JP2002372128A - ギヤ歯車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホイールギヤのボス部の径を変更することな
くボス部の厚みを充分に確保しつつ回転軸とホイールギ
ヤとの間の回転トルク強度を大きくできる。 【解決手段】 ギヤ歯車１０では、回転軸１２の基端部
にホイールギヤ３４がモールド成形されており、ホイー
ルギヤ３４はホイール部３６及びボス部３８において回
転軸１２の基端部に結合されている。ここで、回転軸１
２のホイール部３６との結合部分を径大部２０として回
転軸１２のホイールギヤ３４との接触表面積を大きくし
たため、回転軸１２とホイールギヤ３４との結合力が大
きくなって両者間の回転トルク強度を大きくできる。し
かも、回転軸１２のボス部３８との結合部分を径小部２
６としたため、ボス部３８の径（寸法Ｗ）を変更するこ
となくボス部３８の厚み（寸法Ｌ）を充分に確保でき、
これにより、ボス部３８に作用する回転トルクや温度変
化等によるボス部３８の割れを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸とホイール
ギヤとを備えたギヤ歯車に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用ワイパ装置の駆動源（ワイパモー
タ）には、ウォーム減速機構が適用されており、このウ
ォーム減速機構には、例えば図４に示す如きギヤ歯車６
０（ウォーム歯車）が用いられる。

【０００３】ギヤ歯車６０は、金属製の回転軸６２を備
えており、回転軸６２の一端部にはギヤ固定部６４が設
けられている。ギヤ固定部６４は突条部６６を有してお
り、突条部６６の外周には回転軸６２の軸方向に沿った
複数の突条６８が形成されると共に、突条部６６は回転
軸６２の本体部分よりも小径にされている。さらに、ギ
ヤ固定部６４は段付き部７０を有しており、段付き部７
０は回転軸６２の一端縁に配置されている。段付き部７
０は突条部６６よりも小径にされており、これにより、
回転軸６２の一端面が段付き形状にされている。

【０００４】回転軸６２の一端部には、樹脂材によるホ
イールギヤ７２が一体に成形結合されている。ホイール
ギヤ７２は円盤状のホイール部７４及びホイール部７４
中心から回転軸６２軸方向へ延出するボス部７６を有し
ており、ホイール部７４及びボス部７６において回転軸
６２の一端部が結合されている。

【０００５】ここで、ホイールギヤ７２のホイール部７
４外周に回転力が付与されて発生する回転トルクを回転
軸６２がギヤ固定部６４で受けることで、この回転トル
クが回転軸６２に伝達されて回転軸６２がホイールギヤ
７２と一体に回転される構成である。

【０００６】しかしながら、このようなギヤ歯車６０で
は、回転軸６２とホイールギヤ７２との間の回転トルク
が大きい場合には、例えば回転軸６２のギヤ固定部６４
を径大にして回転軸６２のホイールギヤ７２との接触表
面積を拡大することで、回転軸６２とホイールギヤ７２
との結合力を大きくして、両者間の回転トルク強度を大
きくする必要がある。

【０００７】ところが、ホイールギヤ７２のボス部７６
の径（図４の寸法Ｗ）は、現状の製品（組付相手を含
む）やその金型構造との関係で変更できない（仮に変更
すれば大幅なコストアップになる）。このため、仮にギ
ヤ固定部６４を径大にすると、ボス部７６の厚み（図４
の寸法Ｌ）を充分に確保できず、これにより、ボス部７
６に作用する回転トルクや温度変化等によってボス部７
６に割れが生じる可能性がある。

【０００８】また、特に、ホイールギヤ７２のホイール
部７４とボス部７６との境界部分（図４の部位Ａ）、回
転軸６２の本体部分と突条部６６との段差部分へのホイ
ール部７４の結合部分（図４の部位Ｂ）及び回転軸６２
一端面の段付き部分へのボス部７６の結合部分（図４の
部位Ｃ）は、上記回転トルク伝達時に力が集中し易い部
分であり、このため、これらの部分に割れが発生するこ
とを防止できることが望まれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、ホイールギヤのボス部の径を変更することなくボ
ス部の厚みを充分に確保しつつホイールギヤと回転軸と
の間の回転トルク強度を大きくできるギヤ歯車を得るこ
とが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のギヤ歯
車は、軸状とされた回転軸と、前記回転軸の一端部に前
記回転軸とは異種の材料でモールド成形され、盤状とさ
れたホイール部及び前記ホイール部から前記回転軸軸方
向へ延出するボス部を有して前記ホイール部及びボス部
において前記回転軸の一端部と結合するホイールギヤ
と、を備えたギヤ歯車であって、前記回転軸は、前記ホ
イールギヤとの結合部分に前記ホイールギヤの相対回転
を係止する係止部が設けられると共に、前記ホイール部
との結合部分を径大にして形成された径大部と、前記ボ
ス部との結合部分を径小にして形成された径小部と、前
記径大部と前記径小部との間を円柱状にして形成された
円柱部と、を有する、ことを特徴としている。

