JP6223738B2

JP6223738B2 - Geared motor

Info

Publication number: JP6223738B2
Application number: JP2013152833A
Authority: JP
Inventors: 岳彦矢澤; 原　哲彦; 哲彦原
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-07-23
Also published as: JP2015023761A

Description

本発明は、ギヤードモータに関し、さらに詳しくは、歯車輪列を介してモータの動力が伝達される出力部材と、この出力部材の回転方向及び回転角度を検出するための回転位置検出手段とを備えたギヤードモータに関するものである。 The present invention relates to a geared motor, and more specifically, includes an output member to which the power of the motor is transmitted via a toothed wheel train, and a rotational position detection means for detecting the rotational direction and rotational angle of the output member. This relates to a geared motor.

ギヤードモータは、モータの駆動力を歯車輪列を介すことによって所定の減速比で減速し、出力部材へと伝達する構成を備える。ギヤードモータには、出力部材の回転方向及び回転角度を検出するための回転位置検出手段を備えるものがあり、一般的な回転位置検出手段としては、ロータリーポテンショメータ（以下単に「ポテンショメータ」という。）などが知られている。 The geared motor has a configuration in which the driving force of the motor is decelerated at a predetermined reduction ratio through a toothed wheel train and transmitted to an output member. Some geared motors include a rotation position detection means for detecting the rotation direction and rotation angle of the output member. As a general rotation position detection means, a rotary potentiometer (hereinafter simply referred to as “potentiometer”) or the like. It has been known.

特許文献１乃至特許文献３には、ポテンショメータを歯車軸の軸受としても利用する構成のギヤードモータが記載されている。これらギヤードモータは、ポテンショメータを軸受として支持するため、ポテンショメータを実装する基板には非可撓性のリジッド基板が用いられており、また、そのリジッド基板と、リジッド基板を固定する支持板とを接触させる構造とすることにより、リジッド基板の撓みを抑制している。さらに、そのリジッド基板及び支持板には、ポテンショメータの実装位置を定め、ポテンショメータの軸受孔に貫通された歯車軸を逃がすための孔が設けられている。 Patent Documents 1 to 3 describe a geared motor configured to use a potentiometer as a bearing for a gear shaft. Since these geared motors support the potentiometer as a bearing, a non-flexible rigid board is used for the board on which the potentiometer is mounted, and the rigid board and the support plate for fixing the rigid board are in contact with each other. By adopting such a structure, bending of the rigid substrate is suppressed. Further, the rigid board and the support plate are provided with holes for determining the mounting position of the potentiometer and for escaping the gear shaft penetrating through the bearing hole of the potentiometer.

上記ギヤードモータは、ポテンショメータを歯車軸の軸受としても利用することにより、出力部材の回転位置検出に係る設計の自由度を損なうことなく、部品点数の増加を抑えることを可能としている。 The geared motor can suppress an increase in the number of parts without impairing the degree of freedom of design related to the detection of the rotational position of the output member by using the potentiometer as a bearing for the gear shaft.

一方で、上記ギヤードモータは、リジッド基板と支持板とが接触した構造により、リジッド基板と支持板との当接面の隙間に毛細管力が生じ、かかる毛細管力の作用により、近傍の歯車又はその支軸（以下「歯車等」という。）に塗布されたグリスからベースオイルが分離され、その隙間へ侵入し得ることが、調査の結果確認されている。毛細管力により隙間に侵入したベースオイルは、リジッド基板に設けられた上述の孔を経てポテンショメータへと到達する。ポテンショメータの内部にベースオイルが侵入した場合、ポテンショメータのブラシと抵抗印刷面の摩耗が促進され、ポテンショメータの耐久性を低下させる虞がある。 On the other hand, the geared motor has a structure in which the rigid substrate and the support plate are in contact with each other, so that a capillary force is generated in the gap between the contact surfaces of the rigid substrate and the support plate. As a result of the investigation, it has been confirmed that the base oil can be separated from the grease applied to the support shaft (hereinafter referred to as “gear or the like”) and enter the gap. The base oil that has entered the gap due to the capillary force reaches the potentiometer through the above-described hole provided in the rigid substrate. When the base oil enters the inside of the potentiometer, wear of the brush and the resistance printing surface of the potentiometer is promoted, which may reduce the durability of the potentiometer.

上記事象を回避するため、リジッド基板と当接する支持板の面に複数の凸部を設け、その凸部によりリジッド基板を支持し、毛細管力の発生を防止するという方法が考えられるが、モータの高さやケース内の空間の制限から、かかる方法を採用することは困難である。 In order to avoid the above phenomenon, a method of providing a plurality of convex portions on the surface of the support plate that contacts the rigid substrate and supporting the rigid substrate by the convex portions to prevent the occurrence of capillary force is conceivable. It is difficult to adopt this method due to the limitation of the height and the space in the case.

特開２０１１−２４４６３３号公報JP 2011-244633 A 特開２０１２−１３９０１７号公報JP 2012-139017 A 特開２０１３−０４６４５８号公報JP 2013-046458 A

上記問題に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、ポテンショメータを歯車軸の軸受としても利用する構成のギヤードモータにおいて、毛細管力の作用によるポテンショメータ内部へのグリス成分の侵入を回避しようとするものである。 In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is to avoid the intrusion of the grease component into the potentiometer due to the action of the capillary force in the geared motor configured to use the potentiometer as a bearing for the gear shaft. Is.

