JP2007002975A

JP2007002975A - 二段減速機構付モータ

Info

Publication number: JP2007002975A
Application number: JP2005186861A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakai; 浩志酒井; Kazuhiro Wada; 一博和田
Original assignee: Jidosha Denki Kogyo KK
Current assignee: Jidosha Denki Kogyo KK
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】出力ギヤがギヤケースの全体に占める面積を小さくでき、二段減速機構のレイアウト性の向上を図る小型の二段減速機構付モータを提供する。
【解決手段】ウォーム１５及びアーマチュア１８を有する正逆回転可能なモータ軸１４と、このモータ軸のウォームに噛合する大径ギヤ２６ａと該大径ギヤと同芯であって一体に回転する小径ギヤ２６ｂを有したウォームホイール２６と、このウォームホイールの小径ギヤに噛合する出力ギヤ２７と、ウォームとウォームホイール及び出力ギヤから成る二段減速機構２４を収納する減速機構収納部２３を形成したギヤケース２１と、このギヤケースに結合され、該ギヤケースとの間でモータ軸を回転自在に支持するモータケース１１とを備えた二段減速機構付モータ１０において、出力ギヤ２７の回転中心に位置する出力軸部２８をモータ軸１４の一端１４ａ側に近接する位置に配設した。
【選択図】図３

Description

本発明は、モータ軸から出力された駆動トルクをウォームホイールと出力ギヤとで二段減速する二段減速機構付モータに関する。

この種の二段減速機構付モータとして、図４及び図５に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。

図４及び図５に示すように、二段減速機構付モータ１は、一端部近傍に形成したウォーム４ａ及び他端部近傍に固定した図示しないアーマチュアを有する正逆回転可能なモータ軸４と、このモータ軸４のウォーム４ａに噛合する大径ギヤ５ａ及び小径ギヤ５ｂを有したウォームホイール５と、このウォームホイール５の小径ギヤ５ｂに噛合する出力ギヤ７と、これらウォーム４ａとウォームホイール５及び出力ギヤ７から成る二段減速機構Ｓを収納する減速機構収納部３ａを形成したギヤケース３と、このギヤケース３に固定手段を介して結合されたモータ２と、を備えている。

そして、図４及び図５に示すように、ウォームホイール５は軸６を介してギヤケース３の減速機構収納部３ａに回転自在に支持してある。また、図５に示すように、出力ギヤ７の回転中心には出力軸８が固定されており、この出力軸８はギヤケース３の減速機構収納部３ａに回転自在に支持してある。また、出力軸８の一部はギヤケース３から外へ突出しており、この出力軸８の一部から外部にトルクが取り出されるようになっている。さらに、ギヤケース３の減速機構収納部３ａはカバー９により覆われている。

特開２００３−１７２４０７号公報

しかしながら、前記従来の二段減速機構付モータ１では、モータ軸４のウォーム４ａと出力ギヤ７の間にウォームホイール５が配置されていて、該出力ギヤ７がモータ軸４から大きく離れているため、出力ギヤ７がギヤケース３の全体に占める面積（いわゆる投影面積）が大きくなって二段減速機構Ｓのレイアウト性が悪いと共に、全体が大型になった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、出力ギヤがギヤケースの全体に占める面積を可及的に小さくすることができると共に、二段減速機構のレイアウト性の向上を図ることができる小型の二段減速機構付モータを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、一端部近傍に形成したウォーム及び他端部近傍に固定したアーマチュアを有する正逆回転可能なモータ軸と、このモータ軸のウォームに噛合する大径ギヤと該大径ギヤと同芯であって一体に回転する小径ギヤを有したウォームホイールと、このウォームホイールの小径ギヤに噛合する出力ギヤと、これらウォームとウォームホイール及び出力ギヤから成る二段減速機構を収納する減速機構収納部を形成したギヤケースと、このギヤケースに結合され、該ギヤケースとの間で前記モータ軸を回転自在に支持するモータケースとを備えた二段減速機構付モータにおいて、前記出力ギヤの回転中心に位置する出力軸部を前記モータ軸の一端側に近接する位置に配設したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の二段減速機構付モータであって、前記出力軸部は貫通孔状に形成され、前記ウォームホイールの小径ギヤを該出力軸部より前記モータ軸に対して離れた位置に配設し、かつ、前記ウォームホイールの小径ギヤの回転中心と前記出力ギヤの出力軸部の回転中心を通る線と該出力ギヤの出力軸部の回転中心を通って前記モータ軸に平行な線との交わる角度を０°以上２０°以下に設定したことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、出力ギヤの回転中心に位置する出力軸部をモータ軸の一端側に近接する位置に配設したことにより、出力ギヤがギヤケースの全体に占める面積を従来のものよりも小さくすることができると共に、二段減速機構のレイアウト性の向上を図ることができる。これにより、二段減速機構付モータの小型化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、出力軸部は貫通孔状に形成され、ウォームホイールの小径ギヤを該出力軸部よりモータ軸に対して離れた位置に配設し、かつ、ウォームホイールの小径ギヤの回転中心と出力ギヤの出力軸部の回転中心を通る線と該出力ギヤの出力軸部の回転中心を通ってモータ軸に平行な線との交わる角度を０°以上２０°以下に設定したことにより、出力ギヤがギヤケースの全体に占める面積を可及的に小さくすることができると共に、二段減速機構のレイアウト性の向上を図ることができる。これにより、二段減速機構付モータの小型化をより一段と図ることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態の二段減速機構付モータを示す平面図、図２は同二段減速機構付モータのギヤケースカバーを取り外した状態を示す平面図、図３は同二段減速機構付モータの断面図である。

