JP2005160240A

JP2005160240A - 減速機構付モータ

Info

Publication number: JP2005160240A
Application number: JP2003396744A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Ohashi; 弥寿夫大橋
Original assignee: Jidosha Denki Kogyo KK
Current assignee: Jidosha Denki Kogyo KK
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】３つの軸受を採用しても、モータ軸を円滑に回転させることができる共に、異音の発生を確実に防止でき、ウォームとウォームホイールとの噛合い強度が低下することのない減速機構付モータを提供する。
【解決手段】正逆回転可能なモータ軸９の一端部９ａ近傍に形成したウォーム１０に噛合するウォームホイール１９と、ウォーム１０を収納する軸穴４ａ及びウォームホイール１９を収納する減速機構収納部４ｄを形成したギヤケース４と、モータ軸９の他端部９ｂを回転自在に支持した第１の軸受６を有するモータケース２と、軸穴４ａに嵌合され、モータ軸９の一端部９ａ及び中間部９ｃを回転自在に支持する第２及び第３の軸受７，８と、を備えた減速機構付モータ１において、第３の軸受８とギヤケース４の軸穴４ａとの間に該第３の軸受８の外周部の全体を覆うゴム製の弾性体２０を介在した。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のパワーウインドモータやサンルーフ用モータ等に用いて好適な減速機構付モータに関する。

例えば、自動車のパワーウインドモータ等に用いられる減速機構付モータとして、図４に示すようなものがある（例えば、特許文献１参照）。

この減速機構付モータ１００は、一端近傍に形成したウォーム１０２及び他端近傍に固定したアーマチュア１０３を有する正逆回転可能なモータ軸１０１と、このモータ軸１０１のウォーム１０２に噛合するウォームホイール１０４と、ウォーム１０２を収納する軸穴１０５ａ及びウォームホイール１０４を収納する減速機構収納部１０５ｂを形成したギヤケース１０５と、このギヤケース１０５に結合され、モータ軸１０１の基端部を回転自在に支持した第１の軸受１０７を有するモータケース１０６と、ギヤケース１０５の軸穴１０５ａに嵌合され、モータ軸１０１の先端部及び中間部を回転自在に支持する第２及び第３の軸受１０８，１０９とを備えている。

そして、ウォーム１０２とウォームホイール１０４とで減速機構１１０が構成されている。

実開平２−１０４７５７号公報

前記従来の減速機構付モータ１００では、長尺のモータ軸１０１を３つの各軸受１０７，１０８，１０９で正逆回転自在に支持しているため、各部品の製造誤差または組付誤差によって各軸受１０７，１０８，１０９の軸心にズレが生じる。このため、モータ軸１０１と各軸受１０７，１０８，１０９間の機械的損失が大きくなってモータ効率が低下し、モータ軸１０１が円滑に回転できない不具合があった。この不具合を解消するために、各軸受１０７，１０８，１０９の内、特にモータ軸１０１の中間部を支持する第３の軸受１０９とモータ軸１０１とのクリアランスを、通常の軸受と軸とのクリアランスに比べ大きくすると、該モータ軸１０１の撓みによる振動で、第３の軸受１０９とモータ軸１０１との間で大きな打音（異音）が発生するとともに、ウォーム１０２とウォームホイール１０４間の噛み合いが浅くなって、噛合い強度を低下して破損する畏れがあった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、３つの軸受を採用した減速機構付モータであっても、この３つの軸受とモータ軸とのクリアランスを大きくする必要がなく、各部品の製造誤差または組付誤差による３つの軸受の軸心にズレが生じてもモータ軸と３つの軸受間の機械的損失が大きくならず、従ってモータ効率が低下することなくモータ軸を円滑に回転させることができると共に、出力軸に負荷がかかった際にモータ軸と軸受との間で異音の発生を確実に防止でき、更に、ウォームとウォームホイール間の噛合い強度が低下することのない減速機構付モータを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、一端部近傍に形成したウォーム及び他端部近傍に固定したアーマチュアを有する正逆回転可能なモータ軸と、このモータ軸のウォームに噛合するウォームホイールと、前記ウォームを収納する軸穴及び前記ウォームホイールを収納する減速機構収納部を形成したギヤケースと、このギヤケースに結合され、前記モータ軸の他端部を回転自在に支持した第１の軸受を有するモータケースと、前記ギヤケースの軸穴に嵌合され、前記モータ軸の一端部及び中間部を回転自在に支持する第２及び第３の軸受と、を備えた減速機構付モータにおいて、前記第３の軸受と前記ギヤケースの軸穴との間に該第３の軸受の外周部の全体を覆う弾性体を介在したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の減速機構付モータであって、前記弾性体を円筒状に形成し、この円筒状の弾性体の半径方向の最大弾性変形量が０．２ｍｍ未満となるように、該弾性体の硬度および肉厚を選定したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の減速機構付モータであって、前記円筒状の弾性体の内周面に前記モータ軸の軸方向に延びる凹状の溝を等間隔毎に複数形成したことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、第３の軸受とギヤケースの軸穴との間に該第３の軸受の外周部の全体を覆う弾性体を介在したので、この弾性体の弾性変形による第３の軸受の調心作用によって、各部品の製造誤差または組付誤差による３つの軸受の軸心にズレが生じても、そのズレを吸収することが出来るので、モータ軸と３つの軸受間の機械的損失が大きくならず、従ってモータ効率が低下することがなくモータ軸を円滑に回転することができると共に、出力軸に負荷がかかった際に第３の軸受とモータ軸との間の異音の発生を確実に防止することができる。また、第３の軸受とモータ軸とのクリアランスを大きくする必要がないので、ウォームとウォームホイールとの噛合い強度が低下することのない。

