JP2015111008A - 減速機構及び減速機構付きモータ - Google Patents

Abstract

【課題】効率の良い減速機構を提供すること。【解決手段】接触点におけるウォーム８の圧力角が接触点におけるウォームホイール１２の圧力角より大きく設定されると共に、噛み合い始めＥ１から噛み合い終わりＤ１までの範囲の中央Ｃ１が出力軸中心０に対して噛み合い終わりＤ１側に位置するように、接触点におけるウォームの圧力角と接触点におけるウォームホイールの圧力角とが設定される。【選択図】図６

Description

本発明は、ウォーム及びウォームホイールを備えた減速機構及び減速機構付きモータに関する。

従来、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ウォーム５１及びウォームホイール５２を備えた減速機構が提案されている。このような減速機構において、一般的には、ウォーム５１及びウォームホイール５２の圧力角は互いに同じ値（例えばα°）に設定されている。又、特許文献１は、ウォームの圧力角をウォームホイールの圧力角より大きく設定することで摩耗量を減少させる減速機構を開示している。

特開２００２−１３９１２７号公報

本発明の目的は、ウォームとウォームホイールとを備えた減速機構において、出力軸中心における噛み合い位置が噛み合い始めの位置における噛み合い位置よりも最大噛み合い位置に近くなるように、ウォームとウォームホイールとの接触点におけるウォームの圧力角が、接触点におけるウォームホイールの圧力角より大きく設定される減速機構及び減速機構付きモータを提供することにある。

上記課題を解決する減速機構は、金属からなるウォームと、自己潤滑性樹脂からなるとともに前記ウォームに噛合するウォームホイールとを備えた減速機構であって、前記ウォームと前記ウォームホイールとの噛み合い位置を前記ウォームの径方向における位置として示す噛み合い位置について、前記ウォームの軸線に直交するとともに前記ウォームホイールの軸線を通過する直線の位置であって且つ該直線の前記ウォームの軸方向における位置を示す出力軸中心における前記噛み合い位置が、前記ウォーム及び前記ウォームホイールが噛み合う際の噛み合い始めの位置における前記噛み合い位置よりも、前記ウォーム及び前記ウォームホイールが噛み合う際の最大の前記噛み合い位置に近くなるように、前記ウォームと前記ウォームホイールとの接触点における前記ウォームの圧力角が、前記接触点における前記ウォームホイールの圧力角より大きく設定される。

上記課題を解決する減速機構付きモータは、上記減速機構と、前記ウォームを回転駆動するモータ本体とを備える。

本発明によれば、ウォームとウォームホイールとを備えた減速機構において、出力軸中心における噛み合い位置が噛み合い始めの位置における噛み合い位置よりも最大噛み合い位置に近くなるように、ウォームとウォームホイールとの接触点におけるウォームの圧力角が、接触点におけるウォームホイールの圧力角より大きく設定される減速機構及び減速機構付きモータを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る減速機構付きモータの模式図。 図１のモータ本体の構成を示す模式図。 図１のモータ本体を平面状に展開した模式図。 （ａ）及び（ｂ）は、図１の減速機構の部分拡大模式図。 （ａ）及び（ｂ）は、従来技術に係る減速機構の部分拡大模式図。 図４の減速機構のウォームにおける軸方向位置と噛み合い位置との関係を示すグラフ。 図５の従来の減速機構のウォームにおける軸方向位置と噛み合い位置との関係を示すグラフ。 （ａ）は別例におけるウォームホイールを径方向外側から見た部分拡大模式図。（ｂ）は別例におけるウォームホイールを軸方向から見た部分拡大模式図。（ｃ）は別例におけるウォームを軸方向から見た部分拡大模式図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図４（ｂ）に従って説明する。
図１及び２に示すように、減速機構付きモータ１は、モータ本体２とギヤ部３とを備えている。このモータ１は、車両のフロントガラス等を払拭する車両用ワイパ（図示略）の駆動源として用いられる。

モータ本体２は、底部４ａを有する筒状のヨークハウジング４を含み、該ヨークハウジング４の内周面には、４つの磁極部（２つのＮ極及び２つのＳ極）を有する少なくとも１つのマグネット５が固着されている。即ち、モータ本体２は２つの磁気回路を含む。マグネット５において、Ｎ極とＳ極とはヨークハウジング４の周方向において交互に配置されている。

