JP7175676B2 - モータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ部およびギヤ部を備えたモータ装置に関する。

従来、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンドウ装置やスライドドア開閉装置等の駆動源には、回転軸の回転を減速する減速機構を備えたモータ装置が用いられている。そして、モータ部を駆動することにより、高速で回転する回転軸の回転が減速機構により減速され、当該減速されて高トルク化された出力が駆動対象物に出力される。このようなモータ装置が、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されている。

特許文献１に記載されたモータ装置は、ウォームおよびウォームホイールからなる減速機構（ウォーム減速機）を備えている。具体的には、回転軸により回転されるウォームギヤと、外周部分にウォームギヤに噛み合わされる歯部が設けられたウォームホイールと、を備えている。

これにより、当該モータ装置を出力軸の軸方向から見ると、回転軸の軸線を中心として線対称の形状にならない。これは、車両の左右側のドアに搭載する場合に、運転席側用および助手席側用のモータ装置がそれぞれ必要になることを意味している。そこで、運転席側用と助手席側用とでモータ装置を共通化して汎用性を高めるために、出力軸の軸方向から見たときに、回転軸の軸線を中心として略線対称の形状になり得るモータ装置とするのが望ましい。

特許文献２に記載された駆動部材においては、交差軸歯車（フェースギヤ）からなる減速機構が設けられている。そして、特許文献２に記載された交差軸歯車は、円錐形状に形成された小径の傘歯車および大径の傘歯車を、それぞれ互いに噛み合わせて形成されている。

このように、減速機構に交差軸歯車を採用すれば、回転軸の軸方向と出力軸の軸方向とを直交させることができ、出力軸の軸方向から見たときに、回転軸の軸線を中心として略線対称の形状になり得るモータ装置を実現できる。

特開２０１４－１５５４２５号公報 特開２０１１－１０６１６７号公報

しかしながら、上述の特許文献２に記載された技術では、一対の傘歯車を互いに噛み合わせた交差軸歯車を採用するため、いずれの傘歯車においてもある程度の歯数が必要となる。その一方で、車載用のモータ装置では、小型軽量化が必須であり、大きな減速比が得られる小型の減速機構を採用する必要がある。

そこで、小径の傘歯車の歯数を減らしつつ大径の傘歯車の歯数を増やして減速比を大きくし、かつこれらの傘歯車よりなる交差軸歯車を小型化することも考えられるが、このように単純に歯数を設定して小型化したのでは、互いの歯部がそれぞれ上手く噛み合わなくなったり、大きなトルク伝達ができなくなったりする等の問題を生じ得る。すなわち、一対の傘歯車からなる交差軸歯車では、モータ装置の小型軽量化には限界があった。

本発明の目的は、汎用性を向上させつつ小型軽量化を実現できるモータ装置を提供することにある。

本発明の一態様では、モータ部およびギヤ部を備えたモータ装置であって、前記モータ部に設けられる回転軸と、前記ギヤ部に設けられ、前記回転軸の軸線と直交する軸線を中心に、前記回転軸よりも低速で回転される出力軸と、前記回転軸により回転され、前記回転軸の軸方向に螺旋状に設けられた螺旋状歯を有するピニオンギヤと、前記出力軸の軸方向から前記螺旋状歯に噛み合わされる斜歯を有し、前記出力軸を回転させるヘリカルギヤと、前記ピニオンギヤおよび前記ヘリカルギヤを収容するハウジングと、前記ハウジングの内部で、かつ前記ピニオンギヤと前記出力軸との間に配置され、前記ピニオンギヤの軸方向端部を回転自在に支持する軸受部材と、を備え、前記ヘリカルギヤは、円板状に形成された底壁部と、前記底壁部に一体に設けられ、筒状に形成された側壁部と、を有し、前記底壁部の一側面に、前記出力軸が一体に設けられ、前記底壁部の他側面が、前記ハウジングに設けられたギヤ支持部に回転自在に支持され、前記ギヤ支持部に、前記軸受部材を収容する軸受収容部が設けられている。

本発明の他の態様では、前記ハウジングに、固定対象物に固定される複数の固定部が設けられ、前記複数の固定部が、前記回転軸の軸線を基準に線対称で配置されている。

本発明の他の態様では、前記固定対象物が、車両の左右側にそれぞれ設けられるドアである。

本発明によれば、回転軸の軸線と出力軸の軸線とが直交するようにし、回転軸の軸方向に螺旋状に設けられた螺旋状歯を有するピニオンギヤと、出力軸の軸方向から螺旋状歯に噛み合わされる斜歯を有するヘリカルギヤと、が設けられている。また、ピニオンギヤおよびヘリカルギヤを収容するハウジングの内部で、かつピニオンギヤと出力軸との間には、ピニオンギヤの軸方向端部を回転自在に支持する軸受部材が配置されている。

これにより、例えば、螺旋状歯の歯数を「２」としつつ斜歯の歯数を多くして、これらの歯部を互いにトルク伝達可能に噛み合わることが可能な交差軸歯車からなる減速機構（減速比大）を実現できる。このとき、ピニオンギヤには、螺旋状歯の特性により軸方向に移動しようとする力が作用するが、軸受部材によりその力を受け止めることができる。また、軸受部材を、ハウジングの比較的大きなデッドスペースに配置でき、モータ装置が大型化することが抑えられる。

よって、出力軸の軸方向から見たときに、回転軸の軸線を中心として略線対称の形状になり得るモータ装置を実現して、汎用性を高めることができる。また、減速比を大きくした減速機構を小型化することができ、モータ装置の小型軽量化も実現できる。