【００１１】請求項１に記載のギヤ歯車では、回転軸の
一端部にホイールギヤが回転軸とは異種の材料でモール
ド成形されており、ホイールギヤはホイール部及びボス
部を有して両部において回転軸の一端部に結合されてい
る。

【００１２】また、ホイールギヤとの結合部分に設けら
れた回転軸の係止部によって、回転軸とホイールギヤと
の相対回転が係止される。

【００１３】ここで、回転軸のホイール部との結合部分
が径大部とされて、回転軸のホイールギヤとの接触表面
積が大きくされている。このため、回転軸とホイールギ
ヤとの結合力が大きくなって、両者間の回転トルク強度
を大きくできる。

【００１４】しかも、回転軸のボス部との結合部分が径
小部とされているため、ボス部の径を変更することなく
ボス部の厚みを充分に確保できる。このため、例えばボ
ス部に作用する回転トルクや温度変化等によってボス部
に割れが生じることを防止できる。

【００１５】さらに、回転軸の一端部は径大部及び径小
部が形成されて段差形状とされるのみならず、径大部と
径小部との間には円柱部が形成されている。このため、
例えば回転軸とホイールギヤとの間の回転トルク伝達時
に、ホイールギヤへ作用する力をバランスよく分散する
ことができ、これにより、ホイールギヤの破損（特にホ
イール部とボス部との境界部分の割れ）を防止すること
ができる。

【００１６】請求項２に記載のギヤ歯車は、請求項１に
記載のギヤ歯車において、前記係止部は、前記径大部に
設けられた第１係止部と、前記径小部に設けられた第２
係止部と、を有することを特徴としている。

【００１７】請求項２に記載のギヤ歯車では、回転軸の
係止部が径大部の第１係止部と径小部の第２係止部とを
有しているため、回転軸とホイールギヤとの相対回転を
良好に係止できる。

【００１８】請求項３に記載のギヤ歯車は、請求項１ま
たは請求項２に記載のギヤ歯車において、前記係止部に
突出して設けられ、前記ホイールギヤの抜け止め用の突
起部を有することを特徴としている。

【００１９】請求項３に記載のギヤ歯車では、回転軸の
係止部に突起部を突出させて設けたため、回転軸からの
ホイールギヤの抜け止めを良好に行うことができる。

【００２０】請求項４に記載のギヤ歯車は、請求項１乃
至請求項３の何れか１項に記載のギヤ歯車において、前
記回転軸の本体部分と前記径大部との径を略同一にした
ことを特徴としている。

【００２１】請求項４に記載のギヤ歯車では、回転軸の
本体部分と径大部との径を略同一にしたため、径大部が
回転軸の本体部分に隣設された場合でも回転軸の本体部
分と径大部との間に段差がなく、これにより、ホイール
ギヤの破損（回転軸の本体部分と径大部との境界部分へ
のホイール部の結合部分の割れ）を一層防止することが
できる。

【００２２】請求項５に記載のギヤ歯車は、請求項１乃
至請求項４の何れか１項に記載のギヤ歯車において、前
記回転軸の一端面を平面状にしたことを特徴としてい
る。

【００２３】請求項５に記載のギヤ歯車では、回転軸の
一端面を平面状にしたため、回転軸の一端面にホイール
ギヤが結合する場合でも、ホイールギヤの破損（回転軸
一端面へのホイールギヤの結合部分の割れ）を一層防止
することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１には、本発明の実施の形態に
係るギヤ歯車１０（ウォーム歯車）が一部破断した側面
図にて示されている。

【００２５】ギヤ歯車１０は、金属製かつ略円柱軸状の
回転軸１２を備えている。回転軸１２の先端部にはテー
パー平目ローレット部１４及びネジ部１６が形成される
一方、回転軸１２の基端部（一端部）にはギヤ固定部１
８が設けられている。

【００２６】ギヤ固定部１８には、径大とされた径大部
２０が設けられており、径大部２０は、回転軸１２の本
体部分に隣設されると共に、回転軸１２の本体部分と径
が略同一にされている。径大部２０の外周には、係止部
を構成する第１係止部２２が複数設けられており、各第
１係止部２２は四角柱状とされて回転軸１２の軸方向に
平行とされている。

【００２７】図２にも示す如く、各第１係止部２２の回
転軸１２基端側端部には突起部としての第１突起部２４
が設けられており、第１突起部２４は第１係止部２２か
ら回転軸１２径方向外側及び回転軸１２周方向両側へ突
出している。

