JP6849120B2 - モータケース及びモータ - Google Patents

Description

本発明は、モータケース及びモータに関するものである。

従来、駆動源であるモータ部と、モータ部の回転軸の回転を減速する減速機構を有する減速部とが一体に組み付けられてなる減速機構付きモータが知られている（例えば特許文献１等）。このモータの減速部は、減速機構が収容されるギヤハウジングと、ギヤハウジングの開口部を閉塞するカバーとを備えている。ギヤハウジングへのカバーの固定構造としては、ギヤハウジングの外側面に設けられる係止部と、カバーの周縁部に設けられる係止部とを互いに係止させる、いわゆるスナップフィット構造が用いられてギヤハウジングに対してカバーが固定されている。

特開２００９−１７１６８６号公報

上記モータにおけるギヤハウジングとカバーとの固定構造において、ギヤハウジングとカバーとの互いの係止部の係止状態が強固となるように設定すると、互いの係止部を係止させる過程で互いが干渉しやすくなって組付性が損なわれる。一方、互いの係止部を係止させる過程で互いの隙間を大きく設定し組付性を向上させようとすると、互いの係止部の係止状態が弱くなり、ギヤハウジングとカバーとの固定強度は低くなる。このことは、ギヤハウジングとカバーといったモータケースのみならず、同様なスナップフィット構造を用いる他のモータケースについても起こり得る。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、組付性向上と固定強度向上との両立を図ることができるモータケース、及びそのモータケースを備えるモータを提供することにある。

上記課題を解決するモータケースは、モータ構成部品を収容する収容凹部を有する第１ケース部材と、前記第１ケース部材の収容凹部の開口部を閉塞する第２ケース部材とを備え、前記第１ケース部材の外側面に係止突起を設けるとともに前記第２ケース部材に係止孔を有する係止片を設け、前記係止突起と前記係止孔を有する係止片とが係止状態となることで前記第１及び第２ケース部材相互の固定が図られる構成のモータケースであって、前記係止突起は、前記第１ケース部材の外側面において前記第１及び第２ケース部材の装着方向に対する直交方向の外側に突出するものであり、前記係止片は、前記第１及び第２ケース部材の装着方向に沿うように延びるものであり、前記第１ケース部材の外側面において、前記第１及び第２ケース部材の装着方向における前記係止突起よりも手前側を第１面、同装着方向における前記係止突起よりも奥側を第２面としたとき、第１面よりも第２面が外側に位置し、前記第２ケース部材に設けられる前記係止片は、前記第１及び第２ケース部材の装着方向に対する直交方向において前記係止片の前記装着方向における先端部内側角部が前記第１面と前記第２面との間に位置する寸法設定にて構成されているとともに、前記第２ケース部材の係止片は、前記係止突起と前記係止片との係止状態において前記第１面とは隙間を有し前記第２面とは当接する寸法設定にて構成されている。

この構成によれば、第１ケース部材の外側面において、第１及び第２ケース部材の装着方向における係止突起より奥側の第２面はその係止突起より手前側の第１面よりも外側に位置し、第２ケース部材の係止片はその第１面とは隙間を有し、第２面とは当接する。つまり、第１及び第２ケース部材の装着過程で、第２ケース部材の係止片が第１ケース部材の第１面、すなわち収容凹部の開口部に衝突する機会が低減され、組付性向上が図れる。また、係止片が第１ケース部材の第２面に当接することで係止突起の根元部分で係止するため、相互の係止状態が強固となって、第１及び第２ケース部材の固定強度向上が図れる。

上記のモータケースにおいて、前記第１ケース部材の外側面において、前記係止突起と前記第２面とは、前記第１及び第２ケース部材の装着方向に隙間なく連続して設けられている。

