JP2020060205A

JP2020060205A - 減速機

Info

Publication number: JP2020060205A
Application number: JP2018190221A
Authority: JP
Inventors: 紀幸櫻井; Noriyuki Sakurai; 貢谷口; Mitsugi Taniguchi; 雄太村上; Yuta Murakami
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp; Aisin Corp
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2020-04-16
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: JP7253349B2; US20200109768A1

Abstract

【課題】駆動ギアの回転が安定する減速機を提供する。【解決手段】減速機は、ハウジング１１と、ハウジング１１に配置されてモータの動力によって回転するウォーム１２と、ウォーム１２に連動するウォームホイール１３と、ウォームホイール１３に連動する駆動ギア１４とを備える。駆動ギア１４は、ウォーム１２に重なるように配置される。ハウジング１１は、ウォーム１２と駆動ギア１４との間に設けられる隔壁７３を有する。【選択図】図９

Description

本発明は、モータの減速機に関する。

モータの減速機として、特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の減速機は、モータにより回転するウォームと、ウォームに連動するウォームホイールと、ウォームホイールに連動する駆動ギアとを備える。

特開２００３−１３４７２３号公報

ところで、従来の減速機の構造では、駆動ギアの回転が安定しない虞がある。そこで、駆動ギアの回転が安定する減速機を提供する。

（１）上記課題を解決する減速機は、ハウジングと、前記ハウジングに配置されてモータの動力によって回転するウォームと、前記ウォームに連動するウォームホイールと、前記ウォームホイールに連動する駆動ギアとを備え、前記駆動ギアは、前記ウォームに重なるように配置され、前記ハウジングは、前記ウォームと前記駆動ギアとの間に設けられる隔壁を有する。この構成によれば、ウォームと駆動ギアとの間に隔壁がない場合に比べて駆動ギアを支持する面が大きくなるため、駆動ギアの回転が安定する。

（２）上記減速機において、前記ウォームホイールは、第１回転軸心を有する第１軸と、前記第１軸に設けられて前記ウォームに噛み合う第１ギアと、前記第１軸に設けられる第２ギアとを備え、前記駆動ギアは、第２回転軸心を有する第２軸と、前記第２軸に設けられて前記第２ギアに噛み合う第３ギアとを備え、前記ハウジングは、前記隔壁と、前記第２軸と前記ウォームとの間に配置されて前記第２軸を受ける軸受から前記ウォームに沿うように延びる側壁と、を備える。この構成によれば、側壁の一部が第２軸を受ける軸受を構成するため、全体として減速機をコンパクトにできる。

（３）上記減速機において、前記隔壁において前記第３ギアの対向面は、前記第３ギアに対向する底面の一部を構成し、前記底面は、前記第２回転軸心に沿う方向において、前記第１ギアにおける前記第３ギア側の面よりも前記第３ギアに寄った位置に配置される。この構成によれば、第３ギアと第１ギアとの干渉を抑制できる。

（４）上記減速機において、前記ウォームは、前記第１ギアと前記第２軸との間に配置される。
この構成によれば、全体として減速機をコンパクトにできる。

（５）上記減速機において、前記第１回転軸心と前記第２回転軸心とに垂直に交差する第１直線と、前記ウォームのウォーム回転軸心に沿う第２直線とが斜めに交差し、かつ、前記第１直線と前記第２直線との間の角度が９０度未満となるように、前記ウォームが配置される。この構成によれば、第１直線と第２直線との間の角度が９０度となるようにウォームが配置される場合に比べて、ウォームを短くできる。

上記減速機によれば、駆動ギアの回転を安定にできる。

モータユニットの平面図。減速機の斜視図。減速機の分解斜視図。減速機の平面図。本実施形態について第１ギアと第３ギアとウォームとの配置関係を示す模式図。参考の形態について第１ギアと第３ギアとウォームとの配置関係を示す模式図。開口部側からみたハウジングの斜視図。開口部の反対側からみたハウジングの斜視図。図４のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図。図４のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

