JPH1014170A

JPH1014170A - フリクション機構およびフリクション機構付き小型モータ

Info

Publication number: JPH1014170A
Application number: JP17852696A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nagai; 敦永井; Ryuhei Wada; 隆平和田
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 1998-01-16
Anticipated expiration: 2016-06-19
Also published as: JP3361230B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フリクショントルクのバラツキを押さえ、安
定したフリクショントルクを得ることおよびフリクショ
ン作動に対する耐久性の向上を図ること。【解決手段】出力軸５を樹脂によりギヤ付き出力軸と
して一体成形により形成すると共に、出力軸５を除く歯
車伝達機構４のたとえば２番車１６にフリクション機構
を設ける。そして、このフリクション機構は、中心軸部
から外径方向に延出するとともに、中心軸部に対し、す
き間６１３を保ちながら平行かつ軸方向に伸びた複数の
弾性軸部を有する第１の回転部材６１と、弾性軸部が嵌
合する嵌入孔を有する第２の回転部材６２と、すき間６
１３に挿入され弾性軸部を径方向に押し広げるリング状
の付勢部材６３とからなり、付勢部材６３の押し広げ力
によって、第１の回転部材６１と第２の回転部材６２と
の間に摩擦係合力を得るようにする。なお、この構成の
他に、第１および第２の回転部材の間にラチェット係合
力を得るような構成としても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばエアコンデ
ィショナの空気吹き出し口のルーバを駆動するギヤ付き
ステッピングモータ等の歯車伝達機構に用いられるフリ
クション機構およびそのフリクション機構が設けられた
フリクション機構付き小型モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ギヤ付き小型モータでは、ギ
ヤ輪列内の歯車を保護するため、図１５に示すように、
出力軸３１の部分にフリクション機構を設けている。こ
のフリクション機構は、ＳＵＳ等からなる金属軸３２
と、プレート３３と、歯車部材３４と、板バネ３５と、
ブッシュ３６とから構成されている。そして、金属軸３
２に係合したプレート３３と板バネ３５との間に歯車部
材３４を挟み込み、金属軸３２とフリクション係合させ
ている。これにより、人間が故意にルーバ等を操作する
ことによる外部の強い力が金属軸３２に伝わっても、金
属軸３２のみが回転し歯車部材３４に伝わらないように
し、その歯車部材３４の歯車部３４ａやその後のギヤ輪
列内の歯車を保護するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
出力軸３１は、部品点数が多く、組み立て効率が悪くな
っている。また、出力軸３１の部分は最もトルクの大き
い部分であり、板バネ３５も弾性力の強いものが必要と
なり、プレート３３も大型のものが必要となっている。
このため、部品が大型化となる一方、板バネ３５による
フリクショントルクの調整が困難となり、フリクション
トルクのバラツキも大きくなり易くなっている。

【０００４】このように、フリクショントルクのバラツ
キが大きいと、フリクション機構が正常に働かないこと
もあるため、外部から必要以上に強い力が金属軸３２に
伝わったとき、その力が歯車部材３４およびギヤ輪列に
も伝わり、歯車部３４ａやギヤ輪列内の歯車が欠けるこ
とになる。この結果、小型モータの回転力が金属軸３２
に伝わらなくなり、この金属軸３２の回転を受けて駆動
されるエアコンディショナーのルーバ等が動作しなくな
ることが生じている。

【０００５】本発明は、フリクショントルクのバラツキ
を押さえ、安定したフリクショントルクを得ることがで
き、しかも、フリクション作動に対する耐久性の向上を
図ることができるフリクション機構およびフリクション
機構付き小型モータを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載のフリクション機構では、中心軸部か
ら外径方向に延出するとともに、中心軸部に対し、すき
間を保ちながら平行かつ軸方向に伸びた複数の弾性軸部
を有する第１の回転部材と、弾性軸部が嵌合する嵌入孔
を有する第２の回転部材と、すき間に挿入され弾性軸部
を径方向に押し広げるリング状の付勢部材とからなり、
付勢部材の押し広げ力によって、第１の回転部材と第２
の回転部材との間に摩擦係合力を得るようにしている。

【０００７】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載のフリクション機構において、弾性軸部の先端に第
２の回転部材に係止する係止爪を設けるとともに、付勢
部材を金属製でかつＣ字形のワッシャとし、第１の回転
部材の中心軸の外周と、第２の回転部材の外周にそれぞ
れ歯車部を設けている。

【０００８】また、請求項３記載のフリクション機構で
は、中心軸部およびその中心軸部の先端から外径方向に
伸びる係合突起を有する第１の回転部材と、係合突起が
軸方向に貫通可能な切り込み部を外周に有する軸部貫通
孔および係合突起と係合する係合部および軸方向端面に
設けられたラチェット突起を有し、第１の回転部材の回
転とともに回転する円板と、中心軸部が貫通する軸部貫
通孔およびラチェット突起が係脱する係合部を有する第
２の回転部材と、第１の回転部材と第２の回転部材との
間に設けられ両部材を軸方向に引き離す付勢力を有する
付勢部材とからなり、第１および第２の回転部材の間に
ラチェット係合力を得るようにしている。

【０００９】また、請求項４記載の発明では、請求項３
記載のフリクション機構において、係合部を貫通孔と
し、第１の回転部材の中心軸部の外周と第２の回転部材
の外周にそれぞれ歯車部を設けている。

【００１０】また、請求項５記載の発明では、ロータの
回転を減速ギヤ輪列を介して出力軸に伝達するように構
成してなるフリクション機構付き小型モータにおいて、
出力軸を樹脂によりギヤ付き出力軸として一体成形によ
り形成すると共に、出力軸を除く減速ギヤ輪列中にフリ
クション機構を設け、このフリクション機構は、中心軸
部から外径方向に延出するとともに、中心軸部に対し、
すき間を保ちながら平行かつ軸方向に伸びた複数の弾性
軸部を有する第１の回転部材と、弾性軸部が嵌合する嵌
入孔を有する第２の回転部材と、すき間に挿入され弾性
軸部を径方向に押し広げるリング状の付勢部材とからな
り、付勢部材の押し広げ力によって、第１の回転部材と
第２の回転部材との間に摩擦係合力を得るようにしてい
る。

