JP2004211763A

JP2004211763A - Hypoid gear device and motor with reduction gear

Info

Publication number: JP2004211763A
Application number: JP2002380612A
Authority: JP
Inventors: Toru Sekiguchi; 徹関口
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hypoid gear device of high strength in teeth of a wheel gear, and to provide a motor with a reduction gear applying the hypoid gear device and being miniaturized. <P>SOLUTION: In this hypoid gear device 10, the rotation is transmitted by the wheel gear 12 and a pinion 14 engaged with each other between offset shafts. The teeth 20 composing the wheel gear 12 are respectively connected by a boss part 18 as a wall part integrated with the wheel gear 12 at its wheel gear 12 shaft center side end part. As each tooth 20 is fixed at its end of the wheel gear 12 shaft center side, the strength can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食い違い軸間で回転を伝達するハイポイドギヤ装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、上記ハイポイドギヤ装置を適用した減速機付モータに関する。
【０００３】
【従来の技術】
例えば、自動車等の車両に搭載されるワイパ装置やパワーウインド装置、パワーステアリング装置等には、駆動装置として減速機付モータが用いられている。減速機付モータは、モータ部と該モータ部の回転を減速して出力軸に伝達する減速部とを備えて構成されている。
【０００４】
このような減速機付モータの減速部には、一般的に、食い違い軸間で回転を伝達するウォームギヤが用いられている（例えば、特許文献１参照）。このウォームギヤを用いた減速部は、モータ部の回転軸と一体に回転するウォームと、該ウォームに噛み合み合わされると共に出力軸に連結されるウォームホイールとで構成され、小型で大減速比が得られる。これにより、減速機付モータが全体として小型化されている。
【０００５】
ところで、近年、減速機付モータには、さらなる小型化が要請されるようになってきている。そこで、ウォームギヤに代えて、ハイポイドギヤ装置を減速部に適用することが考えられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
このようなハイポイドギヤ装置について、図２２に基づいて説明する。図２２（Ａ）に平面図にて示される如く、ハイポイドギヤ装置２００は、ホイールギヤ２０２と該ホイールギヤ２０２に噛み合うピニオン２０４とで構成されている。
【０００７】
図２２（Ｂ）に示される如く、ホイールギヤ２０２は、その軸線方向一方側において外周側が軸心側に対し凸とされており、この円環状の凸部２０６には多数の歯２０８が円環状に配置されている。すなわち、各歯２０８は、円環状の凸部２０６の軸心側及び外周側（歯すじ方向の両端部）が、それぞれ自由端とされている。さらに、各歯２０８は、ホイールギヤ２０２の軸線との直交面（ピッチ面）に沿って形成されて歯先２０８Ａと歯底２０８Ｂとが平行であり、また軸心側の方が外周側よりも若干薄肉とされている。
【０００８】
一方、ピニオン２０４には、歯２０８と噛み合う歯２１０が設けられている。この歯２１０は、円筒面（ピッチ面）に沿って形成されて歯先２１０Ａと歯底２１０Ｂとが平行とされている。このピニオン２０４は、その軸線Ｏｐがこれと平行なホイールギヤ２０２の中心線ＣＬと距離Ｅだけ離間した位置で（軸線Ｏｐを中心線ＣＬに対しオフセットさせて）、ホイールギヤ２０２と噛み合っている。
【０００９】
すなわち、ハイポイドギヤ装置２００では、ピニオン２０４の軸線Ｏｐをホイールギヤ２０２の中心線ＣＬと一致させると歯２１０と噛み合う歯２０８の数が少なく、距離Ｅが所定値以上となると歯２１０と歯２０８とが滑るだけで回転（トルク）を伝達できなくなるため、これらの範囲内で距離Ｅが設定されている。これにより、ハイポイドギヤ装置２００は、食い違い軸間で回転を伝達する構成であり、ホイールギヤ２０２とピニオン２０４との噛み合い範囲は、図２２（Ａ）に示す各点Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２に囲まれた領域Ｓ２となる。
【００１０】
このハイポイドギヤ装置２００は、ウォームギヤと比較して高効率、高比出力であることにより、ウォームホイールに対しホイールギヤ２０２の小型化を図ることができ、またピニオンの噛み合い位置が平面視でホイールギヤ２０２の外周よりも内側であるため、該平面視で占める面積が一層縮小され、減速機付モータに適用されて小型軽量化を図ることが可能となっている。
【００１１】
なお、以上説明したハイポイドギヤ装置２００は、ホイールギヤ２０２のピッチ面が該ホイールギヤ２０２の軸線との直交面である所謂クラウンタイプのハイポイドギヤ装置であるが、ハイポイドギヤ装置には、ホイールギヤのピッチ面が円錐面とされると共に、これに対応してピニオンのピッチ面も円錐面とされた所謂テーパタイプのハイポイドギヤ装置や、ホイールギヤのピッチ面が円錐面に対し径方向の中央部で凹とされると共に、ピニオンのピッチ面が円錐面に対し軸線方向の中央部で凸されたタイプ（例えば、特許文献３参照）のものが知られている。これらのハイポイドギヤ装置についても、ホイールギヤ及びピニオンの歯の歯先と歯底とが平行（歯の深さまたは高さが一定）で、またホイールギヤを構成する各歯の歯すじ方向両端部が自由端であり、基本的な構成は上記クラウンタイプのハイポイドギヤ装置と同様である。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−１４５０８６号公報
【特許文献２】
特開平１１−１１８００１号公報
【特許文献３】
特開平１１−３１５９１０号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来のハイポイドギヤ装置２００では、例えば、軽量化のためにホイールギヤ２０２を樹脂化したり、伝達トルクを向上させたりしようとすると、ホイールギヤ２０２の強度不足が懸念される。この対策として、ホイールギヤ２０２とピニオン２０４との噛み合い量すなわち上記領域Ｓ２を広げて接触面積を増やすことが考えられる。
【００１４】
しかしながら、上記接触面積を増やすためにピニオン２０４の歯２１０に噛み合うホイールギヤ２０２の歯２０８を増やそうとすると、上記距離Ｅや各歯２０８の歯厚が減少し、要求強度ごとにホイールギヤの材質を変えるなどしてハイポイドギヤ装置を専用設計しなければならない。また、このハイポイドギヤ装置を減速機付モータに適用する場合、距離Ｅが変更されるとハイポイドギヤ装置を収容するハウジングの形状も変更しなければならず、専用のハウジングが必要となる。
【００１５】
また、ピニオン２０４を軸方向に長くして上記接触面積（噛み合う歯２０８の数）を増やすことも考えられるが、この場合、滑りが大きくトルク伝達に殆ど寄与しない噛み合い部が主に増えるため、効率が低くなる。
【００１６】
そこで、上記距離Ｅや歯すじ方向の設計変更を伴わずに上記接触面積を増やすために、ホイールギヤ２０２の歯２０８間を深く（歯先２０８Ａから歯底２０８Ｂまでの深さを大きく）形成すると共に、ピニオン２０４の歯２１０を高く（歯底２１０Ｂから歯先２１０Ａまでの高さを大きく）することが考えられる。しかしながら、この構成では、歯２０８の歯すじ方向直角断面視における細長比（厚みに対する深さの比）が大きくなるため、換言すれば、歯２０８における歯底２０８Ｂから荷重作用点までの高さが大きくなるため、ホイールギヤ２０２とピニオン２０４との接触面積が増えて荷重が分散されても、比較的薄肉である歯２０８のホイールギヤ２０２軸心側端部では十分な強度が得られない。
【００１７】
さらに、上記接触面積を増やすために、ホイールギヤ２０２の歯２０８を内径側（軸心側）に延ばすことも考えられるが、ホイールギヤ２０２の外径を変えずに内径側のみを延ばすと、歯２０８が軸心側（内径側）部分で薄肉となり、前述と同様に歯２０８の十分な強度が得られないという問題があった。
【００１８】
なお、これらの問題は、テーパタイプのハイポイドギヤ装置及び上記特許文献３に記載された構成のハイポイドギヤ装置においても、すなわち、ピッチ面の形状に依らず、ハイポイドギヤ装置２００と同様に問題となる。
【００１９】
本発明は、上記事実を考慮して、ホイールギヤの歯の強度が高いハイポイドギヤ装置を得ることが第１の目的である。
【００２０】
また、本発明は、上記ハイポイドギヤ装置が適用され、小型化が図られる減速機付モータを得ることが第２の目的である。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために請求項１記載の発明に係るハイポイドギヤ装置は、互いに噛み合うホイールギヤとピニオンとが食い違い軸間で回転を伝達するハイポイドギヤ装置であって、前記ホイールギヤを構成する隣り合う歯を該ホイールギヤの軸芯側の端部において結ぶ壁部を、該ホイールギヤに一体に設けた、ことを特徴としている。
【００２２】
請求項１記載のハイポイドギヤ装置では、円環状に配置された多数の歯を有するホイールギヤとピニオンとが、互いに噛み合って食い違い軸間で回転を伝達する。
【００２３】
ここで、ホイールギヤには、該ホイールギヤを構成する各歯における隣り合う歯を、軸心側端部において結ぶ壁部が一体に設けられているため、換言すれば、ホイールギヤを構成する全歯が上記軸心側端部において壁部を介して連続しているため、各歯の強度、特にピニオンからの荷重を受ける歯厚方向（倒れ方向）に対する強度が大幅に向上する。すなわち、ホイールギヤの各歯が、壁部によって補強されている。なお、ホイールギヤの壁部は、隣り合う歯における少なくとも深さ方向の一部を結ぶ構成であれば良い。
【００２４】
これにより、上記オフセット量や歯すじ方向等の設計変更を伴うことなく、伝達トルクが一定の場合にはホイールギヤの歯に作用する応力が緩和され、ホイールギヤの歯に作用する応力を維持する場合には伝達トルクを増大することが可能となる。その結果、ホイールギヤとピニオンとの接触面積を増やすために、ホイールギヤの歯数を増やしたり、ホイールギヤの歯を深くすると共にピニオンの歯を高くしたり、ホイールギヤの歯を内径側に延ばしたりすることが可能となる。
【００２５】
このように、請求項１記載のハイポイドギヤ装置では、ホイールギヤの歯の強度が高い。
【００２６】
請求項２記載の発明に係るハイポイドギヤ装置は、請求項１記載のハイポイドギヤ装置において、前記壁部を、外周面から前記歯が連続する円筒状に形成し、前記ホイールギヤの軸心部に配置した、ことを特徴としている。
【００２７】
請求項２記載のハイポイドギヤ装置では、壁部がホイールギヤの軸心部に一体に設けられており、この壁部の外周面から各歯が連続して設けられている。そして、この壁部が円筒状であるため、例えば、この壁部を、ホイールギヤを回転自在に支持する支軸を挿通させたり、ホイールギヤと一体に回転する軸（出力軸等）を固定したりするボス部として機能させる（ボス部を兼ねさせる）こともできる。
【００２８】
請求項３記載の発明に係るハイポイドギヤ装置は、請求項１または請求項２記載のハイポイドギヤ装置において、前記ホイールギヤを樹脂材にて構成すると共に前記ピニオンを金属材にて構成した、ことを特徴としている。
【００２９】
請求項３記載のハイポイドギヤ装置では、ホイールギヤを樹脂化しているため、軽量化が図られる。特に、ピニオンに対し大型のホイールギヤ（ハイポイドギヤ装置を減速機として用いる場合、トルクを受ける負荷側の大歯車に相当する部品）が樹脂化されるため、減量効果が大きい。
【００３０】
そして、上記の通り壁部によってホイールギヤの各歯が補強されているため、該ホイールギヤを樹脂化しても十分な強度が得られる。また、ピニオンは金属製であるため、強度上の問題は生じない。このため、本構成のハイポイドギヤ装置では、伝達トルクに対する十分な強度を維持しつつ、軽量化が果たされる。また、例えば、金型を用いた射出成形等の樹脂成形によって複雑な形状の（多数の歯を有する）ホイールギヤを成形することができ、該ホイールギヤの製造が容易となる。
【００３１】
上記第２の目的を達成するために請求項４記載の発明に係る減速機付モータは、電機子と一体回転する回転軸及び該回転軸の一端部をラジアル方向及びスラスト方向に支持する軸受部とを有するモータ部と、前記回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速部とを備えた減速機付モータであって、前記減速部は、前記ピニオンを前記回転軸に一体回転可能に設けると共に前記ホイールギヤを出力軸に連結して適用された請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のハイポイドギヤ装置である、ことを特徴としている。
【００３２】
請求項４記載の減速機付モータでは、モータ部が作動して電機子が回転すると、回転軸がその一端部に設けられたピニオンと共に同軸的かつ一体に回転する。この回転は、ピニオンに噛み合うホイールギヤに減速されつつ伝達され、さらにホイールギヤに連結された出力軸から負荷側へ伝達される。
【００３３】
ここで、減速部にハイポイドギヤ装置を適用しているため、ウォームギヤで減速部を構成する場合と比較して、減速機付モータの小型化が図られる。そして、このハイポイドギヤ装置が請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のハイポイドギヤ装置であるためホイールギヤの歯の強度が高く、本構成の減速機付モータは、例えばホイールギヤの樹脂化による軽量化や伝達トルクの向上を図ることが可能である。
【００３４】
このように、請求項４記載の減速機付モータでは、上記ハイポイドギヤ装置が適用され、小型化が図られる。
【００３５】
請求項５記載の発明に係る減速機付モータは、請求項４記載の減速機付モータにおいて、前記回転軸の長手方向中間部に前記ピニオンを設け、前記回転軸の他端側を支持する第１ラジアル軸受と、該回転軸における前記ピニオンと前記電機子の間の部分を支持する第２ラジアル軸受とを有し、かつ、前記第１ラジアル軸受及び第２ラジアル軸受のうち前記ピニオンに近接して配置される一方を転がり軸受とすると共に、他方を滑り軸受とした、ことを特徴としている。
【００３６】
請求項５記載の減速機付モータでは、回転軸の長手方向中間部にピニオンが一体回転するように設けられており、このピニオンとホイールギヤとの噛み合いに依るスラスト力及びラジアル力が回転軸に作用する。この回転軸は、その電機子に対しピニオンとは反対側である一端部が、軸受部によって上記スラスト力及びラジアル力に抗してスラスト方向及びラジアル方向に支持されている。
【００３７】
また、回転軸は、その他端部が第１ラジアル軸受によってラジアル方向に支持されると共に、そのピニオンと電機子との間の部分が第２ラジアル軸受によってラジアル方向に支持されている。これにより、高負荷用途においてもピニオンとホイールギヤとの確実な噛み合いが得られる。
【００３８】
ここで、第１ラジアル軸受及び第２ラジアル軸受のうちピニオンに近接して配置された一方が転がり軸受とされているため、該ピニオンとホイールギヤとの噛み合い部位に近いために作用する大きなラジアル荷重が、耐荷重性の高い転がり軸受によって確実に支持される。そして、上記一方に対しピニオンから離間して配置され、支持するラジアル荷重が小さい他方のラジアル軸受を滑り軸受としているため、上記回転軸の確実な支持を維持しつつ、低コスト化が図られる。
【００３９】
請求項６記載の発明に係る減速機付モータは、請求項４または請求項５記載に減速機付モータにおいて、前記出力軸は、前記ホイールギヤの軸心部を貫通して該ホイールギヤに固定され、前記出力軸の前記ホイールギヤを挟む両側に、それぞれ該出力軸をラジアル方向に支持する出力軸受部を設けた、ことを特徴としている。
【００４０】
請求項６記載の減速機付モータでは、出力軸がホイールギヤの軸心部を貫通して（同軸的に）固定されており、モータ部が作動すると、該出力軸がホイールギヤと一体に回転する。
【００４１】
ところで、ハイポイドギヤ装置が適用された減速部では、上記回転に伴ってホイールギヤにも主にラジアル力が作用するが、このホイールギヤに固定された出力軸が軸線方向におけるホイールギヤの両側で出力軸受部によってそれぞれラジアル方向に支持されているため、上記ラジアル力によるホイールギヤの位置や姿勢の変化が抑制される。これにより、ホイールギヤを軸方向の片側で支持する場合に懸念される、ホイールギヤの移動や姿勢変化に伴う上記軸受部や第１軸受部に対するスラスト方向の過荷重等が防止される。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置１０、及びハイポイドギヤ装置１０を適用した減速機付モータ３０について図１乃至図８に基づいて説明する。先ず、ハイポイドギヤ装置１０の構成について説明し、その後、減速機付モータ３０の構成について説明する。
【００４３】
図１には、第１の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置１０のが、一部切欠いた模式的な平面図にて示されている。この図に示される如く、ハイポイドギヤ装置１０は、ホイールギヤ１２と、該ホイールギヤ１２と噛み合うピニオン１４とで構成されている。
【００４４】
図２及び図３（Ｂ）にも示される如く、ホイールギヤ１２は、略円板状に形成された円板部１６を備えている。円板部１６の軸心部からは、略円筒状に形成されたボス部１８が同軸的かつ一体に突設されている。ボス部の内側はボス孔１９とされている。このホイールギヤ１２は、軸線（軸心）Ｏｇ廻りに回転するようになっている。
【００４５】
また、ホイールギヤ１２の円板部１６におけるボス部１８の外側には、多数の歯２０が設けられている。すなわち、ホイールギヤ１２は、円環状に配置された多数の歯２０を備えている。各歯２０は、それぞれのホイールギヤ１２軸心側の端部がボス部１８の外周面１８Ａに至り、該ボス部１８と連続している（図１の切欠き部参照）。そして、歯２０の歯数は、従来のハイポイドギヤ装置２００を構成するホイールギヤ２０２の対応する歯２０８の歯数よりも多く、かつ、各歯２０は、できる限り内側（ボス部１８との境界側）まで実質的に有効な歯形状が形成されている。
【００４６】
換言すれば、各歯２０は、それぞれの上記軸心側の端部において、ボス部１８を介して一体に連結されている。これにより、各歯２０がボス部１８によって補強される構成である。そして、このボス部１８が本発明における「壁部」に相当する。
【００４７】
一方、各歯２０におけるホイールギヤ１２外周側の端部は、それぞれ自由端とされ、それぞれ上記軸心側の端部よりも歯厚が厚肉とされている。また、本第１の実施の形態では、ホイールギヤ１２のピッチ面が、該ホイールギヤ１２の軸線との直交面とされており、歯先２０Ａから歯底２０Ｂまでの深さｄが一定とされている。なお、歯底２０Ｂにおけるボス部１８側の根元部は丸められている。この深さｄは、上記従来のハイポイドギヤ装置２００におけるホイールギヤ２０２の歯２０８の対応する深さよりも深くされている。
【００４８】
以上説明したホイールギヤ１２は、樹脂成形によって円板部１６、ボス部１８、及び各歯２０が一体に形成されている。
【００４９】