図１は、モータユニット１の一例である。一例では、モータユニット１は、車両のシートに取り付けられる。例えば、モータユニット１は、バックシートの傾斜角度を変更するためのアクチュエータの動力発生部を構成する。他の例では、モータユニット１は、バックシートを上下方向に移動させるためのアクチュエータの動力発生部を構成する。モータユニット１は、モータ２と、減速機１０とを備える。減速機１０は、モータ２の出力軸の回転速度を小さくする。減速機１０は、モータ２に取り付けられる。

図２〜図１０を参照して、減速機１０について説明する。図２は、減速機１０の斜視図であり、図３は、減速機１０の分解斜視図である。
図３に示されるように、減速機１０は、ハウジング１１と、ウォーム１２と、ウォーム１２に連動するウォームホイール１３と、ウォームホイール１３に連動する駆動ギア１４とを備える。好ましくは、減速機１０は、ハウジング１１に取り付けられるカバー１５を備える。

ウォーム１２は、ハウジング１１に配置される。具体的には、ウォーム１２は、ハウジング１１の第３収容部５３に収容される。
ウォーム１２は、ウォームギア部２０と、ウォームギア部２０の一方端に設けられる第１端部２１と、ウォームギア部２０において第１端部２１と反対側に設けられる第２端部２２と、ウォームギア部２０と第２端部２２との間に設けられるウォーム支持部２３とを有する。

ウォーム１２の第１端部２１は、ハウジング１１に支持される。ウォーム１２の第２端部２２は、モータ２の出力軸に結合する。ウォーム支持部２３には、ローラ２５が取り付けられる。ウォーム支持部２３は、ローラ２５を介してハウジング１１に回転可能に保持される。ウォーム１２およびローラ２５は、ハウジング１１の第３収容部５３に収容された状態において第３収容部５３から抜けないように、留金２６によって抜け止めされている。ウォーム１２は、ウォーム回転軸心ＣＡがモータ２の出力軸の回転軸線ＣＸに沿うように、出力軸に結合される（図１０参照）。

ウォームホイール１３は、第１回転軸心ＣＢを有する第１軸３１と、第１ギア３４と、第２ギア３５とを備える。第１ギア３４は、第１軸３１に設けられて第１回転軸心ＣＢを回転中心として回転する。第１ギア３４は、ウォーム１２に噛み合う。第２ギア３５は、第１軸３１に設けられて第１回転軸心ＣＢを回転中心として回転する。第２ギア３５の直径は、第１ギア３４の直径よりも小さい。

第１軸３１は、第１端部３２と、第２端部３３とを有する。第１端部３２は、ハウジング１１に支持される。第２端部３３は、カバー１５に支持される。本実施形態では、第１軸３１において、第２ギア３５は、第１回転軸心ＣＢに沿う方向で第１ギア３４よりも第２端部３３側に設けられる。第２軸４１は、第１端部４２と、第２端部４３と、中間部４６とを有する。第１端部４２は、ハウジング１１に支持される。第２端部４３は、カバー１５の外側に配置される。中間部４６は、第２軸４１において第３ギア４４の取付部と第４ギア４５の取付部との間に設けられる。中間部４６は、カバー１５に支持される。

駆動ギア１４は、第２回転軸心ＣＣを有する第２軸４１と、第３ギア４４とを備える。本実施形態では、駆動ギア１４は、さらに、第４ギア４５を備える。第３ギア４４は、第２軸４１に設けられて第２回転軸心ＣＣを回転中心として回転する。第３ギア４４は、第２ギア３５に噛み合う。第３ギア４４の直径は、第１ギア３４の直径よりも大きい。第４ギア４５は、第２軸４１に設けられて第２回転軸心ＣＣを回転中心として回転する。第４ギア４５は、回転動力を、減速機１０とは別のアクチュエータまたは動力伝達部材に伝達する。第４ギア４５は、カバー１５の外側に配置される。

