JP6282918B2 - モータアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、モータアクチュエータにおけるグリースの漏れを防止する構造に関する。

従来、自動車などの車両に用いられる空調装置の気流調節弁の駆動源として、モータにより駆動されるモータアクチュエータが知られている。
このようなモータアクチュエータは、一般的に、ケース本体にカバーを組み付けてなる収容ケースに、モータ及びこのモータの減速機構が収容されて構成されている。また、モータは、軸方向に突出した一対のボス部を有するモータハウジングと、一方のボス部からモータハウジングの外部に突出してウォームホイールに噛合されるウォームを装着した回転軸を有している。そして、ケース本体およびカバーには、各ボス部の外周に装着された弾性部材（Ｏリング）を介してモータを支持する一対のケース側支持片及びカバー側支持片が設けられている。

上記のようなモータアクチュエータでは、一方のボス部に設けられている含油軸受での油膜切れを防止するため、含油軸受におけるウォーム側の端面にグリースを塗布することがあるが、モータの回転に伴う振動等によってこのグリースが収納ケース内に飛散し易いといった問題があった。

上記の問題を解決するため、例えば特許文献１に記載のモータアクチュエータでは、一方のケース側支持片とカバー側支持片に、一方のボス部に設けられた含油軸受の外端面に対向する対向手段を一体に形成し、この対向手段に設けられた切欠きに回転軸を挿通している。

特開２０１３−９０５０２号公報

特許文献１に記載のモータアクチュエータにおいて、グリースの飛散を十分に防止するためには、前記対向手段に設ける切欠きを回転軸の直径よりも僅かに大きなものとし、回転軸と切欠きとの間隙を最小限に設定することが重要である。しかしながら、特許文献１に記載のモータアクチュエータでは、以下のような理由から回転軸と切欠きとの間隙を十分に小さくすることが難しい。

まず、上記のようなモータアクチュエータでは、モータの回転に伴う振動が収容ケースに伝達するのを避けるために、弾性部材を介してモータを収容ケースに支持することが重要である。そして、このようにモータを収容ケースに弾性部材を介して支持した場合、ウォームホイールからの反力により、ウォームとともにモータ全体がウォームホイールから離れる方向に変位（傾動）しやすい。
一方、特許文献１に記載のモータアクチュエータでは、グリースの飛散を防止するための対向手段がケース側支持片とカバー側支持片に一体に形成されているため、回転軸も含めてモータ全体が傾動しても、対向手段は傾動しない。このため、回転軸と切欠きの間隙が小さいと、回転軸が対向手段に接触し、異音が生じたり所定の駆動力が得られなくなる虞がある。

そこで本発明は、従来技術が抱える上記課題を解決し得るモータアクチュエータを提供しようとするものである。

上記の目的を達成すべく成された本発明は、ハウジング内に、モータと、前記モータの回転を減速する減速機構が収容されたモータアクチュエータにおいて、
前記モータは、含油軸受が固定された軸受収容部を有するモータケースと、前記軸受収容部から前記モータケースの外部に突出した回転軸を有し、
前記モータケースは、前記ハウジングに弾性部材を介して支持されており、
前記軸受収容部は、前記回転軸の軸方向に突出し前記含油軸受が収容される筒状部と、前記含油軸受の軸方向外端面に対向し前記回転軸が挿通される開口部が形成された鍔部を有し、
前記含油軸受は、軸方向外端面の内周側に面取部を有し、
前記面取部にグリースが塗布されており、
前記開口部の内径は、前記回転軸の外径よりも大きく、且つ、前記面取部の外径よりも小さいことを特徴とするものである。
本発明のモータアクチュエータでは、前記鍔部は、前記含油軸受の軸方向外端面に接していることが好ましい。

本発明によれば、軸受収容部の鍔部に形成された開口部の内径は、グリースが塗布された含油軸受の面取部の外径よりも小さいため、ハウジング内へのグリースの飛散を効果的に防止することができる。
また、グリースの飛散を防止するための鍔部がモータケースに一体に形成されているため、モータ全体が減速機構から離れる方向に傾動したとしても、鍔部に形成された開口部の周縁と回転軸との間隙はほとんど変化しない。
よって、開口部の周縁と回転軸との間隙を最小限に設定することが可能になり、ハウジング内へのグリースの飛散を最小限に抑えることができる。

本発明の一実施形態に係るモータアクチュエータのハウジング内の構成を示す平面図であり、上ケース１１を外した状態を示している。 （ａ）は図１の切断線Ａ−Ａにおける断面図であり、（ｂ）は（ａ）中のグリースの飛散防止構造を示す拡大断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

