JP2013038926A - Thrust bearing structure and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スラスト軸受構造及びモータに関する。 The present invention relates to a thrust bearing structure and a motor.
従来、モータ部の駆動による駆動軸の回転を減速部の減速機構により減速して出力するモータがある。例えば、特許文献1に記載のモータでは、減速部は、モータ部に固定されたギアハウジングと、ウォーム軸及びウォームホイールを噛合してなる減速機構とを備えている。そして、モータ部の駆動軸は、ギアハウジングのウォーム軸収容部に収容されるウォーム軸に一体回転可能に連結され、同ウォーム軸は、ギアハウジングのホイール収容部に収容されるウォームホイールに噛合されている。これにより、ウォームホイールと一体回転される出力ギヤによって、例えばウインドガラスを開閉させるウインドレギュレータを作動させる構成となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a motor that decelerates and outputs the rotation of a drive shaft driven by a motor unit by a reduction mechanism of a reduction unit. For example, in the motor described in
また、ウォーム軸の先端にはボールが保持されており、ウォーム軸はボールを介してギアハウジング内に設けられた受け部材(プレート)にスラスト荷重を付与した状態で収容されている。すなわち、ウォーム軸は、受け部材により軸方向の予圧が付与された状態で回転可能に支持されている(特許文献1、第1図参照)。これにより、ウォーム軸のがたつきが抑えられ、異音の発生が抑制されている。
A ball is held at the tip of the worm shaft, and the worm shaft is accommodated in a state where a thrust load is applied to a receiving member (plate) provided in the gear housing via the ball. That is, the worm shaft is rotatably supported in a state in which an axial preload is applied by the receiving member (see
ところで、ボールと受け部材との間には、一般に潤滑用のグリスが介在されており、ウォーム軸の円滑な回転が確保されている。しかしながら、長期に亘ってモータを使用すると、ボールと受け部材との間のグリスが不足し、ウォーム軸の円滑な回転を確保できなくなる虞があった。 Incidentally, grease for lubrication is generally interposed between the ball and the receiving member, and smooth rotation of the worm shaft is ensured. However, if the motor is used over a long period of time, there is a risk that grease between the ball and the receiving member will be insufficient and smooth rotation of the worm shaft cannot be ensured.
なお、このような問題は、ウォーム軸を支持する場合に限らず、軸方向の予圧が付与された他の回転軸を支持する場合にも同様に生じ得る。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、長期に亘って回転軸の円滑な回転を確保することのできるスラスト軸受構造及びモータを提供することにある。
Such a problem may occur not only when the worm shaft is supported but also when another rotating shaft to which an axial preload is applied is supported.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a thrust bearing structure and a motor that can ensure a smooth rotation of a rotating shaft over a long period of time. .
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、回転軸に軸方向の予圧を付与した状態で該回転軸を回転可能に支持するスラスト軸受構造において、前記回転軸のスラスト荷重を受ける受け部材と、前記回転軸及び前記受け部材のいずれか一方に保持されるボールと、前記回転軸及び前記受け部材のいずれか他方と前記ボールとの間に介在されるグリスとを備え、前記いずれか他方における前記ボールが摺動する摺動部の周囲には、グリス溜まりが形成されたことを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
上記構成によれば、摺動部の周囲にグリスが貯留されるグリス溜まりが形成されるため、同グリス溜まりからグリスが供給されることで、ボールと摺動部との間のグリスが不足することを抑制できる。これにより、長期に亘って回転軸の円滑な回転を確保することができる。 According to the above configuration, since a grease reservoir for storing grease is formed around the sliding portion, the grease between the ball and the sliding portion is insufficient by supplying the grease from the grease reservoir. This can be suppressed. Thereby, smooth rotation of a rotating shaft is securable over a long period of time.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のスラスト軸受構造において、前記摺動部は、凹状に形成されたことを要旨とする。
上記構成によれば、摺動部が凹状に形成されるため、グリス溜まりからグリスが摺動部内に取り込まれやすくなるとともに、摺動部からグリスが流れ出にくくなる。したがって、ボールと摺動部との間のグリスが不足することをより抑制できる。
The gist of a second aspect of the present invention is the thrust bearing structure according to the first aspect, wherein the sliding portion is formed in a concave shape.