図４〜図６を参照して、ウォームホイール１３と駆動ギア１４とウォーム１２との配置関係を説明する。
第１軸３１および第２軸４１は、第１軸３１の第１回転軸心ＣＢと第２軸４１の第２回転軸心ＣＣとが平行となるように、配置される。駆動ギア１４は、第１回転軸心ＣＢに沿う方向（以下、「第１方向ＤＡ」）からみて、ウォームホイール１３と、部分的に重なる。具体的には、駆動ギア１４の第３ギア４４の一部分が、第１方向ＤＡからみて、第１ギア３４に重なっている（図５参照）。また、駆動ギア１４は、ウォーム１２に対して第１方向ＤＡにおいて重なるように配置される。具体的には、駆動ギア１４の第３ギア４４の少なくとも一部分が、第１方向ＤＡから見てウォーム１２に重なる。

図５に示されるように、好ましくは、ウォーム１２は、第１ギア３４と第２軸４１の間に配置される。また、ウォーム１２において第１ギア３４との噛み合う噛合部１２ａは、第１方向ＤＡから見て第１ギア３４の外周面に配置される。

図５に示されるように、好ましくは、第１回転軸心ＣＢと第２回転軸心ＣＣとに垂直に交差する第１直線ＬＡと、ウォーム１２のウォーム回転軸心ＣＡに沿う第２直線ＬＢとが斜めに交差し、かつ、第１直線ＬＡと第２直線ＬＢとの間の角度ＡＧが９０度未満となるように、ウォーム１２が配置される（以下、「ウォーム配置」）。「第１直線ＬＡと第２直線ＬＢとの間の角度ＡＧ」とは、第１直線ＬＡと第２直線ＬＢとが交わる点を交点ＰＡと定義する場合に、第１直線ＬＡにおいて交点ＰＡよりも第１回転軸心ＣＢ側の点ＰＢと交点ＰＡとを結ぶ線分と、第２直線ＬＢにおいて交点ＰＡよりもモータ２側の点ＰＣと交点ＰＡとを結ぶ線分との間の角度を示す。

図６には、本実施形態に係る減速機１０と比較される参考の減速機１０ｘが示される。参考の減速機１０ｘでは、「第１直線ＬＡと第２直線ＬＢとの間の角度ＡＧ」は、９０度とされている。本実施形態の減速機１０と参考の減速機１０ｘとにおいて、ウォーム１２の噛合部１２ａから第１端部２１までの長さＬａは、等しい。この場合、図５および図６の比較から分かるように、参考のウォーム１２の長さＬｗｘよりも、上記ウォーム配置に配置されるウォーム１２の長さＬｗは、短くなる。

ハウジング１１は、ウォームホイール１３、駆動ギア１４、およびウォーム１２を収容する。
ハウジング１１は、第１ギア３４および第２ギア３５を収容する第１収容部５１と、第３ギア４４の少なくとも一部分を収容する第２収容部５２と、ウォーム１２を収容する第３収容部５３とを備える。さらに、好ましくは、ハウジング１１は、さらに、モータ取付部５４を備える。例えば、モータ２が、ブラシ付きモータである場合、モータ取付部５４は、コミュテータおよびブラシを含む給電部２ａを収容する。モータ２の給電部２ａがモータ取付部５４に収容されて、モータ取付部５４がモータ２の給電部２ａに締結部材によって締結されることによって、ハウジング１１は、モータ２に固定される。

カバー１５は、ハウジング１１の開口部１６を覆う。カバー１５は、締結部材６０によってハウジング１１に取り付けられる。
カバー１５は、第１収容部５１の第１開口部５１ａを覆う第１カバー部５５と、第２収容部５２の第２開口部５２ａを覆う第２カバー部５６とを有する。第１カバー部５５は、第１収容部５１の第１底面６３（後述参照）に対向する面を含む。第２カバー部５６は、第２収容部５２の第２底面６７（後述参照）に対向する面を含む。