ピニオン１４は、歯２０と噛み合う歯２２を備えている。この歯２２は、本第１の実施の形態では、円筒面（ピッチ面）に沿って形成されて歯先２２Ｂと歯底２２Ａとが平行とされている。また、歯２２は、その歯底２２Ａから歯先２２Ｂまでの高さが、歯２０の上記深さに対応しており、従来のピニオン２０４の歯２１０の高さよりも高くされ、かつ、歯数（条数）が多く設定されている。このピニオン１４は、金属材より成り、創成歯切等によって形成されている。
【００５０】
ピニオン１４は、その軸線Ｏｐがこれと平行なホイールギヤ１２の中心線ＣＬと距離Ｅだけ離間した位置で（軸線Ｏｐを中心線ＣＬに対しオフセットさせて）、ホイールギヤ１２と噛み合っている。すなわち、ハイポイドギヤ装置１０では、ピニオン１４の軸線Ｏｐをホイールギヤ１２の中心線ＣＬと一致させると歯２２と噛み合う歯２０の数が少なく、距離Ｅが所定値以上となると歯２２と歯２０とが滑るだけで回転（トルク）を伝達できなくなるため、これらの範囲内で距離Ｅが設定されている。
【００５１】
以上により、本第１の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置１０は、所謂クラウンタイプのハイポイドギヤ装置であり、食い違い軸間で回転を伝達する構成である。なお、このクラウンタイプのハイポイドギヤ装置１０の歯すじ曲線は、各種形状とすることができる。具体的には、例えば、図４（Ａ）に示される外トロコイド曲線、図４（Ｂ）に示されるインボリュート曲線、図４（Ｃ）に示されるグリーソン式の円弧曲線、図４（Ｄ）に示されるゼロール歯車の円弧曲線、図４（Ｅ）に示される直線（ライネッカ式、ビルグラム式、或いはグリーソン式の円弧形を大きくしたもの）等、所望の形状を採用することができる。
【００５２】
また、上記通り、ホイールギヤ１２が樹脂材にて構成れると共にピニオン１４が金属材にて構成されているため、本第１の実施の形態では、図５に示される如く、ホイールギヤ１２の歯２０をピニオン１４の歯２２よりも厚肉に構成している。また、歯２０の矢印Ｒ２で示す回転方向を向く歯面の傾斜角α、矢印Ｒ２と歯反対向きの歯面の傾斜角βは、それぞれ１０°乃至３０°とされている。
【００５３】
そして、本第１の実施の形態では、傾斜角αを１０°とし、傾斜角βを３０°としている。これは、本ハイポイドギヤ装置１０が適用される減速機付モータ３０が一方向回転仕様（後述）であることによる。
【００５４】
以上説明したハイポイドギヤ装置１０は、減速機として減速機付モータ３０に適用される。以下、具体的に説明する。
【００５５】
図６に一部切欠いた平面図にて示される如く、減速機付モータ３０は、モータ部３０Ａと、該モータ部３０Ａに連結する減速部としてのギヤ部３０Ｂとで構成されている。本第１の実施の形態では、減速機付モータ３０は、車両に搭載されたワイパ装置を駆動するためのワイパモータとされており、一方向にのみ回転するようになっている。
【００５６】
モータ部３０Ａはヨーク３２を備えており、このヨーク３２は、ギヤ部３０Ｂ側の端部が開口部３２Ａとされており、その内部に電機子としてのアーマチャ３４を収容している。また、ヨーク３２の開口部３２Ａの外側には、アーマチャ３４の軸線との直交面に沿ってギヤ部３０Ｂ連結用のフランジ部３２Ｂが延設されている。
【００５７】
アーマチャ３４には、回転軸としてのアーマチャシャフト３６が同軸的かつ一体回転可能に固定されている。アーマチャシャフト３６の長手（軸線）方向両端部は、それぞれアーマチャ３４から突出している。このアーマチャシャフト３６のギヤ部３０Ｂとは反対側の一端部は、ヨーク３２内で回転可能に軸支されている。
【００５８】
具体的には、アーマチャシャフト３６の一端部は、ヨーク３２内の端部に配置されたラジアル軸受３８によってラジアル方向に軸支されると共に、ヨーク３２に固定されたスラスト受けプレート４０との間に配設されたスラストボール４２によって、スラスト方向に支持されている。ラジアル軸受３８は、含油した焼結金属より成るメタル軸受とされている。
【００５９】
一方、アーマチャシャフト３６の他端部は、開口部３２Ａから、ヨーク３２に連結されギヤ部３０Ｂを構成するギヤハウジング４４内へ突出している。アーマチャシャフト３６のギヤハウジング４４内に位置する部分は、該ギヤハウジング４４内に固定配置されたラジアル軸受４６によって軸支されている。
【００６０】
そして、図７にも示される如く、ギヤハウジング４４内には、ハイポイドギヤ装置１０が収容されてギヤ部３０Ｂを構成している。ギヤハウジング４４は、略逆カップ状に形成された上ハウジング４４Ａと、板状に形成されたアンダカバー４４Ｂとの接合によって構成されている。上ハウジング４４Ａとアンダカバー４４Ｂとには、接合状態で互いに同軸となる位置にそれぞれ支持ボス部４８Ａ、４８Ｂが設けられている。
【００６１】
このギヤハウジング４４内で、ハイポイドギヤ装置１０のピニオン１４は、アーマチャシャフト３６の他端部に同軸的かつ一体回転可能に設けられている。ピニオン１４は、アーマチャシャフト３６に一体に形成されも良く、キー嵌合等によって廻り止め状態で連結されても良い。
【００６２】
以上説明したアーマチャシャフト３６は、ピニオン１４と共に矢印Ｒ１方向に回転してホイールギヤ１２を矢印Ｒ２方向に駆動（回転を伝達）する際、図６に示す矢印Ｓｐ方向のスラスト荷重を受けるようになっている。このスラスト荷重は、スラストボール４２及びスラスト受けプレート４０（ヨーク３２）によって支持されるが、上記の通り１方向回転用途の減速機付モータ３０では、これと反対側のピニオン１４側ではスラスト軸受が設けられていない。
【００６３】
このスラスト荷重は、減速機構としてウォームギヤを用いた場合のスラスト荷重よりも大きい。このため、上記ラジアル軸受４６は、耐荷重の大きい金属製のボールベアリングとされている。すなわち、ラジアル軸受４６は、インナリング４６Ａと、アウタリング４６Ｂと、ボール４６Ｃとを主要構成要素として構成されており、これらの間には適度な隙間が設定されている。そして、ラジアル軸受４６は、この隙間と上記スラスト荷重とによってガタが生じないように、上ハウジング４４Ａに適切に取り付けられている。
【００６４】
具体的には、上ハウジング４４Ａにおけるモータ部３０Ａとの接合端側には、ラジアル軸受４６を収容保持するベアリング保持部４４Ｃが設けられており、ベアリング保持部４４Ｃの矢印Ｓｐ側開口端近傍の内縁部には、めねじであるハウジングスクリュー４４Ｄが形成されている。また、ベアリング保持部４４Ｃにおける上記開口端と反対側には、アウタリング４６Ｂの端面に当接する円環状の段部４４Ｅが設けられている。ハウジングスクリュー４４Ｄには、ラジアル軸受４６をベアリング保持部４４Ｃに固定するための固定リングプレート４７が固定されるようになっている。固定リングプレート４７は、内径がアウタリング４６Ｂの内径よりも僅かに小とされた円環状に形成されており、その外周部には、ハウジングスクリュー４４Ｄに対応したプレートスクリュー４７Ａが形成されている。以下の構成は、概略の組付手順と共に説明する。
【００６５】
ベアリング保持部４４Ｃに収容されたラジアル軸受４６は、そのインナリング４６Ａにアーマチャシャフト３６が圧入固定されている。この状態で、アーマチャシャフト３６の段部３６Ａとインナリング４６Ａの矢印Ｓｐ側端面とが当接している。そして、上ハウジング４４Ａ内に、その下側開口部からホイールギヤ１２を収容してピニオン１４と噛み合わせ、スラスト力の作用方向が矢印Ｓｐ方向となるようにする。この状態から、固定リングプレート４７をハウジングスクリュー４４Ｄにねじ込むことで、アウタリング４６Ｂをベアリング保持部４４Ｃにさらに圧入し、ピニオン１４の歯２２とホイールギヤ１２の歯２０とが衝突したところで固定する。この状態では、スラスト荷重が矢印Ｓｐ方向に作用しても、ラジアル軸受４６内のガタが生じない。
【００６６】
一方、ホイールギヤ１２には、出力軸５０が固定されている。具体的には、出力軸５０は、長手方向の中間部に大径部５０Ａが設けられており、この大径部５０Ａの外周部にはスプラインが形成されている。一方、ホイールギヤ１２のボス孔１９の内周には、出力軸５０のスプラインに対応するスプラインが形成されている。
【００６７】
そして、このボス孔１９に大径部５０Ａを圧入等することで、出力軸５０とホイールギヤ１２とが一体回転可能かつ軸方向の相対移動不能に固着されている。なお、ホイールギヤ１２と出力軸５０とをインサート成形することで固着しても良い。
【００６８】
これにより、出力軸５０は、長手方向の両端部がホイールギヤ１２から突出した状態で固定されている。この出力軸５０におけるホイールギヤ１２の歯２０が形成された側（図７の紙面上側）から突出した一端部には、負荷側システムであるワイパ装置のリンク機構（何れも図示省略）が連結される連結部５０Ｂが設けられている。
【００６９】
この出力軸５０のホイールギヤ１２から突出した連結部５０Ｂ側の中間部は、上ハウジング４４Ａの支持ボス部４８Ａ内に配置されたラジアル軸受５２によって軸支されている。また、出力軸５０の他端部は、アンダカバー４４Ｂの支持ボス部４８Ｂ内に配置されたラジアル軸受５４によって軸支されている。すなわち、出力軸５０は、その固定したホイールギヤ１２を挟んで長手方向の両側でラジアル方向に支持されている。ラジアル軸受５２、５４は、メタル軸受とされている。
【００７０】
この状態で、出力軸５０は、支持ボス部４８Ａを貫通して連結部５０Ｂをギヤハウジング４４外に突出させている。また、出力軸５０のギヤハウジング４４外に突出した部分には、ロックワッシャ５６が嵌着されており、このロックワッシャ５６によって、出力軸５０に作用するスラスト力が保持され、またラジアル軸受５２の脱落が阻止されている。
【００７１】
このロックワッシャ５６は、ウォーム減速機（ウォームギヤ）を適用した減速機付モータに用いられるロックワッシャよりも高剛性とされている。これは、一般に、ハイポイドギヤ装置１０では、出力軸５０に作用する矢印Ｓｇ方向のスラスト力がウォーム減速機よりも大きいことへの対応である。そして、このスラスト力に対する耐荷重性を向上するために、図７（Ｂ）に示される如く、メタル軸受であるラジアル軸受５４に代えて、ボールベアリングであるラジアル軸受５５を採用しても良い。この場合、ラジアル軸受５５の組付を容易とするために、アンダカバー４４Ｂの軸心部に、内縁にめねじが形成されかつラジアル軸受５５の外径に対応した挿入孔４４Ｆを設け、該挿入孔４４Ｆを上記めねじに螺合して固定される外輪押さえ部材５７によって閉塞する構造としている。この固定状態で、該輪押え部材５７は、ラジアル軸受５５のアウタリングの下端面に当接しており、該ラジアル軸受５５のガタつきを防止している。
【００７２】
なお、減速機付モータ３０において、ホイールギヤ１２とピニオン１４とを噛み合わせる際には、アーマチャシャフト３６すなわちピニオン１４が、ヨーク３２（ラジアル軸受３８及びスラスト受けプレート４０、スラストボール４２）及びギヤハウジング４４（ラジアル軸受４６）に支持された状態で、上ハウジング４４Ａの開口端から該上ハウジング４４Ａ内にホイールギヤ１２を挿入する。このとき、図８（Ａ）に示される如く、ホイールギヤ１２をその軸線Ｏｇ方向に沿って移動する（出力軸をラジアル軸受５２に挿通する）ことで、該ホイールギヤ１２の歯２０とピニオン１４の歯２２とが適正に噛み合わされる。この状態からアンダカバー４４Ｂを上ハウジング４４Ａに接合すると、ラジアル軸受５２、５４によって出力軸５０すなわちホイールギヤ１２を適正に軸支するようになっている。
【００７３】
なお、ピニオン１４をアーマチャシャフト３６の細軸部分を介して該アーマチャシャフト３６の先端（他端部）に設ける図８（Ａ）に示す構成に代えて、図８（Ｂ）に示される如く、アーマチャシャフト３６の径を絞ることなくピニオン１４を一体に設け、該アーマチャシャフト３６の外径と歯２２の歯先２２Ｂの径とが（アーマチャシャフト３６の外周と歯２２の円筒形状の歯先曲面とが）一致する構成とすれば、歯２２の強度が向上する。このようにアーマチャシャフト３６とピニオン１４とを一体的に形成するには、単に、円柱状の棒材（アーマチャシャフト３６）の先端（ピニオン１４）に、創成歯切等によって歯２２を形成すれば良い。
【００７４】
次に、本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００７５】
上記構成の減速機付モータ３０では、モータ部３０Ａが起動されると、アーマチャシャフト３６（アーマチャ３４）がギヤ部３０Ｂを構成するハイポイドギヤ装置１０のピニオン１４と共に軸線Ｏｐ廻りに回転する。すると、ピニオン１４と噛み合うホイールギヤ１２が、出力軸５０と共に軸線Ｏｇ廻りに回転する。
【００７６】
これにより、アーマチャシャフト３６の回転が、ハイポイドギヤ装置１０によって減速されてトルクを増幅しつつ出力軸５０に伝達され、連結部５０Ｂにリンク機構が連結されたワイパ装置が作動する。
【００７７】
ここで、ハイポイドギヤ装置１０では、ホイールギヤ１２にボス部１８が設けられており、該ボス部１８がホイールギヤ１２を構成する各歯２０の軸心側端部を連結しているため、各歯２０の強度、特にピニオン１４からの荷重を受ける歯厚方向（倒れ方向）に対する強度が大幅に向上する。すなわち、ホイールギヤ１２の各歯２０が、ボス部１８によって補強されている。
【００７８】
このように、本実施の形態に係るハイポイドギヤ装置１０では、ホイールギヤ１２を構成する各歯２０の強度が高い。
【００７９】
このため、ハイポイドギヤ装置１０では、ホイールギヤ１２の歯２０の強度を確保しつつ、従来のハイポイドギヤ装置２００と比較して、ホイールギヤ１２の歯２０の深さを深くすると共にピニオン１４の歯２２の高さを高くしている。また、歯２０は、その歯数が従来のハイポイドギヤ装置２００を構成するホイールギヤ２０２の対応する歯２０８の歯数よりも多くされ、かつ、できる限り内側まで実質的に有効な歯形状が形成されている。これにより、ハイポイドギヤ装置１０では、従来のハイポイドギヤ装置２００と比較して、ホイールギヤ１２とピニオン１４との接触面積が増大している。
【００８０】
具体的には、ホイールギヤ１２とピニオン１４との噛み合い範囲は、図３（Ａ）に示す各点Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１に囲まれた領域Ｓ１となる。そして、この図には、比較のために減速比、距離Ｅ、歯すじの方向、ピニオンの歯底における径（歯底面である円筒の径）、円板部１６の内外径と凸部２０６の内外径とをそれぞれ一致させた場合における従来のハイポイドギヤ装置２００の噛み合い範囲である領域Ｓ２を示している。
【００８１】
この図から明らかなように、ハイポイドギヤ装置１０における領域Ｓ１は、ハイポイドギヤ装置２００における領域Ｓ２と比較して、Ａ１、Ａ２、Ｄ２、Ｄ１で囲まれる領域Ｓ３、及びＢ１、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ２で囲まれる領域Ｓ４の分だけ広がっている。すなわち、領域Ｓ１は、領域Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を合わせた大きさとされている。
【００８２】
そして、この比較によって明らかなように、上記の通り、ハイポイドギヤ装置１０とハイポイドギヤ装置２００とは、減速比、距離Ｅ、歯すじの方向、ピニオンの歯底における径、円板部１６の内外径と凸部２０６の内外径とがそれぞれ一致しており、ホイールギヤ１２とピニオン１４との接触面積の増加に伴って、歯２０の深さ及び歯２２の高さ（歯底面を一致させていることにより、歯先径すなわちピニオン１４の外径）以外の寸法形状が変更されない。
【００８３】
以上により、壁部としてのボス部１８を設けることでホイールギヤ１２の各歯２０の強度が向上して、オフセット量である距離Ｅや歯すじ方向等の設計変更を伴うことなく、該ホイールギヤ１２とピニオン１４との接触面積を増やすことができ、例えば伝達トルクが一定の場合にはホイールギヤ１２の歯２０に作用する応力が緩和され、ホイールギヤ１２の歯２０に作用する応力を維持する場合には伝達トルクを増大することが可能となる。
【００８４】
そして、本第１の実施の形態では、ホイールギヤ１２を樹脂化しており、ホイールギヤ１２とピニオン１４との接触面積を増やすことで歯２０に作用する応力を緩和し、従来の金属製のホイールギヤ２０２を備えたハイポイドギヤ装置２００と同等のトルクを伝達することが可能となった。一方、ピニオン１４は金属製であるため、強度上の問題は生じない。このように、ハイポイドギヤ装置１０は、その性能を維持しつつ、その大型構成部品であるホイールギヤ１２を樹脂化することで大幅な軽量化が図られている。
【００８５】
また、ホイールギヤ１２を樹脂化しているため、複雑な形状である該ホイールギヤ１２を射出成形等の金型を用いた樹脂成形によって、容易に得ることが可能となった。さらに、要求強度に応じて、ホイールギヤ１２とピニオン１４との接触面積を変更する場合でも、上記の通りホイールギヤ１２の径や歯すじ方向を変更する必要がないので、金型設計が容易である。また、このように接触面積を異ならせても上記距離Ｅが一定であるため、該接触面積の異なるハイポイドギヤ装置１０間で、ピニオン１４の外径差を許容する寸法のギヤハウジング４４を共用することも可能である。
【００８６】
さらに、ハイポイドギヤ装置１０では、出力軸５０を固定するためのボス部１８が各は２０の軸心側端部を一体に連結する壁部を兼ねるため、換言すれば、ボス部とは別に壁部を形成する必要がないため、ホイールギヤ１２の形状が簡単であり、金型の製作が容易である。また、このボス部１８が各歯２０を全深さに亘り連結するため、各歯２０を深さ方向の一部において連結する場合と比較して各は２０の強度が一層高い。
【００８７】
そして、このハイポイドギヤ装置１０を適用した減速機付モータ３０では、ウォームギヤで減速部を構成する場合と比較して、体格の小型化が図られている。具体的には、図６及び図７に想像線にて示す外形は、ウォームギヤを適用して同等の性能を得る場合のギヤハウジングＧの外形に対応しており、図６に一点鎖線で示す円はウォームホイールＷの外形に対応しているが、この図から明らかなように、減速機付モータ３０は、同等の性能を有するウォームギヤ適用の減速機付モータと比較して大幅に小型化されている。
【００８８】
また、上記の通り、減速機付モータ３０を構成するハイポイドギヤ装置１０が大幅に軽量化されているため、減速機付モータ３０は体格の小型化のみならず、その重量も軽量化されている。
【００８９】
さらに、一方向回転用途に用いられる減速機付モータ３０では、上記矢印Ｓｐ方向のスラスト荷重を生じさせる歯２０と歯２２との噛み合いによって、スラストボール４２等によって矢印Ｓｐ方向の荷重に対し支持されているアーマチャシャフト３６の軸線方向におけるホイールギヤ１２とピニオン１４との噛み合い位置が保持されるため、該スラストボール４２側と反対側にアーマチャシャフト３６のスラスト軸受を設けない構成とされている。これにより、スラスト軸受の数が少なく、またギヤハウジング４４におけるスラスト軸受配設部位が不要であり、減速機付モータ３０の構造が簡素化される。また、減速機付モータ３０の一層の軽量化、部品点数及び組付工数の低減による低コスト化が図られる。
【００９０】
さらにまた、減速機付モータ３０では、ホイールギヤ１２に固定された出力軸５０が該ホイールギヤ１２を挟む長手方向両側でそれぞれラジアル軸受５２、５４によって軸支されているため、ホイールギヤ１２とピニオン１４とが噛み合いつつ回転することに伴うラジアル荷重によってホイールギヤ１２が径方向に移動したり傾いたりすることがない。これにより、ピニオン１４が設けられたアーマチャシャフト３６をスラスト荷重（ホイールギヤ１２のラジアル方向の荷重）に抗して支持するスラストボール４２やスラスト受けプレート４０に過大な荷重が作用することが防止され、これらを高強度化する等の対策が不要となる。
【００９１】
なお、ピニオン１４側すなわちアーマチャシャフト３６のラジアル荷重は、アーマチャ３４を挟んで両側に位置するラジアル軸受３８、４６によって適性に支持されている。また、例えば、減速機付モータ３０を搭載する車両側の要求等により、支持ボス部４８Ｂを設けることができない場合等には、図９に示す如く、支持ボス部４８Ａ側のラジアル軸受５２を、少なくとも２つ設けることが望ましい。
【００９２】
（他の実施の形態）
