JP2005054950A - モータアクチュエータ、及び歯車減速機構 - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張や吸水膨張による影響がない通常の使用状態で、バックラッシュを少なくすることができる歯車減速機構、及びその歯車減速機構を用いたモータアクチュエータを提供する。
【解決手段】減速機構４を有するモータアクチュエータ１において、ハウジング２のカバー部には、軸方向視長円形状の軸受凹部１２が形成されており、該軸受凹部１２は第２減速歯車６を軸支する支持軸１０を支持している。軸受凹部１２は、歯車軸間距離Ｘ及びＹが広がる方向へ支持軸１０が倒れるように撓むことを許容する。従って、樹脂製の各減速歯車が熱膨張や吸水膨張を起こして噛合いが強い状態となった際、支持軸１０が軸受凹部１２に案内されながら撓んで、歯車軸間距離Ｘ及びＹを広げる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バックラッシュの少ない歯車減速機構、及びその歯車減速機構を用いたモータアクチュエータに関する。

車両用空調に使用するモータアクチュエータは特許文献１にて開示されている構成としたものがある。このモータアクチュエータは、ハウジング内に、モータ、ウォーム、２つの減速歯車、出力歯車、パターン基板、導電ユニットが収容されて構成されている。モータの回転はウォームから１つ目の減速歯車に伝達され、１つ目の減速歯車から２つ目の減速歯車に伝達され、さらに２つ目の減速歯車から出力歯車へと伝達され、出力歯車に形成された回転軸から、減速後の回転が出力される。その出力を利用して、車両用空調の空気取り入れ口切り替えドア、温度調節用ドア、噴出し口切り替えドア等の開閉を行う。

このようなアクチュエータのハウジングは、ケース部とカバー部とから構成され、それぞれ同一樹脂材料で形成される。そして、ハウジングには２つの減速歯車を支持するための支持軸、及び出力歯車の回転軸を支持する軸受が一体に形成されている。

また、２つの減速歯車及び出力歯車は、各歯車の摺動部での音の発生を防ぐためにそれぞれ異なる樹脂材料を用いて形成される。
しかし、樹脂材料は、樹脂材料の種類によって熱線膨張係数が異なるため、温度が変化すると歯車同士の噛合状態が変化する。また、樹脂材料の種類によっては、吸水膨張により歯車同士の噛合状態が変化することもある。従って、歯車、歯車軸間距離、及び歯車を支持する支持軸と軸受との嵌合（隙間嵌め）において、熱膨張や吸水膨張を考慮しないで設計を行ったり、考慮しても間違った設定で設計されたりすると、熱膨張や吸水膨張が生じた場合に歯車同士の噛合いが強くなる。その結果、その歯車減速機構の摺動ロスが増大し、所定の出力特性を維持することができなくなる。

車両用空調は、車室内に搭載され、その温度環境は−３０℃〜＋６０℃の範囲である。また、車両用空調は、温度変化の影響だけでなく、湿度変化の影響も受ける。従来では、このような環境下において、歯車が熱膨張や吸水膨張を起こす最悪の環境状態となっても、理想的な歯車軸間距離を確保することができるように設計を行っていた。

ここで、図６（ａ）は従来のモータアクチュエータ３０を示す図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。そして、図７は図６（ｂ）に示すＣ−Ｃ断面図における分解図である。樹脂材料により形成された歯車等が熱膨張や吸水膨張を起こしても、理想的な歯車軸間距離を確保することができるために満たさなければならない条件がある。詳しくは、減速歯車３１の中心孔３１ａの内径Ａ、支持軸３２の外径Ｂ、軸受３３の内径Ｃ、回転軸３４ａの外径Ｄ、軸受孔３５ａの内径Ｅ、軸受孔３５ｂの内径Ｆ、回転軸３４ｂの外径Ｇ、小径歯車３１ｂのピッチ円径Ｈ、出力歯車３６のピッチ円径Ｉ、及び小径歯車３１ｂと出力歯車３６との歯車軸間距離Ｊは以下の関係を保持する必要がある。

