JPH08154358A - モータアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 何等の調整作業を行うこともなく、回転軸の
あばれを防止できるモータアクチュエータを提供するこ
とにある。 【構成】 モータケースにモータ１２が収納され、回転
軸１２ａに形成されたウォーム１４とホイールギア（歯
車）１６とで減速機が構成されるモータアクチュエータ
１０であって、回転軸１２ａは、斜めに接触する摺接部
２８と、反対側で弾力を与えるゴム製のＯリング２２と
によって、押圧力を加えられる。これによって、回転軸
１２ａのあばれが防止され、異音を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータアクチュエータ
に関し、特に、回転軸のあばれをなくして異音を防止で
きるモータアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、モータの回転軸にウォームを形成して、ホイールギ
ア（歯車）に回転を伝達するモータアクチュエータが知
られている。

【０００３】このモータアクチュエータにおいては、回
転軸が長く形成されているので軸の先端に軸受けが設け
られるが、回転軸と軸受けとの間には、クリアランスが
形成されていた。

【０００４】しかし、このクリアランスを形成したため
に、所定の回転条件で、回転軸が軸受けとの間であばれ
ることがあり、異音を発生させることとなった。

【０００５】そこで、この異音を防止するために、回転
軸の先端に軸受けを接触させる技術が考えられた。これ
については、例えば、実開昭５２−２１６４８号公報、
実開昭５６−８５７４７号公報、又は実開平１−１４１
９４６号公報に開示されている。

【０００６】ここで、実開昭５２−２１６４８号公報又
は実開昭５６−８５７４７号公報に開示される技術は、
調整ネジによって軸受けが回転軸の軸方向に調整できる
ようになったものである。したがって、調整ネジによる
調整を行わねばならないという問題がある。

【０００７】また、実開平１−１４１９４６号公報に開
示される技術は、軸受けがモータケースとは別体となっ
ているので、寸法の調整ができない。そうすると、寸法
精度を高めなければならず、製造が難しくなる。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的は、何等の調整作業を行
うこともなく、回転軸のあばれを防止できるモータアク
チュエータを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、モータケースにモータが収
納され、前記モータの回転軸に形成されたウォームとホ
イールギア（歯車）とで減速機が構成されるモータアク
チュエータにおいて、前記回転軸は、押圧力の一部を吸
収可能な調整押圧手段にて押圧力を加えられて、摺接部
に摺接することを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載のモ
ータアクチュエータにおいて、収納された前記モータの
外枠が前記回転軸の軸方向又は軸と直交方向に移動する
のを制止する制止手段と、前記制止手段と前記外枠との
間に介在して、この外枠に対する前記制止手段の方向へ
の押圧力の一部を吸収する弾性手段と、を有し、前記摺
接部は、前記回転軸に当接して押圧する位置に設けら
れ、この摺接部が前記回転軸を介して前記外枠に押圧力
を加え、前記弾性手段が前記押圧力の一部を吸収するこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載のモ
ータアクチュエータにおいて、前記制止手段は、前記モ
ータの外枠に設けられた軸受けの外側を保持し、前記弾
性手段は、前記軸受けの外側に装着される弾性部材であ
ることを特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項２又は請求
項３のいずれかに記載されたモータアクチュエータにお
いて、前記摺接部は、前記回転軸の先端又は後端に摺接
し、前記弾性手段は、前記摺接部から押圧される押圧力
の一部を吸収することを特徴とする。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１記載のモ
ータアクチュエータにおいて、前記回転軸の軸方向に回
転子を押圧する磁力を発生させるように、前記モータ内
部の静止部と回転部とを配置して、この磁力による押圧
力を加えて、前記回転軸を前記摺接部に摺接させること
を特徴とする。

