WO2017126066A1

WO2017126066A1 - 減速機および減速機付きモータ

Info

Publication number: WO2017126066A1
Application number: PCT/JP2016/051633
Authority: WO
Inventors: 田中　稔
Original assignee: プラトー株式会社
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27

Abstract

　確実なロック機能を有する減速機を提供することを課題とする。　解決手段として、減速機（３）における回転規制機構（１７）は、ロック用ギヤ（１４Ｃ）に係止するロック爪（２６）を有する第１のレバー（２４）と、第１のレバー（２４）を、ロック爪（２６）がロック用ギヤ（１４Ｃ）に係止する方向に付勢する第１の付勢部材（２７）と、第１のレバー（２４）の係止部（２８）に係止して、第１のレバー（２４）の回動を阻止するフック（３８）を有する第２のレバー（３６）と、第２のレバー（３６）を、フック（３８）が係止部（２８）に係止する方向に付勢する第２の付勢部材（３９）と、第２のレバー（３６）の被押圧部（４０）に当接する押圧部（４４）を有し、被押圧部（４０）を押圧し、フック（３８）が係止部（２８）から外れる方向に第２のレバー（３６）を回動させる第３のレバー（４２）と、第１のレバー（２４）と長孔（３３）を介して係合すると共に、第３のレバー（４２）に係合するピン（３２）を有するプランジャー（３１）を具備する電磁ソレノイド（３０）を具備する。

Description

減速機および減速機付きモータ

　本発明は、モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機およびこの減速機を備えた減速機付きモータに関する。

　従来から、車両用のワイパ装置やパワーウインドー装置、サンルーフ装置等の駆動源として電動モータが多く用いられている。電動モータの回転を各装置に適応させるためには電動モータの回転を減速する必要があり、そのため、電動モータに減速機が取り付けられた減速機付きモータとして１つのユニット化がされている。

　このような減速機付きモータとしては、例えば特許文献１に示されるように、回転軸の回転を２段階に減速して出力軸から出力するようにしたものが知られている。この場合、モータにはギヤケースが固定され、ギヤケースの内部にはモータ本体の回転軸が突出しており、この回転軸にウォームが連結され、また、ウォームに噛み合うウォームホイルが配置されるとともに、ウォームホイルと同軸かつ一体回転するように設けられたピニオンギヤに噛み合う出力ギヤがギヤケース内に回転自在に収容されている。これにより、モータの回転軸の回転は、ウォームからウォームホイル、次いで、ピニオンギヤから出力ギヤへと２段階に減速されて出力軸から出力される。

特開２０１４－５９０１６号公報

　ところで、従来のこの種の減速機付きモータでは、ウォームの進み角を、約８°程度とし、伝達効率を５０％以下に設定している。このように設定することで、セルフロック機構が機能し、安全性が向上する。ウォームの進み角をさらに小さく設定すれば、ウォームとウォームホイールとの間の摩擦力が大きくなることから、さらにセルフロック機能が増大する。
　このように、ウォームの進み角を小さく設定することによって伝達効率が低下し、セルフロック機能は増大する。しかしながら、伝達効率が低下するということは、それだけモータトルクが摩擦で失われるということであるから、所要の出力トルクを得るためには、大きなトルクで大きく重いモータが必要となってしまうという課題がある。

　一方、ウォームの進み角を大きく設定すれば、伝達効率を大きくすることができ、モータを小型化、軽量化できる。しかしながら、ウォームの進み角を大きく設定すれば、それだけセルフロック機能は低下することとなる。
　そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、伝達効率を大きくしてモータを小型化、軽量化した場合であっても、確実なロック機能を有する減速機および減速機付きモータを提供することにある。

　本発明に係る減速機は、モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、ギヤケースと、該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸が連結可能なウォームと、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ウォームに噛合するウォームホイールと、該ウォームホイールと同軸に該ウォームホイールに固定されたピニオンギヤと、前記ウォームホイールと同軸に該ウォームホイールに固定されたロック用ギヤと、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ピニオンギヤに噛合する、前記出力軸を有する出力ギヤと、前記ロック用ギヤに係脱自在に設けられ、係止することによって該ロック用ギヤの回転を規制する回転規制機構を具備し、該回転規制機構は、前記ロック用ギヤに係止する前記ロック爪を有する第１のロック部と、該第１のロック部にフックを介して係脱自在に係止し、前記ロック用ギヤからのトルクを前記第１のロック部との間で分担して受ける第２のロック部と、前記第１のロック部の前記ロック用ギヤへの係止の解除に先立って、前記第１のロック部に対する前記フックの係止を解除する回転規制解除部とを具備することを特徴とする。