マグネット５の径方向内側には、電機子であるロータ（回転子）６が回転可能に配置されている。ロータ６は、回転軸７とロータコア６３と整流子２５とを含む。ヨークハウジング４の底部４ａ側に位置する回転軸７の基端部は、底部４ａの中央に設けられた軸受２３によって支持されている。また、回転軸７の先端部は、ヨークハウジング４の開口部からギヤ部３に向かって延びている。

前記ロータコア６３は、前記マグネット５と径方向に対向する位置に配置され、前記回転軸７に一体回転可能に固定されている。ロータコア６３は、回転軸７を中心として径方向外側に向かって放射状に延びる１８本のティース６３ａを備える。ロータコア６３の周方向に隣り合うティース６３ａ間の空間には、スロット６３ｂが形成されている（図３参照）。

また、ロータコア６３よりもギヤ部３側の回転軸７の部位には、前記整流子２５が一体回転可能に固定されている。整流子２５は、絶縁性樹脂材料よりなり回転軸７に外嵌される円筒状の絶縁体（図示略）と、該絶縁体の外周面に固着された１８個のセグメント２７とを含む。各セグメント２７は、回転軸７の軸方向に長い長方形の板状を有するとともに絶縁体の外周面に沿って湾曲している。１８個のセグメント２７は周方向に等角度間隔に並設されるとともに、全体として略円筒状を呈するように配置される。また、回転軸７の周方向において隣り合うセグメント２７同士は回転軸７の周方向において離間する。

図２に示すように、前記ギヤ部３は、ヨークハウジング４の開口縁部に連結固定されるギヤハウジング１１を備えている。ギヤハウジング１１はヨークハウジング４に向かって開口した開口部を有し、その開口部には、整流子２５の径方向外側に配置されたブラシホルダ３２が螺子３３により固定されている。前記ブラシホルダ３２は絶縁性樹脂材料から構成され、円環形状を有する。

また、図２に示すように、ギヤハウジング１１の前記開口部には、回転軸７の軸方向に沿って延びる円筒状の軸受保持部３１ａが設けられている。この軸受保持部３１ａ内には、回転軸７の略中央部を軸支する円環状の軸受３４が収容される。本実施形態において、軸受３４としてボールベアリングを用いている。これは、軸受３４として焼結メタル軸受等の滑り軸受を用いた場合、必要な耐荷重を得ることができず軸受３４が破損する虞があるためである。該軸受３４は前記軸受２３と共に回転軸７を軸支する。また、軸受３４を貫通してギヤハウジング１１内に延びる回転軸７の部位には、螺子歯状のウォーム８が形成される。ギヤハウジング１１は、ウォーム収容凹部１１ａと、ウォーム収容凹部１１ａに連通するホイール収容凹部１１ｂとを有する。ウォーム収容凹部１１ａ内にはウォーム８が収容され、ホイール収容凹部１１ｂ内には円板状のウォームホイール１２がウォーム８に噛合された状態で収容されている。このウォーム８とウォームホイール１２とは回転軸７の回転を減速する減速機構５３を構成している。ウォーム８は金属からなる。ウォームホイール１２は、直鎖状分子構造をもつ自己潤滑性樹脂であって、例えば、ＰＯＭ（ポリアセタール）やＰＡ（ナイロン）からなる。

また、ウォームホイール１２の径方向の中央部には連結孔１２ａが形成され、該連結孔１２ａにはウォームホイール１２の軸方向に延び該ウォームホイール１２と一体回転する略円柱状の出力軸５４が設けられている。この出力軸５４の先端部は、ギヤハウジング１１から外部に突出するとともに、該出力軸５４の先端部にはクランクアーム５５の基端部が固定されている。そして、クランクアーム５５の先端部にはリンク機構（図示略）を介して車両用ワイパ（図示略）が連結される。

図３は、本実施形態におけるモータ本体２及び給電ブラシを平面状に展開した模式図を示す。
図３に示すように、前記ティース６３ａには、１８個のコイル６５が重ね巻にて巻装されている。各コイル６５は、連続して周方向に並ぶ４つのティース６３ａをそれぞれ跨ぐように、スロット６３ｂを通ってロータコア６３に巻装されている。また、各コイル６５の巻き始めの端部は前記セグメント２７のうちの一つに接続され、各コイル６５の巻き終わりの端部は前記巻き始めの端部が接続されたセグメント２７と周方向に隣り合う他のセグメント２７に接続されている。

