JP5248506B2 - 減速機構付きモータ - Google Patents

Description

本発明は、減速機構付きモータに関する。
例えば、自動車のワイパモータやパワーウインドモータ等に用いて好適な減速機構付きモータに関する。

この種の減速機構付きモータが適用されるワイパモータとして、モータケースおよびギヤケースに回転自在に支持されたモータ軸と、このモータ軸のギヤケース内の一端近傍にねじの捩れ方向を互いに逆向きにして形成された一対のウオームと、モータ軸を挾んで対向し、一対のウオームにそれぞれ噛合する大径ギヤおよび該大径ギヤと同芯であり一体に回転する小径ギヤを有した一対のカウンタギヤと、この一対のカウンタギヤの各小径ギヤに噛合された出力ギヤとを備えているものがある（例えば、特許文献１参照。）。

このワイパモータは、ねじの捩れ方向を互いに逆向きに形成された一対のウオームに一対のカウンタギヤが噛み合って回転する二段減速機構付きモータになっていることにより、一方のウオームとカウンタギヤの組み合わせによって生じるスラスト荷重の方向が、他方のウオームとカウンタギヤの組み合わせによって生じるスラスト荷重の方向と互いに逆向きとなってキャンセルされるため、高精度で強固なスラスト軸受が不要となるとともに、モータ軸のガタ付きがなくなり、ワイパモータの回転が円滑なものとなる。

特開平９−１７５３３４号公報

捩じれ方向が互いに逆向きの一対のウオームにカウンタギヤが噛合されたワイパモータにおいても、ウオームとカウンタギヤとの間にバックラッシが介在するために、ワイパアームの反転に伴う慣性力逆負荷時に異音が発生してしまう。

本発明の目的は、ウオームとカウンタギヤとの間のバックラッシを抑止ないしは抑制することができる減速機構付きモータを提供することにある。

前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
一端が開口され有底形状に形成されたヨークと、
前記ヨークの内周面に固定されたマグネットと、
前記マグネットの内側に配置されたアーマチュアと、
前記アーマチュアに固定され、ねじの捩れ方向が互いに逆向きの第一ウオームおよび第二ウオームを備えた回転軸と、
前記ヨークの開口に接続され、前記回転軸を回転自在に支持し、減速機構を収納する有底形状の減速機構収納部が形成されたギヤケースと、
前記ギヤケースの開口を覆ったギヤケースカバー部と、
前記減速機構収納部に収納され、前記第一ウオームに噛合する複数の第一の歯部が形成され、前記第一の歯部における前記ギヤケースカバー部側の歯厚が、前記ギヤケースの底面側の歯厚よりも大きく形成された第一大径ギヤと、該第一大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第一小径ギヤと、を備えた第一カウンタギヤと、
前記減速機構収納部に収納され、前記第二ウオームに噛合する複数の第二の歯部が形成され、前記第二の歯部における前記ギヤケースカバー部側の歯厚が、前記ギヤケースの底面側の歯厚よりも大きく形成された第二大径ギヤと、該第二大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第二小径ギヤと、を備えた第二カウンタギヤと、
前記第一小径ギヤおよび前記第二小径ギヤに噛合され、出力軸を備えた出力ギヤと、
を具備している減速機構付きモータ。

前記した減速機構付きモータによれば、第一大径ギヤおよび第二大径ギヤの逆歯面を第一ウオームおよび第二ウオームの逆歯面に常に密接させることができるので、ウオームとカウンタギヤとの間のバックラッシを抑止ないしは抑制することができる。

本発明の一実施の形態である減速機構付きモータを示す縦断面図である。 その横断面図である。 そのギヤケースカバー部等を取り外した状態を示す平面図である。 ウオームとカウンタギヤの配置を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。 第一カウンタギヤを示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第一の歯部の部分を示す横断面図、（ｃ）は第一の歯部を示す展開図である。 第二カウンタギヤを示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第二の歯部の部分を示す横断面図、（ｃ）は第二の歯部を示す展開図である。 付勢器を示す縦断面図である。 出力ギヤを示しており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図、（ｄ）は（ａ）のｄ−ｄ線に沿う断面図、（ｅ）は分力の作用を説明する模式図である。 本発明の第二実施形態である減速機構付きモータを示しており、（ａ）はそれに使用される第一カウンタギヤの斜視図、（ｂ）は図４（ｂ）に相当する縦断面図である。 本発明の第三実施形態である減速機構付きモータを示しており、（ａ）はそれに使用される第一カウンタギヤの斜視図、（ｂ）は図４（ｂ）に相当する縦断面図である。

符号の説明

１０…ワイパーモータ（減速機構付きモータ）、１１…ヨーク、１２…マグネット、
１４…アーマチュア軸（回転軸）、１５…第一ウオーム、１５’…第二ウオーム、１６…アーマチュア、１７…コンミテータ、１８…ホルダ、１９…ブラシ、
２１…ギヤケース、２２…軸穴、２３…減速機構収納部、２５…第一孔部、２５’…第二孔部、２６…支軸、
２７…円形孔、２８…ラジアル軸受、２９…ギヤケースカバー部、
３０…第一カウンタギヤ、３１…第一大径ギヤ、３２…第一の歯部、３２ａ…ギヤケースカバー部側歯厚、３２ｂ…ギヤケース底面側歯厚、３２ｃ…正歯面、３２ｄ…逆歯面、３３…摺動部、３５…第一小径ギヤ、３６…歯部、３７…円筒部、３８…頭部、
３０’…第二カウンタギヤ、３１’…第二大径ギヤ、３２’…第二の歯部、３２ａ’…ギヤケースカバー部側歯厚、３２ｂ’…ギヤケース底面側歯厚、３２ｃ’…正歯面、３２ｄ’…逆歯面、３５’…第二小径ギヤ、
３０″…第一カウンタギヤ、３１″…第一大径ギヤ、３２″…第一の歯部、３２ａ″…ギヤケースカバー部側歯厚、３２ｂ″…ギヤケース底面側歯厚、３５″…第一小径ギヤ、
４０…出力ギヤ、４１…内側円筒部、４２…歯部、４２ａ…ギヤケースカバー部側歯厚、４２ｂ…ギヤケース側歯厚、４２ｃ…歯部上端部ピッチ円、４２ｄ…歯部下端部ピッチ円、
４３…出力軸、４４…ナット、４５…ワイパリンク、４６…平ワッシャ、４７…プッシュナット、
４８…基部、４８ａ…内側端、４８ｂ…垂下部、４８ｃ…リブ、４９…外側円筒部、
５０…第一付勢器、５０’…第二付勢器、５１…ケース、５１ａ…位置決め突起、５２…摺動部材、５２ａ…位置決め突起、５３…スプリング（圧縮コイルスプリング、付勢部材）、
５４…収容凹部、５５…摺動部材、５６…スプリング（圧縮コイルスプリング）。

