JP2014193054A - モータアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】ギヤが回転して軸線方向に振動することによる異音の発生を抑制しつつコスト上昇を抑えたモータアクチュエータを提供する。
【解決手段】モータの出力軸に固定されたウォーム３０と噛合されるウォームホイール２６の下端面２６ａに対向する台座１７の表面１７ａに溝部３１ａ，３１ｂが形成され、その溝部３１ａ，３１ｂには、グリースが充填されている。ウォームホイール２６は、回転すると軸部１４の軸線方向に振動しようとするが、グリースがウォームホイール２６と台座１７との間に引きつけ力を発生させ、軸線方向の振動を抑制するようにしている。台座１７に溝部３１ａ，３１ｂを凹設するだけなので、金型のコスト増加を抑えることができる。
【選択図】図３

Description

本発明はモータアクチュエータに関し、特にモータおよび少なくとも１段の減速ギヤを備えてモータの出力を最終段のギヤの出力軸より取り出すようにしたモータアクチュエータに関する。

自動車用空調装置においては、空気流路の開閉または切り換えを行ったり温風と冷風との混合割合を調整したりするドアの制御駆動にモータアクチュエータが使用されている。このような用途のモータアクチュエータは、一般に、モータ、減速ギヤ群を備え、上下のケースに収容されている。減速ギヤ群は、複数段のギヤを備え、最終段のギヤには、自動車用空調装置のドアを駆動する出力軸が設けられている。各段のギヤは、上下のケースによって形成された空間に回転中心の軸線方向に所定のクリアランスを以て回動自在に軸支されている。

各段のギヤは、その回転中心の軸線方向に所定のクリアランスを有しているので、回転すると回転中心の軸線方向に動いてしまう。これにより、軸線方向の移動を規制している部分にギヤが衝突して異音を発生することがある。

このような異音の発生に対し、ギヤの軸部をウェーブワッシャのような押圧手段で軸線方向に押圧したり（たとえば、特許文献１参照）、ギヤの端面に押圧部を一体に形成してギヤを軸線方向に押圧したり（たとえば、特許文献２参照）することが知られている。また、成型材料を吟味し、高精度な金型を使用し、ギヤおよびケースの部品精度を高めてギヤの軸線方向のクリアランスを小さくすることでも、異音の発生を低く抑えることが可能である。

特開平９−３０８１８８号公報 特開２００４−１５９４７５号公報

しかし、押圧手段による異音対策は、部品点数の増加で製造コストが高く、ギヤと押圧部との一体成型による対策では、複雑な形状の金型のために初期コストが高く、部品精度による対策では、成型材料および金型のコストが高くなるという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ギヤが回転して軸線方向に振動することによる異音の発生を抑制しつつコスト上昇を抑えたモータアクチュエータを提供することを目的とする。

本発明では上記の課題を解決するために、モータと複数のギヤからなる減速部とを備えたモータアクチュエータにおいて、前記減速部の少なくとも１つのギヤの端面または前記ギヤが回転中心の軸線方向に移動するのを規制する規制部材の前記端面に対向する表面にグリース溜り部を備えていることを特徴とするモータアクチュエータが提供される。

このようなモータアクチュエータによれば、グリース溜り部にグリースを充填することにより、ギヤが回転することによりその回転中心の軸線方向にギヤが振動するのをグリースの粘着性が抑制する。

上記構成のモータアクチュエータは、ギヤまたはギヤが軸線方向に移動されるのを規制している規制部材が対向する面にグリース溜り部を設けるだけなので、金型のコスト上昇を低く抑えつつギヤが振動することによる異音の発生を抑制できるという利点がある。

第１の実施の形態に係るモータアクチュエータの内部構成例を示す平面図である。 内部の構成要素を除いた下ケースを示す平面図である。 上ケースを装着した状態の図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 ウォームホイールの装着状態を示す拡大断面図である。 第２の実施の形態に係るモータアクチュエータのウォームホイールの装着状態を示す拡大断面図である。 第３の実施の形態に係るモータアクチュエータのウォームホイールの装着状態を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態に係るモータアクチュエータの内部構成例を示す平面図、図２は内部の構成要素を除いた下ケースを示す平面図、図３は上ケースを装着した状態の図１のＡ−Ａ矢視断面図、図４はウォームホイールの装着状態を示す拡大断面図である。