Ｂ≦Ａ，Ｂ≦Ｃ，Ｄ≦Ｅ，Ｇ≦Ｆ
及び、
（Ｈ／２）＋（Ｉ／２）≦Ｊ＋（Ａ−Ｂ）／２＋（Ｅ−Ｄ）／２
又は
（Ｈ／２）＋（Ｉ／２）≦Ｊ＋（Ａ−Ｂ）／２＋（Ｆ−Ｇ）／２
これらの式から、樹脂材料により形成された歯車等が熱膨張や吸水膨張を起こした最悪の状態（Ｂ＝Ａ，Ｂ＝Ｃ，Ｄ＝Ｅ，Ｇ＝Ｆ）において、支持軸３２及び回転軸３４ａ，３４ｂと、軸受３３及び軸受孔３５ａ，３５ｂとのガタがない場合の減速機構の摺動条件は （Ｈ＋Ｉ）／２≦Ｊ
となる。従って、従来のモータアクチュエータ３０は、この条件を満たすように設計されている。
特開平８−７０５５３号公報（第１図）

しかしながら、最悪の状態で理想的な歯車軸間距離を確保することができるように各歯車を設計すると、熱膨張や吸水膨張によって寸法が増大することを考慮して、各歯車は小さめに、歯車軸間距離は長めに設計される。そのために、熱膨張や吸水膨張の影響がない通常の使用状態では、必然的にバックラッシュは多くなる。

バックラッシュが多いと、車両用空調の空気取り入れ口切り替えドア、温度調節用ドア、噴出し口切り替えドア等の停止精度が悪化するだけでなく、モータアクチュエータ作動時の負荷変動によって起きる歯打ち音が大きくなり、異音として問題になる。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、熱膨張や吸水膨張による影響がない通常の使用状態で、バックラッシュを少なくすることができる歯車減速機構、及びその歯車減速機構を用いたモータアクチュエータを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、樹脂製の歯車を複数用いて減速を行う歯車減速機構において、噛合う歯車同士の歯車軸間距離が広がるように、前記歯車を支持する支持軸が撓むことを許容する撓み許容手段を備えた。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の歯車減速機構において、前記撓み許容手段は、前記支持軸の軸方向視長円形状をなす前記支持軸の軸受である。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の歯車減速機構において、前記減速機構は樹脂製のハウジングに収容され、前記支持軸及び前記軸受は前記ハウジングと一体に形成される。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の歯車減速機構において、回転が入力される入力側の第１減速歯車と、該第１減速歯車と噛合う第２減速歯車と、該第２減速歯車と噛合って、該第２減速歯車から伝達された回転を出力側へ伝達する第３減速歯車とを備え、前記軸受は前記第２減速歯車の支持軸を支持するものであって、前記軸受の長円の長径は、前記第２減速歯車の軸中心を通るとともに、前記支持軸の軸方向から見て、前記第１減速歯車の軸中心と前記第２減速歯車の軸中心とを結ぶ第１の直線と、前記第２減速歯車の軸中心と前記第３減速歯車の軸中心とを結ぶ第２の直線とのなす角を二等分する第３の直線上、若しくは前記第３の直線より前記第１減速歯車側に位置するように形成される。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の歯車減速機構において、前記軸受の長円の長径は、前記第２減速歯車の軸中心を通り、前記第１の直線と直交する第４の直線上、若しくは前記第４の直線より前記第３減速歯車側に位置するように形成される。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の歯車減速機構において、前記撓み許容手段は、前記支持軸に、前記支持軸の軸方向に沿って形成されるスリットである。
請求項７に記載の発明は、モータアクチュエータに請求項１乃至６のいずれか１項に記載の歯車減速機構を用いた。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、樹脂製の歯車が温度変化や湿度変化によって熱膨張や吸水膨張を起こし、噛合う歯車同士の噛合が強い状態となった場合、撓み許容手段は、噛合う歯車同士の歯車軸間距離が広がるように歯車を支持する支持軸が撓むことを許容する。噛合う歯車同士の歯車軸間距離が広がるように支持軸が撓むことにより、熱膨張や吸水膨張によって変化した歯車の寸法が調整され、噛合う歯車同士の噛合状態が緩和される。

請求項２に記載の発明によれば、撓み許容手段は、歯車を支持する支持軸の軸方向視長円形状の軸受である。従って、樹脂製の歯車が温度変化や湿度変化によって熱膨張や吸水膨張を起こし、噛合う歯車同士の噛合が強い状態となった場合、その軸受に支持される支持軸は、長円形状の軸受に案内されながら、噛合う歯車同士の歯車軸間距離が広くなるように撓む。支持軸が、噛合う歯車同士の歯車軸間距離が広がるように撓むことにより、熱膨張や吸水膨張によって変化した歯車の寸法が調整され、噛合う歯車同士の噛合状態が緩和される。

