JP2020041586A - Speed reduction mechanism and motor with speed reducer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減速機構、及び減速機付モータに関するものである。 The present invention relates to a speed reduction mechanism and a motor with a speed reducer.
減速機構は、例えば複数のギヤ(歯車)により構成されており、例えばモータの回転力が入力されると、モータの回転を減速して出力する。これにより、モータ自体の規定トルクよりも大きなトルクを得ることが可能になる。
ここで、この種の減速機構の中には、組立作業を容易化するために、一面が開口された箱状のケースに、モータと減速機構とを収納したものがある。また、このものは、ケースにシャフトを立設し、シャフトの先端から減速機構を構成するギヤを挿入するように構成されている。そして、ケースの一面側からモータと減速機構とを収納した後、一面の開口をカバーで閉塞する。このように、ケース内への部品の組付けを、全て一面側から行えるので、減速機構の組立作業を容易に行える。
The speed reduction mechanism is composed of, for example, a plurality of gears (gears). For example, when a rotational force of a motor is input, the speed of the motor is reduced and output. This makes it possible to obtain a torque larger than the specified torque of the motor itself.
Here, among this kind of speed reduction mechanism, there is a type in which a motor and a speed reduction mechanism are housed in a box-shaped case having an open surface in order to facilitate assembly work. Further, in this apparatus, a shaft is erected on a case, and a gear constituting a speed reduction mechanism is inserted from a tip of the shaft. Then, after storing the motor and the speed reduction mechanism from one side of the case, the opening on one side is closed with a cover. As described above, since all the components can be assembled into the case from one side, the assembling work of the speed reduction mechanism can be easily performed.
ところで、ケースに立設したシャフトに対し、シャフトの先端からギヤを挿入した構成において、シャフトの先端側に、シャフトからのギヤの抜けを防止するナットを螺着させる場合がある。このような場合、ギヤは、シャフトに回転可能に支持され、外部動力の回転力によりシャフト周りに回転する。このギヤの回転により、ギヤに接するナットが緩んでしまう場合がある。 By the way, in a configuration in which a gear is inserted from a tip of a shaft to a shaft erected in a case, a nut for preventing the gear from coming off from the shaft may be screwed to the tip of the shaft. In such a case, the gear is rotatably supported by the shaft, and rotates around the shaft by the rotational force of the external power. The rotation of the gear may loosen a nut in contact with the gear.
ナットの緩みを防止するには、シャフトに径方向に貫通する貫通孔を形成するとともに、ナットを径方向に貫通(連通)する溝や孔を形成し、シャフトの貫通孔とナットの溝や孔に割ピン等を貫通させる方法がある。
また、ナットの雌ネジ孔部に各種の緩み止め機能を備えた緩み止めナットを用いる方法もある。
To prevent loosening of the nut, a through hole is formed through the shaft in the radial direction, and a groove or hole is formed through the nut in the radial direction (communication). There is a method of penetrating a split pin or the like.
There is also a method of using a locking nut having various locking functions in the female screw hole of the nut.
しかし、割ピン等を設ける場合、シャフトに形成した貫通孔とナット側の溝や孔とを位置合わせして割ピン等を挿入した状態で、シャフトの軸方向において、ナットの位置をギヤに対して高精度に設ける必要がある。ナットが軸方向でギヤ側にずれていると、ナットとギヤとの間の摩擦が大きくなり、ギヤの回転抵抗が増大する。また、ナットが軸方向でギヤから離間する側にずれていると、ナットとギヤとの間隔が過大となり、ギヤにガタが生じてしまう。
また、緩み止めナットを用いる場合、ギヤの回転によって緩み止めナットに逆転力が加わった場合等に、緩み止めナットがギヤと供回りして緩んでしまう可能性がある。
However, when providing a split pin or the like, the nut is positioned relative to the gear in the axial direction of the shaft with the through hole formed in the shaft aligned with the groove or hole on the nut side and the split pin inserted. Must be provided with high precision. If the nut is shifted toward the gear in the axial direction, the friction between the nut and the gear increases, and the rotational resistance of the gear increases. In addition, if the nut is displaced axially away from the gear, the gap between the nut and the gear becomes excessively large, causing rattling of the gear.
Further, when the locking nut is used, there is a possibility that the locking nut rotates together with the gear and is loosened when a reverse rotation force is applied to the locking nut by rotation of the gear.
そこで、本発明は、シャフトに締結されたネジ部材の緩みを確実に防止することのできる減速機構、及び減速機付モータを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a speed reduction mechanism and a motor with a speed reducer, which can surely prevent a screw member fastened to a shaft from loosening.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の減速機構は、ケースのベース面に一端が固定されているシャフトと、前記シャフトに回転可能に支持され、外部動力の回転力により回転する少なくとも1つのギヤと、前記シャフトの他端に締結され、前記シャフトの外周面よりも径方向外側に張り出して前記ギヤの前記シャフトからの抜けを防止するとともに、前記シャフト周りの周方向に間隔をあけた複数個所に前記シャフトの径方向に交差する交差面を有するネジ部材と、前記ケースに固定され、前記ネジ部材の前記交差面の径方向外側に間隔をあけて設けられ、前記周方向に延びる円弧状面を有するアウター部材と、前記シャフトの軸方向から見て円形面を有し、それぞれの前記交差面と前記円弧状面との間で転動可能に設けられた転動部材と、前記転動部材が前記軸方向に沿って前記ギヤ側に移動するのを拘束する受け座部材と、を備えることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the speed reduction mechanism of the present invention includes a shaft having one end fixed to the base surface of the case, at least one gear rotatably supported by the shaft, and rotated by the rotational force of external power, The gears are fastened to the ends and project radially outward from the outer peripheral surface of the shaft to prevent the gear from slipping off the shaft, and at a plurality of circumferentially spaced locations around the shaft in the radial direction of the shaft. A screw member having an intersecting surface intersecting with an outer member having an arc-shaped surface fixed to the case and provided at intervals radially outside the intersecting surface of the screw member, and extending in the circumferential direction; A rolling member having a circular surface when viewed from the axial direction of the shaft, and a rolling member provided so as to be rollable between each of the intersection surfaces and the arc-shaped surface; Along the axial direction, we characterized in that it comprises a seat member for constraining the movement of the gear-side.
このような構成によれば、シャフトの他端に締結されたネジ部材に形成された交差面と、ネジ部材の交差面の交差面の径方向外側に設けられたアウター部材の円弧状面との間隔は、交差面の周方向中央部から周方向両側に向かって漸次狭くなる。シャフトに対してネジ部材が回転しようとすると、交差面が転動体に対して周方向に移動し、転動体が設けられた部分において、交差面と円弧状面との間隔が狭まる。しかし、交差面と円弧状面との間隔は、交差面と円弧状面との間に設けられた転動体の直径以下にはならず、ネジ部材の回転が拘束される。このようにして、シャフトに締結したネジ部材が緩むのを防止することができる。
また、受け座部材によって、転動部材がギヤ側に移動するのを拘束することで、減速機構の組付作業性を向上することができる。
According to such a configuration, the intersection surface formed on the screw member fastened to the other end of the shaft and the arc-shaped surface of the outer member provided radially outside the intersection surface of the intersection surface of the screw member. The interval gradually narrows from the center in the circumferential direction of the crossing surface toward both sides in the circumferential direction. When the screw member tries to rotate with respect to the shaft, the intersecting surface moves in the circumferential direction with respect to the rolling element, and the space between the intersecting surface and the arc-shaped surface is reduced in the portion where the rolling element is provided. However, the distance between the intersection surface and the arc-shaped surface does not become smaller than the diameter of the rolling element provided between the intersection surface and the arc-shaped surface, and the rotation of the screw member is restricted. Thus, the screw member fastened to the shaft can be prevented from being loosened.
Further, the workability of assembling the speed reduction mechanism can be improved by restraining the rolling member from moving toward the gear by the receiving seat member.
また、本発明の減速機構は、前記ケースに固定され、前記ケースの前記ベース面に対向する側に形成された開口部を閉塞するカバーをさらに備え、前記アウター部材は、前記カバーと一体に設けられているのが好ましい。 Further, the speed reduction mechanism of the present invention further includes a cover fixed to the case and closing an opening formed on a side of the case facing the base surface, and the outer member is provided integrally with the cover. Preferably.
このような構成によれば、シャフトの他端を、ネジ部材と、転動体と、アウター部材とを介して、ケースに固定されたカバーによって支持することができる。 According to such a configuration, the other end of the shaft can be supported by the cover fixed to the case via the screw member, the rolling element, and the outer member.
