JP6732482B2 - Motor unit - Google Patents
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Description
本発明は、回転軸を有するモータをケース(ハウジング)内に収納するモータユニットに関する。 The present invention relates to a motor unit that houses a motor having a rotating shaft in a case (housing).
従来より、例えば、車両関係では、モータ駆動の各種装置(例えば、電動シートリクライナ、電動ランバーサポート装置、電動シートスライド装置)には、回転軸を有するモータをケース内に収納してユニットとして用いることが行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a vehicle-related device, a motor having a rotating shaft is housed in a case and used as a unit in various motor-driven devices (eg, electric seat recliner, electric lumbar support device, electric seat slide device). Is being done.
このようなモータユニットは、駆動に伴って音及び振動が発生することが避けられない。音と振動は、特に高級車において問題にされる。特許文献1は、モータのヨークから発生する磁気音を問題とし、モータを収納するホルダ(ケース)と、モータヨークについて提案をしている。 In such a motor unit, it is inevitable that sound and vibration are generated during driving. Sound and vibration are particularly problematic in luxury cars. Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2004-242242 proposes a holder (case) for accommodating a motor and a motor yoke, using magnetic noise generated from the yoke of the motor as a problem.
しかしながら、特許文献1のモータユニットは、径方向の振動や音はヨークの圧入部によって防ぐことができるが、軸方向の振動や音については防止対策がとられていない。 However, the motor unit of Patent Document 1 can prevent radial vibration and sound by the press-fitting portion of the yoke, but does not take preventive measures against axial vibration and sound.
本発明は、出力軸を有するモータをケース内に収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、径方向(ラジアル方向)及び軸方向(スラスト方向)の振動や音を出力軸とケースの径方向及び軸方向の位置精度を犠牲にすることなく防ぐことができるモータユニットを得ることを目的とする。 According to the present invention, in a motor unit having a case for accommodating and supporting a motor having an output shaft in a case, vibration and sound in the radial direction (radial direction) and the axial direction (thrust direction) are generated in the radial direction of the output shaft and the case. An object of the present invention is to obtain a motor unit that can be prevented without sacrificing axial position accuracy.
本発明は、モータ本体の端部から出力軸が突出したモータと、該モータを収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、上記モータ本体とケースとの間に、出力軸と平行な方向に介在するスラスト弾性部材と、出力軸の径方向に介在するラジアル弾性部材を有し、上記スラスト弾性部材と上記ラジアル弾性部材とが一体に成形された複合弾性部材を備え、上記一体成形された複合弾性部材は、上記モータ本体の外周に嵌められたラジアル弾性部材と、上記モータ本体の軸方向の端部に突出形成された軸受ボスに嵌められたスラスト弾性部材と、上記ラジアル弾性部材とスラスト弾性部材を接続する、上記ラジアル弾性部材とスラスト弾性部材の軸方向長より厚さの薄い接続部とからなることを特徴とする。 According to the present invention, in a motor unit having a motor having an output shaft protruding from an end of a motor body and a case for housing and supporting the motor, the motor unit is interposed between the motor body and the case in a direction parallel to the output shaft. a thrust elastic member, have a radial elastic member interposed in a radial direction of the output shaft, comprising a composite elastic member in which the thrust elastic member and the radial elastic member is integrally molded, composite elastic which is the integrally molded The member includes a radial elastic member fitted to the outer periphery of the motor body, a thrust elastic member fitted to a bearing boss projectingly formed at an axial end of the motor body, the radial elastic member and the thrust elastic member. And a connecting portion having a thickness smaller than the axial length of the thrust elastic member .
上記スラスト弾性部材は、上記モータ本体の一方の端部側と他方の端部側に軸方向に離間して一対が備えられていることが好ましい。 It is preferable that a pair of the thrust elastic members are provided on one end side and the other end side of the motor main body so as to be axially separated from each other.
上記一対のスラスト弾性部材は、ケースとの間にラジアル方向の隙間を有することができる。 The pair of thrust elastic members may have a radial gap between the thrust elastic members and the case.
