JP2022130695A - 回転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動音などを低減することのできる回転装置を提供する。【解決手段】フレーム３２と、回転軸３１と、回転軸３１を支持する第１の内部軸受４１０と、回転軸３１を支持する第２の内部軸受４２０とを有するモータ３と、モータ３の回転を外部に伝達する複数のギア５，６と、前記モータのフレームと、前記複数のギアを収容する筐体２とを備える。前記筐体は、前記モータのフレームを収納するモータ収納部を備える。前記フレームは、前記回転軸の長手方向における両側の側面を備え、筐体２には、回転軸３１の長手方向において、フレーム３２の両側の側面のうち一方の側面及び前記モータ収納部から突出した回転軸３１の一部分を回転自在に支持する第１の外部軸受４０１と、前記フレームの両側の側面のうち他方の側面及び前記モータ収納部から突出した前記回転軸の他の一部分を支持する第２の外部軸受４０２とが設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は回転装置に関する。

従来、モータと、モータの回転を外部に伝達するギアとを備える駆動装置（回転装置）があり、例えば、車両用空調装置システムのバルブや切替ドア（ルーバ）等を駆動することができる（特許文献１、特許文献２を参照）。

実開平７―１６７３３０号公報 特開２０１３―５５１２号公報

しかしながら、近年の車両は、内部環境の静音性が高まる傾向にあるため、例えば、モータを用いる部品などにおいては、これまで以上に静音性の向上が求められると考えられる。

本発明は、上記を課題の一例とするものであり、振動音などを低減することのできる回転装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る回転装置は、フレームと、回転軸と、当該回転軸を支持する第１の内部軸受と、当該回転軸を支持する第２の内部軸受とを有するモータと、前記モータの回転を外部に伝達する複数のギアと、前記モータのフレームと、前記複数のギアを収容する筐体とを備える。前記筐体は、前記モータのフレームを収納するモータ収納部を備える。前記フレームは、前記回転軸の長手方向における両側の側面を備え、前記筐体には、前記回転軸の長手方向において、前記フレームの両側の側面のうち一方の側面及び前記モータ収納部から突出した前記回転軸の一部分を回転自在に支持する第１の外部軸受と、前記フレームの両側の側面のうち他方の側面及び前記モータ収納部から突出した前記回転軸の他の一部分を支持する第２の外部軸受とが設けられている。

本発明の一態様によれば、振動音などを低減することのできる回転装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係る回転装置の斜視図である。 図２は、実施形態に係る回転装置の分解斜視図である。 図３は、実施形態に係る回転装置の第１の筐体を取り外した平面図である。 図４は、実施形態に係る回転装置の横断面視による説明図である。 図５は、モータの回転軸の支持部構造を示す断面視による一部を省略した説明図である。 図６は、センサーの断面視による説明図である。 図７は、第２の接続端子とモータとを接続する配線基板の説明図である。 図８は、変形例に係る回転装置の分解斜視図である。 図９は、実施形態に係る回転装置を備える空調システムを示す概略説明図である。 図１０は、図９の空調システムを備えた車両を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ構成要素には同じ符号を付している。

図１は、実施形態に係る回転装置の斜視図、図２は、実施形態に係る回転装置の分解斜視図である。また、図３は、実施形態に係る回転装置の第１の筐体を取り外した平面図であり、図４は、実施形態に係る回転装置の横断面視による説明図である。また、図９は、実施形態に係る回転装置を備える空調システムを示す概略説明図、図１０は、図９の空調システムを備えた車両を示す説明図である。

実施形態に係る回転装置１は、例えば、図１０に示すような車両１５０に用いられる車両用の空調システム１００などに用いられる。図９に示すように、車両用の空調システム１００は、ブロアファン１０１と、ブロアファン１０１から送り出される空気を冷却するエバポレータ１０２と、エバポレータ１０２の下流に配設されたヒータ１０３とを備える。そして、エバポレータ１０２とヒータ１０３との間に、エバポレータ１０２側からヒータ１０３側に流れる空気の供給量を制御するルーバー１０４が配置され、かかるルーバー１０４の駆動軸１０４ａが回転装置１により回動される。このように、回転装置１は、空調システム１００において風量等を制御するためのルーバー１０４の回動動作を制御することができる。

図１および図２に示すように、回転装置１は、内部に機能部を収納した筐体２を備えている。なお、ここで機能部とは、具体的には、それぞれ後述するモータ３、複数の伝達ギア６および出力ギア５、センサー７等により構成される。

なお、以下においては、説明の便宜上、第１の筐体２１と第２の筐体２２とを合わせる方向を上下方向（Ｚ軸正負方向）とし、モータ３の回転軸３１の長手方向を前後方向（Ｘ軸正負方向）とし、上下方向および前後方向に直交する方向を左右方向（Ｙ軸正負方向）とする。

（筐体２）
筐体２は、開口部２１４を有する第１の筐体２１と、開口部２２６を有する第２の筐体２２とを、開口部２１４，２２６同士を突き合わせた状態で連結して構成される。第１の筐体２１と第２の筐体２２が連結された筐体２は、天面部２Ａ、底部２Ｂ、側壁部２Ｃを備える。なお、以下では、上下の位置関係を記す場合、回転装置１の第１の筐体２１が相対的に上側に、第２の筐体２２が下側に位置する状態を基準とする。

