JP2014059016A - 減速機付モータおよび減速機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 構成が簡単で部品点数も少なく軽量化を図った小型の減速機付モータを提供する。
【解決手段】 回転軸２１を備えたモータ本体２と回転軸２１の回転を減速して出力軸から出力する減速機付モータは、記モータ本体２に固着されるギヤケース１１と、ギヤケース１１内に形成された軸受け１３に回転軸２１と同一軸に固着されて回転自在とするウォームギヤ１２と、ギヤケース１１内に回転自在に収容され、ウォームギヤに噛合するウォームホイル１４と、ウォームホイル１４と同一軸上に設けられ、ウォームホイル１４とともにその回転を自在とするピニオンギヤ１５と、ピニオンギヤ１５と噛合する出力ギヤ１６とを備え、出力ギヤ１６は出力軸に固着され、前記モータの出力を減速する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、回転軸を備えたモータ本体と回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機とを備えた減速機付きモータに関する。
従来から、車両用のワイパ装置やパワーウインド装置、サンルーフ装置等の駆動源としては電動モータが多く用いられている。電動モータの回転を各装置に適応させるためには電動モータの回転を減速する必要があり、そのため、電動モータ本体には減速機が取り付けられ減速機付きモータとして１つのユニットとされている。
このような減速機付きモータとしては、例えば特許文献１に示されるように、回転軸の回転を２段階に減速して出力軸から出力するようにしたものが知られている。この場合、モータ本体にはギヤケースが固定され、ギヤケースの内部にはモータ本体の回転軸が突出しており、回転軸のギヤケース内に位置する外周面には互いに逆向きの一対のウォームが長手方向に並べて形成されている。また、一方のウォームに噛み合う第１のウォームホイルと他方のウォームに噛み合う第２のウォームホイルとがギヤケース内に回転軸を挟んで両側に配置されるとともに、それぞれのウォームホイルと同軸且つ一体回転するように設けられたピニオンギヤに噛み合う出力ギヤがギヤケース内に回転自在に収容されている。これにより、回転軸の回転は、ウォームからウォームホイル、次いで、ピニオンギヤから出力ギヤへと２段階に減速されて出力軸から出力される。
また、特許文献２には、回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機とを備えた減速機付きモータであって、前記モータ本体に固定されるギヤケースと、前記回転軸の外周面に形成され、前記ギヤケース内に収容されるウォームと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームに噛み合う第１のウォームホイルと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームに噛み合う第２のウォームホイルと、前記第１のウォームホイルと同軸に設けられ、前記第１のウォームホイルとともに回転する第１のピニオンギヤと、前記第２のウォームホイルと同軸に設けられ、前記第２のウォームホイルとともに回転する第２のピニオンギヤと、前記第１のピニオンギヤと噛み合う内歯ギヤと前記第２のピニオンギヤと噛み合う外歯ギヤとを備え、前記出力軸に固定されて前記ギヤケース内で回転自在の出力ギヤとを有する減速機付きモータが開示されている。
特開２００２−２６２５１５号公報 特開２００７−０８５４１６号公報
しかしながら、特許文献１に示される減速機付きモータでは、ギヤケースの内部には長手方向に並ぶ一対のウォームとこれらウォームに噛み合う一対のウォームホイルに加えてピニオンギヤと噛み合う出力ギヤが配置されることになるが、出力軸の軸方向から見たとき、最終減速ギヤとなる出力ギヤに対する各ギヤの重なりは小さく、その分、ギヤケースが大きくなって、この減速機付きモータの小型化の妨げとなっていた。
また、回転軸の外周面に、順ねじ方向のウォームに加えて逆ねじ方向のウォームを形成する必要があるので、回転軸へのウォームの加工は困難であり、この減速機付きモータのコストを高めていた。

しかしながら、従来の減速機付モータは、部品点数が多く構造が複雑であった。さらに、従来の減速機付モータは、更に省スペース化・軽量化で改善を行う余地があった。
したがって、本発明の課題は、構成が簡単で部品点数も少なく軽量化を図った小型の減速機付モータを提供することである。
本発明の別の課題は、モータと接続して小型・軽量の減速機付モータを構成する減速機を提供することである。
