JP2010154685A - Motor with speed reduction mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アーマチュア軸を備えた電動モータとアーマチュア軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機構とを備えた減速機構付きモータに関する。 The present invention relates to a motor with a speed reduction mechanism that includes an electric motor having an armature shaft and a speed reduction mechanism that decelerates rotation of the armature shaft and outputs it from an output shaft.
従来から、車両に設けられるパワーウインド装置やサンルーフ装置等の駆動源としては、電動モータに減速機構を取り付けて1つのユニットとした減速機構付きモータが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a drive source for a power window device, a sunroof device, or the like provided in a vehicle, a motor with a speed reduction mechanism is used as a unit by attaching a speed reduction mechanism to an electric motor.
このような減速機構付きモータでは、電動モータのヨークは有底筒状に形成され、その開口端には減速機構を収容するためのギヤケースが固定される。電動モータとしてはブラシとコンミテータとを備えたブラシ付きモータが多く用いられ、この場合、ブラシを保持するブラシホルダはヨークの開口端に装着される。一方、減速機構としては小型で大きな減速比が得られるウォームギヤ機構が多く用いられる。ウォームギヤ機構はウォームとウォームに噛み合うウォームホイルとを備え、これらはそれぞれギヤケースに回転自在に収容される。そして、電動モータが作動すると、アーマチュア軸によりウォームが回転駆動され、その回転がウォームホイルにより減速されて出力軸から出力されるようになっている。 In such a motor with a speed reduction mechanism, the yoke of the electric motor is formed in a bottomed cylindrical shape, and a gear case for accommodating the speed reduction mechanism is fixed to the open end. As the electric motor, a motor with a brush provided with a brush and a commutator is often used. In this case, a brush holder that holds the brush is attached to the open end of the yoke. On the other hand, a worm gear mechanism that is small and has a large reduction ratio is often used as the reduction mechanism. The worm gear mechanism includes a worm and a worm wheel that meshes with the worm, and these are rotatably accommodated in a gear case. When the electric motor is operated, the worm is rotationally driven by the armature shaft, and the rotation is decelerated by the worm wheel and output from the output shaft.
このような減速機構付きモータでは、通常、アーマチュア軸をギヤケース内にまで達する長さに形成し、ウォームをアーマチュア軸のギヤケース内に収容される部分の外周面に一体に形成するようにしている。しかしながら、このような構造では、所定の出力に耐え得る剛性を備えた小径のアーマチュア軸を採用して当該モータを小型化しつつ、大きな減速比に耐え得る高い剛性を備えた大径のウォームを採用するといった設計を行うことが困難であり、ひいては、この減速機構付きモータの小型化の妨げとなる。そこで、ウォームを備えたウォーム軸をアーマチュア軸とは別体に形成するようにした減速機構付きモータが開発されている。 In such a motor with a speed reduction mechanism, the armature shaft is usually formed so as to reach the inside of the gear case, and the worm is integrally formed on the outer peripheral surface of the portion accommodated in the gear case of the armature shaft. However, in such a structure, a small-diameter armature shaft with rigidity that can withstand a predetermined output is used to downsize the motor, and a large-diameter worm with high rigidity that can withstand a large reduction ratio is used. Therefore, it is difficult to design the motor, and as a result, the motor with the speed reduction mechanism is hindered from being downsized. Therefore, a motor with a speed reduction mechanism has been developed in which a worm shaft provided with a worm is formed separately from an armature shaft.
例えば特許文献1には、アーマチュア軸とウォーム軸を別体に形成し、ヨークの開口端に圧入により固定されたブラシホルダとヨークの底部とでアーマチュア軸を回転自在に支持するとともに、ギヤケースにウォーム軸を回転自在に収容し、ギヤケースがヨークの開口端に取り付けられたときに、ウォーム軸がアーマチュア軸に動力伝達可能に連結されるようにした減速機構付きモータが記載されている。
特許文献1に示される減速機構付きモータでは、ブラシホルダはヨークに圧入により位置決めされ、これにより、ヨークの底部とブラシホルダとに支持されるアーマチュア軸の軸方向が規定されている。これに対して、ブラシホルダのギヤケースに対する位置決めは、ゴム製のシール部材が装着されたフランジ部をヨークの開口端とギヤケースとの間に挟み込むことにより行われている。 In the motor with a speed reduction mechanism shown in Patent Document 1, the brush holder is positioned by press-fitting into the yoke, thereby defining the axial direction of the armature shaft supported by the bottom of the yoke and the brush holder. On the other hand, the positioning of the brush holder with respect to the gear case is performed by sandwiching a flange portion on which a rubber seal member is mounted between the open end of the yoke and the gear case.
そのため、シール部材の弾性変形によりブラシホルダがギヤケースに対して位置ずれを生じる場合があり、当該位置ずれにより、ヨークとブラシホルダとに支持されるアーマチュア軸に対してギヤケースに支持されるウォーム軸が芯ずれを生じ、アーマチュア軸とウォーム軸との間の動力伝達効率が低下するおそれがあった。 For this reason, the brush holder may be displaced with respect to the gear case due to elastic deformation of the seal member, and the worm shaft supported by the gear case with respect to the armature shaft supported by the yoke and the brush holder due to the displacement. There has been a risk that the power transmission efficiency between the armature shaft and the worm shaft may be reduced due to misalignment.
本発明の目的は、アーマチュア軸とウォーム軸との同軸性を高めて、この減速機構付きモータの効率を高めることにある。 An object of the present invention is to increase the coaxiality of the armature shaft and the worm shaft, and to increase the efficiency of the motor with the speed reduction mechanism.