請求項３に記載の発明によれば、支持軸及び軸受は、歯車減速機構を収容する樹脂製のハウジングと一体に形成されている。ハウジングと一体に形成された支持軸を、同じくハウジングと一体に形成された軸方向視長円形状の軸受で支持する容易な構造である。

請求項４に記載の発明によれば、軸受の長円の長径が、第２減速歯車の軸中心を通るとともに、第１減速歯車の軸中心と第２減速歯車の軸中心とを結ぶ第１の直線と、第２減速歯車の軸中心と第３減速歯車の軸中心とを結ぶ第２の直線とのなす角を２等分する第３の直線上、若しくは第３の直線より前記第１減速歯車側に位置するように軸受を形成している。従って、各減速歯車が熱膨張や吸水膨張を起こした場合に、出力側の第３減速歯車と第２減速歯車との歯車軸間距離の広がりよりも、入力側の第１減速歯車と第２減速歯車との歯車軸間距離の広がりを抑える。

請求項５に記載の発明によれば、軸受の長円の長径が、第２減速歯車の軸中心を通り、第１の直線と直交する第４の直線上、若しくは第４の直線より前記第３減速歯車側に位置するように軸受が形成される。従って、各減速歯車が熱膨張や吸水膨張を起こした場合に、出力側の第３減速歯車と第２減速歯車との歯車軸間距離の広がりよりも、入力側の第１減速歯車と第２減速歯車との歯車軸間距離の広がりを、より確実に抑える。

請求項６に記載の発明によれば、撓み許容手段のスリットが支持軸の軸方向に沿って形成される。従って、樹脂製の歯車が温度変化や湿度変化によって熱膨張や吸水膨張を起こし、噛合う歯車同士の噛合が強い状態となった場合、スリットによって分けられた片側の軸が、噛合う歯車同士の歯車軸間距離を広げるように撓む。片側の軸が撓むことにより、熱膨張や吸水膨張によって変化した各歯車の寸法が調整され、噛合う歯車同士の噛合状態が緩和される。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６に記載の歯車減速機構をモータアクチュエータに用いている。従って、モータアクチュエータの歯車減速機構において、温度変化による熱膨張や吸水変化による吸水膨張により、噛合う歯車同士の噛合いが強い状態となった場合、撓み許容油断は、噛合う歯車同士の歯車軸間距離が広がるように歯車を支持する支持軸が撓むことを許容する。支持軸が噛合う歯車同士の歯車軸間距離が広がるように撓むことにより、熱膨張や吸水膨張によって変化した歯車の寸法を調整して、噛合う歯車同士の噛合状態が緩和される。

本発明によれば、熱膨張や吸水膨張による影響がない通常の使用状態で、バックラッシュを少なくすることができる歯車減速機構、及びその歯車減速機構を用いたモータアクチュエータを提供することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を車両用空調に使用するモータアクチュエータに用いた場合の第１実施形態を図面に従って説明する。

図１（ａ）に示す本第１実施形態のモータアクチュエータ１は、車両用空調装置の、空気取り入れ口切り替えドア、温度調節用ドア、噴出し口切り替えドア等の各種ドアを開閉するために、それぞれのドアに設けられるものである。

図１（ａ）及び図２に示すように、モータアクチュエータ１は、ハウジング２、モータ３、減速機構４を構成する第１減速歯車５と第２減速歯車６と第３減速歯車７、及び導電ユニット８を備えている。

ハウジング２は樹脂で形成されており、上記各部品を収容可能に形成されたケース部２ａと、そのケース部２ａを被うように嵌め込まれるカバー部２ｂとから構成されている。
ケース部２ａには、第１減速歯車５及び第２減速歯車６を軸支する支持軸９，１０が一体に成形されている。また、ケース部２ａには、第３減速歯車７を支持するための軸受孔１１ａが形成されている。