また、本発明の減速機構は、前記ネジ部材は、内周面に前記シャフトの他端に設けられた雄ネジ部に締結される雌ネジ部を有し、外周面に前記交差面として複数の平坦面を有した多角形状のナットであってもよい。 Further, in the speed reduction mechanism of the present invention, the screw member has a female screw portion fastened to a male screw portion provided at the other end of the shaft on an inner peripheral surface, and a plurality of the outer peripheral surfaces as the intersecting surface. The nut may be a polygonal nut having a flat surface.
このような構成によれば、シャフトの他端に締結したナットの平坦面と、その径方向外側に設けられた円弧状面との間に転動部材を設けることで、ナットの緩みを確実に防止することができる。 According to such a configuration, the rolling member is provided between the flat surface of the nut fastened to the other end of the shaft and the arcuate surface provided on the radial outside thereof, so that the nut can be securely loosened. Can be prevented.
また、本発明の減速機構は、前記受け座部材は、前記ネジ部材と前記アウター部材との間に設けられた円筒状の筒状部と、前記筒状部の周方向に間隔をあけて複数形成され、前記筒状部の径方向内側と径方向外側に連通して前記転動部材を収容する転動部材収容部と、を一体に有するようにしてもよい。 Further, in the speed reduction mechanism of the present invention, the receiving seat member may include a plurality of cylindrical tubular portions provided between the screw member and the outer member, and a plurality of the tubular seat portions spaced apart in a circumferential direction of the tubular portion. A rolling member accommodating portion that is formed and communicates radially inward and radially outward of the cylindrical portion and accommodates the rolling member may be integrally provided.
このような構成によれば、転動部材をアウター部材の転動部材収容部に収容することで、ネジ部材に対する転動体の位置を容易に位置決めすることができる。これにより、減速機構の組付作業性を向上することができる。 According to such a configuration, the position of the rolling element with respect to the screw member can be easily determined by housing the rolling member in the rolling member housing portion of the outer member. Thereby, the assembling workability of the speed reduction mechanism can be improved.
また、本発明の減速機構は、前記ケースに、前記外部動力の回転力が入力されるウォーム軸と、前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールと、前記ウォームホイールと同軸上に配置され、前記ウォームホイールと一体となって回転可能な平歯車と、前記平歯車に噛合され、外部機器に回転力を伝達する出力部と、前記ウォームホイールからの回転を前記平歯車に伝達するとともに、前記平歯車からの回転が前記ウォームホイールに伝達されてしまうことを阻止するクラッチ機構と、が収納されており、前記ギヤは、前記ウォームホイール及び前記平歯車であり、前記クラッチ機構は、前記ウォームホイールに軸方向に貫通形成された複数の係合孔と、前記平歯車に形成され前記係合孔に挿入される係合凸部と、前記ウォームホイールの前記平歯車とは反対側の面に配置され、前記係合凸部の先端面と突き合わされる受入れ面を有するとともに、前記ケースと摺動可能、かつ前記ケースによって軸方向への移動が規制されたロックプレートと、を備え、前記先端面及び前記受入れ面のうち何れか一方は、周方向中央から周方向両端にかけて高さが減少する第1傾斜面を有し、前記先端面及び前記受入れ面のうちいずれか他方は、周方向中央から両端にかけて高さが増加する第2傾斜面を有し、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが、前記ウォームホイールの周方向で互いに間隔を隔てていてもよい。 Further, the speed reduction mechanism of the present invention is arranged such that the case is provided with a worm shaft to which the rotational force of the external power is input, a worm wheel meshed with the worm shaft, and a coaxial shaft with the worm wheel. A spur gear rotatable integrally with a wheel, an output portion meshed with the spur gear and transmitting a rotational force to an external device, and transmitting rotation from the worm wheel to the spur gear, And a clutch mechanism for preventing rotation from being transmitted to the worm wheel.The gears are the worm wheel and the spur gear, and the clutch mechanism is provided with an axis on the worm wheel. A plurality of engagement holes formed in the spur gear, an engagement protrusion formed in the spur gear and inserted into the engagement hole, and a front of the worm wheel. The spur gear is disposed on a surface opposite to the spur gear, and has a receiving surface that abuts against a tip end surface of the engaging convex portion, and is slidable with the case, and movement in the axial direction is regulated by the case. A lock plate, and one of the tip surface and the receiving surface has a first inclined surface whose height decreases from the center in the circumferential direction to both ends in the circumferential direction. One of the other has a second inclined surface whose height increases from the center in the circumferential direction to both ends, and the first inclined surface and the second inclined surface are spaced apart from each other in the circumferential direction of the worm wheel. May be.
このように構成することで、大きな減速比を得ることができる。このような減速機構において、シャフトに締結されたネジ部材の緩みを確実に防止することができる。
また、クラッチ機構を設けることにより、外部機器からの荷重により、減速機構が逆転、換言すれば、ウォームホイールが逆転してしまうことを確実に防止できる。さらに、クラッチ機構が、係合孔、係合凸部、受入れ面、及びロックプレートにより構成されているので、係合凸部の先端面と受入れ面との突き合わせ状態により、平歯車が浮き上がろうとしてしまう。つまり、平歯車に、シャフトの他端からの抜け方向の力が作用してしまう。しかしながら、シャフトの他端に締結したネジ部材が緩むのを防止できるので、平歯車のシャフトからの抜けも確実に防止できる。
With such a configuration, a large reduction ratio can be obtained. In such a speed reduction mechanism, loosening of the screw member fastened to the shaft can be reliably prevented.
In addition, by providing the clutch mechanism, it is possible to reliably prevent the reverse rotation of the speed reduction mechanism, in other words, the reverse rotation of the worm wheel due to the load from the external device. Furthermore, since the clutch mechanism is constituted by the engagement hole, the engagement convex portion, the receiving surface, and the lock plate, the spur gear is lifted by the abutting state between the distal end surface of the engaging convex portion and the receiving surface. I will try. That is, a force in the pull-out direction from the other end of the shaft acts on the spur gear. However, since the screw member fastened to the other end of the shaft can be prevented from being loosened, the spur gear can be surely prevented from coming off the shaft.
また、本発明の減速機構、減速機付モータは、上記に記載の減速機構と、前記減速機構に連結されたモータと、を備え、前記モータは、前記外部動力であることを特徴とする。 Further, a speed reduction mechanism and a motor with a speed reducer according to the present invention include the speed reduction mechanism described above, and a motor connected to the speed reduction mechanism, wherein the motor is the external power.
このように構成することで、シャフトに締結されたネジ部材の緩みを確実に防止することのできる減速機付モータを提供することができる。 With this configuration, it is possible to provide a motor with a speed reducer that can reliably prevent the screw member fastened to the shaft from loosening.
本発明によれば、シャフトに締結されたネジ部材の緩みを確実に防止することのできる減速機構、減速機付モータを提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the speed reduction mechanism and the motor with a reduction gear which can prevent loosening of the screw member fastened to the shaft reliably.
次に、本発明の実施形態に係る減速機付モータについて、図面を参照して説明をする。 Next, a motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(減速機付モータ)
図1は、減速機付モータ1の外観を示す斜視図である。図2は、減速機付モータ1の部品構成を示す展開斜視図である。
図1、図2に示すように、減速機付モータ1は、例えば、車両のパワーウインドウ装置等に用いられるものである。減速機付モータ1は、モータ2と、モータ2に連結された減速機構3と、を備え、減速機構3にクラッチ機構4が内装されている。
(Motor with reduction gear)
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a motor 1 with a reduction gear. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a component configuration of the motor 1 with a speed reducer.