第１カバー部５５には、第１軸３１の第２端部３３を受ける第１軸受５７が設けられる（図９参照）。第１軸受５７は、例えば第１カバー部５５に取り付けられるブッシュ５９により構成される。第２カバー部５６には、第２軸４１の中間部４６を受ける第２軸受５８が設けられる。第２軸受５８は、第２カバー部５６に設けられる貫通孔として構成される。

図７〜図１０を参照して、ハウジング１１の構造を説明する。
ハウジング１１は、ウォーム１２と駆動ギア１４との間に設けられる隔壁７３を有する。本実施形態では、隔壁７３は、ハウジング１１の他の部分（隔壁７３以外の部分）と一体形成される。以下は、ハウジング１１の一例である。

図７に示されるように、第１収容部５１は、第１底壁６１と、第１周壁６２とを備える。第１収容部５１において、第１方向ＤＡにおける第１底壁６１の反対側の端部は、開口し、第１開口部５１ａを構成する。第１開口部５１ａは、第１ギア３４が挿入できる大きさに構成される。

第１周壁６２は、第１ギア３４の歯面および第２ギア３５の歯面に面するように、筒状に構成される。第１底壁６１は、第１ギア３４に対向する第１底面６３を有する。第１底壁６１には、第１軸３１の第１端部３２を受ける第３軸受６４が設けられる。第３軸受６４は、第１軸３１の第１端部３２が挿通する第１挿通孔６４ａを有する。

図７に示されるように、第２収容部５２は、第２底壁６５と、第２周壁６６とを備える。第２収容部５２において、第２回転軸心ＣＣに沿う方向（「第２方向ＤＢ」）における第２底壁６５の反対側の端部は、開口し、第２開口部５２ａを構成する。第２開口部５２ａは、第３ギア４４が挿入できる大きさに構成される。第１開口部５１ａと第２開口部５２ａとは、繋がっている。第１開口部５１ａと第２開口部５２ａとによってハウジング１１の開口部１６が構成される。第２底壁６５は、第２方向ＤＢからみて、第２回転軸心ＣＣを中心とする第１円から、第１回転軸心ＣＢを中心とする第２円と第１円との重なり部分が切り欠かれた形状に、構成される。

第２底壁６５は、第３ギア４４に対向する第２底面６７を有する。第２周壁６６は、第３ギア４４の歯面に面するように構成される。第１周壁６２において第２周壁６６内に入る部分は切り欠かれている。第２周壁６６において第１周壁６２内に入る部分は切り欠かれている。第１周壁６２および第２周壁６６において切り欠かれた部分（以下、「切欠部６９」）において、第１収容部５１と第２収容部５２とが繋がる。第３ギア４４の一部分は、切欠部６９から第１収容部５１側に出て、第２ギア３５と噛み合う。

第２底壁６５には、第２軸４１の第１端部４２を受ける第４軸受６８が設けられる。第４軸受６８は、第２底壁６５の第２底面６７と反対側の面から突出する。第４軸受６８は、第２軸４１の第１端部４２が挿通する第２挿通孔６８ａを有する。

図８に示されるように、第３収容部５３は、第２収容部５２の第２底壁６５に沿って、かつ第１収容部５１の第１周壁６２に接するように設けられる。
さらに、図９に示されるように、第３収容部５３は、第１軸３１と第２軸４１との間に設けられる。第３収容部５３は、連通部７０を介して第１収容部５１に繋がる（図９参照）。ウォーム１２は、連通部７０から第１収容部５１側に露出して、第１ギア３４と噛み合う。

第３収容部５３は、ウォーム回転軸心ＣＡに沿う方向に向かって開口するウォーム開口部７１を有する。第３収容部５３には、ウォーム回転軸心ＣＡに沿う方向においてウォーム開口部７１の反対側には、ウォーム１２を受ける軸受７２が設けられる。軸受７２には、ウォーム１２の第１端部２１を受ける軸受部材７２ａが設けられている。本実施形態のようにハウジング１１にモータ取付部５４が設けられている場合、ウォーム開口部７１は、モータ取付部５４に繋がる。