（実施形態例）
図１および図２に示すように、本例のモータアクチュエータ１は、自動車などの車両に用いられる空調装置の気流調節弁の駆動源などに用いられ、内部に空間を有するハウジング１０内に、モータ２０と、このモータ２０の回転を減速する減速機構４０が収容される。

ハウジング１０は、硬質樹脂で形成された上ケース１１と下ケース１２を有し、上ケース１１と下ケース１２の開口端部が互いに嵌合して所定の内部空間を有する箱状に形成されている。なお、上ケース１１と下ケース１２の嵌合構造は本発明の本質部分ではないため、図面では省略している。

本例のモータ２０は、ブラシ付の直流モータにより構成されており、内部に空間を有するモータケース２３と回転軸２１を有する。回転軸２１の一端はモータケース２３の外部に突出しており、この突出した部分に回転軸２１と一体に回転するウォーム２２が固定されている。

モータケース２３は、金属材料により形成された有底円筒状のモータケース本体２４と、樹脂材料等の絶縁材料によって形成されてモータケース本体２４の開口端を閉塞する円板状のモータケース蓋２６を有する。

モータケース本体２４には、回転軸２１の軸方向に沿って外側（図２（ａ）における右側）に突出する軸受収容部２５が形成されており、この軸受収容部２５には含油軸受２８が圧入等によって固定されている。
モータケース蓋２６には、回転軸２１の軸方向に沿って外側（図２（ａ）における左側）に突出する軸受収容部２７が形成されており、この軸受収容部２７には不図示の含油軸受が圧入等によって固定されている。
回転軸２１は、軸受収容部２５と軸受収容部２７に固定されている２つの含油軸受によって回転自在に軸支されている。なお、これらの含油軸受は、焼結金属等の多孔質材料に潤滑油を含浸させてなるものである。

モータケース２３は、ハウジング１０に弾性部材を介して支持されている。具体的には、上ケース１１に、回転軸２１の軸方向に間隔を設けて一対の上ケース側支持片１１ａが形成されている。また、下ケース１２に、上ケース側支持片１１ａと対向する位置に、一対の下ケース側支持片１２ａが形成されている。この一対の上ケース側支持片１１ａと一対の下ケース側支持片１２ａが、一対の軸受収容部２５、２７の外周に装着された弾性部材であるＯリング３０、３１を上下から挟み込んで支持することにより、モータ２０は上ケース１１と下ケース１２に弾性的に支持される。これにより、モータ２０の振動に基づく騒音が抑制される。

本例の減速機構４０は、ウォームホイール４１と中間ギア４２と出力ギア４３を有する。ウォームホイール４１は、回転軸２１に固定されたウォーム２２に噛合される。中間ギア４２はウォームホール４１に噛合され、出力ギア４３は中間ギア４２に噛合される。そして、出力ギア４３の一端が上ケース１１から外部に突出して空調装置の気流調節弁に連結されてモータの回転が伝達される。

本例のモータアクチュエータでは、軸受収容部２５に設けられている含油軸受２８の油膜切れを防止するため、含油軸受２８のウォーム２２側端面にグリース２９を塗布しているが、このグリースの飛散防止構造について図２を用いて詳細に説明する。

本例の軸受収容部２５は、回転軸２１の軸方向に突出した筒状部２５ａと、鍔部２５ｂを有する。筒状部２５ａは、円筒状を呈し、内部に含油軸受２８が固定されている。鍔部２５ｂは、円板状を呈し、筒状部２５ａの一端から径方向内側に一体に形成されており、含油軸受２８の軸方向外端面２８ａに対向している。なお、本例では、鍔部２５ｂは、含油軸受２８の軸方向外端面２８ａに接して配されている。

鍔部２５ｂの中心には、円形断面を有する回転軸２１が挿通される円形の開口部２５ｃが形成されている。回転軸２１の一端側は開口部２５ｃを通してモータケース２３の外部に突出されている。

含油軸受２８は、厚肉の円筒状を呈し、軸方向外端面２８ａの外周側に形成された第一面取部２８ｄと、軸方向外端面２８ａの内周側に形成された第二面取部２８ｅを有する。
第一面取部２８ｄは、含油軸受２８の軸方向外端面２８ａと外周面２８ｂの交差する角部を、全周に渡って略４５°の傾斜面として形成されている。
第二面取部２８ｅは、含油軸受２８の軸方向外端面２８ａと内周面２８ｃの交差する角部を、全周に渡って略４５°の傾斜面として形成されている。
本例では、第二面取部２８ｅに、含油軸受２８の油膜切れを防止するためにグリース２９が塗布されている。