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。

本実施の形態において、本発明に係る減速機構付きモータは、ワイパモータとして構成されている。

図１〜図３に示されているように、本実施形態に係るワイパーモータ１０は、一端側が開口した金属製で略円筒形状のヨーク１１と、ヨーク１１の開口部１１ａ周りのフランジ部１１ｂをビス２０ａを介して締結したアルミダイカストのギヤケース２１と、ギヤケース２１の減速機構収納部２３の開口部２３ａを覆う合成樹脂製のギヤケースカバー部２９と、を備えている。
なお、本実施の形態ではアルミダイカストによるギヤケースを用いているが、合成樹脂によるギヤケースでもよい。

図２に示されているように、ヨーク１１の内周面１１ｃには、一対のマグネット１２，１２が接着剤等を介して固着されている。ヨーク１１の他端の有底筒部１１ｄに嵌合されたラジアル軸受１３ａと、ギヤケース２１の軸穴２２の両端近傍にそれぞれ嵌合されたラジアル軸受１３ｂ，１３ｃとによって、回転軸としてのアーマチュア軸（モータ軸）１４が回転自在に支持されている。

アーマチュア軸１４の先端１４ａの近傍には、ねじの捩れ方向を互いに逆向きにした第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’が形成されている。
一対のマグネット１２，１２の間にはアーマチュア軸１４を有するアーマチュア１６が取り付けられており、アーマチュア１６はアーマチュア軸１４の基端１４ｂの近傍に固定されており、所定のスロット数のコイル巻回部１６ｂを持つアーマチュアコア１６ａと、アーマチュアコア１６ａのコイル巻回部１６ｂに巻回されたアーマチュアコイル１６ｃとによって構成されている。

アーマチュア軸１４のヨーク１１とギヤケース２１との境部分に対向する位置には、コンミテータ１７が固定されている。コンミテータ１７はアーマチュアコア１６ａのコイル巻回部１６ｂと同数のコンミテータ片（セグメント）１７ａを備えており、各コンミテータ片１７ａとアーマチュアコイル１６ｃとは電気的にそれぞれ接続されている。

ギヤケース２１の軸穴２２の開口端は大径穴部２２ａとなっており、大径穴部２２ａ内のコンミテータ１７に対向する位置には、ホルダ１８を介して一対のブラシ１９，１９がコンミテータ片１７ａに接触するように取り付けられている。
図示しないワイパのスイッチがオンに切り替えられると、電流がアーマチュアコイル１６ｃ等に流れて、アーマチュア軸１４が回転する。

図２および図３に示されているように、ギヤケース２１の略中央には軸穴２２が形成されており、軸穴２２に連通して凹状の減速機構収納部２３が形成されている。
減速機構収納部２３の底壁の第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’を挟む所定位置には、第一孔部２５および第二孔部２５’が円筒形状に形成されている。
図１に示されているように、第一孔部２５および第二孔部２５’には金属製でピン状の支軸２６の下部が圧入等により嵌め込まれており、各支軸２６には第一カウンタギヤ３０
および第二カウンタギヤ３０’が回転自在に支持されている。

減速機構収納部２３の底壁の第一ウオーム１５の図３中先端右寄りの位置には、円形孔２７が形成されており、円形孔２７内には焼結金属からなり円筒形状のラジアル軸受２８を有し、出力軸４３が挿通されることで回転自在に支持されている。
図１に示されているように、出力ギヤ４０の中央の円筒部４１内には出力軸４３の上端部４３ａがインサート成形されている。出力軸４３におけるギヤケース２１から外側へ突出した下端部４３ｂには、ナット４４を介してワイパリンク４５が締結されている。
出力軸４３の上端部４３ａをインサート成形した出力ギヤ４０の下面４０ａをラジアル軸受２８の上面に当接した状態で、プッシュナット４７が平ワッシャ４６を介して出力軸４３の下部から平ワッシャ４６がラジアル軸受２８の下面に当接するまで挿入される。このため、出力軸４３および出力ギヤ４０は、それぞれ軸方向の移動が阻止されている。
以上の一対のウオーム１５，１５’と一対のカウンタギヤ３０，３０’と出力ギヤ４０とは、ギヤケース２１の減速機構収納部２３内に収納されており、二段減速機構を構成している。

図１に示されているように、ギヤケース２１の減速機構収納部２３の一端側における開口部２３ａは、合成樹脂製のギヤケースカバー部２９によって覆われている。ギヤケースカバー部２９の環状の側壁部２９ａの下面中央には凹部２９ｂが形成されており、凹部２９ｂはギヤケース２１の周壁部２１ａに嵌め込まれている。
なお、ギヤケースカバー部２９の天井部２９ｃの下面には、コンタクトプレート２４が取り付けられている。