第１の実施の形態に係るモータアクチュエータは、図３に示したように、下ケース１１と上ケース１２とを有している。下ケース１１は、図２に示したように、内表面側にモータ位置決め部材１３ａ，１３ｂと、ギヤを回動自在に保持する軸部１４，１５と、最終段のギヤを回動自在に保持する軸受１６とを備えている。軸部１４，１５は、それぞれギヤが回転中心の軸線方向に移動するのを規制する規制部材として機能する台座１７，１８の上に立設されている。これらの軸部１４，１５は、また、図３に示したように、下ケース１１と上ケース１２とを組み立てたときには、それらの先端が上ケース１２に形成された保持部１９，２０に嵌合されて固定される。なお、保持部１９，２０は、ギヤが回転中心の軸線方向に移動するのを規制する規制部材としても機能する。下ケース１１は、また、その外周部に、モータアクチュエータを所定位置に取り付けるときに使用される取付部２１，２２，２３と、コネクタハウジング２４とを備えている。

モータアクチュエータは、図１に示したように、図２の状態の下ケース１１にモータ２５と、減速部をなすウォームホイール２６、出力ギヤ２８および中間ギヤ２７とをこの順に装着し、さらに上ケース１２を被せることによって組み立てられる。

モータ２５は、その出力軸２９にウォーム３０が圧入などにより固定されており、ウォームホイール２６を軸部１４に外嵌することにより、ウォーム３０とウォームホイール２６の外周部に形成された歯とが噛合され、ウォームギヤを構成する。

出力ギヤ２８を軸受１６に装着した後、中間ギヤ２７を軸部１５に外嵌すると、中間ギヤ２７の外周部に形成された歯とウォームホイール２６のピニオンとが噛合され、中間ギヤ２７のピニオンが出力ギヤ２８の外周部に形成された歯と噛合される。

以上の構成を有するモータアクチュエータにおいて、モータ２５が回転すると、その回転力は、ウォーム３０からウォームホイール２６に伝達され、ウォームホイール２６から中間ギヤ２７を介して出力ギヤ２８に伝達される。これにより、モータ２５の回転速度が減速され、減速比に応じたトルクを出力ギヤ２８の出力軸より得ることができるようになる。

ここで、第１の実施の形態に係るモータアクチュエータにおいては、図２および図４に示したように、ウォームホイール２６の下端面２６ａを摺動自在に支持する台座１７にグリース溜り部３１を備え、その中にグリースが充填されている。

グリース溜り部３１は、この実施の形態では、ウォームホイール２６の下端面２６ａに対向する台座１７の上側の表面１７ａにおいて軸部１４と同心円をなす２条の溝部３１ａ，３１ｂによって構成されている。なお、この台座１７の表面１７ａに対向するウォームホイール２６の下端面２６ａは、平坦に形成されており、溝部３１ａ，３１ｂの開口部に蓋をするような形にしている。

グリース溜り部３１にグリースが充填されていることにより、グリースがウォームホイール２６と台座１７との摺動面の間に潤滑膜が形成されて摺動摩擦抵抗を低く保つだけでなく、そのグリースの膜がウォームホイール２６および台座１７を相互に粘着する。すなわち、粘性の高いグリースの粘着性がウォームホイール２６を台座１７へ吸着させるように作用し、ウォームホイール２６の軸線方向の振動をほぼなくすことができ、異音の発生が抑制される。

この台座１７に溝部３１ａ，３１ｂを設けることは、下ケース１１の金型に同心円のリブを設けるだけでよく、しかも、精度が要求される部位ではないので、金型のコストを大幅に高くするものではない。

なお、この実施の形態では、グリース溜り部３１を２条の溝部３１ａ，３１ｂによって構成したが、１または３条以上の溝部で構成することができ、しかも、溝部３１ａ，３１ｂは、必ずしも円形である必要はない。たとえば、溝部３１ａ，３１ｂは、楕円、三角、らせんなどの形状にすることができる。また、溝部３１ａ，３１ｂは、円周方向に連続してリング状に凹設されているが、必ずしも連続している必要はない。さらに、グリース溜り部３１は、回転数が高くて軸線方向の振動が起きやすいウォームホイール２６を支持している台座１７に設けられているが、中間ギヤ２７の保持部２０、出力ギヤ２８の軸受１６にも設けることができる。また、台座１７にグリース溜り部３１の溝部３１ａ，３１ｂを有する下ケース１１および溝部３１ａ，３１ｂに蓋をしているウォームホイール２６は、グリースに対して耐油性を有する樹脂材料によって形成されている。

