JP2018054001A - 電動モータのウォーム軸支持機構 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない部品点数でウォーム軸を容易且つ適切に保持し得る電動モータのウォーム軸支持機構を提供する。【解決手段】ハウジング（２）には複数の環状溝（１１）が形成されており、各環状溝はウォーム軸（１０）の先端面から出力軸に対して反対方向に並設され、ウォーム軸の軸に対して直交する方向に相互に独立して形成されている。保持部材（２０）は、複数の係合突起（２１）が並設された胴部と、ウォーム軸の先端面に当接し得る端部を有する。而して、保持部材をウォーム軸の軸方向に押圧すれば、複数の係合突起が夫々複数の環状溝に係合して適切にハウジングに保持される。【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータのウォーム軸支持機構に関し、特に、車両のステアリング装置に装着する電動モータにおいて、その出力軸に連結するウォーム軸の支持に好適なウォーム軸支持機構に係る。

近時の車両のステアリング装置には電動モータが装着され、ステアリングホイールの操作位置を調整し得る電動テレスコピック機構や電動チルト機構に供されている。この種の電動モータはハウジングに支持され、その出力軸に連結されるウォーム軸の先端部が、ハウジングに回転可能に支持されると共に軸方向移動が規制されるように構成されている。一般的には、ウォーム軸がハウジングに回転可能に支持されると共に、ハウジングに螺合された調整螺子によってウォーム軸の軸方向移動が規制されるように構成されている。

例えば下記の特許文献１には、「安価な構成でウォーム軸の調芯と軸方向調整を同時且つ適切に行い得るウォーム軸調芯機構を提供すること」を目的とし、「ハウジングに電動モータの本体を支持すると共に、当該電動モータの出力軸に連結するウォーム軸を、支持部材を介して前記ハウジングに支持する電動モータのウォーム軸調芯機構において、前記ウォーム軸及び前記支持部材の一方側の先端面に凹部を形成すると共に、前記ウォーム軸及び前記支持部材の他方側に、前記凹部の内面に当接する突起部を形成し、該突起部を前記凹部に当接した状態で、前記支持部材を前記ハウジングに固定して、前記ウォーム軸の先端部を回転可能に支持すると共に軸方向移動を規制するように構成する」ことが提案されている（特許文献１の段落〔０００５〕、〔０００６〕に記載）。更に、「前記支持部材は、前記ハウジングに対し螺子固定するように構成するとよい。この場合において、前記ハウジングに螺子固定した前記支持部材を、前記ハウジングに固着するイモネジを備えたものとするとよい。」旨記載されている（特許文献１の段落〔０００９〕に記載）。

また、下記の特許文献２には、「モータ軸と該モータ軸に一体になったウォーム軸とを有し、ハウジング内に該ウォーム軸を備え、前記ウォーム軸は軸受を介して軸受ホルダーに傾動可能に支持され、該軸受ホルダーは前記ハウジング外に設けられた磁石を介して前記ハウジング内に位置決め固定されている」電動モータが提案されている（特許文献２の段落〔０００８〕に記載）。

特開２０１２−１０１６６８号公報 特開２００８−７２８２２号公報

上記特許文献１に記載の装置においては、上記支持部材はハウジングに螺子固定されると共に、イモネジによって保持されており、二回の（螺子）締付作業が必要とされ、両者の締付トルクが大きく異なることから、同じ工具を用いることができず、しかも、締付方向が９０度異なり工具の向きも異なることになるので、煩雑な作業となる。更に、上記支持部材に要求される締付トルクが小さいためトルク管理が至難である。また、特許文献２に開示されたウォーム軸の支持機構においては、更に磁石等を必要とし、部品点数が多く、組み付けも困難であるので、コストアップとなる。

そこで、本発明は、少ない部品点数でウォーム軸を容易且つ適切に保持し得る電動モータのウォーム軸支持機構を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、ハウジングに支持される電動モータと、該電動モータの出力軸に連結され前記ハウジングに支持されるウォーム軸と、該ウォーム軸の先端面に当接可能に前記ハウジングに保持される保持部材とを備えた電動モータのウォーム軸支持機構において、前記ハウジングは、前記ウォーム軸の先端面から前記出力軸に対して反対方向に並設され前記ウォーム軸の軸に対して直交する方向に相互に独立して形成された複数の環状溝を有し、前記保持部材は、前記複数の環状溝に係合し得る複数の係合突起が並設された胴部と、前記ウォーム軸の先端面に当接し得る端部を有することとしたものである。

