JP2016171611A - モータユニット - Google Patents

Abstract

【課題】モータユニットにおいて、簡素な構成でハウジング内におけるモータの移動及びがたつきを防止して確実に固定する。
【解決手段】モータユニット１０において、ハウジング１２の内部にはモータ１４を収容可能な収納室２０が形成され、該収納室２０の内周面には径方向内側に向かって突出して前記モータ１４の外周面に当接する複数のリブ２６が形成される。また、モータ１４の他端部に装着されたエンドキャップ３８には、径方向外側へ突出した凸部４０が形成され、該凸部４０がハウジング１２の凹部４２へと挿入され係合される。これにより、モータ１４は、複数のリブ２６によってハウジング１２内における倒れが防止され、且つ、凸部４０が凹部４２へと係合されることで前記ハウジング１２内での回転変位が規制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸気マニホールドに内蔵されるバルブの切替動作を行うためのモータユニットに関する。

従来から、例えば、車両のウインドガラスを昇降させるためにモータユニットが用いられている。このモータユニットは、例えば、特許文献１に開示されるように、モータケースの内部にマグネットが設けられ、このマグネットの内側にロータが回転自在に配置されると共に、前記ロータに連結された回転軸にウォームギアが形成されている。そして、ウォームギアにはウォームホイールが噛合されており、ロータへ通電することにより、マグネットとの間に生じた磁力によって前記ロータが回転し、ウォームギアを介してウォームホイールが回転することで、ガラス昇降機構を作動させてウインドガラスを上昇または下降させている。

特開平８−２４２５５１号公報

しかしながら、上述したモータユニットでは、マグネット等の収納されたモータケースを、ウォームギア等の収納されたハウジングに対して複数のねじによって締結する構成としているため、前記ねじを固定するためのフランジをモータケース及びハウジングにそれぞれ形成する必要があり、径方向外側に延在するフランジを設けることでモータユニットの外形寸法が大型化してしまうと共に、ねじやねじ孔等に要するコストが増加してしまうという問題がある。

一方、ねじ等を用いずにモータとハウジングとを固定しようとした場合には、前記モータには前記ハウジングに固定するための固定部を有していないため、該固定部を別部材として設ける必要があり、部品点数及び製造コストの増加を招くこととなる。また、モータを固定する固定部には回転方向にトルクが付与されるため、該モータ及び固定部の回り止め手段が必要となり、それによっても構造の複雑化を招くと共に製造コストの増加を招くこととなる。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成でハウジング内におけるモータの移動及びがたつきを防止して確実に固定することが可能なモータユニットを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、モータと、モータが内部に収納されるハウジングと、ハウジングの開口部を閉塞するカバーとを有したモータユニットにおいて、
モータの端部にはエンドキャップが一体的に設けられ、エンドキャップには、径方向外側に突出してハウジングに係合される回り止め部が設けられると共に、ハウジングの内部には、モータに臨む内壁面から突出し軸方向に延在したリブが設けられ、リブがモータの外周面に当接することを特徴とする。

本発明によれば、モータユニットにおいて、モータの端部にエンドキャップを一体的に設け、径方向外側に突出してハウジングに係合される回り止め部をエンドキャップに設けると共に、ハウジングの内部に、モータに臨む内壁面から突出し軸方向に延在したリブを設け、リブをモータの外周面に当接させる。

これにより、ハウジング内におけるモータの倒れがリブによって確実に防止され、しかも、エンドキャップの回り止め部がハウジングへと係合されることで、エンドキャップと一体的に設けられたモータのハウジング内における回転変位を規制することができる。その結果、簡素な構成で、ハウジング内におけるモータの移動及びがたつきを防止して確実に固定することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、モータユニットにおいて、モータの端部にエンドキャップを一体的に設け、径方向外側に突出してハウジングに係合される回り止め部をエンドキャップに形成すると共に、ハウジングの内部にモータに臨む内壁面から突出し軸方向に延在したリブを形成してモータの外周面に当接させることにより、モータの外周面がリブに当接することでハウジング内におけるモータの倒れが確実に防止され、しかも、エンドキャップの回り止め部がハウジングへと係合されることで、エンドキャップと一体的に設けられたモータの回転変位が確実に防止される。

その結果、簡素な構成で、ハウジング内におけるモータの移動及びがたつきを防止して確実に固定することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るモータユニットの全体断面図である。 図２Ａは、図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿った断面図であり、図２Ｂは、図１のモータユニットにおいてカバーを外してエンドキャップ側から見た平面図である。

本発明に係るモータユニットについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るモータユニットを示す。

このモータユニット１０は、図１に示されるように、ハウジング１２と、該ハウジング１２の内部に収納されるモータ１４と、前記ハウジング１２の開口部１６を閉塞するカバー１８とを含む。

ハウジング１２は、例えば、樹脂製材料から形成された有底筒状に形成され、その内部にはモータ１４の収納される収納室２０が形成される。収納室２０は、断面円形状で軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った所定深さで形成され、その一端部が開口している。

