JP5523055B2 - モータアッセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、モータアッセンブリに係り、より詳細には、ブッシングスリーブアッセンブリを有するモータアッセンブリに係る。

モータアッセンブリは、通常、モータ及びギアボックスで構成される。モータは、モータハウジングに固定されたベアリングで支持されたモータシャフトを備えている。モータシャフトの一端は、モータハウジングの一方のエンドキャップにおいてそのエンドキャップに固定された第１ベアリングから突出し、そしてギアボックスに固定された第２ベアリングへと延びる。モータシャフトは、第１ベアリングと第２ベアリングとの間に位置するウォームを備えている。このウォームは、モータシャフト共に回転し、ギアボックスのウォームギアを駆動するのに使用される。

良く知られたように、モータシャフトは、ウォームがウォームギアを駆動するとき又はウォームがウォームギアにより駆動されるときウォームギアから反作用力を受ける。この反作用力は、モータシャフトを曲げて振動やノイズを発生するに充分なことがある。モータシャフトが曲がると、ウォームは、もはやウォームギアにうまく一致せず、ウォームとウォームギアとの間の自己ロック能力を低下又は無効にすることになる。自己ロック能力とは、ウォームホイールがモータの駆動を妨げる特性である。これは、幾つかの用途において、例えば、モータアッセンブリが荷重を移動するが荷重にかかる外部の力では荷重が移動しないような安全性及びセキュリティの問題のために望まれる。

上述した問題を克服する１つの解決策は、より大きなモータシャフトを使用することである。しかしながら、その大きなモータシャフトに一致させるために、モータ、ウォーム及びギアボックスのサイズが増加されて、モータアッセンブリを、より大きく、より重く且つよりコストのかかるものにする。

そこで、強化されたモータシャフト及び小さなサイズをもつ改良されたモータアッセンブリが望まれる。

従って、本発明は、その１つの態様において、ギアボックスと、ギアボックスに係合するモータとを備え、モータのモータシャフトは、モータのフロントキャップに固定された第１ベアリングによって支持され、モータシャフトの一端は、フロントキャップから突出し、そしてギアボックスに固定された第２ベアリングによって支持され、第１ベアリングと第２ベアリングとの間でモータシャフトのウォーム部分にウォームが固定され、このウォームは、モータシャフトと共に回転して、ギアボックスのウォームギアを駆動し、ギアボックスは、第１ベアリングとウォームとの間に配置されたチャンバーを備え、このチャンバーにはブッシングアッセンブリが固定され、このブッシングアッセンブリは、スリーブと、このスリーブ内に配置されたブッシングとを含み、モータシャフトは、ブッシングによって支持され、ブッシングは、外周面に配列された複数のリブを有し、スリーブは、チャンバーの内面に係合し、そしてブッシングのリブに係合する内面に複数の溝を有し、ブッシングアッセンブリの軸方向端はフロントキャップにより接触され、そしてチャンバーの底部は、ブッシングアッセンブリが軸方向に移動するのを防止する、モータアッセンブリを提供する。

好ましくは、スリーブの一端にストッパが形成され、このストッパは、ブッシングがスリーブから滑り落ちるのを防止するために内方に延びる。

好ましくは、スリーブは、２つの隣接溝間に各々形成された複数の峰を有し、ストッパから離れたスリーブの端において、少なくとも幾つかの峰には半径方向内方に延びるこぶが形成され、これらのこぶは、ストッパと協働して、ブッシングがスリーブに対して軸方向に移動するのを防止する。

好ましくは、ストッパは、環状フランジであって、その内径は、ブッシングの外径より小さい。

好ましくは、スリーブは、環状リングの形状の構造を有し、且つ外周面に複数の軸方向リブが形成されており、チャンバーは、スリーブの軸方向リブに係合する複数の軸方向溝を有する。

好ましくは、スリーブの各軸方向リブの一端は、ガイド部分を形成するようにテーパー付けされる。

好ましくは、スリーブは、その側壁に配列された複数のスロットを備え、これらスロットの開口は、ストッパから離れたスリーブの軸方向一端に配列され、各スロットは、側壁を半径方向に貫通している。