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 1 with a speed reducer is used, for example, in a power window device of a vehicle. The motor 1 with a speed reducer includes a
(モータ)
モータ2は、いわゆるブラシ付DCモータである。モータ2は、略有底筒状のヨーク5と、ヨーク5の径方向内側に回転自在に設けられたアーマチュア6と、を備えている。ヨーク5の筒部5aには、内周面に、複数の永久磁石40が周方向に並んで配置されている。ヨーク5は、開口部5bを減速機構3側に向けて配置されている。
アーマチュア6は、回転軸7と、回転軸7の永久磁石40に対応する位置に外嵌固定されているアーマチュアコア8と、回転軸7のアーマチュアコア8よりも減速機構3側に外嵌固定されているコンミテータ9と、を備えている。
(motor)
The
The
回転軸7の一端(図2における右端)は、ヨーク5の底部に回転自在に支持されている。
アーマチュアコア8には、不図示のコイルが巻回されている。コイルの端末部がコンミテータ9に接続されている。コンミテータ9は、略円柱状に形成されている。コンミテータ9は、外周面に複数の導電性のセグメント9aが周方向に並んで配置されている。これらセグメント9aに不図示のコイルが接続される。
また、セグメント9aには、ブラシユニット10の不図示のブラシが摺接される。ブラシユニット10は、コネクタ部11を介して不図示の外部電源に電気的に接続されている。このため、ブラシユニット10の不図示のブラシ、及びセグメント9aを介し、不図示のコイルの電流が供給される。
One end (the right end in FIG. 2) of the rotating shaft 7 is rotatably supported on the bottom of the
A coil (not shown) is wound around the armature core 8. The terminal of the coil is connected to commutator 9. The commutator 9 is formed in a substantially columnar shape. In the commutator 9, a plurality of
A brush (not shown) of the
コネクタ部11は、不図示の外部電源とブラシユニット10とを電気的に接続するものである。コネクタ部11は、減速機構3の後述するモータ収容部16に収容されるフレーム部12と、フレーム部12の一側に一体的に設けられているコネクタ受部13と、を備えている。
コネクタ受部13には、外部電源から延びる不図示のコネクタが嵌着される。コネクタ受部13の不図示の端子が、ブラシユニット10と電気的に接続される。
The
A connector (not shown) extending from an external power supply is fitted into the
フレーム部12は、略長方形で額縁状に形成されている。フレーム部12の開口部12aは、ヨーク5の開口部5bに連通されている。また、フレーム部12の開口部12aは、コンミテータ9を挿通可能に形成されている。モータ2の回転軸7の他端は、フレーム部12の開口部12aを介して減速機構3側に突出しており、この減速機構3に連結されている。
The
(減速機構)
(ケース)
図3は、図1のA−A線に沿う断面図である。
図2、図3に示すように、減速機構3は、一面に開口部14aを有する略箱状のケース14と、ケース14のモータ2側に一体成形され、ケース14の開口部14aと同じ向きで第1開口部16aを有するモータ収容部16と、ケース14の開口部14a、及びモータ収容部16の第1開口部16aを閉塞するカバー15と、ケース14内に収容された減速機部30と、ケース14内に収容されたクラッチ機構4と、を備えている。
(Reduction mechanism)
(Case)
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the
モータ収容部16には、モータ2が取り付けられるとともに、ブラシユニット10、及びコネクタ部11が収容される。モータ収容部16には、モータ2が取り付けられる側面にも第2開口部16bが形成されている。この第2開口部16bの外周縁に、ヨーク5の開口部5bの外周縁が当接される。そして、この当接された箇所で、モータ収容部16とヨーク5とが不図示のボルトによって締結固定される。
The
また、モータ収容部16の第2開口部16bは、第1開口部16aと連通されている。そして、モータ収容部16の第1開口部16a側からコネクタ部11のフレーム部12を挿入し、このフレーム部12を第2開口部16bの内周縁に嵌合させることにより、モータ収容部16にコネクタ部11が収容される。さらに、モータ収容部16の第1開口部16aで、コネクタ部11よりもケース14側からブラシユニット10を挿入する。これにより、モータ収容部16のコネクタ部11よりもケース14側にブラシユニット10が収容される。
Further, the
ケース14は、モータ2の回転軸7の軸線上に沿って形成されたウォーム軸収容凹部17と、ウォーム軸収容凹部17を挟んで両側に配置されたウォームホイール収容凹部18、及びドライブギヤ収容凹部19と、ウォームホイール収容凹部18の底面(ベース面)18aに形成されたクラッチ収容凹部20と、を備えている。
ウォーム軸収容凹部17は、ケース14の側壁14bを貫通するように延出形成されている。ケース14の側壁14bには、ウォーム軸収容凹部17が貫通された箇所に、ケース14の開口部14aと同じ向きで開口された軸受収容凹部21a,21b(第1軸受収容凹部21a、第2軸受収容凹部21b)が形成されている。
The
The worm
軸受収容凹部21a,21bのうち、モータ収容部16側の第1軸受収容凹部21aには、回転軸7の他端7bを回転自在に支持する軸受22aが圧入されて収容されている。
一方、軸受収容凹部21a,21bのうち、モータ収容部16とは反対側の第2軸受収容凹部21bには、回転軸7と一体化された後述のウォーム軸31の端部31a(図2における左端)を回転自在に支持する軸受22bが圧入されて収容されている。
A
On the other hand, of the bearing
ドライブギヤ収容凹部19の底部19aには、後述のドライブギヤ35を回転自在に支持するためのドライブ支軸23が立設されている。
また、クラッチ収容凹部20の底部20aには、略円筒状の軸受部25が一体成形されている。この軸受部25に、後述のウォームホイール(ギヤ)32を回転自在に支持するためのウォーム支軸(シャフト)24の基端(一端)が圧入される。
A
A substantially
ドライブ支軸23、及びウォーム支軸24は、これの軸方向が回転軸7、及びウォーム軸31の軸方向と直交している。ウォーム支軸24は、基端にフランジ部24aが形成されている。一方、ウォーム支軸24の先端(他端)には、雄ネジ部24bが刻設されている。雄ネジ部24bは、ウォーム支軸24に回転自在に支持される減速機部30やクラッチ機構4の抜けを防止するために使用される(詳細は後述する)。
The
このような構成のもと、ウォーム支軸24は、先端をクラッチ収容凹部20の底部20aの外側(ケース14の底部14cの外側)から軸受部25に圧入される。クラッチ収容凹部20の底部20aにフランジ部24aを当接させることにより、ウォーム支軸24のクラッチ収容凹部20に対する位置決めが行われる。これにより、クラッチ収容凹部20の底部20aからウォーム支軸24が突出される。
With such a configuration, the tip of the
その他、ケース14の外側面には、ケース14を車体等に取り付けるための3つのボルト座27が周方向にほぼ等間隔で形成されている。各ボルト座27には、それぞれ不図示のボルトを挿通可能な挿通孔27aが形成されている。
また、ケース14の外側面には、複数の雌ネジ座81が形成されている。この雌ネジ座81は、ケース14にカバー15を締結固定するためのものである。
また、ケース14の開口部14aの内周縁には、カバー15が嵌め込まれる段差部29が形成されている。
In addition, three
A plurality of female screw seats 81 are formed on the outer surface of the
A
(減速機部)
減速機部30は、モータ2から突出された回転軸7と一体成形され、ウォーム軸収容凹部17に収容されるウォーム軸31と、ウォーム軸31に噛合され、ウォームホイール収容凹部18に収容されるウォームホイール32と、ウォームホイール32のクラッチ収容凹部20とは反対側の上部に配置されクラッチ機構4と一体化されたピニオンギヤ(ギヤ、平歯車)33と、ピニオンギヤ33に噛合されるスパーギヤ34と、スパーギヤ34と一体化されるドライブギヤ35と、ナット(ネジ部材)46と、を備えている。
(Reduction gear)
The
ウォーム軸31は、回転軸7と同軸上に延在されている。ウォーム軸31の回転軸7とは反対側の端部31aが、ケース14の軸受収容凹部21bに圧入された軸受22bに回転自在に支持されている。
The
図4は、ウォームホイール32の斜視図である。
図2〜図4に示すように、ウォームホイール32は、略円板状に形成されている。ウォームホイール32の外周面には、ウォーム軸31に噛合される歯部32aが形成されている。ウォームホイール32の径方向中央には、ウォーム支軸24が挿通可能な挿通孔32bが形成されている。この挿通孔32bにウォーム支軸24を挿通することにより、ウォーム支軸24にウォームホイール32が回転自在に支持される。
FIG. 4 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 2 to 4, the
ウォームホイール32の外周部で、歯部32aよりも径方向内側には、ウォーム支軸24の軸方向の一面32c側に、ウォーム支軸24の軸方向からみて円環状の凸部36が一体成形されている。この凸部36がウォームホイール収容凹部18の底面18aに当接するように、ウォームホイール収容凹部18にウォームホイール32が位置決め収容される。ウォームホイール32は、凸部36がウォームホイール収容凹部18の底面18aに当接するだけなので、ウォームホイール収容凹部18に対するウォームホイール32の摺動抵抗を最小限に抑えることができる。
On the outer peripheral portion of the
また、ウォームホイール32には、挿通孔32bの周囲に、後述のピニオン凸部43が挿入可能な3つのピニオン係合孔37が周方向に等間隔で形成されている。ピニオン係合孔37は、径方向外側に向かって末広がりとなるように、ウォーム支軸24の軸方向からみて略扇状に形成されている。さらに、ウォームホイール32には、挿通孔32bの周囲で、かつ挿通孔32bの間に、それぞれ後述のロック凸部73が挿入可能な3つのロック係合孔38が周方向に等間隔で形成されている。ロック係合孔38は、径方向外側に向かって末広がりとなるように、ウォーム支軸24の軸方向からみて略扇状に形成されている。