上記電動モータのウォーム軸支持機構において、前記複数の環状溝と前記複数の係合突起が、相互に異なるピッチで夫々前記ハウジング及び前記保持部材に並設されているものとするとよい。

更に、前記複数の環状溝の各々が、前記ウォーム軸の軸に対して直交する内側面と前記ウォーム軸に向かって傾斜した内側面を有し、前記複数の係合突起の各々が、前記ウォーム軸の軸に対して直交する外側面と前記ウォーム軸に向かって傾斜した外側面を有するものとするとよい。そして、前記複数の係合突起の各々は環状突起とするとよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の電動モータのウォーム軸支持機構においては、ハウジングは、ウォーム軸の先端面から出力軸に対して反対方向に並設されウォーム軸の軸に対して直交する方向に相互に独立して形成された複数の環状溝を有し、保持部材は、複数の環状溝に係合し得る複数の係合突起が並設された胴部と、ウォーム軸の先端面に当接し得る端部を有するものであるので、単に保持部材をウォーム軸の軸方向に押圧するだけで、複数の係合突起が夫々複数の環状溝に係合し、保持部材の端部がウォーム軸の先端面に当接し得る状態となり容易且つ適切にウォーム軸を保持することができる。しかも、従前に比し部品点数が少なくなるだけでなく、従前のような螺子締付作業は不要であり、従って、従前のトルク管理も専用の工具も不要となるので、組付作業が容易となり、軽量化及びコストダウンが可能となる。

特に、複数の環状溝と複数の係合突起が、相互に異なるピッチで夫々ハウジング及び保持部材に並設されているものとすれば、ウォーム軸の先端面と保持部材の端部との間に所望の微小間隙を設定することができる。

更に、複数の環状溝の各々が、ウォーム軸の軸に対して直交する内側面とウォーム軸に向かって傾斜した内側面を有し、複数の係合突起の各々が、ウォーム軸の軸に対して直交する外側面とウォーム軸に向かって傾斜した外側面を有するものとすれば、保持部材を容易且つ適切にハウジングに装着することができる。そして、複数の係合突起の各々は環状突起とすれば、保持部材を容易且つ安価に製造することができる。

本発明の電動モータのウォーム軸支持機構の一実施形態を示す断面図である。 本発明の一実施形態における複数の環状溝と複数の係合突起の係合状態を拡大して示す断面図である。 本発明の一実施形態に供される保持部材の一態様を示す側面図である。 本発明の一実施形態に供される保持部材の他の態様を示す側面図である。 本発明の一実施形態に供される保持部材の更に他の態様を示す側面図である。 本発明の一実施形態に供される保持部材の別の態様を示す側面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電動モータのウォーム軸支持機構を示すもので、電動モータ１の本体１ａと、その出力軸１ｂに連結されるウォーム軸１０がハウジング２に支持されている。このハウジング２には減速機構３が支持され、これを構成するウォームホイール３ｘがウォーム軸１０と噛合するように配置されている。ウォーム軸１０は軸受１４、１５を介してハウジング２に支持され、保持部材２０によってウォーム軸１０の軸方向移動が規制されている。尚、電動モータ１の出力軸１ｂとウォーム軸１０とはカップリング１ｃを介して連結されている。

本実施形態のハウジング２には複数の環状溝（代表して１１で示す）が形成されており、各環状溝１１はウォーム軸１０の先端面から出力軸１ｂに対して反対方向に並設され、ウォーム軸１０の軸に対して直交する方向に相互に独立して形成されている。即ち、各環状溝１１は、従前のような連続した螺子溝を構成するものではないので、（後述するように係合突起２１が係止されたときの）保持部材２０の軸方向移動が確実に阻止される。