また、ギヤ部３に備えられる前記ブラシホルダ３２（図２参照）は、径方向に延びる四角筒状の６個の給電ブラシ７０を保持している。６個の給電ブラシ７０のうち２つのブラシは共通ブラシ７１であり、もう２つのブラシは低速駆動用ブラシ７２であり、残りの２つのブラシは高速駆動用ブラシ７３である。これらのブラシ７１，７２，７３は、整流子２５の回転方向の後側から先行側に向かって、共通ブラシ７１、高速駆動用ブラシ７３、低速駆動用ブラシ７２の順に配置されている。即ち、共通ブラシ７１に対し、整流子２５の回転方向先行側に高速駆動用ブラシ７３が配置され、同高速駆動用ブラシ７３に対し、整流子２５の回転方向先行側に低速駆動用ブラシ７２が配置されている。

そして、各給電ブラシ７０は、ばね等（図示略）によって整流子２５に向かって付勢されており、その先端部が、整流子２５の外周面（即ちセグメント２７の径方向外側の側面）に摺接可能に押し付けられている。尚、図３に示すように、１８個のセグメント２７に対し、周方向に順にセグメント番号「１」〜「１８」を付すことにする。また、共通ブラシ７１は陽極ブラシとして機能し、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３は陰極ブラシとして機能する。また、各給電ブラシ７０にはピッグテール（図示略）が接続されており、これらピッグテールを介して給電ブラシ７０に電流が供給される。

上記のように構成されたモータ１では、共通ブラシ７１及び低速駆動用ブラシ７２を介してロータ６に電流が供給されると、該ロータ６は低速で回転される。また、共通ブラシ７１及び高速駆動用ブラシ７３を介してロータ６に電流が供給されると、該ロータ６は、低速駆動時よりも速い高速で回転される。そして、ロータ６が回転されると、回転軸７の回転がウォーム８及びウォームホイール１２にて減速されて出力軸５４から出力され、リンク機構を介してクランクアーム５５に連結された車両用ワイパが往復回動運動される。

次に、６つの給電ブラシ７０（即ち、２つの共通ブラシ７１、２つの低速駆動用ブラシ７２及び２つの高速駆動用ブラシ７３）の回転軸７の周方向における幅及び回転軸７の周方向における配置位置について詳述する。図３に示すように、本実施形態のモータ１においては、ロータ６の回転に伴って、共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３の３種類の給電ブラシ７０のうち１種類の給電ブラシ７０のみが周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡する１種短絡状態（短絡状態）と、何れの給電ブラシ７０も周方向に隣り合う２つのセグメント２７を短絡しない無短絡状態とを繰り返すように、各ブラシ７１〜７３の周方向の幅及び周方向の幅が設定されている。

まず、モータ１において、マグネット５が有する磁極部の数ＰはＰ≧４を満たす値に設定され、ティース６３ａの数とセグメント２７の数とが同数に設定される。そして、ティース６３ａの数（即ちセグメント２７の数）をＳとすると、（２Ｓ／Ｐ）が奇数となるようにＳの値が設定される。本実施形態では、Ｐ＝４、Ｓ＝１８であることから、（２Ｓ／Ｐ）は「９」であり奇数となっている。

また、回転軸７の周方向に関して、セグメント２７の幅をＬ１、隣り合うセグメント２７間の間隔をＬ２、共通ブラシ７１の幅をＢ１、低速駆動用ブラシ７２の幅をＢ２、高速駆動用ブラシ７３の幅をＢ３とする。さらに、回転軸７の周方向に関して、高速駆動用ブラシ７３を中央として配置された３つのブラシ７１〜７３を１組と考え、１組のブラシ７１〜７３の配置領域の幅をＡ、高速駆動用ブラシ７３を挟んだ共通ブラシ７１と低速駆動用ブラシ７２との間の間隔をＤ１、共通ブラシ７１と高速駆動用ブラシ７３との間の間隔をＤ２、高速駆動用ブラシ７３と低速駆動用ブラシ７２との間の間隔をＤ３とする。この場合、各値は以下の条件を満たすように設定される。

