JP3469335B2 - モータ回転子スラスト調整方法及びモータ回転子スラスト調整構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ワイパ装置を
駆動するウオーム減速モータ等のモータ回転子のスラス
ト調整方法、及び、そのスラスト調整構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公昭６１−５６７０１号公報には、図
８に示すように、ワイパ装置を駆動するワイパモータに
おいて、アーマチャ先端１００を配置したハウジング１
０２の空洞部１０４内にポリアセタール樹脂１０６を充
填し、当該樹脂１０６をアーマチャ先端１００に当接さ
せ、アーマチャ先端１００の位置決めを行うスラスト調
整方法が開示されている。

【０００３】しかし、そのような方法では、図９に示す
ように、アーマチャ先端１００の表面に対向する樹脂表
面に表面皺１０８が発生することが知られている。表面
皺１０８が発生すると樹脂がアーマチャ先端１００の表
面に均一に密着せず、樹脂表面とアーマチャ先端１００
の表面との接触状態が面当たりでなくて線、あるいは点
当たりとなり、局部的に面圧が大きくなる。このような
接触状態でモータが回転すると、樹脂表面の表面皺が摩
耗して経時変化が起きる。

【０００４】ところで、スラストがたに起因する騒音対
策上、アーマチャの軸方向に沿ったアーマチャ先端とこ
れに対向する樹脂との間隔は５０μｍ（限界値）を越え
ないのがよい。アーマチャ先端の位置決め当初、その間
隔が限界値を越えないようにしても、樹脂表面の表面皺
の高さが、２０〜８０μｍもあれば、その表面皺が摩耗
することによって、上記間隔が、早期に、限界値（５０
μｍ）を越えてしまう。

【０００５】ここで、表面皺の発生原因について考察す
れば、以下の通りである。すなわち、外気温が低い冬季
の場合（例えば、外気温が１０°Ｃ以下であると）、ギ
ヤハウジング、アーマチャの温度も低い。この低温度下
で、樹脂を充填すると、冷えたハウジングに樹脂が触れ
て樹脂の流動性が悪化されるとともに、冷えたアーマチ
ャ先端に樹脂が接触して樹脂が退け、アーマチャ先端と
対向する樹脂表面に表面皺が発生する。

【０００６】一方、夏季には、樹脂を空洞部に充填する
ための樹脂充填機の電源投入（始動）後暫くは、樹脂を
溶融するシリンダ、ノズル温度が安定しない。このよう
な下で樹脂を充填すると、アーマチャ先端と対向する樹
脂表面に表面皺が発生し易い。

【０００７】また、空洞部に樹脂を充填する方法では、
充填された樹脂がアーマチャ外周とハウジングとの間の
隙間へ洩れ出ることが予想される。この場合には、洩れ
出た樹脂がアーマチャに回転抵抗を及ぼし、これは、モ
ータ作動電流増大の原因となる。

【０００８】スラスト調整方法には、上記方法の他に、
特公昭６０−１１５３６号公報、特公昭６０−１１５３
７号公報に開示された方法がある。すなわち、樹脂を充
填するのではなく、樹脂成形されたスペーサをギヤハウ
ジングの穴に収納し、スペーサを超音波で加熱するとと
もにスペーサをアーマチャ先端へ押し付け、スペーサを
軟化させてアーマチャ先端に食い込ませて、スラスト調
整を行う。

【０００９】この方法によっても、例えば、冬季には、
スペーサが冷えたアーマチャ先端に押し付けらて溶融さ
れるので、溶融した樹脂に退けが生じて、アーマチャ先
端に対向するスペーサの表面には表面皺が発生する。

【００１０】更に、特開平５−１５１０３号公報には、
空洞に、アーマチャ先端に対応して、軸受、鋼球、回転
防止用支持脚、スラストガタ調整用突起を有するメタル
ホルダを装着し、装着されたメタルホルダを充填樹脂に
て固定させる手段が開示されている。