【００１１】また、請求項６記載の発明では、請求項５
記載のフリクション機構付き小型モータにおいて、出力
軸の回転をエアコンディショナーのルーバ駆動に連結し
ている。

【００１２】また、請求項７記載の発明では、ロータの
回転を減速ギヤ輪列を介して出力軸に伝達するように構
成してなるフリクション機構付き小型モータにおいて、
出力軸を樹脂によりギヤ付き出力軸として一体成形によ
り形成すると共に、出力軸を除く減速ギヤ輪列中にフリ
クション機構を設け、このフリクション機構は、中心軸
部およびその中心軸部の先端から外径方向に伸びる係合
突起を有する第１の回転部材と、係合突起が軸方向に貫
通可能な切り込み部を外周に有する軸部貫通孔および係
合突起と係合する係合部および軸方向端面に設けられた
ラチェット突起を有し、第１の回転部材の回転とともに
回転する円板と、中心軸部が貫通する軸部貫通孔および
ラチェット突起が係脱する係合部を有する第２の回転部
材と、第１の回転部材と第２の回転部材との間に設けら
れ両部材を軸方向に引き離す付勢力を有する付勢部材と
からなり、第１および第２の回転部材の間にラチェット
係合力を得るようにしている。

【００１３】また、請求項８記載の発明では、請求項７
記載のフリクション機構付き小型モータにおいて、出力
軸の回転をエアコンディショナのルーバ駆動に連結して
いる。

【００１４】本発明におけるフリクション機構は、たと
えば、エアコンディショナやヒータのルーバ駆動系にお
けるロータと出力軸の間に介在される歯車伝達機構（減
速ギヤ輪列）に用いられる。たとえば、ルーバを人が無
理に動作させる等をして出力軸に外部からの大きな負荷
が加わると、その負荷は出力軸を回転させ、減速ギヤ輪
列に伝わる。このとき、ロータにはステータとのリラク
タンストルクによる位置保持力が働くため、減速ギヤ輪
列の歯車に過負荷が加わり、歯車の欠け等が生ずる危険
がある。しかし、出力軸を除く歯車伝達機構中にフリク
ション機構を設けることにより、そのフリクション機構
部分で外部負荷の伝達は切断され、各歯車に過負荷が加
わることはない。

【００１５】本発明のフリクション機構は、各請求項に
記載された構造とすることにより、フリクショントルク
のバラツキを押さえ、安定したフリクショントルクを得
ることができ、しかも、フリクション作動に対する耐久
性の向上を図ることができる。

【００１６】また、このようなフリクション機構を有し
た小型モータは、安定したフリクショントルクを得るこ
とができ、しかも、フリクション作動に対する耐久性に
優れたものとなるため、エアコンディショナやヒータの
ルーバ駆動に用いた場合、ルーバを人が必要以上の力で
動作させても歯車の欠け等の発生を未然に防止でき、駆
動系の故障を少なくすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１から図
１４に基づいて説明する。

【００１８】まず、本発明のフリクション機構が適用さ
れたギヤ付き小型モータの構成を図１により説明する。
このギヤ付き小型モータ１は、ステータ部２と、ロータ
部３と、減速ギヤ輪列となる歯車伝達機構４と、出力軸
５と、端子部６とから構成されるステッピングモータと
なっている。そして、ステータ部２と歯車伝達機構４と
は、軸方向に隣接して配置される。

【００１９】ステータ部２は、２つのステータの先端部
が交互に入り組むことによって円形状に配置される極歯
７と、この極歯７と軸方向に並んで配置される同様な極
歯８と、極歯７の外周に巻回されるコイル９と、極歯８
の外周に巻回されるコイル１０と、ステータを兼ねる円
筒状ケース１１と、ステータを兼ねるモータ上ケース１
２とから構成されている。なお、コイル９は、コイルボ
ビン９ａを介して、極歯７に巻回され、コイル１０は、
コイルボビン１０ａを介して極歯８に巻回されている。

【００２０】ロータ部３は、ロータ軸１３と、このロー
タ軸１３に回転可能に支持されマグネット１４ａを有す
るロータ１４とから構成される。なお、先に述べたステ
ータ部２とこのロータ部３は、共に従来公知のステッピ
ングモータのステータ部とロータ部の構成と同様となっ
ている。

【００２１】歯車伝達機構４は、図２に示されるよう
に、ロータ軸１４に形成されるピニオン１４ｂと、この
ピニオン１４ｂに噛み合う１番車１５と、この１番車１
５と噛み合う２番車１６と、この２番車１６と噛み合う
３番車１７と、この３番車１７と噛み合う４番車１８
と、この４番車１８と噛み合うように出力軸５に設けら
れた歯車５ａとからなる。なお、この歯車伝達機構４
は、減速機構となっており、各歯車１４ｂ，１５，１
６，１７，１８，５ａは、それぞれ減速して回転を伝達
する構成となっている。

【００２２】この歯車伝達機構４は、図３の展開図に示
すように、１番車１５、２番車１６、３番車１７、４番
車１８が、モータ上ケース１２に隣接して配設される合
成樹脂製の中地板１９に固定された歯車支持軸１５１，
１６１，１７１，１８１に回転自在に支持されている。
そして、２番車１６にフリクション機構を保有してい
る。この２番車１６の矢示Ａで示す方向から見た平面図
を図７に、分解斜視図を図８にそれぞれ示す。なお、こ
のフリクション機構については、後に詳細に説明する。

