JP5414407B2 - Motor with reduction mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、ギヤケース内部への樹脂注入により回転軸のスラスト調整を行うようにした減速機構付モータに関する。 The present invention relates to a motor with a speed reduction mechanism that adjusts thrust of a rotating shaft by injecting resin into a gear case.
自動車等の車両に搭載されるワイパ装置やパワーウィンド装置などのアクチュエータには、電動モータと減速機構とを1つのユニットとした減速機構付モータが用いられる。減速機構付モータは、駆動源としての電動モータと、電動モータの回転軸に一体的に設けられるウォームおよび当該ウォームに噛み合うウォームホイールよりなる減速機構とを有しており、電動モータの回転が減速機構により減速されて出力されるようになっている。 For actuators such as wiper devices and power window devices mounted on vehicles such as automobiles, a motor with a speed reduction mechanism that uses an electric motor and a speed reduction mechanism as one unit is used. The motor with a speed reduction mechanism has an electric motor as a drive source, and a speed reduction mechanism including a worm integrally provided on a rotating shaft of the electric motor and a worm wheel meshing with the worm, and the rotation of the electric motor is reduced. The output is decelerated by the mechanism.
減速機構付モータは、回転軸のウォームが収容されるウォーム収容部と、ウォームホイールが収容されるウォームホイール収容部とが一体に形成されたギヤケースを備えており、ウォームとウォームホイールとがギヤケースの内部で噛み合っている。この噛み合いにより、電動モータの回転軸にはスラスト荷重が加えられ、ギヤケースの内部には回転軸のスラスト荷重を支持するスラストプレートが設けられている。このようなスラスト支持構造において、回転軸の軸方向端面とスラストプレートとの間にクリアランスが存在すると、スラスト荷重により回転軸がその軸方向に往復動され、回転軸の軸方向端面がスラストプレートに衝突して異音を発生させることとなる。 The motor with a speed reduction mechanism includes a gear case in which a worm housing portion in which a worm of a rotating shaft is housed and a worm wheel housing portion in which a worm wheel is housed, and the worm and the worm wheel are connected to the gear case. It is engaged inside. Due to this meshing, a thrust load is applied to the rotating shaft of the electric motor, and a thrust plate for supporting the thrust load of the rotating shaft is provided inside the gear case. In such a thrust support structure, when there is a clearance between the axial end surface of the rotating shaft and the thrust plate, the rotating shaft is reciprocated in the axial direction by the thrust load, and the axial end surface of the rotating shaft is moved to the thrust plate. Collisions will generate abnormal noise.
そこで、異音の発生を防止するために、ギヤケース内部への樹脂注入により回転軸のがたつきを抑制するようにした減速機構付モータが、例えば、特許文献1に記載されている。この減速機構付モータでは、ウォーム収容部の内部がスラストプレートにより、回転軸が収容される回転軸収容室と、注入孔を介して外部に連通する注入スペースとに区画されており、注入孔を介して注入スペースに樹脂を注入することで回転軸のスラスト調整が行われるようになっている。 Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a motor with a speed reduction mechanism that suppresses rattling of the rotating shaft by injecting resin into the gear case in order to prevent the generation of abnormal noise. In this motor with a speed reduction mechanism, the interior of the worm housing portion is partitioned by a thrust plate into a rotating shaft housing chamber in which the rotating shaft is housed, and an injection space that communicates with the outside through the injection hole. The thrust of the rotary shaft is adjusted by injecting resin into the injection space.
ところで、このようなスラスト調整構造においては、樹脂注入後に回転軸のスラスト方向に残圧が残った状態、つまりスラストプレートから回転軸に常にスラスト荷重が加わった状態となり、この残圧により減速機構付モータの駆動効率が悪化することとなる。そのため、注入スペースの軸方向寸法を大きくすることで、樹脂注入後の冷却による樹脂の軸方向の熱収縮量を大きくし、回転軸のスラスト方向にかかる残圧を低減することが好ましい。しかしながら、単に注入スペースの軸方向寸法を大きくすると、樹脂注入前におけるスラストプレートの摺動可能範囲が大きくなり、スラストプレートが回転軸の軸方向に対して傾斜するおそれがある。このようにスラストプレートが傾斜した状態で樹脂が注入された場合には、スラストプレートと回転軸の軸方向先端に設けられたスチールボールとの接触点が偏心した状態で固定され、回転軸の作動不良や異音の発生に繋がることとなる。このスラストプレートの傾斜を抑制するために、スラストプレートの厚さ(軸方向寸法)を大きくすることも考えられるが、その場合には、注入スペースの軸方向寸法を十分確保するためにギヤケースを回転軸の軸方向に大きくする必要があり、ギヤケースが大型化するとともにレイアウト性が悪化してしまう。 By the way, in such a thrust adjusting structure, a residual pressure remains in the thrust direction of the rotating shaft after resin injection, that is, a thrust load is always applied from the thrust plate to the rotating shaft. The drive efficiency of the motor will deteriorate. Therefore, it is preferable to increase the axial dimension of the injection space to increase the amount of thermal contraction in the axial direction of the resin due to cooling after resin injection, and to reduce the residual pressure in the thrust direction of the rotating shaft. However, if the axial dimension of the injection space is simply increased, the slidable range of the thrust plate before resin injection is increased, and the thrust plate may be inclined with respect to the axial direction of the rotary shaft. When the resin is poured in such a state that the thrust plate is inclined, the contact point between the thrust plate and the steel ball provided at the axial end of the rotating shaft is fixed in an eccentric state, and the rotating shaft operates. It will lead to the occurrence of defects and abnormal noise. In order to suppress the inclination of the thrust plate, it is conceivable to increase the thickness (axial dimension) of the thrust plate, but in that case, the gear case is rotated to ensure sufficient axial dimension of the injection space. It is necessary to increase the axial direction of the shaft, which increases the size of the gear case and deteriorates the layout.
