JP2009068628A

JP2009068628A - ギヤードモータ

Info

Publication number: JP2009068628A
Application number: JP2007239073A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakagawa; 敦司中川
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2009-04-02
Also published as: DE102008034325A1; US20090071280A1

Abstract

【課題】樹脂製のウォームホイールの磨耗を抑制することができるギヤードモータを得る。
【解決手段】回転するウォームホイール２４と摺接する摺接面４６は、センターシャフト２６の軸方向にむけられた平面とされており、金属製のボス部２６Ｂの上面に設けられている。また、ギヤハウジング１８は、ガラス繊維入りの樹脂から成形されている。そうすると、回転するウォームホイール２４がギヤハウジング１８と摺接すると、樹脂製のウォームホイール２４はギヤハウジング１８に含まれるガラス繊維に擦られることで磨耗することが考えられる。しかし、回転するウォームホイール２４は、金属の摺接面４６と摺接しながら回転する。このように、ウォームホイール２４の磨耗を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両ドアのウインドガラスを開閉するパワーウインド装置等に使用されるギヤードモータに関する。

車両のウインドガラスを上下に開閉させるパワーウインド装置やサンルーフを開閉するサンルーフ装置には、駆動源としてギヤードモータが用いられている。

特許文献１には、モータ回転軸に設けられたウォームにウォームホイールを噛み合せることで、ウォームホイールにより減速し、回転を出力軸に伝達するギヤードモータが記載されている。

このウォームホイールは、樹脂製のハウジングに収容されており、従来、回転するウォームホイールの中央部がハウジングに摺接することで、ウォームホイールは、所定の位置で回転するようになっている。

ここで、ハウジングの材料には、ハウジングの強度を向上させるためガラス繊維入りの樹脂が使用されている。そうすると、樹脂製のウォームホイールは、ハウジングに含まれたガラス繊維と摺接することで磨耗することが考えられる。

しかし、特許文献１記載のハウジングの摺接面には、摺動ワッシャが設けられており、この摺動ワッシャでウォームホイールを支持することでウォームホイールが磨耗するのを抑制するようになっている。
特開平８−８４４５６公報

しかしながら、このギヤードモータによると、摺動ワッシャを新たに設ける必要がある。

本発明は、上記事実を考慮し、ワッシャを設けることなくウォームホイールの磨耗を抑制することが課題である。

本発明の請求項１に係るギヤードモータは、モータ回転軸に連結されたウォームを収容する強化樹脂製のハウジングと、前記ハウジングに収容された状態で前記ウォームに噛合う樹脂製のウォームホイールと、前記ウォームホイールを回転可能に支持する軸部と、前記ハウジングに固定され、前記軸部を保持すると共に、回転する前記ウォームホイールと摺接する摺接面を有する金属製のボス部と、を備える支持軸と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、モータが起動され、モータ回転軸が回転すると、モータ回転軸に連結されると共に、ハウジングに収容されたウォームが回転する。

さらに、ウォームが回転すると、ウォームに噛み合う樹脂製のウォームホイールが支持軸の軸部周りに回転し、モータ回転軸の回転速度が減速される。

ここで、ウォームホイールを回転可能に支持する軸部は、ハウジングに固定される金属製のボス部に保持されており、このボス部には、回転するウォームホイールと摺接する摺接面が設けられている。

つまり、回転するウォームホイールは、金属製のボス部に設けられた摺接面と摺接しながら回転するようになっている。

一方、ハウジングが樹脂の一例として例えばガラス繊維入りの強化樹脂から成形されている場合に、回転するウォームホイールがハウジングと摺接すると、樹脂製のウォームホイールはハウジングに含まれるガラス繊維に擦られることで磨耗することが考えられる。

しかし、前述したように、回転するウォームホイールは、金属の摺接面と摺接しながら回転するようになっている。このため、摺動ワッシャを設けることなくウォームホイールの磨耗を抑制することができる。

本発明の請求項２に係るギヤードモータは、請求項１に記載において、前記ボス部は、前記軸部に対し大径とされ、前記ボス部の前記摺接面は、前記軸部の軸方向に向けられることを特徴とする。