上記課題を解決するために本発明にかかるギヤードモータは、
駆動源であるモータと、前記モータの駆動力を出力部材に伝達する、一または複数の歯車を有する歯車輪列と、前記出力部材に直接又は他の歯車を介して噛合された回転位置検出歯車の支軸を挿通し回転可能に支持する軸受孔が形成されるとともに、前記出力部材の回転方向及び回転角度を検出する回転位置検出手段と、前記回転位置検出手段が実装されるリジッド基板と、前記モータ及び前記リジッド基板が固定される支持部材と、を備え、前記回転位置検出手段は抵抗体パターンが形成された摺動面と該摺動面を摺動する摺動子を有し、前記歯車輪列を構成する歯車、前記他の歯車、前記回転位置検出歯車、これら歯車の支軸、のうち少なくとも一箇所には潤滑剤が塗布され、前記リジッド基板および前記支持部材はこれらの対向面が当接するように配置されており、前記リジッド基板には前記回転位置検出手段の実装位置を定める位置決め孔が形成され、前記位置決め孔に対向する前記支持部材の部位には前記位置決め孔よりも開口幅の広い凹部又は貫通孔が形成されていることを要旨とするものである。
In order to solve the above problems, the geared motor according to the present invention is:
A motor as a driving source, a tooth wheel train having one or a plurality of gears for transmitting the driving force of the motor to an output member, and a rotational position detection gear meshed with the output member directly or via another gear A bearing hole for rotatably supporting the insertion shaft of the output member, a rotational position detecting means for detecting a rotational direction and a rotational angle of the output member, and a rigid substrate on which the rotational position detecting means is mounted, A support member to which the motor and the rigid substrate are fixed, and the rotational position detecting means includes a sliding surface on which a resistor pattern is formed and a slider that slides on the sliding surface, Lubricant is applied to at least one of the gears constituting the tooth wheel train, the other gears, the rotational position detection gears, and the support shafts of these gears, and the rigid substrate and the support member are opposed to each other. Is Are arranged to, the positioning hole to determine the mounting position of the rotational position detecting means is formed on the rigid substrate, the portion of the support member opposed to the positioning hole of the opening width than the positioning hole The gist is that a wide recess or through-hole is formed.

本発明にかかるギヤードモータは、リジッド基板に形成された回転位置検出手段の位置決め孔の開口径よりも、その位置決め孔に対向する支持部材の部位に形成される凹部又は貫通孔の開口幅を広くすることにより、毛細管力をその開口部で遮断し、潤滑剤の成分が回転位置検出手段へと到達することを阻止することができる。さらに、位置決め孔の開口端の全周において、前記凹部又は貫通孔の開口端を外側とすることにより、位置決め孔の全周囲からの潤滑剤の侵入を阻止することができる。ここで、支持板の凹部又は貫通孔にはテーパ状の切欠き等も含まれ、その開口部は円形に限られない。つまり、リジッド基板と支持部材との当接面に生じた毛細管力を遮断し得るすべての空間を意味する。 In the geared motor according to the present invention, the opening width of the concave portion or the through hole formed in the portion of the support member facing the positioning hole is wider than the opening diameter of the positioning hole of the rotational position detecting means formed in the rigid substrate. By doing so, it is possible to block the capillary force at the opening and prevent the lubricant component from reaching the rotational position detecting means. Furthermore, by making the opening end of the concave portion or the through hole outside the entire circumference of the opening end of the positioning hole, it is possible to prevent the lubricant from entering from the entire periphery of the positioning hole. Here, the recess or the through hole of the support plate includes a tapered notch and the like, and the opening is not limited to a circle. That is, it means all spaces that can block the capillary force generated on the contact surface between the rigid substrate and the support member.

また、前記支持部材に形成された、前記歯車輪列を構成する歯車の支軸又は前記他の歯車の支軸を挿入し支持する突起部が、前記リジッド基板の取付孔に嵌合されることにより、前記支持部材と前記リジッド基板とが固定される構成とすれば、リジッド基板と支軸の位置の自由度を高くすることができる。この構成では、歯車やその支軸から流れ落ちた潤滑剤成分がリジッド基板と支持部材との当接面に生じた隙間に侵入しやすいが、本発明においては、このような構成にあっても、回転位置検出手段内部への上記潤滑剤成分の侵入を低減することができる。 In addition, a projection formed on the support member for inserting and supporting the support shaft of the gear constituting the toothed wheel train or the support shaft of the other gear is fitted into the mounting hole of the rigid board. Thus, if the support member and the rigid substrate are fixed, the degree of freedom in the positions of the rigid substrate and the support shaft can be increased. In this configuration, the lubricant component that has flowed down from the gear and its support shaft easily enters the gap formed on the contact surface between the rigid substrate and the support member, but in the present invention, even in such a configuration, Intrusion of the lubricant component into the rotational position detecting means can be reduced.

また、前記回転位置検出手段が、前記リジッド基板に接合される端子と、前記軸受孔の周縁に突出した円筒部であって前記リジッド基板の前記位置決め孔と嵌合される部分と、を有することにより、リジッド基板へのポテンショメータの実装位置のずれが防止され、回転位置検出手段に挿通された歯車と他の歯車との噛合精度を高めることが可能となる。 In addition, the rotational position detecting means includes a terminal joined to the rigid board, and a cylindrical part protruding from a peripheral edge of the bearing hole and fitted to the positioning hole of the rigid board. Accordingly, the mounting position of the potentiometer on the rigid board is prevented from being displaced, and the meshing accuracy between the gear inserted into the rotational position detecting means and the other gear can be increased.

また、前記回転位置検出手段の前記軸受孔に挿通された支軸を、前記回転位置検出手段の軸受孔及び前記リジッド基板の位置決め孔に貫通させることにより、回転位置検出手段の軸受孔が支軸を支持する範囲が最大化され、また、支軸の支点が支軸の中心へと近づくことから、支軸の傾きが抑制され、回転位置検出手段に挿通された歯車と他の歯車との噛合精度を高めることができる。 Further, the shaft inserted through the bearing hole of the rotational position detecting means is passed through the bearing hole of the rotational position detecting means and the positioning hole of the rigid substrate, so that the bearing hole of the rotational position detecting means is supported by the shaft. The support range is maximized, and the fulcrum of the support shaft approaches the center of the support shaft, so that the inclination of the support shaft is suppressed and the gear inserted through the rotational position detecting means meshes with another gear. Accuracy can be increased.