上記のモータケースにおいて、前記係止突起と前記係止片との係止による前記第１及び第２ケース部材の固定箇所は、複数箇所設けられる。
この構成によれば、係止突起と係止片との係止による第１及び第２ケース部材の固定箇所が複数箇所設けられることで、係止片が第１ケース部材（第１面）に衝突しやすい状況となるため、上記の寸法設定を適用する意義は大きい。

上記のモータケースにおいて、前記係止突起よりも奥側の前記第２面は少なくとも、隣接する前記固定箇所毎に独立して設けられる。
この構成によれば、係止突起よりも奥側の第２面は少なくとも、隣接する固定箇所毎に独立して設けられる。つまり、係止片が当接する第１ケース部材の第２面には高い寸法精度が要求されるが、固定箇所毎に独立していることで、高い寸法精度の要求は第１ケース部材の外側面において部分的となる。そのため、第１ケース部材の作製が比較的簡易に済む。

上記のモータケースは、駆動源であるモータ部とそのモータ部の回転駆動を減速する減速機構を備える減速部とが一体に組み付けられてなる減速機構付きモータに用いられるものであり、前記第１ケース部材は、前記減速機構を収容するギヤハウジングであり、前記第２ケース部材は、前記ギヤハウジングの開口部を閉塞するカバーである。

この構成によれば、減速機構付きモータの減速部のギヤハウジングとカバーとの組付性向上と相互の固定強度向上の両立を図ることが可能となる。
上記課題を解決するモータは、上記のモータケースにモータ構成部品を備えて構成されている。

この構成によれば、組付性向上と相互の固定強度向上の両立を図ることが可能なモータケースを有するモータとして提供可能である。

本発明のモータケースによれば、組付性向上と固定強度向上との両立を図ることができる。また、本発明のモータによれば、モータケースにおいて組付性向上と固定強度向上との両立を図ることができる。

実施形態のモータの正面図である。 （ａ）は実施形態の減速機構の斜視図、（ｂ）はその拡大断面図である。 （ａ）は実施形態の減速部の組付前の斜視図、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）は実施形態の減速部の組付後の斜視図、（ｂ）はその断面図である。

以下、モータケースの一実施形態について説明する。
図１に示すように、モータ１０は、モータ部２０と、モータ部２０に連結された減速部３０とを用いる減速機構付きモータにて構成されている。

モータ部２０は、略有底筒状のヨークハウジング（以下、ヨークという）２１と、ヨーク２１の内周に固着されるマグネット（図示略）と、ヨーク２１内に収容されたアーマチャ２２とを備え、アーマチャ２２の回転駆動を行う。アーマチャ２２の回転軸２３は、その先端側がヨーク２１の開口部２１ａから減速部３０の内部に突出し、減速部３０側に駆動伝達を行う。

減速部３０は、図１、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、モータ部２０の回転駆動を減速する減速機構３１と、減速機構３１等を収容するギヤハウジング３２と、ギヤハウジング３２（後述のギヤ収容部３７）の開口部３７ｂを閉塞するカバー３３とを備えている。ギヤハウジング３２及びカバー３３は、合成樹脂にて作製されている。

ギヤハウジング３２は、モータ固定部３５と、ウォーム収容部３６と、ギヤ収容部３７とから構成されている。モータ固定部３５には、モータ部２０のヨーク２１の開口部２１ａが固定されている。ウォーム収容部３６は、モータ固定部３５からモータ部２０の回転軸２３と同軸上に延びるように構成されている。ウォーム収容部３６には、減速機構３１を構成するウォーム軸４１が回転可能に支持されて収容されている。ウォーム軸４１は、回転軸２３と一体回転するように連結されている。

