JP2010025262A - Output power transmission device and motor with speed reducing mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、出力伝達装置及び減速機構付モータに関するものである。 The present invention relates to an output transmission device and a motor with a speed reduction mechanism.
従来、例えば、自動車のウインドガラスを開閉するパワーウインド用モータは、モータ本体の駆動により回転するウォーム軸とホイールギヤとが噛合されて構成される出力伝達装置(減速部)がそのモータ本体と一体に組み付けられた減速機構付モータで構成されている(例えば特許文献1参照)。このような出力伝達装置では、ウォーム軸の回転を、ホイールギヤ、及び該ホイールギヤと一体回転する金属製の伝達部材(特許文献1中、駆動力出力板)を介して出力軸に伝達されるようになっている。伝達部材は、ホイールギヤの軸方向端面に組み付けられて、該ギヤの強度向上を図る役割をなしている。また、ホイールギヤと伝達部材との間には緩衝部材としてのダンパが設けられている。ダンパは、ホイールギヤの回転方向において該ホイールギヤと伝達部材との間に介在されており、ウォーム軸から出力軸への回転伝達の際の衝撃を吸収する役割をなしている。これにより、出力伝達装置におけるウォーム軸等の構成部品の破損が抑制されている。
しかしながら、上記のような出力伝達装置では、緩衝部材としてのダンパを別部材として設けているため、部材点数が多く、この点においてなお改善の余地があった。
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、緩衝部材を廃止して構成しても、ホイールギヤと伝達部材との間の衝撃力緩和を図ることができる出力伝達装置及び減速機構付モータを提供することにある。
However, in the output transmission device as described above, since the damper as the buffer member is provided as a separate member, the number of members is large, and there is still room for improvement in this respect.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to reduce the impact force between the wheel gear and the transmission member even if the buffer member is eliminated. The object is to provide an output transmission device and a motor with a speed reduction mechanism.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、外周にウォーム部を有する回転軸の回転を、前記ウォーム部と噛合するホイールギヤ及び該ホイールギヤに組み付けられた伝達部材を介して出力軸に伝達する出力伝達装置であって、前記伝達部材は、前記出力軸に組み付けられる基部と、該基部から径方向に突出形成され少なくとも一部が前記出力軸の軸方向に変形可能に構成された係合片とを有し、該係合片にて前記ホイールギヤに対し一体回転可能となるように組み付けられ、前記ホイールギヤには、前記伝達部材の係合片との回転方向の係合とともに、該係合片の少なくとも一部の前記軸方向の変形を案内する傾斜部が形成され、前記係合片のその変形に基づいて前記ホイールギヤと前記伝達部材との相対回転を許容することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
この発明では、例えば、回転軸の回転がホイールギヤ及び伝達部材を介して出力軸に伝達されて出力軸が回転している状態から、出力軸に急に負荷が掛かってその回転が停止したとき、伝達部材の係合片がホイールギヤの傾斜部に案内されて軸方向に変形し、その変形に基づいてホイールギヤと伝達部材との相対回転が許容される。これにより、ホイールギヤの伝達部材に対する相対的な回転力が軸方向に分散される。即ち、伝達部材がホイールギヤとの間に生じる衝撃を吸収する役割をなすため、緩衝部材を廃止して構成しても、ホイールギヤと伝達部材との間の衝撃力緩和を図ることができる。 In this invention, for example, when the rotation of the rotating shaft is transmitted to the output shaft through the wheel gear and the transmission member and the output shaft is rotating, the output shaft is suddenly loaded and the rotation stops. The engaging piece of the transmission member is guided by the inclined portion of the wheel gear and deformed in the axial direction, and relative rotation between the wheel gear and the transmission member is allowed based on the deformation. Thereby, the relative rotational force with respect to the transmission member of the wheel gear is dispersed in the axial direction. That is, since the transmission member serves to absorb the impact generated between the wheel gear and the shock absorber, the impact force between the wheel gear and the transmission member can be reduced even if the buffer member is eliminated.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の出力伝達装置において、前記伝達部材の係合片は、前記ホイールギヤの傾斜部の案内により前記基部に対して前記軸方向に弾性変形可能に構成されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the output transmission device according to the first aspect, the engaging piece of the transmission member can be elastically deformed in the axial direction with respect to the base portion by guiding the inclined portion of the wheel gear. It is characterized by being configured.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の出力伝達装置において、前記伝達部材の係合片は、その回転方向の端部が前記ホイールギヤの傾斜部の案内により前記軸方向に弾性変形可能に構成されたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the output transmission device according to the first aspect, the engaging piece of the transmission member is elastic in the axial direction at the end in the rotational direction by the guide of the inclined portion of the wheel gear. It is configured to be deformable.
