JP5129726B2 - 減速機構付モータ - Google Patents

Description

本発明は、モータ部の回転を減速する減速ギヤを備えた減速機構付モータに関する。

従来、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置やサンルーフ装置等における駆動源としては、小型でありながら大きな出力が得られる減速機構付モータが用いられている。この減速機構付モータは、操作者によって車室内等に設けられた操作スイッチを操作することで回転駆動され、これにより、開閉体（ウィンドガラスやサンルーフ等）を開閉駆動するようになっている。

車載用の減速機構付モータは、車両のドア内や天井内等の限られた幅狭のスペースに搭載されるために小型化が必須の条件となっており、これにより大型車，小型車等を問わずそのレイアウト性を向上させることが可能となる。そこで、減速機構付モータをより小型化するために、モータ部とギヤ部とを別体としてそれぞれを個別に設計することが行われている。

例えば、モータ部においては所定の出力に耐え得る剛性を備えた小径のアマチュア軸を採用し、ギヤ部においては大きな減速比に耐え得る剛性を備え、アマチュア軸よりも大径となったウォーム軸を採用するといった設計を行うようにし、これにより、モータ部およびギヤ部のそれぞれを小型化して、ひいては減速機構付モータをより小型化することができる。

モータ部およびギヤ部が別体となった減速機構付モータとしては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１に記載されたギヤードモータ（減速機構付モータ）は、モータ本体（モータ部）と減速部（ギヤ部）とを有しており、両者を複数のネジで固定することにより形成されている。モータ本体は小径の回転軸（アマチュア軸）を備え、減速部は回転軸よりも大径のウォーム軸と当該ウォーム軸により回転するウォームホイールとを備えており、回転軸およびウォーム軸は、クラッチを介して相互に動力伝達可能に連結されている。

ウォーム軸は、ギヤハウジング（ギヤケース）内の収容筒部に圧入された一対のメタル軸受（軸受部材）により回転自在に保持されるようになっており、各メタル軸受が圧入された収容筒部にその開口側からウォーム軸を挿入して組み立てるようにしている。
特開２００２−０５９３７３号公報（図１）

しかしながら、上述の特許文献１に記載された減速機構付モータによれば、ギヤケースの収容筒部に各軸受部材を圧入した後に、収容筒部の開口側からウォーム軸を挿入して組み立てるため、収容筒部の開口側の軸受部材を大径とし、収容筒部の底部側の軸受部材を小径としている。これに伴い、ウォーム軸の先端側の直径寸法をウォーム部の直径寸法以下の直径寸法とし、ウォーム軸の基端側の直径寸法をウォーム部の直径寸法以上の直径寸法としている。したがって、ウォーム軸の基端側と先端側とでは、ウォーム軸と軸受部材との摺動面積の差が大きくなり、ひいては摩擦力に大きな差が生じることになる。

特に、ウォーム軸が時計方向に回転（ＣＷ回転）する場合と、反時計方向に回転（ＣＣＷ回転）する場合とでは、ウォーム軸に伝達されるウォームホイールからの反力により、ウォーム軸が径方向に反った状態でウォーム軸の軸方向には逆向きの力がそれぞれ負荷される。これにより、例えば、ＣＷ回転時には先端側の軸受部材が大きな力を受け、ＣＣＷ回転時には基端側の軸受部材が大きな力を受けることになる。したがって、ウォーム軸の回転方向によって減速機構付モータの回転特性（回転数や回転トルク等）が大きく異なってしまい、例えば、開閉体を開ける時の速度と開閉体を閉じる時の速度とで差が生じ、操作者に違和感を与えるといった問題があった。

本発明の目的は、ウォーム軸の回転方向によって減速機構付モータの回転特性に差が生じるのを抑制することができる減速機構付モータを提供することにある。

本発明の減速機構付モータは、モータ部の回転を減速する減速ギヤを備えた減速機構付モータであって、前記モータ部に回転自在に設けられるアマチュア軸と、前記アマチュア軸の端部に固定されるアマチュア軸側連結部材と、前記減速ギヤを形成するウォーム軸と、前記ウォーム軸の外周に設けられるウォーム部と、前記ウォーム部の両端側に設けられ、前記ウォーム部の直径寸法よりも小さい直径寸法に設定された一対の被保持部と、前記ウォーム軸の端部に設けられ、前記ウォーム軸の周方向に沿う複数の凹凸を有するセレーション部と、前記セレーション部に偏心可能かつ傾斜可能に遊嵌されて前記ウォーム軸と一体回転し、前記アマチュア軸側連結部材に連結されるウォーム軸側連結部材と、前記ウォーム軸側連結部材に設けられ、前記ウォーム軸側連結部材の軸方向一方側で前記アマチュア軸側連結部材と接触する第１のクッション部と、前記ウォーム軸側連結部材の軸方向他方側で前記セレーション部に接触する第２のクッション部とを有するクッション部材と、前記ウォーム軸を回転自在に収容するギヤケースと、前記ギヤケース内に設けられ、前記一対の被保持部をそれぞれ回転自在に保持する一対の軸受部材とを備えることを特徴とする。

