JP2012135183A - 減速機構付モータ - Google Patents

Abstract

【課題】減速機構付モータの組立作業性を向上させることにある。
【解決手段】モータ本体１１により回転駆動されるアーマチュア軸１７と、ウォーム２９ｂが形成されたウォーム軸２９とを備える分割シャフト式のワイパモータ(減速機構付モータ)１０において、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部まわりに位置させて組付孔５６を形成する。組付孔５６はウォーム軸２９の軸方向両側に開口しており、ウォーム軸２９の軸方向先端側から軸受部材５７が組付孔５６に組み付けられる。ウォーム軸２９の軸方向基端側に開口する軸受部材５７の収容孔５８にはラジアル軸受３２が装着されており、軸受部材５７が組付孔５６に組み付けられた状態のもとではラジアル軸受３２によりウォーム軸２９の軸方向先端側の端部が回転自在に支持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、アーマチュア軸とウォーム軸とを備えた分割シャフト式の減速機構付モータに関する。

自動車等の車両に搭載されるリヤワイパ装置などの駆動源としては、モータ本体の回転駆動力を高出力化させる減速機構を備えた減速機構付モータが用いられる。減速機構は、モータ本体により回転駆動されるモータシャフトに形成されたウォームと、ウォームに噛み合うウォームホイールとから構成されており、モータ本体の回転が減速機構により減速されてウォームホイールに伝達される。

減速機構付モータは、モータシャフトの軸方向基端側の端部を回転自在に支持する有底筒状のモータケースと、ウォームおよびウォームホイールが収容されるギヤケースとを有しており、ウォームとウォームホイールとがギヤケースの内部で噛み合っている。この減速機構の噛み合い反力によってモータシャフトに作用するスラスト方向の荷重を支持するために、モータケースおよびギヤケースにはモータシャフトの軸方向端面に当接されるスラストプレートが設けられている。

このようなスラスト支持構造において、モータシャフトの軸方向端面とスラストプレートとの間にクリアランスが存在すると、モータシャフトが軸方向に往復動されることによってモータシャフトの軸方向端面がスラストプレートに衝突して打音を発生させることとなる。そこで、打音の発生を防止するために、スラストプレートが装着されたスラスト調節ねじをギヤケースにねじ結合することにより、モータシャフトの各ケースに対するスラスト方向のガタを抑制するようにした減速機構付モータがある。

例えば、特許文献１に記載されるウォーム減速機付モータでは、ギヤハウジングに形成された雌ねじ孔にスラスト調整ねじがねじ結合され、当接部材が回転軸の軸方向端面に押し付けられることにより、回転軸のスラスト方向のガタが調整されている。また、特許文献２に記載される減速機付モータ装置では、雌ねじ部が形成された開口部が減速機ケースに設けられており、スラスト軸受が開口部にねじ結合され、スラスト軸受がウォーム軸の軸方向先端側に装着されたスチールボールに接触されることにより、アーマチュア軸とモータケースとの間の隙間を無くすよう調整されている。

特開２００７−２０２３５９号公報 特開２００９−３０６１７号公報

ところで、モータ本体により回転駆動されるアーマチュア軸と、ウォームが形成されたウォーム軸とにモータシャフトが分割された分割シャフト式の減速機構付モータにおいては、アーマチュア軸およびウォーム軸の軸方向両端部を回転自在に支持するラジアル軸受がそれぞれのケースに装着されている。例えば、特許文献２に記載される分割シャフト式の減速機付モータ装置では、ウォーム軸の軸方向先端側の端部を回転自在に支持するラジアル軸受が減速機ケースの内部に装着されており、ラジアル軸受が減速機ケースに圧入された状態でウォーム軸を減速機ケースに挿入するようにしている。

しかしながら、このようにラジアル軸受を減速機ケースに装着した状態でウォーム軸を減速機ケースに組み付ける場合には、減速機ケース内に装着されたラジアル軸受にウォーム軸の軸方向先端側の端部を挿通することが困難となる。つまり、減速機ケース内にラジアル軸受が存在することによって、ウォーム軸を減速機ケースに組み付ける際のクリアランスが小さくなるため、ウォーム軸の組付作業が煩雑となる。