According to the above configuration, since the sliding portion is formed in a concave shape, the grease is easily taken into the sliding portion from the grease reservoir, and the grease is difficult to flow out from the sliding portion. Therefore, it can suppress more that the grease between a ball | bowl and a sliding part runs short.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のスラスト軸受構造において、前記摺動部は、前記ボールが点接触するとともに前記回転軸の軸方向と直交する平坦面を有することを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the thrust bearing structure according to the second aspect, the sliding portion has a flat surface perpendicular to the axial direction of the rotating shaft while the ball makes point contact. To do.
例えば摺動部が半球状に凹んだ形状とされた場合には、回転軸の軸方向においてボールの中心と摺動部の中心とが一致しないと、摺動部からラジアル方向の分力が回転軸に作用してしまう。この点、上記構成では、摺動部は、ボールが点接触するとともに軸方向と直交するとともに平坦面を有するため、回転軸の軸方向においてボールの中心と摺動部の中心とが一致しない場合でも、回転軸にラジアル方向の負荷が作用することを防止できる。これにより、ボールと摺動部との間のグリスが不足することをより抑制しつつ、受け部材に対する回転軸の軸ずれを許容することができる。 For example, when the sliding part has a hemispherical shape, if the center of the ball does not coincide with the center of the sliding part in the axial direction of the rotation axis, the radial component force rotates from the sliding part. Acts on the shaft. In this respect, in the above configuration, since the sliding portion makes a point contact with the ball and is orthogonal to the axial direction and has a flat surface, the center of the ball does not coincide with the center of the sliding portion in the axial direction of the rotating shaft. However, it is possible to prevent a radial load from acting on the rotating shaft. Thereby, it is possible to allow the axial displacement of the rotating shaft with respect to the receiving member while further suppressing the shortage of grease between the ball and the sliding portion.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のスラスト軸受構造において、前記いずれか他方には、いずれか一方側に向かって突出する突出部が前記摺動部との間に前記グリス溜まりを挟み込む位置に形成されたことを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the thrust bearing structure according to any one of the first to third aspects, a projecting portion that projects toward one of the other is the sliding portion. The gist is formed at a position where the grease reservoir is sandwiched therebetween.
上記構成によれば、突出部により、グリス溜まりに貯留されたグリスがボールと摺動部との間以外に流れ出すことを抑制できるため、摺動部とボールとの間でグリスが不足することをより一層抑制できる。 According to the above configuration, the protruding portion can suppress the grease stored in the grease reservoir from flowing out except between the ball and the sliding portion, so that the grease is insufficient between the sliding portion and the ball. It can be further suppressed.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のスラスト軸受構造を用いて、モータ部の駆動軸に連結される回転軸に軸方向の予圧を付与した状態で該回転軸を回転可能に支持するモータであることを要旨とする。上記構成によれば、長期に亘って回転軸を円滑に回転させることのできるモータを提供することができる。
The invention according to claim 5 uses the thrust bearing structure according to any one of
