JP4320888B2

JP4320888B2 - ギヤードモータ

Info

Publication number: JP4320888B2
Application number: JP37250299A
Authority: JP
Inventors: 佳邦泉阪; 素弘樋口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001186717A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギヤードモータに関し、より特定的には、歯車機構によってモータの回転動力を変速して発生させるギヤードモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の座席の腰当部やヘッドレスト等のランバーサポートの調整を電動で行う際などに利用される駆動装置に、ギヤードモータがある。ギヤードモータは、主に、回転動力を発生するモータと複数の歯車とによって構成されており、モータで発生した回転動力を複数の歯車を介して順次低速に変速することにより、より大きなトルクを発生させることができる。
【０００３】
ギヤードモータにおいて、モータ軸に発生した回転動力はまず、モータ軸に固着されている１条または複数条のねじ山をもった円筒形のねじ状の歯車であるウォームを介してウォームホィールに伝えられる。ウォームホィールは、モータ軸に対して直角の回転軸を有し、ウォームと噛合する歯面を有する歯車である。このようにしてウォームホィールに与えられる回転動力は、必要に応じて他の歯車を介して順次減速され、ギヤードモータの回転出力となる。
【０００４】
図４は、従来のギヤードモータにおける部分断面概略図である。従来のギヤードモータは、モータ１と、ウォーム２と、ウォームホィール３と、歯車５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、下ケース７と、上ケース８とを備えている。なお歯車５ｄおよび上ケース８は図４には図示されない。下ケース７は、ガイド部１０ａ、１０ｂを有している。モータ１の本体部は下ケース７に固着されており、モータ軸にはウォーム２が環装されており、モータ軸の両端は、ガイド部１０ａ、１０ｂによってそれぞれ回転可能に支持されている。ウォームホィール３、および歯車５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、下ケース７および上ケース８によってそれぞれ回転可能に支持されている。
【０００５】
上記のように構成された従来のギヤードモータの動作について説明する。
【０００６】
モータ１を駆動すると、モータ軸に回転動力が与えられる。モータ軸が回転することにより、モータ軸に環装されているウォーム２が回転し、ウォーム２と噛合して配置されているウォームホィール３が回転する。歯車５ａはウォームホィール３と同軸上に配置されており、ウォームホィール３と連動して回転する。歯車５ｂ〜５ｃのそれぞれは重ね歯車であり、歯車５ｂは歯車５ａと噛合するようにして配置されており、歯車５ｃは歯車５ｂと噛合するようにして配置されており、歯車５ｄは歯車５ｃと噛合するようにして配置されている。このようにして配置することにより、モータ１の回転動力は、複数の歯車を経て順次減速されて最終的に歯車５ｄに伝わる。このような歯車機構によってギヤードモータは減速された回転動力を得ることができる。
【０００７】
ここで、図４において、ウォーム２とウォームホィール３の噛合において、ウォームホィール３に何らかの負荷がかかった場合、ウォーム２は、ウォームホィール３から、ウォームホィール３に押される方向の力を受ける。したがって、モータ軸は、モータ本体との接点を支点として、図上において時計回りのモーメントを受けることになる。一方、この従来のギヤードモータには、下ケース７にガイド部１０ａ、１０ｂが設けられており、それぞれ、モータ軸が、軸方向に対して直角方向にずれないように支持している。したがって、モータ軸は、ガイド部１０ａから上記時計回りのモーメントをうち消すような反力を受ける。このようにして、ウォーム２とウォームホィール３の適切な噛合状態が維持される。
【０００８】
上記したギヤードモータがランバーサポートの調整用などに用いられる場合には、特に低騒音である必要がある。ギヤードモータから発生する騒音には、主に歯車の噛合部から発生する騒音と、モータ１の本体部から発生する騒音とがある。歯車の噛合部から発生する騒音は、歯車の精度を上げたり、噛み合い率を上げたり、歯車に振動減衰率の高い材質を使用したりすることによって低減させることができ、モータ１の本体部から発生する騒音は、モータ１の回転速度や負荷を減らすことによって低減させることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータ１の回転速度や負荷を減らして、モータ１の本体部から発生する騒音を低減させるには、モータ１の形状をより大きなものに変更しなくてはならず、変更が容易ではないという問題があった。しかも、モータ１の本体部は下ケース７と上ケース８に直接接しているため、モータ１の本体部から発生する騒音がギヤードモータ外部に伝わりやすいという問題があった。
【００１０】
