WO2018047875A1 - ギア機構及びギア機構を有するモータと電気器具 - Google Patents

ギア機構及びギア機構を有するモータと電気器具 Download PDF

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    • H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel

Definitions

  • the present disclosure relates to a gear mechanism.
  • the present invention relates to a gear mechanism, a motor having the gear mechanism, and an electric appliance having the gear mechanism.
  • a gear mechanism is connected to a motor or various electric appliances.
  • the gear mechanism includes a gear shaft that rotates the gear and a gear bearing that supports the gear.
  • a lubricating fluid for example, grease
  • the gear shaft and the gear bearing rotate relative to each other through the lubricating fluid.
  • both the outer peripheral surface of the gear shaft and the inner peripheral surface of the gear bearing are usually circular. Therefore, after the gear bearing is attached to the gear shaft, the gap between the gear shaft and the gear bearing is very narrow, the lubricating fluid exists in the gap, and after the gear bearing is attached to the gear shaft, The end face toward the gear side of the bearing contacts the surface of the gear over the entire circumference. For this reason, the gap between the gear bearing and the gear is also very narrow.
  • the lubricating fluid is pushed out to the end face of the gear bearing toward the gear side.
  • the gear bearing is press-fitted until it comes into contact with the gear, most of the lubricating fluid pushed out to the end face of the gear bearing is pushed further outward in the radial direction of the bearing, and a position other than the outer peripheral face of the gear bearing. Extruded. Therefore, most of the lubricating fluid is not retained between the gear shaft and the gear bearing. As a result, it becomes difficult to perform lubrication between the gear shaft and the gear bearing.
  • an object of the present invention is to provide a gear mechanism, a motor including the gear mechanism, and an electric appliance.
  • the gear mechanism includes a gear shaft having a central axis extending in the vertical direction as a rotation center, a gear perpendicular to the gear shaft and extending radially outward, and the gear shaft.
  • a gear bearing positioned on the outer peripheral surface and rotatably supporting the gear, wherein the gear is in contact with a lower end surface of the gear bearing, and the receiving recess is recessed downward from the contact surface. And having.
  • the motor has the gear mechanism.
  • an appliance comprises the gear mechanism.
  • the gear has an accommodation recess that is recessed downward from the contact surface with the bearing.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gear mechanism in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view along the axial direction of the gear mechanism in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of one configuration of the gear and the gear shaft of the gear mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 5 is a cross-sectional view of the gear shaft and the gear bearing of the gear mechanism according to the first embodiment, taken along line XX in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of another configuration of the gear and the gear shaft of the gear mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of another configuration of the gear and the gear shaft of the gear mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a motor in the second embodiment.
  • a direction parallel to the direction extending to the gear shaft is referred to as “gear axis direction”.
  • a radial direction around the gear shaft is referred to as a “radial direction”.
  • a circumferential direction around the gear shaft is referred to as a “circumferential direction”.
  • the direction along the gear shaft is referred to as “vertical direction”. Among them, in the vertical direction, the direction from the gear to the gear bearing is “upward”, and the direction opposite to “upward” is “downward”.
  • the definitions of the upward direction and the downward direction are for convenience of description only, and there is no intention to limit the direction of use, installation, and manufacture of the motor.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the gear mechanism 10.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view along the axial direction of the gear mechanism of the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a state where no gear bearing is attached, and is a schematic diagram of one configuration of the gear and the gear shaft of the gear mechanism 10.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration in the dotted frame Z in FIG. 3 in an enlarged manner.
  • the gear mechanism 10 includes a gear shaft 11 having a center axis OO extending in the up-down direction as a rotation center, and is perpendicular to the gear shaft 11 and extends outward in the radial direction.
  • the gear 12 and the gear bearing 13 which is located in the outer peripheral surface of the gear shaft 11, and supports the gear 12 rotatably are included.
  • the gear shaft is a substantially cylindrical portion.
  • a rotation shaft is passed through the gear shaft 11.
  • the outer peripheral surface at the tip on the one axial side of the rotating shaft has a pair of circumferential surfaces opposed in the radial direction and a pair of flat portions opposed in the radial direction.
  • the tip of one side of the rotating shaft in the axial direction protrudes above the end surface of the gear bearing 13 on the one side in the axial direction.
  • the outer periphery of the tip on one side in the axial direction of the rotating shaft is located radially inside the outer periphery of the portion of the rotating shaft to which the gear bearing 13 is attached. In other words, a step is formed between the tip on one axial side of the rotating shaft and the portion of the rotating shaft where the gear bearing 13 is attached.
  • the gear bearing 13 is attached to the outer peripheral surface of the gear shaft 11 by press fitting, for example.
  • the gear 12 is substantially circular when viewed from the axial direction.
  • the gear 12 extends radially outward from a gear shaft 11 extending along the central axis OO.
  • a wall portion extending in the axial direction is formed at the radially outer end of the gear 12.
  • a plurality of teeth are formed on the outer peripheral surface of the wall portion.
  • the gear 12 is formed integrally with the gear shaft 11.
  • the gear 12 and the gear shaft 11 may be configured separately.
  • the gear 12 includes a contact surface 121 that contacts the lower end surface of the gear bearing 13, and an accommodation recess 122 that is recessed downward from the contact surface 121.