　また本発明に係る減速機付きモータは、モータと、該モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機を備える減速機付きモータであって、前記減速機は、ギヤケースと、該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸が連結されるウォームと、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ウォームに噛合するウォームホイールと、該ウォームホイールと同軸に該ウォームホイールに固定されたピニオンギヤと、前記ウォームホイールと同軸に該ウォームホイールに固定されたロック用ギヤと、前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ピニオンギヤに噛合する、前記出力軸を有する出力ギヤと、前記ロック用ギヤに係脱自在に設けられ、係止することによって該ロック用ギヤの回転を規制する回転規制機構を具備し、該回転規制機構は、前記ロック用ギヤに係止する前記ロック爪を有する第１のロック部と、該第１のロック部にフックを介して係脱自在に係止し、前記ロック用ギヤからのトルクを前記第１のロック部との間で分担して受ける第２のロック部と、前記第１のロック部の前記ロック用ギヤへの係止の解除に先立って、前記第１のロック部に対する前記フックの係止を解除する回転規制解除部とを具備することを特徴とする。

　前記第１のロック部を、
　前記ギヤケース内に回動自在に配設され、係止部を有すると共に、前記ロック用ギヤに係脱自在に係止する前記ロック爪を有する第１のレバーと、
　該第１のレバーに連携され、該第１のレバーを、前記ロック爪が前記ロック用ギヤに係止する方向に付勢する第１の付勢部材とで構成し、
　前記第２のロック部を、
　前記ギヤケース内に回動自在に配設され、被押圧部を有すると共に、前記第１のレバーの前記係止部に係止して、前記第１のレバーの、前記ロック爪が前記ロック用ギヤから外れる方向への回動を阻止する前記フックを有する第２のレバーと、
　該第２のレバーに連携され、該第２のレバーを、前記フックが前記係止部に係止する方向に付勢する第２の付勢部材とで構成し、
　前記回転規制解除部を、
　前記ギヤケース内に回動自在に配設され、前記第２のレバーの前記被押圧部に当接する押圧部を有し、所要方向に回動されることにより、前記押圧部を介して前記被押圧部を押圧し、前記第２のレバーの前記フックが前記第１のレバーの前記係止部から外れる方向に、前記第２の付勢部材の付勢力に抗して前記第２のレバーを回動させる第３のレバーと、
　前記第１のレバーに、該第１のレバーに第１のレバーの回動方向に長く設けられた長孔を介して係合すると共に、前記第３のレバーに係合するピンを有するプランジャーを具備し、該プランジャーが引き込まれることにより、前記第１のレバーに先立って、前記第２の付勢部材の付勢力に抗して前記第２のレバーを回動させて前記フックを前記係止部から外させ、次いで前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記第1のレバーを前記ロック爪が前記ロック用ギヤから外れる方向に回動させる電磁ソレノイドとで構成することができる。

　前記ウォームを、２条もしくは３条のギヤとすることができる。
　前記出力軸への伝達効率を６０％以上に設定すれば、モータの小型化が可能となる。
前記ウォーム、ウォームホイール、ピニオンギヤ、出力ギヤを樹脂製にするのが好ましい、

　本発明によれば、伝達効率を大きくしてモータを小型化、軽量化した場合であっても、確実なロック機能を有する減速機および減速機付きモータを提供することができる。

減速機付きモータの減速機部分のカバーを取り外した状態を示す正面図である。中間ギヤの組立図である。回転規制機構の平面図である。図３の部分拡大図である。回転規制機構の斜視図である。第１のレバーと第２のレバーとの関係を示す斜視図である。フックが係止部から外れた状態の平面図である。ロック爪がロック用ギヤから外れた状態の平面図である。ロック爪とロック用ギヤとの間の噛合角度を示す説明図である。係止部とフックとの間の噛合角度を示す説明図である。

　以下本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
　図１は減速機付きモータ１の減速機部分のカバーを取り外した状態を示す正面図、図２は中間ギヤの組立図である。
　２はモータであり、図示しないネジにより減速機３のギヤケース１１に固定されている。モータ２は、正転、逆転可能なブラシモータで構成されている。
　減速機３のギヤ構造体はギヤケース１１内に収納されている。ギヤケース１１はケース本体１１Ａと蓋体（図示せず）とより構成されている。蓋体は図示しないネジ等の固定手段によりケース本体１１Ａに固定されている。

　モータ２の回転軸２１はギヤケース１１内に突出しており、その先端部に回転軸２１と同軸にウォーム１２が固定されている。ウォーム１２の他端側は図示しない軸受けに回転自在に支持されている。回転軸２１とウォーム１２とは別体に設けられているので、回転軸２１は比較的小径の回転軸とすることもでき、これにより小型のモータ２とすることができる。ウォーム１２は樹脂製とするのが好ましい。なお、回転軸２１とウォーム１２とは一体に設けてもよい。