回転軸２１と第二面取部２８ｅと開口部２５ｃは同軸上（同心状）に配されており、開口部２５ｃの内径ｄ１は、回転軸２１の外径ｄ２よりも大きく、且つ、第二面取部２８ｅの外径ｄ３よりも小さく形成されている。そして、第二面取部２８ｅと鍔部２５ｂとの間に、グリース２９を保持するグリース保持空間２５ｄが形成されている。
また、グリース２９の飛散を防止するための鍔部２５ｂがモータケース２３に一体に形成されているため、ウォームホイール４１からの反力により、ウォーム２２とともにモータ全体がウォームホイール４１から離れる方向（図１の下方向）に傾動したとしても、開口部２５ｃの周縁と回転軸２１との間隙はほとんど変化しない。
このため、開口部２５ｃの周縁と回転軸２１との間隙が非常に狭くても、モータ２０の傾動時に回転軸２１が開口部２５ｃの周縁に接触することがない。
よって、開口部２５ｃの周縁と回転軸２１との間隙を、回転軸２１が開口部２５ｃの周縁に接触しない範囲で最小限に設定することが可能になり、ハウジング１０内へのグリース２９の飛散を最小限に抑えることができる。

また本例では、鍔部２５ｂは、含油軸受２８の軸方向外端面２８ａに接して配されているため、鍔部２５ｂの剛性が高まり、鍔部２５ｂが含油軸受２８の軸方向外端面２８ａに間隙を設けて配されている場合に比べて、モータの回転に伴う振動が生じにくくなる。

以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態例を適宜に変形可能である。

例えば、上記実施形態例では軸受収容部２５、２７の外周に装着されたＯリング３０、３１を上ケース側支持片１１ａと下ケース側支持片１２ａによって上下から挟み込んでモータ２０を支持しているが、モータ２０の振動が直接ハウジング１０に伝わらないようにモータを弾性的に支持できる構造であれば、モータ２０の支持構造は特に限定されるものではない。

また、上記実施形態例では第二面取部２８ｅを４５°の傾斜面として形成しているが、第二面取部２８ｅと鍔部２５ｂとの間に所定量のグリースを保持する空間が設けられていれば、第二面取部２８ｅを例えば任意角度の傾斜面や湾曲面として形成することができる。

また、上記実施形態例では含油軸受２８の軸方向外端面２８ａを鍔部２５ｂに接して配置しているが、グリース保持空間２５ｄを大きくするため、含油軸受２８の軸方向外端面２８ａと鍔部２５ｂの間に若干の間隙を設けてもよい。

１ モータアクチュエータ
１０ ハウジング
１１ 上ケース
１１ａ 上ケース側支持片
１２ 下ケース
１２ａ 下ケース側支持片
２０ モータ
２１ 回転軸
２２ ウォーム
２３ モータケース
２４ モータケース本体
２５ 軸受収容部
２５ａ 筒状部
２５ｂ 鍔部
２５ｃ 開口部
２５ｄ グリース保持空間
２６ モータケース蓋
２７ 軸受収容部
２８ 含油軸受
２８ａ 軸方向外端面
２８ｂ 外周面
２８ｃ 内周面
２８ｄ 第一面取部
２８ｅ 第二面取部
２９ グリース
３０ Ｏリング
３１ Ｏリング
４０ 減速機構
４１ ウォームホイール
４２ 中間ギア
４３ 出力ギア
ｄ１ 開口部の内径
ｄ２ 回転軸の外径
ｄ３ 第二面取部の外径

Claims (2)

1. ハウジング内に、モータと、前記モータの回転を減速する減速機構が収容されたモータアクチュエータにおいて、
   前記モータは、含油軸受が固定された軸受収容部を有するモータケースと、前記軸受収容部から前記モータケースの外部に突出した回転軸を有し、
   前記モータケースは、前記ハウジングに弾性部材を介して支持されており、
   前記軸受収容部は、前記回転軸の軸方向に突出し前記含油軸受が収容される筒状部と、前記含油軸受の軸方向外端面に対向し前記回転軸が挿通される開口部が形成された鍔部を有し、
   前記含油軸受は、軸方向外端面の内周側に面取部を有し、
   前記面取部にグリースが塗布されており、
   前記開口部の内径は、前記回転軸の外径よりも大きく、且つ、前記面取部の外径よりも小さいことを特徴とするモータアクチュエータ。
2. 前記鍔部は、前記含油軸受の軸方向外端面に接していることを特徴とする請求項１に記載のモータアクチュエータ。

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