【００１４】請求項６記載の発明は、請求項１から請求
項５のいずれかに記載されたモータアクチュエータにお
いて、前記摺接部は、前記回転軸の端部に、前記ホイー
ルギア（歯車）と反対方向に向けて斜めに当接すること
を特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明によれば、押圧力を加えら
れて回転軸が摺接部に摺接することで、回転軸のあばれ
を防止するようになっている。しかも、回転軸に対する
押圧力は、調整押圧手段によって一部が吸収されるの
で、自然に過剰な押圧力が加わらなくなる。そうする
と、高度な精度で部品を製造しなくても、調整作業を行
わずに、回転軸のあばれを防止することができる。言い
換えると、調整押圧手段によって、自然に誤差を吸収で
きるものである。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明を具体化したもので、制止手段にて制止されたモータ
の回転軸に、摺接部を押圧するように当接させること
で、回転軸のあばれを防止したものである。そして、制
止手段とモータの外枠との間には、弾性手段が介在して
いるので、この弾性手段にて押圧力の一部が吸収される
こととなる。

【００１７】これをさらに具体化したのが請求項３記載
の発明である。すなわち、請求項３記載の発明によれ
ば、ゴムなどの弾性部材をモータに装着し、この弾性部
材によって余剰の押圧力を吸収するようになっている。

【００１８】また、請求項４記載の発明によれば、回転
軸は、先端側が摺接部に摺接するか、あるいは、後端側
が摺接部に摺接する。

【００１９】ここで、回転軸の先端側を摺接部に摺接さ
せるには、弾性手段をモータの後側に設けることとな
る。また、回転軸の後端側を摺接部に摺接させるには、
弾性手段をモータの前側に設けることとなる。

【００２０】次に、請求項５記載の発明では、磁力によ
って押圧力を加えるようになっている。すなわち、モー
タ内部の静止部と回転部との相対的位置を調整して、回
転子を回転軸方向に移動させる磁力が生じるようになっ
ている。なお、このような磁力による力は、プリロード
と呼ばれる。

【００２１】こうすることで、磁力によって回転軸を摺
接部に押圧して、摺接させることができる。しかも、こ
のときの押圧力は、磁力によるものなので、余剰の押圧
力は吸収されるようになっている。

【００２２】次に、請求項６記載の発明によれば、摺接
部は、ウォームがホイールギア（歯車）から遠ざかるよ
うに摺接する。このようにすれば、ウォームとホイール
ギア（歯車）が近づき過ぎることはなく、これらの歯底
と歯先との接触等から発生する噛み合い音をも防止す
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【００２４】図１は、実施例に係るモータアクチュエー
タを示す平面図で、このモータアクチュエータ１０は、
車両用エアコンの操作を行うためのものである。

【００２５】そして、同図に示すように、モータアクチ
ュエータ１０は、モータ１２の回転軸１２ａに形成され
たウォーム１４がホイールギア（歯車）１６とかみ合
い、ホイールギア（歯車）１６の回転は減速歯車１８に
て減速させられて、図示しない出力軸に伝達されるよう
になっている。また、モータ１２には、Ｏリング２０、
２２が装着されている。

【００２６】図２は、図１に示すモータアクチュエータ
１０から、ホイールギア（歯車）１６、減速歯車１８を
省略した分解斜視図である。図２に示すように、このモ
ータアクチュエータ１０は、外ケース２４と内ケース２
６とを含み、内ケース２６には、上記モータ１２、ホイ
ールギア（歯車）１６、減速歯車１８、及びＯリング２
０、２２などが収納され、この内ケース２６は、外ケー
ス２４に収納されるようになっている。なお、図示され
ないが、外ケース２４には、ケースカバーを被せて、内
部に収納する部品を覆うようになっている。

【００２７】本実施例の最大の特徴は、モータ１２の回
転軸１２ａが、外ケース２４に形成された摺接部２８に
摺接して、Ｏリング２２にて押圧力が加えられる点にあ
り、これに関連する事項について詳しく説明する。

【００２８】上述したように、モータ１２には、Ｏリン
グ２０、２２が装着されている（図１参照）。このＯリ
ング２０、２２は、いずれも防振性を有するもので、モ
ータ１２と内ケース２６との間で振動を遮断するように
なっている。また、Ｏリング２０は、この防振性を有す
るのみであるのに対し、Ｏリング２２は、これに加えて
弾力性も有するものである。