　１４は中間ギヤであり、図２に示すように、ウォームホイール１４Ａと、該ウォームホイール１４Ａと同軸に該ウォームホイール１４Ａの一方の面側に位置するピニオンギヤ１４Ｂと、ウォームホイール１４Ａと同軸に該ウォームホイール１４Ａの他方の面側に位置するロック用ギヤ１４Ｃとからなる。すなわち、ピニオンギヤ１４Ｂとロック用ギヤ１４Ｃは、互いにウォームホイール１４Ａを挟んで反対側に位置している。この中間ギヤ１４は、ウォームホイール１４Ａを比較的軟質の樹脂で形成し、ピニオンギヤ１４ｂを硬質の樹脂で形成し、ロック用ギヤ１４Ｃを焼結金属で形成するとよい。このウォームホイール１４Ａと、ピニオンギヤ１４Ｂと、ロック用ギヤ１４Ｃとは、図２に示すように、樹脂基板１４Ｄに一体的に設けたピニオンギヤ１４Ｂを、ウォームホイール１４Ａおよびロック用ギヤ１４Ｃに設けた透孔を挿通してウォームホイール１４Ａの他側に突出させ、ピン１４Ｅをかしめるなどして、三者を組み付け、固定するようにするとよい。
　焼結金属からなるロック用ギヤ１４Ｃにグリースを含浸させ、後記する回転規制機構１７の第１のレバー２４に設けたロック爪２６との間の摩擦係数を小さくするようにするとよい。

　ウォームホイール１４Ａはウォーム１２に噛合している。これにより、第１段目の減速が行われる。
　ピニオンギヤ１４Ｂは、ウォームホイール１４Ａより歯数が少なく設定されている。ピニオンギヤ１４Ｂの歯数は、減速比を上げるため、極力少数歯となるようにし、５～７枚が好適である。ピニオンギヤ１４Ｂは、ギヤケース１１内に回転自在に配設された出力ギヤ１５に噛合している。これにより第２段目の減速が行われる。出力ギヤ１５の出力は出力軸１８を通じて行われる。
　出力ギヤ１５も樹脂製とするのが好ましい。
　このように、ウォーム１２、中間ギヤ１４および出力ギヤ１５を樹脂製とすることによって、騒音の発生を極力少なくでき、また安価に製造することができる。

　なお、本実施の形態では、出力ギヤ１５は、外周にギヤ歯が形成されたギヤ本体１５ａと、該ギヤ本体１５ａの一側面に形成された円形凹部（図示せず）に収納され、円形凹部の内周面に形成された係合凸部１５ｂに係合するダンパー体１６とで形成している。ダンパー体１６は、ギヤ本体１５ａの円形凹部に嵌合するリング部１６ａと、出力軸１８が係合する係合孔を有する係合部１６ｃと、リング部１６ａと係合部１６ｃを連結する多数の曲折部（ダンパー片）１６ｂとからなる。曲折部１６ｂは、弾性力を有し、ギヤ本体１５ａと出力軸１８との間に生じる衝撃を吸収するダンパーとして機能する。

　本実施の形態では、ウォーム１２とウォームホイール１４Ａの進み角を大きく、例えば１５°以上となるように設定する。なお、ウォーム１２の進み角を大きくするために、ウォーム１２を２条または３条のギヤにすると好適である。しかし、ウォーム１２を２条または３条にすると、１段の減速では必要な減速比がとれないので、上記のように２段変速とし、必要な減速比を確保するようにする。
　また、ピニオンギヤ１４Ｂは、減速比を上げるため、前記のような歯数を５～７枚の少数歯とするのが好適である。また、出力ギヤ１５は、インボリュート曲線の歯先方向もしくは歯元方向に延長した歯形曲線を有するギヤとし、ピニオンギヤ１４Ｂと出力ギヤ１５との噛合率を１．０以上とし、すべり率を２０以下とするのが好適である。

　上記のように、ウォーム１２とウォームホイール１４Ａの進み角を大きく設定することにより、全体の伝達効率を大きく、例えば７０％以上とすることができ、これにより、出力トルクを大きくすることができる。したがって、同じ出力トルクを得る場合には、従来のモータに比して、小型のモータとすることができ、装置全体の小型化、軽量化が達成でき、コストも低減することができる。
　ギヤ間の摩擦係数が０．１５のとき、ウォーム１２とウォームホイール１４Ａの進み角を１５°とすると伝達効率は６７％となり、進み角を２０°とすると伝達効率は７２％となり、進み角を２５°とすると伝達効率は７５％となる。

