５】モータアクチュエータの主要構成を示した断面
図である（第４実施形態）。

【符号の説明】

Ａ 軸間ピッチ １ モータアクチュエータ ２ ギヤケース ３ ギヤケース ４ ステッピングモータ ５ ブラケット ６ 歯車軸 ７ 歯車軸 ８ 歯車軸 ９ 回転軸 １０ ピニオンギヤ １１ 減速歯車 １５ 出力軸 ２８ 被嵌合部 ２９ 被嵌合部 ６４ 嵌合穴（嵌合部） ６５ 嵌合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J063 AA01 AB02 AC01 BA01 BA05 BB27 BB46 BB48 CA01 CB13 CB14 CB41 CB57 CD01 CD41 CD43 CD46 XA05 5H607 BB01 BB14 CC03 CC09 DD03 DD08 DD09 DD19 EE31 EE36 HH01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸を有するモータと、 このモータの回転軸に略平行に配置された歯車軸、前記
   モータの回転軸に設けられたピニオンギヤ、およびこの
   ピニオンギヤに噛み合うと共に、前記歯車軸に設けられ
   た歯車を内蔵するギヤケースとを備え、 前記モータは、前記歯車軸の中心線の延長線上に、前記
   回転軸に対する前記歯車軸の位置決めを行う位置決め部
   を設けていることを特徴とするモータアクチュエータ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のモータアクチュエータに
   おいて、 前記位置決め部は、前記モータを前記ギヤケースに外付
   けするためのブラケットの前記歯車軸の中心線の延長線
   上に設けた嵌合部であり、 前記歯車軸の一端部は、前記ギヤケースより前記モータ
   側に突出して前記嵌合部に嵌め合わされることを特徴と
   するモータアクチュエータ。
3. 【請求項３】請求項１に記載のモータアクチュエータに
   おいて、 前記位置決め部は、前記モータを前記ギヤケースに外付
   けするためのブラケットの前記歯車軸の中心線の延長線
   上に設けた嵌合部であり、 前記歯車軸は、前記ギヤケースと一体的に設けられ、 前記歯車軸の一端部は、前記ギヤケースより前記モータ
   側に突出して前記嵌合部に嵌め合わされることを特徴と
   するモータアクチュエータ。
4. 【請求項４】請求項１に記載のモータアクチュエータに
   おいて、 前記位置決め部は、前記モータを前記ギヤケースに外付
   けするためのブラケットの前記歯車軸の中心線の延長線
   上に設けた嵌合部であり、 前記ギヤケースは、前記歯車軸を支持する軸受部を有
   し、 前記軸受部の中心線の延長線上に位置するギヤケース外
   壁は、前記嵌合部に嵌め合わされることを特徴とするモ
   ータアクチュエータ。