本発明の目的は、減速機構付モータの組立作業性を向上させることにある。

本発明の減速機構付モータは、モータ本体の回転を減速して伝達する減速機構を備えた減速機構付モータであって、前記モータ本体により回転駆動されるアーマチュア軸と、軸方向基端側の端部において前記アーマチュア軸に連結され、前記アーマチュア軸と一体に回転されるウォーム軸と、前記ウォーム軸に形成されたウォームと噛み合うウォームホイールと、前記ウォーム軸および前記ウォームホイールが収容されるとともに、前記ウォーム軸の軸方向先端側の端部まわりに位置させて当該ウォーム軸の軸方向両側に開口する組付孔が形成されたギヤケースと、一方側に開口する収容孔が形成され、前記ウォーム軸の軸方向先端側から前記組付孔に組み付けられ前記収容孔に前記ウォーム軸の軸方向先端側の端部が挿入される軸受部材と、前記収容孔に装着され、前記軸受部材が前記組付孔に組み付けられた状態のもとで前記ウォーム軸の軸方向先端側の端部を回転自在に支持するラジアル軸受とを有することを特徴とする。

本発明の減速機構付モータは、前記ウォーム軸を前記ギヤケースに収容した状態のもとで、前記ラジアル軸受が装着された前記軸受部材を前記組付孔に組み付けることを特徴とする。

本発明の減速機構付モータは、前記軸受部材は前記収容孔の他方側が閉塞された有底形状に形成され、前記軸受部材が前記組付孔に組み付けられた状態のもとで前記ウォーム軸の軸方向先端側の端面に当接されるスラスト軸受を前記収容孔に装着することを特徴とする。

本発明の減速機構付モータは、前記軸受部材には前記組付孔に形成された雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が形成され、前記軸受部材は前記組付孔にねじ結合により組み付けられることを特徴とする。

本発明の減速機構付モータは、前記軸受部材は前記組付孔に圧入により組み付けられることを特徴とする。

本発明の減速機構付モータは、前記ウォームホイールの回転運動を揺動運動に変換して出力軸に伝達する運動変換機構を備え、前記出力軸に取り付けられたワイパ部材を往復揺動するワイパモータに適用されることを特徴とする。

本発明によれば、ラジアル軸受が装着された軸受部材をギヤケースの組付孔に組み付け、当該ラジアル軸受によりウォーム軸の軸方向先端側の端部を回転自在に支持するようにしたので、ウォーム軸がギヤケースに収容された状態でラジアル軸受を組み付けることが可能となる。これにより、ウォーム軸をギヤケースに挿入する際に、ウォーム軸の軸方向先端側の端部とギヤケースとの間に径方向の隙間が十分に確保されるため、ウォーム軸をギヤケースに容易に挿入することができる。また、ラジアル軸受が装着された軸受部材をウォーム軸の軸方向先端側から組み付けるようにしたので、ラジアル軸受の組付ストロークが短くなり、ラジアル軸受の組付作業が容易となる。したがって、減速機構付モータを組み立てる際の組立作業性を向上させることができる。

さらに、組付孔をウォーム軸の軸方向両側に開口するようにしたので、ラジアル軸受が装着されるギヤケースの成形加工が容易となる。つまり、ウォーム軸の軸方向先端側からギヤケースの成形加工を行うことができるので、金型スライド部のストロークや切削用の刃物のストロークが短くなり、ギヤケースの成形加工が容易となる。したがって、ギヤケースの成形加工時間が短縮され、コスト低減を図ることができる。

本発明によれば、ラジアル軸受に加えて、スラスト軸受を軸受部材に装着するようにしたので、ラジアル軸受とスラスト軸受をギヤケースに一体に組み付けることができ、減速機構付モータの組立作業性をさらに向上させることができる。

本発明によれば、軸受部材を組付孔にねじ結合により組み付けるようにしたので、軸受部材の雄ねじ部と組付孔の雌ねじ部とのねじ込み量を調整することによって、ウォーム軸およびアーマチュア軸に掛かるスラスト荷重を調整可能となる。

本発明の一実施の形態であるワイパモータを示す断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１に示すワイパモータに設けられた軸受組付構造を示す拡大断面図である。 (Ａ)は図３におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、(Ｂ)は図３におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図１に示すワイパモータの組立工程を示す説明図である。 図１に示すワイパモータの組立工程を示す説明図である。 図１に示すワイパモータの組立工程を示す説明図である。 図１に示すワイパモータの組立工程を示す説明図である。 軸受組付構造の変形例を示す軸受組付構造の分解図である。

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。

図１に示すワイパモータ(減速機構付モータ)１０は、自動車等の車両に設けられるリヤウィンドガラスを払拭するためのリヤワイパ装置の駆動源として用いられる。このワイパモータ１０は、モータ本体(電動モータ)１１と、モータ本体１１の回転を減速して伝達する減速機構が設けられたギヤユニット部１２とを有している。