また、ウォームホイール32の一面32cとは反対側の他面32dには、径方向中央の大部分に凹部32eが形成されている。この凹部32eにピニオンギヤ33の一部が収容される。
In the
On the
図5は、ピニオンギヤ33の斜視図である。
図2、図3、図5に示すように、ピニオンギヤ33は、略円板状のベース部41とベース部41のウォームホイール32とは反対側にベース部41と同軸上に配置された略円柱状のピニオン本体42と、ベース部41のピニオン本体42とは反対側の面から突出する3つのピニオン凸部43と、が一体成形されたものである。
ピニオン本体42の外周面には、スパーギヤ34と噛合される歯部42aが形成されている。ベース部41、及びピニオン本体42の径方向中央には、ウォーム支軸24が挿通可能な挿通孔44が形成されている。挿通孔44にウォーム支軸24を挿通することにより、ウォーム支軸24にピニオンギヤ33が回転自在に支持される。
FIG. 5 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 2, 3 and 5, the
On the outer peripheral surface of the pinion
3つのピニオン凸部43は、ウォームホイール32のピニオン係合孔37に対応するように、周方向に等間隔で形成されており、それぞれピニオン係合孔37に挿通される。
ピニオン凸部43は、ウォームホイール32が回転するとピニオン係合孔37と係合し、ウォームホイール32とピニオンギヤ33とが共回りする。各ピニオン凸部43の先端には、周方向中央から両端にかけて軸方向の高さが減少するように楔部45が一体成形されている。楔部45は、傾斜面45aを有している。
The three
When the
ナット46は、ウォーム支軸24の先端に刻設された雄ネジ部24bに締結されている。ナット46は、ウォーム支軸24の外周面よりも径方向外側に張り出して、ウォーム支軸24に回転自在に支持されているウォームホイール32及びピニオンギヤ33の、ウォーム支軸24からの抜けが防止されている。ナット46は、いわゆる六角ナットであり、その中心部に雌ネジ部46aを有し、外周面には、周方向に複数(六つ)の平坦面(交差面)46bを有した多角形状をなしている。各平坦面46bは、ウォーム支軸24の径方向に直交(交差)して形成されている。
The
図2、図3、図6に示すように、ピニオン本体42の歯部42aに噛合されているスパーギヤ34は、略円環状に形成されている。スパーギヤ34は、ドライブギヤ収容凹部19に、ドライブ支軸23と同軸上に収容されている。
ここで、ドライブギヤ収容凹部19の深さは、ウォームホイール収容凹部18の深さと比較して浅く設定されている。具体的には、ドライブギヤ収容凹部19は、底部19aがベース部41と径方向で並ぶように形成されている。このため、ドライブギヤ収容凹部19に収容されたスパーギヤ34は、一部がウォームホイール32の一部とウォーム支軸24の軸方向で重なる。また、ピニオンギヤ33の歯部42aに、スパーギヤ34の外周面に形成された歯部34aが噛合される。
As shown in FIGS. 2, 3, and 6, the
Here, the depth of the drive
スパーギヤ34の内周面には、ドライブ支軸23の軸方向からみて略扇状の係合凹部51が周方向に等間隔で4つ形成されている。係合凹部51は、スパーギヤ34とドライブギヤ35とを相対回転不能に係合するためのものである。
On the inner peripheral surface of the
スパーギヤ34の内周面に、ドライブギヤ35が嵌合されている。すなわち、スパーギヤ34とドライブギヤ35は、ドライブギヤ収容凹部19の底部19a側が同一平面となるように、ドライブギヤ収容凹部19に収容されている。
ドライブギヤ35は、略円板状のベース部52と、ベース部52におけるドライブギヤ収容凹部19の底部19aとは反対側に配置されたドライブ本体53と、が一体成形されたものである。
A
The
ベース部52は、ドライブギヤ収容凹部19の底部19a側に配置された大径部54と、ドライブ本体53側に配置され、大径部54よりも縮径形成された小径部55と、が一体成形されたものである。そして、大径部54が、スパーギヤ34に内嵌される。大径部54の一部も、ウォームホイール32の一部とウォーム支軸24の軸方向で重なる。
大径部54の外周面には、スパーギヤ34の係合凹部51に対応する位置に、これら係合凹部51に嵌る係合凸部54aが、径方向外側に向かって突出形成されている。係合凹部51に係合凸部54aが嵌ることにより、スパーギヤ34とドライブギヤ35とが相対回転不能に一体化される。これらスパーギヤ34とドライブギヤ35とにより、出力部50を構成している。
The
On the outer peripheral surface of the large-
ベース部52の小径部55には、外周面に略円筒状のシール壁56がドライブ本体53側に向かって突出形成されている。シール壁56は、ドライブギヤ35とカバー15との間のシール性を確保するためのものである(詳細は後述する)。
ドライブ本体53は、略円柱状に形成されている。ドライブ本体53、及びベース部41の径方向中央には、ドライブ支軸23が挿通可能な挿通孔58が形成されている。挿通孔58にドライブ支軸23を挿通することにより、ドライブ支軸23にドライブギヤ35が回転自在に支持される。
In the
The drive
ドライブ本体53の外周面には、歯部53aが形成されている。この歯部53aに、不図示の外部機器(例えば、車両用窓を開閉するウィンドウレギュレータ)が噛合され、減速機付モータ1の出力が不図示の外部機器に伝達される。
また、ドライブギヤ収容凹部19の底部19aには、ドライブギヤ35のベース部52に対応する位置に、ドライブ支軸23の軸方向からみて円環状の凸部57が一体成形されている。この凸部57に、ベース部52の大径部54が当接するように、ドライブギヤ収容凹部19に出力部50が収容される。出力部50は、ドライブギヤ収容凹部19の凸部57に大径部54が当接するだけなので、ドライブギヤ収容凹部19に対する出力部50の摺動抵抗を最小限に抑えることができる。
A
An
このように構成された減速機部30は、ドライブ本体53を除き、ケース14に装着されるカバー15によって覆われる。
Except for the drive
(カバー)
カバー15は、樹脂材料により略板状に形成されている。カバー15は、ケース14の開口部14aを閉塞するカバー本体61と、モータ収容部16の第1開口部16aを閉塞するモータ側カバー62と、が一体成形されている。
カバー15の外周部には、ケース14の雌ネジ座81に対応する位置に、取付座82が形成されている。取付座82には、ボルト80を挿通可能な挿通孔82aが形成されている。この挿通孔82aにケース14とは反対側からボルト80が挿入され、このボルト80がケース14に螺入される。これにより、ケース14にカバー15が締結固定される。
(cover)
The
A mounting
モータ側カバー62は、モータ収容部16側が開口するように断面略C字状に形成されている。モータ側カバー62は、カバー15からケース14とは反対側に向かって突出するように形成されている。モータ側カバー62の側壁62aとカバー本体61との間には、これら側壁62aとカバー本体61とに跨る複数(本実施形態では3つ)のリブ66が一体成形されている。リブ66は、カバー15の機械的強度を高め、振動抑制(共振回避)するためのものである。
The motor-
また、カバー本体61には、ドライブギヤ35のドライブ本体53、及びシール壁56を挿通可能な開口部67が形成されている。この開口部67を介し、ベース部52の一部、及びドライブ本体53が外部に露出される。
さらに、カバー本体61には、開口部67の周縁に、この開口部67とシール壁56との間をシールするためのシール部68が設けられている。シール部68は、例えばゴム等により形成されている。
The cover
Further, a
この他、カバー本体61には、ケース14の各軸受収容凹部21a,21bに対応する位置に、これら軸受収容凹部21a,21bに収容された各軸受22a,22bを上から押さえつける不図示の軸受押さえが一体成形されている。この軸受押さえによって、各軸受収容凹部21a,21bに収容された各軸受22a,22bが軸受収容凹部21a,21bから脱落してしまうことを防止できる。
In addition, the cover
図7は、本発明の実施形態におけるウォーム支軸の先端側に設けたナット、コロ、及びコロホルダを示す断面図である。
図2、図3、図7に示すように、カバー本体61には、ウォームホイール収容凹部18に立設されたウォーム支軸24に対応する位置に、ケース14とは反対側に向かって突出する軸受ボス(アウター部材)65が一体成形されている。軸受ボス65は、ケース14側が開口するように略有底円筒状に形成され、ケース14からウォーム支軸24の中心軸方向に延びる筒状壁部65aと、筒状壁部65aの先端部を閉塞する閉塞部65bと、を一体に有している。筒状壁部65aには、周方向に一定の曲率半径で形成された円筒状内周面(円弧状面)65cが形成されている。円筒状内周面65cは、ナット46の平坦面46bの径方向外側に間隔をあけて設けられている。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a nut, a roller, and a roller holder provided on the distal end side of the worm support shaft according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 2, 3, and 7, the
(コロ)
図8は、本発明の実施形態におけるウォーム支軸の先端側に設けたナット、コロ、及びコロホルダを、ウォーム支軸の軸方向からみた平面図である。
図7、図8に示すように、軸受ボス65の円筒状内周面65cと、ナット46の平坦面46bとの間には、コロ(転動部材)47が設けられている。コロ47は、ウォーム支軸24周りの周方向に間隔をあけて複数、本実施形態では3つが設けられている。各コロ47は、ウォーム支軸24の軸方向から見て円形面を有し、ウォーム支軸24の軸方向に延びる円柱状をなしている。各コロ47は、ナット46の平坦面46bの周方向中央部と、軸受ボス65の円筒状内周面65cとの間に挟み込まれている。コロ47の外径は、各コロ47は、ナット46の平坦面46bの周方向中央部と、軸受ボス65の円筒状内周面65cとの間隔d(図8参照)と略同一に設定され、平坦面46bと円筒状内周面65cとの間で転動可能に設けられている。
(Roller)
FIG. 8 is a plan view of a nut, a roller, and a roller holder provided on the distal end side of the worm spindle in the embodiment of the present invention, as viewed from the axial direction of the worm spindle.