【００２３】中地板１９は、図９から図１１に示すよう
に、ロータ軸１３を通すため中央に設けられた円形孔１
９ａと、その円形孔１９ａを囲む幅が厚くなっている円
形台部１９ｂと、２本の支柱部１９ｃ，１９ｃと、ステ
ータとの位置決め用の嵌合突起１９ｄ，１９ｄとを一体
に有している。

【００２４】そして、円形台部１９ｂが、ロータ部３を
囲むステータの中央部分の円形状の孔に嵌ると共に、嵌
合突起１９ｄ，１９ｄがステータ側に設けられた嵌合孔
（図示省略）に嵌まることにより中地板１９を位置決め
保持している。この円形台部１９ｂは、歯車支持軸１５
１，１６１，１７１，１８１の一部にかかり、それらの
ロータ部３側への抜けを防止していると共にその幅が厚
いことによって保持力を高めている。また、出力軸の一
端５ｂにも円形台部１９ｂの一部がかかるように形成さ
れており、その一端５ｂがロータ部３側に抜けるのを防
止している。

【００２５】また、出力軸５は、ＳＵＳ等の鉄より軽い
樹脂製でなり、歯車５ａが一体成形で形成されている。
そして、この出力軸５の一端５ｂは、中地板１９に設け
られた出力軸支持部１９ｅに回転自在に支持されてい
る。また、出力軸５の中央は、平板状ケース２０（図１
参照）のしぼり加工により形成された支持円筒部に回転
自在に支持されている。出力軸５の他端５ｃは、中央に
比べ若干細径とされ、他の機器、例えば、エアコンのル
ーバ駆動機構等（図示せず）に係合している。

【００２６】端子部６は、図１に示すように、２つのコ
イル９，１０の中間に配置される端子ピン２１と、この
端子ピン２１を挿通して固着するホルダー部材２２と、
このホルダー部材２２に保持される回路基板２３と、こ
の回路基板２３に電気的接続するコネクタハウジング２
４と、これらの部材を覆うカバー２５とから構成されて
いる。

【００２７】ここで端子ピン２１は、図１および図４に
示すように、２つのコイルボビン９ａ，１０ａのピン固
定部９ｂ，１０ｂに各３つ挿通固定されている。このピ
ン固定部９ｂ、１０ｂは、互いに対向する部分を波状と
し、それぞれの出っ張り部分を相手の凹部に嵌合させる
ことにより、全体として直方体状となっている。また、
各ピン固定部９ｂ，１０ｂには、ホルダー部材２２の位
置決め穴２２ａに嵌合する位置決めピン９ｃ，１０ｃが
それぞれ設けられている。そして、ピン固定部９ｂ，１
０ｂの形状は、１８０度回転対称になっており、各コイ
ルボビン９ａ，１０ａは全く同一形状となっている。な
お、固定された端子ピン２１が一直線上ではなく、ジグ
ザグ状に配置させたのは、端子ピン２１の電気的絶縁距
離を長くするためである。

【００２８】ホルダー部材２２は、図６に示すように、
コイルボビン９ａ，１０ａの位置決めピン９ｃ，１０ｃ
（図４参照）が嵌合する２つの位置決め穴２２ａと、端
子ピン２１が挿通するジグザグ状に配置された挿通部２
２ｂと、回路基板２３を当接保持する回路基板保持部２
２ｃと、コネクタハウジング２４を取り付ける取付部２
２ｄとを有している。なお、回路基板保持部２２は、ホ
ルダー部材２２の一面と、その面側に設けられたブリッ
ジ状でかつ側面断面図でくさび状のブリッジ部２２ｅと
で、回路基板２３を保持する構造となっている。また、
取付部２２ｄは、ピン挿入孔２２ｆと、くさび状のブリ
ッジ部２２ｅの上部と、コネクタハウジング２４を取り
付ける際のガイドとなるガイド部２２ｇから構成されて
いる。なお、ホルダー部材２２には、中地板１９の突起
１９ｂが嵌合し、このホルダー部材２２の位置決めをす
る位置決め孔２２ｈが設けられている。

【００２９】回路基板２３は、長方形状の平板とされ、
ホルダー部材２２と当接しない面に回路パターン２６が
形成される片面基板となっている。そして、この回路基
板２３は一端側に端子ピン２１が挿通されるジグザグ状
に配置された挿通孔２３ａを有し、他端側には、コネク
タハウジング２４の接続端子２７が半田付けされる回路
パターン２６の接続部２６ａを有している。そして、回
路パターン２６は、図５に示すように挿通孔２３ａと接
続部２６ａをつなぐようなパターンとなっているが、図
５で左端の挿通孔２３ａだけは、右端の挿通孔２３ａに
つながれ、電力供給の際の共通端子、すなわちグランド
となるように形成されている。なお、このグランド端子
となる部分としては、中央の２つの挿通孔２３ａとして
も良く、状況に合わせ適宜変更できる。

【００３０】コネクタハウジング２４は、回路基板２３
と接続する接続端子２７と、ホルダー部材２２のピン挿
通孔２２ｆに入り、このコネクタハウジングの位置決め
をする係合ピン２４ａと、コネクタ（図示省略）の受け
入れ空間となる嵌合部２４ｂとを有している。なお、こ
の実施の形態で示すコネクタハウジング２４は、市販の
いわゆる面実装タイプのものを採用している。

【００３１】カバー２５は、回路基板２３から突出した
端子ピン２１を覆うピンカバー部２５ａと、コネクタハ
ウジング２４を覆うと共にコネクタを挿入できる開口部
２５ｂを有するハウジングカバー部２５ｃとを備えてい
る。そして、円筒状ケース１１の切り欠き部１１ａに嵌
合すると共に、平板状ケース２０に係合し、ステッピン
グモータ１から外れないようにされている。

【００３２】次に本発明のフリクション機構の第１の実
施の形態について図３，図７および図８を参照しながら
説明する。図８は、図３におけるフリクション機構（２
番車１６の部分）を分解して示す斜視図であり、図３，
図７および図８において同一部分には同一符号が付され
ている。なお、図３においては、フリクション機構部分
が複雑になるのを防ぐため、主要な構成物のみに符号を
付すことにする。