【００２９】次に、外ケース２４に形成される摺接部２
８は、モータ１２の回転軸１２ａの先端が接触するよう
になっている。

【００３０】詳しくは、モータ１２は、内ケース２６に
収納されるとウォーム１４の形成された回転軸１２ａが
突出する状態となり、この突出する回転軸１２ａの先端
が摺接部２８に接触するようになっている。

【００３１】さらに、モータ１２は、内ケース２６の内
部で、回転軸１２ａの軸方向にはＯリング２２の弾性変
形によって移動するものの、回転軸１２ａに直交する方
向には動かないように保持されている。具体的には、内
ケース２６に形成された制止部２６ａ、２６ｂが、Ｏリ
ング２０、２２を介してモータ１２の軸受け（図示せ
ず）の外側を制止保持し、Ｏリング２２の弾性変形によ
る多少の移動を除き、回転軸１２ａの軸方向及び軸に直
交する方向には動かないようにしている。

【００３２】そして、摺接部２８は、モータ１２の取り
付けを妨げないように、その取付方向に沿って溝状に形
成され、この溝は、モータ１２の回転軸１２ａの先端を
多少押しつける程度のものになっている。さらに、この
摺接部２８を形成する溝は、底が回転軸１２ａを向く斜
めの形状になっている。

【００３３】言い換えると、図１に示すように、摺接部
２８は、回転軸１２ａをホイールギア（歯車）１６から
遠ざけるように押しつけて接触するようになっている。

【００３４】こうして、摺接部２８が回転軸１２ａを押
しつけると、Ｏリング２２が弾性変形することで、モー
タ１２自体が押しつけられた方向に（すなわち後退する
方向）に多少移動し、Ｏリング２２の弾性力にて回転軸
１２ａの先端を摺接部２８に押し戻そうとする力が加わ
る。

【００３５】このときの作用を図３に示す。同図は、図
１における摺接部２８と回転軸１２ａとの接触付近の拡
大図である。

【００３６】図３において、力ｆは、上述したようにＯ
リング２２の弾性力による力である。そして、Ｏリング
２２として弾性力が小さい材料を用いればｆは小さくな
り、弾性力が大きい材料を用いればｆは大きくなる。

【００３７】なお、ここでは、回転軸１２ａと摺接部２
８との間での軸方向の押圧力を、回転軸１２ａから摺接
部２８に加えられる力としてとらえているが、逆に、摺
接部２８から回転軸１２ａに加えられる力としてとらえ
ることもできる。

【００３８】すなわち、前者の場合には、Ｏリング２２
の弾性力にて回転軸１２ａを摺接部２８に押しつける力
ｆとして軸方向の押圧力をとらえた。

【００３９】これに対して、後者の場合では、摺接部２
８が回転軸１２ａを押しつける力ｆ１´（図示せず）
と、Ｏリング２２の変形によって吸収された力ｆ２´
（図示せず）との合成力ｆ´（図示せず）として、上記
押圧力をとらえることもできる。この後者の場合、ｆ´
＝ｆ１´−ｆ２´であり、ｆとｆ´とは方向が逆にな
る。そして、いずれの場合にしても、回転軸１２ａと摺
接部２８との間では、軸方向に力（ｆ又はｆ´）が働く
こととなる。

【００４０】次に、図３において、力ｆは、摺接部２８
が斜めに（テーパ形状に）なっていることから、軸と直
交方向に分散することとなり、この力をＦで示す。

【００４１】この力Ｆと上記力ｆとの関係は、 Ｆ＝ｆ（sinθ・cosθ−μcos²θ） で表わされる。ここで、μは、回転軸１２ａと摺接部２
８との摩擦係数であり、θは、８゜程度が好ましい。

【００４２】こうして、回転軸１２ａに直交方向に力Ｆ
が加えられることで、回転軸１２ａのあばれが抑えられ
る。そして、回転軸１２ａのあばれによる異音を防止す
ることができるようになる。