カバー部２ｂには、支持軸９を支持するための図示しない軸受凹部が一体に形成されている。また、カバー部２ｂには、撓み許容手段としての軸受凹部１２が一体に形成されており、該軸受凹部１２は支持軸１０を支持している。図１（ａ）（ｂ）に示すように、軸受凹部１２は、該軸受凹部１２の軸方向視長円形状であり、その長円の長径Ｌ１が、支持軸９の軸方向から見て、第１減速歯車５の軸中心と第２減速歯車６の軸中心とを結ぶ第１の直線Ｌ２と直交するように形成されている。そして、支持軸１０は、各減速歯車が熱膨張や吸水膨張により膨張していない通常の使用状態の場合には、軸受凹部１２の最も第３減速歯車側で支持されている。また、軸受凹部１２の長径Ｌ１の長さは、第１減速歯車５と第２減速歯車６との歯車軸間距離Ｘ、及び第２減速歯車６と第３減速歯車７との歯車軸間距離Ｙが長くなる方向へ支持軸１０が倒れるように撓むことを許容するが、その撓みにより該支持軸１０が破壊されない範囲の長さである。尚、第１減速歯車５を支持する軸受凹部は、有底円筒状である。

また、カバー部２ｂには、前記軸受孔１１ａと一対になって第３減速歯車７を支持する軸受孔１１ｂが形成されている。
ケース部２ａに収容されるモータ３には、その出力軸１３にウォーム１４が一体回転可能に取着されている。そのウォーム１４と、前記支持軸９に軸支される第１減速歯車５とが噛合されており、その第１減速歯車５と、前記支持軸１０に軸支される第２減速歯車６とが噛合されている。さらに、第２減速歯車６と第３減速歯車７とが噛合されている。詳しくは、第１減速歯車５は、はすば歯車の大径歯車５ａ及び平歯車の小径歯車５ｂが一体に形成されており、第２減速歯車６は、ともに平歯車の大径歯車６ａ及び小径歯車６ｂが一体に形成されている。また、第３減速歯車７には、出力軸７ａが一体に形成されており、第３減速歯車７は、該出力軸７ａを前記軸受孔１１ａ，１１ｂに挿通させることによって回転可能に支持されている。出力軸７ａはケース部２ａの軸受孔１１ａから突出しているとともに、その出力軸７ａの先端部には、該出力軸７ａの空転を防ぐために、軸方向に沿って平らな面を持つ軸方向視Ｄ形状の出力部７ｂが形成されている。

これらの第１減速歯車５、第２減速歯車６、及び第３減速歯車７は、各歯車の摺動部での音を防ぐために、それぞれ異なる樹脂材料を用いて形成されている。
従って、モータ３によるウォーム１４の回転は、第１減速歯車５の大径歯車５ａに伝達され、小径歯車５ｂから第２減速歯車６の大径歯車６ａに伝達され、小径歯車６ｂから第３減速歯車７に伝達され、出力軸７ａの出力部７ｂから出力されるようになっている。

また、減速機構４においてバックラッシュを少なくするため、小径歯車６ｂのピッチ円径Ｈ、第３減速歯車７のピッチ円径Ｉ、及び小径歯車６ｂと第３減速歯車７との歯車軸間距離Ｊ（Ｘ）は、各歯車が熱膨張や吸水膨張を起こしている最悪の状態を考慮して設定された（Ｈ＋Ｉ）／２≦Ｊの関係ではなく、（Ｈ＋Ｉ）／２≧Ｊの関係を満たしている。

ケース部２ａに収容される導電ユニット８は、モータアクチュエータ１の動作を制御するものである。この導電ユニット８には、複数のコネクタターミナル１５が一列に並べて実装されており、該コネクタターミナル１５の先端は、ケース部２ａから外方へ突出して形成されたコネクタ１６に配置されるように設けられている。コネクタターミナル１５は、モータアクチュエータ１を駆動する電源や信号などを入力するために設けられている。

次に、上記のように構成された本第１実施形態のモータアクチュエータ１の作用について説明する。
モータ３が駆動されると、モータ３の回転は、ウォーム１４から第１減速歯車５へ大幅に減速されながら伝達される。そして、その減速された回転は、第２減速歯車６、第３減速歯車７の順に減速されながら伝達され、出力軸７ａの出力部７ｂから出力される。

樹脂材料により形成された減速歯車等において、熱膨張や吸水膨張が起こらない通常の使用状態では、減速機構４は、噛合う減速歯車同士の歯車軸間距離Ｘ，Ｙを変化させることなく、通常の出力を行う。

