JPH0674974B2 - モータ軸のスラスト荷重受け用ボールの遊び検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、モータ軸のスラスト荷重を受けるべく、モー
タ軸の遊端部内に遊びをもって抜け止めされかつ回動自
在に支持されたボールの遊び量を検査するためのモータ
軸のスラスト荷重受け用ボールの遊び検査装置に関す
る。

＜従来の技術＞ 従来、例えば自動者用パワーウィンドウモータに於て、
モータのロータシャフトの駆動端部にウォームを形成
し、窓を開閉するべく連結された出力軸と一体を成すウ
ォームホイールをウォームに歯合させることにより、小
型モータにより大きな出力を得て窓の開閉を行うものが
ある。

このパワーウィンドウモータにあっては、モータ駆動時
にはウォームギヤ結合されたロータシャフトにスラスト
力が作用することから、例えば、ロータシャフトの軸線
方向両端面にその一部を露出させるようにしてスチール
ボールを回転自在に設けると共に、モータケーシングの
対向位置にスラストプレートを設け、スチールボールを
スラストプレートに当接させることにより、スラスト荷
重を受けるようにしているものがある。この構造による
と、ロータシャフトの軸線方向端面に同軸的に孔を設
け、その孔内にスチールボールを入れた後、孔の開口周
縁部を内向きにかしめてスチールボールの抜け止めを行
っている。

ところで、スラスト荷重を受けた際にスチールボールが
回転自在でないと異音が発生するため、上記かしめを行
った後に、スチールボールが或る程度の遊びをもって孔
内に保持されていることを検査する必要がある。従来、
上記検査には、マグネットとスチールボールとを互いに
磁気的に結合させた後両者を引き離す際に、スチールボ
ールが或る程度移動することを、目視検査や手の感触に
より確認していた。従って、作業者の違いによるばらつ
きがあるため、再確認するべく重複検査を行うなど、そ
の検査工程が煩雑化するという問題があった。

＜発明が解決しようとする課題＞ このような従来技術の問題点に鑑み本発明の主な目的
は、モータ軸のスラスト荷重を受けるべく、モータ軸の
遊端部内に遊びをもって抜け止めされかつ回動自在に支
持されたボールの遊び量を、自動的かつ高精度に検査可
能なモータ軸のスラスト荷重受け用ボールの遊び検査装
置を提供することにある。

［発明の構成］ ＜課題を解決するための手段＞ このような目的は、モータ軸のスラスト荷重を受けるべ
く、該モータ軸の遊端部の孔内に遊びをもって抜け止め
されかつ回動自在に支持されたボールの当該遊び量を検
査する際に、前記モータ軸及び前記ボールが導電体かつ
磁性体からなるものに於けるモータ軸のスラスト荷重受
け用ボールと遊び検査装置であって、前記モータ軸の軸
線上で前記ボールに対向して設けられた磁石と、前記モ
ータ軸と前記磁石とを前記モータ軸の軸線上で相対的に
近接離反させるための駆動手段と、前記ボールを前記孔
内に弾発的に押し付けるべく前記モータ軸及び前記磁石
の少なくともいずれか一方を前記軸線方向に変位自在に
弾発付勢する弾発付勢手段と、前記ボールと前記磁石と
を当接させて前記ボールを前記孔内に押し付けた状態か
ら前記モータ軸と前記磁石とを前記駆動手段により相対
的に離反させる際に前記弾発付勢手段により弾発付勢さ
れた前記モータ軸または前記磁石を前記弾発付勢手段の
反発力により変位することを防止したロック状態にする
ためのロック手段と、前記ボールと前記磁石との当接状
態に於ける前記磁石と前記モータ軸との間の電気的導通
を検出するための導通検出手段と、前記モータ軸と前記
磁石とを前記ロック状態から前記磁石と前記ボールとを
離反させる向きに前記駆動手段により駆動した際の前記
導通が断たれるまでの前記モータ軸と前記磁石との互い
に離反する向きの相対的変位を検出するための変位検出
手段とを有することを特徴とするモータ軸のスラスト荷
重受け用ボールの遊び検査装置を提供することにより達
成される。

＜作用＞ このようにすれば、ボールと磁石とを互いに磁気的に結
合されると共に、その磁気的結合部を介して電気的導通
状態を検出し、そして、両者を引き離して非導通状態に
なるまでのモータ軸と磁石との相対的変位を測定するこ
とにより、ボールの遊び量を高精度にかつ安定して検査
することができ、自動装置を容易に構成し得る。

＜実施例＞ 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図に、モータのロータシャフトに設けられたスラス
ト受用ボールの遊び量を検査するための本発明に基づく
装置の全体を一部破断して示す。図に於ける左方には、
例えば自動車用パワーウィンドウモータのロータ１が、
そのアーマチュアの外周面を固定装置の一対のクランプ
２により直径方向に把持されて固定されている。両クラ
ンプ２は、図示されない例えばエアシリンダなどにより
駆動されるトグル装置を介して図の矢印Ａの向きに対称
的にかつ選択的に開閉するようにされている。