As shown in FIGS. 7 and 8, a roller (rolling member) 47 is provided between the cylindrical inner
図9は、本発明の実施形態におけるコロ及びコロホルダを示す斜視図である。
図2、図7、図9に示すように、これら複数のコロ47は、軸受ボス65の円筒状内周面65cと、ナット46の平坦面46bとの間に設けられたコロホルダ90によって保持されている。
FIG. 9 is a perspective view showing a roller and a roller holder according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 2, 7, and 9, these
図10は、本発明の実施形態におけるコロホルダを示す斜視図である。図11は、本発明の実施形態におけるコロ及びコロホルダを、図9とは異なる方向から見た斜視図である。
図7〜図11に示すように、コロホルダ90は、樹脂製又は金属製で、円筒状の筒状部91と、筒状部91の周方向に間隔をあけて複数形成されたコロ収容凹部(転動部材収容部)92と、コロ収容凹部92に設けられたコロ受け部(受け座部材)93と、を一体に有する。
FIG. 10 is a perspective view showing the roller holder according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 is a perspective view of the roller and the roller holder according to the embodiment of the present invention, as viewed from a direction different from FIG. 9.
As shown in FIGS. 7 to 11, the
筒状部91は、ナット46と軸受ボス65との間に設けられて、ウォーム支軸24の軸方向に延びている。筒状部91の中央部には、ウォーム支軸24の軸方向から見て六角形状のナット収容穴94が形成されている。ナット収容穴94は、ナット46側に開口し、ナット46と反対側(軸受ボス65の閉塞部65b側)は有底状に形成されている。ナット収容穴94の中央部には、ウォーム支軸24の先端が挿入される貫通孔95が形成されている。ナット収容穴94には、ナット46が嵌め込まれる。これにより、コロホルダ90は、ナット46に相対回転不能に設けられる。
The
コロ収容凹部92は、筒状部91の径方向内側と径方向外側に連通する連通開口92aを有している。コロ47は、連通開口92aを通してコロホルダ90の径方向内側に露出している。連通開口92aの周方向両側には、コロ47の外周面に沿う湾曲面92bが形成されている。湾曲面92bは、筒状部91の外周面から径方向内側に窪むように形成され、コロ47の外周面を径方向内側から支持する。これにより、コロ収容凹部92に収容されたコロ47は、径方向内側への移動が拘束されている。また、筒状部91の外周面におけるコロ収容凹部92の湾曲面92bの周方向両端同士の間隔は、コロ47の外径よりも小さくなるよう形成されている。換言すると、湾曲面92bは、コロ47の中心軸方向から見て略C字状をなし、コロ47を中心軸回りに180°より大きい角度範囲に形成されている。これにより、コロ収容凹部92に収容されたコロ47は、径方向外側の移動が拘束されている。
The roller housing
コロ受け部93は、筒状部91aにおいてウォームホイール32側の端部に設けられ、コロ収容凹部92の周方向両側に跨がるように設けられている。コロ受け部93は、コロ47のウォームホイール32側の端部を支持し、コロ47がウォームホイール32側に移動するのを拘束する。
The
このようなコロホルダ90のコロ収容凹部92に収容されるコロ47は、径方向外側が軸受ボス65の円筒状内周面65cに当接し、径方向内側が連通開口92aを通してナット46の平坦面46bに当接する。
これにより、カバー本体61にウォーム支軸24の先端が、ナット46、コロ47、及び軸受ボス65を介し、ケース14に固定されたカバー15に支持される。
The
Thus, the tip of the
(クラッチ機構)
図2、図3に示すように、ケース14内に収容されたクラッチ機構4は、ピニオンギヤ33のピニオン凸部43と、ウォームホイール32のピニオン係合孔37及びロック係合孔38と、ケース14のクラッチ収容凹部20と、ロックプレート70と、により構成されている。ピニオンギヤ33とウォームホイール32との間には、ウォームホイール32がウォームギヤ(図示せず)反力により浮いてくるのを防止するために平ワッシャ76が設けられている。クラッチ収容凹部20は、ウォーム支軸24の軸方向からみて略円形状に形成されている。また、クラッチ収容凹部20は、内周面20bの直径がウォームホイール32に形成されているピニオン係合孔37及びロック係合孔38の外周の直径とほぼ同等になるように形成されている。クラッチ収容凹部20の内周面20bには、底部20aからウォームホイール32側に向かうに従って徐々に拡径するように傾斜面(テーパ面)20cが形成されている。このように形成されたクラッチ収容凹部20に、ロックプレート70が収容されている。
(Clutch mechanism)
As shown in FIGS. 2 and 3, the clutch mechanism 4 housed in the
図12は、ロックプレート70の斜視図である。
図3、図12に示すように、ロックプレート70は、略円板状に形成されたプレート本体71を有している。プレート本体71の外径は、クラッチ収容凹部20の直径よりもやや小さく設定されている。また、プレート本体71の外周面には、クラッチ収容凹部20の傾斜面20cに対応するように、クラッチ収容凹部20の底部20aに向かうに従って先細りとなるように傾斜面(テーパ面)71aが形成されている。これらクラッチ収容凹部20の傾斜面20cとプレート本体71の傾斜面71aとが摺動される。
FIG. 12 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 3 and 12, the
プレート本体71の径方向略中央には、ウォーム支軸24を挿通可能な挿通孔72が形成されている。
プレート本体71のウォームホイール32側の一面71bには、ウォームホイール32のロック係合孔38に対応する位置に、ロック係合孔38に挿入可能な3つのロック凸部73が突出形成されている。ロック凸部73は、ロック係合孔38の形状に対応するように形成されている。すなわち、ロック凸部73は、径方向外側に向かって末広がりとなるように、ウォーム支軸24の軸方向からみて略扇状に形成されている。ロック凸部73の周方向の幅は、ロック係合孔38の周方向の幅よりも小さく設定されている。ロック凸部73は、ウォームホイール32が回転するとロック係合孔38と係合し、ウォームホイール32とロックプレート70とが共回りする。
At a substantially radial center of the
On one
また、プレート本体71の一面71bには、ウォームホイール32のピニオン係合孔37に対応する位置に、3つのロック凹部(受入れ面)74が形成されている。ロック凹部74は、ピニオン係合孔37に対応するように形成されている。すなわち、ロック凹部74は、径方向外側に向かって末広がりとなるように、ウォーム支軸24の軸方向からみて略扇状に形成されている。ロック凹部74は、ウォームホイール32のピニオン係合孔37に挿入されたピニオン凸部43の先端(楔部45)にウォーム支軸24の軸方向で突き当たる。
On one
すなわち、ロック凹部74は、ピニオン凸部43の楔部45を受け入れ可能なように、周方向中央から周方向両端にかけてウォーム支軸24の軸方向の高さが増加するように楔状に形成された傾斜面74aを有している。
That is, the
また、ロック凹部74の周方向中央には、ロックプレート70の厚さ方向に貫通する貫通孔75が形成されている。この貫通孔75は、ピニオン凸部43の楔部45における先端の稜線部とロック凹部74との干渉を回避するための逃げ部として機能する。
このような構成のもと、ケース14内に減速機構3及びクラッチ機構4を収納した状態では、ピニオン凸部43における楔部45の傾斜面45aとロックプレート70におけるロック凹部74の傾斜面74aとの間に、周方向に微小なクリアランスが形成される。
A through
With such a configuration, when the
このため、ピニオンギヤ33、又はロックプレート70の何れか一方のみが回転した場合、ピニオン凸部43の楔部45とロックプレート70のロック凹部74とが当接される。
ここで、ウォームホイール32のピニオン係合孔37、ロック係合孔38、ピニオンギヤ33のピニオン凸部43、ロックプレート70のロック凸部73、及びロック凹部74の各々の形成位置、及び周方向の幅は、以下のように設定されている。
Therefore, when only one of the
Here, the formation positions of the
すなわち、ピニオンギヤ33よりもウォームホイール32が先に回転した場合、ピニオン係合孔37の周方向側面37aとピニオン凸部43の周方向側面43a(いずれも図13参照)とが当接されるタイミングと、ロック係合孔38の周方向側面とロック凸部73の周方向側面(いずれも符号なし)とが当接されるタイミングと、がほぼ同時になる。これに対し、ウォームホイール32よりもピニオンギヤ33が先に回転した場合、ピニオン係合孔37の周方向側面37aとピニオン凸部43の周方向側面43aとが当接されるよりも先に、ピニオン凸部43の傾斜面45aとロック凹部74の傾斜面74aとが当接される。これによって、外力等により、減速機付モータ1が逆転してしまうことを防止できる。以下、これについて、図面を参照しながら詳述する。
That is, when the
(減速機付モータの動作、及びクラッチ機構の作用)
図13に基づいて、減速機付モータ1の動作、及びクラッチ機構4の作用について説明する。
図13は、クラッチ機構4の作用説明であり、(a)〜(c)は、クラッチ機構4を状態別に図示したものである。なお、以下の説明において、減速機付モータ1を、車両に搭載されているパワーウインドウ装置に用いた場合について説明する。また、以下の説明では、ウォームホイール32のロック係合孔38とロックプレート70のロック凸部73との係合状態については、図示を省略する。
(Operation of motor with reduction gear and operation of clutch mechanism)
The operation of the motor with reduction gear 1 and the operation of the clutch mechanism 4 will be described with reference to FIG.