【００１１】この手段では、部品点数が多く、ガタを調
整した後に樹脂を充填するため、組み立て工数が多く、
時間が掛かり、コストアップが招来される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、モータ回転子軸の先端と対向する樹脂の表面に表
面皺を発生させず、表面皺の摩耗に起因するアーマチャ
スラストガタの発生を防止し、かつ、工程の簡素化を図
るモータ回転子スラスト調整方法及びモータ回転子スラ
スト調整構造を提供することが目的である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る本発明のモータ回転子スラスト調整
方法は、モータ回転子を収納するハウジングにおいてモ
ータ回転子軸一端が対向する位置に、大径孔と小径孔と
をモータ回転子軸方向に連通して有する空洞部を設け、
該空洞部内に大径部と小径部とを有する樹脂チップを挿
入し、該樹脂チップの前記大径部と前記小径部とを前記
空洞部の前記大径孔と前記小径孔とにそれぞれ対応させ
て配置するとともに前記大径部を前記モータ回転子軸の
先端に対向させ、加熱されたスラスト調整棒を前記空洞
部の前記小径孔に挿入して前記樹脂チップの前記小径部
に押し当て、前記樹脂チップを前記モータ回転子軸方向
に移動させて前記樹脂チップの前記大径部を前記モータ
回転子軸の先端に当接させるとともに、前記樹脂チップ
の前記小径部を溶融して前記樹脂チップの前記大径部と
前記小径部との間の段差と、前記空洞部の前記大径孔と
前記小径孔との間の段差との間の間隙を溶融樹脂で埋設
し、埋設後に、前記スラスト調整棒を前記小径孔から抜
き出す、ことを特徴とする。

【００１４】上記課題を解決するために、請求項２に係
る本発明のモータ回転子スラスト調整構造は、モータ回
転子を収納するハウジングにおいてモータ回転子軸一端
が対向する位置に設けられ、大径孔と小径孔とをモータ
回転子軸方向に連通して有すると共に、前記小径孔が前
記モータ回転子軸方向に沿って前記ハウジングの表面に
開口した空洞部と、大径部と小径部とを有して前記空洞
部内に挿入され、前記大径部と前記小径部とが前記大径
孔と前記小径孔とにそれぞれ対応して配置されるととも
に前記大径部が前記モータ回転子軸の先端に当接して面
接触状態で支持する樹脂チップと、を備え、前記樹脂チ
ップは、前記空洞部の前記大径孔と前記小径孔との間の
段差に対応して、前記大径部に前記小径部の一部が溶融
された溶融樹脂部を有する、ことを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、まず、ハウジングの空洞部
に、樹脂チップを挿入し、樹脂チップの大径部にモータ
回転子軸の先端を対向させる。

【００１６】次に、例えば、請求項１にあるように、加
熱されたスラスト調整棒をモータ回転子軸方向に小径孔
に挿入して樹脂チップの小径部に押し当て、樹脂チップ
をモータ回転子軸方向に移動させて樹脂チップの大径部
をモータ回転子軸の先端に当接させる。この当接状態
で、樹脂チップの小径部が溶融されて樹脂チップの大径
部と小径部との間の段差と、空洞部の大径孔と小径孔と
の間の段差との間の間隙が溶融樹脂で埋設され、樹脂チ
ップのスラスト受け位置が決定される。

【００１７】次に、スラスト調整棒を小径孔から抜き出
せば、モータ回転子のスラスト調整が完了する。なお、
請求項２における、樹脂チップは、加熱されたスラスト
調整棒を用いて製造が可能であるが必ずしもそれに限定
されない。

【００１８】これによって、モータ回転子軸の先端と対
向する樹脂の表面は溶融することなく表面皺が発生せ
ず、表面皺の摩耗に起因するモータ回転子スラストガタ
の発生が防止され、ガタに起因する騒音の発生もなく、
かつ、工程の簡素化が果たされる。

【００１９】また、モータ回転子軸の先端では樹脂が溶
融されないので、モータ回転子の外周に樹脂漏れが生ず
るというようなことはなく、樹脂洩れに起因するモータ
回転子の回転抵抗の増大もなく、従って、モータ作動電
流の増大もない。

【００２０】

【実施例】本発明に係るモータ回転子スラスト調整方法
及びモータ回転子スラスト調整構造を、ワイパモータに
適用した一実施例について、図１乃至図７に基づき説明
する。

【００２１】図１に示すように、ワイパ装置を駆動する
ワイパモータ１０では、モータ本体１２が固定子（磁界
マグネット）１４と回転子（アーマチャ）１６とを備え
る。アーマチャ１６の回転軸（モータ出力軸）１８はモ
ータ本体１２から突出されている。