好ましくは、スリーブは、その側壁に複数の軸方向ダミースロットを備え、これらダミースロットの開口及び軸方向スロットの開口は、スリーブの同じ端にある。

好ましくは、ブッシングは金属で作られ、そしてスリーブは、エンジニアリングプラスチック材料で作られる。

本発明の効果は、モータシャフトのウォーム部分がブッシングアッセンブリにより支持されて、ウォーム部分が著しく曲がるのを防止することである。それ故、ウォーム部分が強化され、モータアッセンブリの自己ロック能力が改善される。

以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を一例として説明する。２つ以上の図に現れる同じ構造物、要素又は部品は、一般的に、それらが現れる全ての図において同じ参照番号で示す。図示されたコンポーネント及び特徴部の寸法は、一般的に、表現の便宜上及び明瞭化のために選択されたものであって、必ずしも正しいスケールで示されていない。

本発明によるモータアッセンブリの断面図である。 図１のギアボックスの部分的斜視図である。 ブッシングの斜視図である。 スリーブの斜視図である。 図４のスリーブに取り付けられた図３のブッシングで構成されたブッシングアッセンブリの斜視図である。 図４のスリーブの一部分の拡大図である。 本発明による別のスリーブの斜視図である。 本発明による別のスリーブの斜視図である。

図１は、本発明によるモータアッセンブリを示す。このモータアッセンブリは、ギアボックス１及びモータ２を備えている。図２は、ギアボックスの一部分の斜視図である。図１及び２に示すように、ギアボックス１は、モータ２のフロントにおいてモータのフロントキャップ２１に隣接して配置される。このフロントキャップは、モータのエンドキャップと称されてもよい。フロントキャップ２１は、通常、プラスチック材料で作られる。フロントキャップ２１には、第１ベアリング２３が固定される。モータは、モータシャフト２２を備え、これは、第１ベアリング２３により支持され、フロントキャップから突出する。ギアボックス１は、モータの外部に突出するモータシャフトの一部分を収容するための内側チャンバー１５を備えている。この内側チャンバー１５の底部には第２ベアリング２４が固定される。モータシャフト２２の突出端は、第２ベアリング２４により支持される。従って、モータの外部のモータシャフト２２の部分は、第１ベアリング２３及び第２ベアリング２４によって支持される。第１ベアリングと第２ベアリングとの間でモータシャフト２２のウォーム部分にはウォーム２５が固定される。ウォーム部分に固定されるか又はその一部分として形成されるウォーム２５は、モータシャフト２２と共に回転し、ギアボックス１のウォームギア１１を駆動する。

ギアボックス１は、ウォーム２５と第１ベアリング２３との間に外側チャンバー１２を備えている。チャンバー１２の内部には、ブッシングアッセンブリが固定される。ブッシングアッセンブリは、ブッシング３及びスリーブ４で構成される。図３は、ブッシング３の斜視図である。図４は、好ましくはＰＡ６６のようなエンジニアリングプラスチック材料で作られたスリーブ４の斜視図である。図５は、ブッシングアッセンブリを示す。図１から図５を参照すれば、ブッシング３は、チャンバー１２内に固定されたスリーブ４内に固定される。モータシャフト２２は、ブッシング３により回転可能に支持される。ブッシング３は、その外周面に多数の軸方向リブ３１が配列されている。リブ３１は、スリーブ４に係合し／かみ合って、ブッシング３がスリーブ４に対して回転するのを防止するように使用される。スリーブ４は、その内周面に多数の軸方向溝４１を有し、ブッシングの軸方向リブ３１を受け入れるのが好ましい。本実施形態では、スリーブ４も、その外周面に多数のリブ４２を有し、そしてチャンバー１２は、スリーブ４のこれらのリブに係合する多数の軸方向溝１４を有する。ブッシングアッセンブリの２つの端は、チャンバー１２の底部とモータのフロントエンド２１との間に各々押し込まれるのが好ましい。この構成では、ブッシングアッセンブリは、軸方向にスライドすることが防止される。