モータ軸としてのロータシャフト1aの図に於ける左側の
出力側端部にはウォーム４が形成されており、パワーウ
ィンドウ装置として組立てた際には、装置のギヤボック
ス内のウォームホイールとウォーム４とがかみ合うする
ため、モータ駆動時に、ロータシャフト1aにはスラスト
力が生じる。そのため、ロータシャフト1aの軸線方向両
端面にはスラスト力による回転負荷抵抗を低減するため
の例えばスチール製の導電体かつ磁性体からなるボール
５が設けられている。

第２図は、本実施例に於ける自動車用パワーウィンドウ
モータの組立てられた状態にあるロータシャフト1aの一
方の軸線方向端部を示す部分拡大図である。第２図に示
されるように、モータケーシング26内に固設されたラジ
アル軸受としての滑り軸受27によりロータシャフト1aの
一方の軸線方向端部が回転自在に支持されていると共
に、ロータシャフト1aの軸線方向端面に開口するように
同軸的に形成された孔６内に半分以上没入状態に受容さ
れたボール５が、孔６の開口周縁部を内向きにかしめる
ことにより抜け止めされ、かつ孔６内にて若干の遊びを
もって移動自在に保持されている。尚、モータケーシン
グ26内のボール５に対向する端面にはスラストプレート
28が固着されており、ロータシャフト1aにスラスト荷重
が作用した際に、スラストプレート28にボール５が当接
し、回転負荷抵抗を低減し得るようにされている。

第１図に於けるロータシャフト1aの右方でありかつ図の
上方にはベース部材７が設けられており、ベース部材７
の下面には絶縁材からなるガイドレール８が固着されて
おり、このガイドレール８により、固定状態のロータシ
ャフト1aの軸線方向に沿って往復動自在にガイドされた
スライドブロック９が吊り下げ状態に支持されている。
スライドブロック９の下部には、ロータシャフト1aと同
軸方向の貫通状態に支持された円柱状のスライド軸11
が、図の矢印Ｂにより示されるように軸線方向に往復動
自在にされている。

スライド軸11のロータシャフト1a側の端部には円筒形状
の永久磁石12が同軸的に固着されており、永久磁石12と
スライドブロック９との間にはスライド軸11を囲繞する
ように弾発的付勢手段としての圧縮コイルばね13が設け
られている。この圧縮コイルばね13により、スライド軸
11の永久磁石12側の軸線方向端面11aをロータシャフト1
aのボール５に近接させる向きに、スライド軸11が弾発
付勢されている。

スライド軸11のスライドブロック９の他方の側面から外
方に突出する軸線方向端部には、大径のフランジ部14が
同軸的に設けられており、圧縮コイルばね13の付勢力に
抗して、スライドブロック９の第１図に於ける右側面に
フランジ部14が当接することにより、スライド軸11の付
勢方向の突出量が規定されている。またスライド軸11の
スライドブロック９内に受容される部分の外周部には、
その一部を切除されて軸線に沿う平坦面をなす係止面15
が形成されており、スライドブロック９内には、その係
止面15に直交する向きから選択的に当接し得るロック手
段としてのロッド16を有する直動型シリンダ29が設けら
れている。

スライドブロック９の上部には、スライド軸11の軸線に
平行して、ボールねじの軸受部材17が固着されており、
その軸受部材17にはボールねじのねじ棒18がかみ合って
いる。ねじ棒18の歯合部分側とは相反する側の遊端部に
は小径の歯付プーリ19が同軸的に固着されており、その
歯付プーリ19には、パルスモータ21の駆動軸に固着され
た大径の歯付プーリ22に巻回されたタイミングベルト20
が巻き掛けられている。従って、パルスモータ21を正逆
回転することによりねじ棒18が正逆転し、スライドブロ
ック９が、図の矢印Ｂにより示されるロータシャフト1a
の軸線に沿う向きに往復駆動される。このようにして、
モータ軸及び磁石の少なくともいずれか一方を相対的に
近接離反させる向きに駆動する手段が構成されている。
尚、パルスモータ21と、そのパルス数を測定するための
公知のパルス計測回路23とが、互いに電気的に接続され
ており、パルス計測回路23により読みとったパルス数に
より、スライドブロック９の移動量を測定することがで
きる。このようにして、変位検出手段が構成されてい
る。

また、前記した固定相地の一方のクランプ２とスライド
軸11のフランジ部14とが、公知形式の導通チェック回路
24にそれぞれ電気的に接続されている。即ち、スライド
軸11の端面11aをボール５に当接させて両者を磁気的に
結合させることにより、その磁気的結合部を介してロー
タシャフト及びスライド軸11の両者が電気的に導通状態
になり、その導通状態を導通チェック回路24により容易
に確認することができる。このようにして、導通検出手
段が構成されている。

