JPS62163539A - 減速機付小型モ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワイパモータ等の減速機付小型モータに関し
、特にその放熱構造に関する。

〔従来の技術〕

自動車に搭載されるワイパモータ等に代表される減速機
付小型モータでは、その電機子軸の負荷側を支承する軸
受にボールベアリングを用いる二とが多い。これは、軸
受効率を上げスラスト荷重を負担させるためである。

第５図はワイパモータの概要を示す断面図、第６図は従
来のフィバモータの負荷側軸受付近を示す要部断面図で
ある。

？１ｔ１９１子コア１、電機予巻４１２等が固定される
電機子軸３は、反負荷第１第１Ｉ（後端）をヨークエン
ドメタル４により、負荷側をボールベアリング５により
回転自在に支承されている。ヨークエンドメタル４はモ
ータ部の外筐をなすヨーク６に固定され、ボールベアリ
ング５は減速深部の外筺を兼ねるハウノングアに固定さ
れている。電機子軸３は、その先端部が転造加工されて
つす−ムギャ８を形成し、ギヤホイールつと噛合されて
いる。

ここで、電機予巻＃ｉ２がら発生した熱は最終的にはヨ
ーク６及びハウジング７に伝わり外部に放熱されるので
あるが、熱伝導の経路が問題になる。

負荷側の軸受にボールベアリング５を用いたワイパモー
タでは、点接触のためボールベアリング５を経由してハ
ウジング７に伝導される熱が僅かなものになり、電機予
巻［２から電機子軸３に伝った熱が放熱されることなく
つｔ−ムギャ８まで伝わり、ウオームギヤ８とギヤホイ
ール９との噛み合い息１０にまで及んでしまう、このた
め、噛み合い点１０が高温になり、油切れ等の悪影響を
及ぼすという問題点があった。

特に、最近の小型化、軽量化の要部に従い、イヤホイー
ル９に合成樹脂製のギヤを用いたワイパモータでは、小
型化に伴う温度の上昇と共に、つオームギヤ８からギヤ
ホイール９に伝達され逃がされる熱が極く僅かになり、
噛み合い息１０の温度がさらに上昇して合成樹脂製のギ
ヤホイール９の変形又は溶融をも引起すことがあるとい
う重大な問題点があった。実測によると、モータが拘束
された場合には噛み合い点１０の温度は１３０℃・以上
にも及んだ。

このような放熱の問題を解決する！こめ、送風ファンを
備えた空冷型ワイパモータが提案されている（実開昭５
７−５１０６６号）。しかし、上記の装置では積雪時等
に考えられるワイパモータ拘束時の噛み合い点１０の温
度上昇は解決することができない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記の問題点を解決するためなされたもので
あり、ウオームギヤとギヤホイールとの噛み合い点の温
度上昇を抑止し、安心して合成樹脂製のギヤホイールを
使用することができる減速機付小型モータを提供するこ
とを目的とする。

〔問題、αを解決するための手段〕

このため本発明では、電機子軸の負荷側を支承する軸受
の付近において電機子軸の軸周に接触し電機子軸の熱を
ハウジングに伝える熱伝導機構を備えることを特徴とす
る減速機付小型モータが提供される。

〔作用〕

上記の構成によれば、電機子巻線から電機子軸に伝った
熱は、電機子軸の先端部に伝えられる前に熱伝導機構に
よりハウジングに伝えられ逃がされるから、１！磯子袖
の先端部にある噛み合い点の温度上昇が大幅に抑止され
る。

〔実施の態様〕

本発明の実施の態様として、ハウジングがアルミ材から
なり、減速機のハウジングと一体に形成されている減速
機付小型モータが提供される。この構成によれば、一般
に鋼材で構成される電機子軸に比べてアルミ材で構成さ
れたハウジングの熱伝導度が着しく高いためハウジング
に逃がされる熱の割合が大きくなり、また、放熱面を構
成するハウジング表面の面積が大きくなるためハウジン
グがヒートシンクの役目を果し、冷却効果を着しく高め
ることができる利点がある。