FIGS. 13A to 13C illustrate the operation of the clutch mechanism 4. FIGS. 13A to 13C illustrate the clutch mechanism 4 according to states. In the following description, a case where the motor 1 with a speed reducer is used for a power window device mounted on a vehicle will be described. In the following description, the illustration of the engagement state between the
まず、モータ2のブラシユニット10の不図示のブラシ、及びセグメント9aを介し、不図示のコイルの電流が供給されると、アーマチュアコア8に所定の磁界が発生する。この磁界とヨーク5に設けられた永久磁石40との間で、磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、アーマチュア6が回転する。アーマチュア6が回転すると、アーマチュア6の回転軸7と一体化されているウォーム軸31が回転する。ウォーム軸31が回転すると、このウォーム軸31に噛合されているウォームホイール32が回転する。
First, when a current of a coil (not shown) is supplied via a brush (not shown) of the
ここで、図13(a)に示すように、減速機付モータ1のモータ2を停止させた状態では、ウォームホイール32のピニオン係合孔37に対し、ピニオン凸部43がフリーな状態になる。また、ウォームホイール32のロック係合孔38に対し、ロックプレート70のロック凸部73がフリーな状態になる。
Here, as shown in FIG. 13A, when the
この状態から、図13(b)に示すように、モータ2を駆動させると、ウォームホイール32が回転する。すると、ピニオン係合孔37の周方向側面37aとピニオン凸部43の周方向側面43aとが当接される。これと同時に、ロック係合孔38の周方向側面とロック凸部73の周方向側面とが当接される。そして、このままの状態で、ウォームホイール32、ピニオンギヤ33、及びロックプレート70が共回りする。
ピニオンギヤ33が回転すると、これに噛合されているスパーギヤ34、及びスパーギヤ34と一体化されているドライブギヤ35(以下、総称して出力部50という場合がある)が回転する。すると、出力部50のドライブ本体53に噛合されているパワーウインドウ装置(不図示)に減速機付モータ1の回転が出力される。これによってパワーウインドウ装置が駆動し、車両のウインドガラスの開閉動作が行われる。
When the
When the
一方、ウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力によりウインドガラスが開こうとすると、パワーウインドウ装置を介して出力部50に回転力が作用する。
On the other hand, when the window glass tries to open due to the weight of the window glass or an external force such as vibration during running of the vehicle, a rotational force acts on the
図13(c)に示すように、モータ2が停止状態であって、かつ出力部50に回転力が作用すると、ウォームホイール32、及びロックプレート70は停止したままの状態で出力部50に噛合されるピニオンギヤ33のみが回転し始める。すると、ロックプレート70が停止したままであるので、ピニオンギヤ33に設けられているピニオン凸部43の楔部45における傾斜面45aと、ロックプレート70に設けられているロック凹部74における傾斜面74aとが当接される。
As shown in FIG. 13C, when the
ピニオンギヤ33は、ロック凹部74の傾斜面74aに楔部45の傾斜面45aが当接された後、さらに回転しようとする。ここで、楔部45の傾斜面45aが周方向中央から両端にかけて軸方向の高さが減少するように形成されているとともに、ロック凹部74の傾斜面74aがこれを受入れ可能なように周方向中央から周方向両端にかけて軸方向の高さが増加するように楔状に形成されている。このため、ロックプレート70に、ケース14に形成されているクラッチ収容凹部20の底部20a側に向かう力が作用する。すると、ロックプレート70の傾斜面71aがクラッチ収容凹部20の傾斜面20cを押圧する。これにより、ロックプレート70とクラッチ収容凹部20との間の摩擦力がピニオンギヤ33の回転力よりも大きくなる。これによって、ピニオンギヤ33、及びウォームホイール32の回転が阻止される。
After the
(減速機付モータの組立方法)
次に、減速機付モータ1の組立方法について説明する。
まず、回転軸7に、アーマチュアコア8及びコンミテータ9を組み付けてアーマチュア6を完成させておくとともに、回転軸7と一体化されたウォーム軸31に、軸受22a,22bを組み付けておく。また、ケース14のクラッチ収容凹部20の底部20aに、ウォーム支軸24を組み付けておく。さらに、ドライブギヤ35にスパーギヤ34を組み付けておく。
(How to assemble motor with reduction gear)
Next, a method of assembling the motor 1 with a reduction gear will be described.