請求項２の発明によれば、弾性体を円筒状に形成し、この円筒状の弾性体の半径方向の最大弾性変形量が０．２ｍｍ未満となるようにしているので、出力軸にかかる負荷によりウォームとウォームホイールを介してモータ軸の中間部が撓んでも、その撓み量が規制され、ウォームとウォームホイールとの噛合い強度を確保することができる。

請求項３の発明によれば、円筒状の弾性体の内周面に複数の凹状の溝を等間隔毎に形成したので、該弾性体の内周面近傍の各溝に隣接する部分のばね定数が小さくなり、モータ軸の中間部の僅かな撓みにも素早く追従して弾性変形することができ、モータ軸をより円滑に回転することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態の減速機構付モータを示す断面図、図２は同モータの要部の断面図、図３は図２中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。

図１に示すように、パワーウインドモータ（減速機構付モータ）１は、一端が開口した略円筒状のヨーク（モータケース）２と、このヨーク２の開口端２ａの周りのフランジ部２ｂをビス３を介して締結固定したギヤケース４とを備えている。ヨーク２の内周面２ｃには一対のマグネット５，５を接着剤等を介して固着してある。そして、ヨーク２の他端の有底筒部２ｄに嵌合された第１の軸受６と、ギヤケース４の軸穴４ａの両端近傍に嵌合された第２の軸受７と第３の軸受８とでアーマチュア軸（モータ軸）９を回転自在に支持してある。即ち、このアーマチュア軸９の両端部９ａ，９ｂは前記第１の軸受６と第２の軸受７とで回転自在に支持され、その中間部９ｃは第３の軸受８で回転自在に支持されている。尚、各軸受６，７，８とアーマチュア軸９とのクリアランスは、それぞれ通常の軸受と軸とのクリアランスにしており、３つの軸受を採用したからといって特別大きなクリアランスにはしていない。

図１に示すように、アーマチュア軸９は、その先端部（一端部）９ａ近傍にウォーム１０が形成されている。このアーマチュア軸９は、上記ウォーム１０が形成された先端部９ａ近傍とは反対側の基端部（他端部）９ｂ近傍に後述するアーマチュア１４を有している。そして、アーマチュア軸９の先端部（一端部）９ａと中間部９ｃは第２の軸受７と第３の軸受８により回転自在に支持されていると共に、該アーマチュア軸９の基端部（他端部）９ｂは第１の軸受６により回転自在に支持されている。また、アーマチュア軸９の先端部９ａは軸受板１２を介してスラストプラグ１３に当接している。このスラストプラグ１３によりアーマチュア軸９の軸方向のガタが所定量に規制されるようになっている。