請求項2及び請求項3に記載の発明では、係合片の少なくとも一部がホイールギヤの傾斜部の案内により軸方向に弾性変形可能であるため、伝達部材とホイールギヤとの間に生じる回転方向の衝撃を、係合片の弾性力にて好適に軸方向に分散させることが可能となる。
In the invention according to claim 2 and
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の出力伝達装置において、前記出力軸には、前記伝達部材の基部の前記軸方向への移動を規制するための固定部材が設けられたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the output transmission device according to the second or third aspect, the output shaft is provided with a fixing member for restricting movement of the base portion of the transmission member in the axial direction. It is characterized by that.
この発明では、固定部材によって伝達部材の基部の軸方向への移動が規制されるため、ホイールギヤと伝達部材の相対回転により、伝達部材の係合片の少なくとも一部を基部に対して軸方向に弾性変形させることができる。また、固定部材により伝達部材の軸方向のがたつきを抑制できる。 In this invention, since the movement of the base portion of the transmission member in the axial direction is restricted by the fixing member, at least a part of the engagement piece of the transmission member is axially moved with respect to the base portion by relative rotation of the wheel gear and the transmission member. Can be elastically deformed. Moreover, the shakiness of the transmission member in the axial direction can be suppressed by the fixing member.
請求項5に記載の発明は、モータ本体の回転軸の回転を、請求項1〜4のいずれか1項に記載の出力伝達装置にて出力可能に構成された減速機構付モータである。
この発明では、ホイールギヤと伝達部材との間の衝撃力を緩和することができる減速機構付モータを提供することができる。
The invention according to
The present invention can provide a motor with a speed reduction mechanism that can alleviate the impact force between the wheel gear and the transmission member.
従って、上記記載の発明によれば、緩衝部材を廃止して構成しても、ホイールギヤと伝達部材との間の衝撃力緩和を図ることができる。 Therefore, according to the above described invention, even if the buffer member is eliminated, the impact force between the wheel gear and the transmission member can be reduced.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示す本実施形態のモータ1は、自動車のウインドガラスを開閉するパワーウインド用のモータであり、モータ本体2と、出力伝達装置としての減速部3とからなる減速機構付モータにて構成されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
A
モータ本体2は、ヨークハウジング4、一対のマグネット5、電機子6、ブラシホルダ7及び一対のブラシ8を備えている。ヨークハウジング4は略有底扁平円筒状に形成され、その内側面にマグネット5が固着されている。ヨークハウジング4の底部中央には軸受9が設けられ、該軸受9は電機子6の回転軸10の基端を回転可能に支持する。
The motor body 2 includes a
ヨークハウジング4の開口部4aはフランジ状に形成され、後述するギヤハウジング21の開口部21aにネジ11にて固定される。尚、この固定の際に、ヨークハウジング4の開口部4aとギヤハウジング21の開口部21aとでブラシホルダ7が挟持されて固定される。