本発明の減速機構付モータは、前記ウォーム軸の回転状態を検出するための回転センサを形成するセンサマグネットを、前記ウォーム軸側連結部材の外周に設けることを特徴とする。

本発明の減速機構付モータは、前記アマチュア軸と前記ウォーム軸との間に球状のスチールボールを設けることを特徴とする。

本発明の減速機構付モータは、前記アマチュア軸の端部に球状凸部を形成し、前記ウォーム軸の端部にスラスト軸受を設け、前記球状凸部を前記スラスト軸受に接触させることを特徴とする。

本発明によれば、アマチュア軸の端部にアマチュア軸側連結部材を固定し、ウォーム部の両端側に当該ウォーム部の直径寸法よりも小さい直径寸法に設定された一対の被保持部を設け、ウォーム軸の端部にウォーム軸の周方向に沿う複数の凹凸を有するセレーション部を設け、セレーション部に偏心可能かつ傾斜可能に遊嵌されてウォーム軸と一体回転し、アマチュア軸側連結部材に連結されるウォーム軸側連結部材を設け、ギヤケース内には一対の被保持部を回転自在に保持する一対の軸受部材を設けている。したがって、ウォーム軸の基端側および先端側において、各被保持部と各軸受部材との摺動面積の差を小さくして摩擦力の差を小さくすることができ、ひいてはウォーム軸の回転方向により減速機構付モータの回転特性に差が生じるのを抑制することができる。また、ウォーム軸とウォーム軸側連結部材とは、セレーション部を介して互いに偏心可能かつ傾斜可能に一体回転するので、ウォーム軸が径方向に反った状態になったとしても、これに起因するウォーム軸側連結部材からウォーム軸へのこじり方向への反力の伝達を抑制することができ、ウォーム軸の基端側および先端側における摩擦力の差をより小さくすることができる。

本発明によれば、ウォーム軸の回転状態を検出するための回転センサを形成するセンサマグネットを、ウォーム軸側連結部材の外周に設けるので、ウォーム軸の軸方向や径方向に反力が負荷されてウォーム軸に「振れ」が生じたとしても、当該反力のセンサマグネットへの伝達を抑制することができ、ひいては回転センサの検出性能にばらつきが生じるのを防止できる。

本発明によれば、アマチュア軸とウォーム軸との間に球状のスチールボールを設けるので、アマチュア軸とウォーム軸とが相対的に傾斜するのをスムーズにすることができ、ウォーム軸の基端側および先端側における摩擦力の差をより小さくすることができる。この場合、アマチュア軸の端部に球状凸部を形成し、ウォーム軸の端部にスラスト軸受を設け、球状凸部をスラスト軸受に接触させることもできる。

以下、本発明の第１実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は第１実施の形態に係る減速機構付モータの部分断面図を、図２は図１の減速機構付モータのアマチュア，連結部材およびウォーム軸を示す斜視図を、図３は図２の破線円Ａ部分の拡大断面図を、図４はウォーム軸および一対の軸受部材を示す斜視図を、図５は図２の矢印Ｂ方向から見た連結部材の斜視図を、図６は図２の矢印Ｃ方向から見た連結部材の斜視図を、図７は連結部材を分解して示す分解斜視図を、図８（ａ），（ｂ）はインサート成形した剛性部材を説明する斜視図を、図９（ａ），（ｂ）は注入成形したクッション部材を説明する斜視図をそれぞれ表している。

図１に示すように、減速機構付モータ１０は、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置（図示せず）の駆動源として用いられ、ウィンドガラスを昇降させるウィンドレギュレータ（図示せず）を駆動するものである。減速機構付モータ１０は、車両のドア内に形成される幅狭のスペース（図示せず）に設置されるため、図中手前方向から図中奥行き方向に沿う厚み寸法を抑えた形状となっている。減速機構付モータ１０は、モータ部２０とギヤ部４０とを備えており、これらのモータ部２０およびギヤ部４０は、複数の締結ネジ１１により一体化（ユニット化）されている。

モータ部２０は、磁性材料よりなる鋼板をプレス加工（深絞り加工）することにより有底筒状に形成されたヨーク２１を備えている。ヨーク２１の内部には、一対のマグネット２２が対向配置されており、各マグネット２２の内側には、コイル（図示せず）が巻装されたアマチュア２３が回転自在に設けられている。そして、ヨーク２１の開口側（図中右側）にはブラシホルダ２６が圧入されることで、ヨーク２１の開口側を塞ぐように配置されている。

アマチュア２３の回転中心には、アマチュア軸２４が貫通して固定されており、アマチュア軸２４のアマチュア２３に近接する部分には、コンミテータ２５が設けられている。コンミテータ２５には、アマチュア２３に巻装されたコイルの端部が電気的に接続されており、コンミテータ２５の外周部には、ブラシホルダ２６に保持された一対のブラシ２７が摺接するようになっている。各ブラシ２７はバネ部材２８によってそれぞれコンミテータ２５に所定圧で押圧されており、これにより、各ブラシ２７にコントローラ（図示せず）から駆動電流を供給することでアマチュア２３に回転力（電磁力）が発生し、アマチュア軸２４が所定の回転数・回転トルクで回転するようになっている。