また、樹脂注入前におけるスラストプレートの摺動可能範囲が大きくなると、回転軸の軸方向先端の凹部内に嵌入されたスチールボールが脱落したり、回転軸が分割シャフト構造の場合にはシャフト連結部の噛み合いが外れたりしてしまうおそれもあり、そのままの状態で樹脂が注入された場合には、回転軸の作動不良や異音が発生することとなる。 Also, if the slidable range of the thrust plate before resin injection becomes large, the steel ball fitted in the recess at the axial end of the rotating shaft falls off, or if the rotating shaft has a split shaft structure, the shaft connecting portion If the resin is injected as it is, malfunction of the rotating shaft and abnormal noise may occur.
本発明の目的は、樹脂注入前のスラストプレートの摺動可能範囲を規制して、回転軸の作動不良や異音の発生を防止することにある。 An object of the present invention is to restrict the slidable range of the thrust plate before resin injection to prevent malfunction of the rotating shaft and generation of abnormal noise.
本発明の減速機構付モータは、電動モータの回転軸が収容される回転軸収容室と前記回転軸の軸方向に対して垂直方向に開口した注入孔を介して外部に連通するとともに前記回転軸収容室と連続して形成された注入スペースとが形成されたギヤケースと、前記ギヤケースに収容されて前記回転軸収容室と前記注入スペースとを区画するスラストプレートとを有し、前記注入スペースへの樹脂注入により前記回転軸のスラスト調整を行うようにした減速機構付モータであって、前記スラストプレートは、当該スラストプレートを前記回転軸の軸方向に摺動自在に収容するスラストプレート収容室内に配置され、前記スラストプレート収容室には前記スラストプレートにより前記注入スペースが区画形成され、前記注入スペースには、前記スラストプレートの端面に軸方向から対向する対向面が設けられ、当該対向面には、前記注入スペースに樹脂を注入する樹脂注入路を前記スラストプレート側に延長するようにして、前記回転軸の軸方向に突出する環状突起が形成されることを特徴とする。 The motor with a speed reduction mechanism according to the present invention communicates with the outside through a rotating shaft housing chamber in which the rotating shaft of the electric motor is housed and an injection hole opened in a direction perpendicular to the axial direction of the rotating shaft, and the rotating shaft. A gear case in which an injection space formed continuously with the storage chamber is formed; and a thrust plate that is received in the gear case and separates the rotary shaft storage chamber and the injection space. A motor with a speed reduction mechanism that adjusts the thrust of the rotating shaft by injecting resin, wherein the thrust plate is disposed in a thrust plate housing chamber that slidably houses the thrust plate in the axial direction of the rotating shaft. are, the said injection space by the thrust plate is partitioned and formed in the thrust plate housing chamber, said injection space, said thrust Plate surface facing in the axial direction on the end face is provided for, the said facing surfaces, and a resin injection path for injecting resin into said injection space to extend in the thrust plate side, the axial direction of the rotary shaft An annular protrusion that protrudes from the surface is formed.
本発明の減速機構付モータは、前記注入スペースは当該注入スペースと同軸状に形成された前記樹脂注入路を介して前記注入孔に連通されることを特徴とする。 Reduction mechanism with the motor of the present invention, the injection space characterized in that it is communicated with the injection hole via the resin injection path formed in the injection space and coaxially.
本発明の減速機構付モータは、前記対向面には、周方向に等間隔に設けられた複数の放射状突起が形成されることを特徴とする。 Reduction mechanism with the motor of the present invention, the on opposing surfaces, a plurality of radial projections provided at equal intervals in the circumferential direction is formed, characterized in Rukoto.
本発明の減速機構付モータは、前記スラストプレートには前記注入スペース側の端面に凹部が形成されており、前記環状突起は前記スラストプレートの前記凹部に対向する位置に設けられることを特徴とする。 In the motor with a speed reduction mechanism according to the present invention, the thrust plate has a recess formed on an end surface on the injection space side, and the annular protrusion is provided at a position facing the recess of the thrust plate. .
本発明の減速機構付モータは、前記ギヤケースには前記注入孔の開口部を囲む外壁が突出して形成され、前記注入孔は、前記回転軸の軸方向において、前記注入孔の中心が前記外壁の中心よりも前記スラストプレートから離反する方向に配置されることを特徴とする。 In the motor with a speed reduction mechanism of the present invention, an outer wall surrounding the opening of the injection hole protrudes from the gear case, and the injection hole has an axial center of the injection hole in the axial direction of the rotation shaft. It arrange | positions in the direction away from the said thrust plate rather than the center, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の減速機構付モータは、前記外壁には、前記外壁の内周面に連結された第1の端面と、前記第1の端面よりも前記外壁の中心方向に形成された第2の端面とを備える外壁突起が設けられ、当該外壁突起は前記第1の端面の幅より前記第2の端面の幅の方が大きく形成されることを特徴とする。 In the motor with a speed reduction mechanism according to the present invention, the outer wall has a first end surface connected to the inner peripheral surface of the outer wall, and a second end surface formed in the center direction of the outer wall from the first end surface. The outer wall protrusion is provided so that the width of the second end face is larger than the width of the first end face.