それ故に、本発明はモータ形状を変更することなく低騒音のギヤードモータを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、歯車機構によってモータの回転動力を変速して発生させるギヤードモータであって、回転動力を発生するモータと、前記モータが発生する回転動力を伝達する複数の歯車と、前記モータを支持固定する弾性支持部と、前記モータと前記複数の歯車と前記弾性支持部とを収納する外郭部とを備え、前記モータは前記弾性支持部を介して前記外郭部に支持固定され、前記弾性支持部は、前記モータの回転軸および端子の近傍を除いた前記モータの全面を覆うとともに、左右方向に縦割り分割された２部材より成り、当該２部材は、前記モータに左右方向から挟むようにそれぞれ嵌合し、前記外郭部にそれぞれ当接し、前記外郭部は、上下方向に横割り分割された、下ケースおよび上ケースより成り、前記モータを２部材より成る前記弾性支持部によって左右方向から挟むように覆った後、さらにその上から下ケースおよび上ケースで挟んで固定することを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、前記複数の歯車は、前記モータの回転軸に環装されるウォームと、前記ウォームに噛合するウォームホィールと、前記ウォームのみに噛合し、かつ前記ウォームの回転軸線に対して前記ウォームホィールと反対方向から噛合する小歯車とを含むことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係るギヤードモータの構成を示す部分断面概略図である。そして、図２は、本発明の実施形態に係るギヤードモータにおける歯車の噛合関係を示すための図である。
【００１６】
図１および図２において、ギヤードモータは、モータ１と、ウォーム２と、ウォームホィール３と、ダミー歯車４と、ウォーム止め６ａ、６ｂと、歯車５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、下ケース７と、上ケース８と、弾性支持体９ａ、９ｂとを備えている。モータ１の本体部は弾性支持体９ａ、９ｂを介して下ケース７および上ケース８により固定支持されており、モータ軸にはウォーム２がウォーム止め６ａ、６ｂによって固定支持されている。ウォームホィール３、ダミー歯車４、および歯車５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、それぞれ下ケース７および上ケース８によって回転可能に支持されている。
【００１７】
以下に、本実施形態を実施する際の具体的な各構成要素の構成部材、形状、および設置方法の一例を示す。
【００１８】
モータ１は、回転軸直径２ｍｍで、回転数が約７０００ｒｐｍで、外郭形状が小判型であるＤＣブラシモータとする。ウォーム２は、進み角７度、モジュール０．５、外径５．５６ｍｍのポリアセタール樹脂製ウォームとする。ウォームホィール３はポリアセタール樹脂製とする。ウォーム止め６ａ、６ｂは黄銅製で、板厚１．２ｍｍとする。ダミー歯車４は、ポリアセタール樹脂製で、歯数８、外径５．４ｍｍとする。下ケース７および上ケース８は共にＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を材料とし、両者をねじで固定することによって、弾性支持体９に覆われるモータ１、および複数の歯車軸を固定支持する。ダミー歯車４の歯車軸は、ステンレス製で、直径２ｍｍとし、下ケースに圧入後、上ケースに遊合して設置される。弾性支持体９ａ、９ｂは、ポリウレタン等の射出成型品であって、ゴム硬度はｈｓ７０程度とし、それぞれ、モータ１の回転軸および端子の近傍に対応する部分に切り欠きを有し、内面がモータ１の小判型形状の外郭に嵌合し、外面が下ケース７および上ケース８の内側平坦面に当接するように形成される。
【００１９】
以下、上記のように構成された本発明の実施形態に係るギヤードモータの動作について説明する。
【００２０】
モータ１を駆動すると、モータ軸に回転動力が与えられる。モータ軸が回転することにより、モータ軸に固着されているウォーム２が回転し、ウォーム２と噛合するように配置されているウォームホィール３およびダミー歯車４がそれに伴いそれぞれ回転する。歯車５ａはウォームホィール３と同軸上に配置され、ウォームホィール３と連動して回転する。歯車５ｂは歯車５ａと噛合して配置されており、歯車５ｃは歯車５ｂと噛合して配置されており、歯車５ｄは歯車５ｃと噛合して配置されている。このようにして配置することにより、モータ１の回転動力は、最終的に歯車５ｄに伝わり、その回転動力がギヤードモータの回転出力となる。このようにして、約７０００ｒｐｍだったモータの回転数を、最終的に約７ｒｐｍにまで減速することができる。なお、ダミー歯車４は、他の歯車と噛合することなく独立して配置され、ウォーム２より与えられた回転動力を他の歯車には伝えない。
【００２１】
図３は、ギヤードモータの概略断面図およびモータ１と弾性支持体９ａ、９ｂの形状を示す斜視図である。図３に示すように弾性支持体９ａ、９ｂは、モータ１の回転軸と端子の近傍を除いてモータ１の全面を覆うように形成されており、モータ１の外郭に嵌合し、下ケース７および上ケース８の内側平坦面に当接するようにして支持固定される。このように、モータ１は、弾性支持体９ａ、９ｂによってほぼ全面を覆われて支持されるので、モータ１の本体部から発生する騒音は、弾性支持体９ａ、９ｂによって吸収され、下ケース７および上ケース８に伝わる騒音は低減される。
【００２２】
弾性支持体９ａ、９ｂは、それぞれモータ１の外郭に嵌合し、下ケース７および上ケース８の内側平坦面に当接するように形成されるので、モータ１を弾性支持体９ａ、９ｂによって挟むように覆った後、さらにその上から下ケース７および上ケース８で挟んで固定することで、ねじ止め等の特別な固定手段を用いることなくモータ１を弾性支持体９ａ、９ｂによって支持固定することができる。
【００２３】
以下、ダミー歯車４を設けることによる効果について説明する。