上記一対のスラスト弾性部材は、出力軸方向から見て少なくとも一部が重なりあっていることが好ましい。 It is preferable that at least a part of the pair of thrust elastic members overlap each other when viewed from the output shaft direction.
上記一対のスラスト弾性部材の軸方向長は、互いに異ならせてもよい。 The axial lengths of the pair of thrust elastic members may be different from each other.
本発明のモータユニットは、上記モータとケースが、軸直交断面において、非円形形状をなしていてもよい。 In the motor unit of the present invention, the motor and the case may have a non-circular shape in a cross section orthogonal to the axis.
本発明のモータユニットは、モータとケースとの間に、出力軸と平行な方向に介在するスラスト弾性部材と、出力軸の径方向に介在するラジアル弾性部材を有し、上記スラスト弾性部材と上記ラジアル弾性部材を含む一体成形の複合弾性部材としたので、モータとケースの組立性を害することなく、ケース内でのモータの遊びを防止し、防音防振を図ることができる。 Motor unit of the present invention, between the motor and the case, possess a thrust elastic member interposed output shaft in a direction parallel to Lula dialkyl elastic member be interposed in the radial direction of the output shaft, the thrust elastic member Since the integrally formed composite elastic member including the radial elastic member is used , play of the motor in the case can be prevented and sound and vibration can be prevented without impairing the assembling property of the motor and the case.
図は本発明によるモータユニット100の一実施形態を示している。図1、図2は、モータユニット100の全要素を分解状態で示し、図3ないし図5は、ケース20内にモータ10を収納した状態を示すもので、モータ10と、該モータ10によって回転駆動される送りねじ軸11を含む減速機構を収納するケース20と、スラスト弾性部材30と、複合弾性部材40とを備えている。モータ10は、モータ本体(ハウジング兼ヨーク)10aの一端部に回転軸(出力軸)10bを突出させたもので、以下、「軸(スラスト)方向」とは回転軸10bの軸線方向を言い、「径方向(ラジアル)方向」とは回転軸10bからの放射方向を言う。モータ本体10aの回転軸10bの先端部側を前方とし、前後上下を図に示した方向とする。
The figure shows an embodiment of a
モータ本体10aは、軸線直交断面(軸直交断面)における外形が非円形(四隅を四半円筒状とした角筒状)である。モータ本体10aには、その軸方向の一方の端部と他方の端部の両端部(前端部(フロントブラケット)10a1と後端部(エンドブラケット)10a2)に、同一軸線上に位置させて、軸受ボス(円形凸部)10c(図4、図5)と10dが形成されており、回転軸10bは軸受ボス10cと10dを貫通してその軸線上に突出している。回転軸10bの軸受ボス10cから突出した先端部分にはウォーム13が固定されている。モータ本体10aは、回転軸10bの後端部を軸支する軸受ボス10d側の端部から突出した給電端子10eを備えている。モータ10は、給電端子10eを介して通電することで、回転軸10bを正逆に回転駆動するものであり、その構成は問わない。なお、図4及び図5は、モータ10の内部構造を省略してある。
The
ケース20は、筒状本体21と、蓋体22と、ギヤ部蓋体23とを備えている。筒状本体21は、筒状部21aの後端部を開放部21bとし、前端部にギヤ保持部21cを備えている。筒状部21aは、収容したモータ10の回転軸10bと直交する断面(横断面)が非円形の閉曲線形状、つまり継ぎ目や割れ目が無い一体形状からなる。筒状部21aの内形は、モータ本体10aに対応する非円形(四隅を四半円筒状とした角筒状)をなしており、開放部21bの端面には、3個のねじ座21b1が形成されている。