Ｂ１＞Ｌ２、Ｂ２＞Ｌ２、Ｂ３＞Ｌ２
Ａ＜（ｎ×Ｌ１＋（ｎ＋１）×ｎ２）、
Ｄ１＞（（ｎ−１）×Ｌ１＋（ｎ−２）×Ｌ２）、
Ｄ２＞（ｎ１×Ｌ１＋（ｎ１−１）×Ｌ２）
Ｄ３＞（ｎ２×Ｌ１＋（ｎ２−１）×Ｌ２）
ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋１
尚、「ｎ」は、（３６０°／Ｐ）の角度範囲に配置されたセグメント２７の数に相当する数である。言い換えると、「ｎ」は、モータ本体２に備えられるセグメント２７の数（即ちティース６３ａの数Ｓに同じ）を磁極部の数Ｐで割って得られた商である。商が整数でない場合には、切り上げた数が「ｎ」とされる。また、「ｎ１」及び「ｎ２」は、前記「ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋１」を満たす正の整数である。本実施形態のように、マグネット５の磁極部の数Ｐが「４」、セグメント２７の数が「１８」であるときは、例えば、ｎ＝５、ｎ１＝２、ｎ２＝２に設定される。

そして、本実施の形態では、上記の条件を満たすように共通ブラシ７１、低速駆動用ブラシ７２及び高速駆動用ブラシ７３は周方向の幅及び周方向の配置位置が設定され、各ブラシ７１〜７３の周方向の幅Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は同じ値であるとともにセグメント２７の周方向の幅よりも狭くなっている。また、高速駆動用ブラシ７３を挟んで配置された共通ブラシ７１と低速駆動用ブラシ７２とは、マグネット５の隣り合う磁極部同士の角度間隔と同じ９０°間隔に配置されている。

ここで、本実施の形態のウォーム８とウォームホイール１２とは、ウォーム８の圧力角がウォームホイール１２の圧力角より大きくなるように設定されている。ウォーム及びウォームホイールの圧力角が互いに同じという条件下では回転により噛合い歯数が常時ｎ＋１になるか、若しくは、ｎ＋１とｎ（但し、ｎは自然数）との間で変化するようなウォーム及びウォームホイールについて、最大の噛合い歯数がｎ以下となるようにウォーム８の圧力角がウォームホイール１２の圧力角より大きく設定されている。詳しくは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すウォーム５１及びウォームホイール５２では、それらの圧力角が共にα°であって、回転により噛合い歯数が５つ（図５（ａ）参照）と４つ（図５（ｂ）参照）との間で変化する（噛合い歯数の平均は４．１）。そして、このようなウォーム５１及びウォームホイール５２の圧力角を変更したものが、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すウォーム８及びウォームホイール１２である。すなわち、最大の噛合い歯数が４つ以下となるようにウォーム８の圧力角がウォームホイール１２の圧力角より大きく設定されている。又、本実施の形態では、ウォームホイール１２の圧力角がα°に設定され、ウォーム８の圧力角が１．７６×α°に設定されることで、最大の噛合い歯数が４つであって、噛合い歯数の平均が３．７とされている。即ち、本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、ウォーム８の歯８ａとウォームホイール１２の歯１２ｂとが噛み合う（接触する）噛合い歯数が４つとなる期間（角度）が７割を占め、図４（ｂ）に示すように、噛合い歯数が３つとなる期間（角度）が３割を占めている。尚、最大の噛合い歯数が４つ以下となるようにウォーム８の圧力角を（本実施の形態では１．７６×α°に）大きく設定する際、その法線ピッチは圧力角がα°の場合と同じとする。又、本実施の形態のウォーム８の圧力角（１．７６×α°）は、ウォーム８とウォームホイール１２との関係（所謂ウォームギヤとしての関係）が成り立つ中で、最大の角度に設定されている。この最大の角度にすると、ウォーム８の歯先が台形から三角形状となるが、ウォーム８の直径は小さくならない。又、因みに、噛合い歯数が常時４つとなるウォーム８の圧力角は、１．２×α°である。又、図４及び図５では、噛み合っている（接触している）ことを視覚的に分かり易くするために、噛み合っている（接触している）箇所に黒丸を図示している。