図５は第２の実施の形態に係るモータアクチュエータのウォームホイールの装着状態を示す拡大断面図である。
第２の実施の形態に係るモータアクチュエータは、グリース溜り部３１を、第１の実施の形態に係るモータアクチュエータがウォームホイール２６を支持する台座１７に設けているのに対し、台座１７に対向するウォームホイール２６の下端面２６ａに設けている。この実施の形態においても、グリース溜り部３１は、２条の溝部３１ａ，３１ｂによって構成しており、溝部３１ａ，３１ｂには、それぞれグリースが充填されている。ここで、台座１７は、ウォームホイール２６の下端面２６ａに対向する摺動面が溝部３１ａ，３１ｂの蓋として機能している。また、第２の実施の形態に係るモータアクチュエータは、溝部３１ａ，３１ｂの形成場所を除き、第１の実施の形態に係るモータアクチュエータとほぼ同じ構成にしている。

この第２の実施の形態に係るモータアクチュエータにおいても、第１の実施の形態に係るモータアクチュエータと同様に、ウォームホイール２６と台座１７との間に介在された粘性の高いグリースがウォームホイール２６と台座１７とを互いに粘着させている。これにより、ウォームホイール２６は、その軸線方向の振動がほぼなくなるので、異音の発生を抑制することができる。

図６は第３の実施の形態に係るモータアクチュエータのウォームホイールの装着状態を示す拡大断面図である。
第３の実施の形態に係るモータアクチュエータは、ウォームホイール２６を支持する台座１７にグリース溜り部３１を設け、グリース溜り部３１の溝部３１ａ，３１ｂに部分的に嵌り込むリブ３２をウォームホイール２６の下端面２６ａに設けている。この実施の形態においても、グリース溜り部３１は、２条の同心円の溝部３１ａ，３１ｂによって構成しており、溝部３１ａ，３１ｂには、それぞれグリースが充填されている。また、第３の実施の形態に係るモータアクチュエータは、ウォームホイール２６の下端面２６ａにリブ３２が設けられている以外、第１の実施の形態に係るモータアクチュエータとほぼ同じ構成を有している。

この第３の実施の形態においても、第１の実施の形態に係るモータアクチュエータと同様に、ウォームホイール２６と台座１７との間に介在された粘性の高いグリースがウォームホイール２６と台座１７との間に引きつけ力を発生させ、互いに粘着させている。しかも、ウォームホイール２６および台座１７は、グリースとの接触面積が第１および第２の実施の形態に係るモータアクチュエータの場合よりも大きいので、粘着性がより増している。これにより、ウォームホイール２６は、その軸線方向の振動がほぼなくなり、異音の発生を抑制することができる。

１１ 下ケース
１２ 上ケース
１３ａ，１３ｂ モータ位置決め部材
１４，１５ 軸部
１６ 軸受
１７，１８ 台座（規制部材）
１７ａ 表面
１９，２０ 保持部（規制部材）
２１，２２，２３ 取付部
２４ コネクタハウジング
２５ モータ
２６ ウォームホイール
２６ａ 下端面
２７ 中間ギヤ
２８ 出力ギヤ
２９ 出力軸
３０ ウォーム
３１ グリース溜り部
３１ａ，３１ｂ 溝部
３２ リブ

Claims (5)

1. モータと複数のギヤからなる減速部とを備えたモータアクチュエータにおいて、
   前記減速部の少なくとも１つのギヤの端面または前記ギヤが回転中心の軸線方向に移動するのを規制する規制部材の前記端面に対向する表面にグリース溜り部を備えていることを特徴とするモータアクチュエータ。
2. 前記グリース溜り部は、前記ギヤの前記端面または前記規制部材の前記表面に凹設されたリング状の溝部であることを特徴とする請求項１記載のモータアクチュエータ。
3. 前記グリース溜り部は、前記ギヤの前記端面または前記規制部材の前記表面に凹設された複数の同心円の溝部であることを特徴とする請求項１記載のモータアクチュエータ。
4. 前記グリース溜り部に対向する前記規制部材の前記表面または前記ギヤの前記端面に前記グリース溜り部に部分的に遊嵌されるリング状のリブを備えていることを特徴とする請求項２または３記載のモータアクチュエータ。
5. 前記グリース溜り部は、前記モータの出力軸に装着されたウォームと噛合されるウォームホイールまたは前記ウォームホイールの軸線方向の移動を規制する前記規制部材に設けられていることを特徴とする請求項１記載のモータアクチュエータ。

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