【００２４】
図１において、ウォーム２とウォームホィール３の噛合において、ウォームホィール３に何らかの負荷がかかった場合、ウォーム２は、ウォームホィール３から、モータ軸の回転中心軸に対してウォームホィール３と反対方向の力を受ける。したがって、モータ軸は、モータ本体との接点を支点として、図１において時計回りのモーメントを受けることになる。一方、本実施形態のギヤードモータには、ウォーム２から見てウォームホィール３とは反対方向の位置にダミー歯車４が設けられている。したがって、モータ軸は、ダミー歯車４から、ウォーム２を介して上記時計回りのモーメントをうち消すような反力を受ける。このようにして、本実施形態のギヤードモータでは、ウォーム２とウォームホィール３の適切な噛合状態を維持することが可能となる。
【００２５】
図４に示した従来のギヤードモータでは、下ケース７に設けたガイド部１０ａ、１０ｂによってモータ軸を回転可能に支持していたのでモータ軸の回転振動がケースに直接伝わりギヤードモータの振動および騒音の原因となっていたが、本実施形態では、上述したように、ダミー歯車４を用いることによって、モータ軸を下ケース７および上ケース８に直接触れさせることなしに回転可能に支持することができる。したがって、モータ軸の振動はダミー歯車４および歯車軸を介して下ケース７に伝わるので、ケースに伝わる振動および騒音が低減される。
【００２６】
以上のように、本実施形態によれば、モータの本体部のほぼ全面を弾性支持体によって覆い、モータはその弾性支持体を介してケースに固定支持される。一方、モータ軸は、ウォームホィールおよびダミー歯車を介して、ケースに直接接することなく支持される。よって、モータの本体部およびモータ軸はいずれもケースに接することがないので振動がケースに直接伝わることがなく、しかもモータの本体部から発生する振動および騒音は弾性支持体によって吸収される。さらに、弾性支持体はモータの外郭に嵌合し、ケースの内側面に当接する形状であるので、組立ても容易である。したがって、モータの形状を変更することなく、低騒音で、かつ容易に組立て可能なギヤードモータを実現することが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、モータは弾性支持部を介して外郭部に支持固定されるので、モータの振動および騒音は、弾性支持部によって吸収されて低減された後に外郭部に伝わる。したがって、より低騒音のギヤードモータを実現することが可能である。また、弾性支持部はモータのほぼ全面を覆うので、モータから外郭部に伝わる振動および騒音がより低減される。したがって、より低騒音のギヤードモータを実現することが可能である。更に、弾性支持部を、それぞれの内側面がモータに嵌合し、それぞれの外側面が外郭部の内側面に当接するように形成された、２部材で構成することによって、モータを弾性支持部で挟み込み、さらにその上から外郭部で固定支持することによって、ねじ止め等の特別な固定手段を用いなくても弾性支持体でモータを容易に支持固定することが可能であり、組立てが容易となる。
【００２８】
第２の発明によれば、小歯車をウォームホィールと反対側からウォームに噛接させることによって、モータの回転軸を外郭部に直接触れさせることなく回転可能に支持することが可能となる。したがって、ウォームとウォームホィールとの適切な噛合状態を維持することができ、しかも、モータの回転軸の回転振動が外郭部に直接伝達することがないので、より低騒音のギヤードモータを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るギヤードモータの構成を示す部分断面概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るギヤードモータにおける歯車の噛合関係を示すための図である。
【図３】本発明の実施形態における断面概略図および弾性支持体とモータの形状を示す斜視図である。
【図４】従来のギヤードモータの構成を示す部分断面概略図である。
【符号の説明】
１…モータ
２…ウォーム
３…ウォームホィール
４…ダミー歯車
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ…歯車
６ａ、６ｂ…ウォーム止め
７…下ケース
８…上ケース
９ａ、９ｂ…弾性支持体

Claims

歯車機構によってモータの回転動力を変速して発生させるギヤードモータであって、
回転動力を発生するモータと、
前記モータが発生する回転動力を伝達する複数の歯車と、
前記モータを支持固定する弾性支持部と、
前記モータと前記複数の歯車と前記弾性支持部とを収納する外郭部とを備え、
前記モータは前記弾性支持部を介して前記外郭部に支持固定され、
前記弾性支持部は、前記モータの回転軸および端子の近傍を除いた前記モータの全面を覆うとともに、左右方向に縦割り分割された２部材より成り、当該２部材は、前記モータに左右方向から挟むようにそれぞれ嵌合し、前記外郭部にそれぞれ当接し、
前記外郭部は、上下方向に横割り分割された、下ケースおよび上ケースより成り、前記モータを２部材より成る前記弾性支持部によって左右方向から挟むように覆った後、さらにその上から下ケースおよび上ケースで挟んで固定することを特徴とするギヤードモータ。
前記複数の歯車は、
前記モータの回転軸に環装されるウォームと、
前記ウォームに噛合するウォームホィールと、
前記ウォームのみに噛合し、かつ前記ウォームの回転軸線に対して前記ウォームホィールと反対方向から噛合する小歯車とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のギヤードモータ。