ギヤ収容部３７は、ウォーム収容部３６の一側に構成されている。ギヤ収容部３７は、底壁及び側壁に囲まれてなり一面が開放された略楕円形状の収容凹部３７ａを有し、この収容凹部３７ａにて第１減速ギヤ４２と第２減速ギヤ４３とがそれぞれ回転可能に支持されて収容されている。第１減速ギヤ４２はモータ部２０に近い方に、第２減速ギヤ４３はモータ部２０から遠い方にそれぞれ配置され、これら第１及び第２減速ギヤ４２，４３はモータ部２０の軸方向に並ぶようにして設けられている。第１減速ギヤ４２の大径ギヤ部４２ａはウォーム軸４１と噛合し、第１減速ギヤ４２の小径ギヤ部４２ｂは第２減速ギヤ４３の大径ギヤ部４３ａと噛合している。第２減速ギヤ４３の中央部には出力部４３ｂが設けられ、この出力部４３ｂには負荷側の装置（図示略）と駆動連結するための連結穴４３ｃが設けられている。第１及び第２減速ギヤ４２，４３は、ともに合成樹脂にて作製されている。

ちなみに、第２減速ギヤ４３の詳細構造について、図２（ａ）に示すように、中央部に設けられる略円筒状の出力部４３ｂに対し、その残りの部分である大径ギヤ部４３ａは、外周縁で環状をなす外周歯部４５と、この外周歯部４５と中央部の出力部４３ｂとの間を繋ぐ連結部４６とを有している。さらに、この連結部４６は、内周連結部４７と外周連結部４８とで構成されている。この連結部４６の出力部４３ｂ側の部分である内周連結部４７は、薄肉板状をなし適宜肉抜きされて構成されている。一方、連結部４６の外周歯部４５側の部分である外周連結部４８では、複数個の補強リブ４９が周方向等間隔に設けられている。図２（ｂ）に示すように、補強リブ４９は、外周歯部４５側に向かうほど次第に背高となる傾斜形状をなしている。これにより、駆動伝達時の外周歯部４５（第２減速ギヤ４３）と第１減速ギヤ４２の小径ギヤ部４２ｂとの噛み合いにおいて、外周歯部４５が小径ギヤ部４２ｂから受ける反力により内側に倒れようとする変形等を補強リブ４９が抑制するようになっている。

そして、このような第１及び第２減速ギヤ４２，４３を収容したギヤ収容部３７（ウォーム収容部３６の一部を含む）は、その開口部３７ｂがカバー３３によって閉塞される。ギヤハウジング３２におけるギヤ収容部３７に対するカバー３３の取付態様としては、第１減速ギヤ４２側の部分では３個のネジ５０による固定がなされ、第２減速ギヤ４３側の部分ではギヤ収容部３７側の係止突起５３とカバー３３側の係止片３３ａとの係止、いわゆるスナップフィットによる４箇所での固定がなされる。

スナップフィットの詳細構成について、ギヤハウジング３２におけるギヤ収容部３７の外側面５１には、略半周の範囲において、ギヤ収容部３７の径方向外側に若干凸をなす凸面部５２が等間隔に４箇所設けられている。凸面部５２は、係止片３３ａの幅と同等の幅をなして隣接の凸面部５２とは独立して設けられ、凸面部５２の表面はギヤ収容部３７の外周形状に沿った円弧状をなしている。凸面部５２には略三角形状の係止突起５３が立設、すなわち係止突起５３がギヤ収容部３７の径方向外側に突出するように形成されている。

また、凸面部５２は、係止突起５３の下端位置（ギヤ収容部３７の反開口部３７ｂ側端部）を境界とし、ギヤ収容部３７の開口部３７ｂ側と反開口部側とで段差５４を有している。凸面部５２における、段差５４（係止突起５３の下端位置）よりもギヤ収容部３７の開口部３７ｂ側、すなわちカバー３３の装着方向手前側の面を導入面５２ａとし、段差５４よりもギヤ収容部３７の反開口部側、すなわちカバー３３の装着方向奥側の面を当接面５２ｂとすると、当接面５２ｂは導入面５２ａよりもギヤ収容部３７の径方向外側に位置している。