本発明の減速機構付きモータは、アーマチュア軸を備えた電動モータと前記アーマチュア軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機構とを備えた減速機構付きモータであって、有底筒状に形成され、底部において前記アーマチュア軸の一端を回転自在に支持するヨークと、前記ヨークの開口端に圧入固定され、前記アーマチュア軸の他端を回転自在に保持するブラシホルダと、前記ブラシホルダに保持され、それぞれ前記アーマチュア軸に固定されるコンミテータに摺接する複数のブラシと、前記ヨークの開口端に取り付けられるギヤケースと、前記ギヤケースに回転自在に収容され、前記ギヤケースが前記ヨークに取り付けられたときに前記アーマチュア軸に動力伝達可能に連結されるウォーム軸と、前記ギヤケースに回転自在に収容され、前記ウォーム軸に設けられるウォームに噛み合わされて該ウォームとともに前記減速機構を構成するウォームホイルと、前記ヨークの開口端に設けられ、前記アーマチュア軸の軸方向に垂直な方向に形成される規制面と、前記ブラシホルダに設けられ、前記ヨークの前記規制面に前記アーマチュア軸の軸方向から当接して前記ブラシホルダを前記ヨークに対して前記アーマチュア軸の軸方向に位置決めする位置決め片と、前記ギヤケースに設けられる前記アーマチュア軸の軸方向に突出する位置決め突起と、前記ブラシホルダに設けられ、前記位置決め突起に係合して前記ブラシホルダを前記ギヤケースに対して前記アーマチュア軸に垂直な方向に位置決めする被係合片とを有することを特徴とする。 A motor with a speed reduction mechanism according to the present invention is a motor with a speed reduction mechanism including an electric motor having an armature shaft and a speed reduction mechanism for decelerating the rotation of the armature shaft and outputting it from an output shaft. A yoke that is formed and rotatably supports one end of the armature shaft at the bottom, a brush holder that is press-fitted and fixed to the open end of the yoke, and that rotatably supports the other end of the armature shaft, and is held by the brush holder A plurality of brushes slidably in contact with a commutator fixed to the armature shaft, a gear case attached to the open end of the yoke, and rotatably accommodated in the gear case, and when the gear case is attached to the yoke A worm shaft connected to the armature shaft so as to be capable of transmitting power, and rotatably accommodated in the gear case. A worm wheel meshed with a worm provided on the worm shaft and constituting the speed reduction mechanism together with the worm, and a restriction provided at an opening end of the yoke and formed in a direction perpendicular to the axial direction of the armature shaft A positioning piece that is provided on the brush holder and that contacts the regulating surface of the yoke from the axial direction of the armature shaft and positions the brush holder with respect to the yoke in the axial direction of the armature shaft; A positioning projection that projects in the axial direction of the armature shaft provided on the gear case and a brush projection that is provided on the brush holder and engages with the positioning projection to position the brush holder in a direction perpendicular to the gear case. And an engaged piece to be engaged.
本発明の減速機構付きモータは、前記ヨークと前記ギヤケースとに挟持されるコネクタユニットを備え、前記コネクタユニットは、前記ギヤケースの前記位置決め突起が貫通する係合孔が形成され、前記ブラシホルダに軸方向に重ねて配置され前記ヨークと前記ギヤケースとに挟持される挟持部と、該挟持部と一体に形成され前記ギヤケースの外側に配置される給電用コネクタ部とを備え、前記ギヤケースに設けられる前記位置決め突起は前記コネクタユニットの前記挟持部に形成される係合孔を貫通して該挟持部を前記ギヤケースに対して前記アーマチュア軸の径方向に位置決めすることを特徴とする。 The motor with a speed reduction mechanism of the present invention includes a connector unit sandwiched between the yoke and the gear case. The connector unit has an engagement hole through which the positioning projection of the gear case passes, and the brush holder has a shaft. A gripping portion that is arranged in a direction and sandwiched between the yoke and the gear case, and a power feeding connector portion that is formed integrally with the sandwiching portion and disposed outside the gear case, and is provided in the gear case. The positioning protrusion penetrates an engagement hole formed in the clamping portion of the connector unit and positions the clamping portion with respect to the gear case in the radial direction of the armature shaft.
本発明の減速機構付きモータは、前記コネクタユニットには、前記挟持部から前記アーマチュア軸の軸方向に突出し、前記ブラシホルダに設けられるメス型の給電端子に接続されるオス型の給電端子と、前記挟持部から前記アーマチュア軸の軸方向に突出し、前記ブラシホルダに設けられる係合部に係合して前記コネクタユニットを前記ブラシホルダに対して前記アーマチュア軸の径方向に位置決めする係合突起とが設けられ、前記オス型の給電端子よりも前記係合突起が前記ブラシホルダ側へより突出していることを特徴とする。 The motor with a speed reduction mechanism of the present invention is a male power supply terminal that protrudes in the axial direction of the armature shaft from the clamping portion and is connected to a female power supply terminal provided in the brush holder on the connector unit. An engaging projection that protrudes in the axial direction of the armature shaft from the clamping portion, engages with an engaging portion provided in the brush holder, and positions the connector unit with respect to the brush holder in the radial direction of the armature shaft; And the engagement protrusion protrudes further toward the brush holder than the male power supply terminal.
本発明の減速機構付きモータは、前記挟持部には、前記規制面よりも径方向外側において前記ヨークの開口端に当接して前記ヨークと前記ギヤケースとの間に挟み込まれるシール部材が設けられることを特徴とする。 In the motor with a speed reduction mechanism according to the present invention, the clamping portion is provided with a seal member that is in contact with the opening end of the yoke and is sandwiched between the yoke and the gear case on a radially outer side than the regulation surface. It is characterized by.