また、熱伝導機構の態様として、バイメタル、形状記憶
合金等の温度に依り形状が変化する固体の熱伝導部材を
用いるｆｉ様と、ハウジングと電機子軸の間に設けられ
た凹所に流動部材を熱伝導部材として充填した態様とが
提供される。前者の態様によれば、モータロック時等の
着しく高温になった場合にのみバイメタル等が７！４磯
子軸の軸周に摺接して放熱させることができ、正常運転
時にはバイメタル等が電機子軸に接触することなく回転
することができるから、モータの効率を下げることがな
いという利点がある。後者の態様によれば、熱伝導機構
の構造が単純であるから、信頼性が高く安価であるとい
う利点がある。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面に従って具体的に説明する
。

第１図は第１の実施例を示し、ワイパモータの負荷側軸
受付近を示す要部断面図である。

電機子軸３は負荷側をボールベアリング５により回転自
在に支承されている。電機子軸３の先端部にはウオーム
ギヤ８が形成され、ギヤホイール９と噛み合いｉ、１０
にて噛合している。ギヤホイール９は合成樹脂（たとえ
ばポリ７セタール）で形成されでいる。ボールベアリン
グ５を支持するハウジング７は、モータ部の前面パネル
と減速Ｗ１部の外筐を兼ね、アルミダイカストにより一
体に形成されている。ハウジング７の電機子軸３の挿通
孔には、ボールベアリング５に隣接した位置に環状溝第
１が設けられ、その環状溝第１に大略環状をしたバイメ
タル１２が嵌着されている。バイメタル１２は、温度が
高くなるに従いその内径が小さくなる形状に変形するよ
うに構成されており、常温時にはバイメタルが電機子軸
３の軸周がら若干離れる形状に構成されている。

作動について説明する。通常の運転時には、バイメタル
１２は電機子軸３がら離れているため、モータの効率を
下げることなくｍ機子紬３が回転されギヤホイール９が
回転駆動される。モータロック等により電機子巻線２が
らの発熱が異常−二増大した場合には、バイメタル１２
が変形し電機子軸３の軸周に接触するため、電機子軸３
の熱がバイメタル１２を経由してハウジング７に伝えら
れ、積極的に放熱される。その結果、噛み合い点１０の
温度上昇が抑えられ、合成樹脂で形成されたギヤホイー
ル９の変形等の不具合を防止することができる。

前記実施例では、ハウジング７の環状溝第１に嵌着する
熱伝導部材としてバイメタル１２を用いたが、温度に依
り変形する形状記憶合金からなる部材を用いても全く同
じ作用効果を得ることができる。

第２図は第２の実施例を示す要部断面図である。

ハウジング７の？１ｕｆｆ子紬３の挿通孔に周方向の環
状の溝１３が設けられ、電機子軸３の上記溝１３に対応
する箇所にも周方向の＠１４が設けられている。両者の
溝１３．１４でもってハウジング７とｌＨｆ１子紬３と
の開に設けられた凹所１５をｍ成している。その凹所１
５にはグリース、オイル等の油脂類が充填され封入され
ている。

上記の構成により、？ｌ［予巻＃１２から電機子軸３を
伝ってきた熱が凹所１５に充填された油脂類を経由して
ハウジング７に伝えられ常時積極的に放熱される。その
結果、ウオームギヤ８に伝えられる熱が減少し噛み合い
点１０の温度上昇を大幅に抑制することができる。また
、油脂類は流体であるからＮ磯子軸３に絶えず接触して
いでもモータに余分の負荷を与えることが殆んどない。

前記実施例では、凹所１５に封入する流動部材としてグ
リース、オイル等の油脂類を用いたが、熱伝導部材とし
ての流！！ｌ第１部材に金属粉末を混入した油脂類を用
いて熱伝導効率を高めることも可能である。また、熱伝
導性の高い磁気流体を封入しても同様の作用効果を得る
ことができる。