パワーウィンドウ装置の概要を説明する説明図である。 本発明に係るモータ装置を示す平面図である。 図２のＡ矢視図である。 ギヤケースを単体で示す斜視図である。 減速機構の詳細を示す斜視図である。 図５のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 モータ装置の内部構造を説明する斜視図である。 モータ装置の組み立て手順（その１）を説明する分解斜視図である。 モータ装置の組み立て手順（その２）を説明する分解斜視図である。 実施の形態２のモータ装置を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態１について、図面を用いて詳細に説明する。

図１はパワーウィンドウ装置の概要を説明する説明図を、図２は本発明に係るモータ装置を示す平面図を、図３は図２のＡ矢視図を、図４はギヤケースを単体で示す斜視図を、図５は減速機構の詳細を示す斜視図を、図６は図５のＢ－Ｂ線に沿う断面図を、図７はモータ装置の内部構造を説明する斜視図を、図８はモータ装置の組み立て手順（その１）を説明する分解斜視図を、図９はモータ装置の組み立て手順（その２）を説明する分解斜視図をそれぞれ示している。

図１に示されるように、自動車等の車両の側面に設けられるサイドドア（ドア）１０には、ケーブル式のパワーウィンドウ装置２０が搭載されている。パワーウィンドウ装置２０は、サイドドア１０のドア枠１１に設けられたウィンドウガラス１２を電動で昇降させる装置である。パワーウィンドウ装置２０は、駆動源であるモータ装置３０と、当該モータ装置３０により駆動されるウィンドウレギュレータ４０と、を備えている。

ここで、サイドドア１０は、車両の運転席側および助手席側、つまり左右側にそれぞれ鏡像対称となるように設けられている。したがって、それぞれのサイドドア１０に設けられるパワーウィンドウ装置２０の形状においても、左右側でそれぞれ鏡像対称となっている。すなわち、運転席側と助手席側とで、それぞれ専用のパワーウィンドウ装置２０が設けられることになる。

モータ装置３０は、モータ部５０およびギヤ部６０を備えている。ギヤ部６０には、外周部にケーブルＣＡが巻き掛けられたドラムＤＲが設けられている。ウィンドウレギュレータ４０は、サイドドア１０の上下方向、つまりウィンドウガラス１２の昇降方向に延びるガイドレール４１を備え、ガイドレール４１の上下側には、ケーブルＣＡの移動方向を折り返す上側プーリ４２および下側プーリ４３がそれぞれ回転自在に取り付けられている。

ガイドレール４１には、ウィンドウガラス１２の下端部を支持するキャリアプレート４４が摺動自在に設けられている。キャリアプレート４４には、上側プーリ４２および下側プーリ４３により折り返されたケーブルＣＡの一側端部Ｅ１および他側端部Ｅ２が連結されている。

そして、車室内に設けられた操作スイッチ（図示せず）を「開操作」することで、モータ装置３０は正方向に回転駆動され、ドラムＤＲが時計回り方向に回転される。これにより、図中実線矢印のように、ケーブルＣＡの他側端部Ｅ２が引っ張られて、キャリアプレート４４がガイドレール４１に沿って下降する。よって、ウィンドウガラス１２が図中実線矢印のように下降して、ウィンドウガラス１２が開けられる（ＯＰＥＮ操作される）。

これに対し、操作スイッチを「閉操作」することで、モータ装置３０は逆方向に回転駆動され、ドラムＤＲが反時計回り方向に回転される。これにより、図中破線矢印のように、ケーブルＣＡの一側端部Ｅ１が引っ張られて、キャリアプレート４４がガイドレール４１に沿って上昇する。よって、ウィンドウガラス１２が図中破線矢印のように上昇して、ウィンドウガラス１２が閉じられる（ＣＬＯＳＥ操作される）。

図２および図３に示されるように、モータ装置３０を形成するモータ部５０およびギヤ部６０は、合計３つの固定ねじＳ１によって、互いに強固に接続されている。

モータ部５０は、断面が略小判形状に形成された有底のヨーク５１を備えている。これにより、モータ装置３０の全体を扁平形状として、サイドドア１０の内部の幅狭空間（図示せず）への搭載性を向上させている。

ヨーク５１は、導電性を有する金属板を深絞り加工等することで形成され、ヨーク５１の内側には、断面が略円弧形状に形成された４つの永久磁石５２（図示では２つのみ示す）が設けられている。すなわち、モータ装置３０は４極の電動モータであり、４つの永久磁石５２によって形成される磁路（図示せず）が、ヨーク５１をそれぞれ通過するようになっている。

また、これらの永久磁石５２の内側には、所定の隙間（エアギャップ）を介して、アーマチュア５３が回転自在に設けられている。そして、アーマチュア５３を形成するアーマチュアコア（図示せず）には、所定の巻き数および所定の巻き方（例えば集中巻）で、エナメル線等よりなるコイル５４が巻装されている。

アーマチュア５３の回転中心には、鋼材よりなるアーマチュア軸（回転軸）５５が固定されている。アーマチュア軸５５の軸方向一側（図２中左側）は、ヨーク５１の底部５１ａに装着された第１ラジアル軸受ＲＢ１および第１スラスト軸受ＴＢ１によって回転自在に支持されている。一方、アーマチュア軸５５の軸方向他側（図２中右側）は、ギヤケース６１に設けられた軸受収容部６１ｋ（図４参照）に収容された第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２によって回転自在に支持されている。