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態または前出の部品・部分と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施の形態または前出の部品・部分と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９３】
（第２の実施の形態に係る減速機付モータ）
図１０には、本発明の第２の実施の形態に係る減速機付モータ６０が一部切欠いた平面図にて示されている。この図に示される如く、減速機付モータ６０は、回転軸としてのアーマチャシャフト６２が長手方向の両端部でラジアル方向に支持されている点で、減速機付モータ３０とは異なる。以下、具体的に説明する。
【００９４】
減速機付モータ６０は、モータ部６０Ａと、該モータ部６０Ａに連結する減速部としてのギヤ部６０Ｂとで構成されている。本第２の実施の形態では、減速機付モータ６０は、車両に搭載されたワイパ装置を駆動するためのワイパモータとされており、一方向にのみ回転するようになっている。
【００９５】
モータ部６０Ａは、アーマチャシャフト３６に代えて、アーマチャシャフト６２を備えている。アーマチャシャフト６２は、一体回転可能に設けられたピニオン１４よりも突出して同軸的に設けられた支軸部６４を備える点でアーマチャシャフト３６とは異なる。すなわち、アーマチャシャフト６２の長手方向中間部にピニオン１４が設けられている。この支軸部６４は、アーマチャシャフト３６（ピニオン１４）に一体に形成されも良く、キー嵌合等によって廻り止め状態で連結されても良い。
【００９６】
また、ギヤ部６０Ｂを構成するギヤハウジング６６は、ギヤハウジング４４と同様に支持ボス部４８Ａ（図示省略）を有する上ハウジング６６Ａと支持ボス部４８Ｂ（図示省略）を有するアンダカバー６６Ｂとで構成されているが、アーマチャシャフト６２の支軸部６４貫通させて外部に突出させる貫通孔６７設けられている点でギヤハウジング４４とは異なる。上ハウジング６６Ａにおける貫通孔６７周りの外面には、ベアリングホルダ６８が固定されている。なお、アンダカバー６６Ｂは、図７（Ａ）または図７（Ｂ）に示すアンダカバー４４Ｂと全く同様に構成されているが、図１１には、図７（Ａ）に対応した図を示している。
【００９７】
ベアリングホルダ６８は、両端開口の略筒状に形成されており、その内部にラジアル軸受６９を収容している。ラジアル軸受６９は、転がり軸受であるボールベアリングとされている。このラジアル軸受６９は、そのインナリング６９Ａに支軸部６４の先端が圧入固定されており、そのアウタリング６９Ｂがベアリングホルダ６８内に嵌合（圧入）固定されている。
【００９８】
そして、ベアリングホルダ６８の上ハウジング６６Ａと反対側の開口部は、円板状の外輪押え部材７０によって閉塞されている。具体的には、ベアリングホルダ６８の開口端近傍における内縁に形成されためねじに、外輪押え部材７０の外周部に形成されたおねじが螺合することでベアリングホルダ６８に固定された外輪押え部材７０が、上記開口部閉塞している。
【００９９】
この状態で、外輪押え部材７０に設けられた環状リブ７０Ａが、アウタリング６９Ｂの矢印Ｓｐと反対側の端面に当接しており、上ハウジング６６Ａの貫通孔６７の内縁に沿って設けられた環状リブ６７Ａが、インナリング６９Ａの矢印Ｓｐ側端面に当接している。これにより、ラジアル軸受６９のガタつきが防止されている。
【０１００】
以上により、アーマチャシャフト６２は、その長手方向の両端部において、ラジアル軸受３８、６９によってそれぞれラジアル方向に支持されており、かつ長手方向の中間部においてラジアル軸受４６によってラジアル方向に支持されている。
【０１０１】
このアーマチャシャフト６２の支軸部６４は、この支持状態で、ホイールギヤ１２の歯２０が形成された円板部１６上を横切るように配置されており、該ホイールギヤ１２の歯２０と干渉しないように、その外径が決められている。また、図１１に示される如く、ホイールギヤ１２のボス部１８には、支軸部６４と干渉しないように、外周面１８Ａから断面視半円状に凹んだ軸逃し凹部１８Ｂが設けらている。
【０１０２】
減速機付モータ６０の他の構成は、上記第１の実施の形態に係る減速機付モータ３０と全く同様である。このため、本第２の実施の形態に係る減速機付モータ６０によっても、減速機付モータ３０と全く同様の効果が得られる。
【０１０３】
また、この減速機付モータ６０では、アーマチャシャフト６２が長手方向両端部及び中間部においてラジアル方向に支持されているため、該ラジアル方向に好適に支持される。このため、減速機付モータ６０では、このアーマチャシャフト６２の支軸部６４がラジアル方向の変位可能に支持されているため、高負荷（例えば、通常の伝達トルクが２乃至３Ｎ・ｍに対し最大トルクは３倍程度ととなる）時でもホイールギヤ１２とピニオン１４との確実な噛み合いが得られる。
【０１０４】
（第３の実施の形態に係る減速機付モータ）
図１２には、本発明の第３の実施の形態に係る減速機付モータ７２が一部切欠いた平面図にて示されている。この図に示される如く、減速機付モータ７２は、支軸部６４の先端が滑り軸受であるラジアル軸受７３によって支持されている点で、減速機付モータ６０とは異なる。以下、具体的に説明する。
【０１０５】
減速機付モータ７２は、モータ部７２Ａと、該モータ部７２Ａに連結する減速部としてのギヤ部７２Ｂとで構成されている。本第３の実施の形態では、減速機付モータ７２は、車両に搭載されたワイパ装置を駆動するためのワイパモータとされており、一方向にのみ回転するようになっている。
【０１０６】
モータ部６０Ａは、モータ部６０Ａと同様に構成されており、アーマチャシャフト６２を備えている。一方、ギヤ部７２Ｂを構成するギヤハウジング７４は、ギヤハウジング４４と同様に支持ボス部４８Ａ（図示省略）を有する上ハウジング７４Ａと支持ボス部４８Ｂ（図示省略）を有するアンダカバー７４Ｂとで構成されている。アンダカバー７４Ｂは、アンダカバー６６Ｂと全く同様に構成されている。
【０１０７】
上ハウジング７４Ａには、アーマチャシャフト６２の支軸部６４の先端が同軸的に入り込む軸受孔７５Ａを有するベアリング保持部７５が設けられている。ベアリング保持部７５の軸受孔７５Ａ内にはラジアル軸受７３が保持されている。ラジアル軸受７３は、上記の通り滑り軸受であり、本第３の実施の形態では、含油した焼結金属より成るメタル軸受とされている。
【０１０８】
減速機付モータ７２の他の構成は、上記第２の実施の形態に係る減速機付モータ６０と全く同様である。このため、本第２の実施の形態に係る減速機付モータ７２によっても、減速機付モータ６０と全く同様の効果が得られる。
【０１０９】
また、減速機付モータ７２では、ギヤ部７２Ｂ内におけるピニオン１４を挟む両側において、アーマチャシャフト６２がラジアル軸受４６、７３によってラジアル方向に支持される点で、減速機付モータ６０と共通するが、これらのラジアル軸受４６、７３の一方がメタル軸受であることによって、減速機付モータ６０よりも低コスト化が図られる。すなわち、ラジアル軸受７３自体がラジアル軸受６９よりも安価であるのみならず、ラジアル軸受７３のベアリング保持部７５への取付及びラジアル軸受７３への支軸部６４の挿入が容易であることにより、該ベアリング保持部７５が上ハウジング７４Ａに一体に設けられており、部品点数及び組付工数が削減されてさらなる低コスト化が図られている。
【０１１０】
そして、これらのラジアル軸受４６、７３のうち、ホイールギヤ１２に噛み合うピニオン１４に近接して配置されたラジアル軸受４６がボールベアリングであるため、換言すれば、ホイールギヤ１２とピニオン１４との噛み合いにより大きなラジアル荷重が作用する方のラジアル軸受４６の耐荷重が大きいため、アーマチャシャフト６２のラジアル荷重が確実に支持される。すなわち、減速機付モータ７２では、大きなラジアル荷重が作用する場合でも、ホイールギヤ１２とピニオン１４との確実な噛み合いを維持しつつ、低コスト化が図られる。なお、さらに高負荷の用途（ワイパ装置よりも高負荷の装置に適用される場合）では、減速機付モータ６０を用いることが好ましい。
【０１１１】
なお、本第３の実施の形態においては、上記ラジアル軸受７３が本発明における「第１ラジアル軸受」に相当し、ラジアル軸受４６が本発明における「第２ラジアル軸受」に相当する。
【０１１２】
（第４の実施の形態に係る減速機付モータ）
図１３には、本発明の第４の実施の形態に係る減速機付モータ７６が一部切欠いた平面図にて示されている。この図に示される如く、減速機付モータ７６は、ピニオン１４が、ホイールギヤ１２の軸線に対しアーマチャ３４とは反対側（ラジアル軸受６９側）で該ホイールギヤ１２と噛み合っている点で、上記減速機付モータ６０、７２とは異なる。以下、具体的に説明する。
【０１１３】
減速機付モータ７６は、モータ部７６Ａと、該モータ部７６Ａに連結する減速部としてのギヤ部７６Ｂとで構成されている。本第４の実施の形態では、減速機付モータ７６は、車両に搭載されたワイパ装置を駆動するためのワイパモータとされており、一方向にのみ回転するようになっている。
【０１１４】
モータ部７６Ａは、アーマチャシャフト７７を備えている。アーマチャシャフト７７は、ピニオン１４よりも突出する支軸部６４を備える点でアーマチャシャフト６２と共通するが、上記の通りピニオン１４がホイールギヤ１２の軸線よりもラジアル軸受６９側に位置することにより、支軸部６４がアーマチャシャフト６２における支軸部６４よりも短い。そして、アーマチャシャフト７７は、ピニオン１４のアーマチャ３４側でホイールギヤ１２の円板部１６上を通過する部分が、支軸部６４と略同径の連結軸部７７Ａとされている。
【０１１５】
また、図１４に示される如く、ギヤ部７６Ｂでは、ホイールギヤ１２のボス部１８は、組付状態において、その上端がアーマチャシャフト７７（ピニオン１４）の軸線の高さと略一致する高さとされており、減速機付モータ３０等におけるボス部１８よりも低く形成されている。そして、このボス部１８における歯先２０Ａから上端部にかけての角部が断面視略円弧状に切欠かれた切欠き部１８Ｃとされており、アーマチャシャフト７７の連結軸部７７Ａと干渉しないようになっている。なお、ボス部１８が、切欠き部１８Ｃに代えて軸逃し凹部１８Ｂを備えても良いことは言うまでもない。逆に、上記減速機付モータ６０、７２を構成するボス部１８が、軸逃し凹部１８Ｂに代えて切欠き部１８Ｃを備えても良い。
【０１１６】
さらに、ギヤ部７６Ｂを構成するギヤハウジング７８は、ギヤハウジング４４と同様に支持ボス部４８Ａ（図示省略）を有する上ハウジング７８Ａと支持ボス部４８Ｂ（図示省略）を有するアンダカバー７８Ｂとで構成されている。アンダカバー７８Ｂは、アンダカバー６６Ｂと全く同様に構成されているが、図１１には、図７（Ｂ）に対応した図を示している。
【０１１７】
上ハウジング７８Ａのモータ部７４Ａ側には、ベアリング保持部４４Ｃに代えて、ベアリング保持部７８Ｃが設けられている。このベアリング保持部７８Ｃ内には、ラジアル軸受７９が収容保持されている。ラジアル軸受７９は、滑り軸受であり、本第４の実施の形態では、含油した焼結金属より成るメタル軸受とされている。
【０１１８】
すなわち、減速機付モータ７６では、減速機付モータ７２と同様に、アーマチャシャフト７７が、ギヤ部７６Ｂ内におけるピニオン１４を挟む両側において、ラジアル軸受６９、７９によってラジアル方向に支持されており、これらのラジアル軸受６９、７９のうちピニオン１４に近接して配置された一方のラジアル軸受６９がボールベアリングとされると共に、他方のラジアル軸受７９がメタル軸受である。
【０１１９】
減速機付モータ７２の他の構成は、上記第２の実施の形態に係る減速機付モータ６０または第２の実施の形態に係る減速機付モータ７２と全く同様である。このため、本第４の実施の形態に係る減速機付モータ７６によっても、減速機付モータ７２と全く同様の効果が得られる。
【０１２０】
なお、本第４の実施の形態においては、上記ラジアル軸受６９が本発明における「第１ラジアル軸受」に相当し、ラジアル軸受７９が本発明における「第２ラジアル軸受」に相当する。
【０１２１】
（第５の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置）
図１５には、本発明の第５の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置８０が模式的な平面図にて示されている。この図に示される如く、ハイポイドギヤ装置８０は、軸線Ｏｇ廻りに回転可能なホイールギヤ８２と、該ホイールギヤ８２に噛み合い軸線Ｏｐ廻りに回転可能なピニオン８４とで構成されている。
【０１２２】
ホイールギヤ８２は、円環状に形成された基部８６を備えており、この基部８６が、ホイールギヤ１２の円板部１６におけるボス部１８よりも径方向外側部分に相当する。この基部８６には、多数の歯８８が設けられている。すなわち、ホイールギヤ８２は、円環状に配置された多数の歯８８を備えている。
【０１２３】
図１６（Ａ）にも示される如く、各歯８８は、軸線Ｏｇとの直交面がピッチ面とされており、ハイポイドギヤ装置８０は所謂クラウンタイプとされている。そして、各歯８８は、それぞれの歯先８８Ａが上記ピッチ面に沿って（ピッチ面と平行に）形成されている。一方、歯８８の歯底は、ホイールギヤ８２軸心側の一部を除く部分がピッチ面に沿って形成された平行歯底８８Ｂとされると共に、ホイールギヤ８２軸心側の端部が歯先８８Ａに近接する方向に傾斜（湾曲）した傾斜歯底８８Ｃとされている。
【０１２４】
この傾斜歯底８８Ｃを形成するために隆起した基部８６の部分が壁部９０とされており、各歯８８間に位置する壁部９０がそれぞれ隣り合う歯８８を連結することで、各歯８８が一体に連結されている。これにより、歯先８８Ａから平行歯底８８Ｂまでの深さｄは、ホイールギヤ１２における歯２０の深さｄと同等とされている。
【０１２５】
なお、壁部９０の最大高さ（ホイールギヤ８２の最も軸心側部分における高さ）は、歯先８８Ａから平行歯底８８Ｂまでの深さよりも小とされており、該壁部９０形成部位におけるピニオン８４との噛み合いが可能とされている。すなわち、各歯８８は、高さ方向における傾斜歯底８８Ｃ側の一部で壁部９０によって連結され、歯先８８Ａ側ではホイールギヤ８２の軸心側においても自由端とされている。一方、各歯８８のホイールギヤ８２外周側の端部は、ホイールギヤ１２の歯２０と同様に、それぞれ全深さに亘り自由端とされている。
【０１２６】
図１６（Ｃ）にも示される如く、ピニオン８４は、歯８８と噛み合う歯９２を備えている。この歯９２は、ハイポイドギヤ装置８０が所謂クラウンタイプであることによって、軸線Ｏｐ周りの円筒面がピッチ面とされている。そして、歯９２の歯底９２Ａは上記ピッチ面と同軸の円筒面に沿って形成されている。一方、歯９２の歯先は、軸線方向におけるホイールギヤ８２の軸線Ｏｇから近い方の端部を除く部分が上記ピッチ面と同軸の円筒面に沿った平行歯先９２Ｂとされると共に、軸線Ｏｇから近い方の端部が先端へ向けて連続的に歯高を低くするように連続的に傾斜した傾斜歯先９２Ｃとされている。また、傾斜歯先９２Ｃにおける先端側２条程度（平面視で軸線Ｏｐが傾斜歯底８８Ｃを横切る部分に対応する範囲で）は、歯高が略一定とされている。
【０１２７】
このピニオン８４は、ホイールギヤ８２との噛み合い状態では、その平行歯先９２Ｂと歯底９２Ａとの間の平行歯９４が、ホイールギヤ８２の歯先８８Ａと平行歯底８８Ｂとの間の平行歯９６と噛み合うと共に、その傾斜歯先９２Ｃと歯底９２Ａとの間の傾斜歯９８が、ホイールギヤ８２の歯先８８Ａと傾斜歯底８８Ｃとの間の傾斜歯１００と噛み合う構成である。
【０１２８】
このため、歯２２の歯底９２Ａから平行歯先９２Ｂまでの高さが歯８８の上記深さｄに対応していおり（図１６（Ｂ）参照）、また、ホイールギヤ８２における平行歯９６と傾斜歯１００との深さの差（Δｄ）が、ピニオン８４における平行歯９４と傾斜歯９８との高さの差（Δｈ）とが等しく（Δｄ＝Δｈと）されている。
【０１２９】
そして、ピニオン８４の軸線Ｏｐと、これと平行なホイールギヤ８２の中心線ＣＬとの距離（オフセット量）Ｅ及び歯８８、９２の歯すじ方向は、傾斜歯１００を有しない（基部８６の内縁が傾斜歯底８８Ｃと平行歯底８８Ｂと境界部となる）仮想ホイールギヤと傾斜歯９８を有しない仮想ピニオンとの距離Ｅ及び歯すじ方向とそれぞれ一致している。
【０１３０】
より具体的には、各歯８８（平行歯９６）は、平行歯９６のみを有する場合のピッチ円ＰＣ（傾斜歯底８８Ｃと平行歯底８８Ｂと境界部とホイールギヤ１２外周部との中央線）上で交差する歯すじ方向の接線Ｌｔとホイールギヤ８２の中心線ＣＬとの為す角ψ（第１の実施の形態では図示省略）が所定値となるように、歯すじ方向が決められる。さらに、上記接線Ｌｔと中心線ＣＬとの交点を通るピニオン８４の軸線Ｏｐと中心線ＣＬとの為す角θが、上記角ψとの関係で歯８８とは９２との滑り限界に至らない範囲で、距離Ｅが決められる。
【０１３１】
そして、このように設計された仮想ホイールギヤの基部の内縁部に壁部９０を延設して傾斜歯底８８Ｃを有する傾斜歯１００を形成すると共に、仮想ピニオンを軸方向に延長して傾斜歯先９２Ｃを有する傾斜歯９８を形成すれば、ハイポイドギヤ装置８０が得られる。なお、本第５の実施の形態では、上記仮想ホイールギヤ、仮想ピニオンを有するハイポイドギヤ装置として、従来のハイポイドギヤ装置２００を用いて設計しているが、両者の比較は後述する。
【０１３２】
また、ハイポイドギヤ装置８０では、ホイールギヤ８２の傾斜歯１００と噛み合うピニオン８４の傾斜歯９８が形成された先端部が、平面視で基部８６の内側に入り込むように配置されており、傾斜歯底８８Ｃが傾斜歯９８を受ける如くかみ合っている。すなわち、ホイールギヤ１２の壁部９０がピニオン８４をスラスト方向及びラジアル方向（一方側）に受けるように、歯８８と歯９２とが噛み合う構成である。
【０１３３】
さらに、壁部９０は、図１７（Ａ）に示される如く、ホイールギヤ８２軸心側における傾斜歯底８８Ｃの端部で切り落とされる如く形成されても良く、図１７（Ｂ）に示される如く、基部８６を内方に延設した部分に傾斜歯底８８Ｃと反対向きの傾斜を有する断面視山形に形成して強度を向上させても良い。
【０１３４】
以上説明したハイポイドギヤ装置８０のホイールギヤ８２は、ホイールギヤ１２と同様に樹脂成形によって一体に形成されている。一方、ピニオン８４は、ピニオン１４と同様に、金属材にて構成されている。また、ホイールギヤ８２の歯すじ曲線は、図４（Ａ）乃至図４（Ｅ）に示される各形状を採用することができ、歯８８、９２の歯厚や歯面の傾斜角は、図５に示される如くハイポイドギヤ装置１０と同様に設定されている。
【０１３５】
また、このハイポイドギヤ装置８０も減速機付モータ３０、６０、７２、７６等に適用されるが、その説明は省略する。なお、ホイールギヤ１２の軸心部には、出力軸５０を固定するためのボスや支軸が回転可能に挿入または挿通される軸孔等が形成されても良い。
【０１３６】
上記構成のハイポイドギヤ装置８０は、主に減速機として用いられ、ピニオン８４が軸線Ｏｐ廻りに回転すると、ホイールギヤ８２が減速されてトルクを増幅しつつ軸線Ｏｇ廻りに回転する。
【０１３７】
ここで、ハイポイドギヤ装置８０では、ホイールギヤ８２に壁部９０が設けられており、該壁部９０がホイールギヤ１２を構成する各歯８８の軸心側端部を連結しているため、各歯８８の強度、特にピニオン８４からの荷重を受ける歯厚方向（倒れ方向）に対する強度が大幅に向上する。すなわち、ホイールギヤ８２の各歯８８が、壁部９０によって補強されている。
【０１３８】
このように、本実施の形態に係るハイポイドギヤ装置８０では、ホイールギヤ８２を構成する各歯８８の強度が高い。
【０１３９】
このため、ハイポイドギヤ装置８０では、ホイールギヤ８２の歯８８の強度を確保しつつ、従来のハイポイドギヤ装置２００と比較して、ホイールギヤ８２の歯８８（平行歯９６）の深さｄを深くすると共にピニオン８４の歯９２（平行歯９４）の高さｈを高くしている。また、歯２０は、その歯数が従来のハイポイドギヤ装置２００を構成するホイールギヤ２０２の対応する歯２０８の歯数よりも多くされ、かつ、できる限り内側（壁部９０側）まで実質的に有効な歯形状が形成されている。
【０１４０】
これにより、ハイポイドギヤ装置８０では、従来のハイポイドギヤ装置２００と比較して、ホイールギヤ８２とピニオン８４との接触面積（噛み合い領域）が増大している。また、ホイールギヤ１２の各平行歯９６の径方向内側に延設した各傾斜歯１００が、ピニオン８４の傾斜歯９８と噛み合うことにより、さらに接触面積が増大している。