【００４３】また、力Ｆを発生させる前提となる力ｆ
は、Ｏリング２２の弾力性によって生じるので、適正な
押圧力とするための面倒な調整を行わなくて良い。ある
いは、言い換えると、上述したように、力ｆ´は、Ｏリ
ング２２の弾力性によって押圧力の一部が吸収されるの
で、面倒な調整を行わなくても適正な押圧力とすること
ができる。

【００４４】なお、この実施例における摺接部２８とＯ
リング２２とで、請求項１における調整押圧手段を構成
する。

【００４５】次に、図４は、上記実施例の変形例を示す
図である。同図において、モータアクチュエータ３０
は、モータ３２の回転軸３２ａにウォーム３４が固定さ
れ、このウォーム３４は、先端に鋼球３６を一部が露出
する状態で有して、この鋼球３６が摺接部３８に摺接す
るようになっている。

【００４６】上記実施例との違いは、摺接部３８と摺接
する部分に鋼球３６を用いた点にある。そして、回転軸
３２ａは、ウォーム３４に形成された穴３４ａに、奥ま
で嵌入するだけでよく、上記実施例のようにウォーム１
４（図２参照）からの突出長さを調整して、ウォーム１
４とホイールギア（歯車）１６とかみ合いを調整しなく
てもよい。しかも、この鋼球３６を摩擦に適した材料で
構成することもできる。

【００４７】次に、図５は、上記実施例の他の変形例を
示す図である。同図における特徴は、摺接部４０がウォ
ーム４２の外周面に摺接するようになっている点にあ
る。このような構成にしても、上述したのと同様の効果
を達成することができる。

【００４８】次に、本発明による効果を達成できる摺接
部と回転軸との摺接状態を、上述したものも含めて図６
に示す。同図において、（Ａ）は軸に直角に摺接する状
態、（Ｂ）はホイールギア（歯車）１６（図１参照）か
ら遠ざける方向に押圧する状態、（Ｃ）は逆にホイール
ギア（歯車）１６（図１参照）に近づける方向に押圧す
る状態、（Ｄ）は摺接部にＵ字溝（Ｖ字溝でもよい）を
形成した状態、（Ｅ）は摺接部に窪みを形成した状態、
（Ｆ）は上述した図５に示すのと同様に摺接部に突起を
設けた状態を示す。これらに示すいずれの状態であって
も、上述したようにして回転軸のあばれを防止すること
ができる。

【００４９】さらに、本発明は、図７に示すように実施
することもできる。すなわち、同図において、モータ４
４の外枠（ヨーク）の一部を切り曲げ加工して、外側に
向けて斜めに支持片４４ａを形成し、この支持片４４ａ
が内ケース４６の制止部４６ａを押圧するようになって
いる。そして、この支持片４４ａは、斜めになっている
ことから弾力性を有して制止部４６ａを押圧することと
なる。そうすると、モータ４４は、後ろ方向に押圧され
る。

【００５０】図８は、図７のモータ４４の後端部を示す
概略拡大図である。図８に示すように、モータ４４の回
転軸４８は、端部が突出している。そして、上述したよ
うに、モータ４４が後ろ方向に押圧されることから、こ
の回転軸４８の端部は、内ケース４６に接触することと
なる。そうすると、この場合も上述したようにして回転
軸のあばれを防止することができる。

【００５１】あるいは、さらに、実施例の変形例とし
て、モータのプリロードを利用して回転軸のあばれを防
止することもできる。

【００５２】すなわち、直流のモータは、永久磁石又は
電磁石を備える静止部によって磁束を生じさせ、回転部
の電機子巻線に電流を流すと、回転部は磁界より力を受
けて電磁力により回転する。

【００５３】ここで、静止部と回転部との相対的位置、
具体的には永久磁石又は電磁石と電機子巻線との相対的
位置によっては、電磁力は、回転部を回転させる方向の
みならず、回転部を回転軸方向に押圧する方向にも働く
ようにすることができる（プリロード）。