第１の筐体２１は、筐体２の天面部２Ａとなる第１の面部２１０およびこの第１の面部２１０の外周部に設けられた第１の側壁部２１１と、第１の側壁部２１１で囲まれた開口部２１４とを有する。第２の筐体２２は、筐体２の底部２Ｂとなる第２の面部２２０、この第２の面部２２０の外周部に設けられた第２の側壁部２２２と、開口部２２６とを有する。第１の側壁部２１１と第２の側壁部２２２とにより筐体２の側壁部２Ｃが形成される。なお、筐体２は、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ等の樹脂材料で形成される。

第１の筐体２１には、第２の筐体２２側に延出するように、第１の側壁部２１１の外周に複数の係合部２１２が一体に形成されており、かかる係合部２１２には孔（以下、係合孔２１９と称する）が設けられている。一方、第２の筐体２２には、第１の筐体２１の複数の係合部２１２のそれぞれに対応する複数の突起（以下、係合突起２２４と称する）が第２の側壁部２２２に一体に形成されている。かかる係合突起２２４が係合部２１２の係合孔２１９に係合する。

すなわち、第１の筐体２１の複数の係合部２１２の係合孔２１９に第２の筐体２２の複数の係合突起２２４を係合させるように第１の筐体２１と第２の筐体２２とを合わせることで、第１の筐体２１と第２の筐体２２とが一体化され、各種の部品を有する機能部を収容する筐体２（図１）が構成される。

なお、本実施形態では、第１の筐体２１に係合部２１２を設け、第２の筐体２２に係合突起２２４を設けるようにしているが、第２の筐体２２に係合部２１２を設け、第１の筐体２１に係合突起２２４を設けるようにしてもよい。

また、第１の筐体２１には、第１の面部２１０の内面に図示しない複数の突出部（例えば２つ）が設けられ、第２の筐体２２には、図２および図３に示すように、これら複数の突出部にそれぞれ対応する複数の貫通孔を有するボス部９２が第２の面部２２０の内面に設けられている。第１の筐体２１と第２の筐体２２とを突き合わせて連結して一体とした状態では、各突出部は各貫通孔にそれぞれ圧入して嵌合する。これら突出部および貫通孔は伝達ギア６、又は出力ギア５の回転軸方向に延びている。

このように、２組の突出部と貫通孔とを設けたことで、これらが、第１の筐体２１と第２の筐体２２とを接合する際の基準となるため、Ｘ，Ｙ方向における正確な位置決めが可能となる。しかも、突出部が貫通孔に圧入されているため、筐体２の剛性を高めることができるとともに、異音の発生を抑制することができる。また、貫通孔から回転装置１の内部で発生する音が漏れ出ることがない。

また、図１および図２に示すように、第１の筐体２１と第２の筐体２２には、それぞれ互いに対応する突出部２１３，２２３が形成されている。突出部２１３、２２３は本実施例では、モータ３の回転軸３１（図２）が延在する方向に突出している。これら突出部２１３，２２３同士が接合してコネクタ部２００（図１）が形成される。

このコネクタ部２００には、図３に示すように、後述するセンサー７が備える接続端子（不図示）と電気的に接続される複数（ここでは３つ）の第１の接続端子４１と、後述するモータ３が備えるモータ端子３３と電気的に接続される複数（ここでは２つ）の第２の接続端子４２とが配置される。

また、図１および図２に示すように、第１の筐体２１の外周には、回転装置１を例えば空調システムに組込む際に、所定位置に取り付けるための４つの取付部２１５，２１６，２１７，２１８が設けられている。

回転装置１は、筐体２に収容される機能部を構成する各種の部品として、図２および図３に示すように、モータ３と、モータ３の回転軸３１の回転を外部に機械的に出力する出力ギア５と、出力ギア５にモータ３の回転を伝達する複数の伝達ギア６と、出力ギア５の回転角を検出するためのセンサー７とを備える。センサー７は、センサー部７０（図６参照）と、センサー部７０を収容するケース（以下、センサーハウジング７２と呼称する）とを備え、センサー部７０を用いて検出した出力ギア５の回転角または回転数に基づいて、回転装置１はモータ３の回転角または回転数の制御を行うことができる。

複数の伝達ギア６は、共に多段に構成された第１伝達ギア６１と第２伝達ギア６２とを有し、複数のギアが噛み合うことで、モータ３の回転軸３１の回転が出力ギア５の出力軸５１に伝達される。

また、本実施形態に係る回転装置１は、図２および図３に示すように、第１の接続端子４１とモータ３、および第２の接続端子４２とセンサー７とを電気的に接続する基板であるフレキシブルな配線基板８を備えている。この配線基板８と接続端子４０（第１の接続端子４１および第２の接続端子４２）とを介して、モータ３を駆動する入出力信号やセンサー７からの出力ギア５の回転角度に応じた信号を外部から得ることができる。なお、ここで電気的に接続するとは、２つの部材を直接接続する場合と、他の接続部材を介して接続する場合とを含む概念である。基板は、後述する接続部材の概念に含まれる。

以下、機能部を構成する各要素について、より具体的に説明する。

（モータ３）
モータ３は出力ギア５を回転させるための駆動装置であり、本実施形態ではモータ３にＤＣモータを用いている。モータ３は、図２に示すように、角部が湾曲した四角柱状の外形を有し、本体部を覆う外殻（フレーム）３２と、回転軸３１と、一対のモータ端子３３，３３とを備えている。外殻３２は、回転軸３１の長手方向における両側の端面として、天面部、底面部となる２つの側面を備えている。