一方、カバー３３には、ギヤ収容部３７の凸面部５２に対応するそれぞれの位置に係止片３３ａが設けられている。長方形状をなす各係止片３３ａは、各係止片３３ａの先端部３３ｂがギヤ収容部３７の若干径方向内側に配置されるよう、第１及び第２減速ギヤ４２，４３の軸方向、すなわちカバー３３の装着方向に略沿って延出している。各係止片３３ａには、ギヤ収容部３７の凸面部５２の係止突起５３と係止するための係止孔３３ｃが形成されている。換言すれば、係止片３３ａの一対の側辺の先端部間が先端部３３ｂにて一体的に連結して長方形枠状とすることで、その枠の内側に長方形状の係止孔３３ｃが形成されている。

また、図３（ｂ）に示すように、係止片３３ａとギヤ収容部３７側の凸面部５２との位置関係について、ギヤ収容部３７に対してカバー３３を同軸上で組み付けるその基準組み付け位置に配置した際、係止片３３ａの先端部３３ｂの内側角部３３ｄの径方向位置Ｐ３が、ギヤ収容部３７側の凸面部５２における導入面５２ａの径方向位置Ｐ１と当接面５２ｂの径方向位置Ｐ２との間となるように設定されている。

ここで、凸面部５２の導入面５２ａを凸面部５２の当接面５２ｂ（径方向位置Ｐ２）とギヤ収容部３７の径方向において重なるような仮想的な径方向位置Ｐ０に設定した場合、カバー３３をギヤ収容部３７に装着させる過程において、係止片３３ａの先端部３３ｂが凸面部５２の導入面５２ａに至るよりも前のギヤ収容部３７の開口部３７ｂに衝突することが懸念される。特に、係止片３３ａの先端部３３ｂが係止突起５３を乗り越えた後に凸面部５２の当接面５２ｂに当接するような構成をとると、より衝突が生じやすい状況となる。

しかしながら本実施形態では、凸面部５２の導入面５２ａ（位置Ｐ１）が凸面部５２の当接面５２ｂ（位置Ｐ２）よりもギヤ収容部３７の径方向内側に位置し、係止片３３ａの先端部３３ｂ（位置Ｐ３）がその間に配置されるような構成をとっているため、係止片３３ａの先端部３３ｂとギヤ収容部３７の開口部３７ｂとの衝突の低減が図れる。また、係止片３３ａの先端部３３ｂが係止突起５３に接触するまでにおいても、導入面５２ａと係止片３３ａの先端部３３ｂとの間にギヤ収容部３７の径方向の隙間（クリアランス）が形成され、係止片３３ａの先端部３３ｂがギヤ収容部３７に接触する機会も低減される。これにより、カバー３３のギヤハウジング３２に対する組付性は向上することとなる。