さらに、前記回転位置検出手段の前記軸受孔に挿通された前記支軸が、その外周側へ付勢される弾性体からなることにより、軸受孔と支軸との噛合力が強化され、支軸の傾きをより抑制することができる。 Further, the support shaft inserted through the bearing hole of the rotational position detecting means is made of an elastic body biased toward the outer peripheral side thereof, whereby the meshing force between the bearing hole and the support shaft is strengthened, and the support shaft Can be further suppressed.

また、前記歯車輪列の支軸が前記支持部材に圧入固定される場合、支軸圧入時の摩擦により支持部材が削られ、その摩耗粉が歯車等の潤滑剤に混入することがある。支持部材を構成する樹脂はその強度改善のためガラス繊維が配合されていることがあり、そのガラス繊維が混入した潤滑剤が回転位置検出手段の摺動面に付着すると、摺動面及び摺動子の摩耗が促進される。本発明においては、このような構成にあっても、回転位置検出手段内部への上記潤滑剤成分の侵入が阻止されることにより、上記問題を回避することができる。 Further, when the support shaft of the toothed wheel train is press-fitted and fixed to the support member, the support member may be scraped by friction during press-fit of the support shaft, and the wear powder may be mixed into a lubricant such as a gear. The resin constituting the support member may be blended with glass fiber to improve its strength, and if the lubricant mixed with the glass fiber adheres to the sliding surface of the rotational position detecting means, the sliding surface and sliding Child wear is promoted. In the present invention, even with such a configuration, the above-described problem can be avoided by preventing the lubricant component from entering the rotational position detecting means.

本発明に係るギヤードモータによれば、ポテンショメータを歯車軸の軸受としても利用する構成のギヤードモータにおいて、毛細管力の作用によるポテンショメータへのグリス成分の侵入を回避することが可能となる。 According to the geared motor according to the present invention, in the geared motor having the configuration in which the potentiometer is also used as a bearing for the gear shaft, it is possible to avoid the ingress of the grease component into the potentiometer due to the action of the capillary force.

本実施形態にかかるギヤードモータ１の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of geared motor 1 concerning this embodiment. 図１に示したギヤードモータ１の歯車部及びリジッド基板固定部の拡大分解斜視図である。FIG. 2 is an enlarged exploded perspective view of a gear part and a rigid board fixing part of the geared motor 1 shown in FIG. 1. 図１に示したギヤードモータ１のポテンショメータの一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view of the potentiometer of the geared motor 1 shown in FIG. 図１に示したギヤードモータ１のポテンショメータ取付部の拡大分解斜視図であるIt is an expansion disassembled perspective view of the potentiometer attachment part of the geared motor 1 shown in FIG. 図１に示したギヤードモータ１のポテンショメータ取付部の垂直断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a potentiometer mounting portion of the geared motor 1 shown in FIG. 1. 支持板の逃がし孔を凹部とした図５の垂直断面図である。FIG. 6 is a vertical sectional view of FIG. 5 in which a relief hole of the support plate is a recess. 支持板の逃がし孔をテーパ状の切欠きとした図５の垂直断面図である。FIG. 6 is a vertical sectional view of FIG. 5 in which a relief hole of the support plate is a tapered cutout.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、流路を流れる液体の流量又は混合比を調節する弁体の位置を検出するバルブに用いられるギヤードモータに関する。図１は、本実施形態にかかるギヤードモータ１の分解斜視図、図２は、ギヤードモータ１の歯車部及びリジッド基板固定部の拡大分解斜視図、図３は、ギヤードモータ１のポテンショメータの一部断面斜視図、図４は、ギヤードモータ１のポテンショメータ取付部の拡大分解斜視図、図５は、ギヤードモータ１のポテンショメータ取付部の垂直断面図、図６は、支持板の逃がし孔を凹部とした図５の垂直断面図、図７は、支持板の逃がし孔をテーパ状の切欠きとした図５の垂直断面図である。なお、以下の説明における上下方向とは、図１における上下方向というものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present embodiment relates to a geared motor used for a valve that detects the position of a valve body that adjusts the flow rate or mixing ratio of liquid flowing in a flow path. 1 is an exploded perspective view of a geared motor 1 according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged exploded perspective view of a gear portion and a rigid board fixing portion of the geared motor 1, and FIG. 3 is a part of a potentiometer of the geared motor 1. 4 is an exploded exploded perspective view of the potentiometer mounting portion of the geared motor 1, FIG. 5 is a vertical sectional view of the potentiometer mounting portion of the geared motor 1, and FIG. 6 is a relief hole in the support plate. 5 is a vertical cross-sectional view of FIG. 5, and FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of FIG. 5 in which the relief hole of the support plate is a tapered notch. In the following description, the vertical direction is the vertical direction in FIG.

まず、図１に基づいて、本実施形態のギヤードモータの概略構成について説明する。本実施形態にかかるギヤードモータ１は、駆動源となるモータ１０と、モータ１０の駆動力を所定の減速比で減速し、第四の歯車２４（本発明における出力部材に相当する）へと伝達する歯車輪列２０と、第四の歯車２４の回転をポテンショ歯車３０（本発明における回転位置検出歯車）へと伝達する第五の歯車２９（本発明における他の歯車）、ポテンショ歯車３０の回転により第四の歯車２４の回転方向及び回転角度を検出するポテンショメータ４０（本発明における回転位置検出手段に相当する）と、ポテンショメータ４０が実装されるリジッド基板５０と、モータ１０を電源等と電気的に接続するためのフレキシブル基板６０と、これらの部材を収容するケース７０と、リジッド基板５０およびフレキシブル基板６０に電気的に接続されるコネクタ部８０とを備える。 First, a schematic configuration of the geared motor of the present embodiment will be described based on FIG. The geared motor 1 according to the present embodiment decelerates the motor 10 as a drive source and the driving force of the motor 10 with a predetermined reduction ratio, and transmits it to the fourth gear 24 (corresponding to the output member in the present invention). The tooth wheel train 20 that rotates, the fifth gear 29 (the other gear in the present invention) that transmits the rotation of the fourth gear 24 to the potentiometer gear 30 (the rotational position detection gear in the present invention), and the rotation of the potentiometer gear 30. The potentiometer 40 (corresponding to the rotational position detecting means in the present invention) for detecting the rotational direction and rotational angle of the fourth gear 24, the rigid board 50 on which the potentiometer 40 is mounted, and the motor 10 are electrically connected to a power source or the like. Electrical connection to the flexible board 60 for connection to the case, the case 70 for housing these members, the rigid board 50 and the flexible board 60 And a connector portion 80 that.

