JP5933946B2

JP5933946B2 - モータと減速機との連結構造

Info

Publication number: JP5933946B2
Application number: JP2011211707A
Authority: JP
Inventors: 俊裕木股
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2031-09-28
Also published as: JP2013072485A

Description

本発明は、一対の回転軸の突合せ部の軸心位置に夫々角孔を形成し、該夫々の角孔にトルクケーブルの四角形断面の両端を嵌合して構成されるモータと減速機との連結構造に関する。

モータの出力軸と減速機の入力軸とをトルクケーブルを介して連結する場合は、部材間に回転方向の遊びが存在しても、該遊びを吸収して異音が発生しないようにする必要がある。特に、トルクケーブルが短く、トルクケーブルを軸支する構造がない場合、トルクケーブルが内部移動して異音が生じやすくなる。このような問題があることから、トルクケーブルに遊びが生じないようにするため、特許文献１，２が提案されている。

特許文献１に記載の発明は、入力軸３４と出力軸２１とをトルクケーブル７を介して連結したものであり、特許文献１の図３に示すように、入力軸３４の四角形の穴部３５に弾性部を有する介装部材８を介してトルクケーブル７の端部の潰し形成された軸部７２を嵌合したものである。

また、特許文献２に記載の発明は、図１に示すように出力軸１１０ａの略円形の第１穴１１０ｃの内周面に等間隔に４本の溝１１０ｄを形成する一方、フレキシブルシャフト５０１の端部に、樹脂層５１３を形成すると共に該樹脂層における四角形断面の各辺の中央と対応する位置に突起５１１を夫々形成し、該フレキシブルシャフト５０１の端部を、出力軸１１０ａの第１穴１１０ｃに押し込むと、図２に示すように突起５１１が第１穴１１０ｃの内周面に当接し、該突起５１１が塑性変形しながら第１穴１１０ｃに嵌合されるというものである。

特開平０９−０８６２３６号公報特開２００５−３０４４８号公報

ところが、特許文献１に記載のモータと減速機との連結構造は、介装部材８を介在させるため、組み付けるのに手間がかかり組み付け性が悪い。また、回転力の伝達はトルクケーブル７の４つの角部と入力軸３４の四角形の穴部３５の四隅との間で行われるので、介装部材８の弾性部がトルクケーブル７の四角形の面を押圧する構造では、回転方向の振動に対しては弾性部が部分的に変形するだけなので、振動の吸収効果が少ない。更に介装部材８の弾性部がトルクケーブル７の四角形の面を押圧しているだけなので、トルクケーブル７の軸方向の振動を吸収することが難しい。

また、特許文献２に記載のモータと減速機との連結構造は、細い針金をコイル状に幾重にも巻いたフレキシブルシャフト５０１の端部を潰して四角形状に形成し、更にこの端部に樹脂層を設けているため、寸法のばらつきが大きく、フレキシブルシャフト５０１の角部と第１穴１１０ｃの溝１１０ｄとの間の隙間をなくそうとすると、フレキシブルシャフト５０１を第１穴１１０ｃに挿入する際の圧入荷重が大きくなり、組み付け性が低下する。この特許文献２では角部と溝１１０との間に隙間を設け、代わりに４本の突起５１１が塑性変形して第１穴１１０ｃの内周面に押接しているが、この構造では回転方向のガタを防止することはできない。更に、繰り返し負荷が作用すると、塑性変形が進行して新たな隙間が生じるため、フレキシブルシャフト５０１の回転方向だけでなく、軸方向や半径方向においてもガタが生じて振動による異音を生じやすくなる。

そこで本発明は、上記の課題を解決したモータと減速機との連結構造を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、モータの出力軸における端面の軸心位置に第１円形孔を形成する一方、減速機の入力軸における端面の軸心位置に第２円形孔を形成し、前記第１円形孔，第２円形孔の内周面には、軸方向に長い溝を円周方向に９０度間隔で形成し、前記出力軸と前記入力軸とを連結する軸部材を設け、該軸部材の両端には、前記第１円形孔と前記第２円形孔とに挿入される断面が四角形の被挿入部を形成したモータと減速機との連結構造において、前記被挿入部の外周面の四角形の少なくとも角部の位置に、当該角部と前記入出力軸の溝との隙間を埋めるため、合成繊維からなるパイルを植毛して植毛部を設けてある。
その上で、前記植毛部は、前記隙間よりも大きな一定の長さのパイルの一端が前記被挿入部の四角形の角部に対して直立した状態で接着されているとともに、前記被挿入部を前記第１円形孔，第２円形孔に挿入する際に、前記植毛部のパイルが前記溝を構成する入出力軸の端面によって剪断されていることを特徴とする。