外殻３２の天面部の中央には、第１の突出部３２１が形成され、外殻３２の底面部の中央には、第２の突出部３２２が形成されており、これら第１の突出部３２１および第２の突出部３２２から筐体２（第２の筐体２２）の側壁部２Ｃに向けて回転軸３１が突出している。一対のモータ端子３３，３３は、外殻３２の底面部に、第２の突出部３２２を挟むように対向して設けられる。

また、詳しくは後述するが、回転軸３１は、図４に示すように、回転装置１が有する複数の支持部により回転自在に支持されている。複数の支持部は、回転軸３１における外殻３２から突出した一部分（両側の端部）３１１，３１２を支持する第１の支持部である第１の外部軸受４０１および第２の支持部である第２の外部軸受４０２と、回転軸３１を外殻３２内で支持する第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０とを有する。

第１の支持部である第１の外部軸受４０１及び第２の支持部である第２の外部軸受４０２は、筐体２の側壁部２Ｃ（第２の筐体２２の側壁部２２２）に設けられている。これら第１の外部軸受４０１及び第２の外部軸受４０２は、筐体２の側壁部２Ｃに保持されている。第１の支持部である第１の外部軸受４０１及び第２の支持部である第２の外部軸受４０２により支持される回転軸３１の一部分は、回転軸３１の両端部３１１、３１２となっている。

なお、モータ３の本体部内においては、ステータ３５とわずかな隙間をあけてロータ３４を回転軸３１の中間部に固定している。そして、外殻３２の第１の突出部３２１から突出した回転軸３１の一部分（端部）には、後述する伝達ギア６の一部としてのウォームギア６０を装着している。

（伝達ギア６）
伝達ギア６は、所定の減速比（ギア比）でモータ３の回転軸３１の回転を出力ギア５に伝達させるためのギアであり、本実施形態では、前述したように、共に多段に構成された第１伝達ギア６１と第２伝達ギア６２と、モータ３の回転軸３１に装着されたウォームギア６０とを有する。

伝達ギア６は、図２に示すように、第１の大径部６１１と第１の小径部６１２とを有する第１伝達ギア６１と、第２の小径部６２１と第２の大径部６２２とを有する第２伝達ギア６２とを備える。第１の大径部６１１の直径は、第１の小径部６１２の直径より大きく形成されている。第２の大径部６２２と第２の小径部６２１との関係も同様である。

第１伝達ギア６１の第１の大径部６１１が、モータ３の回転軸３１に取付けられたウォームギア６０と噛合する。また、第１伝達ギア６１の第１の小径部６１２が、第２伝達ギア６２の第２の大径部６２２に噛合し、第２伝達ギア６２の第２の小径部６２１が出力ギア５に噛合する。このように、複数のギアが噛み合うことで、モータ３の回転軸３１の回転が、所定の減速比で出力ギア５の出力軸５１に伝達される。

なお、本実施形態では、少ないスペースを利用してギア比を調節しつつ、モータ３の回転軸３１の回転を出力ギア５に伝達するように、多段に構成された２つの第１伝達ギア６１と第２伝達ギア６２を用いたが、例えば、第２伝達ギア６２を省略して第１伝達ギア６１の直径が小さい第１の小径部６１２に出力ギア５を噛合させる設計としてもよく、第１伝達ギア６１および第２伝達ギア６２のいずれも省略し、ウォームギア６０に直接、出力ギア５を噛合させる設計とすることもできる。

（出力ギア５）
出力ギア５は、図２に示すように、外周面に歯列５２が形成された外周面と、回転軸方向（回転軸となる出力軸５１の長手方向）における凹部５０とを有するギア本体５ａを備える。このギア本体５ａは短尺の筒状の形状を有している。

また、上述したように、第１伝達ギア６１および第２伝達ギア６２は、多段ギアとしている。そして、第２伝達ギア６２の第２の大径部６２２は、出力ギア５の回転軸方向においては、出力ギア５の一部および第１伝達ギア６１の第１の大径部６１１の一部とそれぞれ重なるように配置されている（図３参照）。したがって、筐体２を大型化することなくコンパクトに伝達ギア６を配置することができる。

出力軸５１の上端部（一方の端部）は、センサー７が備える回転板７１（図６参照）と係合可能なキーが形成されている。一方、出力軸５１の下半部は、出力軸５１の上半部よりも大径に形成されるとともに、内周面には、図４に示すように、前述した空調システム１００のルーバー１０４の駆動軸１０４ａ等の外部軸が係合される係合部５４が形成されている。したがって、出力ギア５を回転させることでルーバー１０４の回動動作を制御することができ、空調システム１００の風量等の調節を行うことができる（図９参照）。

ところで、出力ギア５には、上述したように、車両等に搭載される空調システム１００のルーバー１０４の駆動軸１０４ａが接続される。すなわち、出力ギア５は、モータ３の回転軸３１の回転力をルーバー１０４の駆動軸１０４ａを制御する駆動力として出力するためのギアである。しかし、必ずしも出力ギア５に、ルーバー１０４の駆動軸１０４ａのような回転対象となる軸を直接接続させる態様には限定されない。例えば、回転装置１と回転対象となる軸との間に他の部材としてのギアを介在させる態様でもよく、その場合、介在するギアの回転軸を出力ギア５に接続するとよい。