図９および図１０に示されるように、第３収容部５３は、ウォーム１２と駆動ギア１４との間に設けられる隔壁７３を有する。具体的には、隔壁７３は、ウォーム１２と第３ギア４４とを隔てる。第３収容部５３の隔壁７３は、第２底壁６５を部分的に構成する。また、隔壁７３において第３ギア４４に対向する対向面７３ａは、第２底面６７の一部分となっている。第２底面６７は、平坦な面に構成される。第２底面６７は、第２方向ＤＢにおいて、第１ギア３４において第３ギア４４側の面３４ａよりも、第３ギア４４に寄った位置に配置される。

好ましくは、第３収容部５３は、側壁７４を有する。側壁７４は、第２軸４１と第１ギア３４との間に配置される。具体的には、側壁７４は、ウォーム１２に対して連通部７０と反対側に配置され、ウォーム回転軸心ＣＡに沿う方向に延びる。好ましくは、側壁７４は、第２軸４１を受ける第４軸受６８からウォーム回転軸心ＣＡに沿うように延びる。

図１０に示されるように、更に好ましくは、第３収容部５３は、ウォーム回転軸心ＣＡに沿う方向に延びてウォーム１２に対して隔壁７３と反対側に配置される第３底壁７５を有する。

本実施形態の作用を説明する。上記構成のように、ハウジング１１は、ウォーム１２と駆動ギア１４との間に設けられる隔壁７３を有する。このような隔壁７３が設けられずにウォーム１２が第２収容部５２に露出する構成の場合に比べて、第３ギア４４を支持する面が大きくなる。隔壁７３が設けられていない場合では、第３ギア４４が回転するときの回転中心が安定しなくなる虞があるが、本実施形態では、隔壁７３によって第３ギア４４を支持する面が拡大されるため、第３ギア４４の回転が安定するようになる。

本実施形態の効果を説明する。
（１）減速機１０において、駆動ギア１４は、ウォーム１２に重なるように配置される。ハウジング１１は、ウォーム１２と駆動ギア１４との間に設けられる隔壁７３を有する。この構成によれば、ウォーム１２と駆動ギア１４との間に隔壁７３がない場合に比べて駆動ギア１４を支持する面が大きくなるため、駆動ギア１４の回転が安定する。

（２）減速機１０において、ウォームホイール１３は、第１軸３１と、ウォーム１２に噛み合う第１ギア３４と、第２ギア３５とを備える。駆動ギア１４は、第２ギア３５に噛み合う第３ギア４４を備える。減速機１０において、ハウジング１１は、隔壁７３と、側壁７４とを備える。側壁７４は、第２軸４１とウォーム１２との間に配置されて第２軸４１を受ける第４軸受６８からウォーム１２に沿うように延びる。この構成によれば、側壁７４の一部が第４軸受６８を構成するため、全体として減速機１０をコンパクトにできる。

（３）好ましくは、隔壁７３において第３ギア４４の対向面７３ａは、第３ギア４４に対向する第２底面６７（底面）の一部を構成する。第２底面６７（底面）は、第２回転軸心ＣＣに沿う方向において、第１ギア３４における第３ギア４４側の面よりも第３ギア４４に寄った位置に配置される。この構成によれば、第３ギア４４と第１ギア３４との干渉を抑制できる。

（４）本実施形態では、ウォーム１２は、第１ギア３４と第２軸４１との間に配置される。
この構成によれば、全体として減速機１０をコンパクトにできる。

（５）第１回転軸心ＣＢと第２回転軸心ＣＣとに垂直に交差する第１直線ＬＡと、ウォーム１２のウォーム回転軸心ＣＡに沿う第２直線ＬＢとが斜めに交差し、かつ、第１直線ＬＡと第２直線ＬＢとの間の角度ＡＧが９０度未満となるように、ウォーム１２が配置されてもよい。この構成によれば、第１直線ＬＡと第２直線ＬＢとの間の角度ＡＧが９０度となるようにウォーム１２が配置される場合に比べて、ウォーム１２を短くできる。