本発明によれば、ブラシホルダに設けられる位置決め片をヨークの開口端に設けられる規制面に軸方向から当接させることによりブラシホルダをヨークに位置決めするとともに、ブラシホルダに設けられる被係合片をギヤケースに設けられる位置決め突起に係合させることによりブラシホルダをギヤケースに位置決めするようにしたので、ヨークとギヤケースの両方に対するブラシホルダの位置決め精度を高めることができる。これにより、ヨークとブラシホルダとに回転自在に支持されるアーマチュア軸とギヤケースに回転自在に支持されるウォーム軸との同軸性を高めて、この減速機構付きモータの効率を高めることができる。 According to the present invention, the brush holder is positioned on the yoke by bringing the positioning piece provided on the brush holder into contact with the restriction surface provided at the opening end of the yoke from the axial direction, and the engaged piece provided on the brush holder. Since the brush holder is positioned on the gear case by engaging the positioning protrusion provided on the gear case, the positioning accuracy of the brush holder with respect to both the yoke and the gear case can be improved. As a result, the coaxiality between the armature shaft rotatably supported by the yoke and the brush holder and the worm shaft rotatably supported by the gear case can be enhanced, and the efficiency of the motor with the speed reduction mechanism can be increased.
本発明によれば、ヨークとギヤケースとに挟持される挟持部と、挟持部と一体に形成されてギヤケースの外側に配置される給電用コネクタ部とを備え、ブラシホルダに対してアーマチュア軸の軸方向に重ねて配置されるコネクタユニットを設け、挟持部に形成される係合孔にギヤケースに設けられる位置決め突起を貫通させることでコネクタユニットをギヤケースに対して位置決めするようにしたので、コネクタユニットをブラシホルダとは別体に形成しても、ヨークとギヤケースの両方に対するブラシホルダの位置決め精度を損なうことなく、コネクタユニットを精度よく組み付けることができる。 According to the present invention, the armature shaft is provided with respect to the brush holder, the gripping portion being sandwiched between the yoke and the gear case, and the power feeding connector portion formed integrally with the sandwiching portion and disposed outside the gear case. Since the connector unit is arranged so as to be overlapped in the direction, and the connector unit is positioned with respect to the gear case by passing the positioning protrusion provided in the gear case through the engagement hole formed in the holding portion, the connector unit is Even if it is formed separately from the brush holder, the connector unit can be assembled with high accuracy without impairing the positioning accuracy of the brush holder with respect to both the yoke and the gear case.
本発明によれば、コネクタユニットの挟持部に設けられる係合突起がオス型の給電端子よりもブラシホルダ側へより突出しているので、コネクタユニットとブラシホルダを組み付ける際に、オス型の給電端子がブラシホルダのメス型の給電端子に接続される前に、係合突起をブラシホルダの係合部に係合させて、挟持部をブラシホルダに対して位置決めさせた状態で、オス型の給電端子をメス型の給電端子に接続させることができる。これにより、オス型の給電端子とメス型の給電端子との接続作業時の目視を不要として、コネクタユニットをブラシホルダに対して組み付ける作業を容易にすることができる。 According to the present invention, since the engagement protrusion provided in the holding portion of the connector unit protrudes more toward the brush holder than the male power supply terminal, when assembling the connector unit and the brush holder, the male power supply terminal Before the power supply terminal is connected to the female power supply terminal of the brush holder, the engagement protrusion is engaged with the engagement part of the brush holder, and the clamping part is positioned with respect to the brush holder. The terminal can be connected to a female power supply terminal. This eliminates the need for visual inspection at the time of connecting the male power supply terminal and the female power supply terminal, and facilitates the work of assembling the connector unit to the brush holder.
本発明によれば、コネクタユニットの挟持部にヨークとギヤケースとの間に挟み込まれて当該部分をシールするシール部材を設けるとともに、当該シール部材を規制面よりも径方向外側においてヨークの開口端に当接させるようにしたので、ヨークとギヤケースとの間にシール部材を設けるようにしても、当該シール部材の弾性変形によるブラシホルダの位置ずれを防止することができる。 According to the present invention, the sealing portion of the connector unit is provided between the yoke and the gear case so as to seal the portion, and the sealing member is provided at the opening end of the yoke on the radially outer side than the regulating surface. Since the contact is made, even if a seal member is provided between the yoke and the gear case, it is possible to prevent displacement of the brush holder due to elastic deformation of the seal member.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態であるパワーウインドモータの横断面図であり、図2(a)はヨークとブラシホルダとを示す斜視図、図2(b)はブラシホルダをヨークに圧入固定した状態を示す斜視図である。また、図3はアーマチュア軸とウォーム軸とを示す斜視図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a power window motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a perspective view showing a yoke and a brush holder, and FIG. 2 (b) is press-fitting the brush holder into the yoke. It is a perspective view which shows the state fixed. FIG. 3 is a perspective view showing an armature shaft and a worm shaft.
