JP2013240170A - ギヤードモータ - Google Patents

Abstract

【課題】緩衝部材を廃止して構成の簡素化を図りつつも、減速出力部材の軸方向のがたつきを抑えることができるギヤードモータを提供する。
【解決手段】支軸部２４には、減速出力部材２２が回転可能に支持されるとともに、その減速出力部材２２の抜け止めを行うプッシュナット３６が外挿固定されている。そして、プッシュナット３６には、自身のばね性によって支軸部２４の軸方向に変形可能な弾性変形部３６ｃが形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ギヤードモータに関するものである。

従来、ギヤードモータは、例えば特許文献１に示すように、モータ部と、そのモータ部の回転を減速する減速部とが一体に組み付けられて構成されている。減速部は、モータ部の回転軸と一体回転するウォーム軸と、そのウォーム軸と噛合する減速出力部材とを備える。特許文献１に示す構成では、減速出力部材は、ウォーム軸と噛合するウォームホイールに、ゴム等の緩衝部材（特許文献１中、クッションラバー）を介して出力ギヤ部が一体回転可能に設けられて構成されている。ウォームホイールと出力ギヤ部は、ギヤハウジングに設けられた支軸部によって回転可能に支持されており、支軸部の先端及び出力ギヤ部はギヤハウジング外に延出されている。そして、モータ部の回転軸の回転は、ウォーム軸及びウォームホイールにより減速されて出力ギヤ部に伝達されるようになっている。この減速出力部材の緩衝部材は、軸方向及び回転方向においてウォームホイールと出力ギヤ部との間に介在されている。

ところで、このようなギヤードモータでは、支軸部には、出力ギヤ部の軸方向先端と当接する環状の抜け止め部材（特許文献１中、ロックワッシャ）が外挿されて固定されている。この抜け止め部材によって、減速出力部材の軸方向への移動が規制されている。また、上記構成のギヤードモータでは、緩衝部材の弾性によって減速出力部材（ウォームホイール及び出力ギヤ部）の軸方向の寸法誤差が吸収されるため、抜け止め部材を定寸で固定（出力ギヤ部との間に隙間が生じないように固定）することができる。これにより、減速出力部材の軸方向のがたつきを抑えることができる。

特開２００２−１３９１２２号公報

ところで、上記のようなギヤードモータでは、構成の簡素化のために緩衝部材を設けない構成が考えられるが、そのような構成では、抜け止め部材を出力ギヤ部との間に隙間が生じないように組み付けることが難しく、その結果、減速出力部材の軸方向のがたつきが生じやすくなるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、緩衝部材を廃止して構成の簡素化を図りつつも、減速出力部材の軸方向のがたつきを抑えることができるギヤードモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータ部と減速部とが一体に組み付けられてなるギヤードモータにおいて、前記減速部は、支軸部を有するギヤハウジングと、前記ギヤハウジング内に収容され、前記モータ部の回転軸に一体回転可能に連結されたウォーム軸と、前記支軸部に回転可能に支持され、前記ウォーム軸と噛合して前記回転軸の回転を減速して出力する減速出力部材と、前記支軸部に外挿固定され、該支軸部からの前記減速出力部材の抜け止めを行う抜け止め部材とを備え、前記抜け止め部材には、自身のばね性によって前記支軸部の軸方向に変形可能な弾性変形部が形成されていることを特徴とする。

この発明では、抜け止め部材に形成された弾性変形部の弾性変形によって減速出力部材の軸方向の寸法誤差が吸収されるため、減速出力部材との間に隙間が生じないように抜け止め部材を支軸部に対して固定することができる。これにより、従来構成の緩衝部材を廃止して構成の簡素化を図りつつも、減速出力部材の軸方向のがたつきを抑えることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のギヤードモータにおいて、前記抜け止め部材は、金属板材より形成されるものであり、前記弾性変形部は、前記抜け止め部材の一部が前記支軸部の軸方向に屈曲形成されてなることを特徴とする。

この発明では、弾性変形部をプレス加工にて容易に形成することが可能となる。

従って、上記記載の発明によれば、緩衝部材を廃止して構成の簡素化を図りつつも、減速出力部材の軸方向のがたつきを抑えることができる。

実施形態のモータの正面図。 （ａ）図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）同図（ａ）に示す領域Ｃの拡大図。 （ａ）図１に示す領域Ｂの拡大図、（ｂ）弾性変形部を示す模式図。 （ａ）別例のモータを部分的に示す正面図、（ｂ）別例の弾性変形部を示す模式図。 別例のモータを部分的に示す断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のギヤードモータ１は、車両に搭載されるパワーウインド装置の駆動源として用いられるモータであり、モータ部２と減速部３とからなるギヤードモータにて構成されている。