本発明によれば、注入スペースに、スラストプレート側に向けて回転軸の軸方向に突出する突起が形成されるようにしたので、突起を設けない場合に比して、樹脂注入前におけるスラストプレートの軸方向の摺動可能範囲を小さくすることができる。これにより、樹脂注入後に回転軸にかかる残圧を樹脂の熱収縮によって低減可能なように、注入スペースの軸方向寸法を十分確保した場合でも、突起により樹脂注入前におけるスラストプレートの摺動可能範囲が規制され、スラストプレートが傾斜することが抑制される。また、回転軸の軸方向先端側の端面に形成された凹部内に嵌入されたスチールボールが当該凹部内から脱落したり、回転軸が分割シャフト構造の場合に回転軸の連結部の噛み合いが外れたりすることも防止される。したがって、これらの不具合が生じた状態のまま樹脂が注入されてスラストプレートが固定されることがなく、回転軸の作動不良や異音の発生を防止することができる。 According to the present invention, since the projection that protrudes in the axial direction of the rotary shaft toward the thrust plate side is formed in the injection space, the thrust plate before resin injection is compared with the case where no projection is provided. The slidable range in the axial direction can be reduced. As a result, the thrust plate can be slid by the protrusion before the resin injection even when the axial dimension of the injection space is sufficiently secured so that the residual pressure applied to the rotating shaft after the resin injection can be reduced by thermal contraction of the resin. Is restricted, and the thrust plate is prevented from tilting. In addition, the steel ball fitted in the recess formed on the end surface on the axial front end side of the rotating shaft falls off from the recess, or when the rotating shaft has a split shaft structure, the connecting portion of the rotating shaft is disengaged. Is also prevented. Accordingly, the resin is not injected and the thrust plate is not fixed in a state where these problems occur, and it is possible to prevent malfunction of the rotating shaft and generation of abnormal noise.
本発明によれば、樹脂注入路をスラストプレート側に延長するように環状突起を設けたので、樹脂注入の際に、樹脂注入路から注入スペースへ注入される樹脂をスラストプレートの径方向中心部に当てやすくなり、スラストプレートが軸方向に対して傾斜することが抑制される。また、当該環状突起は、樹脂の熱収縮によってその外周面において径方向内側に向かう方向の付勢力を受けることとなり、これにより、樹脂注入路内に注入された樹脂の外周面に環状突起の内周面が圧接されて、ギヤケース内部の気密性が向上される。 According to the present invention, since the annular protrusion is provided so as to extend the resin injection path to the thrust plate side, the resin injected from the resin injection path into the injection space at the time of resin injection is centered in the radial direction of the thrust plate. The thrust plate is prevented from being inclined with respect to the axial direction. In addition, the annular protrusion receives a biasing force in the radially inward direction on the outer peripheral surface thereof due to the thermal contraction of the resin, so that the inner periphery of the annular protrusion is applied to the outer peripheral surface of the resin injected into the resin injection path. The peripheral surface is pressed and the airtightness inside the gear case is improved.
本発明によれば、スラストプレートの注入スペース側の端面に形成された凹部に対向する位置に突起を設けたので、環状突起の端面と凹部の端面との間の軸方向距離が注入スペースの軸方向寸法とほぼ均一距離となるように設定することができ、樹脂の熱収縮量をほぼ均等にすることができる。したがって、回転軸にかかる残圧の低減を効果的に行うことができるとともに、樹脂の熱収縮量が不均等になることによってスラストプレートが傾斜することを抑制することができる。 