図４および図５に示されているように、第一カウンタギヤ３０は合成樹脂によって成形されている。第一カウンタギヤ３０は第一ウオーム１５に噛合する複数の第一の歯部３２が形成された第一大径ギヤ３１と、第一大径ギヤ３１と同軸であり一体的に回転する第一小径ギヤ３５とを備えている。
第一大径ギヤ３１は、はすば歯車に形成されており、第一の歯部３２におけるギヤケースカバー部側の歯厚３２ａはギヤケース底面側歯厚３２ｂよりも大きく形成されている。すなわち、第一大径ギヤ３１の第一の歯部３２の歯筋方向における第一ウオーム１５と噛合する正歯面３２ｃ側と逆歯面３２ｄ側とにおいて異なるリードが付与されている。
第一大径ギヤ３１の上面３１ａのギヤ噛み合いピッチ円の近傍には、第一カウンタギヤ３０の軸方向のスラスト分力を出力ギヤ４０で受けるための摺動部３３が一体形成されている。摺動部３３は出力ギヤ４０の下面４０ａのギヤ噛み合いピッチ円の近傍に当接して摺動するように（図１参照）、円環凸状（リング凸状）に一体に突出形成されている。
第一小径ギヤ３５は、平歯車に形成されており、第一小径ギヤ３５の歯部３６は出力ギヤ４０の歯部４２に噛合される。
第一小径ギヤ３５の中央には円筒部３７が形成されており、円筒部３７は支軸２６に摺動自在に嵌合されている。これにより、第一カウンタギヤ３０は支軸２６に回転自在に支持されている。

図４および図６に示されているように、第二カウンタギヤ３０’は合成樹脂によって成形されている。第二カウンタギヤ３０’は第二ウオーム１５’に噛合する複数の第二の歯部３２’が形成された第二大径ギヤ３１’と、第二大径ギヤ３１’と同軸であり一体的に回転する第二小径ギヤ３５’とを備えている。
第二大径ギヤ３１’も、はすば歯車に形成されており、第二の歯部３２’におけるギヤケースカバー部側歯厚３２ａ’はギヤケース底面側歯厚３２ｂ’よりも大きく形成されている。すなわち、第二大径ギヤ３１’の第二の歯部３２’の歯筋方向における第二ウオーム１５’と噛合する正歯面３２ｃ’側と逆歯面３２ｄ’側とにおいて異なるリードが付与されている。
摺動部３３、歯部３６および円筒部３７は、第一カウンタギヤ３０と同様の構成である
ので、同一の符号を付して説明を省略する。

図４に示されているように、第一カウンタギヤ３０の第一小径ギヤ３５の先端とギヤケースカバー部２９との間には、第一カウンタギヤ３０をギヤケース２１に押し付けるように付勢する第一付勢器５０が配置されている。
同様に、第二カウンタギヤ３０’の第二小径ギヤ３５’の先端とギヤケースカバー部２９との間には、第二カウンタギヤ３０’をギヤケース２１に押し付けるように付勢する第二付勢器５０’が配置されている。
第一付勢器５０および第二付勢器５０’は実質的に同一に構成されているので、第一付勢器５０を代表して、図７に即して説明する。

図７に示されているように、第一付勢器５０はケース５１を備えており、ケース５１は一端面（以下、上端面とする。）が閉塞した円筒形状に形成されている。ケース５１はギヤケースカバー部２９の第一カウンタギヤ３０の中心線延長上に同心に配置されて固定されている。ケース５１の下端開口には摺動部材５２の略上半分が嵌入されている。
摺動部材５２は下端面が閉塞し、外径がケース５１の内径と略等しい円筒形状に形成されている。摺動部材５２は、所定の範囲内で上下方向には移動し得るように、かつ、周方向には移動しないように、ケース５１に支持されている。摺動部材５２の下端閉塞壁下面は平滑に形成されて、摺接面を構成している。
ケース５１と摺動部材５２との間には付勢部材としての圧縮コイルスプリング（以下、スプリングという。）５３が、圧縮変形された状態で介設されており、スプリング５３は摺動部材５２をケース５１つまりギヤケースカバー部２９に反力をとって下方に常時付勢している。スプリング５３はケース５１の上端閉塞壁下面に突設された位置決め突起５１ａおよび摺動部材５２下端閉塞壁上面に突設された位置決め突起５２ａによってそれぞれ位置決めされている。
第一小径ギヤ３５の先端である上端面には頭部３８が突設されており、頭部３８は略半長円形断面の円形リング形状に形成されている。摺動部材５２の摺接面である下端面は頭部３８の上端面に圧縮変形したスプリング５３によって押接されている。すなわち、スプリング５３は圧縮変形した状態でギヤケースカバー部２９に反力をとって、第一カウンタギヤ３０をギヤケース２１に押し付ける弾性力を付勢している。

以上のように構成された第一付勢器５０および第二付勢器５０’が第一カウンタギヤ３０の第一小径ギヤ３５の先端とギヤケースカバー部２９との間、第二カウンタギヤ３０’の第二小径ギヤ３５’の先端とギヤケースカバー部２９との間にそれぞれ配置されて弾性力を付勢する状態において、ワイパモータ１０の停止時に、第二カウンタギヤ３０’の第二大径ギヤ３１’と第二ウオーム１５’とがギヤケースカバー部側歯厚３２’ａ近傍で噛合することでバックラッシを減少させる状態を保つことができる。