モータ１０は、公知のステッピングモータである。モータ１０の固定軸１１には、歯車輪列２０を構成する第一の歯車２１が回転可能に支持されている。このモータ１０は、その上部のプレートが下ケース７１と支持板７３（本発明における支持部材）により上下方向から挟まれるように固定されている。支持板７３の略中央には上方へ突出する円筒部７３１が設けられ、円筒部７３１の側方には第一の歯車２１の一部を外部へ露出させる窓部７３２が形成されている。固定軸１１に回転可能に支持された第一の歯車２１は円筒部７３１に遊挿され、その一部が窓部７３２から露出することにより、他の歯車と噛合可能となる。 The motor 10 is a known stepping motor. A first gear 21 constituting a toothed wheel train 20 is rotatably supported on the fixed shaft 11 of the motor 10. The motor 10 is fixed so that its upper plate is sandwiched between a lower case 71 and a support plate 73 (a support member in the present invention) from above and below. A cylindrical portion 731 that protrudes upward is provided substantially at the center of the support plate 73, and a window portion 732 that exposes a part of the first gear 21 to the outside is formed on the side of the cylindrical portion 731. The first gear 21 rotatably supported by the fixed shaft 11 is loosely inserted into the cylindrical portion 731, and a part of the first gear 21 is exposed from the window portion 732, so that it can mesh with other gears.

モータ１０の駆動力により第一の歯車２１が回転し、第二の歯車２２、第三の歯車２３の順にモータ１０の駆動力が所定の減速比で減速され、第四の歯車２４へと伝達される。第四の歯車２４の上面には連結穴２４２が形成されおり、バルブの弁体を開閉させる図示されない出力軸が連結穴２４２に結合される。ポテンショ歯車３０は、第五の歯車２９を介して第四の歯車２４と連結することにより第四の歯車２４に連動する。このポテンショ歯車３０の支軸は、ポテンショメータ４０に設けられた軸受孔に挿通されることにより支持されている。 The first gear 21 is rotated by the driving force of the motor 10, and the driving force of the motor 10 is decelerated at a predetermined reduction ratio in the order of the second gear 22 and the third gear 23, and is transmitted to the fourth gear 24. Is done. A connection hole 242 is formed on the upper surface of the fourth gear 24, and an output shaft (not shown) that opens and closes the valve body of the valve is connected to the connection hole 242. The potentiometer gear 30 is linked to the fourth gear 24 by being connected to the fourth gear 24 via the fifth gear 29. The support shaft of the potentiometer gear 30 is supported by being inserted through a bearing hole provided in the potentiometer 40.

コネクタ部８０は、ギヤードモータ１とそれを制御する外部機器とを接続する図示されないコネクタが嵌合される部分である。コネクタ部８０は、入出力端子を構成するモータ用ピン８１（本実施形態では四本設けられている）と、回転位置検出手段用ピン８２（本実施形態では三本設けられている）とを有する。これらの端子ピンは、下ケース７１と一体成形されたコネクタ嵌合部８３の底面を貫通するように直線状に並んで固定されている。 The connector portion 80 is a portion into which a connector (not shown) that connects the geared motor 1 and an external device that controls the geared motor 1 is fitted. The connector portion 80 includes motor pins 81 (four are provided in the present embodiment) that constitute input / output terminals and rotational position detecting means pins 82 (three are provided in the present embodiment). Have. These terminal pins are fixed in a straight line so as to penetrate the bottom surface of the connector fitting portion 83 formed integrally with the lower case 71.

回転位置検出手段用ピン８２は、リジッド基板５０に直線状に形成された透孔５１に挿通され、リジッド基板５０に形成されたランドに半田付けされている。また、モータ用ピン８１は、フレキシブル基板６０に直線状に形成された透孔６１に挿通され、フレキシブル基板６０に形成されたランドに半田付けされている。 The rotation position detecting means pin 82 is inserted into a through hole 51 formed linearly on the rigid board 50 and soldered to a land formed on the rigid board 50. The motor pin 81 is inserted into a through hole 61 formed linearly on the flexible substrate 60 and soldered to a land formed on the flexible substrate 60.

これら各構成部材は、ケース７０に収容されている。ケース７０は、下ケース７１と、上ケース７２と、支持板７３とを有する。下ケース７１には、筒状に窪んだ凹部が形成され、かかる凹部にモータ１０が収容されている。 These constituent members are accommodated in the case 70. The case 70 includes a lower case 71, an upper case 72, and a support plate 73. The lower case 71 is formed with a recessed portion that is recessed in a cylindrical shape, and the motor 10 is accommodated in the recessed portion.

上ケース７２は、支持板７３に支持された歯車輪列２０や第五の歯車２９、ポテンショ歯車３０を覆うように下ケース７１に固定されている。上ケース７２の上面には、出力孔７２１が形成されている。第四の歯車２４の上面、すなわち連結穴２４２は、かかる出力孔７２１から外部に露出することにより、バルブの弁体を開閉させる図示されない出力軸と結合可能となる。 The upper case 72 is fixed to the lower case 71 so as to cover the toothed wheel train 20, the fifth gear 29, and the potentiometer gear 30 supported by the support plate 73. An output hole 721 is formed on the upper surface of the upper case 72. The upper surface of the fourth gear 24, that is, the connection hole 242 is exposed to the outside from the output hole 721, so that it can be coupled to an output shaft (not shown) that opens and closes the valve body of the valve.