モータ本体１１にはブラシ付直流モータが用いられており、薄板鋼板等をプレス加工することにより有底筒状に形成されたモータケース(ヨーク)１３を備えている。モータケース１３の内周面には、それぞれ径方向内側に向けてＮ極、Ｓ極に着磁された複数の円弧状の永久磁石１４が相互に対向して固着されている。また、モータケース１３の内部には各永久磁石１４に微小隙間を介して対向するアーマチュア１５が回転自在に収容されており、アーマチュア１５には複数のコイル１６が巻装されている。

アーマチュア１５の回転中心にはアーマチュア軸１７が貫通して固定されている。アーマチュア軸１７の軸方向基端側の端部は、モータケース１３の底壁に装着されたラジアル軸受１８により回転自在に支持されている。また、アーマチュア軸１７の軸方向基端側の端面は、モータケース１３の底壁に固定されたスラストプレート(スラスト軸受)１９にスチールボール２０を介して当接されており、スラストプレート１９によりアーマチュア軸１７の軸方向基端側方向へのスラスト荷重が支持されている。一方、アーマチュア軸１７の軸方向先端側の端部は、モータケース１３の開口部に装着された樹脂製のブラシホルダ２１に固定されたラジアル軸受２２により回転自在に支持されている。

アーマチュア軸１７には、アーマチュア１５とブラシホルダ２１との間に位置させて円筒状のコンミテータ２３が固定されており、コンミテータ２３には各コイル１６の端部が電気的に接続されている。コンミテータ２３の外周面には、ブラシホルダ２１に支持された一対のブラシ２４がそれぞれ摺接されており、ブラシ２４およびコンミテータ２３を介してコイル１６に駆動電流を供給することで、アーマチュア１５に回転方向の電磁力トルクが発生し、アーマチュア軸１７が所定の速度で回転駆動される。

このモータ本体１１には、モータケース１３の開口側において、ギヤユニット部１２のギヤフレーム２６が取り付けられている。ギヤフレーム２６は、アーマチュア軸１７の軸方向に延びるとともにモータケース１３側に開口するウォーム収容部２６ａを備えており、それぞれの開口端面を相互に突き当てた状態で締結ネジ２７によりギヤフレーム２６がモータケース１３に固定されている。アーマチュア軸１７の軸方向先端側の端部はウォーム収容部２６ａの内部に突出されており、アーマチュア軸１７の軸方向先端側の端部には連結部材２８によりウォーム軸２９の軸方向基端側の端部が同軸上に連結されている。つまり、この減速機構付モータ１０は、モータ本体１１により回転駆動されるモータシャフト３０がアーマチュア軸１７とウォーム軸２９とに分割された分割シャフト式であり、ウォーム軸２９がアーマチュア軸１７と一体に回転されるようになっている。

ウォーム軸２９はウォーム収容部２６ａの内部に収容されており、ウォーム収容部２６ａに装着されたラジアル軸受３１によりウォーム軸２９の軸方向基端側の端部が回転自在に支持されるとともに、後述する軸受部材５７に装着されたラジアル軸受３２によりウォーム軸２９の軸方向先端側の端部が回転自在に支持されている。また、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端面には断面円形状の凹部２９ａが形成されており、凹部２９ａ内にスチールボール３４が回転自在に収容されている。ウォーム軸２９の軸方向先端側の端面は、軸受部材５７に装着されたスラストプレート(スラスト軸受)３３にスチールボール３４を介して当接されており、スラストプレート３３によりウォーム軸２９の軸方向先端側方向のスラスト荷重が支持されている。このウォーム軸２９の外周面には螺旋状の歯部を備えたウォーム２９ｂが形成されている。

図２に示すように、アルミダイカストにより形成されたギヤフレーム２６には、モータシャフト３０の軸方向と直交する側に開口する有底状のギヤ収容部２６ｂがウォーム収容部２６ａと一体に形成されており、ギヤフレーム２６はギヤ収容部２６ｂの開口部を閉塞するギヤカバー３５とによりギヤケース３６を形成している。ギヤカバー３５はギヤ収容部２６ｂの底壁２６ｃに対して所定の間隔を隔てて配置され、ギヤ収容部２６ｂの底壁２６ｃとギヤカバー３５との間で収容スペースが形成されている。このギヤ収容部２６ｂの内部には、モータシャフト３０の回転を減速して伝達する減速機構３７と、減速機構３７の回転運動を揺動運動に変換して出力軸３８に伝達する運動変換機構３９とが収容されている。

なお、図１はギヤカバー３５が取り外された状態におけるワイパモータ１０の平面図であり、ギヤユニット部１２の内部構造を示している。ギヤカバー３５は鋼板等により所定形状に形成されており、ギヤカバー３５に一体に設けられた図示しないブラケット部においてワイパモータ１０が車体に固定されるようになっている。

