JP2019031987A - 減速機および減速機付きモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】確実なロック機能を有する減速機および減速機付きモータを提供する。【解決手段】モータ2と、モータ2の回転を減速して出力する減速機3を備える減速機付きモータ1であって、減速機3は、ギヤケース11内に回転自在に配設され、モータ2の回転軸にギヤ軸12aを介して連結された第1のギヤ12と、第1のギヤ12のギヤ軸12aに設けられた係止レバー18と、第1のギヤ12に噛合して第1のギヤ12とで1段目の減速をする第2のギヤ14Aと、第2のギヤ14Aと同軸に第2のギヤ14Aに固定されたピニオンギヤ14Bと、出力軸16を有し、ギヤケース11内に回転自在に配設され、ピニオンギヤ14Bに噛合してピニオンギヤ14Bとで2段目の減速をする出力ギヤ15と、係止レバー18に係止して、第1のギヤ12の回転をロック可能なストッパ19と、ストッパ19を係止レバー18に係脱するように駆動する電磁ソレノイド20とを具備する。【選択図】図1
Description
本発明は、モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機およびこの減速機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ー装置、サンルーフ装置等の駆動源として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、電動モータに減速機が取り付けられた減速機付きモータとして1つのユニット化がされている。
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、この回転軸にウォームが連結され、また、ウォームに噛み合うウォームホイールが配置されるとともに、ウォームホイールと同軸か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、モータの回転軸の回転は、ウォームからウォームホイール、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。
ところで、従来のこの種の減速機付きモータでは、ウォームの進み角を、約8°程度とし、伝達効率を50%以下に設定している。このように設定することで、セルフロック機構が機能し、安全性が向上する。ウォームの進み角をさらに小さく設定すれば、ウォームとウォームホイールとの間の摩擦力が大きくなることから、さらにセルフロック機能が増大する。
このように、ウォームの進み角を小さく設定することによって伝達効率が低下し、セルフロック機能は増大する。しかしながら、伝達効率が低下するということは、それだけモータトルクが摩擦で失われるということであるから、所要の出力トルクを得るためには、大きなトルクで大きく重いモータが必要となってしまうという課題がある。
このように、ウォームの進み角を小さく設定することによって伝達効率が低下し、セルフロック機能は増大する。しかしながら、伝達効率が低下するということは、それだけモータトルクが摩擦で失われるということであるから、所要の出力トルクを得るためには、大きなトルクで大きく重いモータが必要となってしまうという課題がある。
一方、ウォームの進み角を大きく設定すれば、伝達効率を大きくすることができ、モータを小型化、軽量化できる。しかしながら、ウォームの進み角を大きく設定すれば、それだけセルフロック機能は低下することとなる。
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、伝達効率を大きくしてモータを小型化、軽量化した場合であっても、確実なロック機能を有する減速機および減速機付きモータを提供することにある。
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、伝達効率を大きくしてモータを小型化、軽量化した場合であっても、確実なロック機能を有する減速機および減速機付きモータを提供することにある。
本発明に係る減速機は、モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、ギヤケースと、該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸にギヤ軸を介して連結可能な第1のギヤと、前記第1のギヤのギヤ軸の外周に突設された係止レバーと、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記第1のギヤに噛合して該第1のギヤとで1段目の減速をする第2のギヤと、該第2のギヤと同軸に該第2のギヤに固定されたピニオンギヤと、前記出力軸を有し、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ピニオンギヤに噛合して該ピニオンギヤとで2段目の減速をする出力ギヤと、前記係止レバーに係止して前記第1のギヤの回転をロック可能なストッパと、プランジャを有し、前記ストッパを、前記プランジャを介して前記係止レバーに対して接離動させて、前記係止レバーをロックもしくは前記係止レバーのロックを解除する電磁ソレノイドとを具備することを特徴とする。