【００２２】モータ本体１２から突出されたモータ出力
軸（モータ回転子軸）１８の軸方向中間部にはウオーム
２０が形成され、ウオーム２０にはウオームホイール２
２が噛合され、ウオームホイール軸２３には、ワイパリ
ンクを揺動させるクランクアーム２５が連結される。

【００２３】ウオーム２０が形成されたモータ出力軸１
８は、ウオームホイール２２と共に、ギヤハウジング２
４内に収容される。ギヤハウジング２４は、モータ本体
１２のヨーク２６と連結され、また、ウオームホイール
軸２３の軸方向で対向するカバーで閉じられる。

【００２４】モータ出力軸１８の先端は截頭円錐形状と
され、この截頭円錐形状とされたアーマチャ先端（モー
タ回転子軸の先端）１９に対応して、ギヤハウジング２
４内にはその一角に、空洞部２８が形成される。空洞部
２８は、図３に示すように、モータ出力軸１８の軸方向
と同軸上に位置し、軸方向一端側（モータ出力軸１８
側）が開放され、他端側（モータ出力軸１８側と反対
側、すなわち、ギヤハウジング外方側）も開放されてい
る。空洞部２８内は、軸方向中間部に形成される段差３
０を介して、同心円状に、一端側が円形の大径孔３２と
され、他端側が円形の小径孔３４とされる。大径孔３２
の孔径を３２ｄ、小径孔３４の孔径を３４ｄとすれば、
３２ｄ＞３４ｄの関係にある。

【００２５】その空洞部２８において、アーマチャ１６
のスラスト調整が以下のようにしてなされる。

【００２６】まず、空洞部２８内に、この一端側から樹
脂チップ３６を挿入する。樹脂チップ３６は、図２に示
すように、段差付き円柱形状とされ、軸方向中間部に形
成された段差３８を介して大径部４０と小径部４２とを
有する一体樹脂成形品である。大径部４０の外径４０Ｄ
と、小径部４２の外径４２Ｄとは、４０Ｄ＞４２Ｄの関
係とされる。空洞部２８内へ樹脂チップ３６が挿入され
た状態では、大径部４０、小径部４２が、それぞれ空洞
部２８の大径孔３２、小径孔３４内に嵌合される。大径
部４０の端面には、アーマチャ先端１９と係合可能なそ
れと同一形状の凹部４４が形成されている。そして、大
径孔３２の孔径３２ｄと大径部４０の外径４０Ｄとは、
樹脂チップ３６を空洞部２８内に挿入した状態では、樹
脂チップ３６が振動、衝撃等でも空洞部２８から脱出で
きない程度で、かつ、積極的に脱出させようとすれば、
空洞部２８内を軸方向へ移動できる程度の嵌合力で大径
孔３２内に大径部４０が嵌合可能となる関係とされる。
また、小径孔３４の孔径３４ｄと、小径部４２の外径４
２Ｄとは、孔径３４ｄ＞外径４２Ｄの関係とされる。空
洞部２８の段差３０に樹脂チップ３６の段差３８が当接
すれば、樹脂チップ３８のアーマチャ１６側と反対側へ
のそれ以上の移動は阻止される。

【００２７】樹脂チップ３６を空洞部２８内へ挿入した
後に、大径部４０の凹部４４内にアーマチャ先端１９を
挿入させるように樹脂チップ３６をモータ出力軸１８と
対向させる。

【００２８】次に、図４に示すように、空洞部２８の他
端側から小径孔３４内にスラスト調整棒４６を矢印ＩＮ
の向きに挿入する。スラスト調整棒４６は円柱形状とさ
れ、その外径４６Ｄは、小径孔３４の孔径３４ｄと、ス
ラスト調整棒４６を軸方向へ移動可能な程度に同じくさ
れる。スラスト調整棒４６は、樹脂チップ３６の融点温
度まで加熱される。この加熱は、半田ごての態様でなす
ことが可能である。

【００２９】図５に示すように、樹脂チップ３６は、ス
ラスト調整棒４６の先端面で押されて、空洞部２８内で
モータ出力軸１８側へその軸方向に沿って移動し、大径
部４０の凹部４４がアーマチャ先端１９と当接して密着
される。このとき、樹脂チップ３６が移動することによ
り、空洞部２８の段差３０と樹脂チップ３６の段差３８
との間には、軸方向に沿って間隙４８が次第に大きく形
成される。