ここで、第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２は、本発明における軸受部材を構成している。

これにより、アーマチュア軸５５はスムーズに回転することができ、かつアーマチュア軸５５の軸方向への移動が抑制される。特に、本実施の形態に係るモータ装置３０では、当該モータ装置３０の正逆回転時において、アーマチュア軸５５にスラスト力Ｆ（図５参照）が作用する減速機構ＳＤを採用している。したがって、第１，第２スラスト軸受ＴＢ１，ＴＢ２を設けてアーマチュア軸５５の軸方向へのがたつきを抑えることは、モータ装置３０の静粛性を向上させるためにも重要である。

アーマチュア軸５５の軸方向中央寄りの部分で、かつアーマチュア５３の近傍には、コンミテータ５６が固定されている。コンミテータ５６は、導電性を有する複数の整流子片（図示せず）を円筒状に纏めて、かつその状態でモールド樹脂により固めることで略円柱状に形成されている。そして、これらの整流子片には、コイル５４の端部がそれぞれ電気的に接続されている。

これにより、コンミテータ５６からコイル５４に駆動電流を供給することで、アーマチュア５３には電磁力が発生する。よって、アーマチュア軸５５が正方向または逆方向に所定の回転数で回転される。

ヨーク５１の開口側（図２中右側）には、プラスチック等の樹脂材料よりなるブラシホルダ５７（図７および図８参照）が装着されている。ブラシホルダ５７には、コンミテータ５６を中心に互いに９０度間隔で配置された一対のブラシ５８（図２では１つのみ示す）が移動自在に設けられている。具体的には、一対のブラシ５８は、コンミテータ５６の径方向に移動自在となっている。そして、一対のブラシ５８は、コンミテータ５６に対して安定して駆動電流を供給可能とすべく、ブラシスプリングＢＳの弾性力によりコンミテータ５６の外周面に押圧されている。

アーマチュア軸５５の軸方向に沿うコンミテータ５６と第２ラジアル軸受ＲＢ２との間で、かつコンミテータ５６寄りの部分には、第３ラジアル軸受ＲＢ３が設けられている。第３ラジアル軸受ＲＢ３は、図７に示されるようにブラシホルダ５７に装着され、アーマチュア軸５５の軸方向中央寄りの部分を回転自在に支持している。これにより、アーマチュア軸５５は、大きなトルク伝達時にも撓むこと無く、スムーズに回転することができる。

ここで、図２に示されるように、ギヤ部６０を形成するギヤケース６１の側面には、コネクタ部材７０が差し込まれて固定されている。コネクタ部材７０には、図３に示されるように、一対のコネクタ側ターミナル７１がインサート成形により設けられ、これらのコネクタ側ターミナル７１の先端側端子７１ａには、車両側の外部コネクタ（図示せず）が電気的に接続されるようになっている。

一方、図８に示されるように、一対のコネクタ側ターミナル７１の基端側端子７１ｂには、ブラシホルダ５７に設けられた一対のモータ側電源端子５９（図７参照）が電気的に接続されるようになっている。

また、コネクタ部材７０をギヤケース６１の側面に差し込んで固定するだけで、一対の基端側端子７１ｂが一対のモータ側電源端子５９に対してそれぞれ電気的に接続される。これにより、モータ装置３０の組み立て性の向上が図られている。なお、コネクタ部材７０およびギヤケース６１は、合計２つの固定ねじＳ２（図３および図８参照）によって、互いに強固に接続されている。

図２に示されるように、アーマチュア軸５５の軸方向に沿う第２ラジアル軸受ＲＢ２と第３ラジアル軸受ＲＢ３との間には、螺旋状歯５５ａが一体に設けられている。具体的には、図５に示されるように、螺旋状歯５５ａは、冷間鍛造等により精度良くアーマチュア軸５５に一体に設けられている。

螺旋状歯５５ａは、モータ装置３０を形成する減速機構ＳＤを構成しており、アーマチュア軸５５の螺旋状歯５５ａが形成された部分は、ピニオンギヤＰＧとなっている。つまり、本実施の形態のモータ装置３０では、アーマチュア軸５５とピニオンギヤＰＧとが一体化された構造を採用している。ただし、アーマチュア軸５５とピニオンギヤＰＧとを一体化するに限らず、アーマチュア軸５５とピニオンギヤＰＧとを、互いに動力伝達可能に連結させた別体構造を採用することもできる。

図６に示されるように、ピニオンギヤＰＧには、２つの螺旋状歯５５ａが設けられており、これらの螺旋状歯５５ａは、アーマチュア軸５５の軸方向（軸線Ｃ１の方向）に螺旋状に延びている。そして、これらの螺旋状歯５５ａを備えたピニオンギヤＰＧは、アーマチュア軸５５の回転に伴って回転するようになっている。

ピニオンギヤＰＧの一対の螺旋状歯５５ａには、ピニオンギヤＰＧとともに減速機構ＳＤを形成するヘリカルギヤＨＧの斜歯６２ｆが、出力軸６２ａの軸方向（軸線Ｃ２の方向）から噛み合わされるようになっている。

ここで、減速機構ＳＤは、アーマチュア軸５５の回転を所定の速度にまで減速して高トルク化し、この高トルク化された回転力を、ウィンドウレギュレータ４０（図１参照）に出力する。これにより、比較的重量が嵩むウィンドウガラス１２（図１参照）を昇降させることができる。