ヨーク２１の底部側（図中左側）は段付形状に形成されており、当該部分にはヨーク２１の本体部よりも小径となった有底筒部２１ａが設けられている。有底筒部２１ａには第１のラジアル軸受２９が装着されており、第１のラジアル軸受２９は、アマチュア軸２４の軸方向一方側（図中左側）を回転自在に支持している。有底筒部２１ａの底部側には、第１のスラスト軸受３０が配置されており、第１のスラスト軸受３０とアマチュア軸２４の軸方向一方側の端部との間には、第１のスチールボール（鋼球）３１が設けられている。

ブラシホルダ２６には第２のラジアル軸受３２が装着されており、第２のラジアル軸受３２は、アマチュア軸２４の軸方向他方側（図中右側）を回転自在に支持している。このように、アマチュア軸２４の軸方向一方側に第１のラジアル軸受２９，第１のスラスト軸受３０および第１のスチールボール３１を設け、アマチュア軸２４の軸方向他方側に第２のラジアル軸受３２を設けることにより、アマチュア軸２４、つまりアマチュア２３は、回転抵抗を殆ど発生させることなくスムーズに回転できるようになっている。

アマチュア軸２４の軸方向他方側の端部には、図３に示すように、アマチュア軸２４の径方向（図中上下方向）に向けて対向する一対の平坦面を有する二方取部２４ａが設けられている。二方取部２４ａには、連結部材５０を形成するアマチュア軸側連結部材６０が固定されるようになっている。

ギヤ部４０は、図１に示すように、ギヤケース４１と当該ギヤケース４１に取り付けられるコネクタ部材４２とを備えている。ギヤケース４１は、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することにより所定形状に形成されており、ギヤケース４１は、ヨーク２１の開口部にコネクタ部材４２を介して連結されている。ギヤケース４１の内部には、外周部にウォーム部４３ａ（詳細不図示）が一体成形されたウォーム軸４３と、ウォーム部４３ａと噛み合うギヤ歯（図示せず）を有するウォームホイール４４とが回転自在に収容されている。

ウォーム軸４３は、図２に示すように、アマチュア軸２４と同軸上に設けられており、その軸方向一方側の端部は、アマチュア軸２４の軸方向他方側の端部に連結部材５０を介して一体回転可能に連結されている。ウォーム軸４３の軸方向他方側には、ギヤケース４１内にウォーム軸４３の軸方向他方側の端面と対向して設けられた第２のスラスト軸受４５が配置されており、第２のスラスト軸受４５とウォーム軸４３の軸方向他方側の端部との間には、第２のスチールボール４６が設けられている。これらの第２のスラスト軸受４５および第２のスチールボール４６は、ウォーム軸４３をスムーズに回転させるものである。

ウォーム軸４３に設けられるウォーム部４３ａの軸方向両端側には、図４に示すように、ウォーム部４３ａの直径寸法（9.0mm〜9.5mm）よりも小さい直径寸法に設定された一対の被保持部としての第１の被保持部４３ｂおよび第２の被保持部４３ｃが設けられている。第１の被保持部４３ｂの直径寸法は5.0mm〜5.5mmに設定され、第２の被保持部４３ｃの直径寸法は7.0mm〜7.5mmに設定されており、一対の被保持部４３ｂ，４３ｃは、ギヤケース４１内に設けられた第３のラジアル軸受４７および第４のラジアル軸受４８によってそれぞれ回転自在に保持されている。

一対の被保持部４３ｂ，４３ｃの直径寸法をそれぞれ略同じ直径寸法（2.0mm以下の直径寸法差）に設定することにより、第１の被保持部４３ｂと第３のラジアル軸受４７との摺動面積、および第２の被保持部４３ｃと第４のラジアル軸受４８との摺動面積の差を小さくしている。ここで、第３のラジアル軸受４７および第４のラジアル軸受４８は、本発明における軸受部材を構成している。

ウォーム軸４３の軸方向一方側の端部には、セレーション部４３ｄが一体に設けられており、セレーション部４３ｄは、連結部材５０を形成するウォーム軸側連結部材７０に遊嵌（セレーション嵌合）されるようになっている。セレーション部４３ｄの外周側は、ウォーム軸４３の周方向に沿う複数（図示では９つ）の凹凸を備えて略ギヤ歯状に形成されており、セレーション部４３ｄの径方向内側には、略円錐形状の凹部４３ｅが形成されている。凹部４３ｅには、連結部材５０を形成する球状の第３のスチールボール８０が配置され、凹部４３ｅの内周面と接触するようになっている。

ウォームホイール４４の回転中心には、図１に示すように、出力軸としてのピニオン４４ａが一体回転可能に設けられており、ピニオン４４ａには、ウィンドレギュレータを形成するギヤ（図示せず）が噛み合うようになっている。そして、モータ部２０の回転、つまりアマチュア軸２４の回転に伴うウォーム軸４３の回転がウォームホイール４４により減速されて、高トルク化された出力がピニオン４４ａからウィンドレギュレータのギヤに伝達されるようになっている。ここで、ウォーム軸４３およびウォームホイール４４は、本発明における減速ギヤを構成している。