出力軸３８は鋼鉄等の金属製の丸棒からなり、その軸方向をモータシャフト３０の軸方向と直交する方向、つまりギヤ収容部２６ｂの底壁２６ｃと直交する方向に向けて配置されている。出力軸３８は軸方向基端側がギヤ収容部２６ｂの内部に収容されるとともに、軸方向先端側がギヤフレーム２６の外方へ突出して延びており、ギヤ収容部２６ｂの底壁２６ｃを貫通した状態で設けられている。ギヤ収容部２６ｂの底壁２６ｃには、出力軸３８の外周面に沿ってギヤフレーム２６の外方へ突出する略円筒形状の軸保持部２６ｄが一体に形成されており、出力軸３８は軸保持部２６ｄに挿通されて軸保持部２６ｄにより回転自在に支持されている。この出力軸３８の軸方向先端側の端部はリヤウィンドガラスから車体外部へ突出されており、出力軸３８の軸方向先端側の端部には、リヤウィンドガラスの外側面を払拭するための図示しないワイパ部材が装着されている。

軸保持部２６ｄの先端部にはシール材４１が取り付けられており、ギヤケース３６の内部に雨水や塵埃等が浸入することが防止されている。

減速機構３７は、モータ本体１１により回転されるウォーム２９ｂと、ウォーム２９ｂに噛み合うウォームホイール４２とを有している。ウォームホイール４２は樹脂材料を射出成形することにより略円盤形状に形成されており、その外周面にはウォーム２９ｂに噛み合う歯部を備えている。ウォームホイール４２の軸心には、底壁２６ｃに固定されて出力軸３８と平行に延びる回転軸４３が挿通されており、回転軸４３によりウォームホイール４２がギヤ収容部２６ｂの内部で回転自在に支持されている。これらウォーム２９ｂとウォームホイール４２とを備える減速機構３７により、モータ本体１１の回転が減速されてウォームホイール４２に伝達される。

運動変換機構３９は、出力軸３８の軸方向基端側の端部に固定されたピニオンギヤ(出力ギヤ)４４、ウォームホイール４２の回転運動を揺動運動に変換してピニオンギヤ４４に伝達する運動変換部材４５、およびピニオンギヤ４４と運動変換部材４５とを相互に揺動自在に連結する保持プレート４６を有している。運動変換部材４５は、ピニオンギヤ４４に噛み合うセクタギヤ部４５ａと、ウォームホイール４２に連結されるアーム部４５ｂとを備えており、鋼板等の金属材料により平板状に成形されている。

図２に示すように、運動変換部材４５はウォームホイール４２よりもギヤカバー３５側に配置されている。この運動変換部材４５のアーム部４５ｂには連結軸４７が固定されており、ウォームホイール４２に形成された連結孔４８に連結軸４７が回転自在に組み付けられている。つまり、ウォームホイール４２の軸中心から径方向にずれた位置に設けられる連結軸４７により、運動変換部材４５とウォームホイール４２とが相互に回動自在に連結されている。また、ピニオンギヤ４４は平歯車からなり、出力軸３８の軸方向基端側の端部に固定されて出力軸３８と一体に回動される。このピニオンギヤ４４は運動変換部材４５と略同一平面上に配置され、扇形状の平歯車からなるセクタギヤ部４５ａに噛み合っている。

保持プレート４６は、鋼板等の金属材料により平板状に形成されている。保持プレート４６はピニオンギヤ４４および運動変換部材４５よりも底壁２６ｃ側に配置されており、ピニオンギヤ４４とセクタギヤ部４５ａとの間で延びている。この保持プレート４６の一端部には、出力軸３８や連結軸４７と平行に延びる歯車軸４９が回転自在に挿通されており、歯車軸４９がセクタギヤ部４５ａの軸中心に固定されている。一方、保持プレート４６の他端部には出力軸３８が回転自在に挿通されている。この保持プレート４６により、歯車軸４９が出力軸３８に対して揺動自在に連結され、ピニオンギヤ４４とセクタギヤ部４５ａとが互いに噛み合った状態で保持されている。

運動変換部材４５のギヤカバー３５側、つまり運動変換部材４５とギヤカバー３５との間には、ギヤカバー３５の内面に摺動自在に突き当てられる摺接部材５０が設けられている。摺接部材５０は、樹脂材料により運動変換部材４５の外郭形状と同様の形状に形成されており、連結軸４７および歯車軸４９のギヤカバー３５側の端部が摺接部材５０のキャップ部５０ａを介してギヤカバー３５の内面に摺動自在に突き当てられている。また、歯車軸４９の底壁２６ｃ側の端部には、底壁２６ｃの内面に摺動自在に突き当てられる樹脂製のキャップ状の摺接部材５１が装着されており、出力軸３８の軸方向基端側の端部には、ギヤカバー３５の内面に摺動自在に突き当てられる樹脂製のキャップ状の摺接部材５２が装着されている。