図２および図４に示されるように、ギヤ部６０は、ヨーク５１が連結されるギヤケース６１を備えている。ギヤケース６１は、本発明におけるハウジングを構成しており、プラスチック等の樹脂材料によって略有底筒状に形成されている。具体的には、ギヤケース６１は、略円板状に形成された底壁６１ａと、当該底壁６１ａの外周部分に一体に設けられ、出力軸６２ａ（図２および図３参照）の軸方向に延在された筒状の側壁６１ｂと、を備えている。そして、底壁６１ａおよび側壁６１ｂは、減速機構ＳＤ（図５参照）、つまりピニオンギヤＰＧおよびヘリカルギヤＨＧを収容する減速機構収容部６１ｃを形成している。

減速機構収容部６１ｃの内部で、かつ底壁６１ａの中心部分には、ヘリカルギヤＨＧが設けられた回転体６２（図７および図９参照）を回転自在に支持する回転体支持部（ギヤ支持部）６１ｄが一体に設けられている。回転体支持部６１ｄは略円柱状に形成され、その上面壁６１ｅの中心部分には、回転体６２に設けられた出力軸６２ａを回転自在に支持する支持軸６１ｆが一体に設けられている。そして、支持軸６１ｆの先端側は、ギヤケース６１の外部に突出され、さらには、図３に示されるように、出力軸６２ａからも突出されている。

回転体支持部６１ｄの上面壁６１ｅには、回転体支持部６１ｄの軸方向（軸線Ｃ２の方向）に微小高さで突出された環状突起６１ｇが設けられている。この環状突起６１ｇには、ヘリカルギヤＨＧを形成する円板状本体部６２ｂの摺接面６２ｃ（図７参照）が摺接するようになっている。これにより、ヘリカルギヤＨＧと回転体支持部６１ｄとの接触面積を小さくして、回転体支持部６１ｄに対するヘリカルギヤＨＧの回転抵抗の増大を抑えている。なお、環状突起６１ｇと摺接面６２ｃとの間には、両者の滑りを良くする所定量のグリース（図示せず）が塗布されている。

回転体支持部６１ｄと側壁６１ｂとの間には、幅寸法がＷに設定された環状溝６１ｈが形成されている。環状溝６１ｈには、ヘリカルギヤＨＧに設けられたギヤ本体６２ｄ（図５参照）が回転自在に収容されるようになっている。なお、ギヤ本体６２ｄは、ヘリカルギヤＨＧを減速機構収容部６１ｃに収容した状態において、回転体支持部６１ｄおよび側壁６１ｂの双方に対して非接触の状態となる。この点においても、ヘリカルギヤＨＧの回転抵抗が増大することを抑制している。

図４に示されるように、回転体支持部６１ｄの軸方向に沿う略中間部分には、軸受収容部６１ｋが形成されている。軸受収容部６１ｋは、略円柱状に形成された凹部からなり、支持軸６１ｆの軸方向（軸線Ｃ２の方向）と直交するアーマチュア軸５５の軸方向（軸線Ｃ１の方向）に延在されている。つまり、軸受収容部６１ｋは、モータ部５０（図８参照）に向けて開口されている。

そして、軸受収容部６１ｋの内部には、アーマチュア軸５５の軸方向他側（軸方向端部）を回転自在に支持する第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２（図７および図８参照）が、それぞれがたつくこと無く収容される。具体的には、軸受収容部６１ｋに収容される第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２は、ギヤケース６１の内部で、かつピニオンギヤＰＧと出力軸６２ａとの間に配置される（図２参照）。

また、ギヤケース６１を形成する側壁６１ｂの周囲には、合計３つの固定腕（固定部）６１ｍが設けられている。これらの固定腕６１ｍは、固定対象物としてのサイドドア１０（図１参照）の内部に固定される部分であって、固定腕６１ｍには、固定ボルト（図示せず）が挿通されるボルト穴６１ｎがそれぞれ設けられている。

図２に示されるように、３つの固定腕６１ｍは、それぞれ出力軸６２ａ（軸線Ｃ２）を中心に、側壁６１ｂの周方向に略等間隔（１２０度間隔）で配置されている。３つの固定腕６１ｍのうちの２つは、アーマチュア軸５５の軸線Ｃ１を基準に線対称で配置されている。また、他の１つの固定腕６１ｍについても、アーマチュア軸５５の軸線Ｃ１上に配置されるが、アーマチュア軸５５の軸線Ｃ１を基準に線対称で配置されていると言うことができる。

このように、３つの固定腕６１ｍを、軸線Ｃ１を基準に線対称で配置することで、ギヤケース６１の形状を、軸線Ｃ１を基準に略線対称の形状としている。これに伴い、本実施の形態におけるモータ装置３０では、上述のようなギヤケース６１に収容し得る減速機構ＳＤを採用している。

具体的には、図７に示されるように、軸線Ｃ１を中心に回転するアーマチュア軸５５と、軸線Ｃ２を中心に回転する出力軸６２ａとは、互いに直交している。これにより、両者間に設けられる減速機構ＳＤ（図７中網掛部分）のピニオンギヤＰＧおよびヘリカルギヤＨＧも、それぞれ軸線Ｃ１，Ｃ２を中心に回転するようになっている。

このようにモータ装置３０では、ギヤケース６１の形状を、軸線Ｃ１を基準に略線対称の形状としており、これにより運転席側および助手席側でモータ装置３０を共通化できるようにしている。なお、図２に示されるように、モータ部５０においても、軸線Ｃ１を基準に略線対称の形状となっている。したがって、モータ装置３０の全体が、軸線Ｃ１を基準に略線対称の形状となっている。