The opening 4a of the
ブラシホルダ7は、ヨークハウジング4内において、電機子6の回転軸10の先端を回転可能に支持する軸受12及び回転軸10に固着された整流子13に摺接するブラシ8を保持している。また、ブラシホルダ7の両ハウジング4,21から突出する部分は車体側から延びる車体側コネクタ(図示略)と連結するためコネクタ部7aであって、該コネクタ部7aの凹部7b内には複数本のターミナル14が露出している。これらターミナル14はブラシホルダ7にインサートされており、前記ブラシ8、及びモータ1内に備えられる回転センサ15等と電気的に接続されている。そして、コネクタ部7aが車体側コネクタと連結されることで、モータ1と車体側に備えられるウインドECU16とが電気的に接続され、電源供給やセンサ信号等の出力が行われる。
The brush holder 7 holds, in the
このようなモータ本体2に対し、減速部3は、ギヤハウジング21、ウォーム軸22(回転軸)、出力部材23及びブレーキ機構24を備えている。出力部材23は、ウォーム軸22の回転を外部に出力するものであり、ホイールギヤ31、伝達部材としての伝達プレート32及び出力軸33からなる(図2参照)。
For such a motor body 2, the
ギヤハウジング21は樹脂製であって、該ギヤハウジング21の内部には、ウォーム軸22、ホイールギヤ31、伝達プレート32及びブレーキ機構24が収容されている。ギヤハウジング21は、前記ヨークハウジング4の開口部4aと対向する開口部21aを備え、両開口部4a,21a間に前記ブラシホルダ7が介装される。
The
ギヤハウジング21は、ウォーム軸22を収容するために開口部21aから該ウォーム軸22の軸方向に延びる略円筒状の軸収容筒部21bと、該軸収容筒部21bと連通しホイールギヤ31を収容するホイール収容凹部21cと、軸収容筒部21bの基端(モータ本体2側)に設けられブレーキ機構24を収容するためのブレーキ収容凹部21dとを備えている。
The
軸収容筒部21bには、所定間隔を有する一対の軸受25a,25bにてウォーム軸22が前記回転軸10と同軸上に回転可能に支持されて収容されている。ウォーム軸22の軸受25a,25bにて支持される部位間には、ホイールギヤ31と噛合するためのウォーム22a(ウォーム部)が形成されている。ウォーム22aは、軸方向両端部より軸方向中央部が小径とされ、ホイールギヤ31の外周部に倣った鼓型ウォームにて構成されている。つまり、ウォーム22aとホイールギヤ31との噛合範囲が大きく、また、ホイールギヤ31との噛み合い数を稼ぐことが可能であり、この噛合部分の強度向上が図られている。これにより、回転方向におけるホイールギヤ31と伝達プレート32との間にゴム等の緩衝部材を設けずとも、ウォーム軸22及びホイールギヤ31の破損等を抑制することができるようになっている。また、ウォーム軸22の先端には、該ウォーム軸22のスラスト荷重を受けるためのスラスト受けボール26a及びスラスト受けプレート26bが備えられている。
A
ブレーキ収容凹部21dには、モータ本体2の回転軸10とウォーム軸22との間に介在されるブレーキ機構24が収容されている。ブレーキ機構24は、モータ本体2の駆動による回転軸10の回転時にその回転力をウォーム軸22に伝達する一方、出力部材23側からの回転力がウォーム軸22を介して入力されると、制動力が生じて自身の回転が規制されるように作動するものである。
A
図2(b)に示すように、前記ホイール収容凹部21cの中央部には、ホイールギヤ31の軸方向(同図における左右方向)に延びる円筒支持部21eが形成されている。円筒支持部21eは、ホイールギヤ31の挿入孔41に挿入されて該ホイールギヤ31を回転可能に支持している。また、円筒支持部21eには軸受27が設けられており、該軸受27は前記出力軸33を回転可能に支持している。
As shown in FIG. 2B, a cylindrical support portion 21e extending in the axial direction of the wheel gear 31 (left and right direction in the figure) is formed at the central portion of the
ホイールギヤ31は樹脂製であって、図3(a)(b)(c)に示すように、外周部にウォーム軸22のウォーム22aと噛合するギヤ部42が形成されるとともに、中央部に前記挿入孔41が形成されている。また、ホイールギヤ31の軸方向の一端面(図2(a)に示す側の端面)において、挿入孔41とギヤ部42との間には、径方向に沿って延びる9個の係合溝43が周方向等間隔に形成されている。
The
この9個の係合溝43のうちの周方向等間隔に位置する3つには、軸方向に貫通する貫通孔44が形成されている。そして、各貫通孔44には、その外周側端部から内周側に延びる弾性爪部45が形成されており、この各弾性爪部45は軸方向への撓みが許容されている。尚、各弾性爪部45の内周側端部には、ホイールギヤ31の軸方向に突出する突出部46が形成されている。