　ギヤ間の摩擦係数が低いほど、伝達効率は上がる。摩擦係数を低くする方法の１つとして、ギヤに摩擦係数の小さい樹脂を用いる。ギヤに樹脂を用いることで、前記のように騒音の発生を極力少なくできるだけでなく、伝達効率を大きくでき、モータの小型化ができ、さらには、コストの低減、重量の軽減もできる。
　従来の減速機付きモータでは、伝達効率が４０％前後に設計してある。この場合、１００／４０＝２．５。すなわち、モータ２は、必要出力トルクの２．５倍のトルクのモータが必要となる。
　伝達効率が６０％の場合は、１００／６０＝１．６７。モータ２は、必要出力トルクの１．６７倍のトルクのものでよく、従来の約７割のトルクでのモータでよい。伝達効率が７５％の場合は、１００／７５＝１．３３。モータ２は、必要出力トルクの１．３３倍のトルクのものでよく、従来の約５割程度のトルクの小型のモータでよいことになる。

　表１は１条のウォームを用いた従来品と、２条のウォームを用いた本実施品の特性表である。
[表１]

　表１に示すように、本実施品の場合、ウォーム１２の伝達効率は、ウォーム１２の進み角を２５°とし、その材質を樹脂としたことによって、７９％となる。また中間歯車１４を樹脂としたことにより、その伝達効率が９５％となる。そして、全体の伝達効率を７５％とすることができた。
　これに対して、従来品の伝達効率は４５％であり、本実施品は従来品に比して伝達効率が４０％ほど向上している。
　また、２条または３条のギヤからなるウォーム１２を採用し、上記の中間ギヤ１４を介して出力ギヤ１５の出力軸１８から出力する、本実施品の減速機付きモータ１は、モータ２の回転軸２１からの回転数を高効率で出力軸１８に伝達できるので、従来品に比して少ない回転数で同一のトルクを得られることになる。

　例えば、従来の減速機付きモータの場合、モータの回転数を２倍にしてトルクを半分にするという設計をすると、ギヤボックス全体からの振動と発生音が大きく、騒音の軽減が困難であった。この点を改善するために、モータの回転数を下げてトルクを上昇させると大きな強度のギヤボックスとしなければならないという問題が生じてしまう。
　これに対して、本実施品の減速機付きモータ１では、２条のギヤを備えたウォーム１２を用い、かつその進み角を大きくしている。これにより装置全体の伝達効率の改善を図ることができる。

　このように伝達効率を上げることができるため、トルクの比較的小さなモータ２を使用することができ、小型化、省スペース化、低コスト化を図ることができる。また、モータ２の低トルク化は、モータ２の周辺部位であるギヤケース１１の強度を下げることができる。すなわち、ギヤケースの肉厚を薄くすることができ、低重量化を図ることもできる。

　しかしながら、ウォーム１２とウォームホイール１４Ａの進み角を大きくして伝達効率を上げると、セルフロック機能が低下する。
　そこで、本実施の形態では、機械式の回転規制機構１７を設け、ロック用ギヤ１４Ｃをロックし、これにより、装置全体を確実にロックすることができるようにした。
　以下、回転規制機構１７について、図３～図１０により説明する。
　図３は回転規制機構１７の平面図、図４はその部分拡大図、図５は回転規制機構１７の斜視図（ただし、図３のものとは上下を逆に画いている）、図６は第１のレバーと第２のレバーとの関係を示す斜視図である。

　これら回転規制機構１７は、すべてギヤケース１１内に配設されている。
　２４は第１のレバーであり、一端において軸２５を中心に回動自在に設けられている。第１のレバー２４の他端には、前記中間ギヤ１４におけるロック用ギヤ１４Ｃに係脱自在に係止するロック爪２６が設けられている。第１のレバー２４には、第１の付勢部材（コイルスプリング）２７が連携され、第１の付勢部材２７は、第１のレバー２４を、ロック爪２６がロック用ギヤ１４Ｃに係止する方向に付勢する。第１のレバー２４の下面側には、ほぼＬ字状をなす係止部２８が設けられている。

　３０は電磁ソレノイドであり、通電されることにより吸引されて引っ込むプランジャー３１を有する。プランジャー３１の先端側にはピン３２が設けられている。ピン３２は第１のレバー２４に設けられた長孔３３を貫通している。長孔３３は、第１のレバー２４の回動方向に長くなるように設けられている。ピン３２は、第１のレバー２４が付勢部材２７に付勢されて、ロック爪２６がロック用ギヤ１４Ｃに係合している位置にあるとき、長孔３３の一方の縁の側に位置している。第１のレバー２４は、電磁ソレノイド３０が駆動されてプランジャー３１が引き込まれる際、ピン３２が長孔３３の他方の側の縁に当接するまでは回動されない。ピン３２が、長孔３３の他方の側の縁に当接して、なおもプランジャー３１が引き込まれることにより、第１のレバー２４が回動され、これにより、ロック爪２６のロック用ギヤ１４Ｃへの係合が外れる。

