JP3050791B2 - モータ出力軸の支持構造及びモータの支持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電動アク
チュエータ等ギヤ機構を備えたモータ装置に適用される
モータ出力軸の支持構造及びモータの支持構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図６に示されるような、モータ
ユニット１００では、樹脂等で成形されたケース１０２
の内部にモータ１０４が収容されており、このモータ１
０４のモータ出力軸１０６にはウォームギヤ１０８が一
体的に取り付けられている。また、ケース１０２の内部
には、ウォームギヤ１０８と噛合してモータ１０４から
の出力を受ける第１ギヤ１１０が設けられている。さら
に、第１ギヤ１１０の前方には、第２ギヤ１１２及び第
３ギヤ１１４が配置されている。第２ギヤ１１２は第１
ギヤ１１０と噛合しており、第３ギヤ１１４は第２ギヤ
１１２と噛合している。すなわち、モータ１０４からの
出力を受けて第１ギヤ１１０が回転すると、第２ギヤ１
１２が回転し、更に、第３ギヤ１１４が回転する。ま
た、第３ギヤ１１４はケース外部の他のギヤと噛合する
最終ギヤ（いずれも図示省略）に噛合されており、第１
ギヤ１１０及び第２ギヤ１１２を介してモータ１０４か
らの駆動力を受けて回転すると、最終ギヤを回転させ、
さらに、最終ギヤを介して外部の他のギヤを回転させ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
モータユニット１００では、図７に示されるように、モ
ータ１０４が作動して各ギヤが回転すると、第１ギヤ１
１０からの反力Ｆ₂ （例えば、第１ギヤ１１０が外力に
よって拘束状態にあるとき、ウォームギヤ１０８が回転
しようとするためウォームギヤ１０８のギヤ歯と第１ギ
ヤ１１０のギヤ歯との噛み合いが外れる方向に働く力）
によってウォームギヤ１０８が押圧される場合がある。
このような場合では、モータ出力軸１０６が矢印Ｐ₂ 方
向へ向けて湾曲され、ウォームギヤ１０８と第１ギヤ１
１０との噛合状態が悪化してモータユニット１００の作
動不良の発生や騒音（作動音）の増加等が問題となって
いた。

【０００４】このような不具合を防止するためには、図
６に示されるように、厳格な寸法精度のもとで設けられ
たモータ１０４の本体の軸受によってモータ出力軸１０
６を２点で支持すると共に、モータ１０４をケース１０
２と一体に形成された支持片２００によってガタツキが
生じないようにしっかりと固定支持し、さらに、厳格な
寸法精度のもとで設けられたケース１０２の軸受部２１
０によりモータ出力軸１０６のウォームギヤ１０８が取
付けられた側の先端部を支持する方法、すなわち、モー
タ出力軸１０６を厳格な寸法精度で３点で支持する方法
が考えられる。この方法によれば、第１ギヤ１１０とウ
ォームギヤ１０８との噛み合いを確保することができ
る。

【０００５】しかしながら、上記の方法では、極めて厳
格な寸法精度のもとでモータ１０４の本体の軸受、支持
片２００、及び軸受部２１０が形成されなければなら
ず、仮に、寸法精度が厳守されていない場合には、モー
タ出力軸１０６が正常な状態で支持されず、モータ出力
軸１０６に所謂こじれが発生する。この場合では、モー
タ出力軸１０６が円滑に回転できず、こじれによる損失
や、逆転起動電圧の増加等の不具合が発生する可能性が
あった。

【０００６】また、寸法精度を厳守するためには、組み
付け時の精度や個々の部品自体の精度（例えば、軸受部
を含めてケースを樹脂材料によって形成する場合では、
成型後の冷却時の熱変形によって生じる寸法誤差等）を
上げる必要があり、組み付けに熟練を要し、しかもコス
トが高くなってしまっていた。

【０００７】本発明は、上記事実を考慮して、モータ出
力軸に接続された他のギヤからの反力のモータ出力軸へ
の影響を防止できるモータ出力軸の支持構造及びモータ
の支持構造を得ることが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のモータ出
力軸の支持構造は、モータ出力軸にギヤが設けられると
共に前記ギヤに他のギヤが接続され駆動力を前記他のギ
ヤへ伝達して回転させるモータの出力軸を支持するため
のモータ出力軸の支持構造であって、前記モータ出力軸
に対し前記他のギヤの位置の反対側であって前記モータ
出力軸の先端部近傍に対応し、前記他のギヤから前記モ
ータ出力軸に反力が作用しない状態で前記モータ出力軸
の先端部近傍から所定距離離間して設けられ、前記反力
により湾曲して当接した前記モータ出力軸の先端部近傍
を回転可能に支持する支持部を設けた、ことを特徴とし
ている。