The
筒状部21aには、開放部21b側の端部内周に、ギヤ保持部21c側に向かって、蓋用段部21b2と、弾性部材用段部21b3が順番に形成されている。但し、弾性部材用段部21b3は、図1のIV-IV断面(図4)には表れず、V-V断面(図5)において表れる段部である。
In the
ギヤ保持部21cには、モータ10のウォーム13と、ウォーム13に噛み合うウォームホイル14を収納するギヤ収納室(減速機構収納室)21c1が形成されている。ギヤ収納室21c1は、ウォーム13を収納するウォーム収納室21c2と、ウォームホイル14を収納するウォームホイル収納室21c3を有しており、ウォームホイル収納室21c3は、一方の端部(図1、図2の上方)が開放され、他端部(同下方)に他のブラケットに連結するための連結筒部21c4が連設されている。また、ギヤ収納室21c1には筒状部21aと反対側に、軸支持壁21c5と、軸端押圧室21c6が形成されており、軸支持壁21c5には、モータ10の回転軸10bの先端部を回転自在に受け入れる軸受孔21c7が形成されている。軸受孔21c7は、モータ10(回転軸10b)のラジアル方向位置を定める。
The
軸端押圧室21c6には、軸端押圧部材24が挿入される。軸端押圧部材24は、回転軸10bの先端部に接触するコ字状の軸受板24aと、軸受板24aを回転軸10b側に押圧するゴム部材24bとからなる。軸受板24aは、樹脂板24a1と金属板24a3を焼結シート24a2により接着した三層構造である(図7)。軸受板24aは、樹脂板24a1が金属製の回転軸10bの先端部に当接するので金属音が発生せず、金属板24a3がゴム部材24bに当接するので強度が得られる。軸端押圧部材24は、ウォーム13が回転する際に回転軸10bが突出方向に移動しようとするのを阻止する。例えば、図4において、ウォーム13がウォームホイル14を左右のいずれかの方向に回転させようとして、回転軸10bが左方向(前方)に移動しようとする力を受けたとしても、回転軸10bは先端部10b1(その先端面)が軸端押圧部材24に当接して左方向移動が阻止される。
The shaft
送りねじ軸11には、被支持軸14aとウォームホイル14がインサート成形により一体形成されている。ギヤ部蓋体23は、ギヤ保持部21cのウォームホイル収納室21c3を塞ぐと同時に、被支持軸14a(ウォームホイル14)を回転自在に保持する遊嵌孔23aと、軸端押圧室21c6を塞ぐ蓋部23dを有している。送りねじ軸11は、連結筒部21c4に挿通され、送りねじ軸11の外周に遊嵌された環状ブッシュ25がウォームホイル収納室21c3の底部に圧入されている。ギヤ部蓋体23は、ギヤ保持部21cにねじ止めされ、ウォームホイル収納室21c3を塞いでいる。
A supported
筒状本体21の筒状部21aとギヤ保持部21cとの連通部には、スラスト弾性部材30を収納する収納段部21a1が形成されている。スラスト弾性部材30は、弾性材料からなる環状部材であり、その軸線と内側筒状面30a及び外側筒状面30bは平行であり、前後の端面である環状前面30cと環状後面30dと直交する(図6)。スラスト弾性部材30は自由状態から拡径した状態で軸受ボス10cの外周面に嵌められ、弾性縮径力によって内側筒状面30aが軸受ボス10cの外周面に接触する。一方、内側筒状面30aと平行な外側筒状面30bは、モータ10を正しくケース20に収納した状態では、収納段部21a1の内側筒状面21a2と非接触である。また、環状前面30cと環状後面30dは、収納段部21a1とモータ本体10aの軸方向の前端面(一方の端部)10a1に弾性接触する。
A storage step portion 21a1 for storing the thrust
複合弾性部材40は、モータ10の軸受ボス10dの外周に嵌められる環状のスラスト弾性部(スラスト弾性部材)40aと、モータ本体10aの後端部外周に嵌められる、モータ本体10aに対応する非円形(四隅を四半円筒状とした角筒状)のラジアル弾性部(ラジアル弾性部材)40bと、スラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bの後端部間を接続する接続部40cとを有している。スラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bの間には、変形空間40dが形成されている。スラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bは、これらの間に変形空間40dがあることにより、装着された部位の形状に沿って変形することが可能になり、製造誤差等を吸収できる。接続部40cの軸方向の厚さは、スラスト弾性部40a及びラジアル弾性部40bの軸方向の厚さに比して十分小さく、接続部40cはスラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bを接続できる厚さ、形状であればよい。また、複合弾性部材40には、接続部40cと面一でラジアル弾性部40bの外周側に突出する外周圧縮リブ40eが形成されている。外周圧縮リブ40eは、接続部40cと面一でなくてもよい。