＜その他の実施形態＞
上記実施形態は、上記構成の例に限定されない。上記実施形態は、以下のように変更され得る。なお、以下の変形例では、上記実施形態の構成と実質的に変更のない構成については、上記実施形態の構成と同一の符号をつけて説明する。

・本実施形態では、隔壁７３は、ハウジング１１と一体形成される。これに対して、隔壁７３を含む部分は、ハウジング１１と別部材として構成されてもよい。例えば、隔壁７３の対向面７３ａを含む第２底面６７を構成するための板部材が、第２収容部５２の底に取り付けられてもよい。

ＡＧ…角度、ＣＡ…ウォーム回転軸心、ＣＢ…第１回転軸心、ＣＣ…第２回転軸心、ＣＸ…回転軸線、ＤＡ…第１方向、ＤＢ…第２方向、ＬＡ…第１直線、ＬＢ…第２直線、ＰＡ…交点、ＰＢ…点、ＰＣ…点、１…モータユニット、２…モータ、２ａ…給電部、１０…減速機、１０ｘ…減速機、１１…ハウジング、１２…ウォーム、１２ａ…噛合部、１３…ウォームホイール、１４…駆動ギア、１５…カバー、１６…開口部、２０…ウォームギア部、２１…第１端部、２２…第２端部、２３…ウォーム支持部、２５…ローラ、２６…留金、３１…第１軸、３２…第１端部、３３…第２端部、３４…第１ギア、３４ａ…面、３５…第２ギア、４１…第２軸、４２…第１端部、４３…第２端部、４４…第３ギア、４５…第４ギア、４６…中間部、５１…第１収容部、５１ａ…第１開口部、５２…第２収容部、５２ａ…第２開口部、５３…第３収容部、５４…モータ取付部、５５…第１カバー部、５６…第２カバー部、５７…第１軸受、５８…第２軸受、５９…ブッシュ、６０…締結部材、６１…第１底壁、６２…第１周壁、６３…第１底面、６４…第３軸受、６４ａ…第１挿通孔、６５…第２底壁、６６…第２周壁、６７…第２底面、６８…第４軸受、６８ａ…第２挿通孔、６９…切欠部、７０…連通部、７１…ウォーム開口部、７２…軸受、７２ａ…軸受部材、７３…隔壁、７３ａ…対向面、７４…側壁、７５…第３底壁。

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングに配置されてモータの動力によって回転するウォームと、
前記ウォームに連動するウォームホイールと、
前記ウォームホイールに連動する駆動ギアとを備え、
前記駆動ギアは、前記ウォームに重なるように配置され、
前記ハウジングは、前記ウォームと前記駆動ギアとの間に設けられる隔壁を有する
減速機。
前記ウォームホイールは、第１回転軸心を有する第１軸と、前記第１軸に設けられて前記ウォームに噛み合う第１ギアと、前記第１軸に設けられる第２ギアとを備え、
前記駆動ギアは、第２回転軸心を有する第２軸と、前記第２軸に設けられて前記第２ギアに噛み合う第３ギアとを備え、
前記ハウジングは、前記隔壁と、前記第２軸と前記ウォームとの間に配置されて前記第２軸を受ける軸受から前記ウォームに沿うように延びる側壁と、を備える
請求項１に記載の減速機。
前記隔壁において前記第３ギアの対向面は、前記第３ギアに対向する底面の一部を構成し、
前記底面は、前記第２回転軸心に沿う方向において、前記第１ギアにおける前記第３ギア側の面よりも前記第３ギアに寄った位置に配置される
請求項２に記載の減速機。
前記ウォームは、前記第１ギアと前記第２軸との間に配置される
請求項２または３に記載の減速機。
前記第１回転軸心と前記第２回転軸心とに垂直に交差する第１直線と、前記ウォームのウォーム回転軸心に沿う第２直線とが斜めに交差し、かつ、前記第１直線と前記第２直線との間の角度が９０度未満となるように、前記ウォームが配置される
請求項４に記載の減速機。