JP2020041587A - Speed reduction mechanism and motor with speed reducer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減速機構、及び減速機付モータに関するものである。 The present invention relates to a speed reduction mechanism and a motor with a speed reducer.
減速機構は、例えば複数のギヤ（歯車）により構成されており、例えばモータの回転力が入力され、モータの回転を減速して出力する。これにより、モータ自体の規定トルクよりも大きなトルクを得ることが可能になる。
ここで、この種の減速機構の中には、組立作業を容易化するために、一面が開口された箱状のケースに、モータと減速機構とを収納したものがある。また、このものは、ケースにシャフトを立設し、シャフトの先端から減速機構を構成するギヤを挿入するように構成されている。そして、ケースの一面側からモータと減速機構とを収納した後、一面の開口をカバーで閉塞する。このように、ケース内への部品の組付けを、全て一面側から行えるので、減速機構の組立作業を容易に行える。
The speed reduction mechanism is constituted by, for example, a plurality of gears (gears), and receives, for example, a rotational force of a motor, and reduces the rotation of the motor to output. This makes it possible to obtain a torque larger than the specified torque of the motor itself.
Here, among this kind of speed reduction mechanism, there is a type in which a motor and a speed reduction mechanism are housed in a box-shaped case having an open surface in order to facilitate assembly work. Further, in this apparatus, a shaft is erected on a case, and a gear constituting a speed reduction mechanism is inserted from a tip of the shaft. Then, after storing the motor and the speed reduction mechanism from one side of the case, the opening on one side is closed with a cover. As described above, since all the components can be assembled into the case from one side, the assembling work of the speed reduction mechanism can be easily performed.
ところで、ケースに立設したシャフトに対し、シャフトの先端からギヤを挿入した構成において、シャフトの先端側に、シャフトからのギヤの抜けを防止するナットを締結させる場合がある。しかし、シャフトの先端側にナットを締結させる場合、シャフトの端部で雄ネジ部のネジ溝が不完全である部分を避ける必要があり、シャフトの先端をナットから突出させる。すると、減速機構の軸方向長さが増大する。その結果、カバーは、ナットから突出したシャフトの先端と干渉しないように設けなければならず、減速機構を収納したケース及びカバーが大型化してしまう。 By the way, in a configuration in which a gear is inserted from the tip of the shaft to the shaft erected in the case, a nut for preventing the gear from coming off from the shaft may be fastened to the tip of the shaft. However, when the nut is fastened to the distal end of the shaft, it is necessary to avoid a portion where the thread groove of the external thread is incomplete at the end of the shaft, and the distal end of the shaft is projected from the nut. Then, the axial length of the speed reduction mechanism increases. As a result, the cover must be provided so as not to interfere with the tip of the shaft protruding from the nut, and the case and the cover accommodating the speed reduction mechanism are enlarged.
そこで、本発明は、軸方向で小型化することのできる減速機構、及び減速機付モータを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a speed reduction mechanism that can be downsized in the axial direction, and a motor with a speed reducer.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の減速機構は、ケースのベース面に一端が固定され、他端に雌ネジ孔が形成されたシャフトと、前記シャフトに回転可能に支持され、外部動力の回転力により回転する少なくとも１つのギヤと、前記シャフトの前記雌ネジ孔に締結され、前記シャフトの外周面よりも径方向外側に張り出して前記ギヤの前記シャフトからの抜けを防止する頭部を有するボルト部材と、を備えることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the speed reduction mechanism of the present invention has at least one shaft fixed at one end to the base surface of the case and a female screw hole formed at the other end, at least rotatably supported by the shaft, and rotated by the torque of external power. A single gear, and a bolt member fastened to the female screw hole of the shaft and having a head portion that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the shaft to prevent the gear from coming off the shaft. It is characterized by the following.