また、本実施の形態では、ウォーム８が金属からなり、ウォームホイール１２が樹脂からなる。図６は、図４の減速機構５３のウォーム８における軸方向位置と噛み合い位置との関係を示す。すなわち、図６は、ウォーム８が金属からなるとともにウォームホイール１２が樹脂からなり、且つウォーム８の圧力角がウォームホイール１２の圧力角より大きい減速機構５３における噛み合い特性を示す。図７は図５の従来の減速機構のウォーム５１における軸方向位置と噛み合い位置との関係を示す。すなわち、図７は、ウォーム５１が金属からなるとともにウォームホイール５２が樹脂からなり、且つウォーム５１及びウォームホイール５２の圧力角が互いに同じ減速機構における噛み合い特性を示す。図６及び図７において、“軸方向位置”はウォームの軸方向位置を示し、“噛み合い位置”はウォームとウォームホイールとの噛み合い位置をウォームの径方向における位置として示すものである。また、“出力軸中心”は、ウォームの軸線に直交するとともにウォームホイールの軸線を通過する直線の、ウォームの軸方向における位置を示す。なお、“噛み合い位置”の値は、噛み合い位置がウォームの歯底に近づくほど大きくなる。

ウォーム及びウォームホイールの両方が金属からなる場合、ウォーム及びウォームホイールが噛み合う際に同ウォーム及びウォームホイールの変形が殆ど許容されない。この場合、軸方向位置と噛み合い位置との関係を示すグラフにおいて、噛み合い位置は出力軸中心において最大値となるとともに、噛み合い始め及び噛み合い終わりにおける噛み合い位置は略同じ値となる。

一方、ウォームが金属からなるとともに、ウォームホイールが樹脂からなる場合、ウォーム及びウォームホイールが噛み合う際にウォームホイールの変形が許容される。この場合、軸方向位置と噛み合い位置との関係を示すグラフにおいて、噛み合い始めと噛み合い終わりとの間の軸方向位置の範囲はウォーム及びウォームホイールが共に金属からなる場合に比べて広がる。

図７に示すように、従来の減速機構においては、ウォーム５１とウォームホイール５２との噛み合い始めの軸方向位置Ｅ２が出力軸中心０に対して比較的離れており、その分、噛み合い終わりの軸方向位置Ｄ２が出力軸中心０に対して比較的近くなる。しかも、噛み合い位置の最大値Ｈ２は比較的小さく、また同最大値Ｈ２の位置と出力軸中心０との間隔Ｗ２は比較的大きい。加えて、噛み合い始めの軸方向位置Ｅ２から噛み合い終わりの軸方向位置Ｄ２までの範囲の中央Ｃ２は、出力軸中心０に対し噛み合い始めの軸方向位置Ｅ２側に位置する。

一方、図６に示すように、本実施の形態の減速機構５３においては、従来の減速機構に比べて、ウォーム８とウォームホイール１２との噛み合い始めの軸方向位置Ｅ１が出力軸中心０に対してより近く、噛み合い終わりの軸方向位置Ｄ１が出力軸中心０に対してより遠い。しかも、噛み合い位置の最大値Ｈ１が従来の減速装置に比べてより大きく、また同最大値Ｈ２の位置と出力軸中心０との間隔Ｗ１が従来の減速装置に比べてより小さい。加えて、噛み合い始めの軸方向位置Ｅ１から噛み合い終わりの軸方向位置Ｄ１までの範囲の中央Ｃ１は、出力軸中心０に対し噛み合い終わりの軸方向位置Ｄ１側に位置する。

次に、本実施の形態の特徴的な利点を以下に記載する。
（１）ウォーム及びウォームホイールの圧力角が互いに同じ（共にα°）という条件下では回転により噛合い歯数が５つと４つとの間で変化するウォーム及びウォームホイールでは、噛合い歯数が５つに増加すると各歯に対する面圧が低下し、それにより摩擦係数が増大し、噛合い部分での動力損失が増大してしまう。しかし、本実施の形態では、最大の噛合い歯数が４以下となるようにウォーム８の圧力角がウォームホイール１２の圧力角より大きく設定されるため、噛合い歯数が５つとなることがない。そのため、動力損失を低減することができ、ひいては回転伝達効率を向上させることができる。即ち、本実施の形態のように噛合い歯数が減少すると各歯に対する面圧が増大し、それにより摩擦係数が低下し、噛合い部分での動力損失を低減できることになり、ひいては回転伝達効率を向上させることができる。よって、減速機構付きモータ１の効率を向上させることができる。又、ウォーム８の圧力角を上記のように設定する製造方法では、回転伝達効率の良い減速機構（減速機構付きモータ１）を容易に製造することができる。