モータ部２は、有底筒状に形成されたヨークハウジング１０と、このヨークハウジング１０の内周に固定された一対のマグネット１１と、ヨークハウジング１０内で回転可能に支持される電機子１２とを備えている。電機子１２は、その中心に回転軸１２ａを備え、回転軸１２ａの基端部（図１において下側部位）はヨークハウジング１０の底部中央に組み付けられた軸受（図示略）により回転可能に支持されている。また、電機子１２の整流子にはブラシ（共に図示略）が摺接するように構成されており、このブラシにはコネクタ（図示略）を介して外部から電源が供給され、前記ブラシから整流子に対して電源が供給されるようになっている。ヨークハウジング１０には、その開口側に径方向に延びるフランジ部１０ａが形成されており、このフランジ部１０ａはヨークハウジング１０を後述するギヤハウジング２０に対してネジ（図示略）にて固定するために設けられている。

減速部３は、ギヤハウジング２０、ウォーム軸２１、減速出力部材２２及び蓋部材２３を備えている。ギヤハウジング２０は樹脂製であって、ウォーム軸２１を収容する軸収容部２０ａと、この軸収容部２０ａからウォーム軸２１の軸方向（回転軸１２ａの軸線Ｌ１方向）と直交する方向に延出するホイール収容部２０ｂとを備えている。ウォーム軸２１は、前記モータ部２から延びる回転軸１２ａと同一軸線Ｌ１上で駆動連結されている。

図２（ａ）に示すように、ホイール収容部２０ｂは、有底筒状に形成され、その開口部２０ｃを閉塞するように蓋部材２３が装着されて構成され、略円盤状の蓋部材２３の中央部分には貫通孔２３ａが形成されている。ホイール収容部２０ｂには、その底部２０ｄの中央からホイール収容部２０ｂの延出方向と直交する方向（図２（ａ）における軸線Ｌ２方向）に延びる支軸部２４が形成されている。

支軸部２４は、その根元部分に形成された第１支持部２４ａと、その第１支持部２４ａから軸線Ｌ２方向に延出形成された第２支持部２４ｂとを有している。第１及び第２支持部２４ａ，２４ｂは、軸線Ｌ２を中心とする略円柱状をなし、第２支持部２４ｂの径は第１支持部２４ａの径よりも小さく形成されている。また、第２支持部２４ｂの軸線Ｌ２方向の長さは、第１支持部２４ａの軸線Ｌ２方向の長さよりも長く形成されている。第２支持部２４ｂは、貫通孔２３ａを通って蓋部材２３の外側まで延出されている。この支軸部２４には、減速出力部材２２が外挿されて回転可能に支持されている。

減速出力部材２２は、前記ウォーム軸２１と噛合する円盤状のウォームホイール３１と、そのウォームホイール３１に一体形成された出力ギヤ部３２とを有する。
ウォームホイール３１の外周縁部には、ウォーム軸２１に噛合される歯部３１ａが形成されている。ウォームホイール３１の中央部には、支軸部２４の軸線Ｌ２（中心軸線）を中心とする円筒状のボス部３１ｂが形成されている。ボス部３１ｂは、支軸部２４の第１支持部２４ａに外挿されている。これにより、ウォームホイール３１は、第１支持部２４ａにて軸線Ｌ２を中心として回転可能に支持されている。

ボス部３１ｂの基端部は、ホイール収容部２０ｂの底部２０ｄと軸線Ｌ２方向に当接している。一方、ボス部３１ｂの先端部には、軸線Ｌ２方向に延びる筒状の出力ギヤ部３２が形成されている。出力ギヤ部３２は、貫通孔２３ａを通って蓋部材２３の外側に露出されており、その露出する箇所の外周には出力用の歯部３２ａが形成されている。出力ギヤ部３２の内周面３２ｂは、支軸部２４の第２支持部２４ｂの外周面と当接する円形をなし、これにより、出力ギヤ部３２が第２支持部２４ｂによって回転可能に支持されている。

出力ギヤ部３２の先端面には、軸線Ｌ２方向に開口する段付の収容凹部３３が形成されている。図２（ｂ）に示すように、収容凹部３３は、その底部に位置する小径部３３ａと、小径部３３ａから段差部３３ｂを経て出力ギヤ部３２の先端側に形成された大径部３３ｃとを有している。小径部３３ａ及び大径部３３ｃは、出力ギヤ部３２の中心軸線（軸線Ｌ２と一致）を中心とする円形をなし、小径部３３ａの内径は大径部３３ｃの内径よりも小さく設定されている。この小径部３３ａの内周面と第２支持部２４ｂの外周面の間には、ゴムよりなるＯリング３４が介在されている、これにより、外部から水等の液体が支軸部２４と減速出力部材２２との間に浸入することが防止されている。