図1に示すパワーウインドモータ(減速機構付きモータ)11は図示しない車両に設けられるパワーウインド装置の駆動源として用いられるものであり、車体のドアの内部に装着されてレギュレータを介してウインドガラスを開閉駆動する。このパワーウインドモータ11は電動モータ12と減速機13とを備えており、これらが互いに組み付けられて1つのユニットとされている。
A power window motor (motor with a speed reduction mechanism) 11 shown in FIG. 1 is used as a drive source of a power window device provided in a vehicle (not shown). The power window motor is mounted inside a door of a vehicle body and wind glass is supplied via a regulator. Open / close drive. The
電動モータ12のヨーク14は、鋼板をプレス加工することにより、一対の円弧状面とそれぞれの円弧状面を繋ぐ一対の平面とを有する断面が略小判形に形成され、軸方向の一端が開口し他端が閉塞された有底筒状に形成されており、その開口端にはヨーク14の開口端における径方向に折り曲げられて形成されたフランジ部14aが一体に設けられている。すなわち、ヨーク14の開口端にはフランジ部14aがヨーク14の径方向に突出している。ヨーク14の一対の円弧状面に対応する内面には一対のマグネット15が固定され、これらのマグネット15によりヨーク14の内部には磁界が形成されている。
The
ヨーク14に収容されるアーマチュア(電機子)16はアーマチュア軸17を備えている。このアーマチュア軸17は一端がヨーク14の底部14bに圧入により固定される軸受18に支持されており、これにより、アーマチュア軸17つまりアーマチュア16はヨーク14の内部で回転自在となっている。アーマチュア軸17にはマグネット15に対向するようにアーマチュアコア19が固定され、このアーマチュアコア19には複数のアーマチュアコイル21が重ね巻により装着されている。また、アーマチュア軸17にはアーマチュアコア19に隣接してコンミテータ(整流子)22が固定され、アーマチュアコイル21のコイル端はそれぞれコンミテータ22の対応するセグメント片22aに接続されている。
An armature (armature) 16 accommodated in the
ヨーク14の開口端にはブラシホルダ31が装着されている。このブラシホルダ31は樹脂製となっており、その外形形状はヨーク14の内面開口形状に合わせた一対の円弧状辺とそれぞれの円弧状辺を繋ぐ一対の平面とにより構成される略小判形とされている。図2に示すように、ブラシホルダ31の側面にはヨーク14への圧入方向に延びるとともにブラシホルダ31の径方向外側に所定の高さで突出する複数のリブ32が周方向に均等に形成されている。また、ブラシホルダ31には、それぞれ当該ブラシホルダ31の両方の円弧状辺の部分から径方向外側に向けて突出する4つの位置決め片33が設けられている。これらの位置決め片33はそれぞれアーマチュア軸17の軸方向に垂直な方向へ平板状に形成されており、ブラシホルダ31のヨーク14の外側を向く軸方向端面に重ねられた状態となって当該端面と一体に樹脂材料により形成されている。
A
一方、ヨーク14に設けられたフランジ部14aの両円弧状辺の部分に対応する部分には、それぞれフランジ部14aの開口端と同方向を向く表面から底部14bの側に凹むとともにアーマチュア軸17の軸方向に垂直な規制面34がヨーク14の内面に沿って円弧状に延びて形成されている。これらの規制面34のフランジ部14aの表面に対する凹み代はブラシホルダ31に設けられる位置決め片33の厚みとほぼ同一とされている。
On the other hand, the portions corresponding to the both arc-shaped side portions of the
ヨーク14の開口端にアーマチュア軸17の軸方向からブラシホルダ31を挿入すると、ブラシホルダ31の各リブ32がヨーク14の内面に押されて僅かに弾性変形し、ブラシホルダ31はヨーク14に圧入されることになる。そして、ブラシホルダ31が所定の位置までヨーク14に圧入されると、図2(b)に示すように、ブラシホルダ31に設けられた4つの位置決め片33がそれぞれヨーク14の開口端に設けられた対応する規制面34にアーマチュア軸17の軸方向から当接する。ブラシホルダ31は、ブラシホルダ31の側面に設けられた複数のリブ32が弾性変形することによりヨーク14の開口端に圧入固定されて当該ヨーク14に対してアーマチュア軸17の径方向に位置決めされるとともに、4つの位置決め片33がヨーク14の規制面34に軸方向から当接することによりブラシホルダ31はヨーク14に対してアーマチュア軸17の軸方向に位置決めされる。
When the
ブラシホルダ31の軸心には軸受35が固定されており、アーマチュア軸17の他端はこの軸受35に回転自在に支持されている。つまり、ヨーク14の開口端にブラシホルダ31が装着されると、アーマチュア軸17は一端がヨーク14の底部14bに回転自在に支持されるとともに他端がブラシホルダ31に回転自在に支持されるようになっている。これにより、電動モータ12に減速機13が取り付けられなくても、アーマチュア軸17はヨーク14の内部で回転自在となる。また、前述のように、ブラシホルダ31がヨーク14に位置決めされることにより、アーマチュア軸17の軸方向が正規の位置に規定される。
A
ブラシホルダ31にはコンミテータ22に摺接する一対のブラシ36が設けられている。これらのブラシ36はブラシホルダ31によりコンミテータ22に向けて進退移動自在に保持されており、それぞれスプリング37によりコンミテータ22に向けて付勢されて当該コンミテータ22の外周面に摺接している。一対のブラシ36に駆動電流が供給されると、コンミテータ22を介して各アーマチュアコイル21に駆動電流が供給され、電動モータ12が作動する。
The
一方、減速機13は樹脂製のギヤケース41を備えており、このギヤケース41が3つのボルト42によりヨーク14のフランジ部14aに取り付けられることにより、電動モータ12に固定されるようになっている。なお、符号43はギヤケース41に設けられるねじ孔であり、符号44はヨーク14に設けられる挿通孔である。ギヤケース41とヨーク14とは、ねじ孔43と挿通孔44を合わせた状態でボルト42によって組み付けられる。