According to the present invention, since the projection is provided at a position facing the recess formed on the end surface on the injection space side of the thrust plate, the axial distance between the end surface of the annular projection and the end surface of the recess is the axis of the injection space. It can be set so as to have a substantially uniform distance with the directional dimension, and the amount of heat shrinkage of the resin can be made substantially uniform. Therefore, it is possible to effectively reduce the residual pressure applied to the rotating shaft, and it is possible to suppress the inclination of the thrust plate due to the uneven heat shrinkage of the resin.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。このパワーウィンドモータ10は車両のドア内部に搭載されるパワーウィンド装置に備えられ、ウィンドガラスを開閉するウィンドレギュレータ(昇降機構)を駆動するものである。パワーウィンドモータ10は、電動モータ11と電動モータ11の回転を減速させてウィンドレギュレータに伝達する減速機構とを1つのユニットとした減速機構付モータであり、駆動源である電動モータ11と減速機構を備えるギヤ部12とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The
電動モータ11にはブラシ付直流モータが用いられ、電動モータ11に設けられる回転軸13が正逆両方向に回転可能となっている。電動モータ11は、薄板鋼板等を有底の段付筒状にプレス成形することにより形成されるヨーク14を有しており、ヨーク14の内面には径方向内側に向けてN極とS極に着磁された一対の永久磁石15が回転軸13の径方向に対向して固着されている。
The
ヨーク14の内部には、微小隙間(エアギャップ)を介して各永久磁石15に対向するアーマチュア(電機子)16が収容されている。アーマチュア16は、回転方向に複数のスロットを備えるアーマチュアコア16aを有し、アーマチュアコア16aの各スロットには導線が重ね巻されて複数のアーマチュアコイル16bが装着されている。アーマチュア16の軸心にはアーマチュア軸17が貫通して設けられており、このアーマチュア軸17の軸方向基端側(図1中左側)の端部は、ヨーク14の底壁に固定されたラジアル軸受18によって回転自在に支持されている。また、アーマチュア軸17の軸方向基端側の端面は、ヨーク14の底壁に固定されたスラストプレート19にスチールボール20を介して当接されており、スラストプレート19によりアーマチュア軸17(回転軸13)の軸方向基端側方向のスラスト荷重が支持されている。一方、アーマチュア軸17の軸方向先端側の端部は、ヨーク14の開口部に装着された樹脂製のブラシホルダ21に固定されたラジアル軸受22によって回転自在に支持されている。
Inside the
アーマチュア軸17には、アーマチュア16の軸方向先端側に隣接して当該アーマチュア16と一体に回転するコンミテータ23が固定されている。コンミテータ23は、互いに絶縁された状態でアーマチュア軸17の回転方向に等間隔に並べて配置される複数のセグメント片を備え、各セグメント片にはそれぞれ対応するアーマチュアコイル16bのコイル端が電気的に接続されている。このコンミテータ23の外周面には、ブラシホルダ21に設けられた一対のブラシ21aが摺接されている。
A
電動モータ11は、ヨーク14の開口側においてギヤ部12のギヤケース25に取り付けられている。樹脂製のギヤケース25は、アーマチュア軸17の軸方向に延びるとともにヨーク14側に開口するウォーム収容部26を備えており、電動モータ11はウォーム収容部26の開口側の端面に固定されて、アーマチュア軸17の軸方向先端側の端部がウォーム収容部26の内部に形成されたウォーム収容室26aに突出されている。また、ウォーム収容室26aの開口部には、ブラシ21aおよびコンミテータ23を介して電動モータ11のアーマチュア16に給電するための図示しないコネクタユニットが装着されている。コネクタユニットは、車両側の給電コネクタに接続されるとともに、ブラシホルダ21に設けられたリード板に電気的に接続されて、車両側の給電コネクタとアーマチュア16のアーマチュアコイル16bとを結ぶ電気回路を構成しており、このコネクタユニットを介して電動モータ11に給電されるとアーマチュア軸17が正方向または逆方向に回転されるようになっている。
The
ウォーム収容室26aに突出されたアーマチュア軸17の軸方向先端側の端部には、アーマチュア軸17と同軸状に配されたウォーム軸28の軸方向基端側の端部が連結具29により連結されており、ウォーム軸28がアーマチュア軸17と一体に回転されるようになっている。つまり、この電動モータ11の回転軸13は、アーマチュア軸17およびウォーム軸28により形成された分割シャフト構造となっている。ウォーム軸28はウォーム収容室26a内に収容され、その軸方向両端側の端部がラジアル軸受30,31によって回転自在に支持されている。また、ウォーム軸28の軸方向先端側の端面は、ウォーム収容室26aの軸方向先端側の端部に配されたスラストプレート32にスチールボール33を介して当接されており、スラストプレート32によりウォーム軸28(回転軸13)の軸方向先端側方向のスラスト荷重が支持されている。図2に示すように、このウォーム軸28の軸方向中央部の外周にはウォーム28aが一体に設けられている。
An end portion on the axial base end side of the
ギヤケース25はウォーム収容部26と一体に形成されたウォームホイール収容部35を備えており、ウォームホイール収容部35の内部に形成されたウォームホイール収容室35aには、ウォーム28aに噛み合う歯部36aが外周部に設けられたウォームホイール36が収容されている。ウォームホイール収容部35は、ギヤケース25においてウォーム収容部26の開口側と直交する方向に開口する有底円筒形状となっており、ウォームホイール収容部35の軸心には、支軸37がウォームホイール収容部35の開口部に装着されたボトムカバー38から突出した状態で固定されている。ウォームホイール36は、ウォームホイール収容部35の底壁部35bから支軸37の外周に沿って延びる円筒部35cにより、ウォームホイール収容室35a内に回転自在に支持されている。
The
ウォームホイール収容部35はウォーム収容部26に隣接して一体に形成されており、ウォームホイール収容部35のウォーム収容部26側には、ウォーム収容室26aとウォームホイール収容室35aとを連通する連通孔39が形成されている。ウォーム軸28のウォーム28aとウォームホイール36の歯部36aとは、連通孔39を介して噛み合うようになっており、これらウォーム28aおよびウォームホイール36からなる減速機構により、電動モータ11の回転が減速されて伝達されるようになっている。
The worm