アマチュア軸２４の軸方向他方側の端部とウォーム軸４３の軸方向一方側の端部との間には、両者を一体回転可能に連結する連結部材５０が設けられている。連結部材５０は、図３に示すように、アマチュア軸側連結部材６０，ウォーム軸側連結部材７０および第３のスチールボール８０を備えている。

アマチュア軸側連結部材６０は、図５に示すように、鋼材をプレス加工（打ち抜き加工）することにより所定形状に形成されており、本体部６１と当該本体部６１の中心部分から放射状に延びる３つの突出部６２とを備えている。本体部６１の中心部分には、略長方形形状の固定孔６３が設けられており、固定孔６３には、アマチュア軸２４の二方取部２４ａが圧入されて固定されるようになっている。したがって、アマチュア軸側連結部材６０は、アマチュア軸２４に対してがたつくことなく強固に固定されてアマチュア軸２４と一体回転するようになっている。それぞれの突出部６２は、本体部６１の周方向に沿って等間隔（１２０°間隔）で設けられ、略扇形に形成されている。それぞれの突出部６２の周方向に沿う側部には、それぞれ対向するようにして一側壁面６４および他側壁面６５が形成されている。

ウォーム軸側連結部材７０は、図７に示すように、本体部７１，剛性部材７２およびクッション部材７３を備えている。本体部７１は略有底状に形成されており、本体部７１の底部側には、図５に示すように、その軸方向一方側に突出する３つの突出部７１ａが設けられている。それぞれの突出部７１ａは、本体部７１の周方向に沿って等間隔（１２０°間隔）で設けられ、略扇形に形成されている。それぞれの突出部７１ａの周方向に沿う側部には、一側壁面７１ｂおよび他側壁面７１ｃがそれぞれ対向するようにして形成されている。それぞれの突出部７１ａの周方向に沿う間には、アマチュア軸側連結部材６０のそれぞれの突出部６２が入り込んで連結するようになっており、突出部６２の一側壁面６４および他側壁面６５は、それぞれ突出部７１ａの他側壁面７１ｃおよび一側壁面７１ｂと対向して組付けられている。これにより、アマチュア軸側連結部材６０が回転すると、アマチュア軸側連結部材６０の一側壁面６４または他側壁面６５がウォーム軸側連結部材７０に形成された突出部７１ａの一側壁面７１ｂまたは他側壁面７１ｃに当接し、アマチュア軸側連結部材６０の回転力がウォーム軸側連結部材７０に伝達される。すなわち、ウォーム軸側連結部材７０は、アマチュア軸側連結部材６０の回転に伴って回転するようになっている。

本体部７１の底部には、図３に示すように、球面部７１ｄが形成されている。球面部７１ｄの曲率半径は、第３のスチールボール８０の曲率半径と略同じ値に設定されており、球面部７１ｄには、第３のスチールボール８０が摺動自在に接触するようになっている。ここで、第３のスチールボール８０は、アマチュア軸２４とウォーム軸４３との間に設けられ、第３のスチールボール８０には、アマチュア軸２４の軸方向他方側の端部，本体部７１の球面部７１ｄおよびウォーム軸４３の凹部４３ｅのそれぞれが接触している。

本体部７１の開口側には、図６に示すように、その軸方向他方側に突出する複数（図示では６つ）の突起７１ｅが設けられており、各突起７１ｅは、本体部７１の周方向に沿って等間隔（６０°間隔）で設けられ、略円柱状に形成されている。各突起７１ｅには、本体部７１の外周、つまりウォーム軸側連結部材７０の外周に設けられるセンサマグネット９０の取付輪９１が取り付けられるようになっている。

センサマグネット９０は、磁石粉末を樹脂等のバインダーで結合させたボンド磁石等により形成されており、金属製の取付輪９１の外周に一体に設けられている。センサマグネット９０は、その周方向に沿うようにして所定間隔で、Ｎ極，Ｓ極，Ｎ極，Ｓ極・・・のように交互に複数の磁極（図示せず）が並ぶよう着磁されている。

本体部７１の内側には、その周方向に沿うようにして複数の凹凸を有する凹凸孔７１ｆが形成されており、凹凸孔７１ｆの内側形状は、ウォーム軸４３に設けられるセレーション部４３ｄの外側形状と同じ形状（相似形状）に形成されている。凹凸孔７１ｆには、セレーション部４３ｄが微小隙間を介して遊嵌するようになっており、これにより、ウォーム軸側連結部材７０は、ウォーム軸４３に対して偏心可能かつ傾斜可能で、さらに一体回転可能となっている。なお、凹凸孔７１ｆとセレーション部４３ｄとの間の微小隙間は、減速機構付モータ１０の組み立て時においては、ウォーム軸側連結部材７０とウォーム軸４３との軸ズレを吸収するようになっている。