  • a lubricating fluid for example, grease
  • the gear bearing 13 is attached to the surface of the gear 12 by press-fitting, at least a part of the lubricating fluid positioned between the gear shaft 11 and the gear bearing 13 is pushed out to the lower surface of the gear bearing 13, and the accommodation recess 122. Housed inside. Therefore, it is suppressed that the lubricating fluid is pushed and spread to a portion other than the outer peripheral surface of the gear bearing 13.
  • the lubricating fluid is not limited to grease, and may be any lubricant, and is not particularly limited.
  • the lubricating fluid is preferably a semi-fluid, semi-solid or solid lubricant. In this embodiment, the lubricating fluid is preferably a non-Newtonian fluid rather than a Newtonian fluid.
  • the number of contact surfaces 121 is not particularly limited and may be set arbitrarily. There may be one or more contact surfaces 121.
  • the contact surface 121 may be a contact surface that is annularly arranged over the entire circumferential direction. In this case, an accommodation recess that extends in an annular shape and is disposed over the entire circumferential direction is provided on the inner circumference (that is, radially inward) of the annular contact surface 21.
  • a plurality of annular housing recesses may be formed on the radially inner side of the annular contact surface 21.
  • the accommodation recess 122 can include a spacing accommodation recess that is alternately arranged with the plurality of contact surfaces 121 in the circumferential direction.
  • the contact surface 121 and the spacing accommodating recess are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the spacing bearing recess has a gear bearing.
  • the lubricating fluid pushed out to the lower surface of 13 can be accommodated. Since the interval accommodating recesses are alternately arranged with the plurality of contact surfaces 121, the lubricating fluid can be dispersed and accommodated at a plurality of locations in the circumferential direction of the upper surface of the gear 12.
  • the gear 12 rotates, the stored lubricating fluid easily flows between the contact surface 121 and the gear bearing 13, and the lubricating fluid is more evenly distributed between the contact surface 121 and the gear bearing 13. Can be spread. As a result, the gear shaft 11, the gear 12, and the gear bearing 13 can each rotate more smoothly. As a result, the gear mechanism 10 can be prevented from overheating.
  • the plurality of contact surfaces 121 are connected to the gear shaft 11, and the plurality of alternately arranged interval receiving recesses are not connected to each other.
  • the accommodation recess 122 is not limited to the above configuration, and may have another configuration having a spacing accommodation recess.
  • the accommodation recess 122 may include a substantially annular recess having the gear shaft 11 as a center.
  • the annular recess is recessed downward from the contact surface 121.
  • the plurality of contact surfaces 121 are not connected to the gear shaft 11.
  • Annular recesses are formed between the contact surfaces 121 and the gear shaft 11 in the radial direction, and the interval accommodating recesses communicate with each other via the annular recesses.
  • an annular recess is disposed on the radially outer side of the outer peripheral surface of the gear shaft 11.
  • a contact surface 121 and a spacing accommodating recess are disposed on the radially outer side of the annular recess.
  • the contact surface 121 and the interval accommodating recess are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the interval accommodating recess communicates with the annular recess.
  • the gear 12 includes an extended receiving groove 123 extending from the radially outer side of the receiving recess 122 toward the radially outer side, and provided on both sides in the circumferential direction of the extended receiving groove 123, and the contact surface. And an enlarged recess 124 that is recessed downward from 121.
  • the extended accommodation grooves 123 extend substantially radially on the surface of the gear 12.
  • the extended accommodation groove 123 communicates with the accommodation recess 122.
  • the extension accommodating grooves 123 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the extension receiving groove 123 preferably extends to a cylindrical wall having the teeth of the gear 12.
  • the enlarged recess 124 is located on the radially outer side of the contact surface 121.
  • the circumferential width of the enlarged recess 124 is longer than the circumferential width of the contact surface 121.
  • the circumferential width of the housing recess 122 is longer than the circumferential width of the extended housing groove 123.
  • the extended accommodating groove 123 and the enlarged recessed portion 124 expand the passage of the lubricating fluid. That is, the accommodation recess 122, the extension accommodation groove 123, and the enlarged recess 124 constitute an accommodation space in which the lubricating fluid is accommodated.
  • a larger amount of lubricating fluid can be held in the housing recess 122, the extension housing groove 123, and the enlarged recess 124, and the lubricating fluid can easily flow between the gear bearing 13 and the gear shaft 11, and the gear mechanism 10 can be moved.
  • the gear shaft 11, the gear bearing 13, and the gear 12 which comprise can rotate more smoothly by lubrication with a lubricating fluid.
  • the gear 12 may include a stop portion 125 that surrounds the radially outer side of the enlarged recess 124 and the extended accommodation groove 123 and protrudes upward.
  • the stop portion 125 is substantially annular.
  • the stopper part 125 is located on the radially outer side of the enlarged recess.
  • the stopper 125 constitutes a part of the inner wall constituting the enlarged recess 124.
  • An extension receiving groove 123 is connected to the stopper portion 125. More specifically, the extension accommodating groove 123 extends from the extension accommodating groove 123 accommodating recess 122 to the stopper portion 125.