本発明によれば、長期に亘って回転軸の円滑な回転を確保することのできるスラスト軸受構造及びモータを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thrust bearing structure and motor which can ensure the smooth rotation of a rotating shaft over a long term can be provided.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すモータ1は、例えば車両のウインドガラスを昇降させ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る。同図に示すように、モータ1は、回転駆動力を発生させるモータ部2と、モータ部2で発生された回転駆動力を減速して出力する減速部3とを備えている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A
モータ部2は、有底筒状のヨークハウジング11を備えている。ヨークハウジング11の内周面には、一対のマグネット12が互いに対向するように固着されている。そして、ヨークハウジング11の内部において一対のマグネット12の間には、電機子13が配置されている。電機子13は、ヨークハウジング11の中央部に配置される軸状の駆動軸14を備えており、この駆動軸14の先端側(図1における下側)の部位には、円筒状の整流子15が固定されている。
The motor unit 2 includes a bottomed cylindrical yoke housing 11. A pair of
ヨークハウジング11の開口部には、外側に向かって延設されたフランジ部11aが形成されている。また、ヨークハウジング11の開口部には、絶縁性の樹脂材料よりなるブラシホルダ16が固定されている。ブラシホルダ16は、整流子15に摺接する一対のブラシ17を保持する保持部16aを有している。そして、各ブラシ17には、図示しない給電線を介してモータ部2の側方に設けられたコネクタ部18と電気的に接続されている。なお、ブラシホルダ16には、軸受19が設けられており、駆動軸14は、この軸受19とヨークハウジング11の底部中央に設けられた軸受(図示略)とによって回転可能に支持されている。
A
減速部3は、樹脂製のギアハウジング21と、電機子13の駆動軸14にクラッチ22を介して連結されるウォーム軸23及びウォーム軸23と噛合するウォームホイール24からなる減速機構25とを備えている。
The
ギアハウジング21は、複数のネジ27によりヨークハウジング11のフランジ部11aに固定されている。ギアハウジング21には、ヨークハウジング11の内部と繋がるように、駆動軸14の軸方向に沿って延びるウォーム軸収容部31、及びウォーム軸収容部31と繋がるホイール収容部32が形成されている。そして、ウォーム軸23は、クラッチ22を介して駆動軸14と一体回転可能に連結されるとともに一対の軸受33a,33bを介してウォーム軸収容部31内に回転可能に収容されている。なお、クラッチ22は、駆動軸14側からの回転運動をウォーム軸23に伝達する一方、ウォーム軸23側からの回転運動を駆動軸14に伝達しないように構成されている。
The
また、ウォームホイール24はホイール収容部32内に回転可能に収容されている。そして、ウォームホイール24の中心部には、ギアハウジング21の外部に突出する出力軸35が同ウォームホイール24と一体回転可能に設けられている。なお、出力軸35は、車両のウインドガラスを昇降させるための周知のウインドレギュレータ(図示略)に連結される。
The
このように構成されたモータ1は、外部電源に接続されるコネクタ部18からブラシ17を介して電機子13に電流が供給されると、電機子13とともに駆動軸14が回転駆動し、同駆動軸14の回転がウォーム軸23に伝達される。そして、ウォーム軸23に伝達された回転は、ウォームホイール24を介して減速されて出力軸35から出力される。これにより、出力軸35に連結されたウインドレギュレータが作動され、出力軸35の回転方向に応じてウインドガラスが上昇若しくは下降されるようになっている。
In the
ここで、ウォーム軸23の先端にはボール41が保持されており、ウォーム軸23はボール41を介してギアハウジング21に設けられた受け部材としての調整ネジ42に所定のスラスト荷重を付与した状態で、ウォーム軸収容部31内に収容されている。すなわち、ウォーム軸23は、調整ネジ42により軸方向の予圧が付与された状態で回転可能に支持されている。また、図2に示すように、ボール41と調整ネジ42との間には、潤滑用のグリス43が介在されている。
Here, a
詳述すると、ウォーム軸23の先端には、略円柱状の収容凹部45が形成されている。収容凹部45内には、球状に形成された上記ボール41が同収容凹部45から一部突出する態様で収容されている。そして、ボール41は、収容凹部45の開口端の一部がかしめられることにより収容凹部45内に保持されている。なお、ボール41と収容凹部45の底面との間には、平板状のスラストプレート46が介在されている。
More specifically, a substantially
一方、ウォーム軸収容部31には、ウォーム軸23の軸方向において同ウォーム軸23の先端(収容凹部45)と対向する位置にネジ孔47が形成されている。このネジ孔47は、調整ネジ42がウォーム軸23と同軸上に配置されるように形成されており、ボール41は調整ネジ42の中心部分に摺動するようになっている。そして、調整ネジ42は、ネジ孔47に螺合されるとともに、ギアハウジング21の外部に突出した外方端にロックナット48(図1参照)が螺合されることにより、ギアハウジング21に固定されている。なお、調整ネジ42のウォーム軸収容部31内への突出量を変更することにより、ウォーム軸23に付与する予圧(ウォーム軸24のスラスト荷重)の大きさが調整可能となっている。
On the other hand, a
そして、調整ネジ42の内方端におけるボール41が摺動する摺動部51の周囲には、グリス43を貯留可能なグリス溜まりとしての貯留溝52が凹設されている。本実施形態では、貯留溝52は、調整ネジ42の軸心を中心とした円環状に形成されている。なお、摺動部51は、ウォーム軸23の軸方向と直交する平坦な形状に形成されている。
A