【００３０】スラスト調整棒４６は加熱されており、ス
ラスト調整棒４６を押し込むことにより、図６に示すよ
うに、樹脂チップ３６の小径部４２の一部が加熱されて
溶融する。溶融樹脂は、上記間隙４８内へ入り込み、間
隙４８が溶融樹脂で埋設されて消失する。

【００３１】その後、図７に示すように、スラスト調整
棒４６を小径孔３４内からギヤハウジング２４外へ矢印
ＯＵＴの向きに抜き出し、スラスト調整完了となる。

【００３２】間隙４８を埋設した溶融樹脂（溶融樹脂
部）は冷却固化され、少し収縮して、アーマチャ先端１
９と凹部４４との間には、その間に過度の摩擦抵抗を及
ぼすことなく、かつ、スラストガタに起因する騒音を生
じさせない程度の隙間を形成することが可能となる。

【００３３】上記構成によれば、アーマチャ先端１９と
対向する樹脂の表面は溶融されず、従って、そこに表面
皺が発生するというようなことはなく、表面皺の摩耗に
起因するアーマチャスラストガタ（軸方向ガタ）の発生
が防止される。従って、騒音の発生もない。また、モー
タ出力軸１８側では樹脂が溶融されないので、そのモー
タ出力軸１８側に樹脂漏れが生ずるというようなことも
ない。従って、樹脂漏れに起因するアーマチャの回転抵
抗の増大はなく、モータ作動電流の増大もない。

【００３４】また、従来と比して本実施例では以下の各
作用効果を奏する。すなわち、従来の樹脂を空洞部内に
充填してなすスラスト調整では、スラスト調整をすべく
ワイパモータを所定位置へ位置させるワーク搬入工程、
樹脂充填用ノズルを空洞部の樹脂充填口へ当接するため
のノズル下降工程、樹脂を充填する樹脂充填工程、充填
後の空洞部内での保圧をなす保圧工程、樹脂充填用ノズ
ルを空洞部の樹脂充填口から離脱させるためのノズル上
昇工程、スラスト調整完了後にワイパモータを所定位置
から送り出すワーク搬出工程の各工程が必要である。こ
れに対して、本実施例のスラスト調整では、空洞部２８
内に樹脂チップ３６を挿入済みのワイパモータを所定位
置に位置させるワーク搬入工程と、加熱されたスラスト
調整棒４６を樹脂チップ３６の小径部４２に押し当てる
押し当て工程と、スラスト調整完了後のワイパモータを
所定位置から送り出すワーク搬出工程で足り、工程数が
減り、時間も短縮される。

【００３５】また、従来は、成形機のシリンダ温度を所
定温度まで上昇させるのに、長時間を要し、例えば、約
２０〜３０分を要する。従って、作業開始にあたって
は、始業に先立ち、例えば、約３０分程度前には、作業
者が電源を投入しておく必要がある。これに対して、本
実施例では、スラスト調整棒を所定温度まで上昇させれ
ばよく、その上昇時間は、半田ごて程度で済み、数分で
足らしめることができる。

【００３６】更に、従来は、成形機の材料タンクが空と
なった場合には、作業者が自ら樹脂材料を補充するが、
本実施例では、そのような面倒な作業は必要でない。

【００３７】また、従来は、成形機を作動させるのに、
シリンダを加熱する電気、圧力を加えるとともにノズル
の上下作動を行う圧縮空気、シリンダを冷却する冷却水
の３つの作動源が必要である。これに対して、本実施例
では、スラスト調整棒４６を駆動する駆動装置（例え
ば、モータ）と、スラスト調整棒４６を加熱するための
ヒータ加熱用の電気の２つの作動源で足りて作動源の数
が少なくて済むとともに、エア配管、冷却水配管も不要
となり、省エネ化、設備の簡素化が可能である。

【００３８】アーマチャ１６の位置決めを行う場合、図
１に示すように、アーマチャ１６のアーマチャ先端１９
と反対側の端部にあるスチールボール４８とヨークエン
ドプレート５０との間の隙間量に応じて、アーマチャ１
６の移動量が異なるが、その移動量が異なるのに応じて
空洞部２８内の段差３０と樹脂チップ３６の段差３８と
の間の隙間へ溶融樹脂が入り込み、位置決めは容易であ
る。また、アーマチャ先端１９から樹脂チップ３６の大
径部４０の凹部４４側へ軸方向の力が掛かった場合、そ
の力は、段差間で受けて、樹脂チップ３６は移動しな
い。

【００３９】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく種々の変更が可能である。例えば、上記実施例で
は、空洞部２８、樹脂チップ３６、スラスト調整棒４６
の各断面が円形形状とされているが、それに限定される
ものではない。

【００４０】また、上記実施例では、ワイパモータにつ
いて説明しているが、それに限定されるものではなく、
パワーウインドウモータ、パワーシートモータ等、ウオ
ーム減速機を有するモータ等についても適用可能であ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、モ
ータ回転子軸の先端と対向する樹脂の表面に表面皺が発
生せず、表面皺の摩耗に起因するモータ回転子スラスト
ガタの発生が防止されるとともに、調整工程の簡素化が
果たされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータ回転子スラスト調整方法及びモ
ータ回転子スラスト調整構造の一実施例を適用したワイ
パモータを示す、モータ回転子軸方向に沿って切断した
断面図である。

【図２】樹脂チップの拡大斜視図である。

【図３】スラスト調整の工程を示す、モータ回転子軸方
向に沿って切断した要部断面図である。

【図４】図３の次の工程を示す図３に対応する図であ
る。

【図５】図４の次の工程を示す図３に対応する図であ
る。

【図６】図５の次の工程を示す図３に対応する図であ
る。

【図７】図６の次の工程を示す図３に対応する図であ
る。

【図８】従来のモータ回転子スラスト調整にあって、樹
脂の充填状態を示す図である。

【図９】モータ回転子軸の先端と対向する充填樹脂表面
の表面皺を示す図である。

【符号の説明】

１６ モータアーマチャ（モータ回転子） １９ モータアーマチャ先端（モータ回転子軸の先端） ２４ ギヤハウジング（ハウジング） ２８ 空洞部 ３０ 空洞部の段差 ３２ 大径孔 ３４ 小径孔 ３６ 樹脂チップ ３８ 樹脂チップの段差 ４０ 大径部 ４２ 小径部 ４６ スラスト調整棒 ４８ 空洞部の段差と樹脂チップの段差との間の間隙

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ回転子を収納するハウジングにお
   いてモータ回転子軸一端が対向する位置に、大径孔と小
   径孔とをモータ回転子軸方向に連通して有する空洞部を
   設け、該空洞部内に大径部と小径部とを有する樹脂チッ
   プを挿入し、該樹脂チップの前記大径部と前記小径部と
   を前記空洞部の前記大径孔と前記小径孔とにそれぞれ対
   応させて配置するとともに前記大径部を前記モータ回転
   子軸の先端に対向させ、 加熱されたスラスト調整棒を前記空洞部の前記小径孔に
   挿入して前記樹脂チップの前記小径部に押し当て、前記
   樹脂チップを前記モータ回転子軸方向に移動させて前記
   樹脂チップの前記大径部を前記モータ回転子軸の先端に
   当接させるとともに、前記樹脂チップの前記小径部を溶
   融して前記樹脂チップの前記大径部と前記小径部との間
   の段差と、前記空洞部の前記大径孔と前記小径孔との間
   の段差との間の間隙を溶融樹脂で埋設し、 埋設後に、前記スラスト調整棒を前記小径孔から抜き出
   す、 ことを特徴とするモータ回転子スラスト調整方法。
2. 【請求項２】 モータ回転子を収納するハウジングにお
   いてモータ回転子軸一端が対向する位置に設けられ、大
   径孔と小径孔とをモータ回転子軸方向に連通して有する
   と共に、前記小径孔が前記モータ回転子軸方向に沿って
   前記ハウジングの表面に開口した空洞部と、 大径部と小径部とを有して前記空洞部内に挿入され、前
   記大径部と前記小径部とが前記大径孔と前記小径孔とに
   それぞれ対応して配置されるとともに前記大径部が前記
   モータ回転子軸の先端に当接して面接触状態で支持する
   樹脂チップと、 を備え、 前記樹脂チップは、前記空洞部の前記大径孔と前記小径
   孔との間の段差に対応して、前記大径部に前記小径部の
   一部が溶融された溶融樹脂部を有する、 ことを特徴とするモータ回転子スラスト調整構造。