  • the lubricating fluid can be held inside the stopper portion 125, and the lubricating fluid can be prevented from entering a position other than the radially inner side of the stopper portion 125.
  • the rigidity of the gear 12 can be improved because the gear 12 has the stopper portion 125.
  • the extended accommodating groove 123 may extend further outward in the radial direction from the stopper portion 125.
  • the gear shaft 11 may have a contact portion 126 that contacts the gear bearing 13 and a non-contact portion 127 that does not contact the gear bearing 13.
  • the outer peripheral surface of the gear shaft 11 may have a contact portion 126 that contacts the gear bearing 13 and a non-contact portion 127 that does not contact the gear bearing 13.
  • the contact portions 126 and the non-contact portions 127 are preferably arranged alternately in the circumferential direction.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the gear shaft 11 and the gear bearing 13 taken along the line XX in FIG.
  • the inner surface 131 of the gear bearing 13 is substantially circumferential.
  • the non-contact portion 127 is a plane extending in the axial direction. When viewed from the axial direction, the non-contact portion 127 is substantially linear.
  • the contact portion 126 of the gear shaft 11 contacts the inner surface 131 of the gear bearing 13.
  • a gap is formed between the non-contact portion 127 of the gear shaft 11 and the inner surface 131 of the gear bearing 13.
  • the non-contact portion 127 of the gear shaft 11 faces the inner surface 131 of the gear bearing 13 with a gap therebetween.
  • the non-contact portion 127 may have any configuration that is recessed radially inward from the contact portion 126.
  • the non-contact portion 127 shown in FIG. 1 to FIG. 5 is a flat surface that extends to the gear 12 along the vertical direction and is formed on the outer peripheral surface of the gear shaft 11, but is not limited to this configuration. Absent.
  • FIG. 6 shows another configuration of the non-contact portion 127. As shown in FIG. 6, the non-contact portion 127 may be a groove that extends to the gear 12 along the vertical direction and is recessed radially inward from the contact portion 126.
  • the positional relationship of the housing recess 122 with respect to the contact part 126 and the non-contact part 127 can be arbitrarily set according to the configuration of the device.
  • the accommodation recess 122 is connected to the non-contact portion 127.
  • the configuration of the accommodation recess 122 is not limited to this.
  • the accommodation recess 122 may be connected to the contact portion 126.
  • the non-contact portion 127 and the accommodation recess 122 can constitute a passage that can contain the lubricating fluid.
  • the lubricating fluid When the lubricating fluid is stored in the storage recess 122, when the gear shaft 11 is driven to rotate the gear 12, the lubricating fluid can flow into the gap between the gear shaft 11 and the gear bearing 13, and the gear shaft 11 And the gear bearing 13 can ensure a lubricating effect.
  • the housing recess 122 By connecting the housing recess 122 to the non-contact portion 127, the passage of the lubricating fluid can be easily configured, and a higher lubrication effect can be obtained in the gear mechanism 10.
  • the accommodation recess 122 may be connected to the gear shaft 11. Therefore, when the gear shaft 11 is driven and the gear 12 rotates, the lubricating fluid can easily flow between the gear shaft 11 and the gear bearing 13 from the housing recess 122.
  • the housing recess 122 is not necessarily connected to the gear shaft 11.
  • the housing recess 122 and the gear shaft 11 may be partitioned by the contact portion 121.
  • the material of the gear shaft 11 and the material of the gear bearing 13 may be arbitrary materials.
  • the gear shaft 11 may be made of a resin material.
  • the gear bearing 13 may be made of a metal material. Thereby, the manufacturing cost of the gear mechanism 10 can be reduced. Further, when the gear shaft 11 is driven to rotate the gear 12, heat is generated in the gear shaft 11 and the gear 12 due to friction. As described above, the gear shaft 11 is located radially inward of the gear bearing 13. In other words, the gear bearing 13 is located radially outside the gear shaft 11.
  • the resin material (gear shaft 11) located on the radially inner side has a higher thermal expansion coefficient than the metal material (gear bearing 13) located on the radially outer side.
  • the gear mechanism 10 is provided with the housing recess 122 for housing the lubricating fluid, so that the lubrication effect in the gear mechanism 10 can be greatly improved.
  • the gear mechanism 10 the lubricating fluid pushed out to the lower surface of the gear bearing 13 can be stored in the storage recess. Therefore, even when the gear bearing 13 is pressed into the surface of the gear 12, the lubricating fluid is not pushed out to a position other than the outer peripheral surface of the gear bearing 13. As a result, when the gear shaft 11 is driven and the gear 12 rotates, the stored lubricating fluid can easily flow between the gear shaft 11 and the gear bearing 13. Therefore, the lubrication effect of the gear mechanism 10 can be enhanced, and the friction between the gear shaft 11 and the gear bearing 12 can be reduced. As a result, the gear mechanism 10 can be prevented from overheating.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the motor 20. As shown in FIG. 8, the motor 20 has a gear mechanism 10. Since the gear mechanism 10 of the motor 20 is the same as that described above, description thereof is omitted here.
  • the motor 20 of the second embodiment has the gear mechanism 10 described above, the motor 20 can contain the lubricating fluid pushed out to the lower surface of the gear bearing. Therefore, even when the gear bearing is press-fitted onto the surface of the gear, the lubricating fluid is not pushed out to a position other than the outer peripheral surface of the gear bearing.