On the other hand, the
ギヤケース41の内部には減速機構45が収容されている。この減速機構45はいわゆるウォームギヤ機構となっており、ウォーム軸46とウォームホイル47とを備えている。ウォーム軸46はその両端部をギヤケース41の内部に圧入固定される軸受48,49により支持されてギヤケース41に回転自在に収容されており、ウォーム軸46の外周にはウォーム46aが一体に形成されている。なお、ウォーム軸46のウォーム46aが形成される部分の外径はアーマチュア軸17の外径よりも大きく形成されている。ギヤケース41には出力軸51が固定され、ウォームホイル47は出力軸51によってギヤケース41に回転自在に収容されている。ウォームホイル47の外周部には図示しないギヤが形成されており、ウォームホイル47の外周部とウォーム46aとが噛み合わされている。
A reduction mechanism 45 is accommodated in the
図3に示すように、このパワーウインドモータ11では、アーマチュア軸17とウォーム軸46とは別体につまり分割して形成されており、これらの軸17,46は連結ユニット52により動力伝達可能に連結されるようになっている。この連結ユニット52は、アーマチュア軸17の先端に固定される第1連結体53とウォーム軸46の先端に固定される第2連結体54とを備えている。第1連結体53は外周に周方向に等間隔に並ぶ3つの切り欠き53aと、それぞれの切り欠き53aの間に形成され、外周に径方向に突出する突部53bとを備えた円板状に形成される。第2連結体54には周方向に等間隔に並ぶとともに軸方向に突出する3つの係合爪54aが形成され、それぞれの係合爪54aの間に係合溝54bが形成されている。ギヤケース41とヨーク14とを組み付ける際に、ギヤケース41がヨーク14の開口端つまりフランジ部14aに取り付けられると、第2連結体54の係合爪54aがそれぞれ第1連結体53の対応する切り欠き53aに係合し、さらに第2連結体54の係合溝54bに第1連結体53の突部53bが係合して、アーマチュア軸17とウォーム軸46とが動力伝達可能に連結されるようになっている。
As shown in FIG. 3, in the
このような構造により、電動モータ12が作動してアーマチュア軸17が回転すると、その回転が連結ユニット52を介してウォーム軸46に伝達されるとともに減速機構45により減速されて出力される。なお、ギヤケース41に固定される出力軸51にはウォームホイル47と一体回転可能に接続されたピニオン55が軸支され、このピニオン55が図示しないパワーウインド装置のレギュレータに連結される。
With such a structure, when the
ブラシホルダ31と減速機13の間にはコネクタユニット61が配置され、このコネクタユニット61を介してバッテリ等の外部電源に接続された制御装置(不図示)から各ブラシ36に駆動電流が供給される。
A
図4(a)はコネクタユニットとギヤケースとを示す斜視図、図4(b)はコネクタユニットをギヤケースに装着した状態を示す斜視図であり、図5は位置決め突起と挟持部およびブラシホルダとの係合部分を示す断面図である。 4 (a) is a perspective view showing the connector unit and the gear case, FIG. 4 (b) is a perspective view showing a state in which the connector unit is mounted on the gear case, and FIG. It is sectional drawing which shows an engaging part.
コネクタユニット61は、樹脂材料により互いに一体に形成される挟持部62と給電用コネクタ部63とを備えている。挟持部62はブラシホルダ31に合わせた略小判形の外形形状に形成され、その外周部にはシール部材64が2色成形またはアウトサート成形により一体的に形成されている。ギヤケース41のヨーク14の開口端に取り付けられる部分には凹部65が設けられ、コネクタユニット61の挟持部62はギヤケース41の凹部65に軸方向から填め込まれる。また、コネクタユニット61がギヤケース41に装着されると、給電用コネクタ部63はギヤケース41に隣接するようにギヤケース41やヨーク14の外側に配置される。
The
ギヤケース41には、凹部65の底面からアーマチュア軸17の軸方向つまりウォーム軸46の軸方向に向けて当該凹部65の開口側に突出する一対の位置決め突起66が設けられている。これらの一対の位置決め突起66は互いにウォーム軸46を中心として点対称に配置されており、ギヤケース41と一体に樹脂材料により形成されている。一方、コネクタユニット61の挟持部62には当該位置決め突起66に対応して一対の係合孔67が設けられている。これらの係合孔67は挟持部62をアーマチュア軸方向に貫通しており、それぞれ対応する位置決め突起66と略同一のサイズに形成されている。コネクタユニット61の挟持部62を凹部65に軸方向から填め込むと、図4(b)と図5とに示すように、各位置決め突起66が対応する係合孔67に挿入されて当該係合孔67を貫通する。これにより、挟持部62つまりコネクタユニット61は当該位置決め突起66によりギヤケース41に対してアーマチュア軸17の径方向に位置決めされる。
The
コネクタユニット61が装着された状態のギヤケース41がヨーク14の開口端に取り付けられると、挟持部62はブラシホルダ31に対して軸方向に重ねて配置されるとともに、挟持部62の外周部に設けられたシール部材64がヨーク14のフランジ部14aとギヤケース41とに挟持される。このように、挟持部62つまりコネクタユニット61は、それぞれの位置決め突起66が係合孔67に係合することによりギヤケース41に対して径方向に位置決めされるとともに挟持部62がヨーク14とギヤケース41とに挟持されることによりギヤケース41に対して軸方向に位置決めされるようになっている。
When the
なお、挟持部62つまりシール部材64がヨーク14のフランジ部14aとギヤケース41との間に挟持されることにより、その挟持部分からパワーウインドモータ11の内部への雨水や埃等の異物の侵入を防止することができる。このとき、シール部材64は、フランジ部14aに形成される各規制面34よりも径方向の外側においてヨーク14の開口端つまりフランジ部14aに当接し、ブラシホルダ31の各位置決め片33には当接しないようにされている。これにより、ヨーク14とギヤケース41との間にシール部材64を設けるようにしても、当該シール部材64の弾性変形によるブラシホルダ31の位置ずれを防止することができる。