【００２８】ギヤ固定部１８には径小部２６が設けられ
ており、径小部２６は径大部２０に比し径小とされてい
る。径小部２６は回転軸１２の基端面（一端面）を構成
しており、径小部２６の一端面（回転軸１２の基端面）
は平面状にされている。径小部２６の外周には、係止部
を構成する第２係止部２８が複数設けられており、各第
２係止部２８は四角柱状とされて回転軸１２の軸方向に
平行とされている。

【００２９】図２にも示す如く、各第２係止部２８の回
転軸１２基端側端部には突起部としての第２突起部３０
が設けられており、第２突起部３０は第２係止部２８か
ら回転軸１２径方向外側及び回転軸１２周方向両側へ突
出している。

【００３０】なお、第１突起部２４と第２突起部３０と
は何れか一方だけ設けてもよい。

【００３１】ギヤ固定部１８には、径大部２０と径小部
２６との間において円柱状とされた円柱部３２が設けら
れており、円柱部３２は径小部２６と径が略同一にされ
ている。

【００３２】回転軸１２の基端部（ギヤ固定部１８を含
む）には、樹脂材によるホイールギヤ３４が一体にモー
ルド成形されている。ホイールギヤ３４は円盤状のホイ
ール部３６を有しており、ホイール部３６は中心におい
て主に回転軸１２の径大部２０及び円柱部３２と結合す
る（円柱部３２とは結合しなくてもよい）と共に、ホイ
ール部３６の周縁にはギヤ歯３４Ａが形成されている。
さらに、ホイールギヤ３４はボス部３８を有しており、
ボス部３８は、ホイール部３６の中心から回転軸１２軸
方向基端側へ延出して、回転軸１２の径小部２６（径小
部２６一端面を含む）と結合した（円柱部３２とも結合
してもよい）構成である。

【００３３】以上の構成のギヤ歯車１０は、ワイパ装置
の駆動源（図３に示すワイパモータ４０）に適用される
ウォーム減速機構に用いられる。

【００３４】ワイパモータ４０は、モータ部４０Ａ及び
ギヤ部４０Ｂが一体に設けられた構成とされている。モ
ータ部４０Ａには図示を省略したアーマチャが収容され
ると共に、先端にはウォームギヤ４２が設けられてお
り、このウォームギヤ４２は、ギヤ部４０Ｂのハウジン
グ４４内に入り込んでいる。

【００３５】ワイパモータ４０のギヤ部４０Ｂには、ギ
ヤ歯車１０が配置されている。ギヤ部４０Ｂのハウジン
グ４４内にはギヤ歯車１０のホイールギヤ３４が収容さ
れており、ホイールギヤ３４のギヤ歯３４Ａは上記ウォ
ームギヤ４２に噛み合っている。ギヤ歯車１０の回転軸
１２はハウジング４４から外部に突出しており、回転軸
１２先端部のテーパー平目ローレット部１４及びネジ部
１６には、図示しないワイパ装置駆動用のクランクアー
ムが連結固定されている。

【００３６】ここで、モータ部４０Ａが駆動された際に
ホイールギヤ３４のホイール部３６周縁に回転力が付与
されて発生する回転トルクを回転軸１２がギヤ固定部１
８で受けることで、この回転トルクが回転軸１２に伝達
されて回転軸１２がホイールギヤ３４と一体に回転され
る構成である。

【００３７】次に、本実施の形態の作用を説明する以上
の構成のギヤ歯車１０では、回転軸１２の基端部にホイ
ールギヤ３４がモールド成形されており、ホイールギヤ
３４はホイール部３６及びボス部３８を有してホイール
部３６及びボス部３８において回転軸１２の基端部に結
合されている。

【００３８】ここで、回転軸１２の係止部が径大部２０
の第１係止部２２と径小部２６の第２係止部２８とを有
しているため、回転軸１２とホイールギヤ３４との相対
回転を良好に係止できる。

【００３９】さらに、径大部２０の第１係止部２２に第
１突起部２４を突出させて設けると共に径小部２６の第
２係止部２８に第２突起部３０を突出させて設けたた
め、回転軸１２からのホイールギヤ３４の抜け止めを良
好に行うことができる。

【００４０】またここで、回転軸１２のホイール部３６
との結合部分が径大部２０とされて、回転軸１２のホイ
ールギヤ３４との接触表面積が大きくされている。この
ため、回転軸１２とホイールギヤ３４との結合力が大き
くなって、両者間の回転トルク強度を大きくできる。

