JP5577150B2 - 筐体、減速機および減速機付モータ - Google Patents

筐体、減速機および減速機付モータ Download PDF

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本発明は減速機の筐体に関し、例えば、車両のパワーウィンドウの駆動用として用いられる減速機付モータの筐体に関する。
従来、自動車のパワーウィンドウを駆動する機構として、ウォームとウォームホイールからなる減速機を備えたモータが知られている。このようなモータとして、作動時の発熱によりギヤケースの内部で膨張した空気を排出するためのブリーザを備えているものが知られている(特許文献1参照)。
特開平7−322547号公報
ところで、このようなブリーザ(通気口)を備えたモータは、ギヤケースの内部が暖められた状態で水を浴びると、ギヤケース内の空気が収縮し、ギヤケース内外の気圧差によりブリーザを介して内部に水が侵入する可能性がある。特に、ブリーザの開口部に水膜が張った状態の場合、水がギヤケースの内部に吸い込まれやすくなる。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、減速機の筐体の内部に通気口を介して水が侵入することを抑制する技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の筐体は、モータに用いられる減速機の筐体であって、減速機の部品を収容する収容部と、収容部と一体に成型され、該収容部の内部と外部とを連通する通気口と、を備える。通気口は、外部側の開口部の縁に切り欠きが形成されている。
この態様によると、通気口の開口部に水膜が張りにくくなる。また、仮に通気口の開口部に水膜が張った場合であっても、切り欠きにより筐体の内部と外部とで気圧差が生じにくくなる。
開口部は、通気口の通気方向に対して斜めに形成された端面を有してもよい。これにより、通気口の開口部に水膜が張りにくくなる。
筐体を車両の所定の位置に取り付ける取付部を更に備えてもよい。通気口は、筐体が取付部を介して車両に取り付けられた状態で開口部が下方を向く位置に設けられていてもよい。これにより、通気口を介して筐体の外部から内部へ水が侵入することが抑制される。
切り欠きは、筐体が取付部を介して車両に取り付けられた状態で開口部の中心より上方に位置するように形成されていてもよい。これにより、水膜により切り欠きが覆われにくくなる。
開口部は、筐体に収容されるウォームホイールの回転軸と端面を含む面とが交差するように設けられていてもよい。例えば、ウォームホイールを収容する筐体を車両のドアの内部に取り付ける場合、その取付位置はウォームホイールの回転軸を中心に通気口の開口部が下向きになる範囲である程度自由度がある。そこで、ウォームホイールの回転軸と端面を含む面とが交差するように開口部を設けることで、切り欠きが開口部の中心より上方に位置しやすくなる。
コネクタが接続される接続部を更に備えてもよい。接続部は、コネクタの接続方向が通気口の通気方向に対して60°以下となる位置に設けられていてもよい。これにより、車両のドアなどへ取り付ける際の取付け角度の自由度が向上する。
切り欠きの幅は、1mm以上、開口部の内径の1/2以下であってもよい。これにより、より水膜が張りにくくなる。
本発明の別の態様は、減速機である。この減速機は、モータの回転が伝達されるウォームと、ウォームと噛み合い、出力軸に回転を伝達するウォームホイールと、ウォームホイールを収容する筐体と、を備える。
この態様によると、水によるウォームやウォームホイール等への影響の少ない減速機を提供することができる。
本発明のさらに別の態様は、減速機付モータである。この減速機付モータは、モータと、モータのシャフトと連結されている減速機と、を備える。
この態様によると、水によるモータへの影響の少ない減速機付モータを提供することができる。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、減速機の筐体の内部に通気口を介して水が侵入することを抑制することができる。