次に、本実施例の作動要領を以下に示す。

まず、アーマチュア３を固定装置の一対のクランプ２に
より把持してロータ１を固定状態に保持する。次に、ス
ライド軸11の端面11aをロータシャフト1aのボール５に
近づける向きにスライトブロック９を駆動するべく、パ
ルスモータ21を回転させて、第３図に示されるように、
ボール５に端面11aを当接させた際のロータシャフト1a
及びスライド軸11の両者間の導通を検出し、その検出信
号をトリガ信号として、更に所定量スライドブロック９
を移動させる。従って、所定量圧縮された圧縮コイルば
ね13の弾発付勢力をもって、スライド軸11の端面11aに
よりボール５が孔６内に押し付けられ、ロータシャフト
1aの軸線方向に対するボール５の遊びをなくすことがで
きる。この状態で、ロッド16を係止面15に押し付ける向
きに直動型シリンダ29を駆動して、スライド軸11が、第
３図に示されるようにロック状態にて、スライドブロッ
ク９と一体化される。

次に、パルスモータ21を１パルスごとに逆転させて、ス
ライドブロック９と一体化されたスライド軸11をロータ
シャフト1aに対して後退させるが、スライド軸11の端面
11aとボール５とが互いに磁気的に結合されており、孔
６内に遊びをもってボール５が受容されるようにかしめ
加工が行われている場合には、スライド軸11の後退に伴
って、孔６内から或る程度引き出されるようにボール５
が移動することとなる。なお、パルスモータ21の回転角
度としてのパルス数をカウントすることにより、スライ
ド軸11の移動量を算出することができる。更に、スライ
ドブロック９を後退させることにより、孔６のかしめ部
にボール５が当接して抜け止めされるため、磁気的結合
力に抗してスライド軸11の端面11aとボール５とが互い
に引き離される。その時に、両者間の磁気的結合部を介
しての導通状態が断たれ、その非導通状態になることを
導通チェック回路24により検出することができる。そし
て、非導通状態になるまでの移動量をパルス計測回路23
により測定することにより、ボール５の遊び量を高精度
にかつ安定して検出することができる。

また、パルス計測回路23により測定したパルス数を判定
回路25に入力し、予め記憶された設定値と比較すること
により、遊び量の合否の判定を容易に行うことができ
る。なお、これら一連の工程を自動的に行うことができ
る。

尚、本実施例では、ロータ１を固定状態に保持し、スラ
イドブロック９を移動させるようにしたが、逆にスライ
ドブロック９を固定してロータ１側を移動させたり、或
いは、両者を例えばリンク機構を介して連動し得るよう
にして、両者を共に移動させて近接離反させるようにし
ても良い。また、磁石としては、永久磁石に限ることな
く、電磁石を用いることもできる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、作業者の感覚に何等頼るこ
となく、ボールの遊び量を自動的かつ高精度にさらに安
定して検査することができるため、再確認するなど重複
検査を行う必要がないので、検査工程の効率を向上し得
るなど、その効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく検査装置の全体を一部破断し
て示す図である。 第２図は、検査対象としてのロータシャフト1aの要部拡
大断面図である。 第３図は、作動要領を説明するための第１図に対応する
要部を示す図である。 １……ロータ、1a……ロータシャフト ２……クランプ、３……アーマチュア ４……ウォーム、５……ボール ６……孔、７……ベース部材 ８……ガイドレール、９……スライドブロック 11……スライド軸、11a……端面 12……永久磁石、13……圧縮コイルばね 14……フランジ部、15……係止面 16……ロッド、17……軸受部材 18……ねじ棒、19……歯付プーリ 20……タイミングベルト 21……パルスモータ、22……歯付プーリ 23……パルス計測回路、24……導通チェック回路 25……判定回路、26……モータケーシング 27……滑り軸受、28……スラストプレート 29……直動型シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ軸のスラスト荷重を受けるべく、該
   モータ軸の遊端部の孔内に遊びをもって抜け止めされか
   つ回動自在に支持されたボールの当該遊び量を検査する
   際に、前記モータ軸及び前記ボールが導電体かつ磁性体
   からなるものに於けるモータ軸のスラスト荷重受け用ボ
   ールの遊び検査装置であって、 前記モータ軸の軸線上で前記ボールに対向して設けられ
   た磁石と、前記モータ軸と前記磁石とを前記モータ軸の
   軸線上で相対的に近接離反させるための駆動手段と、前
   記ボールを前記孔内に弾発的に押し付けるべく前記モー
   タ軸及び前記磁石の少なくともいずれか一方を前記軸線
   方向に変位自在に弾発付勢する弾発付勢手段と、前記ボ
   ールと前記磁石とを当接させて前記ボールを前記孔内に
   押し付けた状態から前記モータ軸と前記磁石とを前記駆
   動手段により相対的に離反させる際に前記弾発付勢手段
   により弾発付勢された前記モータ軸または前記磁石を前
   記弾発付勢手段の反発力により変位することを防止した
   ロック状態にするためのロック手段と、前記ボールと前
   記磁石との当接状態に於ける前記磁石と前記モータ軸と
   の間の電気的導通を検出するための導通検出手段と、前
   記モータ軸と前記磁石とを前記ロック状態から前記磁石
   と前記ボールとを離反させる向きに前記駆動手段により
   駆動した際の前記導通が断たれるまでの前記モータ軸と
   前記磁石との互いに離反する向きの相対的変位を検出す
   るための変位検出手段とを有することを特徴とするモー
   タ軸のスラスト荷重受け用ボールの遊び検査装置。