【０１４１】
具体的には、ホイールギヤ８２とピニオン８４との噛み合い範囲は、図１６（Ａ）に示す各点Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１に囲まれた領域Ｓ１と、各点Ａ１、Ｂ１、Ｘに囲まれた領域Ｓ５とを合わせた大きさとなる。そして、この図には、比較のために減速比、距離Ｅ、歯すじの方向、ピニオンの歯底における径（歯底面である円筒の径）、円板部１６の内外径と凸部２０６の内外径とをそれぞれ一致させた場合における従来のハイポイドギヤ装置２００、すなわち上記仮想ホイールギヤと仮想ピニオンとで構成された仮想ハイポイドギヤ装置の噛み合い範囲である領域Ｓ２を示している。
【０１４２】
この図から明らかなように、ハイポイドギヤ装置８０における領域Ｓ１は、ハイポイドギヤ装置１０の領域Ｓ１と全く同様であり、ハイポイドギヤ装置２００における領域Ｓ２と比較して、領域Ｓ３及び領域Ｓ４の分だけ広がっており、領域Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を合わせた大きさとされている。
【０１４３】
そして、ハイポイドギヤ装置８０では、従来の領域Ｓ２と全く重ならない領域Ｓ５の分だけ、さらに接触面積が増大している。このことから判るように、仮にハイポイドギヤ装置８０の平行歯９６の深さｄをハイポイドギヤ装置２００と同等としても（Ｓ３、Ｓ４をなくしても）、該ハイポイドギヤ装置２００に対し領域Ｓ５の分だけ上記接触面積が増大する。
【０１４４】
また、上記比較の前提の通り、ハイポイドギヤ装置１０とハイポイドギヤ装置２００とは、減速比、距離Ｅ、歯すじの方向、ピニオンの歯底における径、円板部１６の内外径と凸部２０６の内外径とがそれぞれ一致しており、ホイールギヤ１２とピニオン１４との接触面積の増加に伴って、歯２０の深さ及び歯２２の高さ（歯底面を一致させていることにより、歯先径すなわちピニオン８４の外径）以外の寸法形状が変更されない。
【０１４５】
以上により、壁部９０を設けることでホイールギヤ８２の各歯８８の強度が向上して、オフセット量である距離Ｅや歯すじ方向等の設計変更を伴うことなく、該ホイールギヤ８２とピニオン８４との接触面積を増やすことができ、またこの補強部分（傾斜歯１００）においてもホイールギヤ８２とピニオン８４とを噛み合わせることにより、例えば伝達トルクが一定の場合にはホイールギヤ８２の歯８８に作用する応力が緩和され、ホイールギヤ８２の歯８８に作用する応力を維持する場合には伝達トルクを増大することが可能となる。
【０１４６】
そして、本第５の実施の形態では、ホイールギヤ８２を樹脂化しており、ホイールギヤ８２とピニオン８４との接触面積を増やすことで歯８８に作用する応力を緩和し、従来の金属製のホイールギヤ２０２を備えたハイポイドギヤ装置２００と同等のトルクを伝達することが可能となった。一方、ピニオン８４は金属製であるため、強度上の問題は生じない。このように、ハイポイドギヤ装置８０は、その性能を維持しつつ、その大型構成部品であるホイールギヤ８２を樹脂化することで大幅な軽量化が図られている。
【０１４７】
また、ホイールギヤ８２を樹脂化しているため、複雑な形状である該ホイールギヤ８２を射出成形等の金型を用いた樹脂成形によって、容易に得ることが可能となった。具体的には、先ず、上記仮想ホイールギヤ相当する壁部９０を有しない基準ホイールギヤを創成等によって形成する。この基準ホイールギヤには、例えば、歯８８の深さｄに応じてホイールギヤ１２またはホイールギヤ２０２を用いることもできる。次いで、基準ホイールギヤを用いて射出成形用の金型を形成し、さらに金型に壁部９０に対応する部分を形成する。そして、この金型を用いた射出成形によってホイールギヤ８２が容易に得られる。なお、ピニオン８４についても、基準ピニオン（ピニオン１４、２０４を用いることも可）からダイスの歯を起こし、このダイスを用いた転造等によって容易に得ることができる。
【０１４８】
さらに、要求強度に応じて、ホイールギヤ８２とピニオン８４との接触面積を変更する場合でも、上記の通りホイールギヤ８２の径や歯すじ方向を変更する必要がないので、金型設計が容易である。また、このように接触面積を異ならせても上記距離Ｅが一定であるため、ハイポイドギヤ装置８０を減速機付モータ３０、６０、７２、７６に適用する場合に、該接触面積の異なるハイポイドギヤ装置８０間で、ピニオン８４の外径差を許容する寸法のギヤハウジング４４、６６を共用することも可能である。
【０１４９】
さらにまた、ハイポイドギヤ装置８０では、ホイールギヤ８２の壁部９０がピニオン８４の傾斜歯９８が噛み合う傾斜歯１００の傾斜歯底８８Ｃを構成しているため、換言すれば、補強用の壁部９０がピニオン８４をラジアル方向及びスラスト方向受けるように傾斜歯９８と摺接するように形成されているため、減速機付モータ３０等に適用された場合に、ピニオン８４側の軸受構造を簡素化することが可能となる。具体的には、例えば、ピニオン８４のラジアル荷重が軸線Ｏｇ側に作用する回転方向の減速機付モータ３０に適用された場合には、このラジアル荷重を壁部９０が受けるため、ラジアル軸受４６を不要とすることが可能となる。また例えば、アーマチャシャフト６２の両端でスラスト荷重を支持する減速機付モータ６０のような高負荷用途においても、減速機付モータ３０の如くピニオン８４側のスラスト軸受を不要とすることが可能となる。
【０１５０】
（第６の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置）
図１８には、本発明の第６の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置１１０が模式的な平面図にて示されている。この図に示される如く、ハイポイドギヤ装置１１０は、軸線Ｏｇ廻りに回転可能なホイールギヤ１１２と、該ホイールギヤ１１２に噛み合い軸線Ｏｐ廻りに回転可能なピニオン１１４とで構成されている。
【０１５１】
そして、このハイポイドギヤ装置１１０は、ホイールギヤ１１２の基部１１６に設けられた各歯１１８が、ホイールギヤ１１２外周部に設けられた壁部１２０によっても連結されている点で、上記第５の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置８０とは異なる。以下、具体的に説明する。
【０１５２】
図１９（Ａ）にも示される如く、ホイールギヤ１１２の各歯１１８は、それぞれの歯先１１８Ａが軸線Ｏｇとの直交面であるピッチ面に沿って形成されている。一方、各歯１１８の歯底は、歯先１１８Ａとの間で傾斜歯１００を形成する傾斜歯底８８Ｃと、歯先１１８Ａとの間で平行歯９６を形成する平行歯底８８Ｂと、平行歯底８８Ｂよりもホイールギヤ１１２の径方向外側で歯先１１８Ａに連続的に近接する方向に傾斜した外側傾斜歯底１１８Ｂとで構成されている。外側傾斜歯底１１８Ｂと歯先１１８Ａとの間には、外側傾斜歯１２２が形成されている。
【０１５３】
なお、この外側傾斜歯底１１８Ｂを形成するために基部１１６から隆起した壁部１２０についても、図２０（Ａ）に示される如く、ホイールギヤ１１２軸心側における傾斜歯底８８Ｃの端部で切り落とされる如く形成されても良く、図２０（Ｂ）に示される如く、基部８６の外方に延設した部分に傾斜歯底８８Ｃと反対向きの傾斜を有する断面視山形に形成して強度を向上させても良い。また、壁部９０及び壁部１２０の何れか一方のみを上記山形に形成しても良い。
【０１５４】
また、図１９（Ｃ）にも示される如く、ピニオン１１４の歯１２４は、その歯底１２４Ａが軸線Ｏｐ周りの円筒面に沿って形成されている。歯１２４の歯先は、歯底１２４Ａとの間で傾斜歯９８を形成する傾斜歯先９２Ｃと、歯底１２４Ａとの間で平行歯９４を形成する平行歯先９２Ｂと、平行歯先９２Ｂの傾斜歯先９２Ｃとは反対側で歯高が連続的に低くなるように形成された外側傾斜歯先１２４Ｂとで構成されている。外側傾斜歯先１２４Ｂと歯底１２４Ａとの間には、外側傾斜歯１２６が形成されている。この外側傾斜歯１２６も、傾斜歯９８と同様に先端側２乃至３条程度における歯高が略一定とされている。
【０１５５】
以上により、ハイポイドギヤ装置１１０では、ホイールギヤ１２、８２と比較して、ホイールギヤ１１２の外径が壁部１２０（外側傾斜歯１２２）の設置分だけ大径化されているが、各歯１１８の歯すじ方向は歯２０、８８と一致しており、またピニオン１１４の軸線Ｏｐのこれと平行なホイールギヤ１１２の中心線ＣＬとの距離Ｅもハイポイドギヤ装置１０、８０における距離Ｅと一致している。
【０１５６】
したがって、本構成のハイポイドギヤ装置１１０によっても、上記第５の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置８０と全く同様の効果を得ることができる。なお、図１９（Ａ）に示される如く、ホイールギヤ１１２とピニオン１１４との接触面積は、各点Ａ１、Ｘ、Ｂ１、Ｃ１、Ｙ、Ｚに囲まれた領域Ｓ６となり、ホイールギヤ１１２の平行歯９６の一部がピニオン１１４の外側傾斜歯１２６と噛み合うことにより減少した接触面積が、この外側傾斜歯１２６とホイールギヤ１１２の外側傾斜歯１２２との噛み合い分によって補われている。これにより、ハイポイドギヤ装置１１０では、接触面積の増大効果について、ハイポイドギヤ装置８０と同等以上である。
【０１５７】
また、本構成のハイポイドギヤ装置１１０では、ハイポイドギヤ装置８０のホイールギヤ８２と全く同様に、ホイールギヤ１１２成形用の金型を得ることができ、この金型を用いた射出成形によってホイールギヤ１１２を容易に得ることができる。
【０１５８】
そして、本第６の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置１１０では、ホイールギヤ１１２の外周部において各歯１１８を連結する壁部１２０が設けられているため、ホイールギヤ１１２を構成する各歯１１８の強度が一層向上する。このため、上記の通り、歯すじ方向や距離Ｅを変更することなく、平行歯９６の深さｄを一層深くして上記接触面積を一層増大することも可能となる。
【０１５９】
また、ホイールギヤ１１２の壁部９０と壁部１２０とが、それぞれピニオン１１４の傾斜歯９８、外側傾斜歯１２６を互いに反対方向に受けるように摺接するため、換言すれば、スラスト荷重及びラジアル荷重の方向に依らず、ピニオン１１４がホイールギヤ１１２（壁部９０、１２０）によって支持されるため、ハイポイドギヤ装置１１０を減速機付モータ３０、６０、７２、７６に適用した場合に、ラジアル軸受４６、６９、７３、７９、支軸部６４等を不要として軸受構造を簡素化することも可能となる。さらに別言すれば、壁部９０と壁部１２０とが、ピニオン１１４（アーマチャシャフト３６、６２）のスラスト軸受及びラジアル軸受としても機能するため、上記の如く軸受構造を簡素しても、ホイールギヤ１１２とピニオン１１４との噛み合い不良が生じたり、これらの噛み合い部位から異音が発生したりすることが防止される。
【０１６０】
なお、上記各実施の形態では、ホイールギヤ１２、８２、１１２を樹脂化した好ましい構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、歯２０、８８、１１８の深さ等を増大したホイールギヤ１２等を金属にて構成することで、伝達トルクを向上させる（高出力のモータ部３０Ａ等を採用する）構成としても良い。
【０１６１】
また、上記各実施の形態では、ハイポイドギヤ装置１０、８０、１１０が所謂クラウンタイプのハイポイドギヤ装置である構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、所謂テーパタイプ（テーパ率が一定でないものを含む）のハイポイドギヤ装置等に本発明におけるボス部１８、壁部９０、１２０等を適用することができることは言うまでもない。
【０１６２】
さらに、上記各実施の形態では、減速機付モータ３０、６０、７２、７６がワイパモータである構成としたが、本発明はこれに限定されず、減速機付モータ３０等は、例えば、パワーウインド装置や電動サンルーフ装置、パワーステアリング装置等の車両用モータや一般産業用途等、如何なる用途にも適用可能であることは言うまでもない。なお、これらの減速機付モータ６０を両方向回転用途に適用する場合には、アーマチャシャフト３６、６２、７７の両端部にスラスト軸受（スラストボール等）を設ける必要がある。
【０１６３】
また、本発明に係る減速機付モータは、上記第１乃至第４の実施の形態に係る減速機付モータ３０、６０、７２、７６には限定されず、各実施の形態における構成要素の一部または全部を適宜組合わせた（組み替えた）構成とすることもできる。
【０１６４】
さらに、ギヤ部６０Ｂ、７２Ｂ、７６Ｂにおける２ヶ所でアーマチャシャフト６２、７７が軸支持（ラジアル方向に支持）される構成においては、一方の軸受構造をギヤハウジング６６、７４、７８とアーマチャシャフト６２、７７とが直接的に滑り接触する軸受構造としても良い。
【０１６５】
具体的には、一例として図１０に対応した図２１に示す如く、変形例に係る減速機付モータ１３０のギヤ部１３０Ｂでは、アンダカバー６６Ｂと共にギヤハウジング１３２を構成する上ハウジング１３２Ａが、上ハウジング６６Ａからベアリング保持部４４Ｃをなくした如き形状に形成されている。そして、この上ハウジング１３２Ａの筒状部１３４（上記各実施の形態では説明省略）において、アーマチャシャフト６２（７７）を摺接可能に挿通させて該アーマチャシャフト６２のラジアル荷重を支持しても良い。この構成では、ベアリング保持部４４Ｃ、７８Ｃ（ラジアル軸受４６、７９）に相当する分だけ減速機付モータ１３０の全長が短くなる。この減速機付モータ１３０の他の構成は減速機付モータ６０と同じであるが、この筒状部１３４でアーマチャシャフト６２のラジアル荷重を支持する構成を減速機付モータ７２、７６に適用しても良いことは言うまでもない。
【０１６６】
また、この構成では、筒状部１３４とアーマチャシャフト６２との間にグリースを塗布することで、これらの滑り接触部位（熱伝達部位）での熱伝達が良くなり、ピニオン１４とホイールギヤ１２との噛み合いにより生じる熱が良好に放出される。特に、図２１に示される如く、筒状部１３４がピニオン１４の近傍に配置された構成では、この熱放出性が良好である。したがって、上記第１乃至第４の実施の形態に係る減速機付モータ３０、６０、７２、７６においても、この筒状部１３４に相当しアーマチャシャフト６２、７７を挿通させる部分（ベアリング保持部４４Ｃ、７８Ｃに隣接する部分）を、アーマチャシャフト６２、７７と滑り接触する構成とし、これらの間にグリースを塗布しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置の概略全体構成を示す模式的な平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置を構成するホイールギヤの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置を構成するホイールギヤとピニオンとの噛み合い領域を示す図であって、（Ａ）は概略平面図、（Ｂ）は側面方向の半断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置を構成するホイールギヤに適用される歯すじ曲線を示す図であって、（Ａ）は外トロコイド曲線、（Ｂ）はインボリュート曲線、（Ｃ）はグリーソン式の円弧曲線、（Ｄ）はゼロール歯車の円弧曲線、（Ｅ）は直線をそれぞれ示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置を構成するホイールギヤ及びピニオンのそれぞれの歯の断面形状を示す拡大図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る減速機付モータの概略全体構成を示す平面図である。
【図７】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る減速機付モータを構成するホイールギヤの軸受構造を示す断面図、（Ｂ）は、軸受構造の別例を示す断面図である。
【図８】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る減速機付モータを構成するピニオンに対するホイールギヤの組み付け方向を示す概念的な側面図、（Ｂ）は、ピニオンの歯形状の変形例を示す側面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る減速機付モータを構成するホイールギヤの軸受構造の変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る減速機付モータの図６に対応する平面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る減速機付モータの図７（Ａ）に対応する断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る減速機付モータの図６に対応する平面図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る減速機付モータの図６に対応する平面図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る減速機付モータの図７（Ｂ）に対応する断面図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置の概略全体構成を示す模式的な平面図である。
【図１６】本発明の第５の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置を示す図であって、（Ａ）はホイールギヤの平面図、（Ｂ）はピニオンの軸線方向から見た噛み合い状態を示す図、（Ｃ）はピニオンを示す側面図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置を構成するホイールギヤの壁部を示す図であって、（Ａ）は第１の形状を示す断面図、（Ｂ）は第２の形状を示す断面図である。
【図１８】本発明の第６の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置の概略全体構成を示す模式的な平面図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置を示す図であって、（Ａ）はホイールギヤの平面図、（Ｂ）はピニオンの軸線方向から見た噛み合い状態を示す図、（Ｃ）はピニオンを示す側面図である。
【図２０】本発明の第６の実施の形態に係るハイポイドギヤ装置を構成するホイールギヤの壁部を示す図であって、（Ａ）は第１の形状を示す断面図、（Ｂ）は第２の形状を示す断面図である。
【図２１】本発明の各実施の形態に係る減速機付モータの一変形例を示す図１０に対応した平面図である。
【図２２】従来のハイポイドギヤ装置の概略全体構成を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１０…ハイポイドギヤ装置、１２…ホイールギヤ、１４…ピニオン、１８…ボス部（壁部）、２０…歯（ホイールギヤの歯）、３０…減速機付モータ、３０Ａ…モータ部、３０Ｂ…ギヤ部（減速部）、３４…アーマチャ（電機子）、３６…アーマチャシャフト（回転軸）、３８…ラジアル軸受（軸受部）、４０…スラスト受けプレート（軸受部）、４２…スラストボール（軸受部）、４６…ラジアル軸受（第２ラジアル軸受）、５０…出力軸、５２・５４・５５…ラジアル軸受（出力軸受部）、６０・７２・７６・１３０…減速機付モータ、６０Ａ・７２Ａ・７６Ａ…モータ部、６０Ｂ・７２Ｂ・７６Ｂ・１３０Ｂ…ギヤ部（減速部）、６２・７７…アーマチャシャフト（回転軸）、６４…支軸部（回転軸）、６９…ラジアル軸受（第１ラジアル軸受）、７３…ラジアル軸受（第１ラジアル軸受）、７９…ラジアル軸受（第２ラジアル軸受）、８０・１１０…ハイポイドギヤ装置、８２・１１２…ホイールギヤ、８４・１１４…ピニオン、８８、１１８…歯（ホイールギヤの歯）、９０…壁部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hypoid gear device that transmits rotation between staggered shafts.