第1の実施の形態に係る減速機付DCモータの正面図である。 減速機付DCモータの筐体の内部の一例を示す断面図である。 ブリーザの外観を示す正面図である。 図3に示すブリーザの側面図である。 第1の実施の形態に係る減速機付DCモータをドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。 減速機付DCモータを図5の状態から90°回転させた向きでドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。 第2の実施の形態に係る減速機付DCモータの正面図である。 図7に示す減速機付DCモータの側面図である。 図7に示す減速機付DCモータのブリーザ近傍を拡大した斜視図である。 第2の実施の形態に係る減速機付DCモータをドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。 減速機付DCモータを図10の状態から90°回転させた向きでドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。 減速機付DCモータを図10の状態から180°回転させた向きでドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。 第3の実施の形態に係る減速機付DCモータの斜視図である。 第3の実施の形態に係る減速機付DCモータをドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した側面図である。 図15(a)は、ブリーザの通気方向Aが鉛直下方から−45°となるようにモータをドアパネルに、またはレギュレータを介してドアパネルに取り付けた状態を示す模式図である。図15(b)は、ブリーザの通気方向Aが鉛直下方となるようにモータをドアパネルに、またはレギュレータを介してドアパネルに取り付けた状態を示す模式図である。図15(c)は、ブリーザの通気方向Aが鉛直下方から45°となるようにモータをドアパネルに、またはレギュレータを介してドアパネルに取り付けた状態を示す模式図である。
本発明に係る筐体を備える減速機は、モータの動きを減速して対象物を移動させる装置に適用可能なものであり、例えば、車両のパワーウィンドウシステムやドアクロージャ等の装置に好適なものである。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係る減速機付DCモータ100の正面図である。減速機付DCモータ100は、モータ部10と、モータ部10のシャフトに連結されている減速機12とを備える。モータ部10は、外部から給電するためのコネクタ14を備える。減速機12は、後述するウォームホイールを収容する円筒状の筐体16を備える。
図2は、減速機付DCモータの筐体の内部の一例を示す断面図である。図2に示すように、筐体16は、ギヤケース本体18とカバー20とを有している。カバー20は、中央に円形の開口部が形成されており、その開口部から、出力軸22および出力軸22を回転可能に軸支する固定軸24が筐体16の外側に向かって突き出している。固定軸24は、図2に示すように、ギヤケース本体18に固定されている。
ギヤケース本体18は、モータ部10のシャフト26に固定されているウォーム28およびウォームホイール30を収容する収容部として機能する。なお、ウォーム28およびウォームホイール30は、共に減速機を構成する部品である。また、ギヤケース本体18には、ギヤケース本体18の内部と外部とを連通するブリーザ32(図1参照)と、減速機付DCモータ100を車両のドアパネルに取り付けるための取付部33(図1参照)が一体成型により設けられている。ブリーザ32は、筐体16の内部での発熱や筐体の冷却による温度変化によって、筐体の内部と外部とで気圧差が生じた場合に、空気を排出または吸入することでそのような気圧差を解消する通気口の役目を果たす。
モータ部10の回転は、シャフト26を介してウォーム28に伝達される。ウォームホイール30は、ウォーム28と噛み合うように構成されており、出力軸22に回転を伝達する。ウォームホイール30は、ギヤケース本体18に固定されている固定軸24に回転可能に支持されている。
図3は、ブリーザ32の外観を示す正面図である。ブリーザ32は、ギヤケース本体18の外壁に一体成型により設けられた半円筒状の部分である。ブリーザ32は、ギヤケース本体18の外部側の開口部34の縁34aに切り欠き36が形成されている。このように本実施の形態に係る筐体16は、ブリーザ32の開口部34に水膜が張りにくくなる。また、仮にブリーザ32の開口部34に水膜が張った場合であっても、切り欠き36を介した空気の吸入および排気が可能なため、筐体16の内部と外部とで気圧差が生じにくくなる。したがって、気圧差に起因して筐体16の外部に存在する水などの異物が筐体16の内部に吸入されることが抑制される。
切り欠き36の幅Tは、切り欠き36から水が侵入しにくく、また、切り欠き36を介した通気が行われやすい大きさ、形状が好ましい。本発明者が鋭意検討した結果、幅Tは、1mm以上、開口部34の内径Dの1/2以下がより好ましいことが明らかとなった。切り欠き36の幅Tをこのように設定することで、より水膜が張りにくくなる。
図4は、図3に示すブリーザ32の側面図である。なお、図4では、通気方向Aが鉛直下方に向いている場合について説明する。図4に示すように、開口部34は、ブリーザ32の通気方向Aに対して斜めに形成された端面38を有している。これにより、ブリーザ32の開口部34に水膜が張りにくくなる。