また、ハウジング１２の一端部には、収納室２０の開口部１６に対して径方向外側となる位置に、軸方向（矢印Ａ方向）に向かって突出したフック２２が形成される。フック２２は、例えば、ハウジング１２の周方向に沿って環状に形成され、径方向外側（矢印Ｃ方向）に略直角に膨出した段部２４を有する。

この収納室２０の内周面には、図１及び図２Ａに示されるように、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在した複数のリブ２６が形成され、該リブ２６は、例えば、前記内周面に対して所定高さだけ断面半円状に突出し、該内周面の周方向に沿って互いに離間するように複数（例えば、３本）設けられる。なお、リブ２６は同一高さで突出するように形成される。

一方、ハウジング１２の他端部側（矢印Ｂ方向）には、図１に示されるように、収納室２０の底部２０ａと連通したギア収納孔２８が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在し、後述するウォームギア３４が収納されると共に、前記ギア収納孔２８と隣接するようにはすば歯車（図示せず）が回転自在に収納されている。

モータ１４は、例えば、ステッピングモータやＤＣサーボモータ等からなり、内部に図示しないロータ及びステータの収納された円筒状のケース３０を有し、前記ケース３０の端部には、図示しないロータに連結された駆動軸３２が突出している。

そして、モータ１４は、その駆動軸３２が底部２０ａ側（矢印Ｂ方向）となるようにハウジング１２の収納室２０に収納され、該収納室２０の底部２０ａにケース３０の端部が当接して保持されると共に、前記ケース３０の外周面には収納室２０の内周面に形成された複数のリブ２６が摺接している。このリブ２６がケース３０の外周面に当たることで、収納室２０内におけるモータ１４の径方向へのがたつきが防止されると共に、後述するウォームギア３４を支点とした前記モータ１４の倒れが防止される。

また、駆動軸３２には螺旋状にねじの刻設されたウォームギア３４が連結され、ハウジング１２のギア収納孔２８へと挿入され図示しないはすば歯車と噛合されている。

そして、モータ１４は、後述するカバー１８に露出した端子３６を通じて図示しない制御装置からの制御信号が入力されることで駆動軸３２が所定方向に回転し、それに伴って、ウォームギア３４が回転することで噛合されたはすば歯車が回転する。

このモータ１４の他端部には、図１及び図２Ｂに示されるように、例えば、樹脂製材料から形成された円盤状のエンドキャップ３８が一体的に装着されている。このエンドキャップ３８は、モータ１４の他端部を覆うように所定厚さで形成されると共に、モータ１４のケース３０と略同一直径で形成される。

また、エンドキャップ３８には、径方向外側（矢印Ｃ方向）へと突出した断面矩形状の凸部（回り止め部）４０が形成され、該凸部４０がハウジング１２の一端部に形成された凹部（回り止め部）４２（図２Ｂ参照）に挿入され係合される。この凹部４２は、凸部４０に対応した断面矩形状に形成され、ハウジング１２の他端部側（矢印Ｂ方向）に向かって所定深さで形成される。

これにより、ハウジング１２に対してエンドキャップ３８の回転変位が規制され、それに伴って、前記エンドキャップ３８の装着されたモータ１４の回転変位が規制される。

また、エンドキャップ３８には、図示しないモータ１４のコイルと電気的に接続された一組の端子３６を保持する端子台４４が形成され、該端子台４４から所定高さだけ突出した端子３６がカバー１８の端子接続部４８へと挿入される。

カバー１８は、例えば、樹脂製材料から形成され、円盤状に形成されたベース部４６と、該ベース部４６の中央から軸方向（矢印Ａ方向）に突出した端子接続部４８と、該ベース部４６の外縁部近傍に形成されハウジング１２に係合される係合部５０とからなる。

ベース部４６は、平面状に形成され、ハウジング１２の開口部１６を覆うように装着され、係合部５０がフック２２に臨むように設けられる。この係合部５０には、ベース部４６に対して直交するようにハウジング１２側（矢印Ｂ方向）に向かって延在し、フック２２の係合されるフック孔５４が形成されている。

このベース部４６とエンドキャップ３８との間にはスプリング５６が設けられ、このスプリング５６は、例えば、螺旋状に巻回されたコイルスプリングからなり、その一端部がエンドキャップ３８に当接し、他端部がカバー１８におけるベース部４６の内壁面に当接している。なお、スプリング５６は、ハウジング１２及びエンドキャップ３８と同軸状となるように設けられる。

そして、スプリング５６は、カバー１８を介してモータ１４をカバー１８から離間する方向（矢印Ｂ方向）に向かって軸方向へ押圧することで、前記モータ１４が収納室２０内において保持される。

本発明の実施の形態に係るモータユニット１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にハウジング１２に対してモータ１４を組み付ける場合について説明する。なお、モータ１４の他端部には予めエンドキャップ３８が装着された状態とする。