また本発明にかかる減速機付きモータは、モータと、該モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機を備える減速機付きモータであって、前記減速機は、ギヤケースと、該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸にギヤ軸を介して連結された、もしくは前記回転軸をギヤ軸とする第1のギヤと、前記第1のギヤのギヤ軸もしくは前記回転軸の外周に突設された係止レバーと、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記第1のギヤに噛合して該第1のギヤとで1段目の減速をする第2のギヤと、該第2のギヤと同軸に該第2のギヤに固定されたピニオンギヤと、前記出力軸を有し、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ピニオンギヤに噛合して該ピニオンギヤとで2段目の減速をする出力ギヤと、前記係止レバーに係止して、前記第1のギヤの回転をロック可能なストッパと、プランジャを有し、前記ストッパを、前記プランジャを介して前記係止レバーに対して接離動させて、前記係止レバーをロックもしくは前記係止レバーのロックを解除する電磁ソレノイドとを具備することを特徴とする。
前記係止レバーと前記ストッパが互いに係止面で係止するとともに、前記ストッパが前記係止レバーに対して接離動する際、前記ストッパの係止面が前記係止レバーの係止面に対して直ちに離反、もしくは当接するように、前記両係止面を、前記ストッパの接離動方向に対して互いに対向して傾斜する傾斜面に形成すると好適である。
前記ストッパの前記係止レバーへの係止面を、前記モータが正転、逆転のいずれの方向に回転する際にも、前記係止レバーに当接可能なように、互いに反対側に位置する2つの係止面とすると好適である。
前記ストッパの前記係止レバーへの係止面を、前記モータが正転、逆転のいずれの方向に回転する際にも、前記係止レバーに当接可能なように、互いに反対側に位置する2つの係止面とすると好適である。
前記プランジャを、前記電磁ソレノイドの非通電時にスプリングの付勢力によって突出し、前記電磁ソレノイドの通電時に前記スプリングの付勢力に抗して前記電磁ソレノイドの本体方向に引き込まれるプランジャとし、前記ストッパに、前記モータが駆動されて前記係止レバーが回転する際、該係止レバーが、前記ストッパの前記係止面に当接するよりも前に当接して押圧することにより、前記プランジャを前記スプリングの付勢力に抗して前記電磁ソレノイドの本体方向に移動させる第2の傾斜面部を設けると好適である。
また、前記係止レバーの前記ストッパへの係止面および前記ストッパの前記係止レバーへの係止面の少なくとも一方にゴム製等からなる消音部材を取り付けると好適である。
また、前記係止レバーの前記ストッパへの係止面および前記ストッパの前記係止レバーへの係止面の少なくとも一方にゴム製等からなる消音部材を取り付けると好適である。
前記第1のギヤをウォーム、前記第2のギヤをウォームホイールとすることができる。
あるいは、前記第1のギヤおよび前記第2のギヤを平歯車とすることができる。
また、前記出力軸への伝達効率を60%以上に設定すると好適である。
あるいは、前記第1のギヤおよび前記第2のギヤを平歯車とすることができる。
また、前記出力軸への伝達効率を60%以上に設定すると好適である。
本発明によれば、伝達効率を大きくしてモータを小型化、軽量化した場合であっても、確実なロック機能を有する減速機および減速機付きモータを提供することができる。
以下本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図1はモータ停止時における減速機付きモータ1の減速機部分のカバーを取り外した状態を示す正面図、図2はモータ作動時における同正面図、図3は減速機付きモータ1の斜視図である。
2はモータであり、ネジ5により減速機3のギヤケース11に固定されている。モータ2は、正転、逆転可能なブラシモータで構成されている。
減速機3のギヤ構造体はギヤケース11内に収納されている。ギヤケース11はケース本体11Aと蓋体(図示せず)とより構成されている。蓋体は図示しないネジ等の固定手段によりケース本体11Aに固定されている。
図1はモータ停止時における減速機付きモータ1の減速機部分のカバーを取り外した状態を示す正面図、図2はモータ作動時における同正面図、図3は減速機付きモータ1の斜視図である。
2はモータであり、ネジ5により減速機3のギヤケース11に固定されている。モータ2は、正転、逆転可能なブラシモータで構成されている。
減速機3のギヤ構造体はギヤケース11内に収納されている。ギヤケース11はケース本体11Aと蓋体(図示せず)とより構成されている。蓋体は図示しないネジ等の固定手段によりケース本体11Aに固定されている。
モータ2の回転軸(図示せず)はギヤケース11内に突出しており、その先端部に回転軸と同軸にウォーム(第1のギヤ)12が固定されている。ウォーム12の他端側は軸受け6に回転自在に支持されている。モータ2の回転軸とウォーム12とは別体に設けられているので、回転軸は比較的小径の回転軸とすることもでき、これにより小型のモータ2とすることができる。ウォーム12は樹脂製とするのが好ましい。なお、モータ2の回転軸とウォーム12とは一体に設けてもよい。
14は中間ギヤであり、ウォームホイール(第2のギヤ)14Aと、該ウォームホイール14Aと同軸に該ウォームホイール14Aの一方の面側に位置するピニオンギヤ14Bとからなる。この中間ギヤ14は、ウォームホイール14Aを比較的軟質の樹脂で形成し、ピニオンギヤ14Bを硬質の樹脂で形成すると好適である。
ウォームホイール(第2のギヤ)14Aはウォーム(第1のギヤ)12に噛合している。これにより、第1段目の減速が行われる。