In addition, when the clamping
図2に示すように、ブラシホルダ31の挟持部62に重ねられる側の軸方向端面には、各位置決め突起66に対応して一対の被係合片68が設けられている。これらの被係合片68は、それぞれ当該端面から軸方向に突出するとともに当該端面の表面をL字形に曲がる壁状に形成され、互いにL字の内側を対向させるようにアーマチュア軸17が挿通する軸受35を中心として点対称に配置されている。また、被係合片68は、それぞれブラシホルダ31と一体に樹脂材料により形成されている。コネクタユニット61が装着された状態のギヤケース41が、ブラシホルダ31が装着された状態のヨーク14の開口端に取り付けられると、図5に示すように、挟持部62の係合孔67を貫通した位置決め突起66がブラシホルダ31の被係合片68の内側に係合する。これにより、ブラシホルダ31は、当該位置決め突起66によりギヤケース41に対してアーマチュア軸17の径方向に位置決めされるようになっている。
As shown in FIG. 2, a pair of engaged
このように、このパワーウインドモータ11では、ブラシホルダ31に設けられる位置決め片33をヨーク14の開口端に設けられる規制面34に軸方向から当接させてブラシホルダ31をヨーク14に位置決めするとともに、ブラシホルダ31に設けられる被係合片68をギヤケース41に設けられる位置決め突起66に係合させることによりブラシホルダ31をギヤケース41に位置決めするようにしている。これにより、ヨーク14とギヤケース41の両方に対してブラシホルダ31を精度良く位置決めして、ヨーク14とブラシホルダ31とに回転自在に支持されるアーマチュア軸17とギヤケース41に回転自在に支持されるウォーム軸46との同軸性を高めることができる。したがって、アーマチュア軸17とウォーム軸46との間における連結ユニット52による動力伝達効率を高めて、このパワーウインドモータ11の効率を高めることができる。
As described above, in this
また、このパワーウインドモータ11では、ブラシホルダ31と別体に形成されるコネクタユニット61の挟持部62に係合孔67を設け、この係合孔67にギヤケース41に設けられる位置決め突起66を貫通させて当該挟持部62をギヤケース41に位置決めするようにしたので、コネクタユニット61をブラシホルダ31とは別体に形成するようにした構造としても、ヨーク14とギヤケース41の両方に対するブラシホルダ31の位置決め精度を損なうことなく、コネクタユニット61を精度よくギヤケース41に組み付けることができる。
Further, in the
図1、図4に示すように、コネクタユニット61の挟持部62にはアーマチュア軸17と平行にセンサ基板71が取り付けられ、このセンサ基板71上には一対のホールセンサ72が搭載されている。一方、ウォーム軸46の先端部分には第2連結体54に固定されてウォーム軸46とともに回転するリングマグネット73が設けられており、コネクタユニット61がギヤケース41に装着されると、センサ基板71上の各ホールセンサ72がリングマグネット73と対向するようになっている。リングマグネット73は周方向に等間隔に並ぶ複数の磁極を有しており、ウォーム軸46が回転すると各ホールセンサ72からウォーム軸46の回転に応じてパルス信号が出力される。また、各ホールセンサ72は互いに回転方向に位相を90度ずらして配置されており、各ホールセンサ72から出力されるパルス信号の発生順に基づいてウォーム軸46の回転方向を検出することができるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 4, a
各ホールセンサ72は給電用コネクタ部63に配置されたセンサ用端子74に接続されており、給電用コネクタ部63に接続される図示しない外部コネクタを介して図示しない制御装置に接続される。そして、制御装置は、入力されたホールセンサ72のパルス信号から認識されるウォーム軸46の回転速度や回転方向に基づいて被駆動体であるウインドガラスの位置や速度等を認識し、電動モータ12の作動を制御するようになっている。
Each hall sensor 72 is connected to a
コネクタユニット61には、例えばアルミ等の導電性を有する板材により形成される複数のリード板75(図1中に一方のみを示す)がインサート成形により埋設されており、これらのリード板75の一端が給電用コネクタ部63の内部に突出することにより、当該コネクタ部63の内部には一対の電源接続端子76(図1中に一方のみを示す)が設けられている。そして、給電用コネクタ部63に外部コネクタが接続されると、各電源接続端子76は外部コネクタを介して制御装置に接続されるようになっている。また、コネクタユニット61に埋設された前述の一対のリード板75の他端は挟持部62のブラシホルダ31の側を向く軸方向端面からアーマチュア軸17つまりウォーム軸46の軸方向に突出しており、これにより、図4に示すように、挟持部62には一対のオス型の給電端子77が設けられている。
In the
一方、図2に示すように、ブラシホルダ31の挟持部62の側を向く軸方向端面には一対の端子装着孔78が設けられ、これらの端子装着孔78にはそれぞれメス型の給電端子81が装着されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, a pair of terminal mounting
図6はメス型の給電端子の詳細を示す斜視図、図7はメス型の給電端子が端子装着孔に装着された状態を示す正面図であり、図8は図7におけるA−A線に沿う断面図である。 6 is a perspective view showing details of the female power supply terminal, FIG. 7 is a front view showing a state in which the female power supply terminal is mounted in the terminal mounting hole, and FIG. 8 is a line AA in FIG. It is sectional drawing which follows.