加えて、係止片３３ａの先端部３３ｂが係止突起５３を乗り越える際には、係止片３３ａがギヤ収容部３７の径方向外側に弾性力に抗して広がって係止突起５３を乗り越える。そして、係止突起５３が係止片３３ａの係止孔３３ｃ内に位置する所まで移動すると、係止片３３ａが弾性復帰し、図４（ａ）に示すように、係止片３３ａの先端部３３ｂの内縁部分と係止突起５３の端面部分とがカバー３３の反装着方向に係止することで、係止片３３ａが係止突起５３に対して係止状態となる。また、図４（ｂ）に示すように、係止片３３ａが係止突起５３を乗り越えた後は、凸面部５２は係止片３３ａの先端部３３ｂよりもギヤ収容部３７の径方向外側に位置する当接面５２ｂで構成されるため、係止片３３ａの先端部３３ｂは凸面部５２の当接面５２ｂと当接する。本実施形態ではさらに係止片３３ａの先端部３３ｂは凸面部５２の当接面５２ｂに弾性接触して径方向内側へ付勢することとなる。この結果、係止片３３ａが係止突起５３の根元部分に確実に位置するように維持されるため、係止片３３ａと係止突起５３との係止状態が強固となり、カバー３３のギヤハウジング３２に対する固定強度の向上が図れる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ギヤハウジング３２（第１ケース部材）のギヤ収容部３７の外側面５１において、カバー３３の装着方向における係止突起５３よりも奥側の当接面５２ｂ（第２面）はその係止突起５３より手前側の導入面５２ａ（第１面）よりもギヤ収容部３７の径方向外側に位置している。そして、係止片３３ａと導入面５２ａとの間には隙間（クリアランス）が生じ、係止片３３ａと当接面５２ｂとは当接するような寸法設定としている。つまり、ギヤハウジング３２に対するカバー３３の装着過程において、カバー３３の係止片３３ａがギヤハウジング３２のギヤ収容部３７の導入面５２ａと衝突、すなわちカバー３３の係止片３３ａがギヤ収容部３７の開口部３７ｂに衝突することを低減でき、カバー３３の組付性向上を図ることができる。また、係止片３３ａが係止突起５３との係止状態では当接面５２ｂに当接することでその係止突起５３の根元部分で係止されるため、相互の係止状態を強固とでき、ギヤハウジング３２に対するカバー３３の固定強度向上を図ることができる。

（２）スナップフィットによる固定において、係止片３３ａが当接するギヤハウジング３２（ギヤ収容部３７）の当接面５２ｂには高い寸法精度が要求されるが、係止突起５３よりも奥側のこの当接面５２ｂのみと当接する構成を取っているため、ギヤハウジング３２の外側面において高い寸法精度が要求される面積を低減することができる。そのため、ギヤハウジング３２を比較的簡易に作製することができる。

（３）係止突起５３と係止片３３ａとの係止による固定箇所が複数箇所（４箇所）設けられていることで、係止片３３ａがギヤハウジング３２（ギヤ収容部３７）に衝突しやすい状況となるため、上記の寸法設定を適用する意義は大きい。

（４）係止突起５３よりも奥側の当接面５２ｂは、隣接する固定箇所毎に独立して設けられているため、このことでもギヤハウジング３２の外側面において高い寸法精度が要求される面積を低減でき、ギヤハウジング３２の作製が容易になる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ギヤハウジング３２とカバー３３との固定において、係止突起５３と係止片３３ａとを用いるスナップフィットの固定箇所を４箇所としたが、１箇所であってもよく、４箇所以外の複数箇所であってもよい。

・上記実施形態では、４箇所の固定箇所それぞれに凸面部５２を設け、各凸面部５２にそれぞれ導入面５２ａと当接面５２ｂとを設けたが、凸面部５２を少なくとも隣接の２箇所で連続的に形成してもよい。また、全部の固定箇所に亘って連続的に形成してもよい。また、凸面部５２において導入面５２ａを省略、すなわち径方向に凸状とせず、ギヤハウジング３２（ギヤ収容部３７）の外側面と面一としてもよい。また、凸面部５２の当接面５２ｂをギヤハウジング３２の外側面と面一とし、導入面５２ａを径方向内側に向けて凹設してもよい。つまり、相対的に当接面５２ｂが導入面５２ａよりも径方向外側に位置していればよい。

・上記実施形態では、凸面部５２において導入面５２ａと当接面５２ｂとの境界の段差５４を係止突起５３の下端位置に設定したが、係止突起５３を設ける範囲で若干上方にずらして設定してもよい。