次に、図８に示された出力ギヤ４０について説明する。
図８（ｃ）（ｄ）に示されているように、出力ギヤ４０の歯部４２におけるギヤケースカバー部２９側の歯厚４２ａは、ギヤケース２１側（ギヤケース２１の底面側）の歯厚４２ｂよりも大きく設定されている。
図８（ｃ）に示されているように、ギヤケースカバー部側の歯厚４２ａの増加分は歯部４２の逆歯面（ワイパモータ回転時に出力ギヤと小径ギヤとが常に当接する部分とは反対側の面）に配分されている。
図８（ａ）に示されているように、出力ギヤ４０は円盤形状に形成された基部４８と、基部４８から立設して円筒形状に一体に形成された外側円筒部４９とを備えている。基部４８は出力ギヤ４０の中央の円筒部（以下、内側円筒部という。）４１の外周に同心円に突設されている。外側円筒部４９は基部４８の外周に同心円に配置されている。第一小径ギヤ３５の歯部３６および第二小径ギヤ３５’の歯部３６が噛合される出力ギヤ４０の歯部４２は、外側円筒部４９の外周面上に形成されている。
基部４８の内側端４８ａは内側円筒部４１の中央高さよりもギヤケース２１側（以下、下側とする。）寄りに連結されている。基部４８の外側端部には垂下部４８ｂが形成されており、垂下部４８ｂの外側端は外側円筒部４９の下端近傍に連結されている。
外側円筒部４９は下端側（ギヤケース２１側）から上端側（ギヤケースカバー部２９側）に向けて漸次大きくなる極僅かなテーパが設定されている。すなわち、図８（ａ）に示されているように、歯部４２の上端部におけるピッチ円４２ｃが歯部４２の下端部におけるピッチ円４２ｄよりも極僅かに大きくなるように、外側円筒部４９は極僅かに傾斜している。
基部４８の下面側には複数本のリブ４８ｃが放射状に配置されて、内側円筒部４１外周から垂下部４８ｂ内周に掛けて突設されており、各リブ４８ｃの高さは垂下部４８ｂの高さと等しく形成されている。基部４８に複数のリブ４８ｃを設けることにより、出力軸と内側円筒部４１との結合をより強固にすることができる。

以上のように構成されたワイパーモータ１０の作用および効果を説明する。

モータ制御回路のスイッチがオンに切り替えられて電流がアーマチュア１６等に流れると、アーマチュア軸１４が回転する。アーマチュア軸１４の回転力は、第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’→第一大径ギヤ３１および第二大径ギヤ３１’→第一小径ギヤ３５および第二小径ギヤ３５’→出力ギヤ４０を経由して、出力軸４３に伝達される。
出力軸４３の回転はワイパリンク４５で往復回動に変換されてワイパブレード（図示せず）に伝達される。ワイパブレードは往復回動によってウインドガラスを払拭する。

アーマチュア軸１４の回転力の第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’から第一大径ギヤ３１および第二大径ギヤ３１’への伝達に際して、第一ウオーム１５と第一カウンタギヤ３０の組み合わせによって生じるスラスト荷重の方向が、第二ウオーム１５’と第二カウンタギヤ３０’の組み合わせによって生じるスラスト荷重の方向と互いに逆向きとなってキャンセルされる。
これにより、各カウンタギヤ３０，３０’を回転自在に支持する高精度で強固なスラスト軸受が不要となるとともに、ワイパーモータ１０のアーマチュア軸１４のガタ付きがなくなり、アーマチュア１６はスムーズに回転する。
本実施形態では、ワイパモータ１０が回転すると、各カウンタギヤ３０，３０’がそれぞれギヤケースカバー部２９に近接する方向（ギヤケース開口方向）に向けて荷重が加わるため、ギヤケースカバー部２９に第一付勢器５０および第二付勢器５０’を配置することで、各小径ギヤ３５，３５’の頭部３８，３８とギヤケースカバー部２９との接触を抑えることができる。
さらに、モータ停止時と比較して、ギヤケースカバー部２９に近接する方向（ギヤケース開口方向）にも荷重が加わるため、第一付勢器５０および第二付勢器５０’によってバックラッシが確保される方向、つまり各大径ギヤ３１，３１’の逆歯面が各ウオーム１５，１５’の歯面と離間する方向に、その荷重に比例して各カウンタギヤ３０，３０’が移動される。これにより、カウンタギヤ３０，３０’が適切な位置でウオームと噛み合うためワイパモータ１０の連続作動等における効率を向上させることができる。

ところで、これに対し、ワイパブレードの往復回動の反転時にはカウンタギヤにこれを逆回転させる所謂慣性力逆負荷が作用するために、カウンタギヤの大径ギヤの逆歯面がウオームの逆歯面に衝突することにより、異音が発生してしまう。

本実施の形態においては、第一カウンタギヤ３０の第一の歯部３２および第二カウンタギヤ３０’の第二の歯部３２’におけるギヤケースカバー部側歯厚がギヤケース底面側歯厚よりも大きく形成されていることにより、大径ギヤの歯部は第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’と噛合する正歯面側と逆歯面側とにおいて異なるリードが付与されているために、ワイパブレードの反転時の慣性力逆負荷によって第一カウンタギヤおよび第二カウンタギヤの逆歯面が第一ウオームおよび第二ウオームの逆歯面に当接されるように、第一カウンタギヤおよび第二カウンタギヤを移動させることで各大径ギヤと各ウオームとの接触時に発生する音の発生を防止することができる。
つまり、本実施の形態によれば、ワイパブレードの反転時の慣性力逆負荷によって第一カウンタギヤおよび第二カウンタギヤの逆歯面が第一ウオームおよび第二ウオームの逆歯面に当接されるように第一カウンタギヤ３０のギヤケースカバー部側歯厚３２ａ方向に移動させ、第一ウオーム１５とのバックラッシを減少させる方向に第一カウンタギヤ３０を移動させ、さらに、第二カウンタギヤ３０’のギヤケースカバー部側歯厚３２ａ’方向に移動させ、第二ウオーム１５’とのバックラッシを減少させる方向に第二カウンタギヤ３０’を移動させることによって音の発生を防止することができるので、当該衝突に伴う異音の発生を未然に防止することができる。