　３６はほぼＬ字状をなす第２のレバーである。第２のレバー３６は、軸３７を中心に回動自在に設けられている。第２のレバー３６の一端側端部には、第１のレバー２４の係止部２８に係止して第１のレバー２４の回動を阻止可能なフック３８が設けられている。第２のレバー３６の他端側には第２の付勢部材（コイルスプリング）３９が連携されている。第２の付勢部材３９は、第２のレバー３６を、フック３８が係止部２８に係止（当接）する方向（図３、図４上、反時計回転方向）に付勢する。また、第２のレバー３６上には、被押圧部たるピン４０が設けられている。

　４２は第３のレバーであり、第１のレバー２４と共通の軸２５を中心に回動自在に設けられている。第３のレバー４２に設けられた孔４３を、プランジャー３１に設けられた前記ピン３２が貫通している。これにより、電磁ソレノイド３０が駆動され、プランジャー３１が引き込まれると、第３のレバー３６は、直ちに回動される。したがって、第１のレバー２４と第３のレバー４２とは、ピン３２が長孔３３内を移動する間の時間差をもって回動される。なお、孔４３は、第３のレバー４２が、軸２５を中心に円弧状に回動可能なように、若干の長円状に形成されている。第３のレバー４２には、第２のレバー３６上に設けられた被押圧部たるピン４０に当接する押圧部４４が設けられている。

　第３のレバー４２が回動されると、押圧部４４が被押圧部４０を押圧し、第２のレバー３６を、フック３８が第１のレバー２４の係止部２８から外れる方向に回動させる。すなわち、押圧部４４の被押圧部４０に当接する面が、被押圧部４０に対して所要角度をなすカム面４４ａに形成されている。プランジャー３１が引き込まれて、第３のレバー４２が、図４上、反時計回転方向に回動されると、カム面４４ａが、ピン（被押圧部）４０を、図４上、左方に押動し、第２のレバー３６を第２の付勢部材３９の付勢力に抗して、第２のレバー３６を時計回転方向に回動させ、フック３８を係止部２８から外れさせる。なお、被押圧部たるピン４０は、カム面４４ａとの間の摩擦を減じるため、ローラー構造とするのがよい。
　なお、回転規制機構１７は、図５に示すように、基台４６上に組み付けて、ユニット化すると好適である。

　ギヤケース１１内に回動自在に配設され、係止部２８を有すると共に、ロック用ギヤ１４Ｃに係脱自在に係止するロック爪２６を有する第１のレバー２４と、
　第１のレバー２４に連携され、第１のレバー２４を、ロック爪２６がロック用ギヤ１４Ｃに係止する方向に付勢する第１の付勢部材２７等とで第１のロック部を構成する。

　また、ギヤケース１１内に回動自在に配設され、被押圧部４０を有すると共に、第１のレバー２４の係止部２８に係止して、第１のレバー２４の、ロック爪２６がロック用ギヤ１４Ｃから外れる方向への回動を阻止するフック３８を有する第２のレバー３６と、
　第２のレバー３６に連携され、第２のレバー３６を、フック３８が係止部２８に係止する方向に付勢する第２の付勢部材３９等とで第２のロック部を構成する。

　また、ギヤケース１１内に回動自在に配設され、第２のレバー３６の被押圧部４０に当接する押圧部４４を有し、所要方向に回動されることにより、押圧部４４を介して被押圧部４０を押圧し、第２のレバー３６のフック３８が第１のレバー２４の係止部２８から外れる方向に、第２の付勢部材３９の付勢力に抗して第２のレバー３６を回動させる第３のレバー４２と、
　第１のレバー２４に、第１のレバー２４に第１のレバー２４の回動方向に長く設けられた長孔３３を介して係合すると共に、第３のレバー４２に係合するピン３２を有するプランジャー３１を具備し、プランジャー３１が引き込まれることにより、第１のレバー２４に先立って、第２の付勢部材３９の付勢力に抗して第２のレバー３６を回動させてフック３８を係止部２８から外させ、次いで第１の付勢部材２７の付勢力に抗して第1のレバー２４をロック爪２６がロック用ギヤ１４Ｃから外れる方向に回動させる電磁ソレノイド３０とで回転規制解除部を構成する。