次に、図２に基づいて、歯車輪列２０の連結構造、リジッド基板５０の固定構造についてより詳細に説明する。歯車輪列２０は、本実施形態では四つの歯車により構成されている。上述したように、モータ１０の固定軸１１に回転可能に支持された第一の歯車２１はモータ１０の駆動力により回転する。第二の歯車２２は、支持板７３に圧入固定された支軸４１に回転自在に支持された状態で、第一の歯車２１と噛合している。具体的には、第二の歯車２２における大径歯車部（下側の歯車部）２２１が第一の歯車２１と噛合している。第三の歯車２３は、支持板７３に圧入固定された支軸４２に回転自在に支持された状態で、第二の歯車２２と噛合している。具体的には、第三の歯車２３における大径歯車部（下側の歯車部）２３１が第二の歯車２２における小径歯車部（上側の歯車部）２２２と噛合している。第四の歯車２４は、支持板７３の円筒部７３１の上面に形成された支持孔に回転自在に支持された状態で、第三の歯車２３と噛合している。具体的には、第四の歯車２４における大径歯車部２４１は、第三の歯車２３における小径歯車部（上側の歯車部）２３２と噛合している。モータ１０の駆動力は、第一の歯車２１、第二の歯車２２、第三の歯車２３を経て第四の歯車２４に所定の減速比で伝達される。 Next, based on FIG. 2, the connection structure of the tooth wheel train 20 and the fixing structure of the rigid board 50 will be described in more detail. The tooth wheel train 20 is constituted by four gears in the present embodiment. As described above, the first gear 21 rotatably supported by the fixed shaft 11 of the motor 10 is rotated by the driving force of the motor 10. The second gear 22 meshes with the first gear 21 in a state of being rotatably supported by a support shaft 41 press-fitted and fixed to the support plate 73. Specifically, the large-diameter gear portion (lower gear portion) 221 in the second gear 22 meshes with the first gear 21. The third gear 23 meshes with the second gear 22 in a state of being rotatably supported by a support shaft 42 press-fitted and fixed to the support plate 73. Specifically, the large-diameter gear portion (lower gear portion) 231 in the third gear 23 meshes with the small-diameter gear portion (upper gear portion) 222 in the second gear 22. The fourth gear 24 meshes with the third gear 23 in a state of being rotatably supported by a support hole formed in the upper surface of the cylindrical portion 731 of the support plate 73. Specifically, the large diameter gear portion 241 in the fourth gear 24 meshes with the small diameter gear portion (upper gear portion) 232 in the third gear 23. The driving force of the motor 10 is transmitted to the fourth gear 24 through the first gear 21, the second gear 22, and the third gear 23 at a predetermined reduction ratio.

ここで、支持板７３には、その強度改善のためガラス繊維が配合されており、支軸４１乃至４３を圧入した際の摩擦により支持板７３が削られ、その摩耗粉が歯車等に塗布されたグリス（本発明における潤滑剤に相当する）に混入することがあるが、本発明の効果により、ガラス繊維が混入したグリス成分のポテンショメータ４０内部への侵入は阻止される。 Here, glass fiber is blended in the support plate 73 to improve its strength, the support plate 73 is scraped by friction when the support shafts 41 to 43 are press-fitted, and the wear powder is applied to a gear or the like. However, due to the effect of the present invention, the grease component mixed with the glass fiber is prevented from entering the potentiometer 40.

第五の歯車２９は、支持板７３に圧入固定された支軸４３に回転自在に支持された状態で、第四の歯車２４と噛合している。具体的には、第五の歯車２９の上側の歯車部２９１が第四の歯車２４における小径歯車部（下側の歯車部）２４３と噛合している。ポテンショ歯車３０は、ポテンショメータ４０に支持された状態で第五の歯車２９の下側の歯車部２９２と噛合している。ポテンショ歯車３０は、第五の歯車２９と噛合することにより、第四の歯車２４に連動する。つまり、モータ１０から第四の歯車２４への動力伝達経路とは別の経路でモータ１０の駆動力がポテンショ歯車３０に伝達される。これら歯車等の全部又は一部にはグリスが塗布される。 The fifth gear 29 meshes with the fourth gear 24 in a state of being rotatably supported by a support shaft 43 press-fitted and fixed to the support plate 73. Specifically, the upper gear portion 291 of the fifth gear 29 is in mesh with the small-diameter gear portion (lower gear portion) 243 of the fourth gear 24. The potentiometer gear 30 meshes with the lower gear portion 292 of the fifth gear 29 while being supported by the potentiometer 40. The potentiometer gear 30 is interlocked with the fourth gear 24 by meshing with the fifth gear 29. That is, the driving force of the motor 10 is transmitted to the potentiometer gear 30 through a path different from the power transmission path from the motor 10 to the fourth gear 24. Grease is applied to all or part of these gears.

このポテンショ歯車３０の支軸は、ポテンショメータ４０に形成された軸受孔に挿通されることにより支持されている。つまり、本実施形態において、ポテンショメータ４０は、第四の歯車２４の回転方向及び回転角度を検出する回転位置検出手段として機能するとともに、ポテンショ歯車３０を回転可能に支持する軸受部材としても機能している。 The support shaft of the potentiometer gear 30 is supported by being inserted through a bearing hole formed in the potentiometer 40. In other words, in the present embodiment, the potentiometer 40 functions as a rotation position detection unit that detects the rotation direction and the rotation angle of the fourth gear 24, and also functions as a bearing member that rotatably supports the potentiometer gear 30. Yes.

ポテンショメータ４０はリジッド基板５０の上面に実装され、リジッド基板５０は支持板７３の上面に固定される。尚、ポテンショメータ４０が実装される基板は、可撓性を有さない硬質材料からなるプリント回路基板（リジッド基板）でなければならない。かかる基板は、ポテンショ歯車３０を支持するポテンショメータ４０が実装される基板であり、いわゆるフレキシブル基板のような可撓性を有する回路基板であれば、ポテンショメータ４０を軸受として支持することができないからである。 The potentiometer 40 is mounted on the upper surface of the rigid substrate 50, and the rigid substrate 50 is fixed to the upper surface of the support plate 73. The board on which the potentiometer 40 is mounted must be a printed circuit board (rigid board) made of a hard material that does not have flexibility. This is because such a substrate is a substrate on which the potentiometer 40 that supports the potentiometer gear 30 is mounted. If the circuit board has flexibility such as a so-called flexible substrate, the potentiometer 40 cannot be supported as a bearing. .