その理由は、図4に示すように、仮に開口部に水膜40が張った場合、水膜40の厚みは均一にならず、端面38の上部に位置する切り欠き36に近い水膜40の厚みは薄くなる。そのため、水膜40として一度端面38に付着しても、水膜40は切り欠き36に近い薄いところから破れやすいため、水膜40が開口部34を覆い続けることが少なくなるからであると考えられる。
したがって、切り欠き36は、筐体16が取付部33を介して車両に取り付けられた状態で開口部34の中心より上方に位置するように形成されていることが好ましい。これにより、水膜により切り欠きが覆われにくくなる。
本実施の形態に係る減速機付DCモータ100の筐体16は、ギヤケース本体18とカバー20の間はOリング等で封止されており、隙間から水が侵入しないような構成となっている。しかしながら、前述のブリーザ32やコネクタ14を介して筐体16の内部に水が侵入する可能性がある。そこで、減速機付DCモータ100をドアパネルに取り付ける方向が重要となる。
図5は、第1の実施の形態に係る減速機付DCモータ100をドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。図6は、減速機付DCモータ100を図5の状態から90°回転させた向きでドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。減速機付DCモータ100が取付部33を介して取り付けられるドアパネル42は、ドアガラス44との隙間から水が下方に向かって侵入する場合がある。このような場合にも、水がブリーザ32やコネクタ14を介して筐体の内部に侵入しないように、ブリーザ32の開口部34やコネクタ14の接続口46が上向きにならないように減速機付DCモータ100をドアパネル42に取り付けることが好ましい。
第1の実施の形態に係る減速機付DCモータ100は、ブリーザ32の通気方向Aとコネクタ14の脱着方向Bとの成す角がほぼ90°である。そこで、図5に示すように、ブリーザ32は、筐体16が取付部33を介して車両に取り付けられた状態で下方を向く位置に設けられている。したがって、ブリーザ32を介して筐体16の外部から内部へ水が侵入することが抑制される。また、コネクタ14の接続口46も水平方向を向いており、上方を向いていないため、コネクタ14を介して筐体16の外部から内部へ水が侵入することも抑制される。
なお、減速機付DCモータ100の取付位置は図5の場合に限られず、図6に示すように取り付けてもよい。減速機付DCモータ100は、図6に示す状態では、ブリーザ32の通気方向Aが水平方向、コネクタ14の脱着方向Bが鉛直下方となっている。減速機付DCモータ100がこのような取付位置であれば、ブリーザ32やコネクタ14を介して筐体16の外部から内部へ水が侵入することが抑制される。このように、第1の実施の形態に係る減速機付DCモータ100をドアパネル42に取り付ける場合、ウォームホイール30の回転軸を中心に約90°の範囲で取り付け位置を選択できる。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態に係る減速機付DCモータは、ブリーザの配置が第1の実施の形態と異なる点が主な特徴である。図7は、第2の実施の形態に係る減速機付DCモータの正面図である。図8は、図7に示す減速機付DCモータの側面図である。図9は、図7に示す減速機付DCモータのブリーザ近傍を拡大した斜視図である。なお、第2の実施の形態においては、第1の実施の形態と同じ部材や要素については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
図7に示すように、第2の実施の形態に係る減速機付DCモータ200は、筐体116の一部にブリーザ132が設けられており、ブリーザ132の通気方向Aがコネクタ14の脱着方向Bと平行になっている。また、図8および図9に示すように、ブリーザ132は、ギヤケース本体118の外部側の開口部34の縁34aに切り欠き36が形成されている。したがって、減速機付DCモータ200におけるブリーザ132は、第1の実施の形態に係るブリーザ32と同様に、開口部34に水膜が張りにくくなる。その結果、ブリーザ132を介して水が筐体116の内部に侵入するという状況が抑制される。
次に、減速機付DCモータ200を車両のドアパネルの内側に取り付ける向きについて説明する。図10は、第2の実施の形態に係る減速機付DCモータ200をドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。図11は、減速機付DCモータ200を図10の状態から90°回転させた向きでドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。図12は、減速機付DCモータ200を図10の状態から180°回転させた向きでドアパネルに取り付けた状態を模式的に示した図である。