しかも、本実施の形態においては、第一カウンタギヤ３０の第一小径ギヤ３５の先端とギヤケースカバー部２９との間には、第一カウンタギヤ３０をギヤケース２１に押し付けるように付勢する第一付勢器５０が配置されており、第二カウンタギヤ３０’の第二小径ギヤ３５’の先端とギヤケースカバー部２９との間には、第二カウンタギヤ３０’をギヤケース２１に押し付けるように付勢する第二付勢器５０’が配置されていることにより、停止時では、第一カウンタギヤおよび第二カウンタギヤの逆歯面を第一ウオームおよび第二ウオームの逆歯面に常に密接させることができ、さらに、ワイパブレードの反転時の慣性力逆負荷によって第一カウンタギヤおよび第二カウンタギヤのバックラッシを減少させる方向に移動させることで、第一ウオームおよび第二ウオームによる音等の発生をより一層確実に防止することができる。
つまり、本実施の形態によれば、ワイパブレードの反転時の慣性力逆負荷によって第一カウンタギヤおよび第二カウンタギヤが第一ウオームおよび第二ウオームに衝突する現象に伴う異音の発生を確実に防止することができる。

ちなみに、本実施の形態においては、第一大径ギヤ３１はギヤケースカバー部側歯厚３２ａがギヤケース底面側歯厚３２ｂよりも大きく形成されており、第二大径ギヤ３１’もギヤケースカバー部側歯厚３２ａ’がギヤケース底面側歯厚３２ｂ’よりも大きく形成されていることにより、第一大径ギヤ３１および第二大径ギヤ３１’はいずれも、第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’へ片側（ギヤケースカバー部２９側、図４（ｂ）において上側）から組み付けることができるため、第一カウンタギヤ３０および第二カウンタギヤ３０’の第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’への組付作業性を高めることができる。

ところで、ワイパブレードの往復回動の反転時に、カウンタギヤにこれを逆回転させる所謂慣性力逆負荷が作用すると、出力ギヤの歯部の逆歯面がカウンタギヤの小径ギヤの逆歯面に衝突することにより、異音が発生してしまう。

本実施の形態においては、出力ギヤ４０の歯部４２におけるギヤケースカバー部２９側歯厚４２ａがギヤケース２１側歯厚４２ｂよりも大きく設定されているとともに、ギヤケースカバー部２９側歯厚４２ａの増加分が歯部４２の逆歯面に配分されていることにより、歯部４２と当接する小径ギヤ３５，３５’の歯部３６，３６は、常に正歯面および逆歯面に接触することになる。これにより、出力ギヤ４０と小径ギヤ３５，３５’は常にバックラッシを減少させる状態で噛合することができるため、噛み合いによる音の発生を抑止させることができる。

しかも、本実施の形態においては、図８（ｃ），図８（ｄ）に示されているように、出力ギヤ４０の外側円筒部４９は下端側（出力軸先端側）から上端側（出力軸セレーション
側）に向けて漸次大きくなる極僅かなテーパが設定されていることにより、図８（ｅ）に示されているように、出力ギヤ４０の外側円筒部４９の上端部を縮径させる分力Ｆａが作用するために、出力ギヤ４０の歯部４２の逆歯面を小径ギヤ３５，３５’の逆歯面により一層密接させることができる。
そして、外側円筒部４９と垂下部４８ｂとの連結位置を下端近傍に設けることにより、上端側において発生した力すなわち図８（ｅ）に示すような分力Ｆａが作用した際には、外側円筒部４９が連結部分を支点として出力軸４３方向（外側円筒部の内側）に撓むことができる。
つまり、本実施の形態によれば、歯部４２と当接する小径ギヤ３５，３５’における歯部３６，３６は、常に正歯面および逆歯面に接触するだけでなく、外側円筒部には弾性力が発生することになる。これにより、出力ギヤ４０と小径ギヤ３５，３５’は常にバックラッシを減少させる状態で噛合することができるため、噛み合いによるガタ等の音の発生を抑止させることができる。

ちなみに、基部４８の下面側に複数本のリブ４８ｃが放射状に配置された出力ギヤ４０においては、当該出力ギヤ４０の成形型による成形に際して、リブ４８ｃを設けることで成形型の表面積を大きく取ることができ、リブ４８ｃ側である下型に成形品である出力ギヤ４０を確実に残すことができるため、安定かつ適正な離型を確保することができる。

図９は本発明の第二実施形態を示している。

本実施形態が前記実施形態と異なる点は、第一大径ギヤ３１″の第一の歯部におけるギヤケース底面側歯厚３２ｂ″がギヤケースカバー部側歯厚３２ａ″よりも大きく形成されている点と、第一大径ギヤ３１″のギヤケース２１側端面に収容凹部５４が形成されており、収容凹部５４内に円形リング形状の摺動部材５５および圧縮コイルスプリング（以下、スプリングという。）５６が第一カウンタギヤ３０″をギヤケースカバー部２９に押し付ける（付勢する）ように収容されている点、である。

本実施の形態においては、第一カウンタギヤ３０″の第一の歯部３２″および第二カウンタギヤ３０’の第二の歯部３２’の逆歯面におけるリードが互いに反対向きに付与されており、かつ、第一大径ギヤ３１″のスプリング５６が第一カウンタギヤ３０″をギヤケースカバー部２９に押し付けるように配置されているために、停止時では、第一カウンタギヤ３０″をギヤケースカバー部２９に押し付けるように付勢して第一ウオーム１５とのバックラッシを減少させ、モータ作動時には、モータ停止時と比較して、ギヤケース２１に近接する方向にも荷重が加わるため、スプリング５６によってバックラッシが確保される方向、つまり第一大径ギヤ３１″の逆歯面が第一ウオーム１５の歯面と離間する方向に、その荷重に比例して第一カウンタギヤ３０″が移動されるため、第一カウンタギヤ３０″が適切な位置でウオームと噛み合うためワイパモータ１０の連続作動等における効率を向上させることができる。
ワイパブレードの反転時に慣性力逆負荷が発生した際には、第一大径ギヤ３１″と第一ウオーム１５とのバックラッシが減少する方向に第一カウンタギヤ３０″が移動する。
なお、第二カウンタギヤ３０’はこの第二実施形態の第一カウンタギヤ３０″と反対方向に力が加わる構成となっており、前述した第一実施形態と同様の構成となっている。
これにより、ワイパブレードの反転時の慣性力逆負荷によって第一カウンタギヤおよび第二カウンタギヤの逆歯面が第一ウオームおよび第二ウオームの逆歯面に衝突する現象を確実に防止することができる。