　本実施の形態に係る減速機付きモータ１および減速機３は上記のように構成されている。
　減速機付きモータ１および減速機３そのものの動作は前記したとおりである。
　以下、回転規制機構１７の動作について説明する。
　モータ２が停止している図１、図３の状態において、ロック爪２６がロック用ギヤ１４Ｃに係合し、また、フック３８が、係止部２８に係止していて第１のレバー２４の回動を完全に阻止している。したがって、例えば、減速機付きモータ１を自動車のパワーウィンドウの駆動源として用いた場合、停止時、例えば窓をこじ開けるというような外力が加わった場合でも、窓を完全にロックでき、盗難等の事件を確実に防止できる。また、減速機付きモータ１を自動車のパワーシートに用いた場合も、衝突等の車両事故によって座席に外力が加わっても、座席が動くことを防止でき、運転者の安全を確保できる。すなわち、本実施の形態に係る減速機付きモータ１では、回転規制機構１７を設けたことにより、モータの出力停止時に、誤動作、悪意の動作等により、適用した機器類が予想し得ない動作をすることを確実に防止することが可能となる。

　次にモータ２が駆動された場合について説明する。
　パワーウィンドウ等の対応機器の動作時、スイッチがオンされてモータ２が駆動されると、ほとんど同時に電磁ソレノイド３０も駆動される。
電磁ソレノイド３０が駆動されると、プランジャー３１が引き込まれることによって、まず第３のレバー４２が回動され、押圧部４４が被押圧部たるピン４０を押圧して、第２のレバー３６を図３上、時計回転方向に回動させ、これによりフック３８の係止部２８への係合がはずれる（図７）。次いでピン３２が長孔３３内を移動するだけの時間差をもって、第１のレバー２４が回動され、ロック爪２６のロック用ギヤ１４Ｃへの係合が外れ（図８）、対応機器が駆動されることになる。
　モータ２が停止されると、第１の付勢部材２７、第２の付勢部材３９の付勢力によって、第１のレバー２４、第２のレバー３６、第３のレバー４２が図３に示す状態に復帰し、ロック用ギヤ１４Ｃがロックされることが理解されよう。

　本実施の形態で、第２のレバー３６と第１のレバー２４とが時間差をもって回動されるようにしたのは次の理由による。
　まず、ロック用ギヤ１４Ｃのロックには、第１のレバー２４によるロック爪２６の係止のみでも行える。すなわち、第２のレバー３６、第３のレバー４２の上記機構を設けなくても行える。
　しかしながら、この場合、ロック用ギヤ１４Ｃとロック爪２６間のロックを確実に行うため、両者間の噛合角度θ１（図９）をほぼ０°に近いものに設定する必要がある。すなわち、ロック爪２６とロック用ギヤ１４Ｃの係合面がロック用ギヤ１４Ｃのほぼ中心を向く。この種の減速機付きモータ１の場合、ロック用ギヤ１４Ｃにロック爪２６が係止している状態において、駆動時、ロック用ギヤ１４Ｃからロック爪２６に対し、極めて大きなトルクが加わる。例えば、モータ２の出力トルクはウォーム１２とウォームホイール１４Ａとで減殺されるが、伝達効率にもよるが、中間ギヤ１４のトルクは約１４ｋｇ・ｃｍとなり、ロック爪２６に加わる力は、約１０ｋｇにもなる。上記噛合角度がほぼ０°の場合、この大きな力がそのままロック爪２６に掛かることになる。

　また、ロック用ギヤ１４Ｃとロック爪２６との間には、静止摩擦力が作用する。動摩擦の場合に比して、静止摩擦における静止摩擦係数は、接触する材料の種類、グリスの状態、環境温度等によって大きくばらつく。特に、ロック用ギヤ１４Ｃとロック爪２６間の噛合角度がほぼ０°に近いものとなる場合には、駆動時、両者間に作用する静止摩擦力は大きくばらつくことがある。

　一方、電磁ソレノイド３０は、小型化の要請のため、吸引力の大きな大型の電磁ソレノイドは用いたくない。
　このため、駆動時、電磁ソレノイド３０に通電されて、プランジャに吸引力が作用しても、上記のように、ロック用ギヤ１４Ｃとロック爪２６との間の力が大きいので、両者間の静止摩擦力のばらつきが大きいことから、場合によっては、ロック用ギヤ１４Ｃからロック爪２６が外れず、対応機器が作動しないという不具合が生じるおそれがある。

　そこで、本実施の形態では、上記構成を採用して上記不具合を解消している。
　すなわち、本実施の形態では、ロック用ギヤ１４Ｃからの力を、ロック用ギヤ１４Ｃとロック爪２６との間、および係止部２８とフック３８との間で分担（分散）して受け止めるようにしている。また、静止摩擦力も、ロック用ギヤ１４Ｃとロック爪２６との間、および係止部２８とフック３８との間等で分担させるようにしている。

　そして、駆動時、上記のように、第２のレバー３６の方が第１のレバー２４よりも先行して回動するようにしている。これにより、電磁ソレノイド３０に通電された際、まず、フック３８と係止部２８との係合が外れるが、この場合、両者間に作用するトルクや静止摩擦力は、分担されて比較的小さくなっていることから、両者間の係合が容易に外れる。ついで、時間差をもって第１のレバー２４が回動され、ロック用ギヤ１４Ｃとロック爪２６との間の係止も外れるが、やはり、両者間に作用するトルクや静止摩擦力は、分担されて比較的小さくなっていることから、両者間の係合が容易に外れる。