【０００９】上記構成のモータ出力軸の支持構造では、
モータ出力軸のギヤに接続された他のギヤからの反力を
モータ出力軸が受け、これによってモータ出力軸が湾曲
すると、モータ出力軸が支持部に接触し、支持部によっ
てモータ出力軸が支持され、それ以上のモータ出力軸の
湾曲が規制される。これによって、作動不良や騒音（作
動音）等を防止できる。ここで、ギヤからの反力によっ
てモータ出力軸が湾曲する場合には、モータ出力軸を支
持するモータ本体の軸受部分を支点としてモータ出力軸
が湾曲されるため、モータ出力軸の先端側へ向けて湾曲
の度合いが大きくなる。したがって、モータ出力軸の先
端部近傍に支持部を設け、支持部によってモータ出力軸
を支持することによって、モータ出力軸の湾曲が効果的
に抑制され、効果的に作動不良や騒音（作動音）等を防
止できる。

【００１０】一方、モータ出力軸が湾曲していない状態
では、支持部はモータ出力軸から離間しているため、こ
のような状態でモータ出力軸が回転してもモータの回転
損失を招くことはない。

【００１１】請求項２記載のモータの支持構造は、モー
タ出力軸の一端側に設けられたギヤを有し、前記ギヤに
他のギヤが噛合され駆動力を前記他のギヤに伝達して回
転させるモータを支持するためのモータの支持構造であ
って、前記モータ出力軸の中間部及び他端側がモータ本
体に回転自在に支持されると共に、弾性力を有する弾性
保持部材によって前記モータ本体を所定範囲変移可能に
保持し、かつ前記モータ出力軸に対し前記他のギヤの位
置の反対側に前記他のギヤから前記モータ出力軸に反力
が作用しない状態で前記モータ出力軸から所定距離離間
して設けられ、前記反力により湾曲して当接した前記モ
ータ出力軸を回転可能に支持する支持部を設けた、こと
を特徴としている。

【００１２】上記構成のモータの支持構造では、モータ
本体が弾性保持部材によって保持されているため、モー
タ出力軸が他のギヤからの反力を受けると、これに応じ
てモータ本体が変移し、弾性保持部材の弾性力によって
反力が吸収される。

【００１３】すなわち、モータ出力軸に反力が作用する
と、この反力によってモータ出力軸は他のギヤとは反対
側に変移しようとし、これがモータ出力軸の湾曲の要因
となるが、本発明ではモータ出力軸に反力が作用する
と、これに伴いモータ本体が弾性保持部材を弾性変形さ
せつつ所定範囲変移して弾性保持部材によるモータの支
持位置が変化する。このため、モータ出力軸は湾曲変形
することなく、湾曲変形によるギヤの噛み合い不確保及
び騒音、逆転起動電圧の増加等を防止できる。また、反
力によりモータ出力軸が変移するとモータ出力軸は支持
部に当接し、支持部によってモータ出力軸の変移が規制
される。これによってモータ本体のこれ以上の変移が規
制され、これによってもギヤの噛み合い不確保及び騒
音、逆転起動電圧の増加等を防止できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１及び図２には本発明の一実施
の形態に係るモータ出力軸の支持構造及びモータの支持
構造を適用したモータユニット１０の構成が平面図によ
って示されている。また、図３にはモータユニット１０
の構成が斜視図によって示されている。なお、これらの
図において、矢印Ｘはモータユニット１０の幅方向右方
を示し、矢印Ｙはモータユニット１０の長手方向前方を
示し、矢印Ｚはモータユニット１０の高さ方向上方を示
す。

【００１５】これらの図に示されるように、モータユニ
ット１０はケース１２を備えている。このケース１２
は、樹脂材によってボックス状に形成されたケース本体
１４と、このケース本体１４に対応して樹脂材によって
形成されたケース蓋１６とによって構成されている。こ
のケース本体１４の内部後端側（すなわち、ケース本体
１４内部の矢印Ｙ方向とは逆側）にはモータ収容部１８
が形成されており、内部にはモータ２０のモータ本体２
１が収容されている。

【００１６】このモータ本体２１の上方にはコネクタ２
４が配置されており、このコネクタ２４に設けられた金
属製の一対の接触片２６がモータ２０の後端部に設けら
れた接触片２８と係合接続している。これによって、ケ
ース１２の外部からモータ２０へ電力供給される。