ちなみに、本実施の形態においては、第一大径ギヤ３１″はギヤケース底面側歯厚３２ｂ″がギヤケースカバー部側歯厚３２ａ″よりも大きく形成されており、第二大径ギヤ３１’は、図６（ｃ）と同様にギヤケースカバー部側歯厚３２ａ’がギヤケース底面側歯厚３２ｂ’よりも大きく形成されているので、第一カウンタギヤ３０″および第二カウンタギヤ３０’は第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’へ片側（ギヤケースカバー部２９側）から組み付けることが難しい。
しかし、第二カウンタギヤ３０’の第二大径ギヤ３１’を第二ウオーム１５’へアーマチュア軸１４をワイパモータの回転軸芯に対して傾けながら組み付けた後に、アーマチュア軸１４をラジアル軸受に設置し、次に、第一カウンタギヤ３０″の第一大径ギヤ３１″を第一ウオーム１５に組み付けることにより、第一カウンタギヤ３０″および第二カウンタギヤ３０’は第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’へ組み付けることができる。

図１０は本発明の第三実施形態を示している。

図１で参照されるように、ギヤケース２１の減速機構収納部２３の一端側における開口部２３ａは、合成樹脂製のギヤケースカバー部２９によって覆われている。図１０に示されているように、ギヤケースカバー部２９は、構成樹脂製のギヤケースカバー本体２９ｄと、ギヤケースカバー本体２９ｄに別体で取り付けられ、ターミナルなどの電気配線が集約されたインシュレータ２９ｅからなっている。
なお、ギヤケースカバー部２９にはカプラ（図示せず）が一体に形成されており、カプラ部は車両の電気接続部とが接続され、車両からのワイパスイッチのオンによりターミナルからブラシに電流を流してワイパモータ１０を回転させる。
図１０に示されているように、インシュレータ２９ｅには、摺動部材５２とスプリング５６からなる第二付勢器５０’とが取り付けられ、摺動部材５２はスプリング５６の伸縮方向に移動し得るように、かつ、周方向には移動しないように、インシュレータ２９ｅに装着されている。摺動部材５２の下端閉塞壁下面は平滑に形成されて、小径ギヤ３５’の頭部３８と摺接する摺接面を構成している。
なお、第三実施形態は、第二実施形態に対して摺接部材５２がギヤケースカバー部の一部であるインシュレータ２９ｅに取り付けられている点が異なるだけであり、第一カウンタギヤの第一大径ギヤに形成される第一歯部および第二カウンタギヤの第二大径ギヤに形成される第二歯部形状は第二実施形態で開示されているものと同じである。

本実施の形態においては、第一カウンタギヤ３０″の第一の歯部３２″および第二カウンタギヤ３０’の第二の歯部３２’の逆歯面におけるリードが互いに反対向きに付与されており、かつ、第一大径ギヤ３１″のスプリング５６が第一カウンタギヤ３０″をインシュレータ２９ｅに押し付けるように配置されているために、停止時では、第一カウンタギヤ３０をインシュレータ２９ｅに押し付けるように付勢して第一ウオーム１５とのバックラッシを減少させ、モータ作動時には、モータ停止時と比較して、ギヤケース２１に近接する方向にも荷重が加わるため、スプリング５６によってバックラッシが確保される方向、つまり、大径ギヤ３１″の逆歯面が第一ウオーム１５の歯面と離間する方向に、その荷重に比例して第一カウンタギヤ３０″が移動される。このため、第一カウンタギヤ３０″が適切な位置でウオームと噛み合うため、ワイパモータ１０の連続作動等における効率を向上させることができる。

ワイパブレードの反転時に慣性力逆負荷が発生した際には、第一大径ギヤ３１″と第一ウオーム１５とのバックラッシが減少する方向に第一カウンタギヤ３０″が移動する。
なお、第二カウンタギヤ３０’はこの第三実施形態の第一カウンタギヤ３０″と反対方向に力が加わる構成となっており、前述した第一実施形態と同様の構成となっている。
これにより、ワイパブレードの反転時の慣性力逆負荷によって第一カウンタギヤおよび第二カウンタギヤの逆歯面が第一ウオームおよび第二ウオームの逆歯面に衝突する現象を確実に防止することができる。

ちなみに、本実施形態においては、第一大径ギヤ３１″はギヤケース底面側歯厚３２ｂ″がギヤケースカバー部側歯厚３２ａ″よりも大きく形成されており、第二大径ギヤ３１’は、図６（ｃ）と同様にギヤケースカバー部側歯厚３２ａ’がギヤケース底面側歯厚３２ｂ’よりも大きく形成されているので、第一カウンタギヤ３０″および第二カウンタギヤ３０’は第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’へ片側（ギヤケースカバー部２９側）から組み付けることが難しい。
しかし、第二カウンタギヤ３０’の第二大径ギヤ３１’を第二ウオーム１５’へアーマチュア軸１４をワイパモータの回転軸芯に対して傾けながら組み付けた後に、アーマチュア軸１４をラジアル軸受に設置し、次に、第一カウンタギヤ３０″の第一大径ギヤ３１″を第一ウオーム１５に組み付けることにより、第一カウンタギヤ３０″および第二カウンタギヤ３０’は第一ウオーム１５および第二ウオーム１５’へ組み付けることができる。