【００３３】このフリクション機構は、大きく分ける
と、第１の回転部材６１、第２の回転部材６２、第１の
回転部材６１に装着され、第１の回転部材６１を第２の
回転部材６２に対して圧接力を与える付勢部材としての
Ｃ字形状をしたワッシャ６３から構成される。

【００３４】第１の回転部材６１は、中心軸部６１１か
ら外径方向に延出した鍔部６１２を有し、この鍔部６１
２の端部より第２の回転部材６２を支持するための支持
部６１０を残して少し内側から中心軸部６１１に対し所
定のすき間６１３を保ちながら、中心軸部６１１と平行
で、かつ軸方向に伸びた複数（ここでは３つ）の弾性軸
部６１４、６１５、６１６を有している。そして、中心
軸部６１１の先端部には外形方向にわずかに突出したワ
ッシャ脱落防止用の突起部６１７が設けられている。ま
た、弾性軸部６１４、６１５、６１６の先端部には第２
の回転部材６２に係止するための係止爪６１４ａ，６１
５ａ，６１６ａが設けられ、さらに、中心軸部６１１の
下端部付近には、図３で示した３番車１７に噛み合う歯
車部６１８が設けられ、これらが一体成形された構造と
なっている。

【００３５】また、第１の回転部材３１のすき間３１ａ
に装着されるワッシャ６３は、Ｃ字形をなしており、外
方向から内側中心方向への力を与えると、それに反発す
る（外側に押し広げる）力を有するものである。なお、
このワッシャ６３を第１の回転部材６１の中心軸部６１
１と弾性軸部６１４、６１５、６１６のすき間６１３に
装着する際、ワッシャ６３の内径は中心軸部６１１の突
起部６１７を含めた外形より大きい状態（弾性軸部６１
４、６１５、６１６を押し広げるような状態）で装着さ
れるので、中心軸部６１１の先端に設けられた突起部６
１７によって装着が阻害されることはない。

【００３６】また、第２の回転部材６２は、第１の回転
部材６１の弾性軸部６１４、６１５、６１６が嵌合する
嵌入孔６２１を有するとともに、その嵌入孔６２１の軸
方向上端縁部には弾性軸部６１４、６１５、６１６の係
止爪６１４ａ，６１５ａ，６１６ａが係止される棚状の
係止部６２２が設けられている。そして、さらに、第２
の回転部材６２の外周部には、図３で示した１番車１５
に噛み合う歯車部６２３が設けられ、これらが一体成形
された構造となっている。

【００３７】そして、第１の回転部材６１（ワッシャ６
３が装着された状態）を第２の回転部材６２に装着する
際は、第１の回転部材６１の弾性軸部６１４、６１５、
６１６を第２の回転部材６２の嵌入孔６２１に嵌入する
が、このとき、弾性軸部６１４、６１５、６１６をワッ
シャ３３の押し広げ力に抗して内側にすぼめるようにし
て第２の回転部材６２の嵌入孔６２１に嵌入する。

【００３８】このようにして、弾性軸部６１４、６１
５、６１６が嵌入孔６２１に嵌入され、弾性軸部６１
４、６１５、６１６の先端に設けられた係止爪６１４
ａ、６１５ａ、６１６ａが嵌入孔６２１から突出する
と、ワッシャ６３の押し広げ力によって、係止爪６１４
ａ、６１５ａ、６１６ａが第２の回転部材３２の係止部
６２２に係止される、これにより、弾性軸部６１４、６
１５、６１６をすぼめない限り、第１の回転部材６１を
第２の回転部材６２から軸方向に引き抜くことはできな
い。

【００３９】このようにして、第１の回転部材６１が第
２の回転部材６２に装着されるが、両者はワッシャ６３
の押し広げ力によって、弾性軸部６１４、６１５、６１
６と第２の回転部材６２の嵌入孔６２１の面とがワッシ
ャ６３の押し広げ力によって圧接された状態となってお
り、両者の摩擦係合力によって、通常では第１の回転部
材と第２の回転部材は一体となって回転するようになっ
ている。

【００４０】そして、このようなフリクション機構を有
した２番車１６を図３に示すように、歯車伝達機構４の
中に組み込むことにより、ロータ１４の回転力を１番車
を介して２番車１６が受け、このとき、２番車１６を構
成する第２の回転部材６２がその回転力を受ける。その
際、第２の回転部材６２と第１の回転部材６１とは、ワ
ッシャ６３の押し広げ力により、弾性軸部６１４、６１
５、６１６と第２の回転部材６２の嵌入孔６２１の面と
の間の摩擦係合力によって一体となって回転するため、
第２の回転部材６２の回転力はそのまま第１の回転部材
６１に伝えられる。したがって、通常の状態ではロータ
１４の回転力は１番車１５から２番車１６、３番車１７
というように伝達され、出力軸５を回転させる。

【００４１】このように構成されるステッピングモータ
１の動作は、次のとおりである。

【００４２】コネクタハウジング２４に外部よりコネク
タ（図示省略）が入れられ、電気接続がされる。そし
て、そのコネクタとコネクタハウジング２４の接続端子
２７を経由して電力がコイル９，１０に供給されると、
ステータ部２のステータと、ロータ１４のマグネット１
４ａとの間に磁気的な相互作用が働き、ロータ１４が回
転する。すると、その回転は、ピニオン１４ｂを含む歯
車伝達機構４を介して減速されながら出力軸５に伝えら
れる。そして、この出力軸５の回転により外部機器、例
えばエアコンディショナやヒータのルーバの開閉動作を
行わせる。