この発明によれば、軸部材の被挿入部に設けたパイルが、被挿入部の四角形の角部と入出力軸の溝との隙間を埋めるので、被挿入部と入出力軸との間に隙間がなくなり、回転時に軸部材が入出力軸の内部でガタつくことはない。また、パイルは弾性変形するので、撓んだ後は復帰し、軸部材の外表面に樹脂層を形成した場合のように塑性変形して新たな隙間が形成されることはない。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のモータと減速機との連結構造において、前記植毛部は前記軸部材の両端に設けた前記被挿入部間の非挿入部にも設けられていて、当該非挿入部に設けられた植毛部のパイルが前記入出力軸の端面に接していることを特徴とする。

この発明によれば、非挿入部に設けられているパイルが入出力軸の端面に接し、軸部材の軸方向移動が規制される。

請求項１に係るモータと減速機との連結構造によれば、軸部材が入出力軸の内部で動くのをパイルが規制するので、モータの回転時に軸部材が入出力軸の内部でガタつくことによる振動音の発生を防止し、またモータの出力軸が回転を開始する際や停止する際に軸部材が入出力軸の内部で衝突することによる衝撃も防止できることから、回転方向の衝撃が減速機へ入力されることもない。更に、パイルは弾性変形するので、軸部材に作用する繰り返しの衝撃に対して強く、耐久性がある。

加えて、パイルは被挿入部の四角形の角部と入出力軸の溝との間の隙間寸法に合わせて、剪断されあるいは変形させられるので、隙間の大きさにバラツキがあっても、該隙間はパイルにより隙間なく埋められる。また、パイルを剪断あるいは変形させながら第１円形孔，第２円形孔に被挿入部を挿入することになるので、挿入の際に要する押圧力は小さく、作業性がよい。

請求項２に係るモータと減速機との連結構造によれば、非挿入部に設けられているパイルが入出力軸の端面に接し、軸部材の軸方向移動を規制するので、軸部材の軸方向移動により軸部材の角部が溝の端部に衝突するのを防止し、これにより異音の発生を防止できる。

図４のＢ−Ｂ矢視図（実施の形態）。本発明によるモータと減速機との連結構造に用いるトルクケーブルの正面図（実施の形態）。図２のＡ−Ａ矢視図（実施の形態）。モータと減速機との連結構造を示す断面図（実施の形態）。

以下、本発明によるモータと減速機との連結構造の実施の形態を説明する。
（構成）
図４は、自動車用シートの電動シートスライド装置の一部を示すものである。この電動シートスライド装置は、図示しないロアレールに対して図示しないアッパレールをスライドさせるために、アッパレールの内部にその長さ方向に沿って長いネジ軸を回動自在に支持し、該ネジ軸にナット部材を螺合し、該ナット部材をロアレールに固定支持したものであり、前記ネジ軸を回転駆動するためのモータと減速機とをアッパレールに固定して設けている。そして、図４はモータと減速機との連結部の構成のみを示している。

図４に示すように、前記減速機１は、図示しない２つの取付孔を介して図示しないアッパレールに固定されたギヤケース２と、該ギヤケース２の内部に収容され前記アッパレールの内部に支持されたネジ軸３に固定されたウォーム歯車４と、該ウォーム歯車４と噛み合いかつ軸受５，６を介して回転自在にギヤケース２の内部に支持されたウォーム７とにより構成されている。

一方、モータ１０は出力軸９を備えており、該出力軸９の一端を回転支持するすると共にモータ１０をギヤケース２に接続するために、接続部材１１が設けられている。該接続部材１１には筒部１１ａが形成され、該筒部１１ａはギヤケース２の筒部２ｂに嵌合されている。出力軸９の一端は軸部材としての短いトルクケーブル１３を介して、減速機１における前記ウォーム７と一体の入力軸８に連結されている。出力軸９の他端は図示しない長いトルクケーブルを介して他方のアッパレールに設けられた図示しない減速機に連結されている。長いトルクケーブルは、図示しないフレキシブルチューブの内部に収容されており、該フレキシブルチューブの端部はモータ１０に嵌着された接続部材１２の筒部１２ａに嵌合されている。

トルクケーブル１３を介して出力軸９の一端と減速機１の入力軸８とを連結する部分の構成を詳細に説明する。モータ１０の出力軸９における端面の軸心位置に第１円形孔９ａが軸線に沿って形成される一方、減速機１の入力軸８における端面の軸心位置に第２円形孔８ａが軸線に沿って形成されている。前記第１円形孔９ａ，第２円形孔８ａの内周面には、軸方向に長い溝９ｂ，８ｂが円周方向に９０度間隔で形成されている。該溝９ｂ，８ｂは、円形孔を形成した後に、該円形孔に四角形断面のパンチを押し込んで形成される。