The composite
スラスト弾性部40aは自由状態から拡径した状態で軸受ボス10dの外周面に嵌められ、弾性縮径力により、軸線と平行な内側筒状面40a1がモータ10の軸受ボス10dの外周面と接触する。一方、内側筒状面40a1と平行な外側筒状面40a2は、変形空間40dが存在するため、他の部材に拘束されない。
The thrust
ラジアル弾性部40bは、モータ10のモータ本体10aの後端部外周面と筒状本体21の筒状部21aの内周面との間の筒状空間に圧縮状態で挿入されている。その際、ラジアル弾性部40bは、その軸線と平行な内側筒状面40b1がモータ10のモータ本体10aの後端部外周面と接触し、同じく軸線と平行な外側筒状面40b2が筒状本体21の筒状部21aの内周面と接触する。すなわち、ラジアル弾性部40bは、モータ10(モータ本体10a)の筒状部21a内におけるラジアル方向の位置を定める働きをする。
The radial
蓋体22は、開放部21bの蓋用段部21b2に嵌まる、モータ本体10aに対応する非円形(四隅を四半円筒状とした角筒状)の嵌合リブ22aと、複合弾性部材40のスラスト弾性部40aを軸方向から押圧する押圧リブ22bと、筒状本体21の3個のねじ座21b1に対応する3個のねじ座22cと、プラグ挿入部22dとを有している。プラグ挿入部22dは、内部に、モータ10の給電端子10eに接続される中継端子26を臨ませるものであり、押圧リブ22bは、中継端子26の通過経路22f(図2)によって分断されている。
The
以上の蓋体22は、後端部に複合弾性部材40を装着したモータ10を開放部21bから筒状部21aに嵌めた状態で、その嵌合リブ22aを蓋用段部21b2に嵌め、3個のねじ座22cを3個のねじ座21b1に合致させて固定ねじ22gを締めることにより、筒状本体21に締付固定される。この固定状態では、スラスト弾性部材30が、筒状部21aとモータ本体10aの軸方向の前端面(一方の端部)10a1との間でスラスト方向に圧縮され、スラスト弾性部40aが押圧リブ22bとモータ本体10aのスラスト方向の後端面(他方の端部)10a2との間でスラスト方向に圧縮される。またラジアル弾性部40bは、モータ本体10aの外周面と筒状本体21の内周面との間にラジアル方向に圧縮されている。弾性部材用段部21b3はラジアル弾性部40bに非接触状態であり、スラスト方向の力は発生しない。また、外周圧縮リブ40eは、蓋用段部21b2と蓋体22の嵌合リブ22aの前端面との間で密着圧縮される。
In the
すなわち、以上のモータユニット100は、モータ本体10aの前後端部がスラスト弾性部材30と複合弾性部材40のスラスト弾性部40aによってスラスト方向に弾性的に押圧支持され、モータ本体10aの後端部がラジアル弾性部40bによってラジアル方向に弾性的に押圧支持されるので、モータ10の振動がケース20に伝わり難く、振動や異音の発生が抑制される。また、筒状本体21と蓋体22とが外周圧縮リブ40eを挟んで結合されているので、ケース20の内部が完全に密閉され、ケース20内のモータ10によって発生する音や振動が外部に漏れ難い。
That is, in the
以上のモータユニット100は、モータ本体10a及びモータ回転軸10bがケース20に対してラジアル方向に、モータ本体10aの後端部がラジアル軸受部40bを介して筒状本体21に支持され、かつモータ本体10aの前方に突出したモータ回転軸10bが軸受孔21c7により支持されているので、前後のラジアル方向支持位置の軸方向間隔がモータ本体10aの軸方向長より長くなり、前後のラジアル方向支持位置がラジアル方向にずれたとしても、モータ本体10a及びモータ回転軸10bの傾きが小さく、高精度に位置決めされ、軸ズレし難い。
In the
スラスト方向弾性部材30は、モータ本体10aの前端面10a1に形成された軸受ボス10cに嵌められているので、回転軸10bの振れを回転軸10bに近い位置で吸収可能になり、モータ本体10aの振動や異音の発生を抑制することができる。
Since the thrust direction
モータユニット100は、モータ本体10aの前端面10a1に装着されたスラスト方向弾性部材30と内側筒状面21a2との間にラジアル方向の隙間があるので、回転軸10bの先端部10b1を軸受孔21c7に挿通する組立作業においてスラスト方向弾性部材30の挿入が阻害されず先端部10b1の挿通がスムーズであり、組立性に優れる。