本体部７１の開口側寄りの内部には、図８の網掛け部分に示すように、剛性部材７２がインサート成形により設けられている。剛性部材７２は、鋼板をプレス加工等することにより所定形状に形成されており、本体部７１を補強する役割を果たしている。剛性部材７２の内側形状は、本体部７１の凹凸孔７１ｆと同じ形状となっており、剛性部材７２の内側には、本体部７１と同様にセレーション部４３ｄが微小隙間を介して遊嵌するようになっている。

本体部７１には、図９の網掛け部分に示すように、その軸方向に沿うようにしてクッション部材７３が注入成形により設けられている。クッション部材７３は、本体部７１に形成された注入孔（図示せず）および、本体部７１と当該本体部７１を覆う治具（図示せず）との間に、溶融したゴム材料を所定の圧力で注入して硬化させることにより所定形状に形成されている。

クッション部材７３の軸方向一方側には、本体部７１の各突出部７１ａの突出方向に沿う３つの第１のクッション部７３ａが設けられている。各第１のクッション部７３ａは、薄肉状に形成されて各突出部７１ａの径方向内側に装着されている。各第１のクッション部７３ａの周方向に沿う長さ寸法は、各突出部７１ａの周方向に沿う長さ寸法よりも長い長さ寸法に設定されており、各第１のクッション部７３ａの周方向に沿う両端側には、各突出部７１ａからはみ出した第１の膨出部７３ｂおよび第２の膨出部７３ｃが設けられている。

各膨出部７３ｂ，７３ｃは、アマチュア軸側連結部材６０をウォーム軸側連結部材７０に連結させた状態のもとで、アマチュア軸側連結部材６０と接触するようになっている（図５参照）。これにより、アマチュア軸側連結部材６０およびウォーム軸側連結部材７０が周方向に向けて直接接触するのを防止して、騒音の発生を抑制するようになっている。

各第１のクッション部７３ａの周方向に沿う間には、軸方向一方側に突出する３つの押さえ突起７３ｄが設けられている。各押さえ突起７３ｄの突出高さは、各第１のクッション部７３ａの軸方向一方側への突出高さよりも充分に低く僅かに突出した突出高さに設定されており、各押さえ突起７３ｄは、アマチュア軸側連結部材６０の各突出部６２の径方向内側寄りに接触するようになっている（図３参照）。これにより、アマチュア軸側連結部材６０およびウォーム軸側連結部材７０が軸方向に向けて直接接触するのを防止して、騒音の発生を抑制するようになっている。

クッション部材７３の軸方向他方側には、ウォーム軸４３のセレーション部４３ｄに弾性変形して食い込む第２のクッション部７３ｅが設けられており、第２のクッション部７３ｅは、剛性部材７２に近接して配置されている。第２のクッション部７３ｅは、セレーション部４３ｄに弾性変形して食い込むことにより、セレーション部４３ｄが本体部７１内でがたつくのを防止（振動吸収）して、騒音の発生を抑制するようになっている。

連結部材５０は、図３に示すように、クッション部材７３およびアマチュア軸２４を相互に直接接触させずに、アマチュア軸２４を第３のスチールボール８０に、クッション部材７３をアマチュア軸側連結部材６０にそれぞれ接触させるようにしている。これは、モータ部２０を回転駆動することでアマチュア２３に発生する熱が、アマチュア軸２４を介してクッション部材７３に伝達されるのを抑制するためであり、これにより、クッション部材７３の熱変形（劣化）を抑制するようにしている。

ギヤケース４１のヨーク２１側に取り付けられるコネクタ部材４２は、図１に示すように、車両側の外部コネクタ（図示せず）が接続されるコネクタ接続部４２ａを備えており、コネクタ接続部４２ａの内部には、図示しない複数の接続ターミナル（端子）がインサート成形により設けられている。各接続ターミナルの一部は、各ブラシ２７に電気的に接続されている。

コネクタ部材４２の内部には、センサ基板４２ｂが設けられており、センサ基板４２ｂには、各接続ターミナルの一部が電気的に接続されるとともに、センサマグネット９０の径方向外側に対向する一対のホールＩＣ４２ｃ（図示では１つのみ示す）が装着されている。ここで、センサマグネット９０および各ホールＩＣ４２ｃは、本発明における回転センサを構成している。

各ホールＩＣ４２ｃは、図示しないコントローラに電気的に接続されており、コントローラによって、センサマグネット９０の回転に応じて発生する各ホールＩＣ４２ｃからの矩形波信号の回数や出現タイミングを検出することにより、ウォーム軸４３の回転数や回転位置等（回転状態）を検出するようにしている。ただし、本実施の形態においては、ホールＩＣ４２ｃに代えてＭＲセンサ（磁気抵抗素子）を用いることもできる。

次に、以上のように構成した第１実施の形態に係る減速機構付モータ１０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。

図１０（ａ），（ｂ）はアマチュア軸側連結部材のウォーム軸側連結部材に対する相対回転の状態を説明する説明図を、図１１（ａ），（ｂ）はウォームホイールからの反力がウォーム軸に負荷された状態を説明する説明図を、図１２は連結部材に対してウォーム軸が偏心した状態を説明する説明図をそれぞれ表している。