上記構成によれば、軸部に対して大径とされたボス部の摺接面は、軸部の軸方向に向けられている。

このように、摺接面を軸方向に向けて設けることで、ウォームホイールの軸方向の位置を容易に決めることができ、さらに、摺接面を容易に形成することができる。

本発明の請求項３に係るギヤードモータは、請求項１に記載において、前記ボス部が、前記ハウジングに埋設されて固定されることを特徴とする。

上記構成によれば、ハウジングにボス部を埋設することで、ボス部を固定するための専用部品を設けることなく、ボス部をハウジングに固定することができる。

本発明の請求項４に係るギヤードモータは、請求項３に記載において、前記ボス部の前記摺接面だけが、前記ハウジングから露出していることを特徴とする。

上記構成によれば、摺接面を残して、ボス部はハウジングに埋設されている。つまり、摺接面以外のボス部をハウジングに埋設させることで、ボス部をハウジングに強固に固定することができる。

本発明の請求項５に係るギヤードモータは、１〜４何れか１項に記載において、前記摺接面は、前記ボス部から突出する突出部に形成されることを特徴とする。

上記構成によれば、摺接面は、ボス部から突出しる突出部に形成されているため、突出した摺接面をチューニングすることで、ウォームホイールの軸方向の位置を調整することができる。

本実施の第１実施形態に係るギヤードモータ１０について図１〜図４に基づいて説明する。

図４に示されるように、ギヤードモータ１０は、モータ部１０Ａと、このモータ部１０Ａに連結する減速部１０Ｂとによって構成されている。モータ部１０Ａのヨーク１２内には、アーマチャー１４のアーマチャーシャフト１６（モータ回転軸）の一端部が軸受部（図示省略）によって支持されている。

このアーマチャーシャフト１６の先端部は、ヨーク１２に連結された減速部１０Ｂを構成するギヤハウジング１８内へ延出されている。なお、ギヤハウジング１８の材料には、ギヤハウジング１８の強度を向上させるため樹脂の１例であるガラス繊維入りの強化樹脂が使用されている。

一方、減速部１０Ｂでは、ウォーム２０がアーマチャーシャフト１６に連結されており、このウォーム２０の先端部が軸受部２２によってギヤハウジング１８に支持されている。

図３に示されるように、ギヤハウジング１８は、ウォーム２０（図４参照）、及びこのウォーム２０に噛合う樹脂製のウォームホイール２４を収容する略カップ状を成しており、その底部の略中央に形成された凸状の凸部１８Ａには、支持軸としての金属製のセンターシャフト２６の端部が固定されている。

詳細には、センターシャフト２６は、ウォームホイール２４を回転可能に支持すると共に、アーマチャーシャフト１６（図４参照）と直交する方向へ延びる軸部２６Ａと、軸部２６Ａの端部に設けられ、軸部２６Ａに対して大径とされたボス部２６Ｂとを備えている。そして、ボス部２６Ｂが、ギヤハウジング１８から凸状に形成された凸部１８Ａに埋設されており、センターシャフト２６は、ギヤハウジング１８に固定されるようになっている。

また、ボス部２６Ｂの上面（ウォームホイール２４側の面）は、凸部１８Ａから露出し、回転するウォームホイール２４と摺接する摺接面４６とされている。

なお、ボス部２６Ｂの摺接面４６については詳細を後述する。

一方、ウォームホイール２４は、底部２４Ａ、及び円筒部２４Ｂから成る略カップ状に形成され、円筒部２４Ｂの外周部にウォーム２０と噛合可能なギヤ２８が形成されている。

また、ウォームホイール２４には底部２４Ａの中央部が隆起されると共に厚肉化された支持ボス部３０Ａが形成され、この支持ボス部３０Ａにはセンターシャフト２６の外径と略同径でセンターシャフト２６周りに摺動可能な軸孔３０Ｂが形成されている。

さらに、支持ボス部３０Ａの一端面には内面が軸孔３０Ｂに沿った略円筒状の凸部３０Ｃが形成されている。これにより、ウォームホイール２４は、軸孔３０Ｂにセンターシャフト２６が挿入されセンターシャフト２６のボス部２６Ｂの摺接面４６とボス部３０Ａの他端面とが当接した状態で、回転自在に（摺動可能に）支持される。また、円筒部２４Ｂの外周部に形成されたギヤ２８が、ウォーム２０と噛合うように構成されている。