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)調整ネジ42におけるボール41が摺動する摺動部51の周囲に、貯留溝52を形成したため、同貯留溝52からグリス43が供給されることで、ボール41と摺動部51との間のグリス43が不足することを抑制できる。これにより、長期に亘ってウォーム軸23の円滑な回転を確保することができ、静粛性に優れたモータ1を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) Since the
(第2実施形態)
次に、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。なお、本実施形態と上記第1実施形態との主たる相違点は、ウォーム軸のスラスト軸受構造のみである。このため、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The main difference between the present embodiment and the first embodiment is only the thrust bearing structure of the worm shaft. For this reason, for convenience of explanation, the same components are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
図3に示すように、調整ネジ42の摺動部51は、凹状に形成されている。詳しくは、摺動部51は、ボール41の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する略半球状の凹んだ凹曲面61と、凹曲面61の中央に配置されるとともに軸方向と直交する平坦な平面状の平坦面62とを有している。そして、ボール41は、平坦面62に点接触するように形成されている。
As shown in FIG. 3, the sliding
また、調整ネジ42における貯留溝52の外周側には、ウォーム軸23側に向かって突出する円環状の突出部63が形成されている。つまり、突出部63は、摺動部51との間に貯留溝52を挟み込む位置に形成されている。
An annular projecting portion 63 projecting toward the
以上記述したように、本実施形態によれば、上記第1実施形態の(1)の作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
(2)摺動部51を凹状に形成したため、貯留溝52からグリス43が摺動部51内に取り込まれやすくなるとともに、摺動部51からグリス43が流れ出にくくなる。したがって、ボール41と摺動部51との間のグリス43が不足することをより抑制できる。これにより、ボール41と摺動部51との間のグリス43が不足することをより抑制しつつ、調整ネジ42に対するウォーム軸23の軸ずれを許容することができる。
As described above, according to this embodiment, in addition to the effect (1) of the first embodiment, the following effect can be obtained.
(2) Since the sliding
(3)摺動部51に、ボール41が点接触するとともに軸方向と直交する平坦面62を形成した。ここで、例えば摺動部51が半球状に凹んだ形状とされた場合等には、ウォーム軸23の軸方向においてボール41の中心と摺動部51の中心とが一致しないと、摺動部51からラジアル方向の分力がウォーム軸23に作用してしまう。この点、上記構成では、摺動部51は平坦面62を有するため、ウォーム軸23の軸方向においてボール41の中心と摺動部51の中心とが一致しない場合でも、ウォーム軸23にラジアル方向の分力が作用することを防止できる。
(3) A
(4)調整ネジ42における摺動部51との間に貯留溝52を挟み込む位置に、ウォーム軸23側に向かって突出する円環状の突出部63を形成した。この突出部63により、貯留溝52に貯留されたグリス43がボール41と摺動部51との間以外に流れ出すことを抑制できるため、摺動部51とボール41との間でグリス43が不足することをより一層抑制できる。
(4) An annular projecting portion 63 projecting toward the
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記第1実施形態において、調整ネジ42における貯留溝52の外周側に、上記第2実施形態に示すような突出部を形成してもよい。また、上記第2実施形態において、突出部63を形成しなくてもよい。なお、突出部63は、円環状でなくてもよく、例えば突起状に形成し、調整ネジ42の周方向に所定間隔で配置するようにしてもよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
-In the said 1st Embodiment, you may form a protrusion as shown to the said 2nd Embodiment in the outer peripheral side of the storage groove |
・上記第2実施形態では、摺動部51を、凹曲面61及び平坦面62を有する凹状に形成したが、これに限らず、例えば図4に示すように、凹曲面61のみを有する凹状に形成してもよい。なお、図4に示す例では、調整ネジ42に突出部63を形成していない。また、凹曲面61の曲率半径がボール41の曲率半径よりも小さくなるように形成してもよい。このように構成しても、上記第2実施形態の(2)と同様の作用効果を奏することができる。
-In the said 2nd Embodiment, although the sliding
・上記第1実施形態では、摺動部51を平坦な形状とし、上記第2実施形態では、摺動部51を凹状としたが、これに限らず、摺動部51を凸状としてもよい。
・上記各実施形態では、円環状の貯留溝52によりグリス溜まりを構成したが、これに限らず、例えば調整ネジ42の周方向に所定間隔で形成される複数の貯留凹部によりグリス溜まりを構成してもよい。
In the first embodiment, the sliding