このウォームホイール36はダンパ付ウォームホイールとなっており、ウォームホイール36の回転がダンパ部材40を介して従動プレート41に伝達される。すなわち、従動プレート41はウォームホイール36に対してダンパ部材40が弾性変形する範囲内において相対回転可能となっており、ウィンドレギュレータから従動プレート41に伝達される衝撃をダンパ部材40により緩和して、ウォームホイール36にその衝撃が伝達されないようになっている。従動プレート41にはボトムカバー38からウォームホイール収容室35aの外部へ突出する出力ギヤ42が設けられており、当該出力ギヤ42とウィンドレギュレータの駆動ギヤが噛み合ってウィンドレギュレータが駆動されるようになっている。なお、ボトムカバー38の内面にはシール部材43が装着されており、当該シール部材43によりウォームホイール収容室35aがシールされて、ウォームホイール収容室35aの内部へ雨水等が浸入することが防止されている。
The
このパワーウィンドモータ10には、ギヤケース25内部への樹脂注入により、スチールボール33を介してウォーム軸28(回転軸13)の軸方向先端側の端面にスラストプレート32を押し当てて、ウォーム軸28のスラスト調整を行うようにしたスラスト調整構造が設けられている。
In the
図3は図1におけるB−B線に沿う断面図であり、パワーウィンドモータ10に設けられたスラスト調整構造の軸方向断面図を示している。図4(A)は図3に示すスラスト調整構造の分解斜視図であり、図4(B)は図4(A)における矢視C方向から見たギヤケースの一部を示す平面図であり、図5は図3におけるD−D線に沿うギヤケースの断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1 and shows an axial cross-sectional view of a thrust adjustment structure provided in the
図3に示すように、このスラスト調整構造は、ウォーム収容部26の軸方向先端側の端部に設けられている。ウォーム収容室26aの軸方向先端側の端部は、軸方向先端側に向けて径が小さくなるように段付き形状となっており、ウォーム収容室26aの軸方向先端側の端部には、スラストプレート32が収容されるスラストプレート収容室49が形成されている。このスラストプレート32により、ウォーム収容室26aは、ウォーム軸28が収容される軸方向基端側の回転軸収容室50と、回転軸収容室50と連続して形成された軸方向先端側の注入スペース51とに軸方向に区画されている。
As shown in FIG. 3, this thrust adjusting structure is provided at the end of the
スラストプレート32は、スラストプレート収容室49の径よりも僅かに小さな径に形成された金属製の円板形状となっており、注入スペース51へ注入される樹脂52が注入スペース51側から回転軸収容室50側へ漏れないように、スラストプレート収容室49内に軸方向に摺動自在に配されている。このスラストプレート32の厚さ(軸方向寸法)は、スラストプレート32が軸方向に対して傾斜するのを抑制可能な程度に大きく形成されている。スラストプレート32の軸方向基端側(回転軸収容室50側)の端面には、軸方向先端側に窪むとともにウォーム軸28の軸方向に垂直な平面状に形成された受け面32aが設けられており、ウォーム軸28の軸方向先端側の端面に装着されたスチールボール33が受け面32aに点接触可能となっている。このように、スチールボール33に当接する受け面32aを凹状に形成することで、スラストプレート32が軸方向に対して傾斜するのを抑制するためにスラストプレート32の厚さを大きくしても、スラストプレート32の軸方向先端側の端面が注入スペース51側に大きく迫り出すことが抑制されるようになっている。したがって、注入スペース51の軸方向寸法を十分に確保するためにスラストプレート収容室49を軸方向に大きくする必要がなく、ギヤケース25の大型化やレイアウト性の悪化を防止することが可能となる。また、図4(A)に示すように、スラストプレート32の軸方向先端側(注入スペース51側)の端面には略六角形状の凹部32bが形成されており、当該凹部32b内は注入スペース51に連通している。
The
回転軸収容室50にはウォーム軸28が収容されており、スラストプレート収容室49よりも軸方向基端側に隣接させて回転軸収容室50内に固定されたラジアル軸受31により、ウォーム軸28の軸方向先端側の端部が回転自在に支持されている。ウォーム軸28の軸方向先端側の端面には円形の凹部28bが形成されており、凹部28内には、スチールボール33がウォーム軸28の軸方向先端側の端面からスラストプレート32側に一部突出した状態で回転自在に嵌入されている。このスチールボール33を介して、ウォーム軸28の軸方向先端側の端面は、スラストプレート32の受け面32aに当接されるようになっている。
The
一方、注入スペース51は、スラストプレート収容室49内にスラストプレート32により区画形成されており、スラストプレート32の軸方向先端側の端面に対向する対向面51aを備えている。この注入スペース51の軸方向寸法Lは、樹脂注入後にウォーム軸28にかかる残圧つまりスラストプレート32からウォーム軸28に常に加えられるスラスト荷重を、注入スペース51に注入された樹脂52の熱収縮によって低減可能な程度に大きく形成されている。注入スペース51は、対向面51aから軸方向先端側に同軸状かつ注入スペース51よりも小径に形成された樹脂注入路53に連通されている。また、樹脂注入路53は、ウォーム軸28の軸方向に対して垂直方向に形成された円形の注入孔54に連通されており、注入スペース51はこれら注入孔54および樹脂注入路53を介してギヤケース25の外部に連通されている。
On the other hand, the
注入スペース51には、注入孔54および樹脂注入路53を介して、ギヤケース25とは異なる材質の熱可塑性の樹脂52が所定の圧力で注入されるようになっている。注入スペース51へ溶融した樹脂52が注入されると、スラストプレート32がウォーム軸28の軸方向先端側の端面に向けて軸方向基端側に摺動され、スチールボール33を介してスラストプレート32の受け面32aがウォーム軸28の軸方向先端側の端面に押し当てられる。そして、注入スペース51へ注入された樹脂52を冷却して固化させることで、スラストプレート32がスチールボール33に点接触した状態で固定され、ウォーム軸28(回転軸13)の軸方向先端側方向のスラスト荷重がスラストプレート32により支持されるようになる。このとき、注入スペース51に注入される樹脂52はスラストプレート32の凹部32b内にまで充填されるようになっており、凹部32bに充填された樹脂52が固化することにより、ウォーム軸28の回転に伴ってスラストプレート32が回転することが防止されている。このウォーム軸28のスラスト調整により、スチールボール33とスラストプレート32との間のクリアランスの形成(ガタの発生)が防止され、ウォーム28aとウォームホイール36との噛み合いによってウォーム軸28が軸方向に往復動されて、スチールボール33がスラストプレート32に衝突して異音を発生させることが抑制されることとなる。