温度変化や湿度変化により、樹脂材料により形成された減速歯車等が熱膨張や吸水膨張を起こすと、バックラッシュを少なくするために（Ｈ＋Ｉ）／２≧Ｊの関係を満たすように形成されている減速機構４は、各減速歯車同士の噛合が強い状態となる。この状態で、出力を行うと、強く噛合された状態の小径歯車６ｂと第３減速歯車７とは、回転するために離れようとする。また、出力部７ｂに外部から負荷が加えられると、出力される回転を阻止しようとする力が発生し、この回転を阻止しようとする力が働くことによって小径歯車６ｂと第３減速歯車７との間には、お互いに離れようとする力が発生する。その結果、図３に示すように、第２減速歯車６を軸支している支持軸１０は、軸受凹部１２が許容する範囲内で、軸受凹部１２に案内されながら第３減速歯車７から離れるように撓む。従って、歯車軸間距離Ｘ、Ｙが広がって各減速歯車同士の噛合状態が緩和され、モータアクチュエータ１は通常と同等の出力を行う。

上記したように、本第１実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）軸受凹部１２の形状を軸方向視長円形状に形成したことによって、支持軸１０は軸受凹部１２が許容する範囲内で倒れるように撓むことができる。従って、（Ｈ＋Ｉ）／２≧Ｊの関係を満たすように各減速歯車を形成しても、支持軸１０が撓んで噛合う減速歯車同士の歯車軸間距離Ｘ，Ｙを広げることによって、温度変化による熱膨張や湿度変化による吸水膨張により変化した各減速歯車の寸法変化を調整するため、各減速歯車同士の噛合状態は緩和される。よって、熱膨張や吸水膨張が生じている最悪の状態を考慮して（Ｈ＋Ｉ）／２≦Ｊの関係を満たすように各歯車を小さめに形成する、つまりバックラッシュを多めに取る必要がない。その結果、バックラッシュを多めに取ったことに起因する歯打ち音の発生を抑制することができる。

（２）各減速歯車を（Ｈ＋Ｉ）／２≧Ｊの関係を満たすように形成したことで、熱膨張や吸水膨張によって各減速歯車の寸法が変化して、各歯車同士の噛合が強くなることがある。しかし、軸受凹部１２が軸方向視長円形状に形成されているため、支持軸１０が撓んで噛合う減速歯車同士の歯車軸間距離Ｘ，Ｙを広げることができ、各減速歯車同士の噛合状態は緩和する。従って、出力の低下は抑制される。

（３）軸受凹部１２の長径Ｌ１が、第１の直線Ｌ２と直交するように軸受凹部１２が形成されている。回転が入力される入力側の第１減速歯車５は、回転を出力する出力側の第３減速歯車７よりも回転数が多く、回転速度が大きいために、第３減速歯車７よりもバックラッシュによる影響が大きく、歯打ち音が発生しやすい。そこで、長径Ｌ１と第１の直線Ｌ２とが直交するように軸受凹部１２を形成することで、支持軸１０が撓んでも歯車軸間距離Ｘの広がりを、歯車軸間距離Ｙの広がりよりも少なめに抑えている。その結果、歯打ち音の発生をより低減することができる。

（４）軸受凹部１２の形状を軸方向視長円形状に形成しただけの簡単な構成であるため、減速機構４及び減速機構４を用いたモータアクチュエータ１は複雑な構成とならない。また、製造コストの上昇も抑えることができる。

（第２実施形態）
以下、本発明を車両空調に使用するモータアクチュエータに用いた場合の第２実施形態を図面に従って説明する。尚、前記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図４に、本第２実施形態のモータアクチュエータ２０を示す。
本第２実施形態において、第２減速歯車６を軸支する支持軸２１には撓み許容手段としてのスリット２２が設けられている。このスリット２２は、第１の直線Ｌ２と同一直線状に位置する支持軸２１の直径において、支持軸２１の軸方向に沿って、支持軸２１の先端から基端へ向かって切り込まれて形成される。図５に示すように、スリット２２によって支持軸２１はスリット部２２ａと２２ｂとに分けられる。

尚、支持軸２１を支持する軸受凹部（図示しない）は、有底円筒形である。
上記のように構成された本第２実施形態のモータアクチュエータ２０の作用について説明する。

モータ３が駆動されると、モータ３の回転は、ウォーム１４から第１減速歯車５へ大幅に減速されながら伝達される。そして、その減速された回転は、第２減速歯車６、第３減速歯車７の順に減速されながら伝達され、出力軸７ａの出力部７ｂから出力される。

樹脂材料により形成された減速歯車等において、熱膨張や吸水膨張が起こらない通常の使用状態では、減速機構４は、噛合う減速歯車同士の歯車軸間距離Ｘ，Ｙを変化させることなく、通常の出力を行う。