In each of the above embodiments, the grease reservoir is configured by the
・上記各実施形態では、ウォーム軸23にボール41を保持し、調整ネジ42にグリス溜まりとしての貯留溝52を形成したが、これに限らず、ウォーム軸23に貯留溝を形成し、調整ネジ42にボール41を保持するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、ウォーム軸23は、受け部材としての調整ネジ42から予圧が付与されるようにした。しかし、これに限らず、例えばウォーム軸収容部31におけるウォーム軸23の先端と対向する位置に平板状のプレートを固定し、同プレート等から予圧が付与されるようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、本発明のモータをパワーウインド装置の駆動源に適用したが、これに限らず、例えば電動でステアリングホイールの高さ位置を調整する電動チルト装置の駆動源等に適用してもよい。 In each of the above embodiments, the motor of the present invention is applied to the drive source of the power window device. However, the present invention is not limited to this, and is applied to, for example, the drive source of an electric tilt device that adjusts the height position of the steering wheel electrically. May be.
・上記各実施形態では、本発明のスラスト軸受構造を用いて、ウォーム軸23に軸方向の予圧を付与した状態で同ウォーム軸23を回転可能に支持したが、これに限らず、例えば平歯車やプーリ等が設けられた回転軸に軸方向の予圧を付与した状態で同回転軸を回転可能に支持するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the thrust bearing structure of the present invention is used to rotatably support the
1…モータ、2…モータ部、3…減速部、14…駆動軸、21…ギアハウジング、23…回転軸としてのウォーム軸、24…ウォームホイール、41…ボール、42…受け部材としての調整ネジ、43…グリス、51…摺動部、52…グリス溜まりとしての貯留溝、61…凹曲面、62…平坦面、63…突出部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記回転軸のスラスト荷重を受ける受け部材と、
前記回転軸及び前記受け部材のいずれか一方に保持されるボールと、
前記回転軸及び前記受け部材のいずれか他方と前記ボールとの間に介在されるグリスとを備え、
前記いずれか他方における前記ボールが摺動する摺動部の周囲には、グリス溜まりが形成されたことを特徴とするスラスト軸受構造。 In a thrust bearing structure that rotatably supports the rotary shaft in a state where an axial preload is applied to the rotary shaft,
A receiving member for receiving a thrust load of the rotating shaft;
A ball held on one of the rotating shaft and the receiving member;
Comprising either one of the rotating shaft and the receiving member and grease interposed between the balls;
A thrust bearing structure, wherein a grease reservoir is formed around a sliding portion on which the ball slides on either one of the other.
前記摺動部は、凹状に形成されたことを特徴とするスラスト軸受構造。 The thrust bearing structure according to claim 1,
A thrust bearing structure, wherein the sliding portion is formed in a concave shape.
前記摺動部は、前記ボールが点接触するとともに前記回転軸の軸方向と直交する平坦面を有することを特徴とするスラスト軸受構造。 The thrust bearing structure according to claim 2,
The thrust bearing structure according to claim 1, wherein the sliding portion has a flat surface that makes point contact with the ball and is orthogonal to the axial direction of the rotating shaft.
前記いずれか他方には、いずれか一方側に向かって突出する突出部が前記摺動部との間に前記グリス溜まりを挟み込む位置に形成されたことを特徴とするスラスト軸受構造。 In the thrust bearing structure according to any one of claims 1 to 3,
The thrust bearing structure according to any one of claims 1 to 6, wherein a protrusion protruding toward one of the other is formed at a position where the grease reservoir is sandwiched between the protrusion and the sliding portion.
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