このワイパモータ１０を作動させるためにワイパスイッチがＯＮ操作されると、モータ本体１１によりウォームホイール４２が回転され、運動変換部材４５のアーム部４５ｂに固定された連結軸４７がウォームホイール４２とともに回転軸４３を中心として回転される。そして、運動変換部材４５のセクタギヤ部４５ａに固定された歯車軸４９が出力軸３８を中心として揺動され、セクタギヤ部４５ａとピニオンギヤ４４との噛み合いによって出力軸３８が所定の揺動角度で往復揺動される。すなわち、差動ギヤ構造からなる広角タイプの運動変換機構３９によりウォームホイール４２の回転運動が揺動運動に変換されて出力軸３８に伝達され、ワイパ部材が所定の揺動範囲つまり予め設定された両反転位置との間で揺動駆動される。

このワイパモータ１０には、ラジアル軸受３２をギヤフレーム２６に組み付けるための軸受組付構造が設けられている。図３は図１に示すワイパモータに設けられた軸受組付構造を示す拡大断面図であり、図４(Ａ)は図３におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、図４(Ｂ)は図３におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

ギヤフレーム２６には、図３に示すように、ウォーム収容部２６ａの軸方向先端側の端部に位置させて、ウォーム軸２９とほぼ同軸上に形成された円筒部５５が一体に設けられている。円筒部５５の内側には、ウォーム軸２９の軸方向両側に開口する断面略円形状の組付孔５６が形成されている。組付孔５６はウォーム軸２９の軸方向先端側に向けてウォーム収容部２６ａに開口するとともに、ウォーム軸２９の軸方向基端側に向けてギヤフレーム２６の外部に開口しており、組付孔５６の内周面には雌ねじ部５６ａが形成されている。

図４(Ｂ)に示すように、組付孔５６の内径Ｄ１は、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部の外径Ｄ２よりも大きく形成されている。ウォーム軸２９をウォーム収容部２６ａに収容した状態では、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部が円筒部５５の組付孔５６に挿入されており、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部の外周面と組付孔５６の内周面との間に所定の隙間(クリアランス)が設けられている。つまり、組付孔５６はウォーム軸２９の軸方向先端側の端部まわりに位置させてギヤフレーム２６に形成されている。

この組付孔５６には、ギヤフレーム２６と別体に形成された軸受部材５７が組み付けられている。軸受部材５７は略円筒形状をしており、軸受部材５７の外径は円筒部５５の組付孔５６の内径Ｄ１に対応して形成されている。軸受部材５７の内側には、軸受部材５７の軸方向一方側に開口する収容孔５８が形成されており、軸受部材５７は収容孔５８の軸方向他方側が閉塞された有底形状をしている。この軸受部材５７の外周面には、組付孔５６の雌ねじ部５６ａにねじ結合可能な雄ねじ部５７ａが設けられている。また、図４(Ａ)に示すように、軸受部材５７の底壁５７ｂの外面には、プラスドライバ等の治具が挿入される治具用溝５９が形成されている。ただし、治具としてはプラスドライバに限定されず、マイナスドライバや六角レンチなどの他の治具を用いるようにしても良く、治具に対応した形状の治具用溝５９が軸受部材５７の底壁５７ｂに形成される。

収容孔５８は、収容孔５８の底壁５７ｂ側に形成された断面略円形状のスラスト軸受収容部５８ａと、収容孔５８の開口側に形成された断面略円形状のラジアル軸受収容部５８ｂとを備えている。スラスト軸受収容部５８ａの内径Ｄ３およびラジアル軸受収容部５８ｂの内径Ｄ４は、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部の外径Ｄ２よりも大きく形成されている。また、ラジアル軸受収容部５８ｂの内径Ｄ４は、スラスト軸受収容部５８ａの内径Ｄ３よりも大きく形成されており、収容孔５８は段付き孔形状をしている。

スラスト軸受収容部５８ａには、スラストプレート３３および弾性部材６１が収容されている。弾性部材６１はゴム等の弾性材料により略円柱形状に形成されており、弾性部材６１の一方側(底壁５７ｂ側)の端面が軸受部材５７の内面に突き当てられて固定されている。スラストプレート３３は鋼板等により略円形状に形成されており、スラストプレート３３の一方側(底壁５７ｂ側)の端面が弾性部材６１の他方側の端面に突き当てられて固定されている。つまり、スラストプレート３３は弾性部材６１を介して軸受部材５７の底壁５７ｂに固定されている。