このような課題を解決する本発明は、回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機付モータであって、前記モータ本体に固着されるギヤケースと、このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とするウォームギヤと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームギヤに噛合するウォームホイルと、前記ウォームホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする。
本発明の減速機付モータにおいて、前記ピニオンギヤの歯数を５枚乃至７枚とすることが好ましい。
また、本発明の減速機付モータにおいて、前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤは、インボリュート曲線の歯先方向若しくは歯元方向に延長した歯形曲線を有し、前記ピニオンギヤと前記出力ギヤの噛合率を１．０以上であって滑り率２０以下とすることが好ましい。
本発明はまた、回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、前記モータ本体に固着されるギヤケースと、このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とするウォームギヤと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームギヤに噛合するウォームホイルと、前記ウォームホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする。
このように構成した、本発明の減速機付モータは、部品点数も少なく省スペース、軽量化を図ることが可能となる。
また、本発明の減速機は、モータと接続して部品点数も少なく小型、軽量の減速機付モータを構成することができる。
本発明の減速機付モータを示す斜視図である。 図１の減速機付モータの水平方向の断面図である。 図２のＡ-Ａ断面図である。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の減速機付モータは、図１から図３に示す通り、回転軸２１を備えたモータ本体２と回転軸２１の回転を減速して出力軸１７Ａ（図３参照）から出力する減速機１付モータであり、例えば車両用のワイパ装置やパワーウインド装置、サンルーフ装置等の駆動源として使用される減速機付モータである。
モータ本体２に固着・接続される減速機１は、モータ本体２に固着されるギヤケース１１内に収納されている。また、ギヤケース１１は、例えば、上下方向２つの部材（ギヤケース本体１１’、蓋体１１”）により構成され螺子１８、１８、１８等の固定手段により固定されている。
より具体的には、本発明の減速機付モータにおけるギヤケース１１には、モータ本体２の回転軸２１と同一軸に固着されるウォームギヤ１２を回転自在に支持する軸受け１３を有しており、そしてウォームギヤに噛合するウォームホイル１４と、ウォームホイル１４と同一軸上に設けられ、ウォームホイル１４とともにその回転を自在とするピニオンギヤ１５と、ピニオンギヤ１５と噛合する出力ギヤ１６とが収納され、減速機１を構成している。
すなわち、本発明の減速機付モータは、モータ本体２の回転軸２１の回転力を回転軸２１に固着されたウォームギヤ１２を介して同一軸上に設けられたウォームホイル１４とピニオンギヤ１５で減速して出力ギヤ１６に伝えて出力ギヤ１６に接続された出力部１７により出力する構成となっている。
本発明の減速機付モータにおいて、ウォームギヤ１２は、その一端がモータ本体２の回転軸２１と固着され、他端がギヤケース１１内の軸受け１３に回転自在に支持されている。そのため、ウォームギヤ１２とウォームホイル１４との間で発生するラジアル荷重を受けるのに有利な構造を有している。
また、モータ本体２の回転軸２１はウォームギヤ１２と別体で構成されているので、細くすることができ、その分モータ本体２も小型化することが可能となり、軽量化・コスト削減が可能となる。
また、本発明の減速機付モータにおいて、ウォームホイル１４と同軸上に設けられ出力ギヤ１６に回転力を減速して伝えるピニオンギヤ１５の歯数は、５枚から７枚であることが好ましく、より好ましくは５枚または６枚である。
このように、ピニオンギヤ１５の歯数を５枚から７枚とすることにより、モジュールが大きくとることができる。すなわち、ピニオンギヤ１５の歯数を５枚から７枚とすると、従来採用されているピニオンギヤと比較して２倍以上のモジュールとすることが可能となり、またピニオンギヤ１５の歯強度も従来採用されているピニオンギヤと比較して２倍以上となる。なお、本発明におけるピニオンギヤ１５と同軸上に設けられるウォームホイル１４の歯形は、従来公知の標準型の歯形であることができる。
そのため、従来技術のようにウォームホイルとピニオンギヤを複数設ける必要がなく、１つのウォームホイル１４とピニオンギヤ１５により本発明の減速機付モータにおける減速機１を構成することが可能となる。