また、図４に示されるように、ギヤケース６１を形成する側壁６１ｂの周囲で、かつ軸線Ｃ１を基準に線対称で配置された一対の固定腕６１ｍの間には、モータ固定部６３およびコネクタ固定部６４が一体に設けられている。

モータ固定部６３は、軸線Ｃ２の延在方向に沿う断面形状が略長方形に形成され、その内部は中空部６３ａとなっている。そして、中空部６３ａには、ブラシホルダ５７に設けられたモータ側電源端子５９（図７参照）や、コネクタ部材７０に設けられたコネクタ側ターミナル７１の基端側端子７１ｂ（図８参照）が、収容される。より具体的には、モータ装置３０の組み立て時において、モータ側電源端子５９およびコネクタ側ターミナル７１の基端側端子７１ｂが、中空部６３ａの内部で互いに電気的に接続される。

なお、モータ固定部６３においても、図２に示されるように、軸線Ｃ１を基準に略線対称の形状となっている。そして、モータ部５０は、軸線Ｃ１に沿うよう移動させてモータ固定部６３に突き当てて、かつ３つの固定ねじＳ１を用いることにより、モータ固定部６３に固定される。

図４に示されるように、コネクタ固定部６４は、軸線Ｃ１および軸線Ｃ２のそれぞれに対して９０度で交差した軸線Ｃ３上に設けられ、軸線Ｃ１および軸線Ｃ２の延在方向に沿う断面形状が略円形に形成されている。コネクタ固定部６４の内部は中空となっており、当該コネクタ固定部６４の内部には、コネクタ部材７０を軸線Ｃ３に沿わせて移動させることで、コネクタ部材７０の基端側端子７１ｂ（図８参照）側が差し込まれる。そして、コネクタ部材７０は、２つの固定ねじＳ２（図８参照）を用いることにより、コネクタ固定部６４に固定される。

ここで、図２に示されるように、コネクタ部材７０は、固定腕６１ｍに対して微小距離ｔの分だけ外側に突出されている。しかしながら、この微小距離ｔは、せいぜいボルト穴６１ｎの直径寸法程度の大きさとなっている。したがって、コネクタ部材７０がアーマチュア軸５５の径方向外側に無用に大きく突出することが抑えられており、モータ装置３０の運転席側および助手席側での共通化の妨げになることは無い。また、車両側の外部コネクタの取り回しにも余裕があるため（図示せず）、図２に示されるようなコネクタ部材７０の配置関係であっても、外部コネクタのコネクタ部材７０への接続作業に悪影響を与えない。

図７および図９に示されるように、減速機構収容部６１ｃには、プラスチック等の樹脂材料よりなる回転体６２が回転自在に収容されている。回転体６２は、ヘリカルギヤＨＧおよび出力軸６２ａから形成されている。ヘリカルギヤＨＧおよび出力軸６２ａは、回転体６２を射出成形する際にそれぞれ一体化される。つまり、出力軸６２ａは、ヘリカルギヤＨＧによって回転される。

ヘリカルギヤＨＧは、円板状に形成された円板状本体部６２ｂと、この円板状本体部６２ｂに一体に設けられ、かつ筒状に形成されたギヤ本体６２ｄとから形成され、略皿形状となっている。ここで、円板状本体部６２ｂは本発明における底壁部を構成し、ギヤ本体６２ｄは本発明における側壁部を構成している。そして、円板状本体部６２ｂの一側面で、かつ中央部分に出力軸６２ａが一体に設けられ、円板状本体部６２ｂの他側面が、回転体支持部６１ｄに回転自在に支持されている。つまり、環状突起６１ｇに摺接される摺接面６２ｃは、円板状本体部６２ｂの他側面に設けられている。

ここで、ヘリカルギヤＨＧを形成するギヤ本体６２ｄは、図５に示されるような形状をなしている。なお、図５では、ヘリカルギヤＨＧを形成するギヤ本体６２ｄの部分のみを示している。また、図７ないし図９においては、ピニオンギヤＰＧの部分およびヘリカルギヤＨＧの部分の詳細な図示を省略して、それぞれに網掛けを施している。

ヘリカルギヤＨＧは、環状のギヤ本体６２ｄを備えており、このギヤ本体６２ｄの表面６２ｅに、複数の斜歯６２ｆが設けられている。なお、ギヤ本体６２ｄの裏面６２ｇ側に、円板状本体部６２ｂおよび出力軸６２ａが設けられる。複数の斜歯６２ｆは、ギヤ本体６２ｄを軸線Ｃ２の方向から見たときに、それぞれが略円弧形状となるように形成されている。これにより、図６に示されるように、一対の螺旋状歯５５ａが、複数の斜歯６２ｆに対して、精度良く噛み合わされるようになっている。

ここで、本実施の形態では、斜歯６２ｆの数は「５２」に設定されている。よって、ピニオンギヤＰＧの螺旋状歯５５ａの数が「２」に設定されているので、本実施の形態の減速機構ＳＤの減速比は「２：５２」つまり「１：２６」となる。すなわち、ピニオンギヤＰＧが「２６回転」することで、ヘリカルギヤＨＧが漸く「１回転」する減速比に設定されている。これによりピニオンギヤＰＧの高速回転が所定の速度にまで減速されて、高トルク化された回転力が出力軸６２ａから出力される。つまり、出力軸６２ａは、アーマチュア軸５５よりも低速で回転されるようになっている。