図１〜図３に示すように、二段減速機構付モータ１０は、一端側が開口した略円筒状のヨーク（モータケース）１１と、このヨーク１１の開口端１１ａの周りのフランジ部１１ｂをビス２０ａを介して締結固定した合成樹脂製のギヤケース２１とを備えている。

図３に示すように、ヨーク１１の内周面１１ｃには、一対のマグネット１２，１２を接着剤等を介して固着してある。そして、ヨーク１１の他端の有底筒部１１ｄに嵌合された軸受１３ｃを介してアーマチュア軸（モータ軸）１４の他端部１４ｄを回転自在に支持してあると共に、ギヤケース２１の軸穴２２の両端近傍に嵌合された各軸受１３ａ，１３ｂを介してアーマチュア軸１４の一端１４ａと中間部１４ｃを回転自在に支持してある。

アーマチュア軸１４は、その一端部１４ｂの近傍にウォーム１５を形成してある。また、このアーマチュア軸１４の他端部１４ｄの端面の中央にはスチールボール１６ｂを半分収納する図示しない凹部を形成してある。このスチールボール１６ｂはヨーク１１の有底筒部１１ｄに嵌合固定された軸受板１７ｂに当接している。さらに、アーマチュア軸１４の一端１４ａの端面の中央にはスチールボール１６ａを半分収納する図示しない凹部を形成してある。このスチールボール１６ａはギヤケース２１の軸穴２２の底部側に配置された軸受板１７ａに当接している。

また、アーマチュア軸１４の一対のマグネット１２，１２に対向する位置にはアーマチュア１８を取り付けてある。このアーマチュア１８は、アーマチュア軸１４に固定され、所定のスロット数のコイル巻回部を持つアーマチュアコア１８ａと、このアーマチュアコア１８ａのコイル巻回部に巻き回されたアーマチュアコイル１８ｂとで構成されている。

さらに、アーマチュア軸１４のヨーク１１とギヤケース２１との境部分に対向する位置には、コンミュテータ１９を固定してある。このコンミュテータ１９はアーマチュアコア１８ａのコイル巻回部と同数のコンミュテータ片１９ａを備えていて、各コンミュテータ片１９ａとアーマチュアコイル１８ｂとは電気的にそれぞれ接続されている。

さらに、ギヤケース２１の軸穴２２の開口端は大径穴部２２ａとなっており、この大径穴部２２ａ内のコンミュテータ１９に対向する位置には、ブラシホルダ３０を介して一対のブラシ３１，３１を各コンミュテータ片１９ａに接触するように取り付けてある。また、各ブラシ３１は図示しないモータ制御回路にそれぞれ電気的に接続されている。そして、このモータ制御回路のスイッチをオフからオンに切り替えると、電流がアーマチュア１８等に流れてアーマチュア軸１４が回転するようになっている。