上述した実施形態では、ブッシングアッセンブリは、ウォーム２５と第１ベアリング２３との間に配置される。従って、ウォームが固定されるモータシャフトのウォーム部分は、ブッシングアッセンブリ及び第２ベアリング２４によって支持され、モータシャフトのウォーム部分を非常に強化すると共に、ウォーム部分が著しく曲がるのを防止する。本発明を実施することにより、４ｍｍ外径（ＯＤ）のモータシャフトは、従来のモータアッセンブリにおける９ｍｍＯＤのモータシャフトに等しい屈曲防止強度を有することになる。当業者であれば、ブッシングアッセンブリがウォームに接近して配置された場合には、ウォーム部分がより大きな屈曲防止強度を有することが明らかであろう。

上述したように、本発明を実施することにより、モータシャフト２２、特に、そのウォーム部分は、強度が向上される。外部の荷重によりウォームギアを経てウォームに力が課せられたとしても、ウォームはウォームギア１１に一致する。それ故、モータアッセンブリは、改良された自己ロック性能を有する。

上述した実施形態において、モータアッセンブリは、次のステップでアッセンブルすることができる。ブッシングアッセンブリをモータシャフト２２にアッセンブルする。次いで、モータシャフト２２をギアボックスのチャンバー１２内に入れ、チャンバー１２の底部に形成された穴に通して、内側チャンバー１５に届くようにする。次いで、モータシャフトにウォーム２５を固定する。次いで、モータシャフト２２の自由端を第２ベアリング２４に固定する。アッセンブル時に、ブッシングアッセンブリをチャンバー１２の底部とモータのフロントキャップ２１とによってサンドイッチし、軸方向にスライドするのを防止する。当業者であれば、モータアッセンブリを他の方法でもアッセンブルできることが明らかであろう。

図４を参照すれば、スリーブ４の一端にはストッパ４３を形成することができる。ブッシング３がスリーブ４内に配置されるときに、ストッパ４３は、ブッシング３が移動し／スリーブから滑り落ちるのを防止することができる。ストッパ４３は、環状のフランジであって、その内径は、ブッシング３の外径より小さい。別の実施形態では、ストッパ４３は、単一の環状フランジではない。むしろ、ストッパ４３は、互いに離間されて半径方向内方に延びる多数のこぶを含む。スリーブ４がチャンバー１２内にアッセンブルされるときに、ストッパ４３は、チャンバー１２の底部に隣接するか又はそれに接触する。チャンバー１２の底部に形成された穴は、その外径がウォーム２５より大きくてよい。この点に関して、モータアッセンブリを製造するときに、ブッシングアッセンブリ及びウォーム２５を最初にモータシャフト２２に固定し、次いで、モータシャフト２２及びウォーム２５を、チャンバー１２の底部に形成された穴に通し、内側チャンバー１５へ入れることができる。これは、より有効で、且つアッセンブルをスピードアップする。

図４に示すように、隣接する軸方向溝４１間には、１つ以上の軸方向に延びる峰４８が形成される。ストッパ４３とは反対の峰４８の一端にこぶ４９が形成される。この実施形態では、こぶ４９は、例えば、エンジニアリングプラスチック材料ＰＡ６６で形成された柔軟な三角形状のこぶである。ブッシング３をスリーブ４内へ押し込むときに、こぶ４９がブッシング３の外周面で押される。ブッシング３がスリーブ４内に位置されると、こぶ４９がブッシング３の一端で押され、且つストッパ４３がスリーブ４の他端で押される。従って、ブッシング３は、スリーブ４内に固定され、スリーブ４に対して軸方向にスライドすることはない。