A
このパワーウィンドモータ10では、樹脂注入前におけるスラストプレート32の摺動可能範囲を規制するために、注入スペース51の対向面51aにスラストプレート32側に向けて回転軸13の軸方向基端側に突出する環状突起56および複数の放射状突起57が設けられている。環状突起56は、樹脂注入路53の径とほぼ等しい内径に形成されて、樹脂注入路53をスラストプレート32側に延長するように、スラストプレート32の凹部32bに対向して設けられている。この環状突起56の軸方向寸法は、環状突起56の軸方向先端側の端面とスラストプレート32の凹部32bの端面との間の軸方向距離LAが、注入スペース51の対向面51aとスラストプレート32の軸方向先端側の端面との間の軸方向距離つまり注入スペースの軸方向寸法Lとほぼ均一距離となるように設定されている。
In this
図5に示すように、放射状突起57は、注入スペース51の外周から径方向内側に突出して周方向に等間隔に3つ設けられている。この放射状突起57の軸方向寸法は、環状突起56の軸方向寸法とほぼ同一寸法に設定されている。また、放射状突起57の周方向幅寸法は、樹脂52の熱収縮の影響を受けにくいように、小さい幅寸法に設定されている。
As shown in FIG. 5, three
図6(A)、(B)は比較例と本発明におけるスラスト調整構造とを比較する軸方向断面図であり、いずれの場合も、樹脂注入後の樹脂52の熱収縮によってウォーム軸28にかかる残圧を低減可能なように、注入スペース51の軸方向寸法Lが設定されている。図6(A)に示すように、比較例のスラスト調整構造では、注入スペース51の対向面51aにスラストプレート32側に突出する突起56,57が設けられていない。この場合、樹脂52を注入する前の段階では、スラストプレート32は、受け面32aがスチールボール33に当接する図示する位置と、軸方向先端側の端面が注入スペース51の対向面51aに当接する位置との間で、回転軸13の軸方向に注入スペース51の軸方向寸法Lの全長にわたって移動可能となる。
6A and 6B are axial cross-sectional views comparing the comparative example and the thrust adjustment structure of the present invention. In either case, the
一方、図6(B)に示すように、本発明のスラスト調整構造では、注入スペース51の対向面51aにスラストプレート32側に突出する突起56,57が設けられている。この場合、樹脂52を注入する前の段階では、スラストプレート32は、受け面32aがスチールボール33に当接する図示する位置と、軸方向先端側の端面が突起56,57の軸方向基端側の端面に当接する位置との間で、回転軸13の軸方向に摺動可能範囲LB(LB<L)内で移動可能となる。すなわち、スラストプレート32の軸方向先端側の端面が突起56,57の軸方向基端側の端面に当接されることで、突起56,57によりスラストプレート32の摺動可能範囲が規制されるようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 6 (B), in the thrust adjusting structure of the present invention,
このように、注入スペース51に、スラストプレート32側に向けて回転軸13の軸方向に突出する突起56,57を設けることで、図6に示すように、突起56,57を設けない場合に比して樹脂注入前におけるスラストプレート32の摺動可能範囲を小さくすることができる。これにより、樹脂注入後にウォーム軸28にかかる残圧を樹脂52の熱収縮によって低減可能なように、注入スペース51の軸方向寸法Lを十分確保した場合でも、突起56,57により樹脂注入前におけるスラストプレート32の摺動可能範囲が規制され、スラストプレート32が傾斜することが抑制される。また、スチールボール33がウォーム軸28の凹部28bから脱落したり、ウォーム軸28とアーマチュア軸17との連結部29での噛み合いが外れたりすることも防止される。したがって、これらの不具合が生じた状態のまま樹脂52が注入されてスラストプレート32が固定されることがなく、回転軸13の作動不良や異音の発生を防止することができる。
In this manner, when the
さらに、樹脂注入路53を前記スラストプレート32側に延長するように環状突起56を設けたので、樹脂注入の際に、樹脂注入路53から注入スペース51へ注入される樹脂52をスラストプレート32の径方向中心部に当てやすくなり、スラストプレート32が軸方向に対して傾斜することが抑制される。また、この環状突起56は、樹脂52の熱収縮によって外周面において径方向内側に向かう方向の付勢力を受けることとなり、これにより、樹脂注入路53内に注入された樹脂52の外周面に環状突起56の内周面が圧接されて、ギヤケース25内部の気密性が向上される。
Further, since the
さらに、環状突起56をスラストプレート32の凹部32bに対向する位置に設けたので、環状突起56の軸方向基端側の端面と凹部32bの端面との間の軸方向距離LAが注入スペース51の軸方向寸法Lとほぼ均一距離となるように設定することができ、樹脂52の熱収縮量をほぼ均等にすることができる。したがって、回転軸13にかかる残圧の低減を効果的に行うことができるとともに、樹脂52の熱収縮量が不均等となることによってスラストプレート32が傾斜することを抑制することができる。
Further, since the
なお、本実施の形態においては、環状突起56と放射状突起57とを設けたが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよいことはもちろんである。また、放射状突起57の形成位置や個数は任意であり、例えば、環状突起56の外周面から径方向外側に突出する放射状突起を周方向に等間隔に4つ設けるようにしてもよい。ただし、放射状突起57としては、周方向に等間隔に設けることでスラストプレート32をバランス良く受けることが好ましく、これにより、スラストプレート32が傾斜することを抑制可能となる。
In the present embodiment, the
図3にしめすように、ギヤケース25のウォーム収容部26には、注入孔54を囲むように略円筒形状に形成された外壁60が、注入孔54の中心線C1と外壁60の中心線C2とが平行となるように、ウォーム軸28の軸方向に垂直な方向に突出して形成されている。注入スペース51への樹脂注入時には、この外壁60の開口側の端面60aに樹脂注入用のノズルが突き当てられてノズルが位置決めされ、図3に示すように樹脂52は外壁60の開口側の端面60aまで充填される。なお、ギヤケース25のウォーム収容部26には、外壁60と反対方向に突出する円筒形状のワーク保持部61が形成されており、注入スペース51への樹脂注入時には、このワーク保持部61においてギヤケース25が把持された状態で樹脂注入が行われる。