　本実施の形態では、具体的には、図９に明確なように、ロック用ギヤ１４Ｃとロック爪２６との噛合角度θ１をほぼ１０°～１２°にして、両者間のトルクや静止摩擦力を低減するようにしている。同様に、係止部２８とフック３８との間の係合角度θ２を図１０に示すように１°程度となるようにして、両者間に作用するトルク、静止摩擦力を低減するようにしている。上記、噛合角度θ１、係合角度θ２の設定は、モータ２の出力、電磁ソレノイド３０の出力、各接触部の材料の種類等によって、適宜設定することになる。

　上記実施の形態では、上記のように、ロック用ギヤ１４Ｃとロック爪２６の噛合角度を約１０°、摩擦係数を約０．１にとってある。これにより、ロック用ギヤ１４Ｃからの力により、ロック爪２６にロックが外れる方向に約１ｋｇの力が働き、ロックが外れやすくなっているが、両者は、係止部２８とフック３８の係合によってロックされている。係止部２８とフック３８の係合角度は上記のように約１°、摩擦係数は約０．１にとってある。これにより、係止部２８とフック３８は、食い込み方向に約２００ｇの力が働き、ロックされている。

　電磁ソレノイド３０に通電された際、ソレノイドは約５０ｇの吸引力でプランジャー３２を作動させる。プランジャーストロークの前半で、プランジャー３２に直結する第３のレバー４２を動かす。すると第３のレバー４２上にある押圧部４４のカムで被押圧部（ピン）４０を押すことで、第２のレバー３６を回動させ、係止部２８の係合を外すのである。係止部２８の係合が外れれば、プランジャー３２の後半のストロークにて第１のレバー２４を回動させ、ロック用ギヤ１４Ｃを外すことができる。

　なお、上記実施の形態では、ウォーム１２を、２条もしくは３条のギヤとしたり、出力軸１８への伝達効率を６０％以上に設定したり、出力ギヤ１５とピニオンギヤ１４Ｂとの噛合率を１．０以上とする例で説明したが、必ずしもこれらの数値のものに限定されるものではない。