In the
スラスト方向弾性部材30とスラスト弾性部40aは、ラジアル方向のケース20との間に隙間があるのでモータ本体10aのスラスト方向の位置のみ規制し、ラジアル方向の位置を規制しないので、軸受孔21c7とラジアル弾性部材40bが確実にラジアル方向の位置規制を行うことができる。
Since there is a gap between the thrust direction
スラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aは、図示実施形態では、軸方向に見て全体が重なり合っている。スラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aの少なくとも一部が軸方向に重なり合うことで、スラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aの間に作用する力は軸方向と平行な対向位置にそのまま伝達されるので、モータ本体10a、ケース20にねじれが生じ難く、回転軸10bに作用する倒れ、振れ等を効果的に防止することができる。
In the illustrated embodiment, the thrust
スラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aは、回動軸10bを中心とした円形であることが好ましいが、矩形であってもよく、複数の突起であってもよい。
The thrust
スラスト弾性部材30の軸方向長aと、複合弾性部材40のスラスト弾性部40aの軸方向長bの長さは、同一でもよく、一方が短くてもよい。スラスト弾性部材30の軸方向長aと、複合弾性部材40のスラスト弾性部40aの軸方向長bの長さを異ならせれば、モータ10等に発生する異なる周期の振動を減衰することができる。
The axial length a of the thrust
スラスト弾性部材30と複合弾性部材40は、同一材料でも、異なる材料で形成してもよく、ラジアル方向の断面積を異ならせてもよい。異なる材料、異なる断面積とすることで、圧縮量、振動等の減衰量、減衰周波数等を調整することができる。
The thrust
モータユニット100は、複合弾性部材40にスラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bを一体に設けたので、部品点数が削減され、組立性に優れる。スラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bは別部材として設けてもよい。
In the
以上の実施形態では、筒状本体21の筒状部21a内にモータ10のモータ本体10aの全体が入る。蓋体22の押圧リブ22bは、筒状部21aの端部に嵌合する短い形状である。しかし、筒状部21aの長さをモータ本体10aの後部の一部が筒状部21aから突出する長さとし、押圧リブ22bの長さをモータ本体10aの後部の一部を覆う筒状にしてもよい。
In the above-described embodiment, the
以上の実施形態では、スラスト弾性部材30は、筒状部21aとモータ本体10aの軸方向の前端面10a1との間でスラスト方向に圧縮され、スラスト弾性部40aは押圧リブ22bとモータ本体10aのスラスト方向の後端面10a2との間でスラスト方向に圧縮されている。しかしスラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aは、筒状部21aと前端面10a1との間(出力軸と平行な方向)、押圧リブ22bとスラスト方向の後端面10a2との間(出力軸と平行な方向)に(隙間なく)介在していれば、圧縮されていなくてもよい。
In the above embodiment, the thrust
以上の実施形態では、ラジアル弾性部40bは、モータ10のモータ本体10aの後端部外周面と筒状本体21の筒状部21aの内周面との間の筒状空間に圧縮状態で挿入されている。しかし、ラジアル弾性部40bは、モータ本体10aの後端部外周面と筒状本体21の筒状部21aの内周面との間の筒状空間(出力軸の径方向)に(隙間なく)介在していれば、圧縮されていなくてもよい。
In the above embodiment, the radial
以上の実施形態では、モータ10の回転軸10bによって駆動されるギヤ機構が、回転軸10bに固定されたウォーム13と、ウォーム13に噛み合うウォームホイール14を有する減速機構であるが、本発明は減速機構に限らず適用可能である。例えば、減速しないギヤ機構でもよいし、傘歯車機構のような運動方向変換機構であってもよい。
In the above embodiment, the gear mechanism driven by the