なお、本発明は前記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に変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、第一付勢器および第二付勢器の具体的構成は、前記実施形態に限らない。要は、付勢部材が摺動部材を介してカウンタギヤを付勢するように構成すればよい。

第一大径ギヤの第一の歯部の肉厚部および第二大径ギヤの第二の歯部の肉厚部における歯元には、隣り合う歯部の肉厚部の干渉をさせるためのアンダカット部を形成することができる。
ここでは、インボリュート曲線とピッチ円近傍と歯底で囲まれた部分を取り除いてアンダカット部としている。

前記実施形態によれば、減速機構付きモータを自動車のワイパーモータとした場合について説明したが、パワーシートモータやパワーウインドモータ等の他の減速機構付きモータに前記実施形態を適用することができる。

Claims (16)

1. 一端が開口され有底形状に形成されたヨークと、
   前記ヨークの内周面に固定されたマグネットと、
   前記マグネットの内側に配置されたアーマチュアと、
   前記アーマチュアに固定され、ねじの捩れ方向が互いに逆向きの第一ウオームおよび第二ウオームを備えた回転軸と、
   前記ヨークの開口に接続され、前記回転軸を回転自在に支持し、減速機構を収納する有底形状の減速機構収納部が形成されたギヤケースと、
   前記ギヤケースの開口を覆ったギヤケースカバー部と、
   前記減速機構収納部に収納され、前記第一ウオームに噛合する複数の第一の歯部が形成され、前記第一の歯部における前記ギヤケースカバー部側の歯厚が、前記ギヤケースの底面側の歯厚よりも大きく形成された第一大径ギヤと、該第一大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第一小径ギヤと、を備えた第一カウンタギヤと、
   前記減速機構収納部に収納され、前記第二ウオームに噛合する複数の第二の歯部が形成され、前記第二の歯部における前記ギヤケースカバー部側の歯厚が、前記ギヤケースの底面側の歯厚よりも大きく形成された第二大径ギヤと、該第二大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第二小径ギヤと、を備えた第二カウンタギヤと、
   前記第一小径ギヤおよび前記第二小径ギヤに噛合され、出力軸を備えた出力ギヤと、
   前記第一小径ギヤの先端と前記ギヤケースカバー部との間に配置され、前記第一大径ギヤと前記第一ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記第一カウンタギヤを付勢する第一付勢部と、
   前記第二小径ギヤの先端と前記ギヤケースカバー部との間に配置され、前記第二大径ギヤと前記第二ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記第二カウンタギヤを付勢する第二付勢部と、
   を具備している減速機構付きモータ。
2. 一端が開口され有底形状に形成されたヨークと、
   前記ヨークの内周面に固定されたマグネットと、
   前記マグネットの内側に配置されたアーマチュアと、
   前記アーマチュアに固定され、ねじの捩れ方向が互いに逆向きの第一ウオームおよび第二ウオームを備えた回転軸と、
   前記ヨークの開口に接続され、前記回転軸を回転自在に支持し、減速機構を収納する有底形状の減速機構収納部が形成されたギヤケースと、
   前記ギヤケースの開口を覆ったギヤケースカバー部と、
   前記減速機構収納部に収納され、前記第一ウオームに噛合する複数の第一の歯部が形成され、前記第一の歯部における前記ギヤケースの底面側の歯厚が、前記ギヤケースカバー部側の歯厚よりも大きく形成された第一大径ギヤと、該第一大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第一小径ギヤと、を備えた第一カウンタギヤと、
   前記減速機構収納部に収納され、前記第二ウオームに噛合する複数の第二の歯部が形成され、前記第二の歯部における前記ギヤケースカバー部側の歯厚が、前記ギヤケースの底面側の歯厚よりも大きく形成された第二大径ギヤおよび該第二大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第二小径ギヤを備えた第二カウンタギヤと、
   前記第一小径ギヤおよび前記第二小径ギヤに噛合され、出力軸を備えた出力ギヤと、
   前記第一大径ギヤの末端と前記ギヤケースとの間に配置され、前記第一大径ギヤと前記第一ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記第一カウンタギヤを付勢する第一付勢部と、
   前記第二小径ギヤの先端と前記ギヤケースカバー部との間に配置され、前記第二大径ギヤと前記第二ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記第二カウンタギヤを付勢する第二付勢部と、
   を具備している減速機構付きモータ。
3. 前記第一大径ギヤの歯部の前記第一ウォームと噛合する正歯面のリードと該正歯面と反対側の逆歯面のリードは、歯筋方向でそれぞれ異なるリードが付与されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の減速機構付きモータ。
4. 前記第二大径ギヤの歯部の前記第二ウォームと噛合する正歯面のリードと該正歯面と反対側の逆歯面のリードは、歯筋方向でそれぞれ異なるリードが付与されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の減速機構付きモータ。
5. 前記第一付勢部および前記第二付勢部は、コイルスプリングを有する、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の減速機構付きモータ。
6. 前記第二付勢部は、前記コイルスプリングおよび前記ギヤケースカバー部に取り付けられ前記コイルスプリングによって付勢された摺動部材からなる、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の減速機構付きモータ。
7. 前記第一大径ギヤの歯部の肉厚部における歯元にアンダカット部が形成されているとともに、前記第二大径ギヤの歯部の肉厚部の歯元にアンダカット部が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の減速機構付きモータ。
8. 一端開口の有底形状に形成されたヨークと、
   前記ヨークの内周面に固定されたマグネットと、
   前記マグネットの内側に配置されたアーマチュアと、
   前記アーマチュアに固定され、ねじの捩れ方向が互いに逆向きの第一ウオームおよび第二ウオームを備えた回転軸と、
   前記ヨーク開口に接続され、前記回転軸を回転自在に支持し、減速機構を収納する有底形状の減速機構収納部が形成されたギヤケースと、