  • the gear shaft is driven to rotate the gear, Fluid tends to flow between the gear shaft and the gear bearing. Therefore, the lubrication effect can be guaranteed, the friction can be reduced, and the gear mechanism 10 can be prevented from overheating. And the heat of the gear mechanism 10 is transmitted to the motor 20, and it is suppressed that the motor 20 overheats.
  • an electric appliance is imprinted.
  • the appliance has a gear mechanism 10. Since the gear mechanism 10 included in the electric appliance is the same as that in the above-described embodiment, the description thereof is omitted here.
  • the appliance may be any appliance that uses a gear mechanism.
  • the electric appliance may be a sunroof mechanism attached to the vehicle body, for example.
  • the gear mechanism 10 may be used as a gear mechanism for other electric appliances.
  • the gear mechanism described above may be used as a gear mechanism for home appliances such as an indoor unit of an air conditioner, an outdoor unit of an air conditioner, a water dispenser, a washing machine, a vacuum cleaner, a compressor, a blower, and a blender, or various types of gear mechanisms. You may use as gear mechanisms, such as information equipment and an industrial machine.
  • the present invention is not limited to the system of the above embodiment, and further includes all changes, modifications, and equivalents within the scope not exceeding the gist of the present invention.

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Abstract

ギア機構は、上下方向に延びる中心軸を回転中心とするギアシャフトと、前記ギアシャフトに垂直し、径方向外側に延びるギアと、前記ギアシャフトの外周面に位置し、前記ギアを回転可能に支持するギア軸受と、を備え、前記ギアは、前記ギア軸受の下端面に接触する接触面と、前記接触面より、下方側に凹む収容凹部と、を有する。これにより、軸受の下面に押し出される潤滑流体が収容でき、軸受がギアに表面に圧入される時に潤滑流体は軸受の外周面以外に押し出されることが回避できる。

Description

ギア機構及びギア機構を有するモータと電気器具
本開示は、ギア機構に関わる。特に、ギア機構及び当該ギア機構を有するモータ、当該ギア機構を有する電気器具に関わる。
従来、モータや各種の電気器具などには、ギア機構が接続される。ギア機構は、ギアを回転させるギアシャフト及び当該ギアを支持するギア軸受を有する。ギアシャフトとギア軸受との摩擦によってギア機構が過熱することを防止するために、ギアシャフトとギア軸受との間に潤滑流体（例えば、グリースなど）を塗布することができる。当該潤滑流体を介して、ギアシャフトとギア軸受は相対回転する。
上記ギア構造を実現するためには、例えば、ギアシャフトの外周面に潤滑流体を塗布してから、ギア軸受をギアシャフトの延びる方向に沿ってギアに圧入する作業が必要となる。なお、上記背景技術はあくまでも本願発明の位置づけを明確に説明するためのものであり、当業者が理解しやすいために記載される。これらの技術が本願の背景技術部分で説明されたことを理由として、本願発明が当業者より知られたと認めてはならない。
　ところが、従来のギア構造においては、ギアシャフトの延びる方向から見る際に、ギアシャフトの外周面及びギア軸受の内周面の何れも、通常、円周状である。従って、ギア軸受をギアシャフトに取り付けた後では、ギアシャフトとギア軸受との間の隙間は非常に狭く、潤滑流体はその隙間に存在し、且つ、ギア軸受をギアシャフトに取り付けた後に、ギア軸受のギア側に向かう端面は、円周全体においてギアの表面に接触する。そのため、ギア軸受とギアとの間の隙間も、非常に狭い。