・上記実施形態では、減速機構３１を収容するギヤハウジング３２とカバー３３との固定に適用したが、その他のモータケースの固定に適用してもよい。
・その他、上記実施形態のモータ１０の構造を適宜変更してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）モータ構成部品を収容する収容凹部を有する第１ケース部材と、前記第１ケース部材の収容凹部の開口部を閉塞する第２ケース部材とを備え、前記第１ケース部材の外側面に係止突起を設けるとともに前記第２ケース部材に係止孔を有する係止片を設け、前記係止突起と前記係止孔を有する係止片とが係止状態となることで前記第１及び第２ケース部材相互の固定が図られる構成のモータケースであって、
前記係止突起は、前記第１ケース部材の外側面において前記第１及び第２ケース部材の装着方向に対する直交方向の外側に突出するものであり、前記係止片は、前記第１及び第２ケース部材の装着方向に沿うように延びるものであり、
前記第１ケース部材の外側面において、前記第１及び第２ケース部材の装着方向における前記係止突起よりも手前側を第１面、同装着方向における前記係止突起よりも奥側を第２面としたとき、第１面よりも第２面が外側に位置し、前記第２ケース部材の係止片の先端部内側角部が前記第１面と前記第２面との間に位置する寸法設定にて構成されていることを特徴とするモータケース。

１０…モータ、２０…モータ部、３０…減速部、３１…減速機構、４２…第１減速ギヤ（モータ構成部品）、４３…第２減速ギヤ（モータ構成部品）、３７ａ…収容凹部、３７ｂ…開口部、３２…ギヤハウジング（第１ケース部材）、３３…カバー（第２ケース部材）、５１…外側面、５３…係止突起、３３ｃ…係止孔、３３ａ…係止片、５２ａ…導入面（第１面）、５２ｂ…当接面（第２面）。

Claims (6)

1. モータ構成部品を収容する収容凹部を有する第１ケース部材と、前記第１ケース部材の収容凹部の開口部を閉塞する第２ケース部材とを備え、前記第１ケース部材の外側面に係止突起を設けるとともに前記第２ケース部材に係止孔を有する係止片を設け、前記係止突起と前記係止孔を有する係止片とが係止状態となることで前記第１及び第２ケース部材相互の固定が図られる構成のモータケースであって、
   前記係止突起は、前記第１ケース部材の外側面において前記第１及び第２ケース部材の装着方向に対する直交方向の外側に突出するものであり、前記係止片は、前記第１及び第２ケース部材の装着方向に沿うように延びるものであり、
   前記第１ケース部材の外側面において、前記第１及び第２ケース部材の装着方向における前記係止突起よりも手前側を第１面、同装着方向における前記係止突起よりも奥側を第２面としたとき、第１面よりも第２面が外側に位置し、前記第２ケース部材に設けられる前記係止片は、前記第１及び第２ケース部材の装着方向に対する直交方向において前記係止片の前記装着方向における先端部内側角部が前記第１面と前記第２面との間に位置する寸法設定にて構成されているとともに、前記第２ケース部材の係止片は、前記係止突起と前記係止片との係止状態において前記第１面とは隙間を有し前記第２面とは当接する寸法設定にて構成されていることを特徴とするモータケース。
2. 請求項１に記載のモータケースにおいて、
   前記第１ケース部材の外側面において、前記係止突起と前記第２面とは、前記第１及び第２ケース部材の装着方向に隙間なく連続して設けられていることを特徴とするモータケース。
3. 請求項１又は２に記載のモータケースにおいて、
   前記係止突起と前記係止片との係止による前記第１及び第２ケース部材の固定箇所は、複数箇所設けられていることを特徴とするモータケース。
4. 請求項３に記載のモータケースにおいて、
   前記係止突起よりも奥側の前記第２面は少なくとも、隣接する前記固定箇所毎に独立して設けられていることを特徴とするモータケース。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータケースは、駆動源であるモータ部とそのモータ部の回転駆動を減速する減速機構を備える減速部とが一体に組み付けられてなる減速機構付きモータに用いられるものであり、
   前記第１ケース部材は、前記減速機構を収容するギヤハウジングであり、前記第２ケース部材は、前記ギヤハウジングの開口部を閉塞するカバーであることを特徴とするモータケース。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータケースにモータ構成部品を備えて構成されていることを特徴とするモータ。
   

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