Three of the nine
各係合溝43の周方向両側面にはそれぞれ、回転方向に向かって傾斜する傾斜部47が形成されている。各傾斜部47は、係合溝43の周方向外側方向に凸となるように湾曲する円弧状をなしている(図3(b)及び図4参照)。
An
一方、軸受27に軸支された出力軸33は、図2(b)に示すように、先端部がギヤハウジング21の外部に突出しており、該先端部付近にはウインドガラスを開閉するためのウインドレギュレータ(図示略)と駆動連結される連結部33aが形成されている。尚、連結部33aはギヤハウジング21(ホイール収容凹部21c)の外面と軸方向に当接している。また、出力軸33の基端部は、ギヤハウジング21(ホイール収容凹部21c)内に位置しており、その基端部には、出力軸33及びホイールギヤ31とともに出力部材23を構成する伝達プレート32を取り付けるためのプレート取付部33bが形成されている。このプレート取付部33bは、軸方向から見て十字形状をなしている(図2(a)参照)。
On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), the
伝達プレート32は金属製であって、図2(a)(b)に示すように、その中央部には出力軸33のプレート取付部33bが挿入される筒状の基部32aが形成されている。この基部32aはプレート取付部33bに対応した十字形状をなしており、該プレート取付部33bと回転方向に係合している。これにより、伝達プレート32と出力軸33とが一体回転可能となっている。また、出力軸33の基端部には、固定部材としてのCリング51が、伝達プレート32を軸方向のホイールギヤ31側に押しつけた状態で固定されている。つまり、このCリング51は、ホイールギヤ31とで伝達プレート32を軸方向に挟み込むように設けられている。これにより、伝達プレート32の基部32aの軸方向の移動が規制されて、伝達プレート32の出力軸33基端側からの抜け止めとして働いている。
The
伝達プレート32の基部32aには、その軸方向の一端部から湾曲して外周側に延びる中間部32bが形成されている。この中間部32bには、径方向外側に延びる9個の係合片32cが周方向等間隔に形成されている。そして、各係合片32cは前記ホイールギヤ31の各係合溝43に遊嵌されるとともに、モータ本体2の非駆動状態、即ち、ウォーム軸22及びホイールギヤ31の非回転状態において、該係合溝43の径方向内側端部に形成された当接部48と当接している。そして、係合片32cは、係合溝43の各傾斜部47に対し回転方向に係合可能に構成され、これにより、ホイールギヤ31と伝達プレート32とが一体回転可能となっている。即ち、出力部材23を構成するホイールギヤ31、伝達プレート32及び出力軸33は同軸で一体回転するようになっている。そして、出力部材23を収容するホイール収容凹部21cは、開口部がカバー部材52にて閉塞され、該カバー部材52の一部にて出力軸33の基端部(プレート取付部33b)が支持されている。
The
このような出力部材23において、伝達プレート32の係合片32cのうちの3つは、ホイールギヤ31の各弾性爪部45の突出部46と軸方向に弾性的に当接している。即ち、伝達プレート32は出力軸33の基端側に付勢されており、該伝達プレート32の基部32aがCリング51に対して押圧されている。この弾性爪部45の伝達プレート32に対する押圧により、ホイールギヤ31と伝達プレート32との間の軸方向における寸法誤差や組付誤差が吸収され、該ホイールギヤ31と伝達プレート32との間の軸方向におけるがたつきが防止されるようになっている。
In such an
このようなモータ1において、モータ本体2の駆動により回転軸10が回転されると、ブレーキ機構24及びウォーム軸22を介してホイールギヤ31が回転する。そして、ホイールギヤ31の回転は、係合片32cを介して伝達プレート32に伝達され、該伝達プレート32及び出力軸33が回転するようになっている。これにより、出力軸33と連結された前記ウインドレギュレータが駆動されて、ウインドガラスの開閉動作が実現される。
In such a
ここで、例えば、ウインドガラスが動作状態から全開又は全閉状態となる場合等、回転中の出力軸33に負荷が掛かると、伝達プレート32の係合片32cは、ホイールギヤ31の傾斜部47に案内されて軸方向に変形する(図4中、2点鎖線参照)。そして、この係合片32cの変形に基づき、ホイールギヤ31と伝達プレート32との相対回転が許容される。これにより、ホイールギヤ31の伝達プレート32に対する相対的な回転力が軸方向に分散され、ホイールギヤ31と伝達プレート32との間に生じる衝撃が緩和されるようになっている。その結果、緩衝部材を廃止して構成しても、ホイールギヤと伝達プレート32との間の衝撃力緩和を図ることが可能となっている。
Here, for example, when a load is applied to the