これらのメス型の給電端子81は、例えば銅板等の導電性を有する板材を曲げ加工して形成されており、それぞれ平板状の接続部81aと、当該板材を互いに対向するように内側に巻いて筒状に形成された端子差し込み部81bとを備えている。また、端子差し込み部81bの接続部81aとは反対側の軸方向端部の両側部には、それぞれ接続部81aと平行となって当該差し込み部81bの幅方向に突出する一対の突出片81cがそれぞれ差し込み部81bと一体に設けられている。
These female-type
図7に示すように、ブラシホルダ31の端子装着孔78の幅方向の両側面には、それぞれ一対の切り欠き溝78aが設けられている。メス型の給電端子81は当該装着孔78に軸方向から挿入され、各切り欠き溝78aに対応する突出片81cを係合させることにより、当該装着孔78に位置決めされる。また、図8に示すように、端子装着孔78の底部には接続部81aより若干幅広の貫通孔82が設けられており、メス型の給電端子81は、その端子差し込み部81bが端子装着孔78の内部に配置されるとともに、接続部81aが貫通孔82からブラシホルダ31の裏面側に突出した状態となって当該装着孔78に装着される。
As shown in FIG. 7, a pair of
接続部81aには当該接続部81aの表面から突出する返し部81dが一体に設けられている。この返し部81dはその先端を端子差し込み部81bの側に向けて形成されており、メス型の給電端子81が端子装着孔78に装着され、その接続部81aが貫通孔82からブラシホルダ31の裏面側に突出すると、図8に示すように、当該ブラシホルダ31の裏面側に係止されるようになっている。これにより、メス型の給電端子81は、返し部81dと端子差し込み部81bとの間で端子装着孔78の底面部分を挟み込んだ状態となって、ブラシホルダ31に固定される。貫通孔82からブラシホルダ31の裏面側に突出した接続部81aには、それぞれ対応するブラシ36のピグテール83が溶接等により接続される。
The connecting
メス型の給電端子81が端子装着孔78に装着されると、各端子差し込み部81bは当該端子装着孔78から外部に開口した状態となる。そして、ブラシホルダ31にコネクタユニット61の挟持部62が重ねられると、挟持部62に設けられた各オス型の給電端子77が対応するメス型の給電端子81の端子差し込み部81bに挿入されて当該端子81に接続される。図8に示すように、端子差し込み部81bの接続部81aに連なる内面は当該差し込み部81bの孔径を狭める方向に突出するように「くの字」に曲げられており、この端子差し込み部81bに挿入されたオス型の給電端子77により当該「くの字」の部分が押されて弾性変形することにより、端子差し込み部81bはオス型の給電端子77に対して弾性的に接触して確実に接続される。このように、オス型の給電端子77とメス型の給電端子81とが接続されることにより、外部コネクタを介して制御装置から供給される駆動電流を、給電用コネクタ部63に設けられた電源接続端子76と一対のオス型の給電端子77とメス型の給電端子81とを介して各ブラシ36に供給することができる。
When the female
なお、過電流からアーマチュアコイル21を保護するために、一方のメス型の給電端子81の接続部81aとブラシ36との間にはPTCサーミスタ84が接続されている。
In order to protect the
図4に示すように、コネクタユニット61の挟持部62にはブラシホルダ31の側に向けてアーマチュア軸17つまりウォーム軸46の軸方向に突出する一対の係合突起91が設けられている。これらの係合突起91はそれぞれ挟持部62と一体に樹脂材料により形成されており、互いにウォーム軸46を中心として点対称の位置に配置されている。これに対して、図2に示すように、ブラシホルダ31の両円弧状辺の部分の外周部には、それぞれ係合突起91に対応して、径方向内側に凹んだ係合部としての係合凹部92が設けられている。そして、コネクタユニット61の挟持部62がブラシホルダ31に重ねて配置されるときには、挟持部62に設けられる係合突起91が対応する係合凹部92に係合して、挟持部62はブラシホルダ31に対してアーマチュア軸17つまりウォーム軸46の径方向に位置決めされるようになっている。
As shown in FIG. 4, the holding
図9は、挟持部に設けられる係合突起とオス型の給電端子のブラシホルダに対する突出高さを比較して示す説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing a comparison of the protrusion height of the engagement protrusion provided in the holding portion and the male power supply terminal with respect to the brush holder.
挟持部62に設けられる一対の係合突起91は、それぞれ挟持部62のブラシホルダ31の側に向く軸方向端面から所定の高さH1だけ突出している。これに対して、挟持部62に設けられる一対のオス型の給電端子77は、それぞれ挟持部62のブラシホルダ31の側を向く軸方向端面から、係合突起91の高さH1よりも低い所定の高さH2だけ突出している。これに対して、ブラシホルダ31に設けられる係合凹部92とメス型の給電端子81が装着される端子装着孔78は共にブラシホルダ31の同一の軸方向端面に設けられている。つまり、挟持部62に設けられる係合突起91は、オス型の給電端子77よりもブラシホルダ31の側により突出しており、挟持部62がブラシホルダ31に軸方向から重ねて配置されるときには、オス型の給電端子77がメス型の給電端子81に接続される前に、係合突起91が係合凹部92に係合するようになっている。これにより、コネクタユニット61が装着されたギヤケース41をブラシホルダ31が装着されたヨーク14に取り付ける際には、各係合突起91が係合凹部92に係合することによりブラシホルダ31に対する挟持部62の位置決めが予めなされ、当該位置決めが成された状態でオス型の給電端子77がメス型の給電端子81に接続されることになる。
The pair of engaging
このように、このパワーウインドモータ11では、コネクタユニット61の挟持部62に設けられる係合突起91をオス型の給電端子77よりもブラシホルダ31側へより突出させることにより、オス型の給電端子77がブラシホルダ31のメス型の給電端子81に接続される前に、係合突起91をブラシホルダ31の係合凹部92に係合させて挟持部62をブラシホルダ31に対して位置決めさせることができる。したがって、オス型の給電端子77とメス型の給電端子81との接続作業時の目視を不要として、コネクタユニット61が装着されたギヤケース41をブラシホルダ31が装着されたヨーク14に組み付ける作業を容易にすることができる。
As described above, in the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施の形態おいては、パワーウインド装置の駆動源として用いられるパワーウインドモータ11に本発明を適用しているが、これに限らず、例えば、車体に設けられるスライドドア、バックドア、サンルーフ等の開閉体を自動的に駆動する車両用自動開閉装置の駆動源など、他の用途に用いられる減速機構付きモータに本発明を適用するようにしてもよい。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the
また、前記実施の形態においては、コネクタユニット61をブラシホルダ31と別体に形成するようにしているが、これに限らず、コネクタユニット61をブラシホルダ31と一体に形成するようにしてもよい。
In the embodiment, the
さらに、前記実施の形態においては、シール部材64を2色成形により挟持部62と一体的に形成するようにしているが、これに限らず、挟持部62とは別体に形成されたシール部材64を挟持部62に取り付ける構造としてもよい。
Furthermore, in the embodiment, the