従って、ギアシャフトと軸受との間の隙間が狭いので、潤滑流体が塗布されたギアシャフトにギア軸受を取り付ける工程においては、潤滑流体はギア軸受のギア側に向かう端面に押し出される。且つ、ギア軸受がギアに接触するまで圧入されるときに、ギア軸受の上記端面に押し出された潤滑流体の大部分は、更に軸受の径方向外側に押し出され、ギア軸受の外周面以外の位置に押し出される。そのため、大部分の潤滑流体はギアシャフトとギア軸受との間に保持されない。その結果、ギアシャフトとギア軸受との間における潤滑を行うことが困難になってしまう。
上記課題を解決するために、本発明は、ギア機構及び当該ギア機構を有するモータと電気器具を提供することを目的の一つとする。
本発明の例示的な第一発明によると、ギア機構は、上下方向に延びる中心軸を回転中心とするギアシャフトと、前記ギアシャフトに垂直し、径方向外側に延びるギアと、前記ギアシャフトの外周面に位置し、前記ギアを回転可能に支持するギア軸受と、を備え、前記ギアは、前記ギア軸受の下端面に接触する接触面と、前記接触面より、下方向側に凹む収容凹部と、を有する。
本発明の例示的な実施例の第二発明によると、モータは前記ギア機構を有する。
本発明の例示的な実施例の第三発明によると、電気器具は前記ギア機構を備える。
ギア機構において、ギアは、軸受との接触面より下方向側に凹む収容凹部を有する。これにより、軸受がギアの表面に圧入された場合に、軸受の端面に押し出される潤滑流体を収容凹部内に収容することができる。そのため、潤滑流体は軸受の外周面以外の位置に押し出されることはない。また、ギアが回転する際、収容された潤滑流体はギアシャフトとギア軸受との間に流入しやすい。従って、ギア機構に潤滑効果をもたらすことができる。その結果、ギアシャフトとギア軸受との間の摩擦を減少させることができ、ギア機構が過熱することが防止できる。
図１は、第１実施例におけるギア機構の構成模式図である。 図２は、第１実施形態におけるギア機構の軸方向に沿う断面図である。 図３は、第１実施形態におけるギア機構のギアとギアシャフトの一つの構成模式図である。 図４は、図３の一部拡大図である。 図５は、第１実施形態におけるギア機構のギアシャフトとギア軸受の図２におけるＸ－Ｘに沿う断面図である。 図６は、第１実施形態におけるギア機構のギアとギアシャフトの他の構成模式図である。 図７は、第１実施形態におけるギア機構のギアとギアシャフトのその他の構成模式図である。 図８は、第２実施形態におけるモータの構成模式図である。
以下、図面を参考しながら、本発明の実施形態について詳述する。なお、本発明の実施形態の範囲は、本願の明細書および図面等に開示されている範囲に限定されるものではない。請求の範囲に記載された範囲内において、本発明の実施形態は変更、修正及び同等を含むものとする。
一つの実施形態に対して説明及び/又は示した特徴は、同じ又は類似する方法によって一つ又は複数の他の実施形態で使用されることができる。他の実施形態の特徴と組み合わせる、又は他の実施形態の特徴を代わることができる。
なお、本明細書で使用されるときに、「含む/含有/有する」等の表現は、特徴、部材全体、アセンブリが存在することを指すが、一つまたは複数の他の特徴、部材全体、アセンブリが存在する又は付加することを排除するわけではない。
本発明における前述ならびにその他の特徴、要素、手段、効果および特性については、図面を参照しつつ、以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明によって、より明確にする。
本発明の下記説明において、便宜上、ギアシャフトに延びる方向に平行する方向を「ギア軸方向」と称する。ギアシャフトを中心とする半径方向を「径方向」と称する。ギアシャフトを中心とする円周方向を「周方向」と称する。尚、ギアシャフトに沿う方向を「上下方向」と称する。その中、当該上下方向において、ギアからギア軸受に指す方向は「上方向」である、「上方向」とは反対方向は「下方向」である。説明する必要があるのは、上記において上方向、下方向の定義はあくまでも説明便宜のためのものであり、モータの使用、取付及び製造時の向きを限定する意図はない。
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態におけるギア機構、モータ及び電気器具を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、ギア機構１０の構成模式図である。図２は、第１実施形態のギア機構の軸方向に沿う断面図である。ギア機構１０の内部構成を明確に示すために、図３は、ギア軸受を取り付けていない状態を示しており、ギア機構１０のギアとギアシャフトの一つの構成模式図である。図４は、図３の点線フレームＺ内の構成を拡大して示す模式図である。