尚、各係合片32cの軸方向の変形後、モータ本体2は、図示しない負荷検知手段の検知に基づきその駆動が停止されるようになっている。そして、そのモータ本体2の駆動停止後、各係合片32cは軸方向のホイールギヤ31側への弾性力により、ホイールギヤ31の当接部48と当接する通常状態(図4中、実線参照)に戻るようになっている。
Note that after the
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)本実施形態では、伝達部材としての伝達プレート32は、出力軸33に組み付けられる基部32aと、該基部32aから径方向に突出形成され出力軸33の軸方向に変形可能に構成された係合片32cとを有し、該係合片32cにてホイールギヤ31に対し一体回転可能となるように組み付けられる。そして、ホイールギヤ31には、伝達プレート32の係合片32cとの回転方向の係合とともに、該係合片32cの軸方向の変形を案内する傾斜部47が形成され、係合片32cのその変形に基づいてホイールギヤ31と伝達プレート32の相対回転を許容する。そのため、ウォーム軸22の回転がホイールギヤ31及び伝達プレート32を介して出力軸33に伝達されて該出力軸33が回転している状態から、例えば、出力軸33に急に負荷が掛かってその回転が停止されたとき、伝達プレート32の係合片32cがホイールギヤ31の傾斜部47に案内されて軸方向に変形し、その変形に基づきホイールギヤ31と伝達プレート32との相対回転が許容される。これにより、ホイールギヤ31の伝達プレート32に対する相対的な回転力が軸方向に分散される。即ち、伝達プレート32がホイールギヤ31との間に生じる衝撃を吸収する役割をなすため、緩衝部材を廃止して構成しても、ホイールギヤ31と伝達プレート32との間の衝撃力緩和を図ることができる。また、傾斜部47の案内により基部32aに対して軸方向に弾性変形可能に構成されるため、伝達プレート32とホイールギヤ31との間の衝撃を、係合片32cの弾性力にて好適に軸方向に分散させることができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) In the present embodiment, the
(2)本実施形態では、固定部材としてのCリング51によって伝達プレート32の基部32aの軸方向への移動が規制されるため、ホイールギヤ31との相対回転により、伝達プレート32の係合片を基部に対して軸方向に変形させることができる。また、固定部材により伝達プレート32の軸方向のがたつきを抑制できる。
(2) In this embodiment, since the movement of the
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、係合片32cは、傾斜部47の案内によりその回転方向全体に亘って変形するように構成されたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、図5に示すように、回転方向の端部60が軸方向に湾曲変形するように構成してもよい。このような構成によっても、伝達プレート32とホイールギヤ31との間に生じる回転方向の衝撃を軸方向に分散させることができ、これにより、緩衝部材を廃止して構成しても衝撃力緩和を図ることができる。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
-In above-mentioned embodiment, although the
・上記実施形態では、係合溝43及び係合片32cはそれぞれ9個設けられたが、特にこれに限定されるものではなく、8個以下、若しくは10個以上設けてもよい。
・上記実施形態では、ホイールギヤ31の傾斜部47は湾曲形状をなしたが、特にこれに限定されるものではなく、例えばその傾斜面を平面としてもよい。
In the above embodiment, nine
In the above embodiment, the
・上記実施形態において、傾斜部47の軸方向上端部に、回転方向と直交する脱落防止面を形成してもよい。この構成によれば、係合片32cが軸方向への変形により係合溝43から脱落してしまうことを防止することが可能となる。
In the above embodiment, a drop-off preventing surface orthogonal to the rotation direction may be formed on the upper end portion in the axial direction of the
1…モータ、2…モータ本体、10…回転軸、22…ウォーム軸、22a…ウォーム(ウォーム部)、31…ホイールギヤ、32…伝達部材としての伝達プレート、32a…基部、32c…係合片、33…出力軸、47…傾斜部、51…固定部材としてのCリング、60…係合片の回転方向の端部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記伝達部材は、前記出力軸に組み付けられる基部と、該基部から径方向に突出形成され少なくとも一部が前記出力軸の軸方向に変形可能に構成された係合片とを有し、該係合片にて前記ホイールギヤに対し一体回転可能となるように組み付けられ、