さらに、前記実施の形態においては、アーマチュア軸17とウォーム軸46とを連結する連結ユニット52として、切り欠き53aを備えた第1連結体53と係合爪54aを備えた第2連結体54とを備えたものを用いているが、これに限らず、別体に形成されてアーマチュア軸17とウォーム軸46とを動力伝達可能に連結する構造であれば、他の連結構造を用いてもよい。
Further, in the above-described embodiment, as the
11 パワーウインドモータ(減速機構付きモータ)
12 電動モータ
13 減速機
14 ヨーク
14a フランジ部
14b 底部
15 マグネット
16 アーマチュア
17 アーマチュア軸
18 軸受
19 アーマチュアコア
21 アーマチュアコイル
22 コンミテータ
22a セグメント片
31 ブラシホルダ
32 リブ
33 位置決め片
34 規制面
35 軸受
36 ブラシ
37 スプリング
41 ギヤケース
42 ボルト
43 ねじ孔
44 挿通孔
45 減速機構
46 ウォーム軸
46a ウォーム
47 ウォームホイル
48,49 軸受
51 出力軸
52 連結ユニット
53 第1連結体
53a 切り欠き
53b 突部
54 第2連結体
54a 係合爪
54b 係合溝
55 ピニオン
61 コネクタユニット
62 挟持部
63 給電用コネクタ部
64 シール部材
65 凹部
66 位置決め突起
67 係合孔
68 被係合片
71 センサ基板
72 ホールセンサ
73 リングマグネット
74 センサ用端子
75 リード板
76 電源接続端子
77 オス型の給電端子
78 端子装着孔
78a 切り欠き溝
81 メス型の給電端子
81a 接続部
81b 端子差し込み部
81c 突出片
81d 返し部
82 貫通孔
83 ピグテール
84 PCTサーミスタ
91 係合突起
92 係合凹部(係合部)
H1,H2 高さ
11 Power window motor (motor with reduction mechanism)
DESCRIPTION OF
H1, H2 height
Claims (4)
有底筒状に形成され、底部において前記アーマチュア軸の一端を回転自在に支持するヨークと、
前記ヨークの開口端に圧入固定され、前記アーマチュア軸の他端を回転自在に保持するブラシホルダと、
前記ブラシホルダに保持され、それぞれ前記アーマチュア軸に固定されるコンミテータに摺接する複数のブラシと、
前記ヨークの開口端に取り付けられるギヤケースと、
前記ギヤケースに回転自在に収容され、前記ギヤケースが前記ヨークに取り付けられたときに前記アーマチュア軸に動力伝達可能に連結されるウォーム軸と、
前記ギヤケースに回転自在に収容され、前記ウォーム軸に設けられるウォームに噛み合わされて該ウォームとともに前記減速機構を構成するウォームホイルと、
前記ヨークの開口端に設けられ、前記アーマチュア軸の軸方向に垂直な方向に形成される規制面と、
前記ブラシホルダに設けられ、前記ヨークの前記規制面に前記アーマチュア軸の軸方向から当接して前記ブラシホルダを前記ヨークに対して前記アーマチュア軸の軸方向に位置決めする位置決め片と、
前記ギヤケースに設けられる前記アーマチュア軸の軸方向に突出する位置決め突起と、
前記ブラシホルダに設けられ、前記位置決め突起に係合して前記ブラシホルダを前記ギヤケースに対して前記アーマチュア軸に垂直な方向に位置決めする被係合片とを有することを特徴とする減速機構付きモータ。 A motor with a speed reduction mechanism comprising an electric motor having an armature shaft and a speed reduction mechanism for decelerating the rotation of the armature shaft and outputting from the output shaft;
A yoke that is formed in a bottomed cylindrical shape and rotatably supports one end of the armature shaft at the bottom;
A brush holder that is press-fitted and fixed to the opening end of the yoke, and rotatably holds the other end of the armature shaft;
A plurality of brushes slidably contacted with a commutator held by the brush holder and fixed to the armature shaft;
A gear case attached to the open end of the yoke;
A worm shaft rotatably accommodated in the gear case, and coupled to the armature shaft so that power can be transmitted when the gear case is attached to the yoke;
A worm wheel that is rotatably accommodated in the gear case, meshes with a worm provided on the worm shaft, and constitutes the speed reduction mechanism together with the worm;
A regulating surface provided at an opening end of the yoke and formed in a direction perpendicular to the axial direction of the armature shaft;
A positioning piece that is provided in the brush holder and abuts against the restriction surface of the yoke from the axial direction of the armature shaft to position the brush holder with respect to the yoke in the axial direction of the armature shaft;
Positioning protrusions protruding in the axial direction of the armature shaft provided in the gear case;
A motor with a speed reduction mechanism provided on the brush holder and having an engaged piece that engages with the positioning protrusion and positions the brush holder in a direction perpendicular to the armature shaft with respect to the gear case. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008331165A JP2010154685A (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Motor with speed reduction mechanism |
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JP (1) | JP2010154685A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2008
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