10 モータ
10a モータ本体
10a1 前端面(一方の端部)
10a2 後端面(他方の端部)
10b 回転軸(出力軸)
10b1 先端部
10c 10d 軸受ボス
10e 給電端子
11 送りねじ軸
13 ウォーム
14 ウォームホイル
14a 被支持軸
20 ケース
21 筒状本体
21a 筒状部
21a1 収納段部
21a2 内側筒状面
21b 開放部
21b1 ねじ座
21b2 蓋用段部
21b3 弾性部材用段部
21c ギヤ保持部
21c1 ギヤ収納室
21c2 ウォーム収納室
21c3 ウォームホイル収納室
21c4 連結筒部
21c5 軸支持壁
21c6 軸端押圧室
21c7 軸受孔(ラジアル軸受部)
22 蓋体
22a 嵌合リブ
22b 押圧リブ
22c ねじ座
22d プラグ挿入部
22f 通過経路
22g 固定ねじ
23 ギヤ部蓋体
23a 遊嵌孔
23d 蓋部
24 軸端押圧部材(スラスト軸受部)
24a 軸受板
24a1 樹脂板
24a2 焼結シート
24a3 金属板
24b ゴム部材
25 環状ブッシュ
30 スラスト弾性部材
30a 内側筒状面
30b 外側筒状面
40 複合弾性部材
40a スラスト弾性部(スラスト弾性部材)
40a1 内側筒状面
40a2 外側筒状面
40b ラジアル弾性部(ラジアル弾性部材)
40b1 内側筒状面
40b2 外側筒状面
40c 接続部
40d 変形空間
40e 外周圧縮リブ
10
10a2 rear end face (other end)
10b Rotating shaft (output shaft)
22
24a Bearing plate 24a1 Resin plate 24a2 Sintered sheet
40a1 inner cylindrical surface 40a2 outer
40b1 inner cylindrical surface 40b2 outer
Claims (6)
上記モータ本体とケースとの間に、出力軸と平行な方向に介在するスラスト弾性部材と、出力軸の径方向に介在するラジアル弾性部材を有し、
上記スラスト弾性部材と上記ラジアル弾性部材とが一体に成形された複合弾性部材を備え、
上記一体成形された複合弾性部材は、上記モータ本体の外周に嵌められたラジアル弾性部材と、上記モータ本体の軸方向の端部に突出形成された軸受ボスに嵌められたスラスト弾性部材と、上記ラジアル弾性部材とスラスト弾性部材を接続する、上記ラジアル弾性部材とスラスト弾性部材の軸方向長より厚さの薄い接続部とからなることを特徴とするモータユニット。 In a motor unit having a motor with an output shaft protruding from an end of a motor body, and a case accommodating and supporting the motor,
Between the motor body and the case, it possesses a thrust elastic member interposed output shaft in a direction parallel, the radial elastic member interposed in a radial direction of the output shaft,
The thrust elastic member and the radial elastic member are provided with a composite elastic member integrally molded,
The integrally formed composite elastic member includes a radial elastic member fitted to the outer periphery of the motor body, a thrust elastic member fitted to a bearing boss formed to project at an axial end of the motor body, and A motor unit comprising: a radial elastic member and a thrust elastic member; and a connecting portion having a thickness smaller than an axial length of the radial elastic member and the thrust elastic member .
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