第2の実施の形態に係る減速機付DCモータ200は、ブリーザ132の通気方向Aとコネクタ14の脱着方向Bとの成す角がほぼ0°である。そこで、図10に示すように、ブリーザ132およびコネクタ14は、筐体116が取付部33を介して車両に取り付けられた状態で水平方向を向く位置に設けられている。したがって、ブリーザ132を介して筐体116の外部から内部へ水が侵入することが抑制される。特に、ブリーザ132の端面38が下方を向いているため、ドアガラス44側から落下してくる水が直接ブリーザ132に侵入しにくい。また、コネクタ14の接続口46も水平方向を向いており、上方を向いていないため、コネクタ14を介して筐体16の外部から内部へ水が侵入することも抑制される。
また、減速機付DCモータ200は、図11に示す状態では、ブリーザ132の開口部34およびコネクタ14の接続口46は共に鉛直下方を向いている。そのため、ブリーザ132やコネクタ14が水を浴びた場合であっても、開口部34や接続口46から筐体116の内部への水の侵入がより確実に防止される。
また、減速機付DCモータ200は、図12に示す状態でも、ブリーザ132の開口部34やコネクタ14の接続口46は共に水平方向を向いており上方を向いていない。したがって、ブリーザ132を介して筐体116の外部から内部へ水が侵入することが抑制される。また、コネクタ14の接続口46も水平方向を向いており、上方を向いていないため、コネクタ14を介して筐体16の外部から内部へ水が侵入することも抑制される。このように、第2の実施の形態に係る減速機付DCモータ200をドアパネル42に取り付ける場合、ウォームホイール30の回転軸を中心に約180°の範囲で取り付け位置を選択できるため、ドアパネル42の内部スペースの効率的な利用が可能となる。
したがって、接続口46は、コネクタ14の接続方向Bがブリーザ132の通気方向Aに対して60°以下となる位置に設けられていることが好ましい。より好ましくは、前述のように接続方向Bと通気方向Aとが同じ向きであるとよい。これにより、減速機付DCモータ200を車両のドアなどへ取り付ける際の取付け角度の自由度が向上する。
(第3の実施の形態)
第2の実施の形態に係る減速機付DCモータ200のブリーザ132においては、開口部34は、筐体116に収容されるウォームホイールの回転軸と端面38を含む面とが交差しないように設けられている。そのため、減速機付DCモータ200をドアパネル42に取り付ける向きによっては、ブリーザ132の通気方向Aは下向きであるにもかかわらず、端面38が上向きとなる場合がある。そこで、本実施の形態に係るブリーザは、筐体に収容されるウォームホイールの回転軸と端面を含む面とが交差するように設けられている。
図13は、第3の実施の形態に係る減速機付DCモータ300の斜視図である。図14は、第3の実施の形態に係る減速機付DCモータ300をドアパネル42に取り付けた状態を模式的に示した側面図である。なお、減速機付DCモータ300は、ブリーザ以外の部分は第2の実施の形態に係る減速機付DCモータ200とほぼ同様である。
図13に示すように、ブリーザ232は、ギヤケース本体118の外壁に一体成型により設けられた半円筒状の部分である。ブリーザ232は、ギヤケース本体118の外部側の開口部234の縁234aに切り欠き236が形成されている。このようなブリーザ232を備えている減速機付DCモータ300を図14に示す向きでドアパネル42に取り付けると、ブリーザ232の開口部234に水膜が張りにくくなる。また、仮にブリーザ232の開口部234に水膜が張った場合であっても、切り欠き236を介した空気の吸入および排気が可能なため、筐体116の内部と外部とで気圧差が生じにくくなる。したがって、気圧差に起因して筐体116の外部に存在する水などの異物が筐体116の内部に吸入されることが抑制される。
なお、図14に示すように、ブリーザ232の先端は通気方向Aに対して斜めの端面238が形成されている。ここで、通気方向Aと端面238とが成す角θは、適宜選択すればよい。例えば、θを小さくすれば、開口部に水膜ができにくくなるが、取付方向によって端面238が上方を向く場合が多くなる。一方、θを90°に近付けていくと、開口部に水膜ができやすくなるが、取付方向によって端面が上方を向くことが少なくなる。