支持板７３には、上方に突出した二つの突起部７３３があり、突起部７３３をリジッド基板５０に形成された二つの取付孔５２に挿通させることによってリジッド基板５０が支持板７３上に固定される。また、リジッド基板５０は下ケース７１と上ケース７２に挟持されることにより、ケース内での上下方向の位置が固定される。 The support plate 73 has two protrusions 733 protruding upward, and the rigid substrate 50 is fixed on the support plate 73 by inserting the protrusions 733 into the two mounting holes 52 formed in the rigid substrate 50. The Further, the rigid substrate 50 is sandwiched between the lower case 71 and the upper case 72, so that the vertical position in the case is fixed.

次に、図３に基づいて、ポテンショメータ４０の内部構造について説明する。本実施形態におけるポテンショメータ４０は、可変抵抗を用いた、三つの端子４０４を有する一般的な構成のものであり、そのケース４０１内に、ブラシ４０２（本発明における摺動子に相当する）及びリジッド基板５０との当接面側にリング状の抵抗印刷面４０３（本発明における抵抗体パターンが形成された摺動面に相当する）を有する。ブラシ４０２はポテンショ歯車３０の支軸を挿通する軸受孔４０５と一体的に回転可能に形成されている。ギヤードモータ１では、このポテンショ歯車３０の回転方向及び回転角度に基づき、第四の歯車２４及びバルブの弁体を開閉させる図示されない出力軸の回転方向及び回転角度を算出する。 Next, the internal structure of the potentiometer 40 will be described with reference to FIG. The potentiometer 40 in the present embodiment has a general configuration having three terminals 404 using variable resistors, and a brush 402 (corresponding to a slider in the present invention) and a rigid are provided in the case 401. A ring-shaped resistance printing surface 403 (corresponding to a sliding surface on which a resistor pattern is formed in the present invention) is provided on the contact surface side with the substrate 50. The brush 402 is formed to be rotatable integrally with a bearing hole 405 through which the support shaft of the potentiometer gear 30 is inserted. The geared motor 1 calculates the rotation direction and rotation angle of an output shaft (not shown) that opens and closes the fourth gear 24 and the valve body of the valve based on the rotation direction and rotation angle of the potentiometer gear 30.

次に、図４及び図５に基づいて、ポテンショメータ４０、リジッド基板５０、支持板７３の固定構造についてより詳細に説明する。リジッド基板５０は支持板７３の上面に固定されており、ポテンショメータ４０はリジッド基板５０の上面に実装されている。上述したように、リジッド基板５０の支持板７３への固定は、支持板７３の上方に突出した二つの突起部７３３をリジッド基板５０の取付孔５２に嵌合することにより行う。 Next, the fixing structure of the potentiometer 40, the rigid substrate 50, and the support plate 73 will be described in more detail with reference to FIGS. The rigid substrate 50 is fixed to the upper surface of the support plate 73, and the potentiometer 40 is mounted on the upper surface of the rigid substrate 50. As described above, the rigid substrate 50 is fixed to the support plate 73 by fitting the two protrusions 733 protruding above the support plate 73 into the mounting holes 52 of the rigid substrate 50.

ポテンショメータ４０のリジッド基板５０への実装は、ポテンショメータ４０の軸受孔４０５の周縁に突出した円筒部４０６をリジッド基板５０の位置決め孔５０１に嵌合させるとともに、端子４０４をリジッド基板５０に接合することにより行う。この構成により、リジッド基板５０へのポテンショメータ４０の実装位置のずれが防止され、ポテンショメータ４０に挿通されたポテンショ歯車３０と他の歯車との噛合精度が高められている。 The potentiometer 40 is mounted on the rigid board 50 by fitting the cylindrical portion 406 protruding to the periphery of the bearing hole 405 of the potentiometer 40 into the positioning hole 501 of the rigid board 50 and joining the terminal 404 to the rigid board 50. Do. With this configuration, displacement of the mounting position of the potentiometer 40 on the rigid board 50 is prevented, and the meshing accuracy between the potentiometer gear 30 inserted through the potentiometer 40 and other gears is increased.

ポテンショ歯車３０の支軸３０１は、ポテンショメータ４０の軸受孔４０５に挿通され、ポテンショメータ４０によって回転可能に支持されている。支軸３０１はポテンショメータ４０の軸受孔４０５のみならず、リジッド基板５０の位置決め孔５０１をも貫通している。この構成により、軸受孔４０５が支軸３０１を支持する範囲が最大化され、また、支軸３０１の支点が支軸３０１の中心へと近づくことから、支軸３０１の傾きが抑制され、ポテンショメータ４０に挿通されたポテンショ歯車３０と他の歯車との噛合精度が高められている。さらに、支軸３０１には、その外周側へと付勢される樹脂バネ（本発明における弾性体に相当する）が用いられており、軸受孔４０５と支軸３０１との噛合力が強化されることにより、支軸３０１の傾きを抑制する効果がさらに高くなっている。 The support shaft 301 of the potentiometer gear 30 is inserted into the bearing hole 405 of the potentiometer 40 and is rotatably supported by the potentiometer 40. The support shaft 301 penetrates not only the bearing hole 405 of the potentiometer 40 but also the positioning hole 501 of the rigid substrate 50. With this configuration, the range in which the bearing hole 405 supports the support shaft 301 is maximized, and since the fulcrum of the support shaft 301 approaches the center of the support shaft 301, the tilt of the support shaft 301 is suppressed, and the potentiometer 40 The meshing accuracy between the potentiometer gear 30 inserted into the other gear and the other gear is improved. Further, a resin spring (corresponding to an elastic body in the present invention) urged toward the outer peripheral side is used for the support shaft 301, and the meshing force between the bearing hole 405 and the support shaft 301 is strengthened. Thus, the effect of suppressing the inclination of the support shaft 301 is further enhanced.