好ましい実施形態としては、スリーブ４は、中空円筒である。スリーブ４の外周面には軸方向リブ４２が配列される。チャンバー１２の軸方向溝１４（図２に示す）が軸方向リブ４２に係合する。それ故、スリーブ４とチャンバー１２との間の相対的な回転が制限され、振動及びノイズが減少される。

別の実施形態としては、スリーブ４は、中空プリズムである。この中空プリズムは、多数の側壁と、２つの隣接側壁を各々接続する多数の軸方向縁とを含む。２つの隣接面間の軸方向縁は、リブ４２として働く。チャンバー１２は、スリーブ４に一致するようにプリズム形状である。

好ましい実施形態として、各軸方向リブ４２の一端は、テーパー付けされてガイド部分４６として機能し、スリーブ４をチャンバー１２内により容易に押しこむことができる。更に、図２に示すように、同様のガイド部分１３をチャンバー１２内に形成することができる。ガイド部分１３及びガイド部分４６が互いに相互に一致して、スリーブと外側チャンバー１２との係合をガイドする。

別の実施形態では、スリーブ４の内径が一端から他端へ徐々に増加し、ブッシング３をスリーブ４内へ押し込み易くする。

更に別の実施形態では、図４に示すように、スリーブ４の側壁に多数の軸方向スロット４４が配列される。これら軸方向スロット４４は、互いに離間される。スロットの開口は、ストッパとは反対のスリーブ４の一端に配列される。各スロット４４は、スリーブ４の側壁を半径方向に貫通し、そしてスリーブ４の一端からスリーブ４の反対の半分まで軸方向に延びる。この構成では、ブッシング３の外径とスリーブ４の内径との間にエラーがあっても、スリーブ４をブッシング３に容易に一致させることができる。良く知られたように、エラーは、プロセスの不正確さ、成形プロセスにおける材料の変形、公差の蓄積、等から生じることがある。

図５及び６を参照すれば、スリーブ４の側壁には、複数の軸方向ダミースロット４５が形成される。ダミースロット４５の開口及びスロット４４の開口の両方がスリーブ４の同じ端面に位置される。本実施形態では、各２つの隣接スロット４４間に２つのダミースロット４５がある。これらダミースロット４５により振動が緩衝される。

図７及び８は、本発明の別の実施形態による別のスリーブを示す。図７及び８に示すように、各２つの隣接軸方向溝４１間に１つのこぶ４９がある。単一の環状ストッパ４３には複数の成形穴５０が形成される。成形穴５０の数は、ストッパ４３とは反対のこぶ４９の数に等しい。成形穴５０では、こぶの成形が容易であり、型の構造が簡単化される。こぶ４９は、上述したように、ブッシング３をスリーブ４内に保持する。

本発明の説明及び特許請求の範囲において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」及び「有する(have)」並びにその変化は、各々、ここに述べたアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用され、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。

本発明は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるものとする。

１：ギアボックス
２：モータ
３：ブッシング
４：スリーブ
１１：ウォームギア
１２：外側チャンバー
１３：ガイド部分
１４：溝
１５：内側チャンバー
２１：フロントキャップ
２２：モータシャフト
２３：第１ベアリング
２４：第２ベアリング
２５：ウォーム
３１：リブ
４１：溝
４２：リブ
４３：ストッパ
４４：軸方向スロット
４５：ダミースロット
４６：ガイド部分
４８：峰
４９：こぶ
５０：成形穴

Claims (9)