Claims

　モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、
　ギヤケースと、
　該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸が連結可能なウォームと、
　前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ウォームに噛合するウォームホイールと、
　該ウォームホイールと同軸に該ウォームホイールに固定されたピニオンギヤと、
　前記ウォームホイールと同軸に該ウォームホイールに固定されたロック用ギヤと、
　前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ピニオンギヤに噛合する、前記出力軸を有する出力ギヤと、
　前記ロック用ギヤに係脱自在に設けられ、係止することによって該ロック用ギヤの回転を規制する回転規制機構を具備し、
　該回転規制機構は、
　前記ロック用ギヤに係止する前記ロック爪を有する第１のロック部と、
　該第１のロック部にフックを介して係脱自在に係止し、前記ロック用ギヤからのトルクを前記第１のロック部との間で分担して受ける第２のロック部と、
　前記第１のロック部の前記ロック用ギヤへの係止の解除に先立って、前記第１のロック部に対する前記フックの係止を解除する回転規制解除部とを具備することを特徴とする減速機。
　前記第１のロック部は、
　前記ギヤケース内に回動自在に配設され、係止部を有すると共に、前記ロック用ギヤに係脱自在に係止する前記ロック爪を有する第１のレバーと、
　該第１のレバーに連携され、該第１のレバーを、前記ロック爪が前記ロック用ギヤに係止する方向に付勢する第１の付勢部材とを具備し、
　前記第２のロック部は、
　前記ギヤケース内に回動自在に配設され、被押圧部を有すると共に、前記第１のレバーの前記係止部に係止して、前記第１のレバーの、前記ロック爪が前記ロック用ギヤから外れる方向への回動を阻止する前記フックを有する第２のレバーと、
　該第２のレバーに連携され、該第２のレバーを、前記フックが前記係止部に係止する方向に付勢する第２の付勢部材とを具備し、
　前記回転規制解除部は、
　前記ギヤケース内に回動自在に配設され、前記第２のレバーの前記被押圧部に当接する押圧部を有し、所要方向に回動されることにより、前記押圧部を介して前記被押圧部を押圧し、前記第２のレバーの前記フックが前記第１のレバーの前記係止部から外れる方向に、前記第２の付勢部材の付勢力に抗して前記第２のレバーを回動させる第３のレバーと、
　前記第１のレバーに、該第１のレバーに第１のレバーの回動方向に長く設けられた長孔を介して係合すると共に、前記第３のレバーに係合するピンを有するプランジャーを具備し、該プランジャーが引き込まれることにより、前記第１のレバーに先立って、前記第２の付勢部材の付勢力に抗して前記第２のレバーを回動させて前記フックを前記係止部から外させ、次いで前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記第1のレバーを前記ロック爪が前記ロック用ギヤから外れる方向に回動させる電磁ソレノイドとを具備することを特徴とする請求項１記載の減速機。
　前記ウォームが、２条もしくは３条のギヤからなることを特徴とする請求項１または２記載の減速機。
　前記出力軸への伝達効率が６０％以上に設定されていることを特徴とする請求項１～３いずれか1項記載の減速機。
　前記ウォームが樹脂製であることを特徴とする請求項１～４いずれか１項記載の減速機。
　前記出力ギヤが樹脂製であることを特徴とする請求項１～５いずれか１項記載の減速機。
　前記出力ギヤと前記ピニオンギヤとの噛合率が１．０以上であってすべり率が２０以下であることを特徴とする請求項１～６いずれか１項記載の減速機。
　モータと、
　該モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機を備える減速機付きモータであって、
　前記減速機は、
　ギヤケースと、
　該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸が連結されるウォームと、
　前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ウォームに噛合するウォームホイールと、
　該ウォームホイールと同軸に該ウォームホイールに固定されたピニオンギヤと、
　前記ウォームホイールと同軸に該ウォームホイールに固定されたロック用ギヤと、
　前記ギヤケース内に回転自在に配設され、前記ピニオンギヤに噛合する、前記出力軸を有する出力ギヤと、
　　前記ロック用ギヤに係脱自在に設けられ、係止することによって該ロック用ギヤの回転を規制する回転規制機構を具備し、
　該回転規制機構は、
　前記ロック用ギヤに係止する前記ロック爪を有する第１のロック部と、
　該第１のロック部にフックを介して係脱自在に係止し、前記ロック用ギヤからのトルクを前記第１のロック部との間で分担して受ける第２のロック部と、
　前記第１のロック部の前記ロック用ギヤへの係止の解除に先立って、前記第１のロック部に対する前記フックの係止を解除する回転規制解除部とを具備することを特徴とする減速機付きモータ。
　前記第１のロック部は、
　前記ギヤケース内に回動自在に配設され、係止部を有すると共に、前記ロック用ギヤに係脱自在に係止する前記ロック爪を有する第１のレバーと、
　該第１のレバーに連携され、該第１のレバーを、前記ロック爪が前記ロック用ギヤに係止する方向に付勢する第１の付勢部材とを具備し、
　前記第２のロック部は、
　前記ギヤケース内に回動自在に配設され、被押圧部を有すると共に、前記第１のレバーの前記係止部に係止して、前記第１のレバーの、前記ロック爪が前記ロック用ギヤから外れる方向への回動を阻止する前記フックを有する第２のレバーと、
　該第２のレバーに連携され、該第２のレバーを、前記フックが前記係止部に係止する方向に付勢する第２の付勢部材とを具備し、
　前記回転規制解除部は、
　前記ギヤケース内に回動自在に配設され、前記第２のレバーの前記被押圧部に当接する押圧部を有し、所要方向に回動されることにより、前記押圧部を介して前記被押圧部を押圧し、前記第２のレバーの前記フックが前記第１のレバーの前記係止部から外れる方向に、前記第２の付勢部材の付勢力に抗して前記第２のレバーを回動させる第３のレバーと、
　前記第１のレバーに、該第１のレバーに第１のレバーの回動方向に長く設けられた長孔を介して係合すると共に、前記第３のレバーに係合するピンを有するプランジャーを具備し、該プランジャーが引き込まれることにより、前記第１のレバーに先立って、前記第２の付勢部材の付勢力に抗して前記第２のレバーを回動させて前記フックを前記係止部から外させ、次いで前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記第1のレバーを前記ロック爪が前記ロック用ギヤから外れる方向に回動させる電磁ソレノイドとを具備することを特徴とする請求項８記載の減速機付きモータ。
　前記ウォームが、２条もしくは３条のギヤからなることを特徴とする請求項８または９記載の減速機付きモータ。
　前記出力軸への伝達効率が６０％以上に設定されていることを特徴とする請求項８～１０いずれか１項記載の減速機付きモータ。
　前記ウォームが樹脂製であることを特徴とする請求項８～１１いずれか１項記載の減速機付きモータ。
　前記出力ギヤが樹脂製であることを特徴とする請求項８～１２いずれか１項記載の減速機付きモータ。
　前記出力ギヤと前記ピニオンギヤとの噛合率が１．０以上であってすべり率が２０以下であることを特徴とする請求項８～１３いずれか１項記載の減速機付きモータ。