先ず、ハウジング１２の開口部１６からモータ１４を収納室２０へと収納し、その駆動軸３２及びウォームギア３４をギア収納孔２８へと収納すると共に、ケース３０の端部を前記収納室２０の底部２０ａへと当接させた状態とする。この際、モータ１４のケース３０は、その外周面が複数のリブ２６に摺接しながら収納室２０内へと挿入される。また、エンドキャップ３８の凸部４０を、ハウジング１２の凹部４２に係合させることで、該エンドキャップ３８の装着されたモータ１４のハウジング１２に対する回転変位が規制される。

すなわち、エンドキャップ３８の凸部４０は、ハウジング１２に対するモータ１４の相対的な回転変位を規制する回り止め手段として機能する。

そして、エンドキャップ３８の中央にスプリング５６を配置した状態で、ハウジング１２の開口部１６を覆うようにカバー１８を装着し、そのフック孔５４にハウジング１２のフック２２を挿入することにより、該フック２２の段部２４が前記フック孔５４に係合されると共に、前記カバー１８のベース部４６と前記エンドキャップ３８との間にスプリング５６が圧縮された状態で挟持される。

これにより、カバー１８がハウジング１２の他端部を閉塞した状態で固定されると共に、スプリング５６の弾発力がエンドキャップ３８と共にモータ１４を収納室２０の底部２０ａ側（矢印Ｂ方向）へと押圧した状態で組み付けられる。

次に、上述したように組み付けられたモータユニット１０の動作について説明する。

先ず、図示しない制御装置からの制御信号が端子３６を介してモータ１４へと入力されることで、図示しないコイルの励磁作用下にロータと共に駆動軸３２が回転し、連結されたウォームギア３４が回転することによって噛合されたはすば歯車が回動する。例えば、はすば歯車の中心に吸気マニホールドの管長切替用のバルブシャフトが連結されることで、前記はすば歯車の回転作用下に前記バルブシャフトを介してバルブが開閉動作して吸気通路の長さが切り替えられる。

以上のように、本実施の形態では、モータユニット１０において、ハウジング１２における収納室２０の内周面に複数のリブ２６を設け、前記リブ２６をモータ１４の外周面に当接させることで、前記ハウジング１２内におけるモータ１４の倒れを確実に防止することができる。また、モータ１４の他端部に装着されたエンドキャップ３８に、径方向外側へ突出した凸部４０を設け、前記凸部４０をハウジング１２の一端部に形成された凹部４２へと係合させることで、前記エンドキャップ３８を含むモータ１４のハウジング１２に対する相対的な回転変位を規制することができる。

その結果、簡素な構成で、ハウジング１２内におけるモータ１４の回転変位及び倒れを規制して確実に固定することができる。

また、ハウジング１２の収納室２０へモータ１４を組み付ける際、エンドキャップ３８の凸部４０をハウジング１２の凹部４２へと係合させることで、治具等を用いることなく容易に前記モータ１４の周方向への位置決めすることができる。その結果、治具等を用いてモータ１４をハウジング１２に対して圧入や位置決めしていた従来のモータユニットと比較し、その組付性の大幅な向上を図ることが可能となる。

さらに、ハウジング１２の内周面に複数のリブ２６を設けるという簡素な構成でモータ１４の倒れを確実に防止できるため、該倒れを防止するためにハウジング１２に対して別部材を新たに設ける必要がなく好適である。

さらにまた、ハウジング１２のリブ２６は、該ハウジング１２を金型から成形する際に型抜きに影響のない形で形成することが可能である。

またさらに、モータ１４とハウジング１２とを固定するためのフランジを設ける必要がないため、モータユニット１０の径寸法が大型化してしまうことが回避され、フランジを設けてねじによって締結していた従来のモータユニットと比較し、その径寸法の小型化を図ることができる。

また、カバー１８には、係合部５０にフック孔５４を形成し、ハウジング１２の開口部１６を覆うように装着する際、該ハウジング１２のフック２２を前記フック孔５４へと係合させることで、前記ハウジング１２の開口部１６を覆った状態で前記カバー１８を容易且つ確実に固定して閉塞することができる。

なお、本発明に係るモータユニットは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…モータユニット １２…ハウジング
１４…モータ １６…開口部
１８…カバー ２０…収納室
２２…フック ２６…リブ
３０…ケース ３８…エンドキャップ
４０…凸部 ４２…凹部
５４…フック孔 ５６…スプリング

Claims (1)

1. モータと、該モータが内部に収納されるハウジングと、前記ハウジングの開口部を閉塞するカバーとを有したモータユニットにおいて、
   前記モータの端部にはエンドキャップが一体的に設けられ、前記エンドキャップには、径方向外側に突出して前記ハウジングに係合される回り止め部が設けられると共に、前記ハウジングの内部には、前記モータに臨む内壁面から突出し軸方向に延在したリブが設けられ、該リブが前記モータの外周面に当接することを特徴とするモータユニット。

Images