また、アーマチュア軸９の一対のマグネット５，５に対向する位置には、アーマチュア１４を取り付けてある。このアーマチュア１４は、アーマチュア軸９に固定され、所定のスロット数のコイル巻回部１４ｂを持つアーマチュアコア１４ａと、このアーマチュアコア１４ａのコイル巻回部１４ｂに巻き回されたアーマチュアコイル１４ｃとで構成されている。

さらに、アーマチュア軸９のヨーク２とギヤケース４との境部分に対向する位置には、コンミュテータ１５を固定してある。このコンミュテータ１５は、アーマチュアコア１４ａのコイル巻回部１４ｂと同数のコンミュテータ片１５ａを備えていて、各コンミュテータ片１５ａとアーマチュアコイル１４ｃとは電気的にそれぞれ接続されている。

さらに、ギヤケース４の軸穴４ａの開口端は大径穴部４ｃとなっており、この大径穴部４ｃ内のコンミュテータ１５に対向する位置には、各ブラシホルダ１６を介して一対のブラシ１７，１７をコンミュテータ片１５ａに接触するように取り付けてある。各ブラシ１７は図示しないパワーウインドモータ制御回路にそれぞれ電気的に接続されている。そして、このパワーウインドモータ制御回路のガラス開スイッチをオフからオンに切り替えると、電流がアーマチュア１４等に流れてアーマチュア軸９が正回転すると共に、パワーウインドモータ制御回路のガラス閉スイッチをオフからオンに切り替えると、電流がアーマチュア１４等に流れてアーマチュア軸９が逆回転するようになっている。

図１に示すように、ギヤケース４の略中央には軸穴４ａを形成してあり、この軸穴４ａに連通して円環凹状の減速機構収納部４ｄを形成してある。この減速機構収納部４ｄの中央には、円筒状の出力軸支持部４ｅを一体突出形成してある。この出力軸支持部４ｅと減速機構収納部４ｄの一端開口を覆う金属製のカバーの中央の円筒部との間には、一対の軸受を介してウインドレギュレータ（いずれも図示省略）に連結される出力軸１８の両端部を回転自在に支持してある。この出力軸１８は、衝撃力を緩和するダンパ（図示省略）を介してウォームホイール１９に連結してある。このウォームホイール１９のはす歯（歯部）１９ａはアーマチュア軸９のウォーム１０に噛合されている。これらウォーム１０と出力軸１８とダンパ及びウォームホイール１９はギヤケース４の減速機構収納部４ｄ内に収納され、減速機構を構成している。

図１〜図３に示すように、アーマチュア軸９の中間部９ｃを回転自在に支持する第３の軸受８とギヤケース４の軸穴４ａの中径穴部４ｂとの間に該第３の軸受８の外周部８ａの全体を覆うゴム製の弾性体２０を介在してある。図２，図３に示すように、弾性体２０は円筒状に形成してあり、該弾性体２０の一端は、内周面２２の内方に突出する環状の鍔部２１を一体に設けており、この鍔部２１が第３の軸受８の前端部８ｂに係止されるようになっている。また、弾性体２０の内周面２２にはアーマチュア軸９の軸方向に延びる凹状の溝２３を等間隔毎に複数形成してある。この円筒状の弾性体２０は、半径方向の最大弾性変形量が０．２ｍｍ未満となるように、該弾性体２０の硬度および肉厚を選定している。尚、本実施形態では、弾性体２０の内周面２２に凹状の溝２３を等間隔に６箇所形成した。第３の軸受８とギヤケース４の軸穴４ａの中径穴部４ｂとの間に該第３の軸受８の外周部８ａの全体を覆うゴム製の弾性体２０を介在したので、この弾性体２０の弾性変形による第３の軸受８の調心作用によって、各部品の製造誤差または組付誤差による３つの軸受６，７，８の軸心にズレが生じても、そのズレを吸収することが出来るので、アーマチュア軸９と３つの軸受６，７，８間の機械的損失が大きくならず、従ってモータ効率が低下することがなくアーマチュア軸９を円滑に回転することができると共に、第３の軸受８とアーマチュア軸９とのクリアランスを大きくする必要がないので、ウォーム１０とウォームホイール１９との噛合い強度が低下することのない。