図１から図４に示すように、ギア機構１０は、上下方向に延びる中心軸Ｏ-Ｏを回転中心とするギアシャフト１１と、ギアシャフト１１に対して垂直であり径方向外側に向かって延びるギア１２と、ギアシャフト１１の外周面に位置し、ギア１２を回転可能に支持するギア軸受１３と、を含む。ギアシャフトは、略筒状の部位である。ギアシャフト１１には、回転シャフトが通される。回転シャフトの軸方向一方側の先端における外周面は、径方向に対向する一対の円周面と、径方向に対向する一対の平面部と、を有する。回転シャフトの軸方向一方側の先端部は、ギア軸受１３の軸方向一方側の端面よりも、軸方向上側に突出する。回転シャフトの軸方向一方側の先端の外周は、回転シャフトにおけるギア軸受１３が取り付けられている部分の外周よりも、径方向内側に位置する。言い換えると、回転シャフトの軸方向一方側の先端と回転シャフトにおけるギア軸受１３が取り付けられている部分との間には、段差が形成される。ギア軸受１３は、ギアシャフト１１の外周面に対して、例えば、圧入により取り付けられる。軸方向から見たときに、ギア１２は、略円形である。ギア１２は、中心軸Ｏ-Ｏに沿って延びるギアシャフト１１から径方向外側に拡がる。ギア１２の径方向外側の端部には、軸方向に延びる壁部が形成される。壁部の外周面には、複数の歯が形成される。本実施形態では、ギア１２は、ギアシャフト１１と一体に形成されている。なお、ギア１２とギアシャフト１１とは、別体に構成されてもよい。
図３と図４に示すように、ギア１２は、ギア軸受１３の下端面に接触する接触面１２１と、接触面１２１より下方向に向かって凹む収容凹部１２２と、を含む。ギアシャフト１１とギア軸受１３との間には、潤滑流体（例えば、グリースなど）が塗布される。そのため、ギア軸受１３がギア１２の表面に圧入により取り付けられる際、ギアシャフト１１とギア軸受１３との間に位置する潤滑流体の少なくとも一部は、ギア軸受１３の下面に押し出され、収容凹部１２２内に収容される。そのため、潤滑流体がギア軸受１３の外周面以外の部位に押し出されて広がることが抑制される。ギアシャフト１１が駆動してギア１２が回転する際に、収容凹部１２２内に収容された潤滑流体はギアシャフト１１とギア軸受１３との間に流入することができる。従って、ギア機構１０の各部材間において潤滑がなされ、ギアシャフト１１とギア軸受１３との間の摩擦を減少させることができ、ギアシャフト１１、ギア軸受１３、ギア１２が、それぞれ、滑らかに回転することができる。その結果、ギア機構１０が過熱することを抑制できる。なお、潤滑流体としては、グリースに限定されるものではなく、潤滑剤であればよく、特に限定されるものではない。潤滑流体は、好ましくは、半流動体、半固体状又は固体状の潤滑剤である。本実施形態では、潤滑流体は、ニュートン流体よりは、非ニュートン流体が望ましい。
本実施例において、接触面１２１の数は、特に限定されるものではなく、任意に設定すればよい。接触面１２１は、一つであってもよいし、複数であってもよい。例えば、接触面１２１は環状に周方向全体に亘って配置される接触する面であってもよい。この場合、環状の接触面２１の内周（すなわち、径方向内側）には、環状に延び周方向全体に亘って配置される収容凹部が設けられる。なお、環状の接触面２１の径方向内側に、環状の収容凹部が複数形成されてもよい。
接触面１２１が複数形成される場合、収容凹部１２２は、周方向において複数の接触面１２１と交互に配置される間隔収容凹部を含むことができる。言い換えると、接触面１２１と間隔収容凹部とが、周方向に交互に配置される、この場合でも、ギア軸受１３がギアシャフト１１に圧入により取り付けられる際に、間隔収容凹部内には、ギア軸受１３の下面に押し出される潤滑流体を収容することができる。間隔収容凹部は複数の接触面１２１と交互に配置されるので、潤滑流体をギア１２の上面の周方向における複数の箇所に分散して収容できる。そのため、ギア１２が回転する際に、収容された潤滑流体は接触面１２１とギア軸受１３との間に流入しやすくなり、接触面１２１とギア軸受１３との間において、潤滑流体をより均一に広げることができる。その結果、ギアシャフト１１、ギア１２、およびギア軸受１３が、それぞれ、より滑らかに回転することができる。その結果、ギア機構１０が過熱することを抑制できる。図３に示される構成においては、複数の接触面１２１はギアシャフト１１に接続され、複数の交互的に配置される間隔収容凹部同士は接続されていない。但し、収容凹部１２２は、上記構成に限られず、間隔収容凹部を有する他の構成であってもよい。例えば、収容凹部１２２は、ギアシャフト１１を中心とする略環状の環状凹部を含んでもよい。当該環状凹部は、接触面１２１より下方向に凹む。この場合、複数の接触面１２１はギアシャフト１１に接続されない。径方向において各接触面１２１とギアシャフト１１との間に環状凹部が形成され、環状凹部を介して各間隔収容凹部が連通される。言い換えると、ギアシャフト１１の外周面の径方向外側には、環状凹部が配置される。環状凹部の径方向外側には、接触面１２１および間隔収容凹部が配置される。接触面１２１および間隔収容凹部は周方向に交互に配置される。間隔収容凹部は環状凹部と連通する。
図３と図４に示すように、ギア１２は、収容凹部１２２の径方向外側からさらに径方向外側に向かって延びる延長収容溝１２３と、延長収容溝１２３の周方向両側に設けられ且つ接触面１２１より下方向に向かって凹む拡大凹部１２４と、を更に含むことができる。中心軸Ｏ－Ｏ方向から見たときに、延長収容溝１２３は、ギア１２の面上において略放射状に延びる。延長収容溝１２３は、収容凹部１２２と連通する。延長収容溝１２３は、周方向に等間隔に配置される。延長収容溝１２３は、好ましくは、ギア１２の歯を有する円筒状の壁部まで延びる。拡大凹部１２４は、接触面１２１の径方向外側に位置する。拡大凹部１２４の周方向の幅は、接触面１２１の周方向の幅よりも、長い。収容凹部１２２の周方向の幅は、延長収容溝１２３の周方向の幅よりも、長い。延長収容溝１２３と拡大凹部１２４とによって、潤滑流体の通路が拡がる。すなわち、収容凹部１２２、延長収容溝１２３、および拡大凹部１２４によって、潤滑流体が収容される収容空間が構成される。そのため、より多量の潤滑流体を収容凹部１２２、延長収容溝１２３、および拡大凹部１２４に保持することができ、潤滑流体がギア軸受１３及びギアシャフト１１との間を流れやすくなり、ギア機構１０を構成するギアシャフト１１、ギア軸受１３、およびギア１２が、潤滑流体による潤滑によって、より滑らかに回転することができる。