ラジアル軸受収容部５８ｂには、鋼材等により円環形状に形成されたラジアル軸受３２が収容されている。ラジアル軸受３２の外径はラジアル軸受収容部５８ｂの内径Ｄ４に対応して形成されており、ラジアル軸受３２はラジアル軸受収容部５８ｂに圧入されることにより軸受部材５７に装着されている。ラジアル軸受３２の内径はウォーム軸２９の軸方向先端側の端部の外径Ｄ２に対応して形成されており、ラジアル軸受３２内にウォーム軸２９の軸方向先端側の端部を挿通した状態で、ラジアル軸受３２によりウォーム軸２９の軸方向先端側の端部を回転自在に支持可能となっている。

この軸受部材５７が組付孔５６に組み付けられた状態では、軸受部材５７がウォーム軸２９と同軸上に配置されるとともに、軸受部材５７の収容孔５８がウォーム収容部２６ａに連通しており、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部が収容孔５８に挿入されている。ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部はラジアル軸受収容部５８ｂを貫通し、スラスト軸受収容部５８ａ内まで突出されている。このウォーム軸２９の軸方向先端側の端部はラジアル軸受３２に挿通され、ラジアル軸受３２により回転自在に支持されている。

また、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端面はスチールボール３４を介してスラストプレート３３の他方側の端面に当接されており、スラストプレート３３と軸受部材５７の底壁５７ｂとの間で弾性部材６１が所定量だけ圧縮されている。つまり、ウォーム軸２９を軸方向先端側へ向けて押圧するような予圧が加えられている。これにより、ウォーム２９ｂとウォームホイール４２との噛み合い反力によってウォーム軸２９が軸方向に移動されても、弾性部材６１が軸方向に弾性変形することでアーマチュア軸１７およびウォーム軸２９とスラストプレート１９，３３との間の軸方向のガタが吸収される。本実施の形態においては、軸受部材５７の雄ねじ部５７ａと組付孔５６の雌ねじ部５６ａとのねじ込み量を調整することによって、弾性部材６１の圧縮量により設定されるスラスト荷重を調整可能となっている。

次に、ワイパモータ１０の組立工程について説明する。図５〜図８は図１に示すワイパモータの組立工程を示す説明図である。

まず、図５に矢印で示すように、ウォーム収容部２６ａの開口側つまりウォーム軸２９の軸方向基端側からウォーム軸２９をウォーム収容部２６ａに挿入する。このウォーム軸２９の軸方向基端側の端部には連結部材２８が装着されており、ウォーム軸２９がウォーム収容部２６ａに挿入されるとウォーム収容部２６ａ内に圧入固定されたラジアル軸受３１により、ウォーム軸２９の軸方向基端側の端部が回転自在に支持される。

続いて、ウォーム軸２９をウォーム収容部２６ａに収容した状態で、軸受部材５７をギヤフレーム２６の組付孔５６に仮組み付けする。軸受部材５７は、図６に矢印で示すように、収容孔５８の開口側をウォーム軸２９の軸方向基端側に向けた状態で、ウォーム軸２９の軸方向先端側から組付孔５６に組み付けられる。このとき、プラスドライバ等の治具を治具用溝５９に挿入して軸受部材５７を回転操作することで、軸受部材５７の雄ねじ部５７ａが組付孔５６の雌ねじ部５６ａに螺合される。軸受部材５７が組付孔５６に所定量だけねじ込まれて仮組み付けされると、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部がラジアル軸受３２に挿入され、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部がラジアル軸受３２により回転自在に支持される。

次に、ウォーム軸２９の軸方向両側の端部がラジアル軸受３１，３２により回転自在に支持された状態で、図７に矢印で示すように、ウォームホイール４２および運動変換機構３９をギヤ収容部２６ｂに収容するとともに、ギヤフレーム２６をモータ本体１１に固定しアーマチュア軸１７とウォーム軸２９とを連結部材２８により連結する。そして、図８に矢印で示すように、軸受部材５７を組付孔５６にさらにねじ結合することにより、弾性部材６１が所定量だけ圧縮された状態でスラストプレート３３がスチールボール３４に当接され、アーマチュア軸１７およびウォーム軸２９の軸方向(スラスト方向)のガタが吸収されるよう調整される。