さらに、ウォームホイール２４の底部２４Ａには、円筒部２４Ｂの内周面近傍に複数（本実施の形態では３個）の係合突起３２が等間隔で形成されている。

また、ウォームホイール２４の内部には、クッションラバー３４が配置されている。クッションラバー３４は略短円筒状に形成され、外周部に複数（本実施の形態では６箇所）のスリット３４Ａ、３４Ｂ（本実施の形態では各３箇所）が等間隔で交互に設けられている。クッションラバー３４は、このスリット３４Ａにウォームホイール２４の係合突起３２が挿入された状態でウォームホイール２４の円筒部２４Ｂ内において底部２４Ａ上に挿入配置される。

さらに、減速部１０Ｂは、樹脂製の出力軸３６を備えている。出力軸３６は、クッションラバー３４から回転力が伝達される伝達プレート部３８と、回転力を外部に伝達する出力ギヤ部４０とを備えて構成されている。

また、この伝達プレート部３８は、肉厚が径方向で段状に変化する円盤状とされており、伝達プレート部３８の表面（図３では上方を向いた面）には、後述するシール部材５４が嵌る環状の凹部３８Ｂが形成されている。

さらに、伝達プレート部３８の裏面（図３では下方を向いた面）には、ウォームホイール２４の凸部３０Ｃが嵌る段部３８Ａ（図１参照）と、クッションラバー３４のスリット３４Ｂに対応した複数（本実施の形態では３個）の係合片４２とが形成されている。

伝達プレート部３８は、クッションラバー３４のスリット３４Ｂに係合片４２が挿入された状態でウォームホイール２４の円筒部２４Ｂ内においてクッションラバー３４上に配置される（図１参照）。これにより、ウォームホイール２４の回転が係合突起３２、及びクッションラバー３４を介して伝達プレート部３８に伝達されるようになっている。

一方、出力ギヤ部４０は、外周部に歯４４を有すると共に内径がセンターシャフト２６の外径と略同径でセンターシャフト２６周りに摺動可能な支持孔４０Ａを有する略円筒状に形成されている。

さらに、センターシャフト２６の出力ギヤ部４０の他端部側には摺動音防止用の樹脂製ワッシャ４８を介してロックワッシャ５０が嵌合され、ウォームホイール２４、及び出力軸３６等の抜け落ちが防止されている。

この状態で、ギヤハウジング１８の開口部には、カバープレート５２が取付けられている。カバープレート５２は略円板状に形成され、その中央部には出力ギヤ部４０の外径より大きい内径を有する出口孔５２Ａが形成されると共に、出口孔５２Ａの外側には伝達プレート部３８の段形状に沿うように短円筒部５２Ｂが形成されている。

また、カバープレート５２には一対の保持部５２Ｃが設けられており、保持部５２Ｃがギヤハウジング１８の外側でかしめられることで、カバープレート５２は、ギヤハウジング１８の開口部上端の内周面に嵌合保持される構成となっている。

さらに、カバープレート５２と伝達プレート部３８との間には、カバープレート５２と出力軸３６との間からギヤハウジング１８内への水等の浸入を防止するシール部材５４が設けられている。

シール部材５４は、カバープレート５２に圧縮されるリップ部５４Ａを備えており、図１に示されるように、伝達プレート部３８の凹部３８Ｂに嵌め込まれた状態で、リップ部５４Ａがカバープレート５２に圧縮され、外部からの水浸入を防止するようになっている。

なお、センターシャフト２６とウォームホイール２４の軸孔３０Ｂ及び出力軸３６（出力ギヤ部４０）の支持孔４０Ａとの間、また、シール部材５４周り等の各摺動部には、潤滑材（例えば、グリスオイル等）が塗布され、それぞれ滑らかに摺動するようになっている。

次に、本実施の形態の作用について説明する。

図４に示されるように、上記構成のギヤードモータ１０では、モータ部１０Ａが起動されアーマチャーシャフト１６が回転されると、アーマチャーシャフト１６に連結されたウォーム２０に噛合うウォームホイール２４が、ボス部２６Ｂの摺接面４６（図１参照）と摺接しながらセンターシャフト２６の周りを回転し、これにより、アーマチャーシャフト１６の回転が減速される。

図１、図３に示されるように、ウォームホイール２４の回転力はクッションラバー３４のスリット３４Ａに挿入された係合突起３２を介してクッションラバー３４へ伝達される。さらに、クッションラバー３４の回転力はクッションラバー３４のスリット３４Ｂに挿入された係合片４２を介して伝達プレート部３８へ伝達され、これにより、出力ギヤ部４０が回転し、相手方システム（例えば、ウインドレギュレータ）を駆動することができる。