温度変化や湿度変化により、樹脂材料により形成された減速歯車等が熱膨張や吸水膨張を起こすと、バックラッシュを少なくするために（Ｈ＋Ｉ）／２≧Ｊの関係を満たすように形成されている減速機構４は、各減速歯車同士の噛合が強い状態となる。この状態で、出力を行うと、強く噛合された状態の小径歯車６ｂと第３減速歯車７とは、回転するために離れようとする。また、出力部７ｂに外部から負荷が加えられると、出力される回転を阻止しようとする力が発生し、この回転を阻止しようとする力が働くことによって小径歯車６ｂと第３減速歯車７の間には、お互いに離れようとする力が発生する。その結果、図５に示すように、支持軸２１の第３減速歯車７側のスリット部２２ａは、撓みを生じてもう一方のスリット部２２ｂの方へ倒れる。図５では、撓んだ状態のスリット部２２ａを一点鎖線で示している。従って、スリット部が撓むことによって、第２減速歯車６は、第１減速歯車及び第３減速歯車７から離れる方向へ移動できるようになるため、各減速歯車同士の噛合状態が緩和され、モータアクチュエータ２０は通常と同等の出力を行う。

上記したように、本第２実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）支持軸２１にスリット２２を形成したことによって、スリット部２２ａがスリット部２２ｂの方へ倒れるように撓むことができる。従って、（Ｈ＋Ｉ）／２≧Ｊの関係を満たすように各減速歯車を形成しても、熱膨張や吸水膨張によって変化した各歯車の寸法変化を、スリット部２２ａが撓んで歯車軸間距離Ｘ、Ｙを広げることによって調整するため、各減速歯車同士の噛合状態は緩和される。従って、熱膨張や吸水膨張が生じている最悪の状態を考慮して（Ｈ＋Ｉ）／２≦Ｊの関係を満たすように各歯車を小さめに形成する、つまりバックラッシュを多めに取る必要がない。その結果、バックラッシュを多めに取ったことに起因する歯打ち音の発生を抑制することができる。

（２）各減速歯車を（Ｈ＋Ｉ）／２≧Ｊの関係を満たすように形成したことで、熱膨張や吸水膨張によって各減速歯車の寸法が変化して、各歯車同士の噛合が強くなることがある。しかし、支持軸２１にスリット２２が形成されているため、スリット部２２ａがスリット部２２ｂの方へ撓んで噛合う減速歯車同士の歯車軸間距離を広げることができ、第２減速歯車６と第３減速歯車７の噛合状態は緩和する。従って、出力の低下は抑制される。

（３）スリット２２は、支持軸２１の第１の直線Ｌ２と同一直線状に位置する直径に沿って形成されている。回転が入力される入力側の第１減速歯車５は、回転を出力する出力側の第３減速歯車７よりも回転数が多く、回転速度が大きいために、第３減速歯車よりもバックラッシュによる影響が大きく、歯打ち音が発生しやすい。そこで、スリット２２を、第１の直線Ｌ２と同一直線状に位置する支持軸２１の直径に沿って形成することで、スリット部２２ａが撓んでも、歯車軸間距離Ｘの広がりを少なめに抑えることができる。従って、歯打ち音の発生をより低減することができる。

（４）支持軸２１にスリット２２を形成しただけの簡単な構成であるため、減速機構４及び減速機構４を用いたモータアクチュエータ１は複雑な構成とならない。また、製造コストの上昇も抑えることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記第１実施形態では、長径Ｌ１は第１の直線Ｌ２と直交するように形成されているが、この限りでない。長径Ｌ１は、噛合う減速歯車同士の歯車軸間距離Ｘ，Ｙを同等に広げるように支持軸１０が撓む方向、若しくは歯車軸間距離Ｘよりも歯車軸間距離Ｙの方が広がるように支持軸１０が撓む方向を向くように形成されるものであればよい。詳しくは、図１（ａ）に示すように、長径Ｌ１は第２減速歯車６の軸中心を通り、第３の直線Ｌ４よりも第１減速歯車５側で、第４の直線Ｌ５よりも第３減速歯車７側に位置していればよい。このとき、第３の直線Ｌ４上及び第４の直線Ｌ５上を含む。ここで、第３の直線Ｌ４は、第１の直線Ｌ２と、第２減速歯車６の軸中心と第３減速歯車７野軸中心とを結ぶ第２の直線Ｌ３とのなす角を二等分する直線であり、第４の直線Ｌ５は、第２減速歯車６の軸中心を通り、第１の直線Ｌ２と直交する直線である。