前記入力軸８と前記出力軸９とを連結するため、図２に示すように軸部材として前記トルクケーブル１３が設けられ、該トルクケーブル１３の両端には、図３に示すように前記第１円形孔９ａと前記第２円形孔８ａとに挿入される断面が四角形の被挿入部１３ａが夫々形成されている。ここで、トルクケーブルとは、芯線の回りにワイヤを略４〜５層に巻回し、被挿入部１３ａを半径方向へ圧縮して四角形断面としたものをいう。本実施の形態では、被挿入部１３ａだけでなく、トルクケーブル１３の全長に亘って四角形断面になっている。

図３に示すように、被挿入部１３ａの四角形の少なくとも角部の位置であって本実施の形態では四角形の全周に亘って、被挿入部１３ａの四角形の角部１３ｂと入出力軸８，９の溝８ｂ，９ｂとの隙間Ｓを埋めるため、合成繊維からなるパイル１４が植毛されている。パイル１４が植毛された範囲である植毛部１４ａは、被挿入部１３ａの両端を除いた部分に設定されている。両端を除いたのは、第１円形孔９ａと第２円形孔８ａとに被挿入部１３ａを挿入する際の初期に、被挿入部１３ａの両端が一部挿入されると、トルクケーブル１３を押し込む操作が容易になるからである。また、前記植毛部１４ａは、前記被挿入部１３ａと前記被挿入部１３ａとの間の非挿入部１３ｄにも連続して設けられている。

該パイル１４としては、ポリプロピレン等の合成繊維が用いられており、太さが０．２〜２．０Ｔ（デシテックス：１００００ｍ当たりのグラム数で表示される太さの単位）であって長さが隙間Ｓよりも大きい０．２〜０．７ｍｍに切断されたものが用いられている。パイル１４は被挿入部１３ａの外面に対して直立した状態で一端が接着されており、被挿入部１３を第１円形孔９ａ，第２円形孔８ａに挿入する際に、被挿入部１３の四角形の角部１３ｂに植毛されたパイル１４は、溝９ｂ，８ｂを構成する入出力軸の端面によって剪断されあるいは弾性変形させられ、図１のようになっている。

トルクケーブル１３の四角形の全周に亘ってパイル１４を植毛するには、静電植毛という方法が用いられる。即ち、トルクケーブル１３の植毛したい所定の範囲に接着剤を塗布し、このトルクケーブル１３に電圧を印加した状態でトルクケーブル１３を所定の長さに切断したパイル１４に近づけると、パイル１４の両端のうちのトルクケーブル１３に近い方の端部は、電圧を印加したトルクケーブル１３の極性と反対の極性になり、反対の極性の部分どうしは引き合うので、トルクケーブル１３の四角形の外面に対してパイル１４が直立した状態で吸着され、その状態を保持することにより、接着剤が乾燥してパイル１４の一端がトルクケーブル１３の外面に接着される。

被挿入部１３の四角形の平面部に植毛されたパイル１４は、挿入時に剪断され、または弾性変形して被挿入部１３の四角形の平面部１３ｃと第１円形孔９ａ，第２円形孔８ａの円弧状内周面９ｃ，８ｃとの間の空間Ｋを埋めている。

なお、図１および図３では説明をわかりやすくするため、パイル１４の数を少なくして剪断された状態や弾性変形した状態を表現しているが、現実にはパイル１４は隙間なく植毛されている。
（作用）
次に、モータ１０と減速機１との連結構造の作用を説明する。

この発明によれば、トルクケーブル１３の被挿入部１３ａに設けた合成繊維からなるパイル１４が、被挿入部１３ａの四角形の角部１３ｂと入出力軸８，９の溝８ｂ，９ｂとの隙間Ｓを埋めるので、被挿入部１３ａと入出力軸８，９との間に隙間Ｓがなくなり、回転時にトルクケーブル１３が入出力軸８，９の内部でガタつくことはない。また、パイル１４は弾性変形するので、撓んだ後は復帰し、トルクケーブル１３の外表面に樹脂層を形成した場合のように塑性変形して新たな隙間が形成されることはない。

このモータ１０と減速機１との連結構造によれば、モータ１０の回転時にトルクケーブル１３が入出力軸８，９の内部で動くのをパイル１４が規制するので、トルクケーブル１３が入出力軸８，９の内部で衝突することによる振動音の発生を防止でき、またモータ１０の出力軸９が回転を開始する際や停止する際にトルクケーブル１３が入出力軸８，９の内部で衝突することによる衝撃も防止できることから、回転方向の衝撃が減速機１へ入力されることもない。更に、パイル１４は弾性変形するので、トルクケーブル１３に作用する繰り返しの衝撃に対して強く、耐久性がある。