また、図５および図６に示されるように、減速機構ＳＤの作動時には、例えば、アーマチュア軸５５に一体に設けられたピニオンギヤＰＧが、矢印Ｒ１の方向に回転する。すると、螺旋状歯５５ａが噛み合わされる複数の斜歯６２ｆを備えたヘリカルギヤＨＧが、減速されて高トルク化された状態で矢印Ｒ２の方向に回転される。

このとき、一対の螺旋状歯５５ａおよび複数の斜歯６２ｆは、アーマチュア軸５５の軸方向（軸線Ｃ１の方向）に傾斜されているため、アーマチュア軸５５にはスラスト力Ｆが作用する。つまり、アーマチュア軸５５は、その回転方向に応じて、図５中矢印Ｆの方向に移動しようとする。これに対し、アーマチュア軸５５の軸方向両側は、第１スラスト軸受ＴＢ１および第２スラスト軸受ＴＢ２（図２参照）によってそれぞれ支持されている。

したがって、アーマチュア軸５５は、その軸方向に移動したりがたついたりすることが無く、ひいては静粛性に優れたモータ装置３０となっている。よって、モータ装置３０は、特に内燃機関（エンジン）を備えない静かな車両（ハイブリッド車両や電気自動車等）に用いて好適なものとなっている。

本実施の形態では、アーマチュア軸５５に、その長手方向に螺旋状に延びる一対の螺旋状歯５５ａを設け、当該部分をピニオンギヤＰＧとしている。これにより、図５に示されるように、ピニオンギヤＰＧの外径寸法をアーマチュア軸５５の外径寸法と同じ外径寸法にして、アーマチュア軸５５を大径化せずに済む。よって、減速機構ＳＤを大型化させたり、モータ装置３０の厚み寸法Ｔ（図３参照）を厚くさせたりすること無く、搭載性に優れたモータ装置３０を実現できる。

ここで、ピニオンギヤＰＧの螺旋状歯５５ａには、ヘリカルギヤＨＧの斜歯６２ｆが、出力軸６２ａの軸方向（軸線Ｃ２の方向）から噛み合わされている。そして、図６に示されるように、斜歯６２ｆの歯面は傾斜面となっている。したがって、ヘリカルギヤＨＧにも出力軸６２ａの軸方向に移動しようとするスラスト力が作用する。

このとき、回転体６２は、ギヤカバー８０（図２および図９参照）と、出力軸６２ａに装着されるドラムＤＲ（図１参照）と、によって押さえ付けられている。したがって、ヘリカルギヤＨＧにおいても、その軸方向に移動したりがたついたりすることが無い。

なお、出力軸６２ａとドラムＤＲとは、互いにセレーション嵌合により動力伝達可能に連結され、互いに空転することが無い。すなわち、出力軸６２ａの外周部分には、複数の凹凸よりなるセレーション部ＳＲが形成され、かつドラムＤＲの出力軸６２ａが嵌合される嵌合穴（図示せず）にも、セレーション部（図示せず）が形成されている。

図９に示されるように、ギヤカバー８０は、略円板状に形成されたカバー本体８１と、カバー本体８１の周囲に設けられ、ギヤケース６１に設けられた爪部（図示せず）に引っ掛けられる複数の引っ掛け部８２と、を備えている。

また、カバー本体８１の中心部分には、出力軸６２ａが貫通される貫通孔８３が設けられている。そして、ギヤケース６１の内部に雨水や埃等が進入しないようにするために、貫通孔８３の径方向内側の部分およびカバー本体８１の径方向外側の部分には、それぞれゴム製の密閉シールＳＬが設けられている。

次に、以上のように形成されたモータ装置３０の組み立て手順について、図面を用いて詳細に説明する。

［組み立て手順（その１）］
図８に示されるように、まず、別の製造工程を経て製造されたギヤケース６１およびコネクタ部材７０を準備するとともに、別の組み立て工程を経て組み立てられたモータ部５０を準備する。さらに、３つの固定ねじＳ１，２つの固定ねじＳ２，第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２を、それぞれ準備する。

次いで、矢印Ｍ１に示されるように、第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２を、軸線Ｃ１に沿わせて移動させ、ギヤケース６１の軸受収容部６１ｋにそれぞれ収容する。このとき、第２スラスト軸受ＴＢ２の方を、第２ラジアル軸受ＲＢ２よりも、軸受収容部６１ｋの奥に入れるようにする。

その後、矢印Ｍ２に示されるように、モータ部５０を、軸線Ｃ１に沿わせて移動させ、モータ固定部６３に突き当てるようにする。このとき、モータ部５０のアーマチュア軸５５が突出された側（図中右側）を、中空部６３ａの内部に差し込むようにする。そして、アーマチュア軸５５の軸方向他側（図中右側）を軸受収容部６１ｋに収容された第２ラジアル軸受ＲＢ２に差し込み、かつ第２スラスト軸受ＴＢ２に突き当てる。また、これと略同時に、ブラシホルダ５７を中空部６３ａに嵌め込むようにする。

次いで、矢印Ｍ３に示されるように、３つの固定ねじＳ１を用いて、モータ部５０のヨーク５１を、ギヤケース６１のモータ固定部６３に固定する。これにより、ギヤケース６１に対するモータ部５０の固定が完了する。このとき、アーマチュア軸５５に一体に設けられたピニオンギヤＰＧ（螺旋状歯５５ａ）は、ギヤケース６１の環状溝６１ｈの内部に配置（収容）され、かつ軸線Ｃ１上に配置されている。