［ＣＷ回転］
ウィンドガラスを閉じるために操作スイッチ（図示せず）を閉操作すると、所定の駆動電流が各ブラシ２７に供給されて、アマチュア軸２４が時計方向に回転（ＣＷ回転）する。すると、図１０（ａ）に示すように、アマチュア軸２４のＣＷ回転に伴ってアマチュア軸側連結部材６０もＣＷ回転し、アマチュア軸側連結部材６０の各突出部６２における他側壁面６５が、ウォーム軸側連結部材７０の各突出部７１ａにおける一側壁面７１ｂにそれぞれ近接する。このとき、他側壁面６５と一側壁面７１ｂとの間には、クッション部材７３の第１の膨出部７３ｂが配置されているので、他側壁面６５の一側壁面７１ｂに対する衝突が回避（緩衝）されて、異音の発生が抑制される。その後、ウォーム軸側連結部材７０にはアマチュア軸側連結部材６０からの回転力が伝達され、両者は一体回転するようになる。

次いで、ウォーム軸側連結部材７０の回転に伴って、凹凸孔７１ｆからセレーション部４３ｄに回転力が伝達されてウォーム軸４３が回転する。すると、ウォーム軸４３の回転に伴い、ウォーム部４３ａに噛み合うギヤ歯を有するウォームホイール４４が、図１１（ａ）の矢印（１）の方向に回転する。これにより、ウォームホイール４４のピニオン４４ａが所定方向に回転して、ウィンドレギュレータを介してウィンドガラスが閉じられる。このとき、ウィンドレギュレータの駆動抵抗等がウォームホイール４４に伝達されて、図中破線矢印に示す方向（反時計方向）に反力が負荷される。

ウォームホイール４４への反時計方向への反力の負荷に伴って、ウォーム軸４３には、図中矢印（２）の方向へのスラスト力が負荷され、また、ウォーム部４３ａとウォームホイール４４のギヤ歯との噛み合いの関係から、図中矢印（３）の方向、つまりウォーム軸４３が図中上側に反る方向に力が負荷される。すると、ウォーム軸４３の第２の被保持部４３ｃから第４のラジアル軸受４８に向けて、図中白抜矢印に示す力Ｆ１が負荷されて、第２の被保持部４３ｃと第４のラジアル軸受４８との間に所定の摩擦力が発生する。

ここで、ウォーム軸４３は、ウォーム軸側連結部材７０に対して第３のスチールボール８０を介して微小角度傾斜し、セレーション部４３ｄはウォーム軸側連結部材７０に対して図１２の矢印Ｍの方向に偏心した状態で共回りする。このとき、ウォーム軸側連結部材７０はセレーション部４３ｄの偏心を許容し、セレーション部４３ｄはウォーム軸側連結部材７０内を転動する。したがって、ウォーム軸４３およびウォーム軸側連結部材７０は、回転抵抗を伴わずに共回りでき、ひいてはウォーム軸側連結部材７０からウォーム軸４３へのこじり方向への反力の伝達を阻止して、第２の被保持部４３ｃと第４のラジアル軸受４８との間の摩擦力を増大させることは無い。

また、これとは逆に、ウォーム軸側連結部材７０には、上記のようなウォーム軸４３の所謂「振れ」が伝達されないので、センサマグネット９０に「振れ」が生じることは無く、センサマグネット９０とホールＩＣ４２ｃとの距離が変化せず、ホールＩＣ４２ｃによるセンサマグネット９０の磁力の検出性能にばらつきが生じるのを抑制している。

［ＣＣＷ回転］
ウィンドガラスを開けるために操作スイッチを開操作すると、所定の駆動電流が各ブラシ２７に供給されて、アマチュア軸２４が反時計方向に回転（ＣＣＷ回転）する。すると、図１０（ｂ）に示すように、アマチュア軸２４のＣＣＷ回転に伴ってアマチュア軸側連結部材６０もＣＣＷ回転し、アマチュア軸側連結部材６０の各突出部６２における一側壁面６４が、ウォーム軸側連結部材７０の各突出部７１ａにおける他側壁面７１ｃにそれぞれ近接する。このとき、一側壁面６４と他側壁面７１ｃとの間には、クッション部材７３の第２の膨出部７３ｃが配置されているので、一側壁面６４の他側壁面７１ｃに対する衝突が回避（緩衝）されて、異音の発生が抑制される。その後、ウォーム軸側連結部材７０にはアマチュア軸側連結部材６０からの回転力が伝達され、両者は一体回転するようになる。

次いで、ウォーム軸側連結部材７０の回転に伴って、凹凸孔７１ｆからセレーション部４３ｄに回転力が伝達されてウォーム軸４３が回転する。すると、ウォーム軸４３の回転に伴い、ウォーム部４３ａに噛み合うギヤ歯を有するウォームホイール４４が、図１１（ｂ）の矢印（４）の方向に回転する。これにより、ウォームホイール４４のピニオン４４ａが所定方向に回転して、ウィンドレギュレータを介してウィンドガラスが開けられる。このとき、ウィンドレギュレータの駆動抵抗等がウォームホイール４４に伝達されて、図中破線矢印に示す方向（時計方向）に反力が負荷される。