[0002]
The present invention also relates to a motor with a speed reducer to which the hypoid gear device is applied.
[0003]
[Prior art]
For example, in a wiper device, a power window device, a power steering device, and the like mounted on a vehicle such as an automobile, a motor with a reduction gear is used as a drive device. The motor with a reduction gear includes a motor unit and a reduction unit that reduces the rotation of the motor unit and transmits the rotation to the output shaft.
[0004]
In general, a worm gear that transmits rotation between staggered shafts is used in a reduction unit of such a motor with a reduction gear (for example, see Patent Document 1). The reduction unit using the worm gear is composed of a worm that rotates integrally with the rotation shaft of the motor unit, and a worm wheel that is meshed with the worm and is connected to the output shaft, and is small in size and has a large reduction ratio. can get. Thereby, the motor with a reduction gear is downsized as a whole.
[0005]
By the way, in recent years, a further reduction in the size of a motor with a reduction gear has been demanded. In view of this, it has been considered to apply a hypoid gear device to the reduction unit instead of the worm gear (for example, see Patent Document 2).
[0006]
Such a hypoid gear device will be described with reference to FIG. As shown in a plan view of FIG. 22A, the hypoid gear device 200 includes a wheel gear 202 and a pinion 204 that meshes with the wheel gear 202.
[0007]
As shown in FIG. 22 (B), the wheel gear 202 has an outer peripheral side which is convex with respect to the axial center side on one side in the axial direction, and a large number of teeth 208 are annularly formed on the annular convex part 206. Are located in That is, each tooth 208 has a free end on the axial center side and the outer peripheral side (both ends in the tooth streak direction) of the annular convex portion 206. Further, each tooth 208 is formed along a plane (pitch plane) orthogonal to the axis of the wheel gear 202 so that the tooth tip 208A and the tooth bottom 208B are parallel to each other, and the axial side is closer to the outer peripheral side. It is slightly thin.
[0008]
On the other hand, the pinion 204 is provided with a tooth 210 that meshes with the tooth 208. The teeth 210 are formed along a cylindrical surface (pitch surface), and the tip 210A and the bottom 210B are parallel to each other. The pinion 204 meshes with the wheel gear 202 at a position where its axis Op is separated from the center line CL of the wheel gear 202 parallel thereto by a distance E (the axis Op is offset with respect to the center line CL).
[0009]
That is, in the hypoid gear device 200, when the axis Op of the pinion 204 coincides with the center line CL of the wheel gear 202, the number of the teeth 208 meshing with the teeth 210 is small, and when the distance E exceeds a predetermined value, the teeth 210 and the teeth 208 Since rotation (torque) cannot be transmitted only by slipping, the distance E is set within these ranges. Thus, the hypoid gear device 200 is configured to transmit rotation between staggered shafts, and the meshing range between the wheel gear 202 and the pinion 204 is surrounded by points A2, B2, C2, and D2 shown in FIG. Area S2.
[0010]
The hypoid gear device 200 has a higher efficiency and a higher specific output than the worm gear, so that the size of the wheel gear 202 can be reduced with respect to the worm wheel. Because it is inside the outer circumference of the motor, the area occupied in the plan view is further reduced, and it is possible to reduce the size and weight by applying to a motor with a reduction gear.
[0011]
The hypoid gear device 200 described above is a so-called crown type hypoid gear device in which the pitch plane of the wheel gear 202 is a plane orthogonal to the axis of the wheel gear 202, but the hypoid gear apparatus has a pitch plane of the wheel gear. A so-called tapered type hypoid gear device in which the pitch surface of the pinion is also a conical surface, and the pitch surface of the wheel gear is concave at the radial center with respect to the conical surface. In addition, a type in which the pitch surface of the pinion is convex at the center in the axial direction with respect to the conical surface (for example, see Patent Document 3) is known. Also in these hypoid gear devices, the tip of the tooth of the wheel gear and the pinion and the root of the tooth are parallel (the depth or height of the tooth is constant), and both ends of each tooth constituting the wheel gear in the direction of the tooth trace are formed. It is a free end and its basic configuration is the same as that of the above-mentioned crown type hypoid gear device.
[0012]
[Patent Document 1]
JP 2002-145086 A
[Patent Document 2]
JP-A-11-118001
[Patent Document 3]
JP-A-11-315910
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional hypoid gear device 200 as described above, for example, when the wheel gear 202 is made of resin to reduce the weight or the transmission torque is improved, there is a concern that the strength of the wheel gear 202 is insufficient. As a countermeasure, it is conceivable that the amount of engagement between the wheel gear 202 and the pinion 204, that is, the area S2 is increased to increase the contact area.
[0014]
However, if it is attempted to increase the number of teeth 208 of the wheel gear 202 that meshes with the teeth 210 of the pinion 204 in order to increase the contact area, the distance E and the tooth thickness of each tooth 208 decrease, and the material of the wheel gear changes for each required strength. The hypoid gear device must be specially designed by changing it. Further, when this hypoid gear device is applied to a motor with a reduction gear, if the distance E is changed, the shape of the housing accommodating the hypoid gear device must also be changed, and a dedicated housing is required.
[0015]
Further, it is conceivable to increase the contact area (the number of meshing teeth 208) by lengthening the pinion 204 in the axial direction. In this case, however, the number of meshing portions that greatly contribute to slippage and hardly contribute to torque transmission increases, so that the efficiency is increased. Becomes lower.
[0016]
Therefore, in order to increase the contact area without changing the design of the distance E and the direction of the tooth trace, the space between the teeth 208 of the wheel gear 202 is formed deep (the depth from the tooth tip 208A to the tooth bottom 208B is increased). At the same time, it is conceivable to increase the height of the teeth 210 of the pinion 204 (increase the height from the tooth bottom 210B to the tooth tip 210A). However, in this configuration, the slenderness ratio (the ratio of the depth to the thickness) of the tooth 208 when viewed in a cross section perpendicular to the shin direction is increased. In other words, the height of the tooth 208 from the tooth bottom 208B to the load application point is increased. Even if the load is dispersed due to an increase in the contact area between the wheel gear 202 and the pinion 204, sufficient strength cannot be obtained at the axially end portions of the relatively thin teeth 208 on the wheel gear 202 axis.
[0017]
Furthermore, in order to increase the contact area, it is conceivable to extend the teeth 208 of the wheel gear 202 to the inner diameter side (axial side). However, if only the inner diameter side is extended without changing the outer diameter of the wheel gear 202, the tooth There is a problem in that the tooth 208 becomes thinner on the axial center side (inner diameter side), and sufficient strength of the teeth 208 cannot be obtained as described above.
[0018]
These problems also occur in the tapered hypoid gear device and the hypoid gear device having the configuration described in Patent Document 3, that is, regardless of the shape of the pitch surface, similarly to the hypoid gear device 200.
[0019]
SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to provide a hypoid gear device having high wheel gear teeth in consideration of the above facts.
[0020]
A second object of the present invention is to obtain a motor with a reduction gear to which the above-described hypoid gear device is applied and which is reduced in size.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, a hypoid gear device according to the first aspect of the present invention is a hypoid gear device in which a wheel gear and a pinion that mesh with each other transmit a rotation between shafts, and constitute the wheel gear. A wall portion that connects adjacent teeth at an end portion of the wheel gear on the axis side is provided integrally with the wheel gear.
[0022]
In the hypoid gear device according to the first aspect, the wheel gear and the pinion having a large number of teeth arranged in an annular shape mesh with each other to transmit rotation between staggered shafts.
[0023]
Here, since the wheel gear is integrally provided with a wall portion that connects adjacent teeth of each tooth constituting the wheel gear at an axial end portion, in other words, all the wheels constituting the wheel gear are formed. Since the teeth are continuous through the wall at the axial center end, the strength of each tooth, particularly the strength in the tooth thickness direction (falling direction) under load from the pinion, is greatly improved. That is, each tooth of the wheel gear is reinforced by the wall. The wall portion of the wheel gear may be configured to connect at least a part of the adjacent teeth in the depth direction.
[0024]
Accordingly, the stress acting on the tooth of the wheel gear is reduced when the transmission torque is constant, without changing the design of the offset amount, the direction of the tooth trace, etc., and the stress acting on the tooth of the wheel gear is maintained. In this case, the transmission torque can be increased. As a result, in order to increase the contact area between the wheel gear and the pinion, the number of teeth of the wheel gear is increased, the teeth of the wheel gear are increased and the teeth of the pinion are increased, and the teeth of the wheel gear are extended to the inner diameter side. Or it becomes possible.
[0025]
Thus, in the hypoid gear device according to the first aspect, the tooth strength of the wheel gear is high.
[0026]
In the hypoid gear device according to the second aspect of the present invention, in the hypoid gear device according to the first aspect, the wall portion is formed in a cylindrical shape in which the teeth are continuous from an outer peripheral surface, and is disposed at an axial center portion of the wheel gear. , Is characterized.
[0027]
In the hypoid gear device according to the second aspect, the wall portion is provided integrally with the shaft center portion of the wheel gear, and each tooth is provided continuously from the outer peripheral surface of the wall portion. Since the wall portion is cylindrical, for example, a support shaft that rotatably supports the wheel gear is inserted through the wall portion, or a shaft (an output shaft or the like) that rotates integrally with the wheel gear is fixed. It can also be made to function as a boss part (also serving as a boss part).
[0028]
A hypoid gear device according to a third aspect of the present invention is the hypoid gear device according to the first or second aspect, wherein the wheel gear is made of a resin material and the pinion is made of a metal material. I have.
[0029]
In the hypoid gear device according to the third aspect, since the wheel gear is made of resin, the weight can be reduced. In particular, a large wheel gear (when the hypoid gear device is used as a speed reducer, a component corresponding to a large gear on the load side that receives torque) is made of resin with respect to the pinion.
[0030]
Since the teeth of the wheel gear are reinforced by the wall as described above, sufficient strength can be obtained even if the wheel gear is made of resin. Further, since the pinion is made of metal, there is no problem in strength. For this reason, in the hypoid gear device of this configuration, weight reduction is achieved while maintaining sufficient strength against the transmission torque. Further, for example, a wheel gear having a complicated shape (having a large number of teeth) can be formed by resin molding such as injection molding using a mold, and the manufacture of the wheel gear becomes easy.
[0031]
In order to achieve the second object, a motor with a reduction gear according to the invention according to claim 4 is a rotating shaft that rotates integrally with the armature, and a bearing portion that supports one end of the rotating shaft in the radial direction and the thrust direction. A motor having a speed reducer for reducing the rotation of the rotating shaft and transmitting the reduced rotation to the output shaft, wherein the speed reducing unit is capable of rotating the pinion integrally with the rotating shaft. The hypoid gear device according to any one of claims 1 to 3, wherein the hypoid gear device is provided by connecting the wheel gear to an output shaft.
[0032]
In the motor with a speed reducer according to the fourth aspect, when the motor section operates and the armature rotates, the rotating shaft rotates coaxially and integrally with the pinion provided at one end thereof. This rotation is transmitted to the wheel gear meshing with the pinion while being reduced in speed, and further transmitted from the output shaft connected to the wheel gear to the load side.
[0033]
Here, since the hypoid gear device is applied to the reduction unit, the size of the motor with a reduction gear can be reduced as compared with the case where the reduction unit is configured by a worm gear. Since the hypoid gear device is the hypoid gear device according to any one of claims 1 to 3, the strength of the teeth of the wheel gears is high. It is possible to reduce the weight and improve the transmission torque.
[0034]
As described above, in the motor with a speed reducer according to the fourth aspect, the hypoid gear device is applied, and the size is reduced.
[0035]
A motor with a speed reducer according to a fifth aspect of the present invention is the motor with a speed reducer according to the fourth aspect, wherein the pinion is provided at an intermediate portion in the longitudinal direction of the rotary shaft, and the other end of the rotary shaft is supported. A first radial bearing, and a second radial bearing that supports a portion of the rotary shaft between the pinion and the armature, and is located near the pinion of the first radial bearing and the second radial bearing. The other is a rolling bearing and the other is a sliding bearing.
[0036]
In the motor with a reduction gear according to claim 5, a pinion is provided so as to rotate integrally with a longitudinally intermediate portion of the rotating shaft, and a thrust force and a radial force due to meshing between the pinion and the wheel gear are applied to the rotating shaft. Works. One end of the rotating shaft opposite to the pinion with respect to the armature is supported in a thrust direction and a radial direction by a bearing against the thrust force and the radial force.
[0037]
The other end of the rotating shaft is radially supported by a first radial bearing, and a portion between the pinion and the armature is radially supported by a second radial bearing. As a result, reliable engagement between the pinion and the wheel gear can be obtained even in high-load applications.
[0038]
Here, one of the first radial bearing and the second radial bearing, which is disposed close to the pinion, is a rolling bearing, so that a large radial load acting because it is close to the meshing portion between the pinion and the wheel gear. However, it is reliably supported by the rolling bearing having high load resistance. In addition, since the other radial bearing which is arranged away from the pinion and has a small radial load to support is a sliding bearing, cost reduction can be achieved while maintaining reliable support of the rotating shaft.
[0039]
According to a sixth aspect of the present invention, in the motor with a speed reducer according to the fourth or fifth aspect, the output shaft is fixed to the wheel gear through a shaft portion of the wheel gear. An output bearing portion is provided on both sides of the output shaft with the wheel gear interposed therebetween, the output bearing portion supporting the output shaft in a radial direction.
[0040]
In the motor with a speed reducer according to the sixth aspect, the output shaft is fixed (coaxially) through the shaft portion of the wheel gear, and when the motor portion operates, the output shaft rotates integrally with the wheel gear. I do.
[0041]
By the way, in the reduction unit to which the hypoid gear device is applied, a radial force mainly acts on the wheel gear with the rotation, but the output shaft fixed to the wheel gear has an output bearing on both sides of the wheel gear in the axial direction. Since each portion is supported in the radial direction, a change in the position or posture of the wheel gear due to the radial force is suppressed. This prevents an overload in the thrust direction on the bearing portion and the first bearing portion due to the movement and the change in the posture of the wheel gear, which is a concern when the wheel gear is supported on one side in the axial direction.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
A hypoid gear device 10 according to a first embodiment of the present invention and a motor 30 with a reduction gear to which the hypoid gear device 10 is applied will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the hypoid gear device 10 will be described, and then the configuration of the motor with reduction gear 30 will be described.
[0043]
FIG. 1 shows a hypothetical gear device 10 according to the first embodiment in a schematic plan view with a portion cut away. As shown in FIG. 1, the hypoid gear device 10 includes a wheel gear 12 and a pinion 14 that meshes with the wheel gear 12.
[0044]
As shown in FIGS. 2 and 3B, the wheel gear 12 includes a disk portion 16 formed in a substantially disk shape. A boss 18 formed in a substantially cylindrical shape is coaxially and integrally protruded from the axis of the disc 16. A boss hole 19 is formed inside the boss. The wheel gear 12 is configured to rotate around an axis Og.
[0045]
A large number of teeth 20 are provided outside the boss portion 18 in the disk portion 16 of the wheel gear 12. That is, the wheel gear 12 includes a number of teeth 20 arranged in an annular shape. The end of each tooth 20 on the side of the axis of the wheel gear 12 reaches the outer peripheral surface 18A of the boss portion 18 and is continuous with the boss portion 18 (see a notch in FIG. 1). The number of the teeth 20 is larger than the number of the corresponding teeth 208 of the wheel gear 202 constituting the conventional hypoid gear device 200, and each tooth 20 is as inner as possible (on the boundary side with the boss 18). ), A substantially effective tooth shape is formed.
[0046]
In other words, the teeth 20 are integrally connected via the boss portions 18 at the respective axial ends. Thereby, each tooth 20 is configured to be reinforced by the boss portion 18. The boss 18 corresponds to a “wall” in the present invention.
[0047]
On the other hand, the end of each tooth 20 on the outer peripheral side of the wheel gear 12 is a free end, and the tooth thickness is thicker than the end on the axial center side. Further, in the first embodiment, the pitch plane of the wheel gear 12 is a plane orthogonal to the axis of the wheel gear 12, and the depth d from the tooth tip 20A to the root 20B is constant. ing. Note that the root portion of the tooth bottom 20B on the boss portion 18 side is rounded. This depth d is greater than the corresponding depth of the teeth 208 of the wheel gear 202 in the conventional hypoid gear device 200 described above.