1. ギアボックスと、ギアボックスに係合するモータとを備え、モータのモータシャフトは、モータのフロントキャップに固定された第１ベアリングによって支持され、モータシャフトの一端は、フロントキャップから突出し、そしてギアボックスに固定された第２ベアリングによって支持され、第１ベアリングと第２ベアリングとの間でモータシャフトのウォーム部分にウォームが固定され、このウォームは、モータシャフトと共に回転して、ギアボックスのウォームギアを駆動し、ギアボックスは、第１ベアリングとウォームとの間に配置されたチャンバーを備え、このチャンバーにはブッシングアッセンブリが固定され、このブッシングアッセンブリは、スリーブと、このスリーブ内に配置されたブッシングとを含み、モータシャフトは、ブッシングによって支持され、ブッシングは、その外周面に配列された複数のリブを有し、スリーブは、チャンバーの内面に係合し、そしてブッシングのリブに係合する内面に複数の溝を有し、ブッシングアッセンブリの軸方向端はフロントキャップにより接触され、そしてチャンバーの底部は、ブッシングアッセンブリが軸方向に移動するのを防止し、
   前記スリーブの一端にストッパが形成され、このストッパは、前記ブッシングが前記スリーブから滑り落ちるのを防止するために内方に延び、
   前記スリーブは、２つの隣接溝間に各々形成された複数の峰を有し、前記ストッパから離れた前記スリーブの端において、少なくとも幾つかの峰には半径方向内方に述べるこぶが形成され、これらのこぶは、前記ストッパと協働して、前記ブッシングが前記スリーブに対して軸方向に移動するのを防止する、モータアッセンブリ。
2. 前記ストッパは、環状フランジであって、その内径は、前記ブッシングの外径より小さい、請求項１に記載のモータアッセンブリ。
3. 前記スリーブは、環状リングの形状の構造を有し、且つ外周面に複数の軸方向リブが形成されており、前記チャンバーは、前記スリーブの軸方向リブに係合する複数の軸方向溝を有する、請求項１に記載のモータアッセンブリ。
4. 前記スリーブの各軸方向リブの一端は、ガイド部分を形成するようにテーパー付けされる、請求項３に記載のモータアッセンブリ。
5. 前記スリーブは、その側壁に配列された複数のスロットを備え、これらスロットの開口は、前記ストッパから離れた前記スリーブの軸方向一端に配列され、各スロットは、側壁を半径方向に貫通している、請求項２から４のいずれかに記載のモータアッセンブリ。
6. 前記スリーブは、その側壁に複数の軸方向ダミースロットを備え、これらダミースロットの開口及び軸方向スロットの開口は、前記スリーブの同じ端にある、請求項５に記載のモータアッセンブリ。
7. 前記ブッシングは金属で作られ、そして前記スリーブは、エンジニアリングプラスチック材料で作られる、請求項１から６のいずれかに記載のモータアッセンブリ。
8. ギアボックスと、ギアボックスに係合するモータとを備え、モータのモータシャフトは、モータのフロントキャップに固定された第１ベアリングによって支持され、モータシャフトの一端は、フロントキャップから突出し、そしてギアボックスに固定された第２ベアリングによって支持され、第１ベアリングと第２ベアリングとの間でモータシャフトのウォーム部分にウォームが固定され、このウォームは、モータシャフトと共に回転して、ギアボックスのウォームギアを駆動し、ギアボックスは、第１ベアリングとウォームとの間に配置されたチャンバーを備え、このチャンバーにはブッシングアッセンブリが固定され、このブッシングアッセンブリは、スリーブと、このスリーブ内に配置されたブッシングとを含み、モータシャフトは、ブッシングによって支持され、ブッシングは、その外周面に配列された複数のリブを有し、スリーブは、チャンバーの内面に係合し、そしてブッシングのリブに係合する内面に複数の溝を有し、ブッシングアッセンブリの軸方向端はフロントキャップにより接触され、そしてチャンバーの底部は、ブッシングアッセンブリが軸方向に移動するのを防止し、
   前記スリーブの一端にストッパが形成され、このストッパは、前記ブッシングが前記スリーブから滑り落ちるのを防止するために内方に延び、
   前記スリーブは、その側壁に配列された複数のスロットを備え、これらスロットの開口は、前記ストッパから離れた前記スリーブの軸方向一端に配列され、各スロットは、側壁を半径方向に貫通している、モータアッセンブリ。
9. 前記スリーブは、その側壁に複数の軸方向ダミースロットを備え、これらダミースロットの開口及び軸方向スロットの開口は、前記スリーブの同じ端にある、請求項８に記載のモータアッセンブリ。

Images