したがって、ピニオンギヤ１５の歯数を５枚から７枚とすることにより、部品点数を少なくして簡単な構成で減速機付モータを構成することが可能となる。
また、本発明の減速機付モータにおいて、ピニオンギヤ１５と噛合し、出力軸１７Ａに固着された出力ギヤ１６は、インボリュート曲線の歯先方向若しくは歯元方向に延長した歯形曲線を有する歯車であり、ピニオンギヤ１５と前記出力ギヤの噛合率を１．０以上とし、滑り率２０以下とすると出力、騒音上好ましい。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定される者ではない。
例えば、実施の形態では、減速機付モータについて説明してきたが、モータに固着・接続する減速機そのものも本発明の範囲内である。
本発明の減速機付モータにおいて、ウォームギヤは、その一端がモータ本体の回転軸と固着され、他端がギヤケース内の軸受けに回転自在に支持されている。そのため、ウォームギヤとウォームホイルとの間で発生するラジアル荷重を受けるのに有利な構造を有している。
また、本発明の減速機付モータにおいて、モータ本体の回転軸はウォームギヤと別体で構成されているので、細くすることができ、その分モータ本体２も小型化することが可能となり、軽量化・コスト削減が可能となる。
本発明の好ましい実施の形態ではピニオンギヤの歯数を５枚から７枚としている。そのため、従来採用されているピニオンギヤと比較して２倍以上のモジュールとすることが可能となり、またピニオンギヤの歯強度も従来採用されているピニオンギヤと比較して２倍以上となる。そのため、従来技術のようにウォームホイルとピニオンギヤを複数設ける必要がなく、１つのウォームホイルとピニオンギヤにより本発明の減速機付モータにおける減速機１を構成することが可能となり、部品点数を少なくして簡単な構成で減速機付モータを構成することが可能となる。
１ 減速機
２ モータ
１１ ギヤケース
１２ ウォームギヤ
１３ 軸受け
１４ ウォームホイル
１５ ピニオンギヤ
１６ 出力ギヤ
１７ 出力部
１７Ａ 出力軸
１８ 螺子
２１ 回転軸

Claims (6)

  1. 回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機付モータであって、
    前記モータ本体に固着されるギヤケースと、
    このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とするウォームギヤと、
    前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームギヤに噛合するウォームホイルと、
    前記ウォームホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、
    前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、
    前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする、減速機付モータ。
  2. 前記ピニオンギヤの歯数を５枚乃至７枚とすることを特徴とする、請求項１記載の減速機付モータ。
  3. 前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤは、インボリュート曲線の歯先方向若しくは歯元方向に延長した歯形曲線を有し、前記ピニオンギヤと前記出力ギヤの噛合率を１．０以上であって滑り率２０以下とすることを特徴とする、請求項１乃至請求項２のいずれか１項に記載の減速機付モータ。
  4. 回転軸を備えたモータ本体と前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、前記モータ本体に固着されるギヤケースと、このギヤケース内に形成された軸受けに前記回転軸と同一軸に固着されて回転自在とするウォームギヤと、前記ギヤケース内に回転自在に収容され、前記ウォームギヤに噛合するウォームホイルと、前記ウォームホイルと同一軸上に設けられ、前記のウォームホイルとともにその回転を自在とするピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤとを備え、前記出力ギヤは前記出力軸に固着され、前記モータの出力を減速することを特徴とする、減速機。
  5. 前記ピニオンギヤの歯数を５枚乃至７枚とすることを特徴とする、請求項１記載の減速機。
  6. 前記ピニオンギヤと噛合する出力ギヤは、インボリュート曲線の歯先方向若しくは歯元方向に延長した歯形曲線を有し、前記ピニオンギヤと前記出力ギヤの噛合率を１．０以上であって滑り率２０以下とすることを特徴とする、請求項４乃至請求項５のいずれか１項に記載の減速機。
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