リジッド基板５０の位置決め孔５０１に対応する支持板７３の部位には、位置決め孔５０１よりも開口幅の広い、支軸３０１の逃がし孔７３５（本発明における凹部又は貫通孔に相当する）が形成されている。逃がし孔７３５の開口幅が位置決め孔５０１よりも広く、また、位置決め孔５０１の開口端の全周において逃がし孔７３５の開口端７３６が外側となっていることにより、近傍の歯車又はその支軸に塗布されたグリスの成分がリジッド基板５０と支持板７３との当接面の隙間へ侵入しても、逃がし孔７３５で毛細管力が途絶えるため、グリスの成分がポテンショメータの内部へ到達することが阻止できる。尚、図５における逃がし孔７３５は貫通した孔であるが、これは、図６又は図７に示されるような凹部、テーパ状の切欠きでもよく、また、その開口部は円形に限られない。つまり、リジッド基板５０と支持板７３との当接面に生じた毛細管力を遮断し得る空間であればよい。さらに、リジッド基板５０と指示版７０との当接面に撥油剤を塗布し、隙間へのグリスの成分の侵入を阻止することにより、本発明の効果をより高めることが可能となる。 In the portion of the support plate 73 corresponding to the positioning hole 501 of the rigid substrate 50, a relief hole 735 (corresponding to a recess or a through hole in the present invention) having a wider opening width than the positioning hole 501 is formed. ing. The opening width of the escape hole 735 is wider than that of the positioning hole 501, and the opening end 736 of the escape hole 735 is outside on the entire circumference of the opening end of the positioning hole 501, so that the adjacent gear or its support shaft is attached. Even if the applied grease component enters the gap between the contact surfaces of the rigid substrate 50 and the support plate 73, the capillary force is interrupted by the escape hole 735, so that the grease component is prevented from reaching the inside of the potentiometer. it can. Note that the escape hole 735 in FIG. 5 is a through hole, but this may be a recess or a tapered notch as shown in FIG. 6 or FIG. 7, and the opening is not limited to a circle. . That is, any space that can block the capillary force generated on the contact surface between the rigid substrate 50 and the support plate 73 may be used. Furthermore, the effect of the present invention can be further enhanced by applying an oil repellent agent to the contact surface between the rigid substrate 50 and the indicator plate 70 to prevent the grease component from entering the gap.

（実験による効果確認）
本発明における効果を確認するため、本実施形態において、支持板７０の逃がし孔７３５を直径７．５ｍｍ、深さ（孔部の厚み）１．５ｍｍに、リジッド基板５０の位置決め孔５０１を直径５ｍｍ、深さ（孔部の厚み）１ｍｍに、ポテンショメータ４０の軸受孔４０５の円筒部４０６の厚みを０．５ｍｍ（円筒部外周を直径５ｍｍ、内周を直径４ｍｍ）に形成し、支軸４１乃至４３にグリスを塗布し、６０℃の環境下で３週間放置する実験を行った。 (Effect confirmation by experiment)
In order to confirm the effect of the present invention, in this embodiment, the escape hole 735 of the support plate 70 has a diameter of 7.5 mm and a depth (hole thickness) of 1.5 mm, and the positioning hole 501 of the rigid substrate 50 has a diameter of 5 mm. The thickness (hole thickness) is 1 mm, the thickness of the cylindrical portion 406 of the bearing hole 405 of the potentiometer 40 is 0.5 mm (the outer diameter of the cylindrical portion is 5 mm, the inner diameter is 4 mm), and the support shaft 41 to An experiment was conducted in which grease was applied to No. 43 and left in an environment of 60 ° C. for 3 weeks.

実験開始から１週間経過後、グリス成分が逃がし孔７３５の内側へリジッド基板５０の底面を伝って０．３ｍｍ侵入していることが認められた。２週間経過後、３週間経過後もグリス成分の侵入範囲は０．３ｍｍのままであった。 One week after the start of the experiment, it was confirmed that the grease component penetrated 0.3 mm into the escape hole 735 along the bottom surface of the rigid substrate 50. After 2 weeks and 3 weeks, the penetration range of the grease component remained at 0.3 mm.

以上の実験結果から、上記実験環境下においては、支持板７０の逃がし孔７３５の開口端７３６からリジッド基板５０の位置決め孔５０１までの距離が０．３ｍｍよりも大きければ本発明の効果が認められることが確認された。本実施形態における、支持板７０の逃がし孔７３５からリジッド基板５０の位置決め孔５０１までの距離は（７．５−５）／２＝１．２５ｍｍであり、グリス成分の侵入範囲である０．３ｍｍよりも十分に大きかったため、グリス成分のポテンショメータ４０内部への侵入は認められなかった。 From the above experimental results, in the above experimental environment, the effect of the present invention is recognized if the distance from the opening end 736 of the escape hole 735 of the support plate 70 to the positioning hole 501 of the rigid substrate 50 is greater than 0.3 mm. It was confirmed. In this embodiment, the distance from the escape hole 735 of the support plate 70 to the positioning hole 501 of the rigid substrate 50 is (7.5−5) /2=1.25 mm, which is 0.3 mm, which is the penetration range of the grease component. Therefore, the penetration of the grease component into the potentiometer 40 was not recognized.