ウォームホイール(第2のギヤ)14Aはウォーム(第1のギヤ)12に噛合している。これにより、第1段目の減速が行われる。
ピニオンギヤ14Bは、ウォームホイール14Aより歯数が少なく設定されている。ピニオンギヤ14Bの歯数は、減速比を上げるため、極力少数歯となるようにし、5〜7枚が好適である。ピニオンギヤ14Bは、ギヤケース11内に回転自在に配設された出力ギヤ15に噛合している。これにより第2段目の減速が行われる。出力ギヤ15の出力は出力軸16を通じて行われる。
出力ギヤ15も樹脂製とするのが好ましい。
このように、ウォーム12、中間ギヤ14および出力ギヤ15を樹脂製とすることによって、騒音の発生を極力少なくでき、また安価に製造することができる。
出力ギヤ15も樹脂製とするのが好ましい。
このように、ウォーム12、中間ギヤ14および出力ギヤ15を樹脂製とすることによって、騒音の発生を極力少なくでき、また安価に製造することができる。
本実施の形態では、ウォーム12とウォームホイール14Aの進み角を大きく、例えば15°以上となるように設定する。なお、ウォーム12の進み角を大きくするために、ウォーム12を2条または3条のギヤにすると好適である。しかし、ウォーム12を2条または3条にすると、1段の減速では必要な減速比がとれないので、上記のように2段変速とし、必要な減速比を確保するようにする。
また、ピニオンギヤ14Bは、減速比を上げるため、前記のような歯数を5〜7枚の少数歯とするのが好適である。また、出力ギヤ15は、インボリュート曲線の歯先方向もしくは歯元方向に延長した歯形曲線を有するギヤとし、ピニオンギヤ14Bと出力ギヤ15との噛合率を1.0以上とし、すべり率を20以下とするのが好適である。
また、ピニオンギヤ14Bは、減速比を上げるため、前記のような歯数を5〜7枚の少数歯とするのが好適である。また、出力ギヤ15は、インボリュート曲線の歯先方向もしくは歯元方向に延長した歯形曲線を有するギヤとし、ピニオンギヤ14Bと出力ギヤ15との噛合率を1.0以上とし、すべり率を20以下とするのが好適である。
上記のように、ウォーム12とウォームホイール14Aの進み角を大きく設定することにより、全体の伝達効率を大きく、例えば60%以上とすることができ、これにより、出力トルクを大きくすることができる。したがって、同じ出力トルクを得る場合には、従来のモータに比して、小型のモータとすることができ、装置全体の小型化、軽量化が達成でき、コストも低減することができる。
ギヤ間の摩擦係数が0.15のとき、ウォーム12とウォームホイール14Aの進み角を15°とすると伝達効率は67%となり、進み角を20°とすると伝達効率は72%となり、進み角を25°とすると伝達効率は75%となる。
ギヤ間の摩擦係数が0.15のとき、ウォーム12とウォームホイール14Aの進み角を15°とすると伝達効率は67%となり、進み角を20°とすると伝達効率は72%となり、進み角を25°とすると伝達効率は75%となる。
ギヤ間の摩擦係数が低いほど、伝達効率は上がる。摩擦係数を低くする方法の1つとして、ギヤに摩擦係数の小さい樹脂を用いる。ギヤに樹脂を用いることで、前記のように騒音の発生を極力少なくできるだけでなく、伝達効率を大きくでき、モータの小型化ができ、さらには、コストの低減、重量の軽減もできる。
従来の減速機付きモータでは、伝達効率が40%前後に設計してある。この場合、100/40=2.5。すなわち、モータ2は、必要出力トルクの2.5倍のトルクのモータが必要となる。
伝達効率が60%の場合は、100/60=1.67。モータ2は、必要出力トルクの1.67倍のトルクのものでよく、従来の約7割のトルクでのモータでよい。伝達効率が75%の場合は、100/75=1.33。モータ2は、必要出力トルクの1.33倍のトルクのものでよく、従来の約5割程度のトルクの小型のモータでよいことになる。
従来の減速機付きモータでは、伝達効率が40%前後に設計してある。この場合、100/40=2.5。すなわち、モータ2は、必要出力トルクの2.5倍のトルクのモータが必要となる。
伝達効率が60%の場合は、100/60=1.67。モータ2は、必要出力トルクの1.67倍のトルクのものでよく、従来の約7割のトルクでのモータでよい。伝達効率が75%の場合は、100/75=1.33。モータ2は、必要出力トルクの1.33倍のトルクのものでよく、従来の約5割程度のトルクの小型のモータでよいことになる。
表1に示すように、本実施品の場合、ウォーム12の伝達効率は、ウォーム12の進み角を25°とし、その材質を樹脂としたことによって、79%となる。また中間歯車14を樹脂としたことにより、その伝達効率が95%となる。そして、全体の伝達効率を75%とすることができた。
これに対して、従来品の伝達効率は45%であり、本実施品は従来品に比して伝達効率が40%ほど向上している。
また、2条または3条のギヤからなるウォーム12を採用し、上記の中間ギヤ14を介して出力ギヤ15の出力軸16から出力する、本実施品の減速機付きモータ1は、モータ2の出力を高効率で出力軸16に伝達できるので、従来品に比して小型のモータで同一のトルクを得られることになる。
これに対して、従来品の伝達効率は45%であり、本実施品は従来品に比して伝達効率が40%ほど向上している。
また、2条または3条のギヤからなるウォーム12を採用し、上記の中間ギヤ14を介して出力ギヤ15の出力軸16から出力する、本実施品の減速機付きモータ1は、モータ2の出力を高効率で出力軸16に伝達できるので、従来品に比して小型のモータで同一のトルクを得られることになる。