このような構成によれば、シャフトの他端に形成された雌ネジ孔にボルト部材を締結すると、シャフトの他端からはボルト部材の頭部のみが突出する。つまり、シャフトの他端にナットを締結した場合のように、完全な締結確保のためナットからシャフトの他端を突出させる必要がない。したがって、ボルト部材の頭部までを含んだ減速機構の軸方向長さを小さくすることができる。 According to such a configuration, when the bolt member is fastened to the female screw hole formed at the other end of the shaft, only the head of the bolt member protrudes from the other end of the shaft. That is, unlike the case where the nut is fastened to the other end of the shaft, it is not necessary to project the other end of the shaft from the nut to ensure complete fastening. Therefore, the axial length of the speed reduction mechanism including the head of the bolt member can be reduced.
また、本発明の減速機構は、前記ケースに固定され、前記ケースの前記ベース面に対向する側に形成された開口部を閉塞するカバーをさらに備え、前記ボルト部材の前記頭部、及び前記カバーは、前記ケースに形成されて前記ケースを取付対象に固定する取付面に対し、前記シャフトの一端側に設けられているのが好ましい。 Further, the speed reduction mechanism of the present invention further includes a cover fixed to the case and closing an opening formed on a side of the case facing the base surface, the head of the bolt member, and the cover. Is preferably provided at one end side of the shaft with respect to a mounting surface formed on the case and fixing the case to a mounting object.
このような構成によれば、シャフトの他端に形成された雌ネジ孔にボルト部材を締結することによって軸方向長さを小さくした減速機構を、ケース及びカバー内に収容することで、ケース及びカバーを小型化することができる。さらに、ボルト部材の頭部及びカバーを、取付面よりもシャフトの一端側に設けることで、取付面よりも取付対象側にボルト部材の頭部及びカバーが突出しない。これにより、減速機構と取付対象との間に、ボルト部材の頭部及びカバーとの干渉を避けるためにスペースを確保する必要が無い。 According to such a configuration, the case and the cover are accommodated in the case and the cover by housing the speed reduction mechanism having a reduced axial length by fastening a bolt member to a female screw hole formed at the other end of the shaft. The size of the cover can be reduced. Further, by providing the head and cover of the bolt member at one end of the shaft than the mounting surface, the head and cover of the bolt member do not protrude to the mounting target side of the mounting surface. Thus, there is no need to secure a space between the speed reduction mechanism and the mounting object to avoid interference with the head of the bolt member and the cover.
また、本発明の減速機構は、前記ケースに、前記外部動力の回転力が入力されるウォーム軸と、前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールと、前記ウォームホイールと同軸上に配置され、前記ウォームホイールと一体となって回転可能な平歯車と、前記平歯車に噛合され、外部機器に回転力を伝達する出力部と、が収納されており、前記ギヤは、前記ウォームホイール及び前記平歯車であるようにしてもよい。 Further, the speed reduction mechanism of the present invention is arranged such that the case is provided with a worm shaft to which the rotational force of the external power is input, a worm wheel meshed with the worm shaft, and a coaxial shaft with the worm wheel. A spur gear rotatable integrally with a wheel, and an output portion meshed with the spur gear and transmitting a rotational force to an external device are housed.The gear includes the worm wheel and the spur gear. There may be.
このように構成することで、大きな減速比を得ることができる。このような減速機構において、減速機構を軸方向で小型化することができる。 With such a configuration, a large reduction ratio can be obtained. In such a speed reduction mechanism, the speed reduction mechanism can be downsized in the axial direction.
また、本発明の減速機構は、前記ケースに収納され、前記ウォームホイールからの回転を前記平歯車に伝達するとともに、前記平歯車からの回転が前記ウォームホイールに伝達されてしまうことを阻止するクラッチ機構をさらに備え、前記クラッチ機構は、前記ウォームホイールに軸方向に貫通形成された複数の係合孔と、前記平歯車に形成され前記係合孔に挿入される係合凸部と、前記ウォームホイールの前記平歯車とは反対側の面に配置され、前記係合凸部の先端面と突き合わされる受入れ面を有するとともに、前記ケースと摺動可能、かつ前記ケースによって軸方向への移動が規制されたロックプレートと、を備えるようにしてもよい。 In addition, the speed reduction mechanism of the present invention is a clutch that is housed in the case and transmits rotation from the worm wheel to the spur gear, and prevents rotation from the spur gear from being transmitted to the worm wheel. A clutch mechanism, wherein the clutch mechanism includes a plurality of engagement holes formed through the worm wheel in the axial direction, an engagement protrusion formed in the spur gear and inserted into the engagement hole, The spur gear is disposed on a surface opposite to the spur gear, and has a receiving surface that abuts against a tip end surface of the engagement convex portion, and is slidable with the case, and is movable in the axial direction by the case. And a regulated lock plate.