ウォームホイール４４への時計方向への反力の負荷に伴って、ウォーム軸４３には、図中矢印（５）の方向へのスラスト方向力が負荷され、また、ウォーム部４３ａとウォームホイール４４のギヤ歯との噛み合いの関係から、図中矢印（６）の方向、つまりウォーム軸４３が図中上側に反る方向に力が負荷される。すると、ウォーム軸４３の第１の被保持部４３ｂから第３のラジアル軸受４７に向けて、図中白抜矢印に示す力Ｆ２が負荷されて、第１の被保持部４３ｂと第３のラジアル軸受４７との間に所定の摩擦力が発生する。

ここで、ウォーム軸４３は、ウォーム軸側連結部材７０に対して第３のスチールボール８０を介して微小角度傾斜し、セレーション部４３ｄはウォーム軸側連結部材７０に対して図１２の矢印Ｍの方向に偏心した状態で共回りする。したがって、ＣＷ回転時と同様に、第１の被保持部４３ｂと第３のラジアル軸受４７との間の摩擦力を増大させることは無く、ホールＩＣ４２ｃによるセンサマグネット９０の磁力の検出性能にばらつきが生じることも無い。

また、第１の被保持部４３ｂの直径寸法と第２の被保持部４３ｃの直径寸法とを、略同じ直径寸法に設定しているので、力Ｆ１，Ｆ２による摩擦力は何れも略等しい値となっている。したがって、ウォーム軸４３の回転方向（ＣＷ回転／ＣＣＷ回転）によらず、モータ部２０への負荷は略等しくなっている。

以上詳述したように、第１実施の形態に係る減速機構付モータ１０によれば、アマチュア軸２４にアマチュア軸側連結部材６０を固定し、ウォーム軸４３にウォーム部４３ａよりも小さい直径寸法の第１，第２の被保持部４３ｂ，４３ｃを設け、ウォーム軸４３の端部のセレーション部４３ｄに偏心可能かつ傾斜可能に遊嵌されてウォーム軸４３と一体回転し、アマチュア軸側連結部材６０に連結されるウォーム軸側連結部材７０を設け、ギヤケース４１内には各被保持部４３ｂ，４３ｃを回転自在に保持する第３，第４のラジアル軸受４７，４８を設けた。

したがって、ウォーム軸４３の両端側において、各被保持部４３ｂ，４３ｃと各ラジアル軸受４７，４８との摺動面積の差を小さくして摩擦力の差を小さくすることができ、ひいてはウォーム軸４３の回転方向により減速機構付モータ１０の回転特性に差が生じるのを抑制することができる。また、ウォーム軸４３とウォーム軸側連結部材７０とは、セレーション部４３ｄを介して互いに偏心可能かつ傾斜可能に一体回転するので、ウォーム軸４３が径方向に反った状態になったとしても、これに起因するウォーム軸側連結部材７０からウォーム軸４３へのこじり方向への反力の伝達を抑制することができ、ウォーム軸４３の両端側における摩擦力の差をより小さくすることができる。

また、第１実施の形態に係る減速機構付モータ１０によれば、ウォーム軸４３の回転状態を検出するための回転センサを形成するセンサマグネット９０を、ウォーム軸側連結部材７０の外周に設けたので、ウォーム軸４３の軸方向や径方向に反力が負荷されてウォーム軸４３に「振れ」が生じたとしても、当該反力のセンサマグネット９０への伝達を抑制することができ、ひいては回転センサの検出性能にばらつきが生じるのを防止できる。

さらに、第１実施の形態に係る減速機構付モータ１０によれば、アマチュア軸２４とウォーム軸４３との間に第３のスチールボール８０を設けたので、アマチュア軸２４とウォーム軸４３とが相対的に傾斜するのをスムーズにすることができ、ウォーム軸４３の各被保持部４３ｂ，４３ｃにおける摩擦力の差をより小さくすることができる。

次に、本発明の第２実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１３は第２実施の形態に係る連結部材を拡大して示す拡大断面図を表している。

図１３に示すように、第２実施の形態に係る連結部材５０は、第１実施の形態に比して、ウォーム軸４３の凹部４３ｅの内周面と接触する第３のスチールボール８０に代えて、ウォーム軸４３の軸方向一方側の端部に形成した装着凹部１００に装着される第３のスラスト軸受１０１を設けた点と、アマチュア軸２４の軸方向他方側の端部に、第３のスラスト軸受１０１に接触（点接触）する球状凸部１０２を設けた点と、本体部７１の球面部７１ｄに代えて、アマチュア軸２４の二方取部２４ａが所定隙間を介して貫通する貫通孔１０３を設けた点とが異なっている。

このように構成した第２実施の形態においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、減速機構付モータ１０を、車両に搭載されるパワーウィンド装置の駆動源として用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、サンルーフ装置等の他の駆動源としても用いることができる。

また、上記各実施の形態においては、モータ部２０として、ブラシ付の電動モータを採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、ブラシレスの電動モータ等を採用することもできる。