例えば、従来の減速機付きモータの場合、モータの回転数を2倍にしてトルクを半分にするという設計をすると、ギヤボックス全体からの振動と発生音が大きく、騒音の軽減が困難であった。この点を改善するために、モータの回転数を下げてトルクを上昇させると大きな強度のギヤボックスとしなければならないという問題が生じてしまう。
これに対して、本実施品の減速機付きモータ1では、2条のギヤを備えたウォーム12を用い、かつその進み角を大きくしている。これにより装置全体の伝達効率の改善を図ることができる。
これに対して、本実施品の減速機付きモータ1では、2条のギヤを備えたウォーム12を用い、かつその進み角を大きくしている。これにより装置全体の伝達効率の改善を図ることができる。
このように伝達効率を上げることができるため、トルクの比較的小さなモータ2を使用することができ、小型化、省スペース化、低コスト化を図ることができる。また、モータ2の低トルク化は、モータ2の周辺部位であるギヤケース11の強度を下げることができる。すなわち、ギヤケースの肉厚を薄くすることができ、低重量化を図ることもできる。
しかしながら、ウォーム12とウォームホイール14Aの進み角を大きくして伝達効率を上げると、セルフロック機能が低下する。
そこで、本実施の形態では、機械式の回転規制機構17を設け、ウォーム(第1のギヤ)12をロックし、これにより、装置全体を確実にロックすることができるようにした。
以下、回転規制機構17について説明する。
そこで、本実施の形態では、機械式の回転規制機構17を設け、ウォーム(第1のギヤ)12をロックし、これにより、装置全体を確実にロックすることができるようにした。
以下、回転規制機構17について説明する。
これら回転規制機構17は、すべてギヤケース11内に配設されている。
回転規制機構17は、ウォーム12のギヤ軸12a外周に放射状に突出して設けられた係止レバー18と、該係止レバー18に係止してウォーム12の回転をロック可能なストッパ19と、該ストッパ19を係止レバー18に係脱するように駆動する電磁ソレノイド20とを具備する。図示の例では、係止レバー18は、2つの羽体に形成したが、適宜複数の係止レバーとすることができる。
回転規制機構17は、ウォーム12のギヤ軸12a外周に放射状に突出して設けられた係止レバー18と、該係止レバー18に係止してウォーム12の回転をロック可能なストッパ19と、該ストッパ19を係止レバー18に係脱するように駆動する電磁ソレノイド20とを具備する。図示の例では、係止レバー18は、2つの羽体に形成したが、適宜複数の係止レバーとすることができる。
本実施の形態におけるストッパ19は、ほぼL字状に設けられ、ギヤボックス11Aに設けられた回動軸21を中心に回動可能に設けられている。ストッパ19の中途部に設けられた長孔19a(図2)にプランジャ22に設けられた軸23が嵌合している。24はプランジャ22を電磁ソレノイド20の本体から突出する方向に付勢するコイルスプリングである。したがって、プランジャ22が電磁ソレノイド20の本体から突出入することによって、ストッパ19が回動軸21を中心に回動し、ストッパ19の係止爪19cが係止レバー18に係脱する。
すなわち、モータ2の停止時には、コイルスプリング24の付勢力によってプランジャ22が電磁ソレノイド20の本体から突出し、これによってストッパ19が回動され、その係止爪19cがその係止面により係止レバー18に係止可能な位置に移動する。一方、モータ2の作動時には、電磁ソレノイド20に通電され、プランジャ22が吸引されて電磁ソレノイド20の本体方向に引き込まれ、これによってストッパ19が上記と反対方向に回動され、その係止爪19cが係止レバー18から外れる位置に移動し、ウォーム12が回転され、モータ2の回転が減速されて出力軸16から出力され、パワーウインドー等の被駆動部が作動されることになる。
本実施の形態では、上記のように、モータ2の停止時、モータ2の回転軸に直結するウォーム12のギヤ軸12aに設けた係止レバー18にストッパ(係止爪)19が係止可能となる。ギヤ軸12aは、モータ2の回転軸に直結することから、回転数はモータ2の回転軸と同じであり、当然ながらウォームホイール14Aや出力ギヤ15の回転数と比して最も高い回転数であって、したがって、ストッパ19に掛かるトルクは最小となる。因みに、減速比が1/100であれば、ストッパ19に対するトルクは、出力軸16に対するトルクの1/100となる。
パワーウインドーの場合、上記のような回転規制機構17は、モータ2の出力停止時に、誤動作、悪意の動作等により、車両の窓が開けられるような外力が加わった際に、窓が開けられないようにウォーム12をロックするためのものである。
極めて大きな外力が加わった場合には、ストッパ19には、係止レバー18からロック解除方向の力が作用することになるが、減速機構を経て力が伝達されることになり、ウォーム12(係止レバー18)を介してストッパ19に加わる係止解除方向のトルクは小さい。この係止解除方向のトルクに対抗するのは、プランジャ22に作用するコイルスプリング24の付勢力となるが、上記係止解除方向のトルクは小さいので、コイルスプリング24の付勢力はそれ程大きなものでなくともよく、付勢力の小さなコイルスプリング24で足りる。
極めて大きな外力が加わった場合には、ストッパ19には、係止レバー18からロック解除方向の力が作用することになるが、減速機構を経て力が伝達されることになり、ウォーム12(係止レバー18)を介してストッパ19に加わる係止解除方向のトルクは小さい。この係止解除方向のトルクに対抗するのは、プランジャ22に作用するコイルスプリング24の付勢力となるが、上記係止解除方向のトルクは小さいので、コイルスプリング24の付勢力はそれ程大きなものでなくともよく、付勢力の小さなコイルスプリング24で足りる。