なお、図７および図８では、軸受部材５７の仮組付状態においてスラストプレート３３がスチールボール３４に当接されていないが、スラストプレート３３がスチールボール３４に当接するまで軸受部材５７を組付孔５６にねじ込んで仮組み付けするようにしても良い。また、ギヤカバー３５は、ギヤフレーム２６にウォームホイール４２および運動変換機構３９が収容された状態でギヤフレーム２６に取り付けられる。

このように、ラジアル軸受３２が装着された軸受部材５７をギヤフレーム２６の組付孔５６に組み付け、ラジアル軸受３２によりウォーム軸２９の軸方向先端側の端部を回転自在に支持するようにしたので、ウォーム軸２９をギヤフレーム２６に収容した状態でラジアル軸受３２を組み付けることが可能となる。これにより、ウォーム軸２９をギヤフレーム２６に挿入する際に、ウォーム軸２９の軸方向先端側の端部の外周面と円筒部５５の内周面との間に径方向の隙間が十分に確保されるため、ウォーム軸２９をギヤフレーム２６に容易に挿入することができる。また、ラジアル軸受３２が装着された軸受部材５７をウォーム軸２９の軸方向先端側から組み付けるようにしたので、ラジアル軸受３２の組付ストロークが短くなり、ラジアル軸受３２の組付作業が容易となる。したがって、ワイパモータ１０を組み立てる際の組立作業性を向上させることができる。

さらに、組付孔５６をウォーム軸２９の軸方向両側に開口するようにしたので、ラジアル軸受３２が装着される円筒部５５の成形加工が容易となる。つまり、ウォーム軸２９の軸方向先端側から円筒部５５の成形加工を行うことができるので、金型スライド部のストロークや切削用の刃物のストロークが短くなり、円筒部５５の成形加工が容易となる。したがって、ギヤフレーム２６の成形加工時間が短縮され、コスト低減を図ることができる。

さらに、ラジアル軸受３２に加えて、スラストプレート３３を軸受部材５７に装着するようにしたので、ラジアル軸受３２とスラストプレート３３をギヤフレーム２６に一体に組み付けることができるとともに、その際の組み付けストロークを短くすることができる。つまり、ラジアル軸受３２、スラストプレート３３、軸受部材５７を先端側から組み付けることができるので、ワイパモータ１０の組立作業性をさらに向上させることができる。

なお、軸受部材５７が組付孔５６に組み付けられた状態のもとで軸受部材５７が回転しないように、軸受部材５７の弛み防止構造を設けるようにしても良い。例えば、軸受部材５７が組付孔５６に組み付けられた状態のもとで軸受部材５７の雄ねじ部５７ａを組付孔５６からギヤフレーム２６の外部に突出するようにし、当該雄ねじ部５７ａにナット部材をねじ結合することで軸受部材５７の弛みを防止するようにしても良い。また、軸受部材５７とギヤフレーム２６との間に溶融した樹脂を流し込み固化させることで、軸受部材５７の弛みを防止するようにしても良い。

また、前記実施の形態においては、軸受部材５７の雄ねじ部５７ａと組付孔５６の雌ねじ部５６ａとをねじ結合することにより軸受部材５７を組付孔５６に組み付けるようにしたが、他の方法により軸受部材５７を組付孔５６に組み付けるようにしても良い。図９は軸受組付構造の変形例を示す軸受組付構造の分解図である。図９において、上述した部材と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図９に示す軸受部材６４の外周面には雄ねじ部が設けられておらず、組付孔６５の内周面には雌ねじ部が形成されていない。この軸受部材６４の外径は組付孔６５の内径Ｄ１とほぼ同径に形成されており、軸受部材６４はウォーム軸２９の軸方向先端側から組付孔６５に圧入により組み付けられる。このように、軸受部材６４を組付孔６５に圧入により組み付けるようにした場合においても、図３に示す軸受組付構造を設けた場合と同様の効果を奏することができる。

ただし、図３に示す軸受組付構造のように、軸受部材５７と組付孔５６とをねじ結合により組み付けるようにした場合には、軸受部材５７の雄ねじ部５７ａと組付孔５６の雌ねじ部５６ａとのねじ込み量を調整することによって、ウォーム軸２９およびアーマチュア軸１７に掛かるスラスト荷重を調整可能となる。

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、前記実施の形態においては、差動ギヤ構造からなる広角タイプの運動変換機構３９を用いたが、リンク構造からなる狭角タイプの運動変換機構を用いるようにしても良い。狭角タイプの運動変換機構は、出力軸と一体に回動するレバー部材と、ウォームホイールの回転運動を揺動運動に変換してレバー部材に伝達する連結ロッドとを有している。連結ロッドは、一端部がウォームホイールに軸中心から径方向にずれた位置において連結軸によりウォームホイールに回動自在に連結され、他端部がレバー部材に回動自在に連結される。