（２）ウォーム８の圧力角を、ウォーム８とウォームホイール１２との関係が成り立つ中で、すなわち、ウォーム８とウォームホイール１２とがウォームギヤとして機能し得る範囲で、最大の角度である１．７６×α°としたため、噛合い歯数の平均を最小の３．７とすることができる。そのため、動力損失を大幅に低減することができ、ひいては回転伝達効率を大幅に向上させることができる。

（３）ウォームホイール１２を、直鎖状分子構造をもつ自己潤滑性樹脂としたことにより、ウォーム８から圧力が加わるとウォームホイール１２の表面にある分子がウォーム８からの圧力の方向に沿って直線的に並び、圧力方向に対してより摩擦が低減する。従って、動摩擦による動力損失を大幅に低減することができ、回転伝達効率をより向上させることができる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ウォーム８及びウォームホイール１２の圧力角が共にα°という条件下では回転により噛合い歯数が５つと４つとの間で変化する減速機構について記載した。圧力角が共に同じという条件下では回転により噛合い歯数が常時ｎ＋１になるか、若しくは、ｎ＋１とｎ（但し、ｎは自然数）との間で変化するような減速機構について、最大の噛合い歯数がｎ以下となるようにウォーム８の圧力角が設定されればよい。例えば、ウォーム及びウォームホイールの圧力角が互いに同じという条件下では回転により噛合い歯数が６つと５つとの間で変化するような減速機構について、最大の噛合い歯数が５以下となるようにウォーム８の圧力角が設定されればよい。又、例えば、ウォーム及びウォームホイールの圧力角が互いに同じという条件下ででは回転により噛合い歯数が４つと３つとに変化するような減速機構について、最大の噛合い歯数が３以下となるようにウォーム８の圧力角が設定されればよい。このようにしても、動力損失を低減することができ、ひいては回転伝達効率を向上させることができる。

・上記実施の形態では、ウォーム８の圧力角を１．７６×α°に設定したが、これに限定されない。圧力角が互いに同じという条件下では回転により噛合い歯数が常時ｎ＋１になるか、若しくは、ｎ＋１とｎ（但し、ｎは自然数）との間で変化するような減速機構について、最大の噛合い歯数がｎ以下となるようにウォーム８の圧力角が設定されさえすれば、ウォーム８の圧力角は適宜変更されてもよい。即ち、ウォーム８の圧力角を、ウォーム８とウォームホイール１２との関係が成り立つ中（ウォーム８とウォームホイール１２とがウォームギヤとして機能し得る範囲内）での最大の角度である１．７６×α°以下（例えば、１．５×α°や１．２×α°等）に設定してもよい。尚、ウォームホイールの圧力角をα°以外に変更した場合等では、勿論、条件を満たすウォームの圧力角が変化する。又、この場合でも、ウォームの圧力角を、ウォームとウォームホイールとの関係が成り立つ中で、最大の角度とすれば、噛合い歯数の平均を最小とすることができ、動力損失を大幅に低減することができ、ひいては回転伝達効率を大幅に向上させることができる。

・上記実施の形態において、ウォームホイール１２の歯１２ｂの形状を、図８（ａ）に示すように、径方向外側から見て、軸方向の両端に切り欠き部１２ｃが形成された形状としてもよい。詳しくは、ウォームホイール１２の歯１２ｂの軸方向の両端は、径方向外側から見て、図８（ａ）に破線で示すような単なる直線形状とは異なり、軸方向の端部に向かうほど幅が狭くなるように、削り取られた形状（切り欠き部１２ｃが形成された形状）でもよい。このような形状を採用すれば、接触面積の低減により摩擦係数の低減を図ることができるとともに、切り欠き部１２ｃにて潤滑油の周り込みを良好として更なる摩擦係数の低減を図ることができる。

・上記実施の形態において、ウォームホイール１２の歯１２ｂの先端形状を、図８（ｂ）に示すように、軸方向から見て、先細となるように切り欠き部１２ｄが形成された形状としてもよい。詳しくは、ウォームホイール１２の歯１２ｂの先端は、軸方向から見て、図８（ｂ）に破線で示すような単なる滑らかな曲線形状とは異なり、急激に幅が狭くなる先細となるように、削り取られた形状（切り欠き部１２ｄが形成された形状）でもよい。このような形状を採用すれば、接触面積の低減により摩擦係数の低減を図ることができるとともに、切り欠き部１２ｄにて潤滑油の周り込みを良好として更なる摩擦係数の低減を図ることができる。