First, the
次いで、ケース14の各軸受収容凹部21a,21bにウォーム軸31に組付けられた軸受22a,22bを圧入するように、ケース14の開口部14a側からウォーム軸31を組み付け、ケース14にアーマチュア6及びウォーム軸31を組み付ける。
次いで、ケース14のモータ収容部16に、第1開口部16a側からブラシユニット10及びコネクタ部11を組み付ける。この際、コネクタ部11は、フレーム部12の開口部12aにアーマチュア6を予め挿入しておく。
Next, the
Next, the
次いで、モータ収容部16の第2開口部16bに、ヨーク5を組み付ける。
次いで、ウォーム支軸24に、先端側から(ケース14の開口部14a側から)ロックプレート70、平ワッシャ76、ウォームホイール32、及びピニオンギヤ33を、この順で挿入する。その後、ウォーム支軸24の先端に刻設されている雄ネジ部24bに、ナット46を締結する。
Next, the
Next, the
さらに、ナット46に、コロホルダ90を組み付ける。さらに、コロホルダ90のコロ収容凹部92にコロ47を収容する。このとき、コロ収容凹部92に収容されたコロ47は、径方向内側及び径方向外側への移動が拘束されているので、コロ47がコロ収容凹部92から径方向内側や外側に脱落することが抑えられる。また、コロ47は、コロ受け部93に当接することで、ウォームホイール32及びピニオンギヤ33側に落ちずに、コロ収容凹部92に保持される。
このようにして、ケース14のクラッチ収容凹部20にロックプレート70が収容されるとともに、ウォームホイール収容凹部18にウォームホイール32及びピニオンギヤ33が収容される。
Further, the
Thus, the
次いで、ケース14のドライブギヤ収容凹部19に立設されているドライブ支軸23に、ドライブ支軸23の先端側から(ケース14の開口部14a側から)出力部50を挿入する。
次いで、ケース14の開口部14a及びモータ収容部16の第1開口部16aを閉塞するように、これら開口部14a,16aの上からカバー15を組み付ける。この際、ウォーム支軸24の先端に取り付けられているコロホルダ90の筒状部91の外周面に、カバー15に形成されている軸受ボス65を外嵌させる。そして、ケース14の雌ネジ座81にカバー15の取付座82の上からボルト80(図1参照)を締結固定する。これにより、ケース14へのカバー15の組み付けが完了する。カバー15を組み付けることにより、出力部50のドライブ支軸23からの抜けが規制される。
Next, the
Next, the
(コロの作用)
次に、ウォームホイール32、ピニオンギヤ33、及びロックプレート70が回転自在に支持されているウォーム支軸24の先端に設けられているコロ47の作用について説明する。
図8に示すように、ナット46に形成された各平坦面46bと、軸受ボス65の円筒状内周面65cとの間隔は、平坦面46bの周方向中央部から周方向両側に向かって漸次狭くなる。コロ47は、平坦面46bと円筒状内周面65cとの径方向の間隔dが最大である平坦面46bの周方向中央部で平坦面46bに当接するよう設けられている。ウォーム支軸24に対してナット46が回転しようとすると、平坦面46bがコロ47に対して周方向に移動する。そして、コロ47が設けられた部分において、平坦面46bと円筒状内周面65cとの間隔が狭まろうとする。しかし、コロ47が設けられた部分において、平坦面46bと円筒状内周面65cとの間隔は、コロ47の直径以下にはならない。このため、コロ47によって、ナット46の回転が拘束される。これにより、ウォーム支軸24の先端に締結されたナット46が緩むことが防止される。
(Action of roller)
Next, the operation of the
As shown in FIG. 8, the interval between each
また、減速機付モータ1を駆動すると、ピニオンギヤ33のピニオン本体42と出力部50のスパーギヤ34との噛合わせ反力により、ウォーム支軸24の先端側にラジアル荷重がかかる。ここで、ウォーム支軸24の基端は、ケース14の軸受部25に支持されている。一方、ウォーム支軸24の先端側にはナット46が締結されており、このナット46がコロ47を介してカバー15の軸受ボス65に嵌合されて支持されている。すなわち、ウォーム支軸24は、いわゆる両持ち支持されている。このため、ウォーム支軸24にラジアル荷重がかかった場合であっても、ウォーム支軸24が傾いてしまうことが防止される。
When the motor with reduction gear 1 is driven, a radial load is applied to the tip end side of the
このように、上述の実施形態では、ナット46の平坦面46bと、軸受ボス65の円筒状内周面65cとの間に、コロ47が設けられている。これにより、ウォーム支軸24に対してナット46が回転しようとすると、平坦面46bと円筒状内周面65cとの間に設けられたコロ47によって、ナット46の回転が拘束される。したがって、減速機構3、及び減速機付モータ1において、ウォーム支軸24に装着したナット46が緩むのを確実に防止することができる。
As described above, in the above-described embodiment, the
また、コロホルダ90によって、コロ47がウォームホイール32側に移動するのを拘束することで、組み付け時にコロ47が脱落するのを抑え、減速機構3の組付作業性を向上することができる。
また、このように構成において、ウォーム支軸24の先端側からウォームホイール32を組み付けてケース14内にウォームホイール32を収納することができるので、減速機構3の組立作業を容易化できる。
In addition, by restricting the movement of the
Further, in such a configuration, the
また、ウォーム支軸24の先端は、ナット46と、コロ47と、軸受ボス65とを介してケース14に固定されることになる。これにより、ウォーム支軸24を両持ち支持にできる。このため、ウォームホイール32にかかる荷重によってウォーム支軸24が傾いてしまうことを防止できるので、ウォーム支軸24に支持されているウォームホイール32と、他のウォームホイール32との噛合わせを確実に維持できる。よって、減速機構3の動作不良を確実に防止できる。さらに、ウォーム支軸24の先端にナット46を締結することにより、ウォーム支軸24からのウォームホイール32の抜けを確実に防止できる。
Further, the tip of the
また、軸受ボス65は、カバー15と一体に設けられて固定されている。これにより、ウォーム支軸24の先端を、ナット46と、コロ47と、軸受ボス65とを介して、ケース14に固定されたカバー15で確実に支持することができる。
The bearing
また、ウォーム支軸24の先端に締結したナット46の平坦面46bと、その径方向外側に設けられた円筒状内周面65cとの間にコロ47を設けることで、ナット46の緩みを確実に防止することができる。
Further, by providing the
また、コロ47を、コロホルダ90のコロ収容凹部92に収容することで、ナット46に対するコロ47の位置を容易に位置決めするとともに、組み付け時におけるコロ47の脱落を防ぐことができる。これにより、減速機構3の組付作業性を向上することができる。
In addition, by accommodating the
また、減速機構3は、ケース14に、外部動力の回転力が入力されるウォーム軸31と、ウォーム軸31に噛合されるウォームホイール32と、ウォームホイール32と同軸上に配置され、ウォームホイール32と一体となって回転可能なピニオンギヤ33と、ピニオンギヤ33に噛合され、外部機器に回転力を伝達する出力部50と、が収納されている。このように構成することで、大きな減速比を得ることができる。また、外部機器から出力軸に荷重がかかり、この荷重がピニオンギヤ33に伝達される場合であっても、コロ47とカバー15の軸受ボス65とにより荷重を確実に受けることができる。このため、減速機構3の動作不良を確実に防止できる。
The
さらに、クラッチ機構4は、ピニオンギヤ33のピニオン凸部43と、ウォームホイール32のピニオン係合孔37及びロック係合孔38と、ケース14のクラッチ収容凹部20と、ロック凹部74を有するロックプレート70と、により構成されている。そして、ピニオン凸部43の傾斜面45aと、ロック凹部74の傾斜面74aとが当接されることにより、ピニオンギヤ33が浮き上がろうとしてしまう。つまり、ピニオンギヤ33に、ウォーム支軸24の先端らの抜け方向の力が作用してしまう。しかしながら、ウォーム支軸24に装着したナット46が緩むのが防止されるので、ピニオンギヤ33のウォーム支軸24からの抜けも確実に防止できる。
Further, the clutch mechanism 4 includes a
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications of the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上述の実施形態では、ウォーム支軸24の先端にナット46を設け、ナット46の平坦面46bと軸受ボス65の円筒状内周面65cとの間にコロ47を設けるようにしたが、これに限らない。
For example, in the above-described embodiment, the
図14は、本発明の実施形態の変形例における減速機付モータの構成を示す断面図である。
例えば、図14に示すように、ウォーム支軸24の先端に形成された雌ネジ孔24hに、ボルト(ネジ部材)46Bを締結し、ボルト46Bの六角形状の頭部46dの外周面の平坦面(交差面)46eと軸受ボス65の円筒状内周面65c(図8参照)との間にコロ47を設けるようにしてもよい。この場合、ボルト46Bの頭部46dは、ナット46と同様、ウォーム支軸24の外周面よりも径方向外側に張り出し、ウォームホイール32のウォーム支軸24からの抜けを防止する。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a motor with a speed reducer according to a modification of the embodiment of the present invention.
For example, as shown in FIG. 14, a bolt (screw member) 46B is fastened to a female screw hole 24h formed at the tip of the
さらに、上述の実施形態及び変形例では、ウォーム支軸24の先端に六角形状のナット46やボルト46Bを締結するようにしたが、これに限られない。外周面に、コロ47が当接する平坦面46b,46eが形成されているのであれば、例えば平坦面46b、46e以外の部分は円周状の外周面を有する等、他の形状としてもよい。例えば、六角穴付ボルトの円形状の頭部の外周面に、周方向に間隔をあけて複数の平坦面を形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment and the modified example, the
また、上述の実施形態及び変形例では、ナット46やボルト46Bに平坦面46b、46eを形成するようにしたが、これに限られない。シャフトの径方向に交差する交差面であればよく、ウォーム支軸24の径方向に直交する平坦面でなくてもよい。例えば、交差面は、コロ47が当接する周方向中央部から周方向両端部に向かって、軸受ボス65の円筒状の円筒状内周面65c側に接近するように凹状に湾曲していてもよい。
Further, in the above-described embodiment and modified examples, the
また、上述の実施形態及び変形例では、軸受ボス65に円筒状内周面65cを形成するようにしたが、これに限られない。少なくともコロ47が当接する部分にのみ円弧状面が形成されていればよい。
また、コロ47は、円柱状に限らず、球形等であってもよい。
Further, in the above-described embodiment and the modified example, the cylindrical inner
The
また、例えば、上述の実施形態では、減速機付モータ1の組立方法について説明したが、これに限られない。例えば、ウォームホイール32や出力部50等と、ブラシユニット10やコネクタ部11等との組み付け順序を適宜変更してもよい。
また、上述の減速機付モータ1を、車両のウィンドウレギュレータ等の駆動源に適用した場合について説明したが、これに限られない。上述の減速機付モータ1は、ワイパーモータ、サンルーフ、電動シートなどの駆動源、さらには、車両以外の電装品など、さまざまな装置にも適用可能である。
Further, for example, in the above-described embodiment, the method of assembling the motor 1 with a reduction gear has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the order of assembling the
Also, a case has been described in which the above-described motor with speed reducer 1 is applied to a drive source such as a window regulator of a vehicle, but the present invention is not limited to this. The above-described motor 1 with reduction gear can be applied to various devices such as a drive source such as a wiper motor, a sunroof, and an electric seat, as well as electric components other than the vehicle.