[0048]
In the wheel gear 12 described above, the disk portion 16, the boss portion 18, and the teeth 20 are integrally formed by resin molding.
[0049]
The pinion 14 has teeth 22 that mesh with the teeth 20. In the first embodiment, the teeth 22 are formed along a cylindrical surface (pitch surface), and the tip 22B and the bottom 22A are parallel to each other. The height of the tooth 22 from the root 22A to the tip 22B corresponds to the depth of the tooth 20, and is higher than the height of the tooth 210 of the conventional pinion 204. (Number of articles) is set many. The pinion 14 is made of a metal material, and is formed by cutting teeth or the like.
[0050]
The pinion 14 meshes with the wheel gear 12 at a position where its axis Op is separated from the center line CL of the wheel gear 12 parallel thereto by a distance E (offset the axis Op with respect to the center line CL). That is, in the hypoid gear device 10, when the axis Op of the pinion 14 coincides with the center line CL of the wheel gear 12, the number of the teeth 20 meshing with the teeth 22 is small, and when the distance E exceeds a predetermined value, the teeth 22 and the teeth 20 are separated. Since rotation (torque) cannot be transmitted only by slipping, the distance E is set within these ranges.
[0051]
As described above, the hypoid gear device 10 according to the first embodiment is a so-called crown-type hypoid gear device, and is configured to transmit rotation between staggered shafts. In addition, the tooth trace curve of the crown type hypoid gear device 10 can have various shapes. Specifically, for example, the outer trochoid curve shown in FIG. 4A, the involute curve shown in FIG. 4B, the Gleason arc curve shown in FIG. A desired shape, such as an arc curve of a Zeror gear shown, or a straight line (a larger one of a Lineeck-type, Bilgram-type, or Gleason-type arc) shown in FIG. 4E can be employed.
[0052]
Further, as described above, since the wheel gear 12 is made of a resin material and the pinion 14 is made of a metal material, in the first embodiment, as shown in FIG. 20 is made thicker than the teeth 22 of the pinion 14. The inclination angle α of the tooth surface of the tooth 20 in the rotation direction indicated by the arrow R2 and the inclination angle β of the tooth surface opposite to the arrow R2 are each set to 10 ° to 30 °.
[0053]
In the first embodiment, the inclination angle α is set to 10 ° and the inclination angle β is set to 30 °. This is because the motor 30 with a reduction gear to which the hypoid gear device 10 is applied has a one-way rotation specification (described later).
[0054]
The hypoid gear device 10 described above is applied to the motor 30 with a speed reducer as a speed reducer. This will be specifically described below.
[0055]
As shown in a partially cutaway plan view in FIG. 6, the motor with a speed reducer 30 includes a motor portion 30A and a gear portion 30B as a speed reduction portion connected to the motor portion 30A. In the first embodiment, the motor with speed reducer 30 is a wiper motor for driving a wiper device mounted on the vehicle, and rotates in only one direction.
[0056]
The motor section 30A includes a yoke 32. The yoke 32 has an opening 32A at the end on the gear section 30B side, and houses an armature 34 as an armature inside. A flange portion 32B for connecting the gear portion 30B extends outside the opening 32A of the yoke 32 along a plane orthogonal to the axis of the armature 34.
[0057]
An armature shaft 36 as a rotation axis is fixed to the armature 34 so as to be coaxial and integrally rotatable. Both ends in the longitudinal (axial) direction of the armature shaft 36 project from the armature 34. One end of the armature shaft 36 opposite to the gear 30B is rotatably supported in the yoke 32.
[0058]
Specifically, one end of the armature shaft 36 is axially supported by a radial bearing 38 disposed at an end in the yoke 32, and is between the thrust receiving plate 40 fixed to the yoke 32. It is supported in the thrust direction by the arranged thrust ball 42. The radial bearing 38 is a metal bearing made of an oil-impregnated sintered metal.
[0059]
On the other hand, the other end of the armature shaft 36 protrudes from the opening 32A into the gear housing 44 which is connected to the yoke 32 and forms the gear 30B. A portion of the armature shaft 36 located in the gear housing 44 is supported by a radial bearing 46 fixedly arranged in the gear housing 44.
[0060]
As shown in FIG. 7, the hypoid gear device 10 is accommodated in the gear housing 44 to form a gear portion 30B. The gear housing 44 is formed by joining an upper housing 44A formed in a substantially inverted cup shape and an under cover 44B formed in a plate shape. Support bosses 48A and 48B are provided on the upper housing 44A and the under cover 44B at positions that are coaxial with each other in a joined state.
[0061]
In the gear housing 44, the pinion 14 of the hypoid gear device 10 is provided on the other end of the armature shaft 36 so as to be coaxial and integrally rotatable. The pinion 14 may be formed integrally with the armature shaft 36, and may be connected in a detented state by key fitting or the like.
[0062]
When the armature shaft 36 described above rotates together with the pinion 14 in the direction of arrow R1 to drive the wheel gear 12 in the direction of arrow R2 (transmits rotation), it receives a thrust load in the direction of arrow Sp shown in FIG. ing. This thrust load is supported by the thrust ball 42 and the thrust receiving plate 40 (yoke 32). As described above, in the motor 30 with a speed reducer for one-way rotation, the thrust bearing is provided on the pinion 14 side opposite to the thrust bearing. Not provided.
[0063]
This thrust load is larger than the thrust load when a worm gear is used as the reduction mechanism. Therefore, the radial bearing 46 is a metal ball bearing having a large load resistance. That is, the radial bearing 46 is configured with the inner ring 46A, the outer ring 46B, and the ball 46C as main components, and an appropriate gap is set between them. The radial bearing 46 is appropriately attached to the upper housing 44A so that no play is caused by the gap and the thrust load.
[0064]
Specifically, a bearing holding portion 44C for housing and holding the radial bearing 46 is provided on the upper housing 44A on the joint end side with the motor portion 30A, and an inner edge near the opening end on the arrow Sp side of the bearing holding portion 44C is provided. A housing screw 44D, which is a female screw, is formed in the portion. An annular stepped portion 44E is provided on the bearing holding portion 44C on the side opposite to the opening end, and is in contact with the end surface of the outer ring 46B. A fixing ring plate 47 for fixing the radial bearing 46 to the bearing holding portion 44C is fixed to the housing screw 44D. The fixed ring plate 47 is formed in an annular shape having an inner diameter slightly smaller than the inner diameter of the outer ring 46B, and a plate screw 47A corresponding to the housing screw 44D is formed on an outer peripheral portion thereof. The following configuration will be described together with a schematic assembly procedure.
[0065]
The armature shaft 36 is press-fitted and fixed to the inner ring 46A of the radial bearing 46 housed in the bearing holding portion 44C. In this state, the stepped portion 36A of the armature shaft 36 is in contact with the end surface of the inner ring 46A on the arrow Sp side. Then, the wheel gear 12 is accommodated in the upper housing 44A from the lower opening thereof and meshes with the pinion 14, so that the thrust force acts in the direction of the arrow Sp. From this state, the outer ring 46B is further pressed into the bearing holding portion 44C by screwing the fixing ring plate 47 into the housing screw 44D, and is fixed when the teeth 22 of the pinion 14 and the teeth 20 of the wheel gear 12 collide. In this state, even if a thrust load acts in the direction of the arrow Sp, no play occurs in the radial bearing 46.
[0066]
On the other hand, the output shaft 50 is fixed to the wheel gear 12. Specifically, the output shaft 50 is provided with a large-diameter portion 50A at an intermediate portion in the longitudinal direction, and a spline is formed on an outer peripheral portion of the large-diameter portion 50A. On the other hand, a spline corresponding to the spline of the output shaft 50 is formed on the inner periphery of the boss hole 19 of the wheel gear 12.
[0067]
By press-fitting the large-diameter portion 50A into the boss hole 19, the output shaft 50 and the wheel gear 12 are fixed so as to be integrally rotatable and relatively immovable in the axial direction. The wheel gear 12 and the output shaft 50 may be fixed by insert molding.
[0068]
Thereby, the output shaft 50 is fixed in a state where both ends in the longitudinal direction protrude from the wheel gear 12. A link mechanism of a wiper device as a load-side system (both not shown) is connected to one end of the output shaft 50 protruding from the side of the wheel gear 12 where the teeth 20 are formed (upper side in FIG. 7). Connecting portion 50B is provided.
[0069]
An intermediate portion of the output shaft 50 on the side of the connecting portion 50B protruding from the wheel gear 12 is supported by a radial bearing 52 disposed in a support boss portion 48A of the upper housing 44A. The other end of the output shaft 50 is supported by a radial bearing 54 arranged in a support boss 48B of the under cover 44B. That is, the output shaft 50 is supported in the radial direction on both sides in the longitudinal direction with the fixed wheel gear 12 interposed therebetween. The radial bearings 52 and 54 are metal bearings.
[0070]
In this state, the output shaft 50 penetrates the support boss portion 48A so that the connecting portion 50B projects outside the gear housing 44. A lock washer 56 is fitted to a portion of the output shaft 50 protruding outside the gear housing 44, and the lock washer 56 holds a thrust force acting on the output shaft 50. Shedding has been prevented.
[0071]
The lock washer 56 has higher rigidity than a lock washer used for a motor with a speed reducer to which a worm speed reducer (worm gear) is applied. This generally corresponds to the fact that in the hypoid gear device 10, the thrust force acting on the output shaft 50 in the direction of the arrow Sg is larger than that of the worm speed reducer. In order to improve the load resistance to the thrust force, a radial bearing 55 as a ball bearing may be used instead of the radial bearing 54 as a metal bearing as shown in FIG. 7B. In this case, in order to facilitate assembly of the radial bearing 55, an insertion hole 44F having an internal thread formed on the inner edge thereof and corresponding to the outer diameter of the radial bearing 55 is provided in the shaft center of the under cover 44B. The hole 44F is closed by an outer ring pressing member 57 which is screwed and fixed to the female screw. In this fixed state, the wheel pressing member 57 is in contact with the lower end surface of the outer ring of the radial bearing 55 to prevent the radial bearing 55 from rattling.
[0072]
When the wheel gear 12 and the pinion 14 are engaged with each other in the motor 30 with the speed reducer, the armature shaft 36, that is, the pinion 14 is connected to the yoke 32 (the radial bearing 38 and the thrust receiving plate 40, the thrust ball 42) and the gear housing. The wheel gear 12 is inserted into the upper housing 44A from the open end of the upper housing 44A while being supported by the 44 (radial bearing 46). At this time, as shown in FIG. 8A, by moving the wheel gear 12 along its axis Og direction (inserting the output shaft into the radial bearing 52), the teeth 20 of the wheel gear 12 and the pinion 14 are moved. Is properly meshed with the teeth 22 of the first embodiment. When the under cover 44B is joined to the upper housing 44A from this state, the output shaft 50, that is, the wheel gear 12, is properly supported by the radial bearings 52 and 54.
[0073]
As shown in FIG. 8B, the pinion 14 is provided at the tip (the other end) of the armature shaft 36 via the thin shaft portion of the armature shaft 36, as shown in FIG. The pinion 14 is integrally provided without reducing the diameter of the armature shaft 36, and the outer diameter of the armature shaft 36 and the diameter of the tip 22B of the teeth 22 are equal to each other (the outer circumference of the armature shaft 36 and the cylindrical tip surface of the teeth 22). ), The strength of the teeth 22 is improved. In order to form the armature shaft 36 and the pinion 14 integrally as described above, simply form the teeth 22 at the tip (pinion 14) of a cylindrical rod (armature shaft 36) by generating teeth cutting or the like. good.
[0074]
Next, the operation of the first embodiment will be described.
[0075]
In the motor 30 with the above-described structure, when the motor unit 30A is started, the armature shaft 36 (the armature 34) rotates about the axis Op together with the pinion 14 of the hypoid gear device 10 constituting the gear unit 30B. Then, the wheel gear 12 meshing with the pinion 14 rotates about the axis Og together with the output shaft 50.
[0076]
As a result, the rotation of the armature shaft 36 is reduced by the hypoid gear device 10, transmitted to the output shaft 50 while amplifying the torque, and the wiper device in which the link mechanism is connected to the connecting portion 50B operates.
[0077]
Here, in the hypoid gear device 10, the boss portion 18 is provided on the wheel gear 12, and the boss portion 18 connects the axial end portions of the respective teeth 20 constituting the wheel gear 12, so that each tooth The strength in the tooth thickness direction (falling direction) receiving the load from the pinion 14, particularly the strength in the tooth thickness direction 20, is greatly improved. That is, each tooth 20 of the wheel gear 12 is reinforced by the boss 18.
[0078]
Thus, in the hypoid gear device 10 according to the present embodiment, the strength of each tooth 20 constituting the wheel gear 12 is high.
[0079]
For this reason, in the hypoid gear device 10, while ensuring the strength of the teeth 20 of the wheel gear 12, compared with the conventional hypoid gear device 200, the depth of the teeth 20 of the wheel gear 12 is increased and the teeth 22 of the pinion 14 are formed. The height is raised. Further, the number of teeth 20 is made larger than the number of corresponding teeth 208 of the wheel gear 202 constituting the conventional hypoid gear device 200, and a substantially effective tooth shape is formed as far as possible inside. ing. Thereby, in the hypoid gear device 10, the contact area between the wheel gear 12 and the pinion 14 is increased as compared with the conventional hypoid gear device 200.
[0080]
Specifically, the meshing range between the wheel gear 12 and the pinion 14 is a region S1 surrounded by points A1, B1, C1, and D1 shown in FIG. In this figure, for the sake of comparison, the reduction ratio, the distance E, the direction of the tooth trace, the diameter at the root of the pinion (diameter of the cylinder which is the root of the tooth), the inner and outer diameters of the disk portion 16 and the A region S2 which is a meshing range of the conventional hypoid gear device 200 when the inner and outer diameters are made to match each other is shown.
[0081]
As is clear from this figure, the region S1 in the hypoid gear device 10 is surrounded by the region S3 surrounded by A1, A2, D2, D1, and B1, C1, C2, B2, as compared with the region S2 in the hypoid gear device 200. The area S4 is expanded by an area S4. That is, the area S1 has a size obtained by combining the areas S2, S3, and S4.
[0082]
As is apparent from this comparison, as described above, the hypoid gear device 10 and the hypoid gear device 200 are different from each other in the reduction ratio, the distance E, the direction of the tooth trace, the diameter at the bottom of the pinion, the inner and outer diameters of the disk portion 16, and the like. The inner and outer diameters of the convex portion 206 match each other, and as the contact area between the wheel gear 12 and the pinion 14 increases, the depth of the teeth 20 and the height of the teeth 22 (the tooth bottoms must match) Accordingly, the dimensional shape other than the tooth tip diameter, that is, the outer diameter of the pinion 14) is not changed.
[0083]
As described above, by providing the boss portion 18 as the wall portion, the strength of each tooth 20 of the wheel gear 12 is improved, and the wheel gear 12 can be mounted without changing the design of the distance E and the direction of the tooth trace, which are offset amounts. The contact area between the pinion 12 and the pinion 14 can be increased. For example, when the transmission torque is constant, the stress acting on the teeth 20 of the wheel gear 12 is reduced, and the stress acting on the teeth 20 of the wheel gear 12 is maintained. In this case, the transmission torque can be increased.
[0084]
In the first embodiment, the wheel gear 12 is made of resin, and the contact area between the wheel gear 12 and the pinion 14 is increased to relieve the stress acting on the teeth 20. Torque equivalent to that of the hypoid gear device 200 including the gear 202 can be transmitted. On the other hand, since the pinion 14 is made of metal, there is no problem in strength. As described above, the hypoid gear device 10 is largely reduced in weight by maintaining the performance thereof and using the wheel gear 12, which is a large component thereof, as a resin.
[0085]
In addition, since the wheel gear 12 is made of resin, the wheel gear 12 having a complicated shape can be easily obtained by resin molding using a mold such as injection molding. Further, even when the contact area between the wheel gear 12 and the pinion 14 is changed according to the required strength, it is not necessary to change the diameter and the direction of the tooth traces of the wheel gear 12 as described above. is there. Further, since the distance E is constant even when the contact areas are varied in this way, the gear housing 44 having a size that allows the difference in the outer diameter of the pinion 14 is shared between the hypoid gear devices 10 having different contact areas. Is also possible.
[0086]
Further, in the hypoid gear device 10, the boss portion 18 for fixing the output shaft 50 also serves as a wall portion for integrally connecting the shaft-side end portions of the output shaft 50. In other words, the boss portion 18 is separate from the boss portion. Is not necessary, the shape of the wheel gear 12 is simple, and the manufacture of the mold is easy. Further, since the boss portion 18 connects the teeth 20 over the entire depth, the strength of each of the teeth 20 is further higher than in the case where the teeth 20 are connected at a part in the depth direction.
[0087]
In the motor with a speed reducer 30 to which the hypoid gear device 10 is applied, the physique is reduced in size as compared with the case where the speed reducer is constituted by a worm gear. Specifically, the outer shape shown by the imaginary line in FIGS. 6 and 7 corresponds to the outer shape of the gear housing G when equivalent performance is obtained by applying the worm gear, and the circle shown by the one-dot chain line in FIG. Corresponds to the outer shape of the worm wheel W. As is apparent from this figure, the motor 30 with a speed reducer is significantly smaller in size than a motor with a speed reducer using a worm gear having equivalent performance. I have.
[0088]
Further, as described above, since the hypoid gear device 10 constituting the motor with reduction gear 30 is significantly reduced in weight, the motor with reduction gear 30 is not only reduced in size but also in weight.
[0089]
Further, in the motor 30 with a speed reducer used for one-way rotation, the teeth 20 and the teeth 22 that generate the thrust load in the arrow Sp direction are supported by the thrust balls 42 and the like against the load in the arrow Sp direction. The meshing position between the wheel gear 12 and the pinion 14 in the axial direction of the armature shaft 36 is maintained, so that the thrust bearing of the armature shaft 36 is not provided on the side opposite to the thrust ball 42 side. Thus, the number of thrust bearings is small, and the portion of the gear housing 44 where the thrust bearings are provided is not required, so that the structure of the motor with reduction gear 30 is simplified. Further, the weight of the motor 30 with a speed reducer is further reduced, and the cost is reduced by reducing the number of parts and the number of assembling steps.
[0090]
Furthermore, in the motor 30 with a speed reducer, the output shaft 50 fixed to the wheel gear 12 is axially supported by radial bearings 52 and 54 on both sides in the longitudinal direction of the wheel gear 12, respectively. The wheel gear 12 does not move or tilt in the radial direction due to a radial load caused by rotation while meshing with the wheel gear 14. Thus, an excessive load is prevented from acting on the thrust ball 42 and the thrust receiving plate 40 that support the armature shaft 36 provided with the pinion 14 against the thrust load (the load in the radial direction of the wheel gear 12). Therefore, it is not necessary to take measures such as increasing the strength.
[0091]
The radial load of the pinion 14 side, that is, the armature shaft 36 is appropriately supported by radial bearings 38 and 46 located on both sides of the armature 34. Further, for example, when the support boss 48B cannot be provided due to a request of the vehicle on which the motor 30 with the reducer is mounted, as shown in FIG. It is desirable to provide at least two.
[0092]
(Other embodiments)
Next, another embodiment of the present invention will be described. Note that parts and portions that are basically the same as those in the first embodiment or the components and parts described above are given the same reference numerals as those in the first embodiment and the parts and parts described above. The description is omitted.