さらに、ギア１２は、拡大凹部１２４と延長収容溝１２３の径方向外側を囲み、上方向に向かって突出する当たり止め部１２５を含んでもよい。中心軸Ｏ－Ｏ方向から見たときに、当たり止め部１２５は、略環状である。当たり止め部１２５は、拡大凹部の径方向外側に位置する。当たり止め部１２５は、拡大凹部１２４を構成する内壁の一部を構成する。当たり止め部１２５には、延長収容溝１２３が接続される。より詳細には、延長収容溝１２３は、延長収容溝１２３収容凹部１２２から当たり止め部１２５まで延びる。この場合、潤滑流体を当たり止め部１２５の内部に保持させることができ、潤滑流体が当たり止め部１２５の径方向内側以外の位置に侵入することを防止できる。また、なお、ギア１２が当たり止め部１２５を有することにより、ギア１２の剛性を向上させることができる。延長収容溝１２３は、当たり止め部１２５からさらに径方向外側にまで延びてもよい。
図３および図４に示すように、ギアシャフト１１は、ギア軸受１３と接触する接触部１２６と、ギア軸受１３と接触しない非接触部１２７とを有してもよい。言い換えると、ギアシャフト１１の外周面は、ギア軸受１３と接触する接触部１２６と、ギア軸受１３と接触しない非接触部１２７と、を有してもよい。接触部１２６と非接触部１２７とは、周方向に交互に配置されるのが好ましい。
図５は、ギアシャフト１１とギア軸受１３の図２のX－Xに沿う断面図である。図５に示すように、ギア軸受１３の内面１３１は、略円周状である。図３～図５に示すように、非接触部１２７は、軸方向に延びる平面である。軸方向から見たときに、非接触部１２７は略直線状である。ギア軸受１３をギアシャフト１１に取り付ける際に、ギアシャフト１１の接触部１２６は、ギア軸受１３の内面１３１に接触する。ギアシャフト１１の非接触部１２７とギア軸受１３の内面１３１との間には、隙間が形成される。言い換えれば、ギアシャフト１１の非接触部１２７は、ギア軸受１３の内面１３１と、間隙を介して対向する。
これにより、ギアシャフト１１とギア軸受１３とが圧入により取り付けられた際に、ギアシャフト１１等に塗布された潤滑流体は、非接触部１２７とギア軸受１３との間に形成された隙間に容易に流入でき、ギアシャフト１１とギア軸受１３との間に亘る。
なお、非接触部１２７は、接触部１２６より径方向内側に凹む任意の構成であってもよい。例えば、図１から図５に示された非接触部１２７は、上下方向に沿ってギア１２までに延び、ギアシャフト１１の外周面に形成される平面であるが、この構成に限られるものではない。図６は、非接触部１２７の他の構成を示している。図６に示すように、非接触部１２７は、上下方向に沿ってギア１２までに延び、接触部１２６より径方向内側に凹む溝であってもよい。
収容凹部１２２の接触部１２６および非接触部１２７に対する位置関係は、機器の構成に応じて、任意に設定できる。例えば、図３と図４では、収容凹部１２２は非接触部１２７に接続される。しかしながら、収容凹部１２２の構成は、これに限られるものではない。例えば、図７に示すように、収容凹部１２２は、接触部１２６に接続されてもよい。非接触部１２７及び収容凹部１２２によって潤滑流体を収容可能な通路を構成することができる。収容凹部１２２内に潤滑流体が収容された場合、ギアシャフト１１が駆動してギア１２が回転する際に、潤滑流体はギアシャフト１１とギア軸受１３との間の隙間に流入でき、ギアシャフト１１とギア軸受１３との間における潤滑効果を確保できる。収容凹部１２２が非接触部１２７に接続されることにより、潤滑流体の通路を容易に構成することができ、ギア機構１０においてより高い潤滑効果が得られる。
図３および図４に示すように、収容凹部１２２は、ギアシャフト１１に接続されてもよい。従って、ギアシャフト１１が駆動してギア１２が回転する際、潤滑流体は収容凹部１２２からギアシャフト１１とギア軸受１３との間に容易に流入できる。しかしながら、収容凹部１２２は必ずしもギアシャフト１１に接続されなくてもよい。例えば、接触部１２１によって収容凹部１２２とギアシャフト１１とを仕切られてもよい。
ギアシャフト１１の材料とギア軸受１３の材料は、任意の材料であってよい。
例えば、ギアシャフト１１は樹脂材料によって構成されてもよい。ギア軸受１３は金属材料によって構成されてもよい。これにより、ギア機構１０の製造コストを減少させることができる。また、ギアシャフト１１が駆動してギア１２が回転する際、摩擦によってギアシャフト１１およびギア１２には熱が発生する。上述のように、ギアシャフト１１は、ギア軸受１３よりも径方向内側に位置する。言い換えると、ギア軸受１３はギアシャフト１１よりも径方向外側に位置する。径方向内側に位置する樹脂材料（ギアシャフト１１）は、径方向外側に位置する金属材料（ギア軸受１３）よりも、高い熱膨張係数を有する。従って、摩擦によって発生した熱により、樹脂材料（ギアシャフト１１）および金属材料（ギア軸受１３）は熱によってそれぞれ膨張し、両者の熱膨張係数の違いからギアシャフト１１とギア軸受１３との間の隙間は更に小さくなる。そのため、従来のギア機構に比べると、本発明にかかるギア機構１０は、潤滑流体を収容する収容凹部１２２が設けられていることによって、ギア機構１０における潤滑効果を大幅に向上できる。