・上記実施の形態において、ウォーム８の歯８ａの先端形状を、図８（ｃ）に示すように、軸直交方向から見て、先細となるように切り欠き部８ｂが形成された形状としてもよい。詳しくは、ウォーム８の歯８ａの先端は、軸直交方向から見て、図８（ｃ）に破線で示すような単なる直線形状とは異なり、急激に幅が狭くなる先細となるように、削り取られた形状（切り欠き部８ｂが形成された形状）でもよい。このような形状を採用すれば、接触面積の低減により摩擦係数の低減を図ることができるとともに、切り欠き部８ｂにて潤滑油の周り込みを良好として更なる摩擦係数の低減を図ることができる。

・上記実施の形態では、減速機構（ウォーム８及びウォームホイール１２）と、ウォーム８を回転駆動するモータ本体２とを備えた減速機構付きモータ１に本願発明を具体化したが、モータ本体２を備えていない他の装置に用いられる減速機構として具体化してもよい。

・ところで、特許文献１の減速機構は、ウォームの圧力角をウォームホイールの圧力角より僅かに大きくして摩耗量を減少させている。しかしながら、このような減速機構では、噛合い部分で主に動摩擦による回転力の大きな損失が発生し回転力の伝達効率が悪くなるため、回転力の伝達効率の向上が求められている。特に上記のような減速機構を備えた減速機構付きモータでは、回転力の伝達効率の悪化に伴いモータの効率が悪くなり所望の減速効率を得られない虞がある。そのため、回転力の伝達効率の向上が求められている。

以下の構成は、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、回転力の伝達効率の良い減速機構を提供することにある。
・金属からなるウォームと、
自己潤滑性樹脂からなるとともに前記ウォームに噛合するウォームホイールとを備えた減速機構であって、
互いに噛み合う前記ウォームと前記ウォームホイールとの軸方向位置関係において、
噛み合い始めから噛み合い終わりまでの範囲の中央が出力軸中心に対して噛み合い終わり側に位置するように、前記ウォームと前記ウォームホイールとの接触点における前記ウォームの圧力角が、前記接触点における前記ウォームホイールの圧力角より大きく設定される減速機構。

同構成によれば、図７の接触点におけるウォームの圧力角と接触点におけるウォームホイールの圧力角とが同じに設定されている構成に比べて、図６に示すように噛み合い範囲を減少させることができる。そのため、ウォームが自己潤滑性樹脂からなる構成において、動力損失を低減することができる。また、噛み合い位置が高く回転力が伝わり易く、回転伝達効率を向上させることができる。

・金属からなるウォームと、
自己潤滑性樹脂からなるとともに前記ウォームに噛合するウォームホイールとを備えた減速機構であって、
前記ウォームと前記ウォームホイールとの接触点における前記ウォームの圧力角が、前記接触点における前記ウォームホイールの圧力角より大きく設定されると共に、
前記接触点における前記ウォームの圧力角の範囲は前記接触点における前記ウォームホイールの圧力角の１．２〜１．７６倍である減速機構。

同構成によれば、ウォームの圧力角をウォームホイールの圧力角の１．２倍〜１．７６倍とした場合、噛み合い範囲の中央が出力軸中心に対して噛み合い終わり側に位置する。したがって、上記減速機構の構成と同様に回転伝達効率を向上させることができる。

２…モータ本体、８…ウォーム、１２…ウォームホイール。

Claims (2)

1. 金属からなるウォームと、
   自己潤滑性樹脂からなるとともに前記ウォームに噛合するウォームホイールとを備えた減速機構であって、
   前記ウォームと前記ウォームホイールとの噛み合い位置を前記ウォームの径方向における位置として示す噛み合い位置について、
   前記ウォームの軸線に直交するとともに前記ウォームホイールの軸線を通過する直線の位置であって且つ該直線の前記ウォームの軸方向における位置を示す出力軸中心における前記噛み合い位置が、前記ウォーム及び前記ウォームホイールが噛み合う際の噛み合い始めの位置における前記噛み合い位置よりも、前記ウォーム及び前記ウォームホイールが噛み合う際の最大の前記噛み合い位置に近くなるように、
   前記ウォームと前記ウォームホイールとの接触点における前記ウォームの圧力角が、前記接触点における前記ウォームホイールの圧力角より大きく設定される減速機構。
2. 請求項１に記載の減速機構と、
   前記ウォームを回転駆動するモータ本体と
   を備える減速機構付きモータ。