[0093]
(Motor with reduction gear according to second embodiment)
FIG. 10 is a plan view showing a partially cutaway motor 60 with a speed reducer according to a second embodiment of the present invention. As shown in this figure, the motor 60 with a reducer differs from the motor 30 with a reducer in that an armature shaft 62 as a rotating shaft is supported in the radial direction at both ends in the longitudinal direction. This will be specifically described below.
[0094]
The motor with a speed reducer 60 includes a motor section 60A and a gear section 60B as a reduction section connected to the motor section 60A. In the second embodiment, the motor with speed reducer 60 is a wiper motor for driving a wiper device mounted on a vehicle, and rotates in only one direction.
[0095]
The motor unit 60A includes an armature shaft 62 instead of the armature shaft 36. The armature shaft 62 is different from the armature shaft 36 in that the armature shaft 62 includes a support shaft portion 64 that is provided coaxially and protrudes from the pinion 14 that is provided so as to be integrally rotatable. That is, the pinion 14 is provided at a longitudinally intermediate portion of the armature shaft 62. The support shaft portion 64 may be formed integrally with the armature shaft 36 (pinion 14), or may be connected in a locked state by key fitting or the like.
[0096]
Further, the gear housing 66 constituting the gear portion 60B includes an upper housing 66A having a support boss portion 48A (not shown) and an under cover 66B having a support boss portion 48B (not shown), like the gear housing 44. However, the gear housing 44 differs from the gear housing 44 in that a through hole 67 is provided to pass through the support shaft portion 64 of the armature shaft 62 and project to the outside. A bearing holder 68 is fixed to an outer surface around the through hole 67 in the upper housing 66A. The under cover 66B has the same configuration as the under cover 44B shown in FIG. 7A or 7B, but FIG. 11 shows a diagram corresponding to FIG. 7A. I have.
[0097]
The bearing holder 68 is formed in a substantially cylindrical shape having openings at both ends, and accommodates a radial bearing 69 therein. The radial bearing 69 is a ball bearing which is a rolling bearing. In the radial bearing 69, the tip of the support shaft portion 64 is press-fitted and fixed to the inner ring 69A, and the outer ring 69B is fitted (press-fitted) and fixed in the bearing holder 68.
[0098]
The opening on the side opposite to the upper housing 66A of the bearing holder 68 is closed by a disk-shaped outer ring pressing member 70. Specifically, an outer ring pressing member fixed to the bearing holder 68 by screwing a screw formed on the inner edge near the open end of the bearing holder 68 with a male screw formed on the outer peripheral portion of the outer ring pressing member 70. 70 closes the opening.
[0099]
In this state, the annular rib 70A provided on the outer ring pressing member 70 is in contact with the end surface of the outer ring 69B opposite to the arrow Sp, and the annular rib provided along the inner edge of the through hole 67 of the upper housing 66A. The rib 67A is in contact with the arrow Sp side end surface of the inner ring 69A. Thereby, the backlash of the radial bearing 69 is prevented.
[0100]
As described above, the armature shaft 62 is radially supported at both ends in the longitudinal direction by the radial bearings 38 and 69, and is radially supported by the radial bearing 46 at the middle part in the longitudinal direction.
[0101]
In this support state, the support shaft portion 64 of the armature shaft 62 is disposed so as to cross over the disk portion 16 on which the teeth 20 of the wheel gear 12 are formed, and does not interfere with the teeth 20 of the wheel gear 12. As such, its outer diameter is determined. As shown in FIG. 11, the boss portion 18 of the wheel gear 12 is provided with a shaft relief recess 18B recessed in a semicircular cross section from the outer peripheral surface 18A so as not to interfere with the support shaft portion 64. .
[0102]
The other configuration of the motor with reduction gear 60 is exactly the same as the motor with reduction gear 30 according to the first embodiment. For this reason, even with the motor with speed reducer 60 according to the second embodiment, exactly the same effects as those of the motor with speed reducer 30 can be obtained.
[0103]
In addition, in the motor with reduction gear 60, the armature shaft 62 is supported in the radial direction at both ends and the intermediate portion in the longitudinal direction, so that the armature shaft 62 is suitably supported in the radial direction. For this reason, in the motor 60 with a speed reducer, the support shaft portion 64 of the armature shaft 62 is supported so as to be displaceable in the radial direction. Even when the torque is about three times), reliable engagement between the wheel gear 12 and the pinion 14 can be obtained.
[0104]
(Motor with reduction gear according to the third embodiment)
FIG. 12 shows a partially cutaway plan view of a motor 72 with a speed reducer according to a third embodiment of the present invention. As shown in this figure, the motor with reduction gear 72 differs from the motor with reduction gear 60 in that the tip of the support shaft portion 64 is supported by a radial bearing 73 that is a sliding bearing. This will be specifically described below.
[0105]
The motor with a reduction gear 72 includes a motor part 72A and a gear part 72B as a reduction part connected to the motor part 72A. In the third embodiment, the motor 72 with a speed reducer is a wiper motor for driving a wiper device mounted on a vehicle, and rotates in only one direction.
[0106]
The motor unit 60A has the same configuration as the motor unit 60A, and includes an armature shaft 62. On the other hand, the gear housing 74 constituting the gear portion 72B is composed of an upper housing 74A having a support boss portion 48A (not shown) and an under cover 74B having a support boss portion 48B (not shown), like the gear housing 44. ing. The under cover 74B has the same configuration as the under cover 66B.
[0107]
The upper housing 74A is provided with a bearing holding portion 75 having a bearing hole 75A into which the tip of the support shaft portion 64 of the armature shaft 62 coaxially enters. A radial bearing 73 is held in a bearing hole 75A of the bearing holding portion 75. The radial bearing 73 is a sliding bearing as described above, and in the third embodiment, is a metal bearing made of an oil-impregnated sintered metal.
[0108]
The other configuration of the motor with reduction gear 72 is exactly the same as the motor with reduction gear 60 according to the second embodiment. For this reason, the motor 72 with a speed reducer according to the second embodiment can achieve the same effect as the motor 60 with a speed reducer.
[0109]
In addition, the motor with reduction gear 72 is common to the motor with reduction gear 60 in that the armature shaft 62 is radially supported by the radial bearings 46 and 73 on both sides of the pinion 14 in the gear portion 72B. Since one of the radial bearings 46 and 73 is a metal bearing, the cost can be reduced as compared with the motor with reduction gear 60. That is, not only is the radial bearing 73 itself less expensive than the radial bearing 69, but also the radial bearing 73 is easily attached to the bearing holding portion 75 and the support shaft portion 64 is easily inserted into the radial bearing 73. Since the bearing holding portion 75 is provided integrally with the upper housing 74A, the number of parts and the number of assembling steps are reduced, and the cost is further reduced.
[0110]
And, among these radial bearings 46 and 73, the radial bearing 46 disposed close to the pinion 14 meshing with the wheel gear 12 is a ball bearing, in other words, by the meshing between the wheel gear 12 and the pinion 14. Since the radial bearing 46 on which the larger radial load acts has a large load resistance, the radial load of the armature shaft 62 is reliably supported. That is, in the motor with reduction gear 72, even when a large radial load is applied, cost reduction can be achieved while maintaining reliable engagement between the wheel gear 12 and the pinion 14. In addition, in an application with a higher load (when applied to a device with a higher load than the wiper device), it is preferable to use the motor 60 with a reduction gear.
[0111]
In the third embodiment, the radial bearing 73 corresponds to a “first radial bearing” in the present invention, and the radial bearing 46 corresponds to a “second radial bearing” in the present invention.
[0112]
(Motor with reduction gear according to fourth embodiment)
FIG. 13 is a plan view of a partially cutaway motor 76 with a speed reducer according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in this figure, the motor with reduction gear 76 is different from the above-mentioned motor in that the pinion 14 meshes with the wheel gear 12 on the side opposite to the armature 34 with respect to the axis of the wheel gear 12 (on the radial bearing 69 side). It is different from the motors with reduction gears 60 and 72. This will be specifically described below.
[0113]
The motor with speed reducer 76 includes a motor portion 76A and a gear portion 76B as a speed reducer connected to the motor portion 76A. In the fourth embodiment, the motor with a speed reducer 76 is a wiper motor for driving a wiper device mounted on a vehicle, and rotates only in one direction.
[0114]
The motor section 76A includes an armature shaft 77. The armature shaft 77 is common to the armature shaft 62 in that the armature shaft 62 includes a support shaft portion 64 protruding from the pinion 14, but as described above, the pinion 14 is located closer to the radial bearing 69 than the axis of the wheel gear 12. The support shaft 64 is shorter than the support shaft 64 of the armature shaft 62. The portion of the armature shaft 77 that passes over the disk portion 16 of the wheel gear 12 on the armature 34 side of the pinion 14 is a connection shaft portion 77A having substantially the same diameter as the support shaft portion 64.
[0115]
Further, as shown in FIG. 14, in the gear portion 76B, the upper end of the boss portion 18 of the wheel gear 12 in the assembled state has a height substantially matching the height of the axis of the armature shaft 77 (pinion 14). It is formed lower than the boss 18 in the motor 30 with a speed reducer. A corner portion of the boss portion 18 extending from the tooth tip 20A to the upper end portion is formed as a cutout portion 18C which is cut out in a substantially arc shape in cross section, so as not to interfere with the connection shaft portion 77A of the armature shaft 77. ing. It goes without saying that the boss portion 18 may have a shaft relief recess 18B instead of the notch portion 18C. Conversely, the boss portions 18 constituting the motors with reduction gears 60 and 72 may include notches 18C instead of the shaft relief recesses 18B.
[0116]
Further, the gear housing 78 constituting the gear portion 76B includes an upper housing 78A having a support boss portion 48A (not shown) and an under cover 78B having a support boss portion 48B (not shown), like the gear housing 44. ing. The under cover 78B is configured in exactly the same manner as the under cover 66B, but FIG. 11 shows a view corresponding to FIG. 7B.
[0117]
On the motor section 74A side of the upper housing 78A, a bearing holding section 78C is provided instead of the bearing holding section 44C. A radial bearing 79 is housed and held in the bearing holding portion 78C. The radial bearing 79 is a sliding bearing, and is a metal bearing made of an oil-impregnated sintered metal in the fourth embodiment.
[0118]
That is, in the motor with reduction gear 76, the armature shaft 77 is supported in the radial direction by the radial bearings 69 and 79 on both sides of the pinion 14 in the gear portion 76B, similarly to the motor with reduction gear 72. Of the radial bearings 69 and 79, one of the radial bearings 69 disposed close to the pinion 14 is a ball bearing, and the other radial bearing 79 is a metal bearing.
[0119]
The other configuration of the motor with reduction gear 72 is exactly the same as the motor with reduction gear 60 according to the second embodiment or the motor with reduction gear 72 according to the second embodiment. For this reason, the motor 76 with a speed reducer according to the fourth embodiment can obtain exactly the same effect as the motor 72 with a speed reducer.
[0120]
In the fourth embodiment, the radial bearing 69 corresponds to a “first radial bearing” in the present invention, and the radial bearing 79 corresponds to a “second radial bearing” in the present invention.
[0121]
(Hypoid Gear Device According to Fifth Embodiment)
FIG. 15 is a schematic plan view showing a hypoid gear device 80 according to a fifth embodiment of the present invention. As shown in this figure, the hypoid gear device 80 includes a wheel gear 82 rotatable about an axis Og, and a pinion 84 meshing with the wheel gear 82 and rotatable about an axis Op.
[0122]
The wheel gear 82 includes a base 86 formed in an annular shape. The base 86 corresponds to a portion of the disk portion 16 of the wheel gear 12 radially outside the boss 18. The base 86 is provided with a number of teeth 88. That is, the wheel gear 82 includes a large number of teeth 88 arranged in an annular shape.
[0123]
As shown in FIG. 16 (A), each tooth 88 has a pitch surface perpendicular to the axis Og, and the hypoid gear device 80 is a so-called crown type. Each tooth 88 has a tooth tip 88A formed along the pitch plane (parallel to the pitch plane). On the other hand, the roots of the teeth 88 are parallel tooth bottoms 88B formed along the pitch plane except for a part on the axis side of the wheel gear 82, and the end on the axis side of the wheel gear 82 is toothed. The inclined tooth bottom 88C is inclined (curved) in a direction approaching the tip 88A.
[0124]
A portion of the base 86 raised to form the inclined tooth bottom 88 </ b> C is a wall 90, and the wall 90 located between the teeth 88 connects the adjacent teeth 88 to form the teeth 88. Are connected together. Thereby, the depth d from the tooth tip 88A to the parallel tooth bottom 88B is equal to the depth d of the teeth 20 in the wheel gear 12.
[0125]
Note that the maximum height of the wall portion 90 (the height at the most axial side portion of the wheel gear 82) is smaller than the depth from the tooth tip 88A to the parallel tooth bottom 88B. Can be engaged with the pinion 84. That is, the teeth 88 are connected by the wall portion 90 at a part on the inclined tooth bottom 88C side in the height direction, and are free ends on the axial center side of the wheel gear 82 on the tooth tip 88A side. On the other hand, the end of each tooth 88 on the outer peripheral side of the wheel gear 82 is a free end over the entire depth, similarly to the tooth 20 of the wheel gear 12.
[0126]
As shown in FIG. 16C, the pinion 84 includes teeth 92 that mesh with the teeth 88. Since the hypoid gear device 80 is a so-called crown type, the teeth 92 have a cylindrical surface around the axis Op as a pitch surface. The root 92A of the tooth 92 is formed along a cylindrical surface coaxial with the pitch surface. On the other hand, the tip of the tooth 92 except for the end nearer to the axis Og of the wheel gear 82 in the axial direction is a parallel tip 92B along a cylindrical surface coaxial with the pitch surface, and the axis Og. The end closer to the tip is an inclined tooth tip 92C that is continuously inclined so as to continuously lower the tooth height toward the tip. The tooth height is substantially constant at about two tips on the tip side of the inclined tooth tip 92C (in a range corresponding to a portion where the axis Op crosses the inclined tooth bottom 88C in plan view).
[0127]
When the pinion 84 is meshed with the wheel gear 82, the parallel teeth 94 between the parallel tooth tip 92B and the root 92A of the wheel gear 82 form parallel teeth between the tooth tip 88A and the parallel tooth bottom 88B of the wheel gear 82. In addition to the engagement with the inclined teeth 96, the inclined teeth 98 between the inclined tooth tips 92C and the roots 92A are engaged with the inclined teeth 100 between the tooth tips 88A and the inclined tooth bottoms 88C of the wheel gear 82.
[0128]
Therefore, the height from the root 92A of the tooth 22 to the parallel tooth tip 92B corresponds to the depth d of the tooth 88 (see FIG. 16B). The difference (Δd) between the depth of the inclined teeth 100 and the height (Δh) of the parallel teeth 94 and the inclined teeth 98 of the pinion 84 is equal (Δd = Δh).
[0129]
The distance (offset amount) E between the axis Op of the pinion 84 and the center line CL of the wheel gear 82 parallel to the pinion 84 and the direction of the tooth traces of the teeth 88 and 92 have no inclined teeth 100 (the inner edge of the base 86). Is the boundary between the inclined tooth bottom 88C and the parallel tooth bottom 88B) and the distance E between the virtual wheel gear and the virtual pinion having no inclined tooth 98 and the direction of the tooth trace, respectively.
[0130]
More specifically, each tooth 88 (parallel teeth 96) is a pitch circle PC (parallel center line between the inclined tooth bottom 88C, the parallel tooth bottom 88B, the boundary, and the outer periphery of the wheel gear 12) when only the parallel teeth 96 are provided. The tooth trajectory direction is determined so that an angle ψ (not shown in the first embodiment) formed by the tangent line Lt in the tooth trajectory direction intersecting with the center line CL of the wheel gear 82 becomes a predetermined value. Furthermore, the angle θ between the axis Op of the pinion 84 passing through the intersection of the tangent Lt and the center line CL and the center line CL is within a range where the angle between the tooth 88 and the tooth 92 does not reach the sliding limit in relation to the angle ψ. Thus, the distance E is determined.
[0131]
The wall 90 is extended to the inner edge of the base of the virtual wheel gear designed as described above to form the inclined tooth 100 having the inclined tooth bottom 88C, and the virtual pinion is extended in the axial direction to form the inclined tooth. When the inclined teeth 98 having the tip 92C are formed, the hypoid gear device 80 is obtained. In the fifth embodiment, the hypoid gear device having the virtual wheel gear and the virtual pinion is designed using the conventional hypoid gear device 200, but a comparison between the two will be described later.
[0132]
Further, in the hypoid gear device 80, the tip of the pinion 84, on which the inclined teeth 98 are meshed with the inclined teeth 100 of the wheel gear 82, is arranged so as to enter the inside of the base 86 in plan view. Are engaged so as to receive the inclined teeth 98. That is, the teeth 88 and the teeth 92 mesh with each other so that the wall portion 90 of the wheel gear 12 receives the pinion 84 in the thrust direction and the radial direction (one side).
[0133]
Further, the wall portion 90 may be formed so as to be cut off at the end of the inclined tooth bottom 88C on the axis side of the wheel gear 82 as shown in FIG. 17 (A), and as shown in FIG. 17 (B). The base 86 may be formed in a part extending inward to form a mountain shape in cross section having an inclination in the opposite direction to the inclined tooth bottom 88C to improve the strength.
[0134]
The wheel gear 82 of the hypoid gear device 80 described above is integrally formed by resin molding similarly to the wheel gear 12. On the other hand, the pinion 84 is made of a metal material, like the pinion 14. 4A to 4E can be adopted as the tooth trace curve of the wheel gear 82. The tooth thickness of the teeth 88 and 92 and the inclination angle of the tooth surface are shown in FIG. 5, it is set similarly to the hypoid gear device 10.
[0135]
The hypoid gear device 80 is also applied to the motors with reduction gears 30, 60, 72, 76, etc., but the description is omitted. Note that a boss for fixing the output shaft 50 or a shaft hole into which a support shaft is rotatably inserted or inserted may be formed in the shaft center portion of the wheel gear 12.
[0136]
The hypoid gear device 80 having the above-described configuration is mainly used as a speed reducer. When the pinion 84 rotates around the axis Op, the wheel gear 82 is decelerated to rotate around the axis Og while amplifying the torque.
[0137]
Here, in the hypoid gear device 80, a wall portion 90 is provided on the wheel gear 82, and the wall portion 90 connects the axial end portions of the respective teeth 88 constituting the wheel gear 12, so that each tooth 90 The strength in the direction of tooth thickness (falling direction) receiving the load from the pinion 84, particularly the strength of the pin 88, is greatly improved. That is, each tooth 88 of the wheel gear 82 is reinforced by the wall 90.
[0138]
Thus, in the hypoid gear device 80 according to the present embodiment, the strength of each tooth 88 forming the wheel gear 82 is high.
[0139]
For this reason, in the hypoid gear device 80, while ensuring the strength of the teeth 88 of the wheel gear 82, the depth d of the teeth 88 (parallel teeth 96) of the wheel gear 82 is increased as compared with the conventional hypoid gear device 200. The height h of the teeth 92 (parallel teeth 94) of the pinion 84 is increased. Further, the number of teeth 20 is made larger than the number of corresponding teeth 208 of the wheel gear 202 constituting the conventional hypoid gear device 200, and is substantially effective as far as possible inside (toward the wall portion 90). The tooth shape is formed.