この発明によれば、パイル１４は被挿入部１３ａの四角形の角部１３ｂと入出力軸８，９の溝８ｂ，９ｂとの間の隙間寸法に合わせて、剪断されあるいは変形させられる。

このモータ１０と減速機１との連結構造によれば、パイル１４は被挿入部１３ａの四角形の角部１３ｂと入出力軸８，９の溝８ｂ，９ｂとの間の隙間寸法に合わせて、剪断されあるいは変形させられるので、隙間Ｓの大きさにバラツキがあっても、該隙間Ｓはパイル１４により隙間なく埋められる。また、パイル１４を剪断あるいは変形させながら第１円形孔９ａ，第２円形孔８ａに被挿入部１３ａを挿入することになるので、挿入の際に要する押圧力は小さく、作業性がよい。

この発明によれば、トルクケーブル１３の非挿入部１３ｄに設けられているパイル１４が入出力軸８，９の端面に接し、トルクケーブル１３の軸方向移動が規制される。

このモータと減速機との連結構造によれば、非挿入部１３ｄに設けられているパイル１４が入出力軸８，９の端面に接し、トルクケーブル１３の軸方向移動を規制するので、トルクケーブル１３の軸方向移動によりトルクケーブル１３の角部１３ｂが溝８ｂ，９ｂの端部に衝突するのを防止し、これにより異音の発生を防止できる。

本実施の形態では、パイル１４は被挿入部１３ａの四角形の平面部１３ｃと入出力軸８，９の第１円形孔９ａ，第２円形孔８ａの円弧状内周面９ｃ，８ｃとの間の空間Ｋに合わせて剪断されまたは弾性変形させられる。

このため、パイル１４は被挿入部１３ａの四角形の平面部１３ｃと入出力軸８，９の第１円形孔９ａ，第２円形孔８ａの円弧状内周面９ｃ，８ｃとの間の空間Ｋに合わせて変形させられるので、被挿入部１３ａの四角形の角部１３ｂと入出力軸８，９の溝８ｂ，９ｂとの間の隙間Ｓだけでなく四角形の平面部１３ｃと第１円形孔９ａ，第２円形孔８ａの円弧状内周面９ｃ，８ｃとの間の空間Ｋもパイル１４により埋められることになり、入出力軸８，９の内部でのトルクケーブル１３の動きがより確実に規制される。

なお、本実施例ではモータ１０と減速機１との連結構造がシートスライド装置に用いられている場合について説明したが、シートスライド装置に限定されるものではない。また、軸部材として可撓性を有するトルクケーブルを用いた場合を示したが、可撓性を有しないものであってもよい。

１…減速機
８…入力軸
８ａ…第２円形孔
８ｂ，９ｂ…溝
８ｃ…円弧状内周面
９…出力軸
９ａ…第１円形孔
１０…モータ
１３…トルクケーブル（軸部材）
１３ａ…被挿入部
１３ｂ…四角形の角部
１３ｃ…四角形の平面部
１３ｄ…非挿入部
１４…パイル
１４ａ…植毛部
Ｓ…隙間
Ｋ…空間

Claims

モータの出力軸における端面の軸心位置に第１円形孔を形成する一方、減速機の入力軸における端面の軸心位置に第２円形孔を形成し、前記第１円形孔，第２円形孔の内周面には、軸方向に長い溝を円周方向に９０度間隔で形成し、前記出力軸と前記入力軸とを連結する軸部材を設け、該軸部材の両端には、前記第１円形孔と前記第２円形孔とに挿入される断面が四角形の被挿入部を形成したモータと減速機との連結構造において、
前記被挿入部の外周面の四角形の少なくとも角部の位置に、当該角部と前記入出力軸の溝との隙間を埋めるため、合成繊維からなるパイルを植毛して植毛部を設けてあり、
前記植毛部は、前記隙間よりも大きな一定の長さのパイルの一端が前記被挿入部の四角形の角部に対して直立した状態で接着されているとともに、
前記被挿入部を前記第１円形孔，第２円形孔に挿入する際に、前記植毛部のパイルが前記溝を構成する入出力軸の端面によって剪断されていることを特徴とするモータと減速機との連結構造。
請求項１に記載のモータと減速機との連結構造において、
前記植毛部は前記軸部材の両端に設けた前記被挿入部間の非挿入部にも設けられていて、当該非挿入部に設けられた植毛部のパイルが前記入出力軸の端面に接していることを特徴とするモータと減速機との連結構造。
請求項１または２に記載のモータと減速機との連結構造において、
前記植毛部のパイルの太さが０．２〜２．０Ｔ（デシテックス）であることを特徴とするモータと減速機との連結構造。