第１実施の形態に係る減速機構付モータの部分断面図である。 図１の減速機構付モータのアマチュア，連結部材およびウォーム軸を示す斜視図である。 図２の破線円Ａ部分の拡大断面図である。 ウォーム軸および一対の軸受部材を示す斜視図である。 図２の矢印Ｂ方向から見た連結部材の斜視図である。 図２の矢印Ｃ方向から見た連結部材の斜視図である。 連結部材を分解して示す分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、インサート成形した剛性部材を説明する斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、注入成形したクッション部材を説明する斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、アマチュア軸側連結部材のウォーム軸側連結部材に対する相対回転の状態を説明する説明図である。 （ａ），（ｂ）は、ウォームホイールからの反力がウォーム軸に負荷された状態を説明する説明図である。 連結部材に対してウォーム軸が偏心した状態を説明する説明図である。 第２実施の形態に係る連結部材を拡大して示す拡大断面図である。

符号の説明

１０ 減速機構付モータ
１１ 締結ネジ
２０ モータ部
２１ ヨーク
２１ａ 有底筒部
２２ マグネット
２３ アマチュア
２４ アマチュア軸
２４ａ 二方取部
２５ コンミテータ
２６ ブラシホルダ
２７ ブラシ
２８ バネ部材
２９ 第１のラジアル軸受
３０ 第１のスラスト軸受
３１ 第１のスチールボール
３２ 第２のラジアル軸受
４０ ギヤ部
４１ ギヤケース
４２ コネクタ部材
４２ａ コネクタ接続部
４２ｂ センサ基板
４２ｃ ホールＩＣ（回転センサ）
４３ ウォーム軸（減速ギヤ）
４３ａ ウォーム部
４３ｂ 第１の被保持部（被保持部）
４３ｃ 第２の被保持部（被保持部）
４３ｄ セレーション部
４３ｅ 凹部
４４ ウォームホイール（減速ギヤ）
４４ａ ピニオン
４５ 第２のスラスト軸受
４６ 第２のスチールボール
４７ 第３のラジアル軸受（軸受部材）
４８ 第４のラジアル軸受（軸受部材）
５０ 連結部材
６０ アマチュア軸側連結部材
６１ 本体部
６２ 突出部
６３ 固定孔
６４ 一側壁面
６５ 他側壁面
７０ ウォーム軸側連結部材
７１ 本体部
７１ａ 突出部
７１ｂ 一側壁面
７１ｃ 他側壁面
７１ｄ 球面部
７１ｅ 突起
７１ｆ 凹凸孔
７２ 剛性部材
７３ クッション部材
７３ａ 第１のクッション部
７３ｂ 第１の膨出部
７３ｃ 第２の膨出部
７３ｄ 押さえ突起
７３ｅ 第２のクッション部
８０ 第３のスチールボール（スチールボール）
９０ センサマグネット（回転センサ）
９１ 取付輪
１００ 装着凹部
１０１ 第３のスラスト軸受（スラスト軸受）
１０２ 球状凸部
１０３ 貫通孔

Claims (4)

1. モータ部の回転を減速する減速ギヤを備えた減速機構付モータであって、
   前記モータ部に回転自在に設けられるアマチュア軸と、
   前記アマチュア軸の端部に固定されるアマチュア軸側連結部材と、
   前記減速ギヤを形成するウォーム軸と、
   前記ウォーム軸の外周に設けられるウォーム部と、
   前記ウォーム部の両端側に設けられ、前記ウォーム部の直径寸法よりも小さい直径寸法に設定された一対の被保持部と、
   前記ウォーム軸の端部に設けられ、前記ウォーム軸の周方向に沿う複数の凹凸を有するセレーション部と、
   前記セレーション部に偏心可能かつ傾斜可能に遊嵌されて前記ウォーム軸と一体回転し、前記アマチュア軸側連結部材に連結されるウォーム軸側連結部材と、
   前記ウォーム軸側連結部材に設けられ、前記ウォーム軸側連結部材の軸方向一方側で前記アマチュア軸側連結部材と接触する第１のクッション部と、前記ウォーム軸側連結部材の軸方向他方側で前記セレーション部に接触する第２のクッション部とを有するクッション部材と、
   前記ウォーム軸を回転自在に収容するギヤケースと、
   前記ギヤケース内に設けられ、前記一対の被保持部をそれぞれ回転自在に保持する一対の軸受部材とを備えることを特徴とする減速機構付モータ。
2. 請求項１記載の減速機構付モータにおいて、前記ウォーム軸の回転状態を検出するための回転センサを形成するセンサマグネットを、前記ウォーム軸側連結部材の外周に設けることを特徴とする減速機構付モータ。
3. 請求項１または２記載の減速機構付モータにおいて、前記アマチュア軸と前記ウォーム軸との間に球状のスチールボールを設けることを特徴とする減速機構付モータ。
4. 請求項１または２記載の減速機構付モータにおいて、前記アマチュア軸の端部に球状凸部を形成し、前記ウォーム軸の端部にスラスト軸受を設け、前記球状凸部を前記スラスト軸受に接触させることを特徴とする減速機構付モータ。
   

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