【００４３】なお、外部から出力軸５に強い力が加わっ
た場合、例えばエアコンのルーバを人が強い力で動作さ
せるような場合、出力軸５の回転は、ロータ１４側へ伝
えられていく。しかし、ステータ部２とマグネット１４
ａとの間のリラクタンストルクによりロータ１４には、
その位置を保持しようとする力が働き、ロータ１４は余
程大きな力でないと回転を開始しない。このため、フリ
クション機構がないと歯車伝達機構は、そのいずれかの
歯車部分で、歯の折れ等が生じ動作不良となってしま
う。しかし、本発明では、歯車伝達機構４の内部にフリ
クション機構があるため、そのような動作不良を未然に
防止できる。

【００４４】本発明の実施の形態では、歯車伝達機構４
の２番車１６に図３、図７および図８に示すような構造
のフリクション機構を設けているため、例えばエアコン
のルーバを人が強い力で動作させた場合、ルーバの動作
が出力軸５に伝わり、出力軸５が回転し、その回転力
は、４番車１８、３番車１７、２番車１６というように
伝達されて行くが、ロータ１４には伝わらない。すなわ
ち、３番車の回転力は２番車１６の第１の回転部材６１
に設けられた歯車部６１８に伝達されると、第１の回転
部材６１に回転力が働く。しかし、このとき、第２の回
転部材６２は、ステータ部２とマグネット１４ａとの間
のリラクタンストルクにより殆ど動かない状態となって
いるため、第１の回転部材６１に設けられた弾性部材６
１４、６１５、６１６が第２の回転部材６２の嵌入孔の
面を摺動することで第１の回転部材６１のみが回転す
る。これにより、歯車伝達機構４に無理な力が加わるの
を防ぐことができ、歯の損傷を防止できる。

【００４５】また、この第１の実施の形態によるフリク
ション機構を構成する部材は、第１の回転部材６１、第
２の回転部材６２、ワッシャ６３の計３点で構成される
ため、部品点数が削減され、組み立て効率がアップす
る。しかも、このフリクション機構は、第１の回転部材
６１にワッシャ６３を装着したのち、この第１の回転部
材６１を第２の回転部材６２に嵌入する構造となってい
るので組み立てが極めて簡単で、製造効率の向上が図
れ、しかも、安定したフリクショントルクが得られる。
さらに、第１の回転部材６１に装着されるワッシャ６３
は外側ラジアル方向に広がろうとする力を有するもので
あり、回転中心軸に対して締め付け力を与えないので、
第１の回転部材６１の回転に影響を与えることがない。

【００４６】なお、この実施の形態では、２番車１６に
フリクション機構を持たせた例を示したが、これに限ら
れることなく、１番車１５や３番車１７等の他の歯車部
分に設けても良い。ただし、ロータ１４に近い１番車１
５や２番車１６などの回転トルクの小さい部分に設ける
ことにより、ワッシャ６３の押し広げ力や弾性軸部６１
４，６１５，６１６の弾性力をそれほど大きなものとす
る必要がないという利点が得られ、また、２番車１６や
３番車１７というように出力軸１５に近い歯車に設ける
ことにより、フリクション設定範囲の余裕度が増え調整
しやすいなどの利点があるため、これらを考慮して最適
な歯車に設けるようにすればよい。

【００４７】さらに、このようなフリクション機構が設
けられたモータの出力軸５は歯車５ａを一体成形したも
のとなっているので、組み付けが簡単で製造効率がアッ
プすると共に低コストでかつ壊れにくく、長寿命のもの
となり、従来のＳＵＳ等の金属軸を有するものに比べ軽
量となり、この小型モータが取り付けられる機器の軽量
化に寄与する。

【００４８】また、この第１の実施の形態では、端子ピ
ン２１がコイル９，１０の中央に配置され、接続端子２
７が歯車伝達機構４に対してラジアル方向に隣接して配
置されるため、回路基板２３の一端側に端子ピン２１
を、他端側に接続端子２７を配設できるようになる。こ
のため、半田付け作業は、同方向から行えるようになる
と共に、フレキシブル基板等の特殊な基板を用いる必要
がなくなる。

【００４９】また、ホルダー部材２２のコネクタハウジ
ング２４を取り付ける部分が端子ピン２１側にくるほど
厚くなるくさび状のブリッジ部２２ｅとなっているの
で、コネクタハウジング２４を取り付けると、その接続
端子２７は、回路基板２３に自然と当接すると共に、コ
ネクタハウジング２４やコネクタを取り付ける際、端子
ピン２１にぶつかったり、引っかかったりすることが生
じない。

【００５０】以上説明した第１の実施の形態では、フリ
クション機構を図３、図７および図８に示したような構
造としたが、このような構造に限らず以下に説明するよ
うな構造としてもよい。これを第２の実施の形態として
以下に説明する。この第２の実施の形態では、主として
フリクション機構のみを説明し、このフリクション機構
が適用されたモータの構成については、第１の実施の形
態で詳細に説明したのでその説明は省略する。

【００５１】図１２はこの第２の実施の形態によるフリ
クション機構を有した歯車伝達機構４の展開図であり、
図３と同一部分には同一符号が付されている。この第２
の実施の形態においても、２番車１６にフリクション機
構を保有している。この第２の実施の形態によるフリク
ション機構（２番車１６の部分）の矢示Ａから見た平面
図を図１３に、分解して示す斜視図を図１４にそれぞれ
示す。以下、図１２から図１４を参照しながら説明す
る。なお、図１２から図１４において同一部分には同一
符号が付されている。また、図１２においては、フリク
ション機構部部分の図が複雑になるのを防ぐため、主要
な構成物のみに符号を付すことにする。

【００５２】この第２の実施の形態におけるフリクショ
ン機構は、大きく分けると、３番車１７との間で相互に
回転力を伝達しあう第１の回転部材７１と、１番車１５
との間で相互に回転力を伝達しあう第２の回転部材７２
と、これら第１の回転部材７１と第２の回転部材７２と
の間に介在される円板７３と、第１の回転部材７１と第
２の回転部材７２との間に設けられ、両者を引き離す付
勢力を与える付勢部材としてのコイルバネ７４とにより
構成され、以下、その構造について詳細に説明する。