As shown in FIG. 3, an
図3に示すように、注入孔54は、ウォーム軸28の軸方向において、その中心線C1を外壁60の中心線C2に対してスラストプレート32から離反する方向(軸方向先端側方向)へ偏心距離Dだけずらして形成されている。この偏心距離Dは注入孔54の半径rよりも大きく設定されており、注入孔54は外壁60の中心線C2よりも軸方向先端側の領域に配置されている。つまり、注入孔54はその軸方向基端側(スラストプレート32側)の側面54aが外壁60の中心線C2よりも軸方向先端側に位置するように配置されている。
As shown in FIG. 3, the
図6(A)に示すように、比較例のスラスト調整構造では、注入孔54の中心線C1と外壁60の中心線C2とが一致するように形成されている。この場合、回転軸13の軸方向に沿う断面において、外壁60の軸方向基端側(スラストプレート32側)の開口端a1から回転軸収容室50の軸方向先端a2までの間のギヤケース25と樹脂52との界面63(図中太線で示す)に沿う最小沿面距離L1は、外壁60の軸方向先端側の開口端a3から回転軸収容室50の軸方向先端a4までの間のギヤケース25と樹脂52との界面64(図中太線で示す)に沿う沿面距離L2に比べて極めて小さくなる。
As shown in FIG. 6A, in the thrust adjustment structure of the comparative example, the center line C1 of the
一方、図6(B)に示すように、本発明におけるスラスト調整構造では、注入孔54がその中心線C1を外壁60の中心線C2に対してスラストプレート32から離反する方向(軸方向先端側)へ偏心距離Dだけずらして配置されている。この場合、回転軸13の軸方向に沿う断面において、外壁60の軸方向基端側(スラストプレート32側)の開口端b1から回転軸収容室50の軸方向先端b2までの間のギヤケース25と樹脂52との界面65(図中太線で示す)に沿う最小沿面距離M1は、比較例のスラスト調整構造における最小沿面距離L1よりも大きくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, in the thrust adjusting structure according to the present invention, the
このように、ウォーム軸28(回転軸13)の軸方向において、注入孔54をその中心線C1が外壁60の中心線C2よりもスラストプレート32から離反する方向(軸方向先端側)に配置するようにしたので、比較例のスラスト調整構造のように注入孔54の中心線C1と外壁60の中心線C2とを一致して形成する場合に比して最小沿面距離M1を大きくすることができ、ギヤケース25内部の気密性を向上させることができる。つまり、ギヤケース25と樹脂52との界面65に沿う最小沿面距離M1を大きくするようにしたので、当該界面65に沿ってギヤケース25内部へ雨水等が浸入するのを抑制することができる。また、図6に示すように、樹脂52の熱収縮によって樹脂注入後にウォーム軸28にかかる残圧を低減可能なように注入スペース51の軸方向寸法Lを十分確保した場合でも、ウォーム軸28の軸方向において、注入孔54の中心線C1が外壁60の中心線C2よりもスラストプレート32から離反する方向に配置することで、外壁60が回転軸13の軸方向先端側に迫り出すことが抑制されるため、ギヤケース25の大型化やレイアウト性の悪化などを防止することができる。
Thus, in the axial direction of the worm shaft 28 (rotating shaft 13), the
さらに、樹脂注入路53を延長するようにスラストプレート32側に突出する環状突起56を設けたので、図6(B)に示すように、回転軸13の軸方向に沿う断面において、外壁60の軸方向基端側の開口端b1から回転軸収容室50の軸方向先端b2までの間のギヤケース25と樹脂52との界面65に沿う最小沿面距離M1がさらに大きくなり、ギヤケース25内部の気密性が向上されるようになっている。
Further, since the
なお、前記実施の形態においては、注入孔54の中心線C1と外壁60の中心線C2との偏心距離Dを注入孔54の半径rよりも大きく設定したが、これに限定されず、注入孔54の中心線C1が外壁60の中心線C2に対してウォーム軸28の軸方向において、スラストプレート32から離反する側にあればよい。また、図6(B)に示すように、本発明におけるスラスト調整構造では、外壁60の軸方向先端側の開口端b3から回転軸収容室50の軸方向先端b4までの間のギヤケース25と樹脂52との界面66(図中太線で示す)に沿う沿面距離M2は、比較例のスラスト調整構造における沿面距離L2よりも小さくなるが、沿面距離M2は最小沿面距離M1よりも大きく設定されているため、これがギヤケース25内部の気密性の悪化を招くおそれはない。
In the above embodiment, the eccentric distance D between the center line C1 of the
図4(B)に示すように、外壁60には、その内周面60bから外壁60の中心方向(径方向内側)に向けて突出する複数の外壁突起68が一体に形成されている。各外壁突起68は、外壁60の円形状の内周面60bに連結された第1の端面としての円弧状端面68aと、当該円弧状端面68aよりも外壁60の中心方向側に形成されて外壁60の中心方向に向けて対向する第2の端面としての円弧状端面68bとを備える断面略台形状となっている。各外壁突起68の円弧状端面68bにおける外壁60の周方向に相当する幅E2は、円弧状端面68aにおける外壁60の周方向に相当する幅E1よりも大きく形成されており、各外壁突起68は、外壁60の内周面60bから外壁60の中心方向に向かうにつれて、つまり円弧状端面68aから円弧状端面68bに向かうにつれて、外壁60の周方向に相当する幅が大きくなるように形成されている。また、図3に示すように、各外壁突起68における外壁60の軸方向の高さ寸法hは、外壁60の軸方向の高さ寸法Hよりも小さく形成されており、樹脂52の注入時に各外壁突起68の周方向相互間に樹脂52が充填されやすい形状となっている。
As shown in FIG. 4B, the
図6(A)に示すように、外壁60の内周面60bに外壁突起68が設けられていない場合には、樹脂52を固化させる際に樹脂52が熱収縮して、樹脂52の外面(外壁60の内周面60bに対向する面)が外壁60の中心方向へ向けて反ってしまう。これにより、外壁60と樹脂52との界面に隙間が生じ、ギヤケース25内部の気密性が悪化することとなる。一方、図6(B)に示すように、外壁60に外壁突起68が設けられている場合には、樹脂52を固化させる際に樹脂52が熱収縮しても、各外壁突起68がくさびとなって樹脂52の外面が外壁60の中心方向へ向けて反ることを抑制することができる。すなわち、各外壁突起68における外壁60の周方向に相当する幅が外壁60の中心方向に向かうにつれて大きくなるように形成されているので、各外壁突起68の周方向相互間に充填される樹脂52が外壁60の中心方向へ向けて反ることを抑制することができる。したがって、外壁60と樹脂52との界面に隙間が生じることが抑制され、ギヤケース25内部の気密性の悪化を防止することができるようになっている。