尚、前記ウインドレギュレータはウォームホイール１９に連結された出力軸１８の駆動により図示しないウインドガラス（窓ガラス）を開閉（昇降動）させるものである。

以上実施形態のパワーウインドモータ１によれば、該パワーウインドモータ１の駆動力によりウインドガラスを開閉する場合に、図示しないガラス開閉スイッチを操作すると、アーマチュア軸９（アーマチュア１４）が逆回転或いは正回転し、ウォームホイール１９が所定の方向に回転する。

この際、出力軸１８にかかる負荷によりウォームホイール１９、ウォーム１０を介してアーマチュア軸９の中間部９ｃが図１における上方向に撓むが、第３の軸受８とギヤケース４の軸穴４ａの中径穴部４ｂとの間に該第３の軸受８の外周部８ａの全体を覆うゴム製の弾性体２０を介在したことにより、該弾性体２０の弾性変形による第３の軸受８の調心作用によって、アーマチュア軸９を円滑に回転することができると共に、第３の軸受８とアーマチュア軸９との間の異音の発生を確実に防止することができる。

また、図２，図３に示すように、ゴム製の弾性体２０を円筒状に形成し、この円筒状の弾性体２０の半径方向の最大弾性変形量が０．２ｍｍ未満となるようにしているので、出力軸１８にかかる負荷によりウォームホイール１９とウォーム１０を介してアーマチュア軸９の中間部９ｃが撓んでも、その撓み量が規制され、ウォーム１０とウォームホイール１９との噛合い強度を確保することができる。

更に、円筒状の弾性体２０の内周面２２に複数の凹状の溝２３を等間隔毎に形成したので、該弾性体２０の内周面２２近傍の各溝２３に隣接する部分のばね定数が小さくなり、アーマチュア軸９の中間部９ｃの僅かな撓みにも素早く追従して弾性変形することができ、アーマチュア軸９をより円滑に回転することができる。

尚、前記実施形態では、パワーウインドモータについて説明したが、サンルーフ用のモータ等の他の減速機構付モータに前記実施形態を適用できることは勿論である。また、弾性体はゴム製に限られるものでないことは勿論である。

本発明の実施形態の減速機構付モータを示す断面図である。上記減速機構付モータの要部の断面図である。図２中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。従来の減速機構付モータの断面図である。

符号の説明

１パワーウインドモータ（減速機構付モータ）
２ヨーク（モータケース）
４ギヤケース
４ａ軸穴
４ｄ減速機構収納部
６第１の軸受
７第２の軸受
８第３の軸受
８ａ外周部
９アーマチュア軸（モータ軸）
９ａ先端部（一端部）
９ｂ基端部（他端部）
９ｃ中間部
１０ウォーム
１９ウォームホイール
２０弾性体
２２内周面
２３凹状の溝

Claims

一端部近傍に形成したウォーム及び他端部近傍に固定したアーマチュアを有する正逆回転可能なモータ軸と、このモータ軸のウォームに噛合するウォームホイールと、前記ウォームを収納する軸穴及び前記ウォームホイールを収納する減速機構収納部を形成したギヤケースと、このギヤケースに結合され、前記モータ軸の他端部を回転自在に支持した第１の軸受を有するモータケースと、前記ギヤケースの軸穴に嵌合され、前記モータ軸の一端部及び中間部を回転自在に支持する第２及び第３の軸受と、を備えた減速機構付モータにおいて、
前記第３の軸受と前記ギヤケースの軸穴との間に該第３の軸受の外周部の全体を覆う弾性体を介在したことを特徴とする減速機構付モータ。
請求項１記載の減速機構付モータであって、
前記弾性体を円筒状に形成し、この円筒状の弾性体の半径方向の最大弾性変形量が０．２ｍｍ未満となるように、該弾性体の硬度および肉厚を選定したことを特徴とする減速機構付モータ。
請求項２記載の減速機構付モータであって、
前記円筒状の弾性体の内周面に前記モータ軸の軸方向に延びる凹状の溝を等間隔毎に複数形成したことを特徴とする減速機構付モータ。