【００５３】第１の回転部材７１は、中心軸部７１１の
先端から外径方向に伸びる複数（この実施の形態では３
個）の係合突起７１２，７１３，７１４を有するととも
に、その後端には３番車１７に噛み合う歯車部７１５を
有し、これらが一体成形されたものとなっている。

【００５４】円板７３は第１の回転部材７１の中心軸部
７１１に設けられたそれぞれの係合突起７１２，７１
３，７１４が軸方向に通過可能な形状の切り込み部７３
１ａ，７３１ｂ，７３１ｃを有する軸部通過孔７３２
と、前記係合突起７１２，７１３，７１４と係合する係
合凹部７３３ａ，７３３ｂ，７３３ｃおよび軸方向端面
に所定間隔で円形配列された複数のラチェット突起７３
４ａを有し、これらが一体成形されたものとなってい
る。

【００５５】第２の回転部材７２は、第１の回転部材７
１の係合突起７１２，７１３，７１４が軸方向に通過可
能な形状の切り込み部７２１ａ，７２１ｂ，７２１ｃを
有する軸部貫通孔７２２および円板７３のラチェット突
起７３４ａが係脱する係合部として、この実施の形態で
は、複数の係合孔７２３ａをラチェット突起７３４ａと
同数だけ有するとともに、外周部には１番車１５に噛み
合う歯車部７２４を有し、これらが一体成形で形成され
たものとなっている。

【００５６】また、コイルバネ７４は第１の回転部材７
１の中心軸部７１１がコイルバネの中空部を貫くように
装着される。

【００５７】以上のようなそれぞれの構成部材を用いて
フリクション機構を構成するためには、まず、第１の回
転部材７１の中心軸部７１１にコイルバネ７４を装着
し、コイルバネ７４の伸張力に抗するように押圧力を与
えながら、第１の回転部材７１の中心軸部７１１を第２
の回転部材７２の軸部貫通孔７２２に挿入する。このと
き、中心軸部７１１の先端には係合突起部７１２，７１
３，７１４があるため、その係合突起部７１２，７１
３，７１４が軸部貫通孔７２２に設けられた切り込み部
７２１ａ，７２１ｂ，７２１ｃを通過するように挿入す
る。

【００５８】次に、第２の回転部材７２を貫通した第１
の回転部材７１の中心軸部７１１の先端を、円板７３の
軸部貫通孔７３２に挿入する。このとき、前記同様、中
心軸部７１１の係合突起部７１２，７１３，７１４が軸
部貫通孔７３２に設けられた切り込み部７３１ａ，７３
１ｂ，７３１ｃを通過するように挿入する。

【００５９】このように、第１の回転部材７１の中心軸
部７１１の先端が、第２の回転部材７２および円板７３
を貫通した状態で、円板７３をそのラチェット突起７３
４ａが第２の回転部材７２の係合孔７２３ａに係合する
ように重ね合わせながら、第１の回転部材７１を少し回
す。すると、その係合突起部７１２，７１３，７１４が
円板７３の軸部貫通孔７３２に設けられた切り込み部７
３１ａ，７３１ｂ，７３１ｃから外れ、第１の回転部材
７１の押圧力を解除しながらさらに回すと、円板７３の
軸方向端面に設けられた係合凹部７３３ａ，７３３ｂ，
７３３ｃの部分で、コイルバネ７４の伸張力により係合
突起部７１２，７１３，７１４がその係合凹部７３３
ａ，７３３ｂ，７３３ｃに落ち込んで係合し、第１の回
転部材７１と円板７３は、第１の回転部材７１の回転に
対して円板７３も共に回転する状態となる。

【００６０】以上で組立は終了したことになるが、この
状態では、第１の回転部材７１と第２の回転部材７２の
間に介在されたコイルバネ７４の伸張力により、第１の
回転部材７１と第２の回転部材７２を引き離そうとする
力が働き、円板７３、第２の回転部材７２、第１の回転
部材７１はそれぞれが離脱しない状態となる。

【００６１】そして、このようなフリクション機構を有
した２番車を図１２に示すように、歯車伝達機構４の中
に組み込むことにより、ロータ１４の回転力を１番車１
５を介して２番車１６が受け、このとき、２番車１６を
構成する第２の回転部材７２がその回転力を受ける、そ
の際、円板７３と第２の回転部材７２とはラチェット係
合しているため、第２の回転部材７２の回転力はそのま
ま第１の回転部材７１に伝えられる。したがって、通常
の状態では、ロータ１４の回転力は１番車１５から２番
車１６、３番車１７というように伝達され、出力軸５を
回転させる。

【００６２】これに対して、外部から出力軸５に強い力
が加わった場合、例えばエアコンのルーバを人が強い力
で動作させるような場合、出力軸５の回転は、ロータ１
４側へ伝えられていく。このとき、ステータ部２とマグ
ネット１４ａとの間のリラクタンストルクによりロータ
１４には、その位置を保持しようとする力が働き、ロー
タ１４は余程大きな力でないと回転を開始しない。

【００６３】本発明の第２の実施の形態では、歯車伝達
機構４の２番車１６に図１３、図１４に示すような構造
のフリクション機構を設けているため、例えばエアコン
のルーバを人が強い力で動作させた場合、ルーバの動作
が出力軸５に伝わり、出力軸５が回転し、その回転力
は、４番車１８、３番車１７、２番車１６というように
伝達されて行くが、ロータ１４には伝わらない。すなわ
ち、３番車１７の回転力が２番車１６の第１の回転部材
７１に設けられた歯車部７１５に伝達されると、第１の
回転部材７１に回転しようとする力が働く。しかし、こ
のとき、第２の回転部材７２は、ステータ部２とマグネ
ット１４ａとの間のリラクタンストルクにより殆ど動か
ない状態となっているため、第１の回転部材７１と共に
回転しようとする円板７３は、そのラチェット突起７３
４ａが第２の回転部材７２に設けられた係合孔７２３ａ
から外れて、この円板７３と第１の回転部材７１のみが
回転する。これにより、歯車伝達機構４に無理な力が加
わるのを防ぐことができ、歯の損傷を防止できる。