前記ホイールギヤには、前記伝達部材の係合片との回転方向の係合とともに、該係合片の少なくとも一部の前記軸方向の変形を案内する傾斜部が形成され、前記係合片のその変形に基づいて前記ホイールギヤと前記伝達部材との相対回転を許容することを特徴とする出力伝達装置。 An output transmission device for transmitting rotation of a rotary shaft having a worm portion on an outer periphery to an output shaft via a wheel gear meshing with the worm portion and a transmission member assembled to the wheel gear,
The transmission member includes a base portion assembled to the output shaft, and an engagement piece formed so as to project from the base portion in the radial direction and at least partially deformable in the axial direction of the output shaft. It is assembled so that it can rotate integrally with the wheel gear with a piece,
The wheel gear is formed with an inclined portion for guiding the axial deformation of at least a part of the engagement piece together with the engagement in the rotational direction with the engagement piece of the transmission member. An output transmission device that allows relative rotation between the wheel gear and the transmission member based on the deformation.
前記伝達部材の係合片は、前記ホイールギヤの傾斜部の案内により前記基部に対して前記軸方向に弾性変形可能に構成されたことを特徴とする出力伝達装置。 The output transmission device according to claim 1,
The output transmission device according to claim 1, wherein the engagement piece of the transmission member is configured to be elastically deformable in the axial direction with respect to the base portion by guiding the inclined portion of the wheel gear.
前記伝達部材の係合片は、その回転方向の端部が前記ホイールギヤの傾斜部の案内により前記軸方向に弾性変形可能に構成されたことを特徴とする出力伝達装置。 The output transmission device according to claim 1,
The output transmission device according to claim 1, wherein the engaging piece of the transmission member is configured such that an end portion in a rotation direction thereof is elastically deformable in the axial direction by guidance of an inclined portion of the wheel gear.
前記出力軸には、前記伝達部材の基部の前記軸方向への移動を規制するための固定部材が設けられたことを特徴とする出力伝達装置。 In the output transmission device according to claim 2 or 3,
The output transmission device, wherein the output shaft is provided with a fixing member for restricting movement of the base portion of the transmission member in the axial direction.
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