【００４１】しかも、回転軸１２のボス部３８との結合
部分が径小部２６とされているため、ボス部３８の径
（図１の寸法Ｗ）を変更することなくボス部３８の厚み
（図１の寸法Ｌ）を充分に確保できる。このため、ボス
部３８に作用する回転トルクや温度変化等によってボス
部３８に割れが生じることを防止できる。

【００４２】さらに、回転軸１２の一端部は径大部２０
及び径小部２６が形成されて段差形状とされるのみなら
ず、径大部２０と径小部２６との間には円柱部３２が形
成されている。このため、回転軸１２とホイールギヤ３
４との間の回転トルク伝達時に、ホイールギヤ３４へ作
用する力をバランスよく分散することができ、これによ
り、ホイールギヤ３４の破損（特にホイール部３６とボ
ス部３８との境界部分（図１の部位Ａ）の割れ）を防止
することができる。

【００４３】さらに、隣設された回転軸１２の本体部分
と径大部２０との径を略同一にしたため、回転軸１２の
本体部分と径大部２０との間に段差がなく、これによ
り、ホイールギヤ３４の破損（回転軸１２の本体部分と
径大部２０との境界部分へのホイール部３６の結合部分
（図１の部位Ｂ）の割れ）を一層防止することができ
る。

【００４４】また、回転軸１２の基端面を平面状にした
ため、ホイールギヤ３４の破損（回転軸１２基端面への
ホイールギヤ３４の結合部分（図１の部位Ｃ）の割れ）
を一層防止することができる。

【００４５】ところで、以上の構成のギヤ歯車１０にお
ける回転軸１２のギヤ固定部１８は、塑性加工工法によ
り製造される。すなわち、ギヤ固定部１８の径大部２
０、径小部２６及び円柱部３２は回転軸１２の材料の絞
り込みにより形成され、この絞り込みの際には、円柱部
３２は回転軸１２径方向へ膨らむ材料をガイドして回転
軸１２軸方向への材料流れを良くするために必要な形状
部分である。また、径大部２０の第１突起部２４または
径小部２６の第２突起部３０は、径大部２０または径小
部２６の塑性加工時のしごきによって形成される。した
がって、回転軸１２のギヤ固定部１８を合理的に製造す
ることができる。

【００４６】なお、本実施の形態では、ギヤ歯車１０を
ワイパ装置の駆動源（ワイパモータ４０）に適用される
ウォーム減速機構に用いた構成としたが、ギヤ歯車１０
をウィンドゥ装置の駆動源（ウィンドゥモータ）等に適
用されるウォーム減速機構に用いた構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るギヤ歯車を示す一部
破断した側面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るギヤ歯車のギヤ固定
部を詳細に示す側面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るギヤ歯車が用いられ
たワイパモータを示す一部破断した概略的な斜視図であ
る。

【図４】従来のギヤ歯車を示す一部破断した側面図であ
る。

【符号の説明】 １０ ギヤ歯車 １２ 回転軸 ２０ 径大部 ２２ 第１係止部（係止部） ２４ 第１突起部（突起部） ２６ 径小部 ２８ 第２係止部（係止部） ３０ 第２突起部（突起部） ３２ 円柱部 ３４ ホイールギヤ ３６ ホイール部 ３８ ボス部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 進 愛知県名古屋市名東区高針３丁目1207番地 Ｆターム(参考） 3J030 BA01 BA03 BB18 BC01 BC08 BD02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸状とされた回転軸と、 前記回転軸の一端部に前記回転軸とは異種の材料でモー
   ルド成形され、盤状とされたホイール部及び前記ホイー
   ル部から前記回転軸軸方向へ延出するボス部を有して前
   記ホイール部及びボス部において前記回転軸の一端部と
   結合するホイールギヤと、 を備えたギヤ歯車であって、 前記回転軸は、 前記ホイールギヤとの結合部分に前記ホイールギヤの相
   対回転を係止する係止部が設けられると共に、 前記ホイール部との結合部分を径大にして形成された径
   大部と、前記ボス部との結合部分を径小にして形成され
   た径小部と、前記径大部と前記径小部との間を円柱状に
   して形成された円柱部と、を有する、 ことを特徴とするギヤ歯車。
2. 【請求項２】 前記係止部は、前記径大部に設けられた
   第１係止部と、前記径小部に設けられた第２係止部と、
   を有することを特徴とする請求項１記載のギヤ歯車。
3. 【請求項３】 前記係止部に突出して設けられ、前記ホ
   イールギヤの抜け止め用の突起部を有することを特徴と
   する請求項１または請求項２記載のギヤ歯車。
4. 【請求項４】 前記回転軸の本体部分と前記径大部との
   径を略同一にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３の何れか１項記載のギヤ歯車。
5. 【請求項５】 前記回転軸の一端面を平面状にしたこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の
   ギヤ歯車。