また、収容凹部３３には、第２支持部２４ｂに遊嵌されるとともに段差部３３ｂと軸線Ｌ２方向に当接する円環状のワッシャ３５が収容されている。そして、そのワッシャ３５上（反段差部側の面）には、減速出力部材２２の抜け止めを行うプッシュナット３６（抜け止め部材）が設けられている。

図２（ｂ）及び図３（ａ）に示すように、プッシュナット３６は、金属板材からプレス加工により成形された円盤状の部材である。プッシュナット３６は、軸線Ｌ２を中心とする円環状の基部３６ａを有している。基部３６ａには、その内周縁から径方向内側（第２支持部２４ｂ側）に突出する複数（本実施形態では８個）の係止片３６ｂが形成されている。複数の係止片３６ｂは、軸線Ｌ２を中心とする周方向に等間隔に設けられている。また、各係止片３６ｂは、第２支持部２４ｂの先端側に傾斜している。プッシュナット３６が第２支持部２４ｂに対して圧入されることで、各係止片３６ｂの先端が第２支持部２４ｂの外周面に係止される。これにより、プッシュナット３６は第２支持部２４ｂに対して固定されている。

プッシュナット３６の基部３６ａには、ワッシャ３５側に突出する弾性変形部３６ｃが基部３６ａの内周縁から外周縁に亘って形成されている。弾性変形部３６ｃは、周方向等間隔に複数（本実施形態では４つ）形成されている。図３（ｂ）に示すように、弾性変形部３６ｃは、ワッシャ３５側に向けて凸状に湾曲形成（屈曲形成）されている。この弾性変形部３６ｃは、プッシュナット３６の軸方向（軸線Ｌ２方向）へのばね性を有し、ワッシャ３５に対して軸線Ｌ２方向（図３（ｂ）において上下方向）に圧接されている。つまり、プッシュナット３６は、弾性変形部３６ｃがワッシャ３５によって基部３６ａ側に若干押し潰された状態で固定されている。これにより、支軸部２４に外挿された減速出力部材２２は、プッシュナット３６とホイール収容部２０ｂの底部２０ｄとによって軸線Ｌ２方向に隙間なく挟持されている。

なお、図３（ａ）に示すように、弾性変形部３６ｃの形成位置は、係止片３６ｂの形成位置に対して基部３６ａの周方向にずらして設定されている。つまり、係止片３６ｂは、基部３６ａにおける弾性変形部３６ｃが形成されていない部位から延出形成されている。

上記のように構成されたギヤードモータ１では、モータ部２の回転軸１２ａの回転駆動がウォーム軸２１及びウォームホイール３１にて減速されて出力ギヤ部３２に駆動伝達されるようになっている。そして、この出力ギヤ部３２が例えばワイヤ式のパワーウインド装置に用いられるプーリ（図示略）と駆動連結されることで、ウインドガラス（図示略）の開閉動作が可能とされている。

次に、ギヤハウジング２０のホイール収容部２０ｂに対する減速出力部材２２の組付態様を本実施形態の作用と併せて説明する。
まず、減速出力部材２２を支軸部２４に外挿し、その後、Ｏリング３４及びワッシャ３５を装着する。次に、支軸部２４の第２支持部２４ｂにプッシュナット３６を圧入固定し、そのプッシュナット３６とホイール収容部２０ｂの底部２０ｄとで減速出力部材２２を軸線Ｌ２方向に挟持させる。

ここで、プッシュナット３６の固定位置は、減速出力部材２２の軸線Ｌ２方向の寸法誤差（寸法公差）を考慮した上で、プッシュナット３６の弾性変形部３６ｃがワッシャ３５に当接する位置に設定されている。つまり、減速出力部材２２の寸法誤差が基準寸法に対してプラス側の場合は勿論のこと、寸法誤差がマイナス側の場合においても、プッシュナット３６の弾性変形部３６ｃがワッシャ３５に当接するようになっている。これにより、減速出力部材２２が軸線Ｌ２方向に隙間なく設けられ、その結果、減速出力部材２２の軸線Ｌ２方向へのがたつきが抑制されるようになっている。