次に、ボス部２６Ｂの摺接面４６については詳細を後述する。

図１、図２に示されるように、センターシャフト２６のボス部２６Ｂは、ギヤハウジング１８の凸部１８Ａに埋設されており、ボス部２６Ｂの上面に設けられた摺接面４６だけが、凸部１８Ａから露出されている。

また、摺接面４６は、センターシャフト２６の軸方向にむけられた平面（軸方向と直交する面）とされており、ウォームホイール２４に設けられた下方（図１の下方）へ突出する環状の当接部５６と当接する構成となっている。そして、回転するウォームホイール２４の当接部５６は、摺接面４６と摺接するようになっている。

つまり、回転するウォームホイール２４は、ウォームホイール２４に設けられた当接部５６が金属製のボス部２６Ｂに設けられた金属の摺接面４６と摺接しながら回転するようになっている。

一方、前述したように、ギヤハウジング１８は、ガラス繊維入りの樹脂から成形されている。そうすると、仮に、回転するウォームホイール２４がギヤハウジング１８と摺接すると、樹脂製のウォームホイール２４はギヤハウジング１８に含まれるガラス繊維に擦られることで磨耗することが考えられる。

しかし、前述したように、回転するウォームホイール２４は、当接部５６が金属の摺接面４６と摺接しながら回転する。このため、ウォームホイール２４がギヤハウジング１８と摺接しながら回転する場合と比較すると、ウォームホイール２４の磨耗を抑制することができる。

また、前述したように、ボス部２６Ｂに設けられた摺接面４６は、センターシャフト２６の軸方向に向けられている。このため、ウォームホイール２４の軸方向の位置を容易に決めることができ、さらに、摺接面４６を容易に形成することができる。

また、ボス部２６Ｂは、摺接面４６を残してギヤハウジング１８に埋設されている。このため、ボス部２６Ｂをギヤハウジング１８に強固に固定することができる。

次に本発明の第２実施形態に係るギヤードモータ１０について図５、図６に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図５、図６で示されるように、この実施形態では第１実施形態のように、ボス部２６Ｂの上面は平坦ではなく、これに替えて、ボス部２６Ｂの上面には、法線方向に突出する複数個の楕円形の突起部６０が放射状に設けられ、突起部６０の上面が摺接面６０Ａとされている。

このように、摺接面６０Ａをボス部２６Ｂの上面から突出して設けることで、突出した摺接面６０Ａだけをチューニングすることで、ウォームホイール２４の軸方向の位置を調整することができる。

本発明の第１実施形態に係るギヤードモータのギヤ部を示し、図４に示す１−１線断面図である。本発明の第１実施形態に係るギヤードモータのセンターシャフトのボス部を示した拡大断面図である。本発明の第１実施形態に係るギヤードモータの全体構成を示分解平面図である。本発明の第１実施形態に係るギヤードモータの全体構成を示す一部切欠いた平面図である。本発明の第２実施形態に係るギヤードモータのセンターシャフトのボス部を示した拡大断面図である。本発明の第２実施形態に係るギヤードモータのセンターシャフトを示した拡大斜視図である。

符号の説明

１０・・・・ギヤードモータ、１６・・・・アーマチャーシャフト（モータ回転軸）、１８・・・・ギヤハウジング（ハウジング）、２０・・・・ウォーム、２４・・・・ウォームホイール、２６・・・・センターシャフト（支持軸）、２６Ｂ・・・ボス部、２６Ａ・・・軸部、４６・・・・摺接面、６０Ａ・・・・摺接面

Claims

モータ回転軸に連結されたウォームを収容する樹脂製のハウジングと、
前記ハウジングに収容された状態で前記ウォームに噛合う樹脂製のウォームホイールと、
前記ウォームホイールを回転可能に支持する軸部と、前記ハウジングに固定され、前記軸部を保持すると共に、回転する前記ウォームホイールと摺接する摺接面を有する金属製のボス部と、を備える支持軸と、
を備えることを特徴とするギヤードモータ。
前記ボス部は、前記軸部に対し大径とされ、
前記ボス部の前記摺接面は、前記軸部の軸方向に向けられることを特徴とする請求項１に記載のギヤードモータ。
前記ボス部が、前記ハウジングに埋設されて固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のギヤードモータ。
前記ボス部の前記摺接面だけが、前記ハウジングから露出していることを特徴とする請求項３に記載のギヤードモータ。
前記摺接面は、前記ボス部から突出する突出部に形成されることを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載のギヤードモータ。