上述のように、ギア機構１０では、ギア軸受１３の下面に押し出された潤滑流体を収容凹部に収容できる。従って、ギア軸受１３がギア１２の表面に圧入された場合でも、潤滑流体がギア軸受１３の外周面以外の位置に押し出されることはない。その結果、ギアシャフト１１が駆動してギア１２が回転する際、収容された潤滑流体はギアシャフト１１とギア軸受１３との間に容易に流入できる。従って、ギア機構１０の潤滑効果を高めることができ、ギアシャフト１１とギア軸受１２との間の摩擦を減少させることができる。その結果、ギア機構１０が過熱することを抑制できる。
＜実施形態２＞
図８はモータ２０の構成模式図である。図８に示すように、モータ２０はギア機構１０を有する。モータ２０が有するギア機構１０は上述したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
実施形態２のモータ２０は、上述のギア機構１０を有するために、ギア軸受の下面に押し出される潤滑流体を収容できる。従って、ギア軸受はギアの表面に圧入された場合でも、潤滑流体はギア軸受の外周面以外の位置に押し出されることはなく、ギアシャフトが駆動してギアが回転する際に、収容された潤滑流体はギアシャフトとギア軸受との間に流入しやすい。従って、潤滑効果を保証でき、摩擦を減少し、ギア機構１０が過熱することを抑制できる。かつ、ギア機構１０の熱がモータ２０に伝わり、モータ２０が過熱することが抑制される。
＜実施形態３＞
実施形態３は、電気器具に間刷る。電気器具は、ギア機構１０を有する。電気器具が有するギア機構１０は、上述の実施形態と同様であるため、ここでの説明を省略する。
実施形態３における電気器具では、上述のギア機構１０を有するため、ギア軸受の下面に押し出される潤滑流体を収容できる。従って、ギア軸受はギアの表面に圧入された場合でも、潤滑流体はギア軸受の外周面以外の位置に押し出されることはなく、ギアシャフトが駆動してギアが回転する際に、収容された潤滑流体はギアシャフトとギア軸受との間に流入しやすい。従って、ギア機構１０において高い潤滑効果を得ることができる。その結果、ギアシャフトとギア軸受との間の摩擦を減少させることができ、ギア機構１０が過熱すること抑制することができる。かつ、当該ギア機構１０を有する電気器具が過熱することも抑制できる。
本実施例において、当該電気器具はギア機構を使用する任意の電気器具であってもよい。電気器具は、例えば車体に取り付けられるサンルーフ用機構であってもよい。但し、ギア機構１０は他の電気器具のギア機構として使用されてもよい。上述のギア機構は、例えば、エアコンの室内機、エアコンの室外機、ウォーターディスペンサー、洗濯機、掃除機、コンプレッサ、送風機、ブレンダなどの家電設備のギア機構として使用されてもよいし、又は各種の情報機器、産業機械などのギア機構として使用されてもよい。
本発明は上記の実施例の方式に限定されず、本発明の趣旨を超えない範囲でのすべての変更、修正及び同等などを更に含む。

Claims (12)

  1. ギア機構であって、
    上下方向に延びる中心軸を回転中心とするギアシャフトと、
    前記ギアシャフトに垂直し、径方向外側に延びるギアと、
    前記ギアシャフトの外周面に位置し、前記ギアを回転可能に支持するギア軸受と、
    を備え、
    前記ギアは、
    前記ギア軸受の下端面に接触する接触面と、
    前記接触面より下方向に凹む収容凹部と、
    を有する。
  2. 請求項１に記載されたギア機構であって、
    前記接触面は、複数であり、
    前記収容凹部は、周方向において前記接触面と交互に配置される間隔収容凹部を含む。
  3. 請求項２に記載されたギア機構であって、
    前記ギアは、
    前記収容凹部の径方向外側からさらに径方向外側へ延びる延長収容溝と、
    前記延長収容溝の周方向両側に設けられ、前記接触面より下方向へ凹む拡大凹部と、
    を有する。
  4. 請求項３に記載されたギア機構であって、
    前記ギアは、前記拡大凹部と前記延長収容溝の径方向外側を囲み、上方向に突出する当たり止めを有する。
  5. 請求項１に記載されたギア機構であって、
    前記ギアシャフトは、前記ギア軸受と接触する接触部と、前記ギア軸受と接触しない非接触部と、を有する。
  6. 請求項５に記載されたギア機構であって、
    前記非接触部は、上下方向に沿って前記ギアまで延び、前記ギアシャフトの外周面に形成された平面構造である。
  7. 請求項５に記載されたギア機構であって、
    前記非接触部は、上下方向に沿って前記ギアまで延び、前記接触部より径方向内側に凹む溝構造である。
  8. 請求項５に記載されたギア機構であって、前記収容凹部は前記非接触部に接続される。
  9. 請求項１に記載されたギア機構であって、前記収容凹部は前記ギアシャフトに接続される。
  10. 請求項１～９のいずれかに記載されたギア機構であって、
    前記ギアシャフトは樹脂製であり、
    前記ギア軸受は金属製である。
  11. モータ機構であって、前記請求項１～１０のいずれかに記載されたギア機構を有する。
  12. 電気器具であって、請求項１～１０のいずれかに記載されたギア機構を有する。
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