したがって、モータ2の作動開始時、電磁ソレノイド20も同時に作動されるが、プランジャ22は、上記のように係止レバー18からの小さなトルクに抗して、またコイルスプリング24の小さな付勢力に抗して引き込まれればよく、したがって、電磁ソレノイド20はそれ程強力なものでなくともプランジャ22の引き込みは容易で、したがって電磁ソレノイド20を小型化でき、軽量化が図れることになる。
本実施の形態では、ウォームホイール14Aや出力軸16をロックするのでなく、回転数が高く、したがってトルクの小さなウォーム12(係止レバー18)の回転をロックするようにしたので、上記のように、コイルスプリング24や電磁ソレノイド20からなる電磁ソレノイド全体の小型化、軽量化が図れる効果がある。
なお、上記では、ウォーム12のウォーム軸12aに係止レバー18を設けたが、係止レバー18をモータ2の回転軸に設けても(図示せず)、ウォーム12の回転をロックすることができる。
本実施の形態では、ウォームホイール14Aや出力軸16をロックするのでなく、回転数が高く、したがってトルクの小さなウォーム12(係止レバー18)の回転をロックするようにしたので、上記のように、コイルスプリング24や電磁ソレノイド20からなる電磁ソレノイド全体の小型化、軽量化が図れる効果がある。
なお、上記では、ウォーム12のウォーム軸12aに係止レバー18を設けたが、係止レバー18をモータ2の回転軸に設けても(図示せず)、ウォーム12の回転をロックすることができる。
図4A、図Bは、ストッパ19の具体的な形態を示す斜視図である。
19aは、プランジャ22に設けられた軸23が嵌入する前記長孔である。また19bは、回動軸21が嵌入する軸孔である。ストッパ19の、係止レバー18に対向する側には、係止レバー18に係止する係止爪19cを有する。係止爪19cの両面は係止レバー18に係止する係止面となっている。係止レバー18と係止爪19cとは、所要の面積を有する係止面18a、19d(図4B)で係止する。
19aは、プランジャ22に設けられた軸23が嵌入する前記長孔である。また19bは、回動軸21が嵌入する軸孔である。ストッパ19の、係止レバー18に対向する側には、係止レバー18に係止する係止爪19cを有する。係止爪19cの両面は係止レバー18に係止する係止面となっている。係止レバー18と係止爪19cとは、所要の面積を有する係止面18a、19d(図4B)で係止する。
本実施の形態では、両係止面18a、19dは、ストッパ19の、係止レバー18への係止、および係止レバー18からの係止解除を容易にするため、ストッパ(係止爪)19が係止レバー18に対して接離動する際、ストッパ(係止爪)19の係止面19dが係止レバー18の係止面18aに対して直ちに離反、あるいは当接するように、両係止面18a、19dが、ストッパ19の係止レバー18に対する接離動方向Xに対して、互いに対向して傾斜する傾斜面に形成されている。すなわち、両係止面18a、19dが、ストッパ19の接離方向Xに対して傾斜していることから、両係止面18a、19d間に作用する摩擦力が低減され、ストッパ19の係止レバー18に対する係止、もしくは係止解除が容易となる。
このように両係止面を傾斜面にすることは、係止爪19cの係止レバー18への係合、脱離を容易にできるほか、極めて大きな外力が加わった際、係止レバー18から係止爪19cが外れるよう作用する安全装置としての働きもある。
なお、両係止面18a、19dは必ずしも上記のような傾斜面でなくともよい。
なお、両係止面18a、19dは必ずしも上記のような傾斜面でなくともよい。
なお、上記実施の形態では、ストッパ19は、回動軸21を中心に回動するように設けたが、図5、図6に示すように、ストッパ19を、プランジャ22に直接固定し、プランジャ22と共に、前進、後退するようにして、係止レバー18に係脱するようにしてもよい。図5は、モータ2の停止時であって、ストッパ19が係止レバー18に係合している状態を示す。図6は、モータ2の作動時であって、ストッパ19が係止レバー18から離脱している(外れている)状態を示す。
図7はモータ付き減速機1のさらに他の実施の形態を示す断面図、図8は、そのギヤケース11の蓋体11Bを取り外した状態を示す正面図である。
本実施の形態において、上記実施の形態における部材と同一の部材は同一の符号を付して、一部の説明を省略している。
本実施の形態においては、第1のギヤ12をウォームではなく平歯車を用い、第2のギヤ14Aを、ウォームホイールではなく、平歯車を用いている点で、上記実施の形態と相違している。
したがって、モータ2の回転軸25は、ギヤ群(第1のギヤ12、第2のギヤ14A、出力ギヤ15)と直角となり、モータ2の長さ分だけ、モータ付き減速機1の厚みが大きくなる。
本実施の形態において、上記実施の形態における部材と同一の部材は同一の符号を付して、一部の説明を省略している。
本実施の形態においては、第1のギヤ12をウォームではなく平歯車を用い、第2のギヤ14Aを、ウォームホイールではなく、平歯車を用いている点で、上記実施の形態と相違している。
したがって、モータ2の回転軸25は、ギヤ群(第1のギヤ12、第2のギヤ14A、出力ギヤ15)と直角となり、モータ2の長さ分だけ、モータ付き減速機1の厚みが大きくなる。