その後、矢印Ｍ４に示されるように、コネクタ部材７０の基端側端子７１ｂ側を、軸線Ｃ３の方向からコネクタ固定部６４に臨ませて、コネクタ部材７０をコネクタ固定部６４に装着する。すると、中空部６３ａの内部では、一対の基端側端子７１ｂが一対のモータ側電源端子５９に対して、それぞれ電気的に接続される。

次いで、矢印Ｍ５に示されるように、２つの固定ねじＳ２により、コネクタ部材７０を、ギヤケース６１のコネクタ固定部６４に固定する。これにより、ギヤケース６１に対するコネクタ部材７０の固定が完了する。

［組み立て手順（その２）］
次に、図９に示されるように、別の製造工程を経て製造された回転体６２およびギヤカバー８０を準備する。その後、矢印Ｍ６に示されるように、軸線Ｃ２の方向から、回転体６２をギヤケース６１に臨ませて、回転体６２を減速機構収容部６１ｃに収容する。このとき、ヘリカルギヤＨＧを形成する環状のギヤ本体６２ｄを、減速機構収容部６１ｃを形成する環状溝６１ｈに入れるようにする。

すると、軸線Ｃ２の方向から、ピニオンギヤＰＧの螺旋状歯５５ａ（図５参照）に対して、ヘリカルギヤＨＧの斜歯６２ｆ（図５参照）が噛み合わされる。また、これと略同時に、支持軸６１ｆに対して出力軸６２ａが回転自在に支持される。これにより、回転体６２の減速機構収容部６１ｃへの収容が完了する。

次いで、矢印Ｍ７に示されるように、ギヤケース６１の開口側（図中上側）にギヤカバー８０を臨ませて、軸線Ｃ２に沿わせて移動させる。このとき、カバー本体８１における引っ掛け部８２が突出された側を、ギヤケース６１に向けるようにする。そして、ギヤカバー８０の貫通孔８３に、出力軸６２ａを挿通させるようにする。

その後、ギヤケース６１に設けられた爪部（図示せず）に引っ掛け部８２をそれぞれ引っ掛ける。これにより、ギヤケース６１に対するギヤカバー８０の装着（固定）が完了して、モータ装置３０の組み立て作業が終了する。

以上詳述したように、本実施の形態に係るモータ装置３０によれば、アーマチュア軸５５の軸線Ｃ１と出力軸６２ａの軸線Ｃ２とが直交するようにし、アーマチュア軸５５の軸方向に螺旋状に設けられた螺旋状歯５５ａを有するピニオンギヤＰＧと、出力軸６２ａの軸方向から螺旋状歯５５ａに噛み合わされる斜歯６２ｆを有するヘリカルギヤＨＧと、が設けられている。また、ピニオンギヤＰＧおよびヘリカルギヤＨＧを収容するギヤケース６１の内部で、かつピニオンギヤＰＧと出力軸６２ａとの間には、ピニオンギヤＰＧの軸方向端部（軸方向他側）を回転自在に支持する第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２が配置されている。

これにより、螺旋状歯５５ａの歯数を「２」としつつ斜歯６２ｆの歯数を「５２」にして、これらの歯部を互いにトルク伝達可能に噛み合わることが可能な交差軸歯車からなる減速機構ＳＤ（減速比大）を実現できる。このとき、ピニオンギヤＰＧには、螺旋状歯５５ａの特性により軸方向に移動しようとする力（スラスト力Ｆ）が作用するが、第２スラスト軸受ＴＢ２によりその力を受け止めることができる。また、第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２を、ギヤケース６１の比較的大きなデッドスペース（回転体支持部６１ｄの内側）に配置でき、モータ装置３０が大型化することが抑えられる。

よって、出力軸６２ａの軸方向から見たときに、アーマチュア軸５５の軸線Ｃ１を中心として略線対称の形状になり得るモータ装置３０を実現して、汎用性を高めることができる。また、減速比を大きくした減速機構ＳＤを小型化することができ、モータ装置３０の小型軽量化も実現できる。

また、本実施の形態に係るモータ装置３０によれば、ヘリカルギヤＨＧは、円板状に形成された円板状本体部６２ｂと、円板状本体部６２ｂに一体に設けられ、筒状に形成されたギヤ本体６２ｄと、を有し、円板状本体部６２ｂの一側面に、出力軸６２ａが一体に設けられ、円板状本体部６２ｂの他側面が、ギヤケース６１に設けられた回転体支持部６１ｄに回転自在に支持され、回転体支持部６１ｄに、第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２を収容する軸受収容部６１ｋが設けられている。

これにより、ギヤケース６１の比較的大きなデッドスペースである回転体支持部６１ｄの内側に軸受収容部６１ｋを設けることができ、当該軸受収容部６１ｋに第２ラジアル軸受ＲＢ２および第２スラスト軸受ＴＢ２をがたつくこと無く収容することができる。

さらに、本実施の形態に係るモータ装置３０によれば、ギヤケース６１に、サイドドア１０に固定される複数の固定腕６１ｍが設けられ、これらの固定腕６１ｍが、アーマチュア軸５５の軸線Ｃ１を基準に線対称で配置されている。

これにより、ギヤケース６１の形状を、軸線Ｃ１を基準に略線対称の形状として、運転席側および助手席側でモータ装置３０を共通化することが可能となる。よって、モータ装置３０の種類を減らすことができ、サイドドア１０への搭載作業を容易にすることができる。

次に、本発明の実施の形態２について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態１と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１０は実施の形態２のモータ装置を示す平面図を示している。