【００６４】また、このフリクション機構を構成する部
材は、第１の回転部材７１、第２の回転部材７２、円板
７３、コイルバネ７４の計４点で構成されるため、部品
点数で少なくて済み、組み立て効率の向上が図れ、しか
も、安定したフリクショントルクが得られる。

【００６５】なお、この第２の実施の形態では、２番車
１６にフリクション機構を持たせた例を示したが、これ
に限られることなく、１番車１５や３番車１７等の他の
歯車部分に設けても良い。ただし、ロータ１４に近い１
番車１５や２番車１６などの回転トルクの小さい部分に
設けることにより、コイルバネ７４の伸長力をそれほ大
きなものとする必要がないという利点が得られ、また、
出力軸５に近い歯車に設けることにより、フリクション
設定範囲の余裕度が増え調整しやすいなどの利点がある
ため、これらを考慮して最適な歯車に設けるようにすれ
ばよい。

【００６６】また、以上説明したそれぞれの実施の形態
では、ステッピングモータの例を示したが、本発明は、
ＡＣ同期モータやファンモータ等他の各種の小型モータ
に適用できる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、中心軸部から外径方向に延出するとともに、中心
軸部に対し、すき間を保ちながら平行かつ軸方向に伸び
た複数の弾性軸部を有する第１の回転部材と、弾性軸部
が嵌合する嵌入孔を有する第２の回転部材と、すき間に
挿入され弾性軸部を径方向に押し広げるリング状の付勢
部材とからなり、付勢部材の押し広げ力によって、第１
の回転部材と第２の回転部材との間に摩擦係合力を得る
ようにした構造としたので、フリクショントルクのバラ
ツキを押さえ、安定したフリクショントルクを得ること
ができ、しかも、フリクション作動に対する耐久性の向
上を図ることができる。

【００６８】また、付勢部材を金属製でかつＣ字形のワ
ッシャとすることで、組立を簡単なものとすることがで
き、しかもそのワッシャの押し広げ力を利用しているの
で、ワッシャが装着される第１の回転部材の中心軸を締
め付けることがないので、第１の回転部材の回転を阻害
するおそれがない。

【００６９】また、請求項３記載の発明は、中心軸部お
よびその中心軸部の先端から外径方向に伸びる係合突起
を有する第１の回転部材と、係合突起が軸方向に貫通可
能な通過孔外周に有する軸部通過孔および係合突起と係
合する係合部および外周部の軸方向端面に設けられたラ
チェット突起を有する円板と、中心軸部が貫通する軸貫
通孔およびラチェット突起が係脱する係合凹部を有する
第２の回転部材と、第１の回転部材と第２の回転部材と
の間に設けられ両部材を軸方向に引き離す付勢力を有す
る付勢部材とからなり、両部材の間にラチェット係合力
を得るようにした構造としたので、請求項１記載の発明
同様、フリクショントルクのバラツキを押さえ、安定し
たフリクショントルクを得ることができ、しかも、フリ
クション作動に対する耐久性の向上を図ることができ
る。

【００７０】また、ラチェット突起が係合する係合凹部
を貫通孔とすることで、製造を容易なものとし、ラチェ
ット突起との係合を確実なものとすることができる。

【００７１】また、請求項５および７記載の発明では、
ロータの回転を減速ギヤ輪列を介して出力軸に伝達する
ように構成してなるフリクション機構付き小型モータに
おいて、出力軸を樹脂によりギヤ付き出力軸として一体
成形により形成すると共に、出力軸を除く減速ギヤ輪列
中に請求項１や請求項２記載のフリクション機構を設け
たので、出力軸を樹脂によりギヤも付いた一体成形され
た出力軸とすることにより、出力軸の組み付けが簡単で
製造効率がアップし、しかも、ＳＵＳなどの金属よりも
軽い樹脂を使うことにより小型モータの重量も低減で
き、取り付けられる機器の軽量化に貢献できるものとな
る。また、そのフリクション機構は、フリクショントル
クのバラツキを押さえ、安定したフリクショントルクを
得ることができ、しかも、フリクション作動に対する耐
久性の向上を図ることができる。そして、このフリクシ
ョン機構を、外部負荷を直接受ける出力軸の部分ではな
く、その後の減速ギヤ輪列中に設けているので、フリク
ション機構を小型化でき、モータを小型化できる。加え
て、外部負荷は、増速されて伝わるため、ロータに近い
程、そのトルクは小さくなり、制御しやすいものとな
る。このため、歯車の欠け等の発生が減少し、故障が生
じにくい小型モータとなる。

【００７２】加えて、請求項６および８記載の発明で
は、請求項５および７記載のギヤ付き小型モータの出力
軸の回転をエアコンディショナのルーバ駆動に利用して
いるので、人が度々ルーバを動かしても減速ギヤ輪列は
破損せず故障が少ないルーバ駆動を提供することができ
る。また、出力軸は樹脂により構成しているので、ルー
バを外す等して出力軸が露出し、人が手で触ったとして
も、漏電により感電するというような危険もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態であるギヤ付き小型モータ
の側面断面図（コネクタハウジングを除く）である。

【図２】図１のギヤ付き小型モータの歯車伝達機構を示
す平面図である。

【図３】図２の歯車伝達機構の側面展開図であり、本発
明の第１の実施の形態によるフリクション機構を２番車
に設けた例を示す側面展開図である。

【図４】図１のギヤ付き小型モータの端子部を説明する
ための図で、ホルダー部材を配置する以前の状態を示す
図である。

【図５】図１のギヤ付き小型モータの端子部を説明する
ための図で、ホルダー部材、回路基板、コネクタハウジ
ングを取り付けた状態を示す図である。

【図６】図１のギヤ付き小型モータに使用されるホルダ
ー部材を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図であ
る。