例えば、長径Ｌ１が第３の直線Ｌ４上に位置するように軸受凹部１２を形成すると、第１減速歯車５及び第３減速歯車７が温度変化による熱膨張や湿度変化による吸水膨張を起こして支持軸１０に力を及ぼすと、軸受凹部１２は支持軸１０の撓みを等しく許容して、噛合う減速歯車同士の歯車軸間距離Ｘ，Ｙを等しく広げる。その結果、第１減速歯車５と第２減速歯車６とのバックラッシュと、第２減速歯車６と第３減速歯車７とのバックラッシュを等しく少なくすることができる。

また、長径Ｌ１が、第２減速歯車６の軸中心を通り、第３の直線Ｌ４よりも第１減速歯車５側で、第４の直線Ｌ５よりも第３減速歯車７側に位置するように軸受凹部１２を形成する。このようにすると、各減速歯車が熱膨張や吸水膨張を起こして支持軸１０に力を及ぼした場合、軸受凹部１２は、歯車軸間距離Ｘよりも歯車軸間距離Ｙが広がるように支持軸１０が撓むことを許容する。従って、バックラッシュの影響が大きい入力側の第１減速歯車５と第２減速歯車６との歯車軸間距離Ｘの広がりは少なめに抑えながら、歯車軸間距離Ｙの広がりを許容する。よって、バックラッシュの影響が大きい入力側の歯車軸間距離Ｘの広がりは少なめに抑えられているため、より歯打ち音の発生を低減することができる。

○上記第１実施形態では、軸受凹部１２は軸方向視長円形状であるが、軸方向視円形状としてもよい。この場合、その円の直径は、歯車軸間距離Ｘ、及び歯車軸間距離Ｙが長くなる方向へ支持軸１０が倒れるように撓むことを許容するが、その撓みにより該支持軸１０が破壊されない範囲の長さとする。このように構成しても、各減速歯車において温度変化による熱膨張や湿度変化による吸水膨張が起こった場合、支持軸１０が撓んで噛合う減速歯車同士の歯車軸間距離Ｘ，Ｙを広げて、各歯車の寸法変化を調整し、各減速歯車同士の噛合状態を緩和する。ただし、支持軸１０の撓む方向を上記第１実施形態のように特定することはできない。

従って、熱膨張や吸水膨張による各減速歯車の寸法変化を考慮して歯車を小さめに、つまりバックラッシュを多めにとる必要がなく、バックラッシュを少なくすることができる。その結果、バックラッシュを多めにとったことに起因する歯打ち音を低減することができる。

○上記第２実施形態では、スリット２２は、支持軸２１の、第１の直線Ｌ２と同一直線状に位置する直径において形成されているが、この限りでない。スリット２２は、熱膨張や吸水膨張によってスリット部２２ａが撓む際に、歯車軸間距離Ｘ及び歯車軸間距離Ｙが広がるように形成されていればよい。このとき、歯車軸間距離Ｙよりも歯車軸間距離Ｘの広がりを抑えるように形成すると、より歯打ち音を低減することができる。

○上記各実施形態では、３段の減速機構４であるが、それ以上の多段の減速機構に用いてもよい。この場合も上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
○上記各実施形態では、減速機構４をモータアクチュエータ１，２０に用いているが、それ以外に樹脂製の歯車を用いた減速機構を有するものに使用してもよい。この場合も上記各実施形態と同様の効果を有する。

上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項５に記載の歯車減速機構であって、回転が入力される入力側の第１減速歯車と、該第１減速歯車と噛合う第２減速歯車と、該第２減速歯車と噛合って、該第２減速歯車から伝達された回転を出力側へ伝達する第３減速歯車とを備え、前記スリットは前記第２減速歯車の支持軸に形成されるものであるとともに、前記支持軸が、前記第１減速歯車と前記第２減速歯車との歯車軸間距離、及び前記第２減速歯車と前記第３減速歯車との歯車軸間距離を広げるように撓むことを許容するように形成されることを特徴とする歯車減速機構。

このように構成すると、各減速歯車が熱膨張や吸水膨張を起こした場合に、スリットが形成された支持軸が撓んで、第１減速歯車と第２減速歯車との歯車軸間距離、及び第３減速歯車と第２減速歯車との歯車軸間距離を広げることによって、熱膨張や吸水膨張に起因する各減速歯車の寸法変化を調整し、歯車の噛合状態を緩和する。従って、熱膨張や吸水膨張に起因する各減速歯車の寸法変化を考慮して各減速歯車を小さめに形成する必要がなくなり、バックラッシュを少なくすることができる。その結果、バックラッシュを多めにとったことに起因する歯打ち音を低減することができる。