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

１ギヤードモータ
１０モータ
１１モータ１０の回転軸
２０歯車輪列
２１歯車輪列２０を構成する第一の歯車
２２歯車輪列２０を構成する第二の歯車
２２１第二の歯車２２における大径歯車部（下側の歯車部）
２２２第二の歯車２２における小径歯車部（上側の歯車部）
２３歯車輪列２０を構成する第三の歯車
２３１第三の歯車２３における大径歯車部（下側の歯車部）
２３２第三の歯車２３における小径歯車部（上側の歯車部）
２４歯車輪列２０を構成する第四の歯車
２４１第四の歯車２４における大径歯車部
２４２第四の歯車２４の上面に形成された、出力軸との連結穴
２４３第四の歯車２４における小径歯車部
２９第五の歯車
２９１第五の歯車２９における上側の歯車部
２９２第五の歯車２９における下側の歯車部
３０ポテンショ歯車
３０１ポテンショ歯車３０の支軸
４０ポテンショメータ
４０１ポテンショメータ４０のケース
４０２ポテンショメータ４０内のブラシ
４０３ポテンショメータ４０内の抵抗印刷面
４０４ポテンショメータ４０の端子
４０５ポテンショ歯車３０の支軸を挿通するポテンショメータ４０の軸受孔
４０６ポテンショメータ４０の軸受孔４０５の円筒部
４１第二の歯車２２を支持する支軸
４２第三の歯車２３を支持する支軸
４３第五の歯車２９を支持する支軸
５０リジッド基板
５０１リジッド基板５０に形成されたポテンショメータ４０の位置決め孔
５１リジッド基板５０に直線状に形成された透孔
５２リジッド基板５０に形成された二つの取付孔
６０モータ１０を電源等と電気的に接続するためのフレキシブル基板
６１フレキシブル基板６０に直線状に形成された透孔
７０ケース
７１下ケース
７２上ケース
７２１上ケース７２に形成された出力孔
７３支持板
７３１支持板７３の略中央に形成された上方へ突出する円筒部
７３２第一の歯車２１の一部を外部へ露出させる窓部
７３３支持板７３の上方に突出したリジッド基板５０を固定する二つの突起部
７３５支持板７３に形成された支軸３０１の逃がし孔
７３６逃がし孔７３５の開口端
８０コネクタ部
８１モータ用ピン８１
８２回転位置検出手段用ピン
８３コネクタ嵌合部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Geared motor 10 Motor 11 Rotating shaft 20 of motor 10 Tooth wheel train 21 First gear 22 constituting tooth wheel train 20 Second gear 221 constituting tooth wheel train 20 Large diameter gear portion in second gear 22 (Lower gear)
222 Small-diameter gear portion (upper gear portion) in the second gear 22
23 Third gear 231 constituting the tooth wheel train 20 Large-diameter gear portion (lower gear portion) of the third gear 23
232 Small-diameter gear portion in the third gear 23 (upper gear portion)
24 Fourth gear 241 constituting the tooth wheel train 20 Large diameter gear portion 242 in the fourth gear 24 Connection hole 243 with the output shaft formed on the upper surface of the fourth gear 24 Small diameter in the fourth gear 24 Gear part 29 Fifth gear 291 Upper gear part 292 in fifth gear 29 Lower gear part 30 in fifth gear 29 30 Potentiometer gear 301 Support shaft 40 of potentiometer 30 Potentiometer 401 Case 402 of potentiometer 40 Potentiometer 40 Inner brush 403 Resistance printing surface 404 in potentiometer 40 Terminal 405 of potentiometer 40 Bearing hole 406 of potentiometer 40 through which the spindle of potentiometer gear 30 is inserted Cylindrical portion 41 of bearing hole 405 of potentiometer 40 The second gear 22 is supported. Support shaft 42 Support shaft 4 that supports the third gear 23 Support shaft 50 supporting fifth gear 29 Rigid substrate 501 Positioning hole 51 of potentiometer 40 formed on rigid substrate 50 Through hole 52 formed linearly on rigid substrate 50 Two attachments formed on rigid substrate 50 Hole 60 Flexible substrate 61 for electrically connecting the motor 10 to a power source or the like Through hole 70 formed linearly on the flexible substrate 60 Case 71 Lower case 72 Upper case 721 Output hole 73 formed in the upper case 72 Plate 731 Cylindrical portion 732 that protrudes upward formed in the approximate center of support plate 73 A window portion 733 that exposes part of first gear 21 to the outside Fixes rigid board 50 that protrudes above support plate 73 Two projections 735 Escape hole 736 of support shaft 301 formed on support plate 73 Open end 80 of escape hole 735 Connector part 1 motor for the pin 81
82 Pin for rotational position detecting means 83 Connector fitting portion

Claims

A motor as a drive source;
A toothed wheel train having one or more gears for transmitting the driving force of the motor to an output member;
A bearing hole is formed to rotatably support the output member by inserting a support shaft of a rotational position detection gear meshed with the output member directly or through another gear, and detects a rotation direction and a rotation angle of the output member. Rotational position detecting means;
A rigid substrate on which the rotational position detecting means is mounted;
A support member to which the motor and the rigid substrate are fixed;
The rotational position detecting means has a sliding surface on which a resistor pattern is formed and a slider that slides on the sliding surface,
Lubricant is applied to at least one of the gears constituting the tooth wheel train, the other gears, the rotational position detection gear, and the support shafts of these gears,
The rigid substrate and the support member are arranged so that their facing surfaces abut,
A positioning hole for defining a mounting position of the rotational position detecting means is formed in the rigid board,
A geared motor in which a recess or a through hole having a wider opening width than the positioning hole is formed in a portion of the support member facing the positioning hole.

2. The geared motor according to claim 1, wherein an opening end of the recess or the through hole is on an outer side of the entire circumference of the opening end of the positioning hole.

By inserting the support shaft of the gear constituting the toothed wheel train or the support shaft of the other gear, which is formed on the support member, and supporting the projection into the mounting hole of the rigid board, The geared motor according to claim 1, wherein the support member and the rigid board are fixed.

The rotational position detecting means is
A terminal bonded to the rigid substrate;
A cylindrical portion that protrudes to the periphery of the bearing hole, and a portion that is fitted to the positioning hole of the rigid board,
The geared motor according to claim 1.

The support shaft inserted through the bearing hole of the rotational position detecting means passes through the bearing hole of the rotational position detecting means and the positioning hole of the rigid board. The geared motor according to one item.

The geared motor according to any one of claims 1 to 5, wherein the support shaft inserted into the bearing hole of the rotational position detecting means is made of an elastic body biased toward an outer peripheral side thereof.

The geared motor according to any one of claims 1 to 6, wherein a support shaft of the tooth wheel train is press-fitted and fixed to the support member.