【００１７】また、モータ本体２１の前端部には、モー
タ出力軸２２の軸線方向中間部を回転可能に支持する軸
受部３６が設けられており、また、モータ本体２１の後
端部には、モータ出力軸２２の後端側を回転可能に支持
する軸受部３８が設けられている。これらの軸受部３
６、３８の各々には、弾性保持部材としてのＯリング４
０、４２が嵌め込まれている。これらのＯリング４０、
４２は、ゴム等の弾性部材によって形成されており、モ
ータ２０（モータ本体２１）がケース本体１４の所定の
位置に配置された状態では、各々の軸受部３６、３８が
Ｏリング４０、４２を介在して対向するモータ収容部１
８の側壁部に接触してモータ２０（モータ本体２１）を
保持する。

【００１８】また、モータ収容部１８の前方には、モー
タ収容部１８と連通してギヤ収容部３２が設けられてい
る。ギヤ収容部３２にはモータ出力軸２２の先端側が入
り込んでいる。このモータ出力軸２２の先端側にはウォ
ームギヤ３０が設けられている。このウォームギヤ３０
の側方には金属製の第１ギヤ３４が配置されている。こ
の第１ギヤ３４はウォームギヤ３０と噛合しており、モ
ータ出力軸２２の回転に応じて回転可能とされている。
この第１ギヤ３４の前方には樹脂製の第２ギヤ４４が配
置されている。この第２ギヤ４４は第１ギヤ３４と噛合
しており、第１ギヤ３４が回転することによって回転可
能とされている。また、第２ギヤ４４の前方には樹脂製
の第３ギヤ５６が配置されている。この第３ギヤ５６は
第２ギヤ４４と噛合しており、第２ギヤ４４が回転する
ことによって回転可能とされている。

【００１９】一方、第１ギヤ３４及び第２ギヤ４４の上
方には、プレート６６が配置されている。このプレート
６６は樹脂材によって板状に形成されており、四方の角
部６８がケース本体１４内に形成された嵌合部７０に嵌
め込まれ、更にこの状態で各々の角部６８がケース本体
１４にネジ止めされることによってケース本体１４に一
体的に固定されている。また、プレート６６の下面側
（すなわち、矢印Ｚ方向とは逆側）には一対の円孔（図
示省略）が形成されている。これらの円孔は第１ギヤ３
４及び第２ギヤ４４の軸間距離に対応して形成されてお
り、一方の円孔は第１ギヤ３４の軸上端部を回転可能に
支持し、他方の円孔は第２ギヤ４４の軸上端部を回転可
能に支持している。

【００２０】また、プレート６６の上面側には、円孔７
６が形成されており、プレート６６上には金属製の最終
ギヤ７８が配置されている。

【００２１】この最終ギヤ７８には大径ギヤ部８０が形
成されている。この大径ギヤ部８０は第３ギヤ５６に噛
合可能とされており、第３ギヤ５６が回転することによ
って、最終ギヤ７８が回転可能とされている。大径ギヤ
部８０には下端側軸部８２が一体に形成されている。こ
の下端側軸部８２は、プレート６６の円孔７６に差し込
まれており、円孔７６によって回転可能に支持されてい
る。さらに、大径ギヤ部８０の下端側軸部８２とは逆側
には、中間軸部８４が形成されており、更に、中間軸部
８４の大径ギヤ部８０とは逆側には小径ギヤ部８６が一
体に形成されている。ここで、中間軸部８４は直径が大
径ギヤ部８０の直径よりも小径とされており、小径ギヤ
部８６は直径が中間軸部８４の直径よりも小径とされて
いる。また、小径ギヤ部８６は、モータユニット１０
（ケース１２）の外側に位置する相手側（入力側）装置
のセクタギヤ８８に噛合可能とされており、最終ギヤ７
８が回転すると、小径ギヤ部８６に噛合するセクタギヤ
８８が回動する。さらに、小径ギヤ部８６の中間軸部８
４とは逆側には上端側軸部９０が一体に形成されてい
る。この上端側軸部９０は図示しない相手側（入力側）
装置に設けられた軸受部に回転可能に軸支される構成で
ある。

【００２２】一方、ケース１２のケース蓋１６には、こ
の最終ギヤ７８に対応して円形の軸受部９２が形成され
ている。軸受部９２は、直径が最終ギヤ７８の中間軸部
８４に対応しており、モータユニット１０の組付状態で
は、最終ギヤ７８を回転可能に支持する。