次に、第3の実施の形態に係る減速機付DCモータ300の取付位置によるブリーザ232の向きの違いを説明する。図15(a)は、ブリーザ232の通気方向Aが鉛直下方から−45°となるようにモータをドアパネルに、またはレギュレータを介してドアパネルに取り付けた状態を示す模式図である。図15(b)は、ブリーザ232の通気方向Aが鉛直下方となるようにモータをドアパネルに、またはレギュレータを介してドアパネルに取り付けた状態を示す模式図である。図15(c)は、ブリーザ232の通気方向Aが鉛直下方から45°となるようにモータをドアパネルに、またはレギュレータを介してドアパネルに取り付けた状態を示す模式図である。
本実施の形態に係る減速機付DCモータ300は、ウォームホイールを収容する筐体116を車両のドアパネル42の内部に取り付ける場合、その取付位置はウォームホイールの回転軸を中心にブリーザ232の開口部が下向きになる範囲である程度自由度がある。本実施の形態に係る減速機付DCモータ300では、ウォームホイールの回転軸Cと端面238を含む面とが交差するようにブリーザ232が設けられているため、切り欠き236が開口部234の中心より上方に位置しやすくなる。したがって、切り欠き236が水膜で覆われにくくなる。
また、ドアパネル42に対してウォームホイール30の回転軸を中心に取付位置を変化させてもブリーザ232の開口部234自体を上向きにしない限り端面238が上方を向くことがない。したがって、第2の実施の形態において、図12に示すブリーザ132のように、通気方向Aが水平方向であるにもかかわらず、端面38が上方を向いてしまうといような状態が生じない。換言すれば、切り欠き236が開口部234の中心より下方に位置することがなく、切り欠き236が水膜で覆われにくくなる。
なお、上述の各実施の形態に係るそれぞれのブリーザは、筐体と一体成型で形成されているため、ブリーザを別部品で構成した場合と比較して、強度が高く外力によって変形したり破損したりしにくい。また、ブリーザが設けられている側と反対側から水を浴びた場合、筐体が盾となって水が直接ブリーザにかかることがない。
また、上述の各実施の形態に係る減速機は、前述の筐体を備えているため、水によるウォームやウォームホイール等への影響が少ない。
また、上述の各実施の形態に係る減速機付モータは、前述の減速機を備えているため、水によるモータへの影響が少ない。
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
10 モータ部、 12 減速機、 14 コネクタ、 16 筐体、 18 ギヤケース本体、 20 カバー、 28 ウォーム、 30 ウォームホイール、 32 ブリーザ、 33 取付部、 34 開口部、 34a 縁、 38 端面、 40 水膜、 42 ドアパネル、 46 接続口、 100 減速機付DCモータ。

Claims (8)

  1. モータに用いられる減速機の筐体であって、
    減速機の部品を収容する収容部と、
    前記収容部と一体に成型され、該収容部の内部と外部とを連通する通気口と、
    を備え、
    前記通気口は、外部側の開口部の縁に切り欠きが形成されており、
    前記開口部は、通気口の通気方向に対して斜めに形成された端面を有し、
    前記切り欠き部は、前記端面の上端部に形成されていることを特徴とする筐体。
  2. 筐体を車両の所定の位置に取り付ける取付部を更に備え、
    前記通気口は、筐体が前記取付部を介して車両に取り付けられた状態で前記開口部が下方を向く位置に設けられていることを特徴とする請求項項に記載の筐体。
  3. 前記切り欠きは、筐体が前記取付部を介して車両に取り付けられた状態で前記開口部の中心より上方に位置するように形成されていることを特徴とする請求項に記載の筐体。
  4. 前記開口部は、筐体に収容されるウォームホイールの回転軸と前記端面を含む面とが交差するように設けられていることを特徴とする請求項に記載の筐体。
  5. コネクタが接続される接続部を更に備え、
    前記接続部は、コネクタの接続方向が前記通気口の通気方向に対して60°以下となる位置に設けられていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の筐体。
  6. 前記切り欠きの幅は、1mm以上、前記開口部の内径の1/2以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の筐体。
  7. モータの回転が伝達されるウォームと、
    前記ウォームと噛み合い、出力軸に回転を伝達するウォームホイールと、
    前記ウォームホイールを収容する請求項1乃至のいずれか1項に記載の筐体と、
    を備えることを特徴とする減速機。
  8. モータと、
    前記モータのシャフトと連結されている請求項に記載の減速機と、
    を備えることを特徴とする減速機付モータ。
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