図１０に示されるように、実施の形態２のモータ装置９０では、実施の形態１のモータ装置３０（図２参照）に比して、ギヤケース６１に対してコネクタ固定部６４が設けられる位置のみが異なっている。具体的には、モータ装置９０のコネクタ固定部６４は、アーマチュア軸５５の軸線Ｃ１と直交しつつ、出力軸６２ａの軸線Ｃ２に対して平行となった軸線Ｃ４上に設けられている。つまり、コネクタ部材７０は、モータ装置９０の厚み方向（軸線Ｃ４の延在方向）から、コネクタ固定部６４に装着されるようになっている。これにより、コネクタ部材７０のギヤケース６１からの突出方向は、出力軸６２ａの突出方向と同じ方向となる。

以上のように形成した実施の形態２のモータ装置９０においても、上述した実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、実施の形態２のモータ装置９０では、コネクタ部材７０の部分においても、２つの固定腕６１ｍと同様に軸線Ｃ１を基準に線対称にできる。よって、車両側の外部コネクタの取り回しに余裕が無い車種であっても、運転席側および助手席側のそれぞれに容易に設置することができる。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態では、モータ装置３０，９０を、車両のウィンドウガラス１２を昇降させるパワーウィンドウ装置２０の駆動源に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、車両に搭載される電動サンルーフ装置やスライドドア装置等の他の駆動源にも適用することができる。

その他、上記各実施の形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記各実施の形態に限定されない。

１０ サイドドア（ドア，固定対象物）
１１ ドア枠
１２ ウィンドウガラス
２０ パワーウィンドウ装置
３０ モータ装置
４０ ウィンドウレギュレータ
４１ ガイドレール
４２ 上側プーリ
４３ 下側プーリ
４４ キャリアプレート
５０ モータ部
５１ ヨーク
５１ａ 底部
５２ 永久磁石
５３ アーマチュア
５４ コイル
５５ アーマチュア軸（回転軸）
５５ａ 螺旋状歯
５６ コンミテータ
５７ ブラシホルダ
５８ ブラシ
５９ モータ側電源端子
６０ ギヤ部
６１ ギヤケース（ハウジング）
６１ａ 底壁
６１ｂ 側壁
６１ｃ 減速機構収容部
６１ｄ 回転体支持部（ギヤ支持部）
６１ｅ 上面壁
６１ｆ 支持軸
６１ｇ 環状突起
６１ｈ 環状溝
６１ｋ 軸受収容部
６１ｍ 固定腕（固定部）
６１ｎ ボルト穴
６２ 回転体
６２ａ 出力軸
６２ｂ 円板状本体部（底壁部）
６２ｃ 摺接面
６２ｄ ギヤ本体（側壁部）
６２ｅ 表面
６２ｆ 斜歯
６２ｇ 裏面
６３ モータ固定部
６３ａ 中空部
６４ コネクタ固定部
７０ コネクタ部材
７１ コネクタ側ターミナル
７１ａ 先端側端子
７１ｂ 基端側端子
８０ ギヤカバー
８１ カバー本体
８２ 引っ掛け部
８３ 貫通孔
９０ モータ装置
ＢＳ ブラシスプリング
ＣＡ ケーブル
Ｃ１，Ｃ２ 軸線
ＤＲ ドラム
Ｅ１ 一側端部
Ｅ２ 他側端部
ＨＧ ヘリカルギヤ
ＰＧ ピニオンギヤ
ＲＢ１ 第１ラジアル軸受
ＲＢ２ 第２ラジアル軸受（軸受部材）
ＲＢ３ 第３ラジアル軸受
Ｓ１，Ｓ２ 固定ねじ
ＳＤ 減速機構
ＳＬ 密閉シール
ＳＲ セレーション部
ＴＢ１ 第１スラスト軸受
ＴＢ２ 第２スラスト軸受（軸受部材）

Claims (3)

1. モータ部およびギヤ部を備えたモータ装置であって、
   前記モータ部に設けられる回転軸と、
   前記ギヤ部に設けられ、前記回転軸の軸線と直交する軸線を中心に、前記回転軸よりも低速で回転される出力軸と、
   前記回転軸により回転され、前記回転軸の軸方向に螺旋状に設けられた螺旋状歯を有するピニオンギヤと、
   前記出力軸の軸方向から前記螺旋状歯に噛み合わされる斜歯を有し、前記出力軸を回転させるヘリカルギヤと、
   前記ピニオンギヤおよび前記ヘリカルギヤを収容するハウジングと、
   前記ハウジングの内部で、かつ前記ピニオンギヤと前記出力軸との間に配置され、前記ピニオンギヤの軸方向端部を回転自在に支持する軸受部材と、
   を備え、
   前記ヘリカルギヤは、
   円板状に形成された底壁部と、
   前記底壁部に一体に設けられ、筒状に形成された側壁部と、
   を有し、
   前記底壁部の一側面に、前記出力軸が一体に設けられ、
   前記底壁部の他側面が、前記ハウジングに設けられたギヤ支持部に回転自在に支持され、
   前記ギヤ支持部に、前記軸受部材を収容する軸受収容部が設けられている、
   モータ装置。
2. 請求項１に記載のモータ装置において、
   前記ハウジングに、固定対象物に固定される複数の固定部が設けられ、
   前記複数の固定部が、前記回転軸の軸線を基準に線対称で配置されている、
   モータ装置。
3. 請求項２に記載のモータ装置において、
   前記固定対象物が、車両の左右側にそれぞれ設けられるドアである、
   モータ装置。

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