【００２３】ところで、ケース本体１４のギヤ収容部３
２には、一対の支持部５０、５２が形成されている。支
持部５０は、モータ出力軸２２の第１ギヤ３４とは逆側
のギヤ収容部３２の側壁部分先端側からモータ出力軸２
２へ近接する如く突出形成されており、モータ出力軸２
２の先端部に対応している。また、図４の拡大図に示さ
れるように、支持部５０の端部とモータ出力軸２２の間
には所定の隙間が形成されており、この隙間のストロー
クＨ₁ の長さは、０ｍｍ＜Ｈ₁ ≦０．２ｍｍの範囲内に
設定されている。これに対し、支持部５２は、モータ出
力軸２２の第１ギヤ３４とは逆側のギヤ収容部３２の側
壁部分後端側からモータ出力軸２２へ近接する如く突出
形成されており、モータ出力軸２２の軸受部３６側に対
応している。また、図５の拡大図に示されるように、支
持部５２の端部とモータ出力軸２２の間には所定の隙間
が形成されており、この隙間のストロークＨ₂ の長さ
は、０ｍｍ＜Ｈ₂ ≦０．２ｍｍの範囲内に設定されてい
る。

【００２４】次に本実施の形態の作用について説明す
る。上記構成のモータユニット１０では、モータ２０が
作動してモータ出力軸２２が回転すると、その回転がウ
ォームギヤ３０を介して第１ギヤ３４に伝達されて、第
１ギヤ３４が回転される。また、第１ギヤ３４が回転す
ると、その回転が第２ギヤ４４及び第３ギヤ５６を介し
て最終ギヤ７８に伝達され、更に、外部の装置のセクタ
ギヤ８８に伝達される。

【００２５】ところで、図１に示されるように、第１ギ
ヤ３４が回転すると、第１ギヤ３４からの反力Ｆ₁ によ
ってウォームギヤ３０が押圧されて、軸受部３６を支点
にモータ出力軸２２が矢印Ｐ₁ 方向へ向けて湾曲される
（図４及び図５の二点鎖線状態）。ここで、ケース本体
１４のギヤ収容部３２には、支持部５０及び支持部５２
が設けられているため、第１ギヤ３４の反力Ｆ₁ がモー
タ出力軸２２に作用すると、Ｏリング４０、４２がモー
タ本体２１によって弾性変形され、これによってモータ
本体２１の支持位置が変移して、モータ出力軸２２の先
端側が支持部５０に当接し、モータ出力軸２２の軸受部
３６側が支持部５２に当接する。この状態では、モータ
出力軸２２が支持部５０、５２によって支持され、モー
タ出力軸２２の所定角度以上の湾曲、すなわち、ウォー
ムギヤ３０と第１ギヤ３４の噛合状態が悪化するような
湾曲が阻止される。このため、ウォームギヤ３０と第１
ギヤ３４の正常な噛合状態を維持でき、ウォームギヤ３
０と第１ギヤ３４の噛合状態の悪化によって生じる騒音
（作動音の増加）等を防止できる。

【００２６】また、モータ本体２１の軸受部３６、３８
にはＯリング４０、４２が嵌め込まれており、これによ
ってモータ本体２１が保持されるため、第１ギヤ３４の
反力Ｆ₁ が作用してモータ出力軸２２が支持部５０及び
支持部５２に近接する如く押圧されると、これに応じて
モータ本体２１（モータ２０）が傾斜（変移）し、この
状態で保持される。これにより、反力Ｆ₁ がＯリング４
０、４２の弾性力によって吸収され、モータ出力軸２２
の湾曲やこじれによって生じる騒音（作動音の増加）や
逆転起動電圧の増加等を防止できる。

【００２７】以上、説明したように、上記構成の本モー
タユニット１０では、モータ作動時における第１ギヤ３
４の反力Ｆ₁ によるモータ出力軸２２の変移量を所定の
範囲内に抑制でき、ウォームギヤ３０と第１ギヤ３４の
正常な噛合状態を維持できるため、これらのギヤの噛合
状態の悪化によって生じる騒音（作動音の増加）等を効
果的に防止できる。

【００２８】また、モータ出力軸２２に反力Ｆ₁ が作用
すると、これに応じてモータ本体２１（モータ２０）自
体が傾斜（変移）し、Ｏリング４０、４２の弾性力によ
って反力Ｆ₁ が吸収される。これにより、モータ出力軸
２２が湾曲或いはこじれることによって生じる騒音（作
動音の増加）や逆転起動電圧の増加等を防止できる。

【００２９】さらに、支持部５０、５２は、正常な状態
のモータ出力軸２２から所定距離離間して設けられてい
るため、反力Ｆ₁ が作用しない場合、或いは反力Ｆ₁ が
モータ出力軸２２を湾曲させるに至らない場合には、支
持部５０、５２がモータ出力軸２２と接触することはな
く、モータ出力軸２２にこじれ等が発生することがな
い。