（センサー７）
前述してきたように、空調システム１００（図９参照）などが備えるルーバー１０４を所定の状態に駆動するために、出力ギア５の回転角は、センサー７を用いて検出することができる。図２、図３および図６を参照しながらセンサー７について説明する。図６は、センサー７の断面視による説明図である。

図２、図３および図６に示すように、センサー７は、センサー台７２ｃと、このセンサー台７２ｃに搭載したセンサー部７０（図６参照）とを備える。

センサー部７０は、センサー台７２ｃ上に配置したセンサー基板７３と、このセンサー基板７３上に形成した導電部（不図示）に接続する第１の接続端子４１と、出力ギア５と共に回転する回転板７１と、二股状に延在する一方の端部である先端部７５１がセンサー基板７３の導電部に接触するように、他方の端部である基端部７５２を回転板７１に固定した導電ブラシ７５とを備える。

センサー部７０は、ケース（以下、センサーハウジング７２と呼称する）に収容されており、センサーハウジング７２は、平面形状が円形状で、回転板７１を収容するハウジング本体７２ａと、このハウジング本体７２ａから接続端子４０側へ延在する平面形状が方形状のカバー部７２ｂとを有する。図６に示すように、回転板７１は、ボス部７１１が中央に設けられており、ハウジング本体７２ａおよびセンサー台７２ｃは、ボス部７１１を挿通する孔部が形成されている。

かかる構成のセンサー７で検出した出力ギア５の回転角に基づき、回転装置１は、モータ３の回転制御を行うことができる。

ところで、センサー台７２ｃは、図２および図３に示すように、平面視で略Ｌ形に形成されており、センサー台７２ｃの前側部には、センサー基板７３側に配列された３つの第１の接続端子４１に続いて、２つの第２の接続端子４２がモータ３側に配置されている。また、センサー台７２ｃは、前側部（図示の例ではコネクタ部２００側の側部）の一側辺に２つの孔部７６，７６を有し、この孔部７６，７６に挿通するネジやビスなどによって第２の筐体２２に固定される。

５つの接続端子４０は、それぞれ、導電部４１２，４２２を備えており、３つの第１の接続端子４１は、導電部４１２を介してセンサー基板７３に接続される。２つの第２の接続端子４２は、導電部４２２を介して配線基板８と接続され、この配線基板８を介してモータ３に接続される。

（配線基板８）
センサー台７２ｃに配置された２つの第２の接続端子４２は、配線基板８を介してモータ３に接続される。図７は、第２の接続端子４２とモータ３とを接続する配線基板８の説明図である。

配線基板８は、可撓性を有するフィルムで形成されており、図２、図３および図７に示すように、大きく２つの平面部８１，８２を有する。具体的には、第２の接続端子４２と接続される第１平面部８１と、モータ端子３３に接続される第２平面部８２とを備えている。

フレキシブルな配線基板８は、例えば厚さが約１２μｍから５０μｍのフィルム（樹脂基板）の上に接着層を形成し、接着層の上に例えば厚みが約１２μｍ～約５０μｍの導体が印刷又は貼りあわされた構造を有する。フィルムとしては、ポリイミドやポリエステルなどの、絶縁性を有する樹脂材料で形成される。また、導体は銅などの金属材料で形成される。なお、接着層は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂で形成される。かかる配線基板８は、９０度以上の角度で折り曲げても折り曲げ前の形態に復元できるフレキシブルな基板である。

フレキシブルな配線基板８の第１平面部８１には、第２の接続端子４２に導通する導電部４２２の一方の端部に形成された折曲部４２１に係合する孔部８１１が、第２の接続端子４２の数に合わせて２つ設けられている。これら孔部８１１，８１１に第１の接続端子４１に導通する導電部４２２の折曲部４２１を係合させ、例えば半田付けを行うことで確実な電気接続が行え、接触不良を抑制している。

また、図７に示すように、第２平面部８２にも一対のモータ端子３３，３３に係合する一対の孔部８２１，８２１を設けており、この孔部８２１，８２１にモータ端子３３，３３を係合させて半田付けを行うことにより、確実な電気接続が行える。

このように、第２の接続端子４２は、フレキシブルな配線基板８によってモータ３に接続されるため、例えば、自動車等の車両の振動によって、第２の接続端子４２が振動しても、半田等により電気接続された接続部分に強い応力が加わる前に、柔軟な配線基板８のほうが形状変化し（若しくは振動を吸収）振動の振幅が減衰し、接続部分に強い応力が加わることが回避できるため、接続部分に亀裂や破損が発生することを回避することができる。

また、フレキシブルな配線基板８を用いて第２の接続端子４２とモータ３とを電気的に接続しているため、例えば、細くて破損し易いリード線を用いるよりも取扱いが容易で製造コスト的にも有利になる。

（モータ３の回転軸３１の支持部構造）
ここで、本実施形態に係る回転装置１が備えるモータ３の回転軸３１の支持部構造について、図２～図５を用いて具体的に説明する。なお、図５は、モータ３の回転軸３１の支持部構造を示す断面視による一部を省略した説明図である。

一般的なＤＣモータの回転軸のように、先端がフリーな状態で本体から突出している場合、かかる回転軸にウォームギアを装着して伝達ギアと噛合させると、回転軸は片持ち支持となるため、ウォームギアに噛合するギアからの反力による側圧を受けてしまう。そうなれば、想定しない振動などを生じ、静粛性を損なったり、異音が発生したりするおそれがある。

そこで、本実施形態に係るモータ３の回転軸３１は、前述したように、回転装置１が有する複数の支持部により回転自在に支持される構造としている。本実施形態における複数の支持部は、第１の支持部である第１の外部軸受４０１および第２の支持部である第２の外部軸受４０２と、第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０である。

第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２は、樹脂材料により形成され、キャップ形状（外周側面が筒状で、回転軸の長手方向における一方の端部が底部となり、他方の端部は開口部となっている形状）になっている。これら第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２は、回転軸３１におけるモータ３の外殻３２から突出した端部３１１，３１２を取り囲んで支持するように設けられる。すなわち、第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２は、モータ３の回転軸３１における両側の端部３１１，３１２の各軸方向に作用する力および各軸方向に直交する方向（径方向）に作用する力を受けることができる。

特に、回転装置１のモータ３の回転軸３１には、外殻３２から突出した一方の端部３１１と、外殻３２の天面部の中央に設けられた第１の突出部３２１との間にウォームギア６０が装着されている。そして、このウォームギア６０には、第１伝達ギア６１の第１の大径部６１１が噛合している。

かかる構造において、モータ３の回転軸３１の両方の端部３１１，３１２を第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２で支持する構造としたため、回転軸３１を両持ち構造とすることができ、回転軸３１の振動、さらには回転軸３１の振動に起因する筐体２の振動についても大きく低減することが可能となる。

キャップ状に形成された第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２を保持するために、本実施形態に係る回転装置１は、図３～図５に示すように、筐体２に第１の係合部２２５ａおよび第２の係合部２２５ｂを形成している。

第１の係合部２２５ａおよび第２の係合部２２５ｂは、共に同じ形状であり、第１の係合部２２５ａであれば、筐体２を構成するために対向して配置された第１の筐体２１と第２の筐体２２とにそれぞれ形成された凹部（以下、係合凹部２２５１，２２５２と呼称する）同士が突き合わされて構成される。第２の係合部２２５ｂであれば、第１の筐体２１と第２の筐体２２とにそれぞれ形成された係合凹部２２５３，２２５４同士が突き合わされて構成される。

すなわち、図５に示すように、第１の筐体２１には、第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２に対応する一対の係合凹部２２５１，２２５３が形成され、第２の筐体２２には、第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２に対応する一対の係合凹部２２５２，２２５４が形成されている。そして、係合凹部２２５１，２２５２が突き合わされて第１の係合部２２５ａが形成され、係合凹部２２５３，２２５４が突き合わされて第２の係合部２２５ｂが形成される。

このように、第１の筐体２１に一対の係合凹部２２５１，２２５３を形成し、第２の筐体２２に一対の係合凹部２２５２，２２５４を形成したため、第１の筐体２１と第２の筐体２２とを接合するだけで、簡単に第１の外部軸受４０１おおび第２の外部軸受４０２を保持することができる。したがって、回転装置１の製造時における組立性も向上する。

また、第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０は、回転軸３１を外殻３２内で支持するように設けられており、ここでは所謂メタルと呼ばれる金属材料（焼結材料）で形成されたすべり軸受としている。

具体的には、外殻３２の天面部の中央に形成された第１の突出部３２１内に第１の内部軸受４１０が配置され、外殻３２の底面部の中央に形成された第２の突出部３２２内に第２の内部軸受４２０が配置されている。

このように、第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０に応じた軸受保持部が外殻３２に形成されることになるため、回転軸３１をより確実に支持することができる。

かかる構成により、本実施形態に係る回転装置１では、回転軸３１の振動が抑制されるため、回転装置１としての振動音などを低減することができ、静粛性が求められる車両用の空調システム１００（図９参照）などに好適に用いることができる。

また、回転軸３１に装着するウォームギア６０は、第１の突出部３２１と、第１の外部軸受４０１との間に配置されることになるため、正確な位置決めを行いやすい。したがって、位置精度の向上による、ウォームギア６０やこれに噛合する第１伝達ギア６１から生じる騒音の抑制を図ることも可能となる。また、ウォームギア６０の歯飛びを抑制することも可能となる。

さらに、モータ３の第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０と回転軸３１に側圧が作用している場合の摩擦による振動や、振動により生じる回転装置１から発せられる騒音の抑制も可能となる。

また、モータ３の回転軸３１を両持ち構造としたことで、第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０への負荷が軽減されるため、第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０に起因する不具合の発生も抑制でき、モータ３の耐久性についての向上が期待できる。

（モータ３の保持構造）
本実施形態に係る回転装置１が備えるモータ３は、前述したように、角部が湾曲した四角状の外形を有する外殻３２により本体部がカバーされている。かかるモータ３を、筐体２内に収納する際に、本実施形態では、図４に示すように、外殻３２を粘性を有する弾性体４３０を介して筐体２に保持させている。

すなわち、図２に示すように、筐体２の一側半部をなす第２の筐体２２には、モータ３の大部分を収納するモータ収納部２２７が形成されている。かかるモータ収納部２２７にモータ３を配置する際に、モータ収納部２２７を区画する壁面とモータ３の外殻３２との間に、適宜の間隔をあけて、弾性体４３０を複数個所に介在させている。

このように、電磁力による振動の大きいモータ３の外殻３２を、筐体２に直接接触させない構成としたことにより、モータ３からの振動（騒音）の伝達が抑制され、回転装置１としての静粛性が向上する。

弾性体４３０は、例えば、紫外線硬化型のゲル、または２液硬化型のゲルのいずれかを用いることができる。あるいは、紫外線硬化型のゲルと２液硬化型のゲルの両方を適宜用いても構わない。

紫外線硬化型のゲル、または２液硬化型のゲルであっても、モータ３の外殻３２と筐体２の壁面との間に形成される間隙に適量滴下するだけで、クッション材となる弾性体４３０を介してモータ３を筐体２内に保持する構造が実現する。

[変形例]
上述してきた回転装置１が備えるセンサー７は、図２、図３、図６および図７に示したように、センサー部７０を構成するセンサー基板７３や導電ブラシ７５がセンサーハウジング７２に収納されていた。

しかし、センサー７は、センサーハウジング７２を用いないタイプのものであっても構わない。図８は、変形例に係る回転装置１の分解斜視図である。なお、変形例に係る回転装置１が上述してきた実施形態と異なるのは、センサー基板７００、接続端子４５および配線基板８００の構成であるため、その他の構成については、実施形態で用いた符号と同一の符号を用いて詳細な説明は省略する。

図８に示すように、変形例に係る回転装置１のセンサー７は、出力ギア５の上部に配置された矩形板状のセンサー基板７００を備える。センサー基板７００には、出力ギア５の出力軸５１が挿通される孔部７１０が形成されている。

また、導電ブラシ７５については、出力ギア５の回転軸方向に形成された凹部５０内に配置している。すなわち、出力ギア５の凹部５０の底面に一対のブラシ取付部７５４を形成し、かかるブラシ取付部７５４に導電ブラシ７５の基端部７５２を取付け、先端部７５１がセンサー基板７００の裏面側、すなわち出力ギア５に対向する面に形成された導電部に接触するようにしている。

また、変形例に係る回転装置１は、モータ３およびセンサー７と外部とを電気的に接続する接続端子４５を、いずれも同一形状とした３つのセンサー接続端子４３と２つのモータ接続端子４４とにより構成している。

図示するように、接続端子４５（センサー接続端子４３、モータ接続端子４４）は、筐体２に突出した状態で形成されるコネクタ部２００と同じ方向に延在する端子部４０ｂとこの端子部４０ｂとは逆側に位置し、上方に突出した接続片４０ａとを有する。

配線基板８００は、センサー接続端子４３と接続される第１の平面部８１０と、モータ端子３３に接続される第２の平面部８２０と、第１の平面部８１０と第２の平面部８２０とを接続する中間平面部８３０とを備えている。なお、本実施形態に係る配線基板８００も、先の実施形態で説明した配線基板８と同様な材料によりフレキシブルに形成されている。

接続端子４５の各接続片４０ａは、配線基板８００の第１の平面部８１０に形成された孔８１２に挿入されることにより、３つのセンサー接続端子４３はセンサー基板７００に電気的に接続され、２つのモータ接続端子４４はモータ３に電気的に接続される。

かかる変形例に係る回転装置１も、第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２と、第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０とによりモータ３の回転軸３１を支持する構造を備えているため、回転軸３１は両持ち支持されることになる。そのため、回転軸３１の振動が抑制され、回転装置１としての振動音などを低減することができる。

[他の実施形態]
上述してきた実施形態では、モータ３の回転軸３１を支持する支持部として、第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２と、第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０とを備える構成として説明した。

しかし、第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２の構成としては、樹脂材料によりキャップ形状に形成された構成ではなく、回転軸３１における外殻３２から突出した両側の端部３１１，３１２については、筐体２により直接支持可能な構成とすることもできる。

すなわち、図５に示した第１の係合部２２５ａおよび第２の係合部２２５ｂをキャップ形状の第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２にそれぞれ対応させた形状とするのではなく、回転軸３１の両側の端部３１１，３１２にそれぞれ対応させた形状に形成するものである。

すなわち、本実施形態では、回転軸３１の端部３１１，３１２を取り囲んで支持する第１の支持部と第２の支持部とが筐体２に形成されていることになる。

かかる構成であっても、回転軸３１は両持ち支持されることになり、回転軸３１の振動が抑制されるため、回転装置１としての振動音などを低減することができる。また、この場合、メタルなどの軸受が不要となり、部品点数を減じることができるため、軽量化やコストダウンを図ることができる。

上述してきた実施形態によれば、以下に示す回転装置１が実現される。

（１）外殻３２と、当該外殻３２から突出する回転軸３１と、当該回転軸３１を支持する第１の内部軸受４１０と、当該回転軸３１を支持する第２の内部軸受４２０とを有するモータ３と、モータ３の回転を外部に伝達する伝達ギア６および出力ギア５と、筐体２とを備え、筐体２には、回転軸３１の長手方向において、外殻３２の両側の端面から突出した回転軸３１の一部分を回転自在に支持する第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２が設けられている回転装置１。

かかる回転装置１によれば、回転軸３１の振動が抑制されるため、回転装置１としての振動音などを低減することができ、例えば、静粛性が求められる車両用の空調システム１００などに好適に用いることができる。

（２）上記（１）において、第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２により支持される回転軸３１の一部分は、当該回転軸３１の両端部３１１，３１２である回転装置１。

かかる回転装置１によれば、回転軸３１の振動を、より効果的に抑制して、振動音などを低減することができる。

（３）上記（１）または（２）において、第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２は、筐体２の側壁部２Ｃに保持されている回転装置１。

かかる回転装置１によれば、材料に例えばガラス繊維などが含まれている樹脂などで形成された筐体２などであっても、モータ３の回転軸３１を確実に両持ち支持することができる。

（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０は、金属材料（焼結材料）で形成され、第１の外部軸受４０１および第２の外部軸受４０２は、樹脂材料で形成されている回転装置１。

かかる回転装置１によれば、特別な軸受構造とする必要がないので、コストダウンを図ることができる。

（５）上記（３）または（４）において、筐体２は、対向して配置され、複数の凹部（係合凹部２２５１，２２５３）を有する第１の筐体２１と、複数の凹部（係合凹部２２５２，２２５４）を有する第２の筐体２２とを有し、対向する２組の凹部（係合凹部２２５１と係合凹部２２５２、および係合凹部２２５３と係合凹部２２５４）は第１の外部軸受４０１と第２の外部軸受４０２を保持する回転装置１。

かかる回転装置１によれば、第１の筐体２１と第２の筐体２２とを接合するだけで、簡単に第１の外部軸受４０１おおび第２の外部軸受４０２を保持することができ、組立性が良好となる。

（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、外殻３２は、回転軸３１の長手方向における両側の端面である天面部に第１の突出部３２１を、底面部には第２の突出部３２２を有し、第１の突出部３２１内に第１の内部軸受４１０が配置され、第２の突出部３２２内に第２の内部軸受４２０が配置される回転装置１。

かかる回転装置１によれば、外殻３２に形成した第１の突出部３２１および第２の突出部３２２を、第１の内部軸受４１０および第２の内部軸受４２０に応じた軸受保持部とすることができるため、回転軸３１をより確実に支持することができる。

（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、外殻３２の一方の端面から突出した回転軸３１の一部分に取付けられたウォームギア６０を含み、ウォームギア６０は第１の内部軸受４１０と第１の外部軸受４０１との間に位置する回転装置１。

かかる回転装置１によれば、ウォームギア６０は、第１の突出部３２１と第１の外部軸受４０１との間に配置されることになるため、正確な位置決めを行いやすい。そのため、位置精度の向上によってウォームギア６０やこれに噛合する第１伝達ギア６１から生じる騒音の抑制を図ることが可能となる。また、ウォームギア６０の歯飛びを抑制することも可能となる。

（８）上記（１）から（７）のいずれかにおいて、外殻３２は、粘性を有する弾性体４３０を介して筐体２に保持されている回転装置１。

かかる回転装置１によれば、電磁力による振動の大きいモータ３の外殻３２は、筐体２に直接接触することがないので、モータ３からの振動（騒音）の伝達が抑制され、回転装置１としての静粛性が向上する。

（９）上記（８）において、弾性体４３０は、紫外線硬化型と２液硬化型との両方またはいずれか一方のゲルである回転装置１。

かかる回転装置１によれば、特別な材料からなる弾性体４３０を必要とすることなく、低コストで回転装置１としての静粛性を向上させることができる。

以上、本発明を各実施形態に基づき説明したが、本発明は各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能であることも言うまでもなでもない。そのような要旨を逸脱しない範囲での種々の変更を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 回転装置、１５０ 車両、１００ 空調システム、１０１ ブロアファン、
１０２ エバポレータ、１０３ ヒータ、１０４ ルーバー、１０４ａ 駆動軸、２ 筐体、３ モータ、６ 伝達ギア、５ 出力ギア、７ センサー、２１ 第１の筐体、２２ 第２の筐体、２１４ 開口部、２２６ 開口部、２１０ 第１の面部、２１１ 第１の側壁部、２２０ 第２の面部、２２２ 第２の側壁部、２１９ 係合孔、２２４ 係合突起、９２ ボス部、２１３，２２３ 突出部、２００ コネクタ部、４１ 第１の接続端子、３３ モータ端子、４２ 第２の接続端子、２１５，２１６，２１７，２１８ 取付部、７０ センサー部、７２ センサーハウジング、６１ 第１伝達ギア、６２ 第２伝達ギア、５１ 出力軸、８ 配線基板、４０ 接続端子、３２ 外殻、３１ 回転軸、３２１ 第１の突出部、３２２ 第２の突出部、３１１，３１２ 端部、４０１ 第１の外部軸受、４０２ 第２の外部軸受、４１０ 第１の内部軸受、４２０ 第２の内部軸受、３５ ステータ、３４ ロータ、６０ ウォームギア、６１１ 第１の大径部、６１２ 第１の小径部、６２１ 第２の小径部、６２２ 第２の大径部、５０ 凹部、５ａ ギア本体、７２ｃ センサー台、７３ センサー基板、７１ 回転板、７５１ 先端部、７５２ 基端部、７５ 導電ブラシ、７２ａ ハウジング本体、７２ｂ カバー部、７１１ ボス部、４１２，４２２ 導電部、８１ 第１平面部、８２ 第２平面部、４２１ 折曲部、８１１，８２１ 孔部、２２５ａ 第１の係合部、２２５ｂ 第２の係合部、２２５１，２２５２，２２５３，２２５４ 係合凹部、２２７ モータ収納部、４３０ 弾性体、７００ センサー基板、４５ 接続端子、８００ 配線基板、７１０ 孔部、７５４ ブラシ取付部、４３ センサー接続端子、４４ モータ接続端子、４０ｂ 端子部、４０ａ 接続片、８１０ 第１の平面部、８２０ 第２の平面部、８３０ 中間平面部、８１２ 孔

Claims (16)

1. フレームと、回転軸と、当該回転軸を支持する第１の内部軸受と、当該回転軸を支持する第２の内部軸受と、を有するモータと、
   前記モータの回転を外部に伝達する複数のギアと、
   前記モータのフレームと、前記複数のギアを収容する筐体と、
   を備え、
   前記筐体は、前記モータのフレームを収納するモータ収納部を備え、
   前記フレームは、前記回転軸の長手方向における両側の側面を備え、
   前記筐体には、前記回転軸の長手方向において、前記フレームの両側の側面のうち一方の側面及び前記モータ収納部から突出した前記回転軸の一部分を回転自在に支持する第１の外部軸受と、前記フレームの両側の側面のうち他方の側面及び前記モータ収納部から突出した前記回転軸の他の一部分を支持する第２の外部軸受とが設けられている、回転装置。
2. 前記第１の外部軸受により支持される前記回転軸の一部分と、前記第２の外部軸受により支持される前記回転軸の他の一部分とは、当該回転軸の両端部である、請求項１に記載の回転装置。
3. 筒状の前記第１の外部軸受は、底部を有し、
   筒状の前記第２の外部軸受は、底部を有する、請求項１に記載の回転装置。
4. フレームと、回転軸と、当該回転軸を支持する第１の内部軸受と、当該回転軸を支持する第２の内部軸受と、を有するモータと、
   前記モータの回転を外部に伝達する複数のギアと、
   前記モータのフレームと、前記複数のギアを収容する筐体と、
   を備え、
   前記フレームは、前記回転軸の長手方向における両側の側面を備え、
   前記筐体には、前記回転軸の長手方向において、前記フレームの両側の側面のうち一方の側面から突出した前記回転軸の一部分を回転自在に支持する第１の外部軸受と、前記フレームの両側の側面のうち他方の側面から突出した前記回転軸の他の一部分を支持する第２の外部軸受とが設けられており、
   筒状の前記第１の外部軸受は、底部を有し、
   筒状の前記第２の外部軸受は、底部を有する、回転装置。
5. 前記筐体は、前記モータのフレームを収納するモータ収納部を備え、
   前記第１の外部軸受は、前記モータ収納部から突出した前記回転軸の一部分を支持し、
   前記第２の外部軸受は、前記モータ収納部から突出した前記回転軸の他の一部分を支持する、請求項１から４のいずれか１つに記載の回転装置。
6. 前記第１の外部軸受と前記第２の外部軸受は、回転軸の長手方向及び径方向において、前記回転軸を支持している、請求項１から５のいずれか１つに記載の回転装置。
7. フレームと、回転軸と、当該回転軸を支持する第１の内部軸受と、当該回転軸を支持する第２の内部軸受と、を有するモータと、
   前記モータの回転を外部に伝達する複数のギアと、
   前記モータのフレームと、前記複数のギアを収容する筐体と、
   を備え、
   前記フレームは、前記回転軸の長手方向における両側の側面を備え、
   前記筐体には、前記回転軸の長手方向において、前記フレームの両側の側面のうち一方の側面から突出した前記回転軸の一部分を回転自在に支持する第１の外部軸受と、前記フレームの両側の側面のうち他方の側面から突出した前記回転軸の他の一部分を支持する第２の外部軸受とが設けられており、
   前記第１の外部軸受及び前記第２の外部軸受は、前記筐体の側壁部に保持されている、回転装置。
8. 前記筐体は、前記側壁部と、当該側壁部の内側にある壁と、当該壁で区画されたモータ収納部と、を備え、
   前記モータのフレームは、前記側壁部に対して前記筐体の内側にある前記モータ収納部に収納されている、請求項７に記載の回転装置。
9. 前記筐体は、複数の凹部を有する第１の筐体と、複数の凹部を有する第２の筐体とを有し、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体は、対向して配置されており、
   対向する前記複数の凹部は前記第１の外部軸受と前記第２の外部軸受を保持する、請求項８に記載の回転装置。
10. 前記フレームの他方の側面には、突出部と、当該突出部に対向する一対のモータ端子と、が設けられており、
    前記突出部から前記回転軸の他の一部分が突出しており、
    前記一対のモータ端子に配線基板の一部分が接続されており、
    前記配線基板の一部分は前記突出部に対向している、
    請求項１から９のいずれか１つに記載の回転装置。
11. 前記配線基板の一部分は平面部であり、
    前記平面部は、前記一対のモータ端子に係合する一対の孔部を備える、
    請求項１０に記載の回転装置。
12. 前記配線基板は可撓性を有するフィルムで形成されている、請求項１０又は１１に記載の回転装置。
13. 前記フレームの一方の側面には、突出部が設けられており、
    前記一方の側面側の突出部内に前記第１の内部軸受が配置され、
    前記他方の側面側の突出部内に前記第２の内部軸受が配置されている、請求項１から１２のいずれか１つに記載の回転装置。
14. 前記複数のギアは、
    前記フレームの一方の側面から突出した前記回転軸の一部分に取付けられたウォームギアを含み、
    前記ウォームギアは前記第１の内部軸受と前記第１の外部軸受との間に位置する、請求項１から１３のいずれか１つに記載の回転装置。
15. 前記フレームは、粘性を有する弾性体を介して前記筐体の壁に保持されている、請求項８に記載の回転装置。
16. 前記弾性体は、
    紫外線硬化型と２液硬化型との両方またはいずれか一方のゲルである請求項１５に記載の回転装置。

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