本実施の形態に係るモータ付き減速機1は、厚さが大きくなるので、車両のドアの厚み内に収納する、パワーウインドー用のモータ付き減速機に用いるには不利となる。しかしながら、車両のスペースに若干の余裕のある、ワイパー装置などを駆動するモータ付き減速機1として好適に用いることができる。
本実施の形態では、全てのギヤ群を平歯車で構成したので、簡易な構成にでき、コストの低減化を図ることができる。また、伝達効率を90%程度と高くすることができ、モータ2の小型化、軽量化を図ることができる。
本実施の形態では、全てのギヤ群を平歯車で構成したので、簡易な構成にでき、コストの低減化を図ることができる。また、伝達効率を90%程度と高くすることができ、モータ2の小型化、軽量化を図ることができる。
一方、伝達効率が高くなることから、セルフロック機能は期待できない。
そこで、本実施の形態でも、モータ2の回転がそのまま伝達される第1のギヤ12のギヤ軸12a、もしくはモータ2の回転軸25に、前記実施の形態と同様に係止レバー18を設け、この係止レバー18に係脱するストッパ19を設け、このストッパ19を、電磁ソレノイド20によって回動(もしくは前進、後退動)させて、第1のギヤ12の回転のロックおよびその解除をするようにしている。
本実施の形態でも、回転数の高い係止レバー18とストッパ19との間のトルクは小さく、したがって、第1のギヤ12のロックおよびその解除が容易となり、電磁ソレノイド20を小型化、軽量化できるという効果を奏する。
そこで、本実施の形態でも、モータ2の回転がそのまま伝達される第1のギヤ12のギヤ軸12a、もしくはモータ2の回転軸25に、前記実施の形態と同様に係止レバー18を設け、この係止レバー18に係脱するストッパ19を設け、このストッパ19を、電磁ソレノイド20によって回動(もしくは前進、後退動)させて、第1のギヤ12の回転のロックおよびその解除をするようにしている。
本実施の形態でも、回転数の高い係止レバー18とストッパ19との間のトルクは小さく、したがって、第1のギヤ12のロックおよびその解除が容易となり、電磁ソレノイド20を小型化、軽量化できるという効果を奏する。
なお、本実施の形態では、第1のギヤ12の歯数を6とした。これにより減速比を大きくできると共に、第1のギヤ12のモジュールを大きくでき、第1のギヤ12に硬度の低い柔らかい樹脂を用いることができ、騒音の発生を極力防止できるという効果が生じる。
図9〜図12は、減速機付きモータ10の他の実施の形態を示す。
図1、図2に示す実施の形態と同一の部材は同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態においては、ストッパ19は、モータ2が駆動されて係止レバー18が回転する際、係止レバー18が、ストッパ19の係止面19dに当接するよりも前に当接して、プランジャ22をスプリング24の付勢力に抗して電磁ソレノイド20の本体方向に押圧、移動させる第2の傾斜面部19eを有する被押圧体19fを具備する。
図1、図2に示す実施の形態と同一の部材は同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態においては、ストッパ19は、モータ2が駆動されて係止レバー18が回転する際、係止レバー18が、ストッパ19の係止面19dに当接するよりも前に当接して、プランジャ22をスプリング24の付勢力に抗して電磁ソレノイド20の本体方向に押圧、移動させる第2の傾斜面部19eを有する被押圧体19fを具備する。
続いて、図10〜図12により、本実施の形態に係る減速機付きモータ10の動作を説明する。
減速機付きモータ10の駆動時には、モータ2と電磁ソレノイド20に同時に通電される(図10)。モータ2は回転を始め、電磁ソレノイド20はプランジャ22の吸引を始める。しかしながら、モータ2と電磁ソレノイド20では、電磁ソレノイド20の方が時定数が大きいため、モータ2の方が早く回転を始め、電磁ソレノイド20のプランジャ22の吸引による移動動作の方が遅れる。
減速機付きモータ10の駆動時には、モータ2と電磁ソレノイド20に同時に通電される(図10)。モータ2は回転を始め、電磁ソレノイド20はプランジャ22の吸引を始める。しかしながら、モータ2と電磁ソレノイド20では、電磁ソレノイド20の方が時定数が大きいため、モータ2の方が早く回転を始め、電磁ソレノイド20のプランジャ22の吸引による移動動作の方が遅れる。
停止時における係止レバー18の停止位置によっては、係止レバー18の方が先に回転するため、動きの遅いストッパ19を叩く恐れがある(図11)。係止レバー18がストッパ19を叩くと異音を発することがある。
そこで、本実施の形態では、ストッパ19に、係止爪19cに隣接して、第2の傾斜面部19eを有する被押圧体19fを設けた。
そこで、本実施の形態では、ストッパ19に、係止爪19cに隣接して、第2の傾斜面部19eを有する被押圧体19fを設けた。
本実施の形態では、モータ2が駆動されて係止レバー18が回転する際、プランジャ22の動きが遅い場合、係止レバー18が、ストッパ19の係止面19dに当接するよりも前に、被押圧体19fの第2の傾斜面部19eに当接して、第2の傾斜面部19eを押圧する。これにより、ストッパ19に連携するプランジャ22が、スプリング24の付勢力に抗して電磁ソレノイド20の本体方向に押圧され、移動する(図11)。
すなわち、本実施の形態では、係止レバー18がいきなり係止面19dに当接するのでなく、第2の傾斜面部19eに当接して、コイルスプリング24の付勢力に受けられることになり、係止レバー18に対して緩衝作用が生じ、しかる後、係止レバー18がストッパ19の係止面19dに当接するか、あるいは、図12に示すように、係止レバー18が係止面19dに当接する前にプランジャ22が引き込まれ、係止面19dに当接しないことから、異音の発生を極力防止できる。