【００３０】また、モータ出力軸２２を軸受部３６、３
８及び支持部５０の３点にて支持する場合であっても、
Ｏリング４０、４２によってモータ２０を変移可能に支
持しているため、組み付け精度及び部品自体の精度を厳
格なものとすることなく、十分なギヤ噛み合い状態を確
保できる。

【００３１】なお、本実施の形態では、モータ出力軸２
２の先端部近傍部分と軸受部３６近傍部分に対応して支
持部５０、５２を設けた構成であったが、支持部５０、
５２の形成箇所等はこれに限るものではない。例えば、
支持部５２を設けずに支持部５０のみを設けた構成とし
てもよい。すなわち、モータ出力軸２２の湾曲の度合い
は軸線方向先端側で大きくなることから、支持部５０の
みを形成することによってモータ出力軸２２の湾曲を所
定の範囲内に抑制できる。

【００３２】また、本実施の形態では、弾性部材にゴム
製のＯリング４０、４２を適用した構成であったが、こ
れに代えて、例えば、東レ・デュポン社製のハイトレル
等の熱可塑製エラストマ系樹脂材によって形成したＯリ
ング４０、４２を適用してもよく、更には、モータ２０
とモータ収容部１８の間にシート状の弾性部材を配置し
て、この弾性部材によってモータ２０を傾斜（変移）可
能に保持してもよい。これらの場合であっても、上述し
た効果を損なうことがない。

【００３３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係るモ
ータ出力軸の支持構造及びモータの支持構造では、モー
タ出力軸と接続する他のギヤからの反力によるモータ出
力軸の変移量を所定の範囲内に抑制でき、モータ出力軸
の変移による動作不良や騒音等を防止できる。しかも、
モータ出力軸のこじれの発生を防止でき、こじれによる
損失や逆転起動電圧の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るモータ出力軸の支
持構造及びモータの支持構造を適用したモータユニット
の内部構造を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係るモータ出力軸の支
持構造及びモータの支持構造を適用したモータユニット
の内部構造を示す平面図で、コネクタ、プレート、及び
最終ギヤを取り付けた状態を示す図１に対応した平面図
である。

【図３】本発明の一実施の形態に係るモータ出力軸の支
持構造及びモータの支持構造を適用したモータユニット
の構成を示す分解斜視図である。

【図４】モータ出力軸の先端部近傍と支持部との関係を
示す拡大平面図である。

【図５】モータ出力軸の軸受部側と支持部との関係を示
す拡大平面図である。

【図６】従来のモータユニットの内部構造を示す平面図
である。

【図７】第１ギヤの反力によってモータ出力軸が湾曲し
た状態を示す拡大平面図である。

【符号の説明】

２０ モータ ２１ モータ本体 ２２ モータ出力軸 ３４ 第１ギヤ（他のギヤ） ４０ Ｏリング（弾性保持部材） ４２ Ｏリング（弾性保持部材） ５０ 支持部 ５２ 支持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−64403（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−6265（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−27266（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−48358（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−145351（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/24 H02K 7/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ出力軸にギヤが設けられると共に
   前記ギヤに他のギヤが接続され駆動力を前記他のギヤへ
   伝達して回転させるモータの出力軸を支持するためのモ
   ータ出力軸の支持構造であって、 前記モータ出力軸に対し前記他のギヤの位置の反対側で
   あって前記モータ出力軸の先端部近傍に対応し、前記他
   のギヤから前記モータ出力軸に反力が作用しない状態で
   前記モータ出力軸の先端部近傍から所定距離離間して設
   けられ、前記反力により湾曲して当接した前記モータ出
   力軸の先端部近傍を回転可能に支持する支持部を設け
   た、 ことを特徴とするモータ出力軸の支持構造。
2. 【請求項２】 モータ出力軸の一端側に設けられたギヤ
   を有し、前記ギヤに他のギヤが噛合され駆動力を前記他
   のギヤに伝達して回転させるモータを支持するためのモ
   ータの支持構造であって、 前記モータ出力軸の中間部及び他端側がモータ本体に回
   転自在に支持されると共に、弾性力を有する弾性保持部
   材によって前記モータ本体を所定範囲変移可能に保持
   し、かつ前記モータ出力軸に対し前記他のギヤの位置の
   反対側に前記他のギヤから前記モータ出力軸に反力が作
   用しない状態で前記モータ出力軸から所定距離離間して
   設けられ、前記反力により湾曲して当接した前記モータ
   出力軸を回転可能に支持する支持部を設けた、 ことを特徴とするモータの支持構造。