[0140]
Thus, in the hypoid gear device 80, the contact area (meshing region) between the wheel gear 82 and the pinion 84 is increased as compared with the conventional hypoid gear device 200. In addition, since the inclined teeth 100 extending radially inward of the parallel teeth 96 of the wheel gear 12 mesh with the inclined teeth 98 of the pinion 84, the contact area is further increased.
[0141]
Specifically, the meshing range between the wheel gear 82 and the pinion 84 is defined by a region S1 surrounded by points A1, B1, C1, and D1 and a region S1 surrounded by points A1, B1, and X shown in FIG. And the size of the area S5. In this figure, for the sake of comparison, the reduction ratio, the distance E, the direction of the tooth trace, the diameter at the root of the pinion (diameter of the cylinder which is the root of the tooth), the inner and outer diameters of the disk portion 16 and the The figure shows a region S2 which is a meshing range of the conventional hypoid gear device 200, that is, a virtual hypoid gear device constituted by the virtual wheel gear and the virtual pinion when the inner and outer diameters are made to match each other.
[0142]
As is clear from this figure, the region S1 in the hypoid gear device 80 is exactly the same as the region S1 in the hypoid gear device 10, and is wider than the region S2 in the hypoid gear device 200 by the regions S3 and S4. , Regions S2, S3, and S4.
[0143]
In the hypoid gear device 80, the contact area is further increased by the area S5 which does not completely overlap the conventional area S2. As can be seen from this, even if the depth d of the parallel teeth 96 of the hypoid gear device 80 is equivalent to that of the hypoid gear device 200 (even if S3 and S4 are eliminated), the contact with the hypoid gear device 200 by the area S5 is obtained. The area increases.
[0144]
Further, as described above, the hypoid gear device 10 and the hypoid gear device 200 are different from each other in the reduction ratio, the distance E, the direction of the tooth trace, the diameter at the bottom of the pinion, the inner and outer diameters of the disk portion 16, and the inner and outer portions of the convex portion 206. With the increase in the contact area between the wheel gear 12 and the pinion 14, the depth of the tooth 20 and the height of the tooth 22 (the tooth root diameter is matched by matching the tooth bottom surface) That is, the dimensional shape other than the outer diameter of the pinion 84 is not changed.
[0145]
As described above, by providing the wall portion 90, the strength of each tooth 88 of the wheel gear 82 is improved, and the wheel gear 82 and the pinion 84 can be fixed without changing the design of the distance E and the direction of the tooth trace, which are offset amounts. In this reinforcing portion (inclined teeth 100), the wheel gear 82 and the pinion 84 are engaged with each other, so that, for example, when the transmission torque is constant, The acting stress is reduced, and the transmission torque can be increased when the stress acting on the teeth 88 of the wheel gear 82 is maintained.
[0146]
In the fifth embodiment, the wheel gear 82 is made of resin, and the contact area between the wheel gear 82 and the pinion 84 is increased to relieve the stress acting on the teeth 88. Torque equivalent to that of the hypoid gear device 200 including the gear 202 can be transmitted. On the other hand, since the pinion 84 is made of metal, there is no problem in strength. As described above, the hypoid gear device 80 is significantly reduced in weight by maintaining the performance thereof and by converting the wheel gear 82, which is a large component thereof, to resin.
[0147]
In addition, since the wheel gear 82 is made of resin, the wheel gear 82 having a complicated shape can be easily obtained by resin molding using a mold such as injection molding. Specifically, first, a reference wheel gear having no wall portion 90 corresponding to the virtual wheel gear is formed by creation or the like. As the reference wheel gear, for example, the wheel gear 12 or the wheel gear 202 can be used according to the depth d of the teeth 88. Next, a mold for injection molding is formed using the reference wheel gear, and a portion corresponding to the wall portion 90 is formed in the mold. The wheel gear 82 can be easily obtained by injection molding using this mold. Note that the pinion 84 can also be easily obtained by raising the teeth of a dice from a reference pinion (pinions 14 and 204 can be used) and rolling the dice using the dice.
[0148]
Further, even when the contact area between the wheel gear 82 and the pinion 84 is changed according to the required strength, it is not necessary to change the diameter and the direction of the tooth traces of the wheel gear 82 as described above, so that the mold design is easy. is there. Further, since the distance E is constant even when the contact areas are varied as described above, when the hypoid gear device 80 is applied to the motors 30, 60, 72, 76 with reduction gears, the hypoid gear devices 80 having different contact areas are used. It is also possible to share the gear housings 44 and 66 having dimensions that allow a difference in the outer diameter of the pinion 84 between them.
[0149]
Furthermore, in the hypoid gear device 80, since the wall portion 90 of the wheel gear 82 forms the inclined tooth bottom 88C of the inclined tooth 100 in which the inclined tooth 98 of the pinion 84 meshes, in other words, the reinforcing wall portion 90 is formed. Since the pinion 84 is formed so as to be in sliding contact with the inclined teeth 98 so as to receive the pinion 84 in the radial direction and the thrust direction, the bearing structure on the pinion 84 side can be simplified when applied to the motor 30 with a reduction gear. It becomes possible. Specifically, for example, when the radial load of the pinion 84 is applied to the motor 30 with a reduction gear in the rotation direction acting on the axis Og side, the radial load is received by the wall portion 90, so that the radial bearing 46 It becomes possible to make it unnecessary. Further, for example, even in a high-load application such as a motor with a speed reducer 60 that supports a thrust load at both ends of the armature shaft 62, the thrust bearing on the pinion 84 side like the motor with a speed reducer 30 can be made unnecessary. .
[0150]
(Hypoid Gear Device According to Sixth Embodiment)
FIG. 18 is a schematic plan view showing a hypoid gear device 110 according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in this figure, the hypoid gear device 110 is composed of a wheel gear 112 rotatable about an axis Og, and a pinion 114 meshing with the wheel gear 112 and rotatable about an axis Op.
[0151]
The hypoid gear device 110 is different from the fifth embodiment in that the teeth 118 provided on the base 116 of the wheel gear 112 are also connected by a wall 120 provided on the outer periphery of the wheel gear 112. It is different from the hypoid gear device 80 according to the embodiment. This will be specifically described below.
[0152]
As shown in FIG. 19A, each tooth 118 of the wheel gear 112 has a tooth tip 118A formed along a pitch plane that is a plane orthogonal to the axis Og. On the other hand, the root of each tooth 118 has an inclined tooth bottom 88C forming an inclined tooth 100 with the tooth tip 118A, a parallel root 88B forming a parallel tooth 96 with the tooth tip 118A, and a parallel tooth. An outer inclined tooth bottom 118B that is inclined radially outward of the wheel gear 112 from the bottom 88B in a direction continuously approaching the tooth tip 118A. The outer inclined teeth 122 are formed between the outer inclined tooth bottom 118B and the tooth tip 118A.
[0153]
The wall 120 protruding from the base 116 to form the outer inclined tooth bottom 118B is also cut off at the end of the inclined tooth bottom 88C on the axis side of the wheel gear 112, as shown in FIG. As shown in FIG. 20 (B), a portion extending outward of the base portion 86 is formed in a mountain shape in a cross-sectional view having a slope opposite to the sloped tooth bottom 88C to improve the strength. You may let it. Further, only one of the wall portion 90 and the wall portion 120 may be formed in the mountain shape.
[0154]
Further, as shown in FIG. 19C, the teeth 124 of the pinion 114 have a tooth bottom 124A formed along a cylindrical surface around the axis Op. The tips of the teeth 124 include an inclined tip 92C forming an inclined tooth 98 with the root 124A, a parallel tip 92B forming a parallel tooth 94 with the root 124A, and a parallel tip 92B. An outer inclined tooth tip 124B is formed on the opposite side to the inclined tooth tip 92C so that the tooth height is continuously reduced. The outer inclined teeth 126 are formed between the outer inclined tooth tips 124B and the roots 124A. Similarly to the inclined teeth 98, the outer inclined teeth 126 have a substantially constant tooth height at about two or three teeth on the distal end side.
[0155]
As described above, in the hypoid gear device 110, the outer diameter of the wheel gear 112 is larger than that of the wheel gears 12 and 82 by the installation of the wall portion 120 (outer inclined teeth 122). The direction of the tooth line coincides with the teeth 20, 88, and the distance E between the axis Op of the pinion 114 and the center line CL of the wheel gear 112 parallel to this coincides with the distance E in the hypoid gear devices 10, 80. .
[0156]
Therefore, even with the hypoid gear device 110 having this configuration, the same effect as the hypoid gear device 80 according to the fifth embodiment can be obtained. As shown in FIG. 19A, the contact area between the wheel gear 112 and the pinion 114 is a region S6 surrounded by points A1, X, B1, C1, Y, and Z, and is parallel to the wheel gear 112. The reduced contact area due to the engagement of a part of the teeth 96 with the outer inclined teeth 126 of the pinion 114 is compensated for by the engagement between the outer inclined teeth 126 and the outer inclined teeth 122 of the wheel gear 112. Thus, the effect of increasing the contact area of the hypoid gear device 110 is equal to or greater than that of the hypoid gear device 80.
[0157]
Further, in the hypoid gear device 110 of the present configuration, a mold for molding the wheel gear 112 can be obtained just like the wheel gear 82 of the hypoid gear device 80, and the wheel gear 112 can be easily formed by injection molding using this mold. Can be obtained.
[0158]
In the hypoid gear device 110 according to the sixth embodiment, since the wall portion 120 connecting the teeth 118 is provided on the outer peripheral portion of the wheel gear 112, the strength of each tooth 118 constituting the wheel gear 112 is increased. Is further improved. Therefore, as described above, the contact area can be further increased by increasing the depth d of the parallel teeth 96 without changing the direction of the tooth trace and the distance E.
[0159]
Further, since the wall portion 90 and the wall portion 120 of the wheel gear 112 slidably contact each other so as to receive the inclined teeth 98 and the outer inclined teeth 126 of the pinion 114 in directions opposite to each other, in other words, the thrust load and the radial load are reduced. Regardless of the direction, since the pinion 114 is supported by the wheel gear 112 (wall portions 90, 120), when the hypoid gear device 110 is applied to the motors 30, 60, 72, 76 with reduction gears, the radial bearings 46, 69 , 73, 79, the support shaft portion 64, etc. are not required, and the bearing structure can be simplified. In other words, the wall portion 90 and the wall portion 120 also function as a thrust bearing and a radial bearing of the pinion 114 (the armature shafts 36 and 62). Poor meshing between the pinion 112 and the pinion 114 and generation of abnormal noise from these meshed portions are prevented.
[0160]
In each of the above embodiments, the wheel gears 12, 82, 112 are preferably made of resin. However, the present invention is not limited to this. For example, the depth of the teeth 20, 88, 118 is increased. The wheel gear 12 and the like may be made of metal to improve the transmission torque (using the high-output motor unit 30A and the like).
[0161]
Further, in each of the above embodiments, the hypoid gear devices 10, 80, and 110 are configured as so-called crown-type hypoid gear devices. However, the present invention is not limited to this. For example, a so-called taper type (taper ratio is not constant) It is needless to say that the boss portion 18, the wall portions 90, 120, and the like in the present invention can be applied to a hypoid gear device and the like (including those described above).
[0162]
Further, in each of the above embodiments, the motors with reduction gears 30, 60, 72, and 76 are configured as wiper motors. However, the present invention is not limited to this. It is needless to say that the present invention can be applied to any use such as a device, an electric sunroof device, a motor for a vehicle such as a power steering device, and general industrial use. When these motors with a speed reducer 60 are used for bidirectional rotation, it is necessary to provide thrust bearings (thrust balls and the like) at both ends of the armature shafts 36, 62 and 77.
[0163]
Further, the motor with a reduction gear according to the present invention is not limited to the motors with reduction gears 30, 60, 72, and 76 according to the first to fourth embodiments. A configuration in which some or all of them are appropriately combined (rearranged) may be adopted.
[0164]
Further, in a configuration in which the armature shafts 62, 77 are axially supported (supported in the radial direction) at two positions in the gear portions 60B, 72B, 76B, one of the bearing structures is composed of the gear housings 66, 74, 78 and the armature shaft 62, The bearing structure may directly slide in contact with the bearing 77.
[0165]
Specifically, as shown in FIG. 21 corresponding to FIG. 10 as an example, in the gear portion 130B of the motor with reduction gear 130 according to the modification, the upper housing 132A that forms the gear housing 132 together with the under cover 66B is replaced with the upper housing 132A. It is formed in a shape such that the bearing holding portion 44C is eliminated from 66A. The armature shaft 62 (77) may be slidably inserted through the cylindrical portion 134 of the upper housing 132A (the description is omitted in the above embodiments) to support the radial load of the armature shaft 62. . In this configuration, the entire length of the motor with reduction gear 130 is reduced by an amount corresponding to the bearing holding portions 44C and 78C (radial bearings 46 and 79). The other structure of the motor with speed reducer 130 is the same as that of the motor with speed reducer 60, but the structure in which the cylindrical portion 134 supports the radial load of the armature shaft 62 is applied to the motors with speed reducers 72 and 76. Needless to say, it is good.
[0166]
Further, in this configuration, by applying grease between the cylindrical portion 134 and the armature shaft 62, heat transfer at the sliding contact portions (heat transfer portions) is improved, and the pinion 14 and the wheel gear 12 The heat generated by the engagement of the two is satisfactorily released. In particular, as shown in FIG. 21, in a configuration in which the cylindrical portion 134 is arranged near the pinion 14, the heat releasing property is good. Therefore, also in the motors 30, 60, 72, and 76 with a reduction gear according to the first to fourth embodiments, a portion (the bearing holding portion 44C) corresponding to the cylindrical portion 134 and through which the armature shafts 62 and 77 are inserted. , 78C) may be in sliding contact with the armature shafts 62, 77, and grease may be applied between them.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing a schematic overall configuration of a hypoid gear device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a wheel gear included in the hypoid gear device according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a meshing region between a wheel gear and a pinion constituting the hypoid gear device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a schematic plan view, and FIG. It is a half sectional view.
4A and 4B are diagrams showing tooth trace curves applied to a wheel gear constituting the hypoid gear device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is an outer trochoid curve, and FIG. 4B is an involute curve. (C) is a schematic diagram showing a Gleason-type arc curve, (D) is an arc curve of a zelol gear, and (E) is a schematic diagram showing a straight line.
FIG. 5 is an enlarged view showing a sectional shape of each tooth of a wheel gear and a pinion constituting the hypoid gear device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing a schematic overall configuration of a motor with a speed reducer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a sectional view showing a bearing structure of a wheel gear constituting a motor with a reduction gear according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a sectional view showing another example of the bearing structure; FIG.
FIG. 8A is a conceptual side view showing a mounting direction of a wheel gear to a pinion constituting a motor with a reduction gear according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is a side view which shows the modification of a shape.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification of the bearing structure of the wheel gear constituting the motor with a reduction gear according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view corresponding to FIG. 6 of a motor with a speed reducer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view corresponding to FIG. 7A of a motor with a speed reducer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view corresponding to FIG. 6 of a motor with a speed reducer according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a plan view corresponding to FIG. 6 of a motor with a speed reducer according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 7B of a motor with a speed reducer according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic plan view showing a schematic overall configuration of a hypoid gear device according to a fifth embodiment of the present invention.
16A and 16B are diagrams showing a hypoid gear device according to a fifth embodiment of the present invention, wherein FIG. 16A is a plan view of a wheel gear, and FIG. 16B is a diagram showing a meshing state of the pinion as viewed from the axial direction. (C) is a side view showing the pinion.
17A and 17B are diagrams showing a wall portion of a wheel gear constituting a hypoid gear device according to a fifth embodiment of the present invention, wherein FIG. 17A is a cross-sectional view showing a first shape, and FIG. It is sectional drawing which shows the shape of No. 2.
FIG. 18 is a schematic plan view showing a schematic overall configuration of a hypoid gear device according to a sixth embodiment of the present invention.
19A and 19B are diagrams showing a hypoid gear device according to a sixth embodiment of the present invention, wherein FIG. 19A is a plan view of a wheel gear, and FIG. 19B is a diagram showing a meshing state of the pinion as viewed from the axial direction. (C) is a side view showing the pinion.
FIGS. 20A and 20B are diagrams showing a wall portion of a wheel gear constituting a hypoid gear device according to a sixth embodiment of the present invention, wherein FIG. 20A is a cross-sectional view showing a first shape, and FIG. It is sectional drawing which shows the shape of No. 2.
FIG. 21 is a plan view corresponding to FIG. 10 and showing a modification of the motor with a reduction gear according to each embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a view showing a schematic overall configuration of a conventional hypoid gear device, where (A) is a plan view and (B) is a side view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Hypoid gear device, 12 ... Wheel gear, 14 ... Pinion, 18 ... Boss part (wall part), 20 ... Teeth (teeth of a wheel gear), 30 ... Motor with reduction gear, 30A ... Motor part, 30B ... Gear part ( Reduction gear), 34 armature (armature), 36 armature shaft (rotating shaft), 38 radial bearing (bearing), 40 thrust receiving plate (bearing), 42 thrust ball (bearing), 46 ... radial bearing (second radial bearing), 50 ... output shaft, 52, 54, 55 ... radial bearing (output bearing), 60, 72, 76, 130 ... motor with reduction gear, 60A, 72A, 76A ... motor , 60B / 72B / 76B / 130B: gear portion (reduction portion), 62/77: armature shaft (rotary shaft), 64: support shaft portion (rotary shaft), 69: radial bearing (first radial) 73 ... radial bearing (first radial bearing), 79 ... radial bearing (second radial bearing), 80/110 ... hypoid gear device, 82/112 ... wheel gear, 84/114 ... pinion, 88, 118 ... Teeth (wheel gear teeth), 90 ... wall

Claims

A hypoid gear device in which a wheel gear and a pinion that mesh with each other stagger and transmit rotation between shafts,
A wall portion that connects adjacent teeth constituting the wheel gear at an end on the axis side of the wheel gear is provided integrally with the wheel gear,
A hypoid gear device, characterized in that:

The hypoid gear device according to claim 1, wherein the wall portion is formed in a cylindrical shape in which the teeth are continuous from an outer peripheral surface, and is disposed at an axis of the wheel gear.

3. The hypoid gear device according to claim 1, wherein the wheel gear is formed of a resin material, and the pinion is formed of a metal material.

A motor unit having a rotating shaft that rotates integrally with the armature and a bearing unit that supports one end of the rotating shaft in the radial direction and the thrust direction; and a reduction unit that reduces the rotation of the rotating shaft and transmits the rotation to the output shaft. A motor with a speed reducer,
The hypoid gear device according to any one of claims 1 to 3, wherein the speed reducer is provided by providing the pinion so as to be integrally rotatable with the rotation shaft and connecting the wheel gear to an output shaft.
A motor with a speed reducer.

Providing the pinion at a longitudinally intermediate portion of the rotating shaft,
A first radial bearing that supports the other end of the rotating shaft, and a second radial bearing that supports a portion of the rotating shaft between the pinion and the armature,
And, one of the first radial bearing and the second radial bearing, which is disposed close to the pinion, is a rolling bearing, and the other is a sliding bearing.
The motor with a speed reducer according to claim 4, characterized in that:

The output shaft is fixed to the wheel gear through an axis of the wheel gear,
On both sides of the output shaft sandwiching the wheel gear, an output bearing portion for supporting the output shaft in the radial direction is provided.
The motor with a speed reducer according to claim 4 or 5, wherein: