JP3875536B2

JP3875536B2 - モータ

Info

Publication number: JP3875536B2
Application number: JP2001334231A
Authority: JP
Inventors: 博昭山本
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP2003143804A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ部の回転軸と減速部のウォーム軸とが分割され、両軸が連結手段によって連結されたモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パワーウインドウ装置等に用いられるモータとしては、モータ部と減速部とを備えたものがある。モータ部は、ヨークと、そのヨークの開口部に嵌合されるブラシホルダと、ヨークおよびブラシホルダに回転可能に支持される回転軸とを有する。減速部は、ヨークに固定されるギヤハウジングと、ギヤハウジングに収容される減速機構を有する。減速機構は、回転軸と同軸上に連結されるウォーム軸と、該ウォーム軸に噛合し出力軸を一体に備えたホイールギヤを有する。
【０００３】
上記モータの回転軸とウォーム軸との間には、両軸を連結するための連結手段が設けられている。この連結手段は、回転軸に設けられ該回転軸と一体回転する駆動側回転体と、ウォーム軸に設けられ該ウォーム軸と一体回転する従動側回転体とを備えている。また、軸方向において、近接する回転軸の先端と従動側回転体（或いはウォーム軸の先端）との間には金属製のボール（鋼球体）が介在されており、該ボールによって回転軸とウォーム軸との間のスラスト荷重を支持している。
【０００４】
ところで、従動側回転体は、強度、製造上の利点からウォーム軸と同質の材料で成形するのが好ましく、パワーウインドウ装置等に用いられるモータとしては、一般にウォーム軸は金属製とされており、これに合わせて従動側回転体も金属製とするのが好ましい。
【０００５】
また、回転軸とウォーム軸との間のスラスト荷重は、回転軸から鋼球体、さらに鋼球体から従動側回転体（ウォーム軸）に、又はその逆方向に加わる。そのため、各部材間には回転の摩擦力による摩耗が発生する。その結果、各部材間に軸方向のがたつきが発生してモータ回転時の異音の原因となる。そこで、従来、回転軸、鋼球体及び従動側回転体の各部材に熱処理（焼き入れ）を施し、硬化することにより各部材間の摩耗を抑えていた。
【０００６】
ところが、連結手段を構成する従動側回転体は、回転方向において駆動側回転体と係合される部分を有し、この係合部に高い寸法精度が必要とされる。また、連結手段自体が逆転防止のためのクラッチを構成する場合には、従動側回転体にロック材を噛み込むための制御面が形成されるが、確実な逆転防止を行うためには、制御面を高い寸法精度で成形することが必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従動側回転体に熱処理を施すことにより、熱変形による従動側回転体の寸法、面粗度等にばらつきが生じるため、駆動側回転体との係合部、或いはクラッチとしての制御面に高い寸法精度が得られず、その結果、連結手段における寸法管理が煩雑になるという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、回転軸とウォーム軸との間に介在される連結手段の寸法管理が容易となるモータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転軸を回転駆動するモータ部と、前記モータ部に組み付けられ前記回転軸と略同軸状に設けられたウォーム軸を含む減速機構を備えた減速部と、前記回転軸と前記ウォーム軸とを一体回転可能に連結する連結手段と、を備えたモータにおいて、前記連結手段は、前記回転軸と一体回転可能な駆動側回転体と、該駆動側回転体に対して回転方向に係合しかつ前記ウォーム軸と一体回転可能な従動側回転体と、前記回転軸の軸方向一端側に設けられた鋼球体と、前記従動側回転体の一端側に該従動側回転体と一体回転可能に固定され該従動側回転体より高い硬度を有する硬質部材とを備え、前記駆動側回転体は、前記鋼球体を保持する保持部を有し、前記回転軸に対して弾性保持部材を介して遊嵌合するように連結され、前記回転軸は、軸方向において前記鋼球体及び前記硬質部材を介して前記従動側回転体に隙間なく接していることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記従動側回転体は前記鋼球体に対向する対向面を有し、該対向面に前記硬質部材を収容する収容凹部を設けたことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータにおいて、前記収容凹部内には前記硬質部材との間に潤滑材を設けたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のモータにおいて、前記硬質部材は金属材に熱処理を施してなることを特徴とするモータ。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のモータにおいて、前記従動側回転体を前記ウォーム軸と一体成形したことを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記連結手段は、前記回転軸からの回転力を前記駆動側回転体及び従動側回転体を介してウォーム軸に伝達するとともに、前記ウォーム軸からの回転力が従動側回転体から前記駆動側回転体に伝達しないように構成されたクラッチであることを特徴としている。
【００１７】
（作用）請求項１に記載の発明によれば、硬質部材は、従動側回転体よりも高い硬度を有して従動側回転体の一端側に該従動側回転体と一体回転可能に固定されている。そして、回転軸が軸方向において、鋼球体及び硬質部材を介して従動側回転体に隙間なく接しているため、回転軸、鋼球体、硬質部材及び従動側回転体の各部材間に軸方向のがたつきが発生しない。また、従動側回転体に固定された硬質部材に対して鋼球体が接しているため、モータ回転による軸方向の摩擦力は鋼球体と硬質部材との間に発生し、従動側回転体には摩擦力が直接加わらない。よって、従動側回転体自体に硬化のための熱処理（焼き入れ）等を施すことが不要となり、連結手段の寸法管理が容易となる。なお、上記硬質部材と同様、回転軸及び鋼球体には予め熱処理（焼き入れ）等を施すことが好ましい。また、駆動側回転体は、鋼球体を保持する保持部を有する。よって、鋼球体の脱落を防止できると共に、駆動側回転体と鋼球体とを回転軸に同時に組み付けることが可能となる。また、駆動側回転体は、回転軸に対して弾性保持部材を介して遊嵌合するように連結されているため、仮に、回転軸とウォーム軸との間に軸ずれが生じても、その軸ずれが許容され、駆動側回転体と回転軸との連結部分に大きな径方向の荷重が生じることが防止される。さらに、弾性保持部により駆動側回転体は回転軸に対して脱落しないように弾圧保持される。従って、例えば駆動側回転体を回転軸の下方に装着した状態となる場合や、駆動側回転体に回転軸から離間する方向に遠心力が働いた場合等において、駆動側回転体が回転軸から脱落しないように保持されるので、モータの組立て作業が煩雑になることはない。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、従動側回転体は鋼球体に対向する対向面を有し、該対向面に収容凹部を設け、該収容凹部に硬質部材を収容したので、鋼球体と従動側回転体との間に硬質部材を介在させても収容凹部の軸方向の深さ分、モータ軸方向の長さを抑制でき、モータを小型化することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、収容凹部内には硬質部材との間に潤滑材を設けたので、従動側回転体の回転により収容凹部内の潤滑材が漏れ出し、硬質部材と鋼球体との間の摩擦が低減される。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、前記硬質部材は金属材に熱処理を施してなること
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、従動側回転体をウォーム軸と一体成形したので、部品数及びモータ組付工程が削減されると共に、従動側回転体とウォーム軸の軸心のずれが無くなり、モータ設計管理が容易となる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、連結手段はクラッチであり、回転軸からの回転力を駆動側回転体及び従動側回転体を介してウォーム軸に伝達するとともに、ウォーム軸からの回転力が従動側回転体から駆動側回転体に伝達しないように構成される。よって、モータ停止状態において、不意なモータの逆転が防止される。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、連結手段はクラッチであり、回転軸からの回転力を駆動側回転体及び従動側回転体を介してウォーム軸に伝達するとともに、ウォーム軸からの回転力が従動側回転体から駆動側回転体に伝達しないように構成される。よって、モータ停止状態において、不意なモータの逆転が防止される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、パワーウインドウ装置の駆動源として用いられる本実施形態のモータ１の要部断面図を示す。モータ１は、扁平型のモータ部２、減速部３及びクラッチ２０を備えている。
【００２６】
図１に示すように、モータ部２は、ヨークハウジング（以下、単にヨークという）４、１対のマグネット５、回転軸６、アーマチャ（電機子）７、整流子８、ブラシホルダ９及びブラシ１０を備えている。
【００２７】
ヨーク４は略有底扁平円筒状に形成されており、該ヨーク４の内周面には１対のマグネット５が対向するように固着されている。マグネット５の内側には、アーマチャ７が収容されている。アーマチャ７は回転軸６を有し、その回転軸６の基端部はヨーク４の底部中央に設けた軸受１１により回転可能に支持されている。一方、回転軸６の先端部側の所定部位には、整流子８が固定されている。又、回転軸６の先端部には、図２及び図３に示すように、円柱形状から平行に面取りした断面２面幅形状の連結部６ａが形成されている。
【００２８】
ヨーク４の開口部には、ブラシホルダ９が嵌合される。このブラシホルダ９は、ヨーク４の開口部を略覆う形状のホルダ本体９ａと、該ホルダ本体９ａから一体に設けられヨーク４の径方向外側に突出するコネクタ部９ｂとを備えている。
【００２９】
ホルダ本体９ａの中央には軸受１２が設けられ、その軸受１２によって前記回転軸６における整流子８と連結部６ａとの間の部位が回転可能に支持されている。又、ホルダ本体９ａには、コネクタ部９ｂと図示しない配線で接続され前記整流子８と摺接する一対のブラシ１０が保持されている。ブラシ１０は、コネクタ部９ｂを介して供給される外部電源を整流子８を介してアーマチャ７に巻装したコイル巻線に供給し、アーマチャ７（回転軸６）を回転、すなわちモータ部２を回転駆動させる。
【００３０】
又、図５に示すように、ホルダ本体９ａの外周部には、ヨーク４及び後述するギヤハウジング２１の開口部間に狭持される狭持部９ｃが全周に亘って設けられている。この狭持部９ｃは、弾性部材よりなるシール部材１３にて被覆されている。シール部材１３は、コネクタ部９ｂ側まで延びている。そして、このシール部材１３によりヨーク４及びギヤハウジング２１の両開口部が密閉され、防水構造をなしている。
【００３１】
又、図５に示すように、ホルダ本体９ａの狭持部９ｃ内側におけるギヤハウジング２１側の面において、回転軸６を中心とした対称位置（回転軸６の中心から等距離の位置）にある一対の角部近傍にそれぞれ断面円形の位置決め孔９ｄが形成されている。この一対の位置決め孔９ｄは、軸線方向に貫通する孔である。尚、この位置決め孔９ｄを設けた角部近傍は、他の部品（例えばブラシ１０やそれに付随する部品等）と干渉し難い場所である。
【００３２】
前記ヨーク４の開口部には、図１に示すように、該ヨーク４の軸直交方向断面の長手方向の外側に延びるフランジ部４ａが形成されている。各フランジ部４ａには、それぞれ所定部位にネジ１４を挿通するためのネジ挿通孔（図示略）が設けられている。
【００３３】
減速部３は、ギヤハウジング２１、軸受２２ａ，２２ｂ、ウォーム軸２３、ウォームホイール２４及び出力軸２５を備えている。
ギヤハウジング２１は、樹脂製であって、そのモータ本体２に固定される側（図１中、上側）端部（以下、上側端部という）は、ヨーク４の開口部と対応した扁平型（略長方形）に形成されている。ギヤハウジング２１の上側端部には、図３及び図４に示すように、ブラシホルダ９のホルダ本体９ａの狭持部９ｃが嵌合する嵌合凹部２１ａが形成されている。又、ギヤハウジング２１の上側端部には、前記ヨーク４のネジ挿通孔と対応した位置に前記ネジ１４が螺入されるネジ孔２１ｂ，２１ｃがそれぞれ形成されている。そして、ヨーク４の開口部にブラシホルダ９を装着した状態でホルダ本体９ａの狭持部９ｃをギヤハウジング２１の嵌合凹部２１ａに嵌合させて該ギヤハウジング２１のネジ孔２１ｂ，２１ｃにネジ１４を螺入することで、ヨーク４とギヤハウジング２１とが互いに連結される。
【００３４】
ギヤハウジング２１には、嵌合凹部２１ａの底部中央から凹設され該嵌合凹部２１ａの長手方向に長く開口した凹部２１ｄが形成されている。又、ギヤハウジング２１には、凹部２１ｄの底部中央から凹設した円形の凹部としてのクラッチ収容凹部２１ｅ、該クラッチ収容凹部２１ｅの底部中央から回転軸６の軸線方向に沿って延びるように凹設したウォーム軸収容部２１ｆ（図２参照）が形成されている。又、ギヤハウジング２１には、ウォーム軸収容部２１ｆの中間部の軸線直交方向（図１中、右方向）に該ウォーム軸収容部２１ｆと連通するホイール収容部２１ｇが形成されている。
【００３５】
又、図３に示すように、クラッチ収容凹部２１ｅの開口部には、環状のフランジ嵌合凹部２１ｈが形成されている。フランジ嵌合凹部２１ｈにおける凹部２１ｄの長手方向両端部には、同長手方向に延びる係合凹部２１ｉが連続して形成されている。
【００３６】
又、凹部２１ｄの底部には、２つの台座２１ｊが形成されている。各台座２１ｊは、前記係合凹部２１ｉの周囲にそれぞれ形成されている。即ち、台座２１ｊは、係合凹部２１ｉの壁面と連続する壁面を有するように略コ字状に形成されている。各台座２１ｊの上面における凹部２１ｄの短手方向両端部には、円柱形状の係合突起２１ｋが形成されている。
【００３７】
又、クラッチ収容凹部２１ｅの底部には、図２に示すように、軸受保持部２１ｌが軸直交方向に撓み可能に突出形成されている。この軸受保持部２１ｌは、ウォーム軸収容部２１ｆより内径が大きく、クラッチ収容凹部２１ｅの内径より外径が小さい略円筒形状に形成されている。又、軸受保持部２１ｌは、軸線方向にクラッチ収容凹部２１ｅの略中央付近まで延びて形成されている。又、軸受保持部２１ｌの外周面基端側には、図２及び図４に示すように、クラッチ収容凹部２１ｅの内周面と連結されるリブ２１ｍが等角度（４５°）間隔に８個形成されている。
【００３８】
軸受２２ａ，２２ｂは、金属製で略円筒形状のすべり軸受（メタル軸受）であって、軸受２２ａは軸受保持部２１ｌに内嵌されている。この軸受２２ａの内径は、ウォーム軸収容部２１ｆの内径より小さく設定されている。又、軸受２２ｂは、ウォーム軸収容部２１ｆの底側（図１中、下側）に内嵌されている。
【００３９】
又、前記凹部２１ｄの底部には、前記ブラシホルダ９に設けた一対の位置決め孔９ｄに対応した位置に一対の円柱状の位置決め突起２１ｎが形成されている。位置決め突起２１ｎは、軸線方向に延び、前記位置決め孔９ｄに嵌合するようになっている。そして、この位置決め突起２１ｎと前記位置決め孔９ｄとが嵌合することで、ブラシホルダ９とギヤハウジング２１とが位置決めされる。つまり、本実施形態では、位置決め突起２１ｎ及び位置決め孔９ｄが位置決め手段を構成している。尚、上記したように、ブラシホルダ９の狭持部９ｃがギヤハウジング２１の嵌合凹部２１ａに嵌合するが、狭持部９ｃは弾性部材よりなるシール部材１３にて被覆されているので、正確な位置決めはなされない。従って、本実施形態では、上記のように、ギヤハウジング２１の位置決め突起２１ｎとブラシホルダ９の位置決め孔９ｄとによって、ブラシホルダ９とギヤハウジング２１とが直接、位置決めされている。そのため、本実施形態では、従来と比べて、回転軸６とウォーム軸２３との間の誤差の積算が小さくなり、回転軸６とウォーム軸２３との間の軸ずれ（回転軸６の中心軸線とウォーム軸２３の中心軸線とが互いに傾いたり、互いに平行な状態で径方向にずれたりすること等）が極力抑えられている。
【００４０】
ウォーム軸２３は金属材料からなり、ウォーム軸部２８と、ウォーム軸部２８のモータ本体２側端部に一体形成された従動側回転体２９とからなる（図３参照）。ウォーム軸部２８は、その中間部にウォーム２８ａが形成され、その両端部で軸受２２ａ，２２ｂに回転可能に支持されてウォーム軸収容部２１ｆ内に収容されている。
【００４１】
ウォームホイール２４は、ウォーム２８ａと噛合され、ウォーム軸２３と直交する方向（図１の紙面直交方向）の軸中心で回転可能にホイール収容部２１ｇ内に収容されている。そして、出力軸２５は、ウォームホイール２４の回転に伴って同軸で回転するように該ウォームホイール２４に連結されている。この出力軸２５は、ウインドガラスを昇降するための公知のウインドウレギュレータ（図示略）と駆動連結される。
【００４２】
前記回転軸６は、クラッチ２０を介してウォーム軸部２８に連結されており、軸全体に熱処理が施されて硬質加工されている。クラッチ２０は、図２及び図３に示すように、前記従動側回転体２９、カラー３１、複数（３つ）の転動体３２、サポート部材３３、ストッパ３４、駆動側回転体３５及びボール３６を備えている。
【００４３】
カラー３１は、円筒形状の外輪３１ａと外輪３１ａの一端（図２及び図３中、上端）から径方向外側に延びる環状のフランジ部３１ｂと、フランジ部３１ｂから１８０度間隔を有して更に径方向外側に延びる一対の係合部３１ｃとからなる。カラー３１は、その外輪３１ａがクラッチ収容凹部２１ｅに内嵌され、フランジ部３１ｂがフランジ嵌合凹部２１ｈに嵌合されている。そして、係合部３１ｃが係合凹部２１ｉに嵌合されることで、カラー３１の回り止めがなされている。尚、カラー３１の外輪３１ａは、その他端（図２中、下端）が前記軸受保持部２１ｌの先端（図２中、上端）位置の近傍まで内嵌され、軸受保持部２１ｌの撓みを阻害しない。この外輪３１ａの内側には、前記従動側回転体２９が配置されている。
【００４４】
前記従動側回転体２９は、図３に示すように、ウォーム軸部２８の基端部からモータ部２側（回転軸６側）に同軸上に延びる軸部２９ａと、その軸部２９ａから等角度（１２０°）間隔で径方向外側に延びる３つの係合凸部２９ｂとを備えている。係合凸部２９ｂは、径方向外側に向かうほど周方向の幅が広がるように形成されている。又、係合凸部２９ｂの径方向外側面は、図２のＡ−Ａ断面図である図７に示すように、カラー３１の外輪３１ａの内周面３１ｄとの距離が回転方向に変化する制御面４１が形成されている。本実施形態の制御面４１は、従動側回転体２９の回転方向端部側ほど、カラー３１の内周面３１ｄとの距離が短くなる平面状に形成されている。従動側回転体２９には、図３に示すように、係合凸部２９ｂの補強リブ２９ｃが設けられている。補強リブ２９ｃは、係合凸部２９ｂのウォーム軸部２８側端部で周方向に隣り合う係合凸部２９ｂの周方向端面同士を繋げるように形成されている。さらに、図２及び図３に示すように、従動側回転体２９の上端面２９ｉには、後述する硬質プレート５０が収納されるプレート収容凹部２９ｊが軸方向に凹設されている。
【００４５】
各転動体３２は、樹脂材料にて略円柱形状に形成され、図７に示すように、係合凸部２９ｂの制御面４１とカラー３１の内周面３１ｄとの間に配置されている。転動体３２の直径は、制御面４１の中央部（回転方向中央部）４１ａとカラー３１の内周面３１ｄの間隔の長さより小さく、制御面４１の側部（回転方向端部）４１ｂ，４１ｃとカラー３１の内周面３１ｄの間隔の長さより大きく設定されている。即ち、転動体３２の直径は、中央部４１ａと側部４１ｂ，４１ｃとの間の中間部４１ｄと、カラー３１の内周面３１ｄの間隔の長さと等しく設定されている。
【００４６】
サポート部材３３は、前記各転動体３２を回転可能にかつ略平行に等角度間隔で保持する。詳述すると、サポート部材３３は、樹脂材よりなり、図２及び図３に示すように、リング部３３ａと、３つの内延部３３ｂと、３対のローラサポート３３ｃと、３つの連結部３３ｄとからなる。リング部３３ａは、外輪３１ａより径の大きい円環状に形成されている。３つの内延部３３ｂは、リング部３３ａの内周から径方向内側に等角度間隔で延設されている。各ローラサポート３３ｃは内延部３３ｂの径方向内側の周方向両端部から軸線方向に延設されている。各連結部３３ｄは、隣り合うローラサポート３３ｃを連結するように円弧状に形成されている。又、各ローラサポート３３ｃの先端には周方向に向い合う一対の係止凸部３３ｅが形成されている。そして、各転動体３２は、各対のローラサポート３３ｃ間で、且つ内延部３３ｂと係止凸部３３ｅとの間で保持され、リング部３３ａに対して周方向及び軸線方向に移動不能に保持される。このように転動体３２を保持したサポート部材３３は、前述したように転動体３２が制御面４１とカラー３１の内周面３１ｄとの間に配置されるように、各ローラサポート３３ｃが外輪３１ａの内側に挿入され、リング部３３ａがカラー３１の軸線方向外側でフランジ部３１ｂ上に当接されて配置される。
【００４７】
ストッパ３４は、金属製の均一な厚さの板材から形成されている、ストッパ３４は、前記サポート部材３３のリング部３３ａと略同径の環状に形成された当接部３４ａと、その当接部３４ａから１８０°間隔で径方向外側に延びる延設部３４ｂとを備えている。当接部３４ａの内外径は、図２に示すように、前記カラー３１の外輪３１ａの内外径と略同径に設定されている。延設部３４ｂには固定部３４ｃが形成されている。固定部３４ｃは、前記ギヤハウジング２１の係合突起２１ｋと対応するように、ストッパ３４の四隅に形成されている。そして、ストッパ３４は、固定部３４ｃに係合突起２１ｋが嵌入されることで、該ギヤハウジング２１に固定される。ストッパ３４の当接部３４ａは、サポート部材３３のリング部３３ａの上部（図１中、上部）に配置される。そして、ストッパ３４は、サポート部材３３のリング部３３ａが当接部３４ａに当接することで、該サポート部材３３とともに転動体３２の軸線方向の移動を規制している。又、図２及び図３に示すように、各延設部３４ｂの略中央には、規制部３４ｄが形成されている。規制部３４ｄは、延設部３４ｂの一部を切り起こすことにより形成されている。規制部３４ｄは、その先端が前記カラー３１の係合部３１ｃと当接し該カラー３１の軸線方向の移動を規制している。
【００４８】
前記駆動側回転体３５は、軸部３５ａと、軸部３５ａよりも拡径された円盤部３５ｂと、円盤部３５ｂの中央に設けたボール保持部３５ｃとを有している。このボール保持部３５ｃには、ボール３６を保持するためのボール収容凹部３５ｄが形成されている。このボール収容凹部３５ｄにて保持されたボール３６は、予め熱処理が施されて硬質加工されており、軸線方向の両方向においてそれぞれ該ボール３６の一部が突出した状態で保持されている。そして、ボール３６は、図２及び図３に示すように、回転軸６の端面６ｂ及び従動側回転体２９の上面２９ｉに配置された硬質プレート５０の端面にそれぞれ当接している。
【００４９】
硬質プレート５０は、金属を予め熱処理（焼き入れ）加工したものであり、従動側回転体２９に比べて硬く、かつ同じく熱処理加工された回転軸６及びボール３６と同等の硬さを有する。そして、硬質プレート５０は、従動側回転体２９の上面２９ｉに凹設置されたプレート収容凹部２９ｊに収容される。詳しくは、プレート収容凹部２９ｊ内にグリスを注入した後、硬質プレート５０がプレート収容凹部２９ｊに圧入され、従動側回転体２９に対して回転不能に配置される。そして、軸方向において、回転軸６の端面６ｂとボール３６と硬質プレート５０とが、それぞれ常に接した状態となっている。つまり、回転軸６は、ボール３６及び硬質プレート５０を介して従動側回転体２９に隙間なく接している。
【００５０】
前記駆動側回転体３５の軸中心には、軸部３５ａの基端（図２中、上端）から下方のボール保持部３５ｃに向かって延び、一対の平行面を有する断面２面幅形状の連結孔３５ｅが前記ボール収容凹部３５ｄと連通するように形成されている。この連結孔３５ｅには、前記回転軸６の連結部６ａが遊嵌されている。つまり、連結孔３５ｅは、前記回転軸６の連結部６ａに対して寸法が相対的に所定値だけ大きくなるように設定され、相互間に隙間Ｓが生じるようになっている。そして、連結孔３５ｅに回転軸６の連結部６ａが遊嵌されることで、駆動側回転体３５と回転軸６とが一体回転可能に駆動連結されている。この場合、連結孔３５ｅには回転軸６の連結部６ａが遊嵌されているので、仮に回転軸６との間で軸ずれが生じても、その軸ずれが許容される。
【００５１】
ここで、本実施形態の駆動側回転体３５は、略外形を形成する樹脂内に金属プレート３７がインサートされ、更に後述する弾性保持部３８及び緩衝部４３を形成すべく弾性力を有するエラストマ樹脂が一体成形されて構成されている。
【００５２】
金属プレート３７は、前記連結孔３５ｅ内に露出する前記連結孔３５ｅと断面同形状の連結孔３７ａを有するとともに、後述する各突設部４２まで延びている。この連結孔３７ａの内周面は、前記連結孔３５ｅの内周面と面一となるようになっている。金属プレート３７は、駆動側回転体３５、特に従動側回転体２９と係合して駆動力を伝達する各突設部４２の剛性及び回転軸６の連結部６ａと係合して駆動力を伝達する連結孔３５ｅ部分の剛性を向上するためにインサートされている。
【００５３】
そして、この金属プレート３７の連結孔３７ａが露出する連結孔３５ｅにおいて、前記回転軸６の連結部６ａと回転方向において係合する。この場合、連結孔３５ｅは、軸線方向において短いが金属プレート３７により剛性を向上させているため、軸線方向の大型化を抑えつつ、回転軸６からの回転駆動力を確実に受けるようになっている。又、連結孔３５ｅを軸線方向において短くしたことで、駆動側回転体３５に対する回転軸６の傾き角を広く取ることができる。従って、回転軸６の傾きが大きい場合であっても、容易に対応することができる。
【００５４】
又、駆動側回転体３５には、連結孔３５ｅの開口部から連続するように、弾性力を有するエラストマ樹脂よりなる弾性保持部３８が一体成形されている。尚、この弾性保持部３８が一体成形された軸部３５ａの内径は、前記連結孔３５ｅの内径よりも大きく設定されている。弾性保持部３８は、図示しないが前記連結孔３５ｅの各平面部において内径が若干小さく設定されている。従って、弾性保持部３８は、前記回転軸６の連結部６ａの各平面部にそれぞれ圧接するようになっている。そのため、モータ１の組立て時に駆動側回転体３５を回転軸６に装着した時、弾性保持部３８により駆動側回転体３５が回転軸６から脱落しないように弾圧保持され、モータ１の組立て作業性を向上させている。尚、上記したように、駆動側回転体３５と回転軸６との間で軸ずれが生じても、弾性保持部３８は弾性変形するだけであって悪影響を与えるものではない。
【００５５】
駆動側回転体３５の円盤部３５ｂの先端側（図２中、下側）には、図３に示すように、径方向外側に延び、その先端から軸線方向に突出する略扇形状の突設部４２が等角度間隔に複数（３つ）形成されている。各突設部４２は、図７に示すように、大きい円弧の面がカラー３１の内周面３１ｄより若干小さな径で同内周面３１ｄに沿って形成されている。即ち、駆動側回転体３５は、その突設部４２がストッパ３４の当接部３４ａの中心孔から軸線方向に挿入可能に形成されている。突設部４２には、径方向内側から突設部４２の中間まで径方向に延びる嵌合溝４２ａ（図７参照）が形成されている。突設部４２は、外輪３１ａ内において、従動側回転体２９の各係合凸部２９ｂ間であって、各転動体３２（各ローラサポート３３ｃ）間に配置される。
【００５６】
嵌合溝４２ａには、弾性力を有するエラストマ樹脂よりなる緩衝部４３が一体成形されている。尚、この緩衝部４３は、駆動側回転体３５の樹脂部の所定箇所に設けた貫通孔３５ｆ（図２参照）を介して前記弾性保持部３８と連続して設けられている。緩衝部４３には、嵌合溝４２ａから突設部４２の径方向内側に突出し、周方向に広がる緩衝部位４３ａが形成されている。緩衝部位４３ａの周方向の幅は、図７に示すように、突設部４２の内周面の周方向の幅より若干大きく設定されている。
【００５７】
緩衝部位４３ａの一側面（反時計回り側の面）４３ｂは、駆動側回転体３５が従動側回転体２９に対して反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に所定位置まで回転すると、係合凸部２９ｂの時計回り側の面の径方向内側に形成された第１緩衝面２９ｅと当接する。又、突設部４２の径方向内側に形成される一側面（反時計回り側の面）４２ｂは、駆動側回転体３５が前記所定位置より更に反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転すると、係合凸部２９ｂの時計回り側の面の径方向外側に形成された第１当接面２９ｆと当接する。尚、駆動側回転体３５は、緩衝部位４３ａが周方向に撓む（潰れる）ことにより、前記所定位置より更に反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転する（図８参照）。
【００５８】
又、緩衝部位４３ａの他側面（反時計回り側の面）４３ｃは、駆動側回転体３５が従動側回転体２９に対して時計回り方向（矢印Ｙ方向）に所定位置まで回転すると、係合凸部２９ｂの反時計回り側の面の径方向内側に形成された第２緩衝面２９ｇと当接する。又、突設部４２の径方向内側に形成される他側面（時計回り側の面）４２ｃは、駆動側回転体３５が前記所定位置より更に時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転すると、係合凸部２９ｂの反時計回り側の面の径方向外側に形成された第２当接面２９ｈと当接する。尚、駆動側回転体３５は、緩衝部位４３ａが周方向に撓む（潰れる）ことにより、前記所定位置より更に時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転する。
【００５９】
尚、各部材３２，４２，２９ｂ，３３ｃは、図８に示すように、突設部４２の一側面４２ｂが係合凸部２９ｂの第１当接面２９ｆと当接し、突設部４２の反時計回り側の面の径方向外側に形成された第１押圧面４２ｄがローラサポート３３ｃと当接した状態（図８参照）、及び、突設部４２の他側面４２ｃが係合凸部２９ｂの第２当接面２９ｈと当接し、突設部４２の時計回り側の面の径方向外側に形成された第２押圧面４２ｅがローラサポート３３ｃと当接した状態のそれぞれにおいて、転動体３２が制御面４１の中央部４１ａと対応した位置に配置されるように各部材３２，４２，２９ｂ，３３ｃの形状及び寸法が設定されている。
【００６０】
又、駆動側回転体３５の軸部３５ａには、リング状をなし回転方向に多極着磁されたセンサマグネット４５が一体回転するように装着される。これに対し、前記ブラシホルダ９には、センサマグネット４５の近傍に位置する部位にホール素子や磁気抵抗素子等の磁気検出素子（図示略）が設けられている。磁気検出素子は、センサマグネット４５の回転に伴った磁界の変化を検出し、駆動側回転体３５と一体回転する回転軸６の回転数を検出するために設けられている。
【００６１】
このようなパワーウインドウ装置のモータ１は、モータ本体２が駆動され回転軸６が例えば図７の反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転すると、回転軸６とともに駆動側回転体３５（突設部４２）が同方向（矢印Ｘ方向）に一体回転する。そして、図８に示すように、突設部４２の一側面４２ｂが係合凸部２９ｂの第１当接面２９ｆと当接し、第１押圧面４２ｄがローラサポート３３ｃと当接すると、転動体３２が制御面４１の中央部４１ａと対応した位置（以下、中立位置という）に配置される。尚、この場合、突設部４２の一側面４２ｂが第１当接面２９ｆに当接する前に、緩衝部位４３ａの一側面４３ｂが係合凸部２９ｂの第１緩衝面２９ｅに先に接触するため、該当接時の衝撃は小さくなる。
【００６２】
この中立状態では、転動体３２は係合凸部２９ｂの制御面４１とカラー３１の内周面３１ｄにて挟持されないため、従動側回転体２９はカラー３１に対して回転可能となる。従って、駆動側回転体３５が更に反時計回り方向に回転すると、その回転力が突設部４２から従動側回転体２９に伝達され、従動側回転体２９が連れ回りする。尚、このときローラサポート３３ｃ（サポート部材３３）には第１押圧面４２ｄから同方向（矢印Ｘ方向）の回転力が伝達され、ローラサポート３３ｃ（サポート部材３３）は転動体３２とともに同方向に移動する。
【００６３】
逆に、回転軸６が図７の時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転すると、上記と同様に、突設部４２により転動体３２が中立位置に配置される。この状態では、転動体３２は係合凸部２９ｂの制御面４１とカラー３１の内周面３１ｄにて挟持されないため、従動側回転体２９はカラー３１に対して回転可能となる。従って、駆動側回転体３５の回転力が突設部４２から従動側回転体２９に伝達され、従動側回転体２９が連れ回りする。
【００６４】
すると、従動側回転体２９とともにウォーム軸２３が回転し、その回転に応じてウォームホイール２４及び出力軸２５が回転する。従って、出力軸２５に駆動連結されるウインドレギュレータが作動し、ウインドガラスが開閉（昇降）される。
【００６５】
一方、モータ１が停止している状態で、負荷側（ウインドガラス側）から出力軸２５に荷重がかかると、その荷重により従動側回転体２９が回転しようとする。そして、従動側回転体２９が図７の時計回り方向（矢印Ｙ方向）に回転されると、転動体３２は係合凸部２９ｂの制御面４１の側部４１ｂ側に相対移動する。やがて、図９に示すように、転動体３２が側部４１ｂ側の中間部４１ｄとなるまで従動側回転体２９が同方向に回転すると、該転動体３２は制御面４１とカラー３１の内周面３１ｄで挟持される（ロック状態となる）。そして、外輪３１ａが固定されているため、従動側回転体２９のそれ以上の同方向の回転が阻止され、駆動側回転体３５を連れ回りさせることはない。
【００６６】
逆に、従動側回転体２９が上記荷重により図７の反時計回り方向（矢印Ｘ方向）に回転されると、転動体３２は係合凸部２９ｂの制御面４１の側部４１ｃ側に相対移動する。やがて、転動体３２が側部４１ｃ側の中間部４１ｄとなるまで従動側回転体２９が同方向に回転すると、該転動体３２は制御面４１とカラー３１の内周面３１ｄで挟持される（ロック状態となる）。そして、外輪３１ａが固定されているため、従動側回転体２９のそれ以上の同方向の回転が阻止され、駆動側回転体３５を連れ回りさせることはない。
【００６７】
このように、負荷側（ウインドガラス側）から出力軸２５側に大きな負荷がかかっても、従動側回転体２９の回転は阻止される。従って、出力軸２５に連結されるウインドガラスが自重や振動、外力等によりウインドガラスが不意に移動することが防止される。
【００６８】
このようなパワーウインドウ装置のモータ１は、アーマチャ７やブラシホルダ９等を組み付けたヨーク４と、ウォーム軸２３等を組み付けたギヤハウジング２１とを組み付けると同時にクラッチ２０が組み付けられる。具体的には、図６に示すように、駆動側回転体３５は回転軸６に予め装着され、駆動側回転体３５以外のクラッチ２０の構成部品はギヤハウジング２１に予め組み付けられている。そして、ヨーク４とギヤハウジング２１とが組み付けられると同時に、駆動側回転体３５が従動側回転体２９やサポート部材３３等に対して所定位置に配置され、クラッチ２０が完成する。
【００６９】
又、この場合、ブラシホルダ９に設けた位置決め孔９ｄと、ギヤハウジング２１に設けた位置決め突起２１ｎが嵌合することにより、ブラシホルダ９とギヤハウジング２１とが直接、位置決めされている。そのため、本実施形態では、従来と比べて、回転軸６とウォーム軸２３との間の誤差の積算が小さく、回転軸６とウォーム軸２３との間の軸ずれ（回転軸６の中心軸線とウォーム軸２３の中心軸線とが互いに傾いたり、互いに平行な状態で径方向にずれたりすること等）が極力抑えられる。そのため、例えば回転軸６とクラッチ２０（駆動側回転体３５）との連結部分等において互いに径方向に大きな荷重がかかることが防止され、回転時にその連結部分から大きな異音や振動の発生が抑制される。
【００７０】
又、仮に、回転軸６とウォーム軸２３との間に軸ずれが生じても、駆動側回転体３５の連結孔３５ｅと回転軸６の連結部６ａとが遊嵌合するように各寸法が設定されているので、その軸ずれが許容され、駆動側回転体３５と回転軸６との連結部分に大きな径方向の荷重が生じることが防止される。そのため、このような場合であっても、回転時に駆動側回転体３５と回転軸６との連結部分から大きな異音や振動の発生が抑制される。
【００７１】
尚、この場合、駆動側回転体３５の連結孔３５ｅと回転軸６の連結部６ａとが遊嵌するように構成されているが、連結孔３５ｅ内に設けた弾性保持部３８により駆動側回転体３５は回転軸６に対して脱落しないように弾圧保持される。従って、図６に示すように組み付け途中で、例えば駆動側回転体３５を回転軸６の下方に装着した状態となる場合や、駆動側回転体３５に回転軸６から離間する方向に遠心力が働いた場合等において、駆動側回転体３５が回転軸６から脱落しないように保持されるので、モータ１の組立て作業が煩雑になることはない。
【００７２】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）回転軸６と、該回転軸６の端部６ｂに接するボール３６は、予め熱処理（焼き入れ）加工が施されており、ボール３６は硬質プレート５０に接している。硬質プレート５０は、従動側回転体２９よりも高い硬度を有している。つまり、回転軸６は、ボール３６及び硬質プレート５０を介して従動側回転体２９に隙間なく接している。
【００７３】
よって、回転軸６、ボール３６、硬質プレート５０及び従動側回転体２９の各部材間に軸方向のがたつきが発生しない。また、従動側回転体２９に固定された硬質プレート５０に対してボール３６が接しているため、モータ回転による軸方向の摩擦力はボール３６と硬質プレート５０との間に発生し、従動側回転体２９には摩擦力が直接加わらない。よって、従動側回転体２９自体に硬化のための熱処理（焼き入れ）等を施すことが不要となり、従動側回転体２９の寸法管理が容易となり、ひいてはクラッチ２０の寸法管理が容易となる。
【００７４】
（２）従動側回転体２９の上面２９ｉには、プレート収容凹部２９ｊが凹設され、該プレート収容凹部２９ｊに硬質プレート５０を収容した。よって、ボール３６と従動側回転体２９との間に硬質プレート５０を介在させてもプレート収容凹部２９ｊの軸方向の深さ分、モータ軸方向の長さを短くでき、ひいてはモータ１を小型化することができる。
【００７５】
（３）収容凹部２９ｊ内には硬質プレート５０との間にグリスを設けたので、従動側回転体２９の回転によりプレート収容凹部２９ｊ内のグリスが漏れ出し、硬質プレート５０とボール３６との間の摩擦が低減される。
【００７６】
（４）駆動側回転体３５は、ボール３６を保持するボール保持部３５ｃを有している。このボール保持部３５ｃには、ボール３６を保持するためのボール収容凹部３５ｄが形成されている。よって、ボール３６の脱落を防止できると共に、従動側回転体２９とボール３６とを回転軸６に同時に組み付けることが可能となる。
【００７７】
（５）従動側回転体２９をウォーム軸２３と一体成形したので、部品数及びモータ組付工程が削減されると共に、従動側回転体２９とウォーム軸２３の軸心のずれが無くなり、モータの設計管理が容易となる。
【００７８】
（６）回転軸６とウォーム軸２３との間に連結手段としてのクラッチ２０を介在し、該クラッチ２０は、回転軸６からの回転力を駆動側回転体３５及び従動側回転体２９を介してウォーム軸２３に伝達するとともに、ウォーム軸２３からの回転力を従動側回転体２９から駆動側回転体３５に伝達しないように構成される。よって、モータ停止状態において、モータ１の不意な逆転が防止され、ウインドウガラスの自重による降下（自重による開放）を防止できる。
【００７９】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
回転軸６の端部６ｂにボール３６を接するように配置したが、これに限らず、ボール３６の代わりに、回転軸６における端部６ｂの形状を略半球形状に成形するようにしてもよい。これにより、部品数、組付工程数が減ると共に、駆動側回転体３５のボール保持部３５ｃを省略でき、駆動側回転体３５を容易に成形することができる。なお、この場合においても回転軸６に熱処理加工を施すのが好適である。
【００８０】
硬質プレート５０とプレート収容凹部２９ｊとの間にグリスを注入させるようにしたが、グリスを省略してもよい。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、回転軸とウォーム軸との間に介在される連結手段の寸法管理が容易となるモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のモータの断面図である。
【図２】モータの要部拡大断面図である。
【図３】クラッチ部分の分解斜視図である。
【図４】ギヤハウジングの平面図である。
【図５】（ａ）はブラシホルダの断面図であり、（ｂ）はブラシホルダの底面図である。
【図６】クラッチ部分の組立てを説明するための分解断面図である。
【図７】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図８】クラッチの動作を説明するための断面図である。
【図９】クラッチの動作を説明するための断面図である。
【符号の説明】
２…モータ部、３…減速部、６…回転軸、７…アーマチャ、２０…連結手段としてのクラッチ、２１…ギヤハウジング、２３…ウォーム軸、２９…従動側回転体、２９ｊ…プレート収容凹部、３５…駆動側回転体、３５ｃ…保持部としてのボール保持部、３６…鋼球体としてのボール、５０…硬質部材としての硬質プレート。

Claims

回転軸を回転駆動するモータ部と、前記モータ部に組み付けられ前記回転軸と略同軸状に設けられたウォーム軸を含む減速機構を備えた減速部と、前記回転軸と前記ウォーム軸とを一体回転可能に連結する連結手段と、を備えたモータにおいて、
前記連結手段は、前記回転軸と一体回転可能な駆動側回転体と、該駆動側回転体に対して回転方向に係合しかつ前記ウォーム軸と一体回転可能な従動側回転体と、前記回転軸の軸方向一端側に設けられた鋼球体と、前記従動側回転体の一端側に該従動側回転体と一体回転可能に固定され該従動側回転体より高い硬度を有する硬質部材とを備え、
前記駆動側回転体は、前記鋼球体を保持する保持部を有し、前記回転軸に対して弾性保持部材を介して遊嵌合するように連結され、
前記回転軸は、軸方向において前記鋼球体及び前記硬質部材を介して前記従動側回転体に隙間なく接していることを特徴とするモータ。
請求項１に記載のモータにおいて、前記従動側回転体は前記鋼球体に対向する対向面を有し、該対向面に前記硬質部材を収容する収容凹部を設けたことを特徴とするモータ。
請求項２に記載のモータにおいて、前記収容凹部内には前記硬質部材との間に潤滑材を設けたことを特徴とするモータ。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のモータにおいて、前記硬質部材は金属材に熱処理を施してなることを特徴とするモータ。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のモータにおいて、前記従動側回転体を前記ウォーム軸と一体成形したことを特徴とするモータ。
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のモータにおいて、前記連結手段は、前記回転軸からの回転力を前記駆動側回転体及び従動側回転体を介してウォーム軸に伝達するとともに、前記ウォーム軸からの回転力が従動側回転体から前記駆動側回転体に伝達しないように構成されたクラッチであることを特徴とするモータ。