   前記ギヤケース開口を覆ったギヤケースカバー部と、
   前記減速機構収納部に収納され、前記第一ウオームに噛合する複数の第一の歯部が形成され、前記第一の歯部の歯厚が、前記ギヤケースカバー部側から前記ギヤケースの底面に向けて漸次大きく形成された第一大径ギヤと該第一大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第一小径ギヤとを備えた第一カウンタギヤと、
   前記減速機構収納部に収納され、前記第二ウオームに噛合する複数の第二の歯部が形成され、前記第二の歯部の歯厚が、前記ギヤケースの底面側から前記ギヤケースカバー部に向けて漸次大きく形成された第二大径ギヤと該第二大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第二小径ギヤとを備えた第二カウンタギヤと、
   前記第一小径ギヤおよび前記第二小径ギヤに噛合され、出力軸を備えた出力ギヤと、
   前記第一大径ギヤの末端と前記ギヤケースとの間に配置され、前記第一大径ギヤと前記第一ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記第一カウンタギヤを付勢する第一付勢部と、
   前記第二小径ギヤの先端と前記ギヤケースカバー部との間に配置され、前記第二大径ギヤと前記第二ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記第二カウンタギヤを付勢する第二付勢部と、
   を具備している減速機構付きモータ。
9. 一端開口の有底形状に形成されたヨークと、
   前記ヨークの内周面に固定されたマグネットと、
   前記マグネットの内側に配置されたアーマチュアと、
   前記アーマチュアに固定され、ねじの捩れ方向が互いに逆向きの第一ウオームおよび第二ウオームを備えた回転軸と、
   前記ヨーク開口に接続され、前記回転軸を回転自在に支持し、減速機構を収納する有底形状の減速機構収納部が形成されたギヤケースと、
   前記ギヤケース開口を覆ったギヤケースカバー部と、
   前記減速機構収納部に収納され、前記第一ウオームに噛合する複数の第一の歯部が形成され、前記第一の歯部の歯厚が、前記ギヤケースの底面側から前記ギヤケースカバー部に向けて漸次大きく形成された第一大径ギヤと該第一大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第一小径ギヤとを備えた第一カウンタギヤと、
   前記減速機構収納部に収納され、前記第二ウオームに噛合する複数の第二の歯部が形成され、前記第二の歯部の歯厚が、前記ギヤケースの底面側から前記ギヤケースカバー部に向けて漸次大きく形成された第二大径ギヤと該第二大径ギヤと同軸であり一体的に回転する第二小径ギヤとを備えた第二カウンタギヤと、
   前記第一小径ギヤおよび前記第二小径ギヤに噛合され、出力軸を備えた出力ギヤと、
   前記第一小径ギヤの先端と前記ギヤケースカバー部との間に配置され、前記第一大径ギヤと前記第一ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記第一カウンタギヤを付勢する第一付勢部と、
   前記第二小径ギヤの先端と前記ギヤケースカバー部との間に配置され、前記第二大径ギヤと前記第二ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記第二カウンタギヤを付勢する第二付勢部と、
   を具備している減速機構付きモータ。
10. 前記第一大径ギヤの歯部の前記第一ウォームと噛合する正歯面のリードと該正歯面と反対側の逆歯面のリードは、歯筋方向でそれぞれ異なるリードが付与されている、
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の減速機構付きモータ。
11. 前記第二大径ギヤの歯部の前記第二ウォームと噛合する正歯面のリードと該正歯面と反対側の逆歯面のリードは、歯筋方向でそれぞれ異なるリードが付与されている、
    ことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の減速機構付きモータ。
12. 前記第一付勢部および前記第二付勢部は、コイルスプリングを有する、
    ことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の減速機構付きモータ。
13. 前記第二付勢部は、前記コイルスプリングおよび前記ギヤケースカバー部に取り付けられ前記コイルスプリングによって付勢された摺動部材からなる、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の減速機構付きモータ。
14. 前記第一大径ギヤの歯部の肉厚部における歯元にアンダカット部が形成されているとともに、前記第二大径ギヤの歯部の肉厚部の歯元にアンダカット部が形成されている、
    ことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載の減速機構付きモータ。
15. 一端開口の有底形状に形成されたヨークと、
    前記ヨークの内周面に固定されたマグネットと、
    前記マグネットの内側に配置されたアーマチュアと、
    前記アーマチュアに固定され、ウオームを備えた回転軸と、
    前記ヨークの開口に接続され、前記回転軸を回転自在に支持し、有底形状のギヤ収納部が形成されたギヤケースと、
    前記ギヤケースの開口を覆ったギヤケースカバー部と、
    前記ギヤ収納部に収納され、前記ウオームに噛合する複数の歯部が形成され、前記歯部の歯厚が、前記ギヤケースカバー部側から前記ギヤケースの底面に向けて漸次大きく形成されたギヤと、
    前記ギヤの先端と前記ギヤケース部との間に配置され、前記ギヤと前記ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記ギヤを付勢する付勢部と、
    を具備している減速機構付きモータ。
16. 一端開口の有底形状に形成されたヨークと、
    前記ヨークの内周面に固定されたマグネットと、
    前記マグネットの内側に配置されたアーマチュアと、
    前記アーマチュアに固定され、ウオームを備えた回転軸と、
    前記ヨークの開口に接続され、前記回転軸を回転自在に支持し、有底形状のギヤ収納部が形成されたギヤケースと、
    前記ギヤケースの開口を覆ったギヤケースカバー部と、
    前記ギヤ収納部に収納され、前記ウオームに噛合する複数の歯部が形成され、前記歯部の歯厚が、前記ギヤケースの底面側から前記ギヤケースカバー部に向けて漸次大きく形成されたギヤと、
    前記ギヤの先端と前記ギヤケースカバー部との間に配置され、前記ギヤと前記ウオームとの噛み合いにおいてバックラッシュが減少するように前記ギヤを付勢する付勢部と、
    を具備している減速機構付きモータ。

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