（ロ）（イ）に記載の歯車減速機構であって、前記スリットは、前記支持軸が、第１減速歯車と前記第２減速歯車との歯車軸間距離の広がりよりも、前記第２減速歯車と前記第３減速歯車との歯車軸間距離の広がりが大きくなるように撓むことを許容するように形成されることを特徴とする歯車減速機構。

このように構成すると、各減速歯車が熱膨張や吸水膨張を起こした場合に、スリットが形成された支持軸は、出力側の第３減速歯車と第２減速歯車との歯車軸間距離の広がりよりも、入力側の第１減速歯車と第２減速歯車との歯車軸間距離の広がりを抑えるように撓む。従って、バックラッシュの影響が大きい入力側の第１減速歯車と第２減速歯車との歯車軸間距離の広がりを少なめに抑えるため、より歯打ち音を低減することができる。

（ａ）は第１実施形態におけるモータアクチュエータの正面図、（ｂ）は軸受凹部付近の拡大図。 第１実施形態におけるモータアクチュエータのＡ−Ａ断面図。 第１実施形態におけるモータアクチュエータの動作状態を示すＡ−Ａ断面図。 第２実施形態におけるモータアクチュエータの正面図。 第２実施形態における支持軸を示すＢ−Ｂ断面図。 （ａ）は従来のモータアクチュエータを示す正面図、（ｂ）は従来のモータアクチュエータのＣ−Ｃ断面図。 従来のモータアクチュエータのＣ−Ｃ断面における分解図。

符号の説明

１，２０…モータアクチュエータ、２…ハウジング、４…減速機構、５…第１減速歯車、６…第２減速歯車、７…第３減速歯車、１０，２１…支持軸、１２…軸受凹部、Ｌ１…長径、Ｌ２…第１の直線、Ｌ３…第２の直線、Ｌ４…第３の直線、Ｌ５…第４の直線、Ｘ，Ｙ…歯車軸間距離、２２…スリット。

Claims (7)

1. 樹脂製の歯車を複数用いて減速を行う歯車減速機構であって、
   噛合う歯車同士の歯車軸間距離が広がるように、前記歯車を支持する支持軸が撓むことを許容する撓み許容手段を備えたことを特徴とする歯車減速機構。
2. 請求項１に記載の歯車減速機構であって、
   前記撓み許容手段は、前記支持軸の軸方向視長円形状をなす前記支持軸の軸受であることを特徴とする歯車減速機構。
3. 請求項２に記載の歯車減速機構であって、
   前記減速機構は樹脂製のハウジングに収容され、前記支持軸及び前記軸受は前記ハウジングと一体に形成されることを特徴とする歯車減速機構。
4. 請求項２又は請求項３に記載の歯車減速機構であって、
   回転が入力される入力側の第１減速歯車と、
   該第１減速歯車と噛合う第２減速歯車と、
   該第２減速歯車と噛合って、該第２減速歯車から伝達された回転を出力側へ伝達する第３減速歯車と
   を備え、
   前記軸受は前記第２減速歯車の支持軸を支持するものであって、
   前記軸受の長円の長径は、前記第２減速歯車の軸中心を通るとともに、
   前記支持軸の軸方向から見て、
   前記第１減速歯車の軸中心と前記第２減速歯車の軸中心とを結ぶ第１の直線と、
   前記第２減速歯車の軸中心と前記第３減速歯車の軸中心とを結ぶ第２の直線と
   のなす角を二等分する第３の直線上、若しくは前記第３の直線より前記第１減速歯車側に位置するように形成されることを特徴とする歯車減速機構。
5. 請求項４に記載の歯車減速機構であって、
   前記軸受の長円の長径は、
   前記第２減速歯車の軸中心を通り、前記第１の直線と直交する第４の直線上、若しくは前記第４の直線より前記第３減速歯車側に位置するように形成されることを特徴とする歯車減速機構。
6. 請求項１に記載の歯車減速機構であって、
   前記撓み許容手段は、前記支持軸に、前記支持軸の軸方向に沿って形成されるスリットであることを特徴する歯車減速機構。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の歯車減速機構を用いたことを特徴とするモータアクチュエータ。

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