また、減速出力部材２２の寸法誤差が基準寸法に対してプラス側の場合には、ワッシャ３５と当接する弾性変形部３６ｃが自身のばね性によって基部３６ａ側に変形して、減速出力部材２２の寸法誤差を吸収する。これにより、プッシュナット３６が減速出力部材２２に与える軸線Ｌ２方向への締め付け力が大きくなりすぎないため、減速出力部材２２の回転ロス（摺動ロス）が小さく抑えられており、また、減速出力部材２２の損傷も抑制されている。このように、プッシュナット３６の弾性変形部３６ｃが減速出力部材２２の寸法誤差を吸収するため、減速出力部材２２に高い寸法精度を必要とせず、これにより、製造の容易化が図られている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）支軸部２４には、減速出力部材２２が回転可能に支持されるとともに、その減速出力部材２２の抜け止めを行うプッシュナット３６が外挿固定されている。そして、プッシュナット３６には、自身のばね性によって支軸部２４の軸方向に変形可能な弾性変形部３６ｃが形成される。従って、弾性変形部３６ｃの弾性変形によって減速出力部材２２の軸方向の寸法誤差が吸収されるため、軸方向隙間が生じないようにプッシュナット３６を支軸部２４（第２支持部２４ｂ）に固定することができる。これにより、従来構成の緩衝部材を廃止して構成の簡素化を図りつつも、減速出力部材２２の軸方向のがたつきを抑えることができる。

（２）プッシュナット３６は金属板材より形成されるものであり、弾性変形部３６ｃは、プッシュナット３６（基部３６ａ）の一部が支軸部２４の軸方向に湾曲形成（屈曲形成）されてなる。このため、弾性変形部３６ｃをプレス加工にて容易に形成することが可能となる。

（３）減速出力部材２２は、ウォーム軸２１と噛合するウォームホイール３１と、ホイール収容部２０ｂの外側に延出された出力ギヤ部３２とが一体形成されて構成されるため、部品点数の増加を抑えて構成の簡素化を図ることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、プッシュナット３６に形成する弾性変形部３６ｃの個数や形状等の構成は適宜変更してもよい。例えば、上記実施形態の弾性変形部３６ｃに代えて、図４（ａ）（ｂ）及び図５に示すような弾性変形部４１をプッシュナット３６に形成してもよい。弾性変形部４１は、基部３６ａの外周縁に一対の切り込みを入れて軸線Ｌ２方向に屈曲させることで形成されている。この弾性変形部４１は、ワッシャ３５側に傾斜しており、プッシュナット３６の軸方向（軸線Ｌ２方向）へのばね性を有している。そして、プッシュナット３６は、弾性変形部４１がワッシャ３５によって基部３６ａ側に若干押し込まれた状態で第２支持部２４ｂに固定されている。このような構成によっても上記実施形態と略同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態では、プッシュナット３６の一部を屈曲させることで弾性変形部３６ｃを形成したが、これ以外に例えば、弾性変形部としてのゴム等の弾性部材をプッシュナット３６の基部３６ａの裏面に一体成形してもよい。

・上記実施形態では、抜け止め部材としてプッシュナット３６を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、一部が開放する環状の抜け止め部材（Ｃリング等）を用いてもよい。

・上記実施形態では、出力ギヤ部３２がウォームホイール３１に一体形成されたが、これに限定されるものではなく、ウォームホイール３１と出力ギヤ部３２とを別体で構成してもよい。

・上記実施形態では、支軸部２４が樹脂製のギヤハウジング２０（ホイール収容部２０ｂ）に一体形成された構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、支軸部２４の全体又は第２支持部２４ｂのみをギヤハウジング２０に対して別体（例えば金属部品）として構成してもよい。

・上記実施形態では、パワーウインド装置のギヤードモータ１に具体化したが、これに限らず例えばサンルーフ装置、スライドドア開閉装置といった車両開閉体駆動装置のモータに適用してもよく、またワイパ装置等、その他の装置に用いるモータに適用してもよい。

・上記実施形態において、ギヤードモータ１を構成する各部材の材料・形状・構成等は一例であり、適宜変更してもよい。

１…ギヤードモータ、２…モータ部、３…減速部、１２ａ…回転軸、２０…ギヤハウジング、２１…ウォーム軸、２２…減速出力部材、２４…支軸部、３１…ウォームホイール、３２…出力ギヤ部、３６…プッシュナット（抜け止め部材）、３６ｃ，４１…弾性変形部。

Claims (2)

1. モータ部と減速部とが一体に組み付けられてなるギヤードモータにおいて、
   前記減速部は、
   支軸部を有するギヤハウジングと、
   前記ギヤハウジング内に収容され、前記モータ部の回転軸に一体回転可能に連結されたウォーム軸と、
   前記支軸部に回転可能に支持され、前記ウォーム軸と噛合して前記回転軸の回転を減速して出力する減速出力部材と、
   前記支軸部に外挿固定され、該支軸部からの前記減速出力部材の抜け止めを行う抜け止め部材とを備え、
   前記抜け止め部材には、自身のばね性によって前記支軸部の軸方向に変形可能な弾性変形部が形成されていることを特徴とするギヤードモータ。
2. 請求項１に記載のギヤードモータにおいて、
   前記抜け止め部材は、金属板材より形成されるものであり、
   前記弾性変形部は、前記抜け止め部材の一部が前記支軸部の軸方向に屈曲形成されてなることを特徴とするギヤードモータ。