図３に示すように、ギヤケース２１の略中央には軸穴２２を形成してあり、この軸穴２２に連通して凹状の減速機構収納部２３を形成してある。この減速機構収納部２３の底壁のウォーム１５に対向する所定位置には、図２に示すように、円形状の凹部２３ａを形成してある。この凹部２３ａには金属製でピン状の支軸２５の下部を圧入等により嵌め込んであり、該支軸２５にはウォームホイール２６を回転自在に支持してある。また、減速機構収納部２３の底壁のアーマチュア軸１４の一端１４ａの図３中右寄りの位置には、図２に示すように、円筒部２３ｂを一体突出形成してある。この円筒部２３ｂ内には図示しないラジアル軸受を介して出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８の円筒下端部を回転自在に支持してある。

図３に示すように、出力ギヤ２７の回転中心に位置する貫通孔状の出力軸部２８をギヤケース２１のアーマチュア軸１４の一端１４ａ側に近接する位置に配設してある。また、ウォームホイール２６の小径ギヤ２６ｂを出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８よりアーマチュア軸１４に対して離れた位置に配設してある。さらに、出力ギヤ２７の周部は、ウォームホイール２６の大径ギヤ２６ａ上にオーバラップして配設されており、該ウォームホイール２６の小径ギヤ２６ｂに噛合している。そして、ウォームホイール２６の小径ギヤ２６ｂの回転中心Ｏ１と出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８の回転中心Ｏ２を通る線Ｌ１と、この出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８の回転中心Ｏ２を通ってアーマチュア軸１４に平行な線Ｌ２との交わる角度θを１７．６３°に設定してある。この角度θ＝１７．６３°は、アーマチュア軸１４の一端１４ａを回転自在に支持する軸受１３ａをギヤケース２１の軸穴２２に圧入して組み付ける際に何ら支障にならない数値となっている。

さらに、図１，図３に示すように、ギヤケース２１の減速機構収納部２３の開口部は該ギヤケース２１にビス２０ｂで締結された金属製で板状のギヤケースカバー２９で覆われている。このギヤケースカバー２９の減速機構収納部２３の凹部２３ａに対向する位置には、円形状の凹部２９ａを形成してある。この凹部２９ａには支軸２５の上部を圧入等により嵌め込んである。また、ギヤケースカバー２９の減速機構収納部２３の円筒部２３ｂに対向する位置には、円形孔２９ｂを形成してある。この円形孔２９ｂ内には図示しないスラスト兼ラジアル用軸受を介して出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８の円筒上端部を回転自在に支持してある。これらウォーム１５とウォームホイール２６及び出力ギヤ２７はギヤケース２１の減速機構収納部２３内に収納され、二段減速機構２４を構成している。

図２，図３に示すように、ウォームホイール２６は合成樹脂製で形成されており、大径ギヤ２６ａと小径ギヤ２６ｂとを備えている。即ち、ウォームホイール２６は、大径ギヤ２６ａと該大径ギヤ２６ａと同芯であって一体に回転する小径ギヤ２６ｂを有している。そして、ウォームホイール２６の大径ギヤ２６ａはウォーム１５に噛合している。また、ウォームホイール２６の小径ギヤ２６ｂは出力ギヤ２７に噛合している。

尚、出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８内には図示しない出力軸を取り付けてあり、この出力軸の一部はギヤケース２１から外へ突出して外部にトルクが取り出されるようになっている。即ち、この二段減速機構付モータ１０を例えば自動車のパワーシートのリクライニング用モータに適用した場合には、ギヤケース２１から外へ突出した出力軸の部分が図示しないリクライニングシート機構に連結されるようになっている。

以上実施形態の二段減速機構付モータ１０によれば、該二段減速機構付モータ１０から出力された駆動トルクは、アーマチュア軸１４の一端部１４ｂの近傍のウォーム１５に伝達され、このウォーム１５から一段目ギヤとしてのウォームホイール２６に伝わり、そして、このウォームホイール２６から二段目ギヤとしての出力ギヤ２７に伝わり、この出力ギヤ２７の回転中心に位置する貫通孔状の出力軸部２８内で回転方向に固定した出力軸から外部にトルクが取り出される。