また、本発明の減速機構付モータとしては、運動変換機構３９を備えたワイパモータ１０に限られず、他の減速機構付モータに適用するようにしても良い。つまり、運動変換機構３９を備えていない他の減速機構付モータにも適用可能である。また、モータ本体１１としてはブラシ付モータに限られず、例えばブラシレスモータなどを用いるようにしても良い。

１０ ワイパモータ(減速機構付モータ)
１１ モータ本体
１２ ギヤユニット部
１３ モータケース
１４ 永久磁石
１５ アーマチュア
１６ コイル
１７ アーマチュア軸
１８ ラジアル軸受
１９ スラストプレート
２０ スチールボール
２１ ブラシホルダ
２２ ラジアル軸受
２３ コンミテータ
２４ ブラシ
２６ ギヤフレーム
２６ａ ウォーム収容部
２６ｂ ギヤ収容部
２６ｃ 底壁
２６ｄ 軸保持部
２７ 締結ネジ
２８ 連結部材
２９ ウォーム軸
２９ａ 凹部
２９ｂ ウォーム
３０ モータシャフト
３１，３２ ラジアル軸受
３３ スラストプレート(スラスト軸受)
３４ スチールボール
３５ ギヤカバー
３６ ギヤケース
３７ 減速機構
３８ 出力軸
３９ 運動変換機構
４１ シール材
４２ ウォームホイール
４３ 回転軸
４４ ピニオンギヤ
４５ 運動変換部材
４５ａ セクタギヤ部
４５ｂ アーム部
４６ 保持プレート
４７ 連結軸
４８ 連結孔
４９ 歯車軸
５０ 摺接部材
５０ａ キャップ部
５１，５２ 摺接部材
５５ 円筒部
５６ 組付孔
５６ａ 雌ねじ部
５７ 軸受部材
５７ａ 雄ねじ部
５７ｂ 底壁
５８ 収容孔
５８ａ スラスト軸受収容部
５８ｂ ラジアル軸受収容部
５９ 治具用溝
６１ 弾性部材
６４ 軸受部材
６５ 組付孔

Claims (6)

1. モータ本体の回転を減速して伝達する減速機構を備えた減速機構付モータであって、
   前記モータ本体により回転駆動されるアーマチュア軸と、
   軸方向基端側の端部において前記アーマチュア軸に連結され、前記アーマチュア軸と一体に回転されるウォーム軸と、
   前記ウォーム軸に形成されたウォームと噛み合うウォームホイールと、
   前記ウォーム軸および前記ウォームホイールが収容されるとともに、前記ウォーム軸の軸方向先端側の端部まわりに位置させて当該ウォーム軸の軸方向両側に開口する組付孔が形成されたギヤケースと、
   一方側に開口する収容孔が形成され、前記ウォーム軸の軸方向先端側から前記組付孔に組み付けられ前記収容孔に前記ウォーム軸の軸方向先端側の端部が挿入される軸受部材と、
   前記収容孔に装着され、前記軸受部材が前記組付孔に組み付けられた状態のもとで前記ウォーム軸の軸方向先端側の端部を回転自在に支持するラジアル軸受とを有することを特徴とする減速機構付モータ。
2. 請求項１記載の減速機構付モータにおいて、前記ウォーム軸を前記ギヤケースに収容した状態のもとで、前記ラジアル軸受が装着された前記軸受部材を前記組付孔に組み付けることを特徴とする減速機構付モータ。
3. 請求項１または２記載の減速機構付モータにおいて、前記軸受部材は前記収容孔の他方側が閉塞された有底形状に形成され、前記軸受部材が前記組付孔に組み付けられた状態のもとで前記ウォーム軸の軸方向先端側の端面に当接されるスラスト軸受を前記収容孔に装着することを特徴とする減速機構付モータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の減速機構付モータにおいて、前記軸受部材には前記組付孔に形成された雌ねじ部に螺合される雄ねじ部が形成され、前記軸受部材は前記組付孔にねじ結合により組み付けられることを特徴とする減速機構付モータ。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の減速機構付モータにおいて、前記軸受部材は前記組付孔に圧入により組み付けられることを特徴とする減速機構付モータ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の減速機構付モータにおいて、前記ウォームホイールの回転運動を揺動運動に変換して出力軸に伝達する運動変換機構を備え、前記出力軸に取り付けられたワイパ部材を往復揺動するワイパモータに適用されることを特徴とする減速機構付モータ。

Images