ｔｆｉ子釉３とハウジング７との間に設けられる凹所は
、上記凹所１５の他、種々の形態が考えられる。第３図
及び第４図はその一例を示し、第３図は要部断面図、第
４図は第３図のＩＹ−１ｔ／線断面図である。

ハウジング７の電機子軸３の挿通孔は段付孔状に形成さ
れ電機子軸３より若干大きな内径を有する中間部１６を
備えている。挿通孔の前縁部１７は僅かなりリアランス
を有して電機子軸３に接し、その前縁部１７には周方向
の多数の細溝が形成されオイルシール部を構成している
。＊た、中間部１６とボールベアリング５との間の段部
には環状のシール部材１８が嵌着されている。前縁部１
７とシール部材１８に囲まれた中間部１６でもってハウ
クングアと電機子軸３との闇に設けられた凹所１９を構
成している。中間部１６には輪方向に仕切りのための数
本の突起２０が形成されでおり、凹所１９を複数個に分
画している。

上記の様に凹所１９を構成すれば、電機子軸３に溝を形
成する必要がなく加工が容易である。＊た、凹所１９が
複数個に分割されているから、凹所１９内に封入された
オイル等の流動部材が電機子軸３の回松に従動して不必
要に流動することが抑制され、オイル等の粘性抵抗によ
るモータへの負担をより軽減できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は上記の構成を有し、電機子
軸の熱をハウジングに伝える熱伝導機構を備えるから電
機子巻線からの熱がハウジングに逃がされ、減速機のギ
ヤとの噛み合い点の温度上昇を大幅に減少することがで
きるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例を示し、第１図は第
１の実施例を示す断面図、第２図は第２の実施例を示す
断面図、第３ＵＡは凹所の他の形態を示す断面図、第４
図は第３図のＮ−Ｐｌ＃ａｍ面図、第５図はワイパモー
タの概要を示す断面図であり、１６図は従来の装置を示
す断面図である。 １・・・電機子コア、２・・・電機子巻線、３・・・電
機子軸、５・・・ボールベアリング（負荷側輪受）、７
・・・ハウジング、８・・・つす−ムギャ、９・・・ギ
ヤホイール、１０・・・噛み合い点、１２・・・バイメ
タル、１５．１９・・・凹所。 代理人　　弁理士　　後　藤　勇　作　”−・二Ｉ　−
。 ｊＰＪ１　配 ２−　電機子巻線 ３−・−電機子軸 ７−　　ハウジング １２−・−バイメタル 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電機子軸の負荷側を支承する軸受の付近において電
   機子軸の軸周に接触し電機子軸の熱をハウジングに伝え
   る熱伝導機構を備えることを特徴とする減速機付小型モ
   ータ。 ２　前記ハウジングは、アルミ材からなり、減速機のハ
   ウジングと一体に形成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の減速機付小型モータ。 ３　前記熱伝導機構は、前記ハウジングに一端が固着さ
   れたバイメタルを有し、そのバイメタルが高温時には前
   記電機子軸の軸周に摺接し低温時には軸周から離れる形
   状に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の減速機付小型モータ。 ４　前記熱伝導機構は、前記ハウジングに一端が固着さ
   れた形状記憶合金からなる部材を有し、その部材が高温
   時には前記電機子軸の軸周に摺接し低温時には軸周から
   離れる形状に構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の減速機付小型モータ。 ５　前記熱伝導機構は、前記ハウジングと前記電機子軸
   との間に設けられた凹所と、その凹所に充填された流動
   部材とを備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の減速機付小型モータ。 ６　前記流動部材は、グリース、油等の油脂類である特
   許請求の範囲第５項記載の減速機付小型モータ。 ７　前記流動部材は、金属粉が混入された油脂類である
   特許請求の範囲第５項記載の減速機付小型モータ。 ８　前記流動部材は、磁性流体である特許請求の範囲第
   ５項記載の減速機付小型モータ。