一方、本実施形態の保持部材２０は合成樹脂材料によって形成され、図３に示すように、複数の係合突起（代表して２１で示す）が並設された円柱状の胴部２０ａと、ウォーム軸１０の先端面に当接し得る端部２０ｂを有する。そして、複数の環状溝１１の各々は、ウォーム軸１０の軸に対して直交する内側面とウォーム軸１０に向かって傾斜した内側面を有し、複数の係合突起２１の各々は、ウォーム軸１０の軸に対して直交する外側面とウォーム軸１０に向かって傾斜した外側面を有している。

従って、図１及び図２に示すように、保持部材２０をウォーム軸１０の軸方向に押圧すれば、容易且つ適切にハウジング２に装着することができ、複数の係合突起２１が夫々複数の環状溝１１に係合すると、保持部材２０の軸方向移動が確実に阻止される。この結果、保持部材２０の端部２０ｂがウォーム軸１０の先端面に当接し得る状態となり、ウォーム軸１０の軸方向移動が規制される。而して、電動モータ１が回転駆動されると、その出力軸１ｂに連結されたウォーム軸１０と、これに噛合するウォームホイール３ｘを介して、ガタを生ずることなく安定した状態で減速回転出力を得ることができる。

本実施形態においては、複数の環状溝１１と複数の係合突起２１が、相互に異なるピッチで夫々ハウジング２及び保持部材２０に並設されている。例えば、図２に示すように、１０個以上の環状溝１１のピッチ（Ｐ１）を０．５０ｍｍに設定し、１０個の係合突起２１のピッチ（Ｐ２）を０．５５ｍｍに設定すれば、ウォーム軸１０の先端面と保持部材２０の端部２０ｂとの間に所望の微小間隙（０．０５ｍｍの抜け止めピッチ）を容易に設定することができる。しかも、従前に比し部品点数が少なくなるだけでなく、従前のような螺子締付作業は不要であり、従前のトルク管理も専用の工具も不要となるので、組付作業が容易である。

本実施形態においては、図３に示すように、複数の係合突起２１の各々が環状突起とされているので、保持部材２０を容易且つ安価に製造することができるが、必ずしも環状突起とする必要はなく、例えば、図４に示す保持部材２０ｘのように、環状に分離形成される断面三角形の突起部２１ｘを設けることとしてもよい。また、図５に示す保持部材２０ｙのように、環状に分離形成される翼状の突起部２１ｙを設けることとしてもよい。あるいは、図６に示すように、保持部材２０ｚを金属製円筒体で形成し、所謂切り起こしによって突起部２１ｚを形成することとしてもよい。尚、本発明の保持部材は、上記の態様に限るものではなく種々の構成を包含するものである。

１ 電動モータ
２ ハウジング
３ 減速機構
１０ ウォーム軸
１１ 環状溝
２０、２０ｘ、２０ｙ、２０ｚ 保持部材
２１ 係合突起

Claims (4)

1. ハウジングに支持される電動モータと、該電動モータの出力軸に連結され前記ハウジングに支持されるウォーム軸と、該ウォーム軸の先端面に当接可能に前記ハウジングに保持される保持部材とを備えた電動モータのウォーム軸支持機構において、前記ハウジングは、前記ウォーム軸の先端面から前記出力軸に対して反対方向に並設され前記ウォーム軸の軸に対して直交する方向に相互に独立して形成された複数の環状溝を有し、前記保持部材は、前記複数の環状溝に係合し得る複数の係合突起が並設された胴部と、前記ウォーム軸の先端面に当接し得る端部を有することを特徴とする電動モータのウォーム軸支持機構。
2. 前記複数の環状溝と前記複数の係合突起が、相互に異なるピッチで夫々前記ハウジング及び前記保持部材に並設されていることを特徴とする請求項１記載の電動モータのウォーム軸支持機構。
3. 前記複数の環状溝の各々が、前記ウォーム軸の軸に対して直交する内側面と前記ウォーム軸に向かって傾斜した内側面を有し、前記複数の係合突起の各々が、前記ウォーム軸の軸に対して直交する外側面と前記ウォーム軸に向かって傾斜した外側面を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電動モータのウォーム軸支持機構。
4. 前記複数の係合突起の各々が環状突起であることを特徴とする請求項３記載の電動モータのウォーム軸支持機構。

Images