なお、図9において、第2の傾斜面部19eの傾斜角θ2は、25〜35°程度が良好である。
また、係止面19dの前記傾斜角θ1は、3〜8°程度の微小角度でよい。
図9において、係止面19dや被押圧体19fが上下2つあるのは、モータ2が正転時(例えば車両の窓ガラスの上昇時)、逆転時(窓ガラスの下降時)の双方に対応できるようにするためである。
また、係止面19dの前記傾斜角θ1は、3〜8°程度の微小角度でよい。
図9において、係止面19dや被押圧体19fが上下2つあるのは、モータ2が正転時(例えば車両の窓ガラスの上昇時)、逆転時(窓ガラスの下降時)の双方に対応できるようにするためである。
図13、図14に、ストッパ19および係止レバー18のさらに他の実施の形態を示す。
本実施の形態では、ストッパ19の係止面19d、および係止レバー18の係止面18aにゴム製等からなる板状の消音部材26を取り付けている。
このように、両係止面19d、18aに消音部材26を取り付けることによって、係止レバー18が係止面19dにたとえ強く当接しても、異音の発生をさらに効果的に防止できる。
ストッパ19は樹脂で一体成型できる。
なお、消音部材26は、ストッパ19の係止面19d、および係止レバー18の係止面18aの少なくとも一方に設ければよい。
本実施の形態では、ストッパ19の係止面19d、および係止レバー18の係止面18aにゴム製等からなる板状の消音部材26を取り付けている。
このように、両係止面19d、18aに消音部材26を取り付けることによって、係止レバー18が係止面19dにたとえ強く当接しても、異音の発生をさらに効果的に防止できる。
ストッパ19は樹脂で一体成型できる。
なお、消音部材26は、ストッパ19の係止面19d、および係止レバー18の係止面18aの少なくとも一方に設ければよい。
1 減速機付きモータ、2 モータ、3 減速機、5 ネジ、6 軸受け、11 ギヤケース、11A ケース本体、11B 蓋体、12 ウォーム(第1のギヤ)、12a ギヤ軸、14 中間ギヤ、14A ウォームホイール(第2のギヤ)、14B ピニオンギヤ、15 出力ギヤ、16 出力軸、17 回転規制機構、18 係止レバー、18a 係止面、19 ストッパ、19a 長孔、19b 軸孔、19c 係止爪、19d 係止面(傾斜面)、19e 第2の傾斜面部、19f 被押圧体、20 電磁ソレノイド、21 回動軸、22 プランジャ、23 軸、24 コイルスプリング、25 回転軸、26 消音部材
Claims (18)
- モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、
ギヤケースと、
該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸にギヤ軸を介して連結可能な第1のギヤと、
前記第1のギヤのギヤ軸の外周に突設された係止レバーと、
前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記第1のギヤに噛合して該第1のギヤとで1段目の減速をする第2のギヤと、
該第2のギヤと同軸に該第2のギヤに固定されたピニオンギヤと、
前記出力軸を有し、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ピニオンギヤに噛合して該ピニオンギヤとで2段目の減速をする出力ギヤと、
前記係止レバーに係止して前記第1のギヤの回転をロック可能なストッパと、
プランジャを有し、前記ストッパを、前記プランジャを介して前記係止レバーに対して接離動させて、前記係止レバーをロックもしくは前記係止レバーのロックを解除する電磁ソレノイドとを具備することを特徴とする減速機。 - 前記係止レバーと前記ストッパが互いに係止面で係止するとともに、前記ストッパが前記係止レバーに対して接離動する際、前記ストッパの係止面が前記係止レバーの係止面に対して直ちに離反、もしくは当接するように、前記両係止面が、前記ストッパの接離動方向に対して互いに対向して傾斜する傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項1記載の減速機。
- 前記ストッパの前記係止レバーへの係止面が、前記モータが正転、逆転のいずれの方向に回転する際にも、前記係止レバーに当接可能なように、互いに反対側に位置する2つの係止面を有していることを特徴とする請求項1または2記載の減速機。
- 前記プランジャは、前記電磁ソレノイドの非通電時にスプリングの付勢力によって突出し、前記電磁ソレノイドの通電時に前記スプリングの付勢力に抗して前記電磁ソレノイドの本体方向に引き込まれるプランジャであり、
前記ストッパは、前記モータが駆動されて前記係止レバーが回転する際、該係止レバーが、前記ストッパの前記係止面に当接するよりも前に当接して押圧することにより、前記プランジャを前記スプリングの付勢力に抗して前記電磁ソレノイドの本体方向に移動させる第2の傾斜面部を有することを特徴とする請求項2または3記載の減速機。 - 前記係止レバーの前記ストッパへの係止面および前記ストッパの前記係止レバーへの係止面の少なくとも一方に消音部材が取り付けられていることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の減速機。
- 前記消音部材がゴム製であることを特徴とする請求項5記載の減速機。