【００５４】したがって、回転軸方向に電磁力が働くよ
うに静止部と回転部とを相対的に位置させることで、回
転軸を摺接部に押圧して、あばれを防止することができ
る。

【００５５】しかも、この押圧力は電磁力によるものな
ので、押圧力の一部は吸収されるものである。

【００５６】そして、この場合、摺接部はモータ内部に
設けることもできる。すなわち、図９に示すように、モ
ータ５０の内部で、回転軸５２の後端部に斜めに接触す
る摺接板５４を設けて、この摺接板５４に回転軸５２が
摺接することもできる。

【００５７】こうすることで、モータ５０自体があばれ
防止手段を有するものなので、ケース等にあばれ防止の
ための手段を施す必要がなくなる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、調整押圧手段にて押圧
力が自然に調整されるので、部品の製造に必要以上の精
度が要求されないばかりか、調整作業を行わずに回転軸
のあばれを防止することができる。

【００５９】特に、請求項６記載の発明によれば、ウォ
ームとホイールギアとの噛み合いが過大とならず、この
過大さから発生する噛み合い音をも低減することができ
る。

【００６０】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るモータアクチュエータを示す平面
図である。

【図２】図１のモータアクチュエータから一部を省略し
た分解斜視図である。

【図３】図１における一部の拡大図である。

【図４】図３に対応する実施例の変形性を示す平面図で
ある。

【図５】図３に対応する実施例の他の変形例を示す平面
図である。

【図６】回転軸と摺接部との摺接状態を列挙した図であ
る。

【図７】実施例の他の変形例を示す平面図である。

【図８】図７における一部を切り欠いた概略拡大図であ
る。

【図９】実施例のさらに別の変形例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１０、３０ モータアクチュエータ １２、３２、４４、５０ モータ １２ａ，３２ａ，４８，５２ 回転軸 １４、３４、４２ ウォーム １６ ホイールギア（歯車） １８ 減速歯車 ２２ Ｏリング（弾性手段） ４４ａ 支持片（弾性手段） ２４ 外ケース（モータケース） ２６、４６ 内ケース（モータケース） ２６ａ，２６ｂ，４６ａ 制止部（制止手段） ２８、３８、４０ 摺接部 ５４ 摺接板（摺接部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 徳久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータケースにモータが収納され、前記
   モータの回転軸に形成されたウォームとホイールギア
   （歯車）とで減速機が構成されるモータアクチュエータ
   において、 前記回転軸は、押圧力の一部を吸収可能な調整押圧手段
   にて押圧力を加えられて、摺接部に摺接することを特徴
   とするモータアクチュエータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のモータアクチュエータに
   おいて、 収納された前記モータの外枠が前記回転軸の軸方向又は
   軸と直交方向に移動するのを制止する制止手段と、 前記制止手段と前記外枠との間に介在して、この外枠に
   対する前記制止手段の方向への押圧力の一部を吸収する
   弾性手段と、 を有し、 前記摺接部は、前記回転軸に当接して押圧する位置に設
   けられ、 この摺接部が前記回転軸を介して前記外枠に押圧力を加
   え、前記弾性手段が前記押圧力の一部を吸収することを
   特徴とするモータアクチュエータ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のモータアクチュエータに
   おいて、 前記制止手段は、前記モータの外枠に設けられた軸受け
   の外側を保持し、前記弾性手段は、前記軸受けの外側に
   装着される弾性部材であることを特徴とするモータアク
   チュエータ。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３のいずれかに記載
   されたモータアクチュエータにおいて、 前記摺接部は、前記回転軸の先端又は後端に摺接し、 前記弾性手段は、前記摺接部から押圧される押圧力の一
   部を吸収することを特徴とするモータアクチュエータ。
5. 【請求項５】 請求項１記載のモータアクチュエータに
   おいて、 前記回転軸の軸方向に回転子を押圧する磁力を発生させ
   るように、前記モータ内部の静止部と回転部とを配置し
   て、この磁力による押圧力を加えて、前記回転軸を前記
   摺接部に摺接させることを特徴とするモータアクチュエ
   ータ。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
   されたモータアクチュエータにおいて、 前記摺接部は、前記回転軸の端部に、前記ホイールギア
   （歯車）と反対方向に向けて斜めに当接することを特徴
   とするモータアクチュエータ。