As shown in FIG. 6A, when the
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変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施の形態においては、本発明の減速機構付モータを車両用のウィンドガラスを昇降させるパワーウィンド装置のパワーウィンドモータ10に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、車両に搭載されるワイパ装置や電動サンルーフ装置等の駆動源にも適用することができる。また、前記実施の形態においては、注入孔54を円形に形成するようにしたが、これに限定されず、例えば矩形状に形成するようにしてもよい。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the motor with the speed reduction mechanism of the present invention is applied to the
さらに、前記実施の形態においては、電動モータ11にブラシ付直流モータが用いられているが、これに限らず、回転軸13(アーマチュア軸17およびウォーム軸28)を正逆両方向に回転可能なものであれば、例えば、ブラシレスの電動モータを用いるようにしてもよい。また、前記実施の形態においては、回転軸13をアーマチュア軸17およびウォーム軸28よりなる分割シャフト構造としたが、一本のシャフトにより形成するようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the brushless DC motor is used as the
10 パワーウィンドモータ(減速機構付モータ)
11 電動モータ
12 ギヤ部
13 回転軸
14 ヨーク
15 永久磁石
16 アーマチュア
16a アーマチュアコア
16b アーマチュアコイル
17 アーマチュア軸
18 ラジアル軸受
19 スラストプレート
20 スチールボール
21 ブラシホルダ
21a ブラシ
22 ラジアル軸受
23 コンミテータ
25 ギヤケース
26 ウォーム収容部
26a ウォーム収容室
28 ウォーム軸
28a ウォーム
28b 凹部
29 連結具
30,31 ラジアル軸受
32 スラストプレート
32a 受け面
32b 凹部
33 スチールボール
35 ウォームホイール収容部
35a ウォームホイール収容室
35b 底壁部
35c 円筒部
36 ウォームホイール
36a 歯部
37 支軸
38 ボトムカバー
39 連通孔
40 ダンパ部材
41 従動プレート
42 出力ギヤ
43 シール部材
49 スラストプレート収容室
50 回転軸収容室
51 注入スペース
51a 対向面
52 樹脂
53 樹脂注入路
54 注入孔
54a 側面
56 環状突起
57 放射状突起
60 外壁
60a 端面
60b 内周面
61 ワーク保持部
63〜66 界面
68 外壁突起
68a 円弧状端面(第1の端面)
68b 円弧状端面(第2の端面)
10 Power window motor (motor with reduction mechanism)
DESCRIPTION OF
68b Arc-shaped end face (second end face)
Claims (6)
前記スラストプレートは、当該スラストプレートを前記回転軸の軸方向に摺動自在に収容するスラストプレート収容室内に配置され、
前記スラストプレート収容室には前記スラストプレートにより前記注入スペースが区画形成され、
前記注入スペースには、前記スラストプレートの端面に軸方向から対向する対向面が設けられ、当該対向面には、前記注入スペースに樹脂を注入する樹脂注入路を前記スラストプレート側に延長するようにして、前記回転軸の軸方向に突出する環状突起が形成されることを特徴とする減速機構付モータ。 A rotary shaft housing chamber that houses the rotary shaft of the electric motor and an injection hole that opens in a direction perpendicular to the axial direction of the rotary shaft and communicates with the outside and is formed continuously with the rotary shaft housing chamber. A gear case in which an injection space is formed; and a thrust plate that is accommodated in the gear case and divides the rotary shaft housing chamber and the injection space, and the thrust adjustment of the rotary shaft is performed by injecting resin into the injection space A motor with a speed reduction mechanism,
The thrust plate is disposed in a thrust plate housing chamber that slidably houses the thrust plate in the axial direction of the rotating shaft,
The injection space is defined by the thrust plate in the thrust plate storage chamber,
The injection space is provided with an opposing surface facing the end surface of the thrust plate from the axial direction, and a resin injection path for injecting resin into the injection space is extended to the thrust plate side on the opposing surface. A motor with a speed reduction mechanism , wherein an annular protrusion protruding in the axial direction of the rotating shaft is formed.
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