【図７】図３で示した本発明の第１の実施の形態による
フリクション機構部分を矢示Ａ方向から見た部分平面図
である。

【図８】図３で示した本発明の第１の実施の形態による
フリクション機構を分解して示す斜視図である。

【図９】図１のギヤ付き小型モータの中地板部分の平面
図である。

【図１０】図９の矢示X方向から見た側面図である。

【図１１】図９の中地板の底面図である。

【図１２】図２の歯車伝達機構の側面展開図であり、本
発明の第２の実施の形態によるフリクション機構を２番
車に設けた例を示す側面展開図である。

【図１３】図１２で示した本発明の第２の実施の形態に
よるフリクション機構部分を矢示Ａ方向から見た部分平
面図である。

【図１４】図１２で示した本発明の第２の実施の形態に
よるフリクション機構を分解して示す斜視図である。

【図１５】従来のギヤ付き小型モータに使用されている
出力軸（フリクション機構を含む）を示す図である。

【符号の説明】

１ギヤ付き小型モータ２ステータ部３ロータ部４歯車伝達機構（減速ギヤ輪列）５出力軸６端子部７，８極歯９，１０コイル１４ロータ１５１番車１６２番車１７３番車１８４番車６１第１の実施の形態における第１の回転部材６２第１の実施の形態における第２の回転部材６３ワッシャ（付勢部材）７１第２の実施の形態における第１の回転部材７２第２の実施の形態における第２の回転部材７３円板７４コイルバネ（付勢部材）７３４ａラチェット突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心軸部から外径方向に延出するととも
に、上記中心軸部に対し、すき間を保ちながら平行かつ
軸方向に伸びた複数の弾性軸部を有する第１の回転部材
と、上記弾性軸部が嵌合する嵌入孔を有する第２の回転
部材と、上記すき間に挿入され上記弾性軸部を径方向に
押し広げるリング状の付勢部材とからなり、上記付勢部
材の押し広げ力によって、上記第１の回転部材と上記第
２の回転部材との間に摩擦係合力を得るようにしたこと
を特徴とするフリクション機構。
【請求項２】前記弾性軸部の先端に前記第２の回転部
材に係止する係止爪を設けるとともに、前記付勢部材を
金属製でかつＣ字形のワッシャとし、前記第１の回転部
材の前記中心軸の外周と、前記第２の回転部材の外周に
それぞれ歯車部を設けたことを特徴とする請求項１記載
のフリクション機構。
【請求項３】中心軸部およびその中心軸部の先端から
外径方向に伸びる係合突起を有する第１の回転部材と、
上記係合突起が軸方向に貫通可能な切り込み部を外周に
有する軸部貫通孔および上記係合突起と係合する係合部
および軸方向端面に設けられたラチェット突起を有し、
上記第１の回転部材の回転とともに回転する円板と、上
記中心軸部が貫通する軸部貫通孔および上記ラチェット
突起が係脱する係合部を有する第２の回転部材と、上記
第１の回転部材と上記第２の回転部材との間に設けられ
両部材を軸方向に引き離す付勢力を有する付勢部材とか
らなり、上記第１、第２の回転部材の間にラチェット係
合力を得るようにしたことを特徴とするフリクション機
構。
【請求項４】前記係合部を貫通孔とし、前記第１の回
転部材の中心軸部の外周と前記第２の回転部材の外周に
それぞれ歯車部を設けたことを特徴とする請求項３記載
のフリクション機構。
【請求項５】ロータの回転を減速ギヤ輪列を介して出
力軸に伝達するように構成してなるフリクション機構付
き小型モータにおいて、上記出力軸を樹脂によりギヤ付
き出力軸として一体成形により形成すると共に、上記出
力軸を除く上記減速ギヤ輪列中にフリクション機構を設
け、このフリクション機構は、中心軸部から外径方向に
延出するとともに、上記中心軸部に対し、すき間を保ち
ながら平行かつ軸方向に伸びた複数の弾性軸部を有する
第１の回転部材と、上記弾性軸部が嵌合する嵌入孔を有
する第２の回転部材と、上記すき間に挿入され上記弾性
軸部を径方向に押し広げるリング状の付勢部材とからな
り、上記付勢部材の押し広げ力によって、上記第１の回
転部材と上記第２の回転部材との間に摩擦係合力を得る
ようにしたことを特徴とするフリクション機構付き小型
モータ。
【請求項６】前記出力軸の回転をエアコンディショナ
ーのルーバ駆動に連結したことを特徴とする請求項５記
載のフリクション機構付き小型モータ。
【請求項７】ロータの回転を減速ギヤ輪列を介して出
力軸に伝達するように構成してなるフリクション機構付
き小型モータにおいて、上記出力軸を樹脂によりギヤ付き出力軸として一体成形
により形成すると共に、上記出力軸を除く上記減速ギヤ
輪列中にフリクション機構を設け、このフリクション機
構は、中心軸部およびその中心軸部の先端から外径方向
に伸びる係合突起を有する第１の回転部材と、上記係合
突起が軸方向に貫通可能な切り込み部を外周に有する軸
部貫通孔および上記係合突起と係合する係合部および軸
方向端面に設けられたラチェット突起を有し、上記第１
の回転部材の回転とともに回転する円板と、上記中心軸
部が貫通する軸部貫通孔および上記ラチェット突起が係
脱する係合部を有する第２の回転部材と、上記第１の回
転部材と上記第２の回転部材との間に設けられ両部材を
軸方向に引き離す付勢力を有する付勢部材とからなり、
上記第１、第２の回転部材の間にラチェット係合力を得
るようにしたことを特徴とするフリクション機構付き小
型モータ。
【請求項８】前記出力軸の回転をエアコンディショナ
ーのルーバ駆動に連結したことを特徴とする請求項７記
載のフリクション機構付き小型モータ。