また、上述の実施形態では、減速機構3にクラッチ機構4が内装されている場合について説明したが、これに限られない。例えば、クラッチ機構4を設けていなくてもよい。また、ウォーム支軸24に、ウォームホイール32、ピニオンギヤ33、及びロックプレート70が回転自在に支持されている場合について説明した。さらに、ドライブ支軸23にスパーギヤ34とドライブギヤ35とが一体化された出力部50が回転自在に支持されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな支軸に、少なくとも1つギヤが回転自在に支持され、このギヤがナット46によって支軸からの抜けが防止されている構造に、上述のコロ47やコロホルダ90の構造を採用することが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
Further, in the above-described embodiment, the case where the clutch mechanism 4 is provided inside the
In addition, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate without departing from the gist of the present invention.
1…減速機付モータ、2…モータ、3…減速機構、14…ケース、14a…開口部、15…カバー、18a…底面(ベース面)、24…ウォーム支軸(シャフト)、24b…雄ネジ部、31…ウォーム軸、32…ウォームホイール(ギヤ)、33…ピニオンギヤ(ギヤ、平歯車)、37…ピニオン係合孔(係合孔)、43…ピニオン凸部(係合凸部)、45a…傾斜面(先端面)、46…ナット(ネジ部材)、46B…ボルト(ネジ部材)、46a…雌ネジ部、46b、46e…平坦面(交差面)、47…コロ(転動部材)、50…出力部、65…軸受ボス(アウター部材)、65c…円筒状内周面(円弧状面)、70…ロックプレート、74…ロック凹部(受入れ面)、90…コロホルダ、91…筒状部、92…コロ収容凹部(転動部材収容部)、93…コロ受け部(受け座部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor with reduction gear, 2 ... Motor, 3 ... Reduction mechanism, 14 ... Case, 14a ... Opening, 15 ... Cover, 18a ... Bottom surface (base surface), 24 ... Worm support shaft (shaft), 24b ... Male
Claims (6)
前記シャフトに回転可能に支持され、外部動力の回転力により回転する少なくとも1つのギヤと、
前記シャフトの他端に締結され、前記シャフトの外周面よりも径方向外側に張り出して前記ギヤの前記シャフトからの抜けを防止するとともに、前記シャフト周りの周方向に間隔をあけた複数個所に前記シャフトの径方向に交差する交差面を有するネジ部材と、
前記ケースに固定され、前記ネジ部材の前記交差面の径方向外側に間隔をあけて設けられ、前記周方向に延びる円弧状面を有するアウター部材と、
前記シャフトの軸方向から見て円形面を有し、それぞれの前記交差面と前記円弧状面との間で転動可能に設けられた転動部材と、
前記転動部材が前記軸方向に沿って前記ギヤ側に移動するのを拘束する受け座部材と、
を備えることを特徴とする減速機構。 A shaft having one end fixed to the base surface of the case,
At least one gear rotatably supported by the shaft and rotated by a torque of an external power;
The gear is fastened to the other end of the shaft, and extends radially outward from the outer peripheral surface of the shaft to prevent the gear from slipping off the shaft, and at a plurality of locations around the shaft that are spaced circumferentially. A screw member having an intersecting surface intersecting in the radial direction of the shaft,
An outer member fixed to the case, provided at intervals radially outside the crossing surface of the screw member, and having an arc-shaped surface extending in the circumferential direction;
A rolling member having a circular surface as viewed from the axial direction of the shaft, and provided to be rollable between the respective intersecting surfaces and the arc-shaped surface;
A receiving seat member for restraining the rolling member from moving toward the gear along the axial direction;
A speed reduction mechanism comprising:
前記アウター部材は、前記カバーと一体に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の減速機構。 A cover that is fixed to the case and closes an opening formed on a side of the case facing the base surface,
The speed reduction mechanism according to claim 1, wherein the outer member is provided integrally with the cover.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の減速機構。 The screw member has a female screw portion fastened to a male screw portion provided on the other end of the shaft on an inner peripheral surface, and a polygonal nut having a plurality of flat surfaces as the intersecting surface on an outer peripheral surface. The speed reduction mechanism according to claim 1 or 2, wherein:
前記ネジ部材と前記アウター部材との間に設けられた円筒状の筒状部と、
前記筒状部の周方向に間隔をあけて複数形成され、前記筒状部の径方向内側と径方向外側に連通して前記転動部材を収容する転動部材収容部と、を一体に有する
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の減速機構。 The receiving seat member,
A cylindrical tubular portion provided between the screw member and the outer member,
A plurality of rolling member accommodating portions that are formed at intervals in the circumferential direction of the cylindrical portion and communicate with the radially inner side and the radially outer side of the cylindrical portion to accommodate the rolling member; The speed reduction mechanism according to claim 1, wherein:
前記外部動力の回転力が入力されるウォーム軸と、
前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールと、
前記ウォームホイールと同軸上に配置され、前記ウォームホイールと一体となって回転可能な平歯車と、
前記平歯車に噛合され、外部機器に回転力を伝達する出力部と、
前記ウォームホイールからの回転を前記平歯車に伝達するとともに、前記平歯車からの回転が前記ウォームホイールに伝達されてしまうことを阻止するクラッチ機構と、
が収納されており、
前記ギヤは、前記ウォームホイール及び前記平歯車であり、
前記クラッチ機構は、
前記ウォームホイールに軸方向に貫通形成された複数の係合孔と、
前記平歯車に形成され前記係合孔に挿入される係合凸部と、
前記ウォームホイールの前記平歯車とは反対側の面に配置され、前記係合凸部の先端面と突き合わされる受入れ面を有するとともに、前記ケースと摺動可能、かつ前記ケースによって軸方向への移動が規制されたロックプレートと、
を備え、
前記先端面及び前記受入れ面のうち何れか一方は、周方向中央から周方向両端にかけて高さが減少する第1傾斜面を有し、前記先端面及び前記受入れ面のうちいずれか他方は、周方向中央から両端にかけて高さが増加する第2傾斜面を有し、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが、前記ウォームホイールの周方向で互いに間隔を隔てている
ことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の減速機構。 In the case,
A worm shaft to which the torque of the external power is input;
A worm wheel meshed with the worm shaft;
A spur gear disposed coaxially with the worm wheel and rotatable integrally with the worm wheel;
An output unit meshed with the spur gear and transmitting a rotational force to an external device;
A clutch mechanism that transmits rotation from the worm wheel to the spur gear and prevents rotation from the spur gear from being transmitted to the worm wheel.
Is stored,
The gear is the worm wheel and the spur gear,
The clutch mechanism,
A plurality of engagement holes formed through the worm wheel in the axial direction,
An engagement projection formed on the spur gear and inserted into the engagement hole;
The spur gear of the worm wheel is disposed on a surface opposite to the spur gear, has a receiving surface that abuts against a tip end surface of the engaging projection, is slidable with the case, and is axially movable by the case. A lock plate whose movement is restricted,
With
One of the tip surface and the receiving surface has a first inclined surface whose height decreases from the center in the circumferential direction to both ends in the circumferential direction, and one of the other of the tip surface and the receiving surface has a circumferential shape. A second inclined surface whose height increases from a center to both ends in a direction, wherein the first inclined surface and the second inclined surface are spaced from each other in a circumferential direction of the worm wheel. The speed reduction mechanism according to claim 1.
前記減速機構に連結されたモータと、
を備え、
前記モータは、前記外部動力である
ことを特徴とする減速機付モータ。 A speed reduction mechanism according to any one of claims 1 to 5,
A motor connected to the speed reduction mechanism;
With
The motor with a reduction gear, wherein the motor is the external power.
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