そして、この二段減速機構付モータ１０では、図３に示すように、ウォームホイール２６の小径ギヤ２６ｂに噛合した出力ギヤ２７の回転中心に位置する貫通孔状の出力軸部２８をギヤケース２１のアーマチュア軸１４の一端１４ａ側に近接する位置に配設すると共に、該出力ギヤ２７の周部をウォームホイール２６の大径ギヤ２６ａ上にオーバラップするように配設したことにより、出力ギヤ２７がギヤケース２１の全体に占める面積を従来のものよりも小さくすることができると共に、ウォーム１５とウォームホイール２６及び出力ギヤ２７から成る二段減速機構２４のレイアウト性の向上を図ることができる。これにより、二段減速機構付モータ１０の小型化を図ることができる。

特に、この二段減速機構付モータ１０では、ウォームホイール２６の小径ギヤ２６ｂを出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８よりアーマチュア軸１４に対して離れた位置に配設し、かつ、ウォームホイール２６の小径ギヤ２６ｂの回転中心Ｏ１と出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８の回転中心Ｏ２を通る線Ｌ１と、この出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８の回転中心Ｏ２を通ってアーマチュア軸１４に平行な線Ｌ２との交わる角度θを１７．６３°に設定したことにより、出力ギヤ２７がギヤケース２１の全体に占める面積を可及的に小さくすることができると共に、ウォーム１５とウォームホイール２６及び出力ギヤ２７から成る二段減速機構２４のレイアウト性の向上を図ることができる。これにより、二段減速機構付モータ１０の小型化をより一段と図ることができる。

本実施形態においては、角度θを最適の１７．６３°とした例を示したが、０°以上２０°以下であれば、二段減速機構付モータ１０の小型化を図ることができる。

尚、前記実施形態によれば、二段減速機構付モータを自動車のパワーシートのリクライニング用モータに適用した場合について説明したが、パワーウインドモータやワイパモータ等の他の二段減速機構付モータに前記実施形態を適用できることは勿論である。

本発明の一実施形態の二段減速機構付モータを示す平面図である。上記二段減速機構付モータのギヤケースカバーを取り外した状態を示す平面図である。上記二段減速機構付モータの断面図である。従来の二段減速機構付モータを一部断面で示す平面図である。上記従来の二段減速機構付モータの要部の断面図である。

符号の説明

１０二段減速機構付モータ
１１ヨーク（モータケース）
１４アーマチュア軸（モータ軸）
１４ａ一端
１４ｂ一端部
１４ｄ他端部
１５ウォーム
１８アーマチュア
２１ギヤケース
２３減速機構収納部
２４二段減速機構
２６ウォームホイール
２６ａ大径ギヤ
２６ｂ小径ギヤ
２７出力ギヤ
２８貫通孔状の出力軸部
Ｏ１ウォームホイールの小径ギヤの回転中心
Ｏ２出力ギヤの出力軸部の回転中心
Ｌ１Ｏ１とＯ２を通る線
Ｌ２Ｏ２を通ってアーマチュア軸に平行な線
θ Ｌ１とＬ２との交わる角度

Claims

一端部近傍に形成したウォーム及び他端部近傍に固定したアーマチュアを有する正逆回転可能なモータ軸と、このモータ軸のウォームに噛合する大径ギヤと該大径ギヤと同芯であって一体に回転する小径ギヤを有したウォームホイールと、このウォームホイールの小径ギヤに噛合する出力ギヤと、これらウォームとウォームホイール及び出力ギヤから成る二段減速機構を収納する減速機構収納部を形成したギヤケースと、このギヤケースに結合され、該ギヤケースとの間で前記モータ軸を回転自在に支持するモータケースとを備えた二段減速機構付モータにおいて、前記出力ギヤの回転中心に位置する出力軸部を前記モータ軸の一端側に近接する位置に配設したことを特徴とする二段減速機構付モータ。
請求項１記載の二段減速機構付モータであって、
前記出力軸部は貫通孔状に形成され、前記ウォームホイールの小径ギヤを該出力軸部より前記モータ軸に対して離れた位置に配設し、かつ、前記ウォームホイールの小径ギヤの回転中心と前記出力ギヤの出力軸部の回転中心を通る線と該出力ギヤの出力軸部の回転中心を通って前記モータ軸に平行な線との交わる角度を０°以上２０°以下に設定したことを特徴とする二段減速機構付モータ。