- 前記第1のギヤがウォームであり、前記第2のギヤがウォームホイールであることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の減速機。
- 前記第1のギヤおよび前記第2のギヤが平歯車であることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の減速機。
- 前記出力軸への伝達効率が60%以上に設定されていることを特徴とする請求項1〜8いずれか1項記載の減速機。
- モータと、
該モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機を備える減速機付きモータであって、
前記減速機は、
ギヤケースと、
該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸にギヤ軸を介して連結された、もしくは前記回転軸をギヤ軸とする第1のギヤと、
前記第1のギヤのギヤ軸もしくは前記回転軸の外周に突設された係止レバーと、
前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記第1のギヤに噛合して該第1のギヤとで1段目の減速をする第2のギヤと、
該第2のギヤと同軸に該第2のギヤに固定されたピニオンギヤと、
前記出力軸を有し、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ピニオンギヤに噛合して該ピニオンギヤとで2段目の減速をする出力ギヤと、
前記係止レバーに係止して前記第1のギヤの回転をロック可能なストッパと、
プランジャを有し、前記ストッパを、前記プランジャを介して前記係止レバーに対して接離動させて、前記係止レバーをロックもしくは前記係止レバーのロックを解除する電磁ソレノイドとを具備することを特徴とする減速機付きモータ。 - 前記係止レバーと前記ストッパが互いに係止面で係止するとともに、前記ストッパが前記係止レバーに対して接離動する際、前記ストッパの係止面が前記係止レバーの係止面に対して直ちに離反、もしくは当接するように、前記両係止面が、前記ストッパの接離動方向に対して互いに対向して傾斜する傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項10記載の減速機付きモータ。
- 前記ストッパの前記係止レバーへの係止面が、前記モータが正転、逆転のいずれの方向に回転する際にも、前記係止レバーに当接可能なように、互いに反対側に位置する2つの係止面を有していることを特徴とする請求項10または11記載の減速機付きモータ。
- 前記プランジャは、前記電磁ソレノイドの非通電時にスプリングの付勢力によって突出し、前記電磁ソレノイドの通電時に前記スプリングの付勢力に抗して前記電磁ソレノイドの本体方向に引き込まれるプランジャであり、
前記ストッパは、前記モータが駆動されて前記係止レバーが回転する際、該係止レバーが、前記ストッパの前記係止面に当接するよりも前に当接して押圧することにより、前記プランジャを前記スプリングの付勢力に抗して前記電磁ソレノイドの本体方向に移動させる第2の傾斜面部を有することを特徴とする請求項11または12記載の減速機付きモータ。 - 前記係止レバーの前記ストッパへの係止面および前記ストッパの前記係止レバーへの係止面の少なくとも一方に消音部材が取り付けられていることを特徴とする請求項10〜13いずれか1項記載の減速機付きモータ。
- 前記消音部材がゴム製であることを特徴とする請求項14記載の減速機付きモータ。
- 前記第1のギヤがウォームであり、前記第2のギヤがウォームホイールであることを特徴とする請求項10〜15いずれか1項記載の減速機付きモータ。
- 前記第1のギヤおよび前記第2のギヤが平歯車であることを特徴とする請求項10〜15いずれか1項記載の減速機付きモータ。
- 前記出力軸への伝達効率が60%以上に設定されていることを特徴とする請求項10〜17いずれか1項記載の減速機付きモータ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018510202 | 2016-04-08 | ||
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JP2016238948A Pending JP2019031987A (ja) | 2016-04-08 | 2016-12-09 | 減速機および減速機付きモータ |
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CN113525055A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-10-22 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种双电机减速器 |
-
2016
- 2016-12-09 JP JP2016238948A patent/JP2019031987A/ja active Pending
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CN113525055B (zh) * | 2021-08-05 | 2022-05-13 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种双电机减速器 |
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