このように、ロックプレートを有するクラッチ機構を備える減速機構は、シャフトの軸方向で大型化しやすいが、上記のような構成を備えることで、減速機構を軸方向で小型化することができる。
また、クラッチ機構を設けることにより、外部機器からの荷重により、減速機構が逆転、換言すれば、ウォームホイールが逆転してしまうことを確実に防止できる。さらに、クラッチ機構が、係合孔、係合凸部、受入れ面、及びロックプレートにより構成されているので、係合凸部の先端面と受入れ面との突き合わせ状態により、平歯車が浮き上がろうとしてしまう。つまり、平歯車に、シャフトの他端からの抜け方向の力が作用してしまう。しかしながら、シャフトの他端に締結したボルト部材により、平歯車のシャフトからの抜けも確実に防止できる。
As described above, the reduction mechanism including the clutch mechanism having the lock plate is easily increased in size in the axial direction of the shaft. However, by including the above-described configuration, the reduction mechanism can be reduced in size in the axial direction.
In addition, by providing the clutch mechanism, it is possible to reliably prevent the reverse rotation of the speed reduction mechanism, in other words, the reverse rotation of the worm wheel due to the load from the external device. Furthermore, since the clutch mechanism is constituted by the engagement hole, the engagement convex portion, the receiving surface, and the lock plate, the spur gear is lifted by the abutting state between the distal end surface of the engaging convex portion and the receiving surface. I will try. That is, a force in the pull-out direction from the other end of the shaft acts on the spur gear. However, the bolt member fastened to the other end of the shaft can surely prevent the spur gear from coming off the shaft.
また、本発明の減速機付モータは、上記に記載の減速機構と、前記減速機構に連結されたモータと、を備え、前記モータは、前記外部動力であることを特徴とする。 Further, a motor with a speed reducer according to the present invention includes the speed reduction mechanism described above and a motor connected to the speed reduction mechanism, wherein the motor is the external power.
このように構成することで、減速機構を軸方向で小型化可能な減速機付モータを提供することができる。 With this configuration, it is possible to provide a motor with a speed reducer that can reduce the size of the speed reduction mechanism in the axial direction.
本発明によれば、軸方向で小型化することのできる減速機構、及び減速機付モータを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a speed reduction mechanism and a motor with a speed reducer, which can be downsized in the axial direction.
次に、本発明の実施形態に係る減速機付モータについて、図面を参照して説明をする。 Next, a motor with a reduction gear according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
［第一実施形態］
（減速機付モータ）
図１は、減速機付モータ１の外観を示す斜視図である。図２は、減速機付モータ１の部品構成を示す展開斜視図である。
図１、図２に示すように、減速機付モータ１は、例えば、車両のパワーウインドウ装置等に用いられるものである。減速機付モータ１は、モータ２と、モータ２に連結された減速機構３と、を備え、減速機構３にクラッチ機構４が内装されている。
[First embodiment]
(Motor with reduction gear)
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a motor 1 with a reduction gear. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a component configuration of the motor 1 with a speed reducer.
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 1 with a speed reducer is used, for example, in a power window device of a vehicle. The motor 1 with a speed reducer includes a
（モータ）
モータ２は、いわゆるブラシ付ＤＣモータである。モータ２は、略有底筒状のヨーク５と、ヨーク５の径方向内側に回転自在に設けられたアーマチュア６と、を備えている。ヨーク５の筒部５ａには、内周面に、複数の永久磁石４０が周方向に並んで配置されている。ヨーク５は、開口部５ｂを減速機構３側に向けて配置されている。
アーマチュア６は、回転軸７と、回転軸７の永久磁石４０に対応する位置に外嵌固定されているアーマチュアコア８と、回転軸７のアーマチュアコア８よりも減速機構３側に外嵌固定されているコンミテータ９と、を備えている。
(motor)
The
The
回転軸７の一端（図２における右端）は、ヨーク５の底部に回転自在に支持されている。
アーマチュアコア８には、不図示のコイルが巻回されている。コイルの端末部がコンミテータ９に接続されている。コンミテータ９は、略円柱状に形成されている。コンミテータ９は、外周面に複数の導電性のセグメント９ａが周方向に並んで配置されている。これらセグメント９ａに不図示のコイルが接続される。
また、セグメント９ａには、ブラシユニット１０の不図示のブラシが摺接される。ブラシユニット１０は、コネクタ部１１を介して不図示の外部電源に電気的に接続されている。このため、ブラシユニット１０の不図示のブラシ、及びセグメント９ａを介し、不図示のコイルの電流が供給される。
One end (the right end in FIG. 2) of the
A coil (not shown) is wound around the armature core 8. The terminal of the coil is connected to commutator 9. The commutator 9 is formed in a substantially columnar shape. In the commutator 9, a plurality of
A brush (not shown) of the
コネクタ部１１は、不図示の外部電源とブラシユニット１０とを電気的に接続するものである。コネクタ部１１は、減速機構３の後述するモータ収容部１６に収容されるフレーム部１２と、フレーム部１２の一側に一体的に設けられているコネクタ受部１３と、を備えている。
コネクタ受部１３には、外部電源から延びる不図示のコネクタが嵌着される。コネクタ受部１３の不図示の端子が、ブラシユニット１０と電気的に接続される。
The
A connector (not shown) extending from an external power supply is fitted into the
フレーム部１２は、略長方形で額縁状に形成されている。フレーム部１２の開口部１２ａは、ヨーク５の開口部５ｂに連通されている。また、フレーム部１２の開口部１２ａは、コンミテータ９を挿通可能に形成されている。モータ２の回転軸７の他端は、フレーム部１２の開口部１２ａを介して減速機構３側に突出しており、この減速機構３に連結されている。
The
（減速機構）
（ケース）
図３は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図２、図３に示すように、減速機構３は、一面に開口部１４ａを有する略箱状のケース１４と、ケース１４のモータ２側に一体成形され、ケース１４の開口部１４ａと同じ向きで第１開口部１６ａを有するモータ収容部１６と、ケース１４の開口部１４ａ、及びモータ収容部１６の第１開口部１６ａを閉塞するカバー１５と、ケース１４内に収容された減速機部３０と、ケース１４内に収容されたクラッチ機構４と、を備えている。
(Reduction mechanism)
(Case)
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the
モータ収容部１６には、モータ２が取り付けられるとともに、ブラシユニット１０、及びコネクタ部１１が収容される。モータ収容部１６には、モータ２が取り付けられる側面にも第２開口部１６ｂが形成されている。この第２開口部１６ｂの外周縁に、ヨーク５の開口部５ｂの外周縁が当接される。そして、この当接された箇所で、モータ収容部１６とヨーク５とが不図示のボルトによって締結固定される。
The
また、モータ収容部１６の第２開口部１６ｂは、第１開口部１６ａと連通されている。そして、モータ収容部１６の第１開口部１６ａ側からコネクタ部１１のフレーム部１２を挿入し、このフレーム部１２を第２開口部１６ｂの内周縁に嵌合させることにより、モータ収容部１６にコネクタ部１１が収容される。さらに、モータ収容部１６の第１開口部１６ａで、コネクタ部１１よりもケース１４側からブラシユニット１０を挿入する。これにより、モータ収容部１６のコネクタ部１１よりもケース１４側にブラシユニット１０が収容される。
Further, the
ケース１４は、モータ２の回転軸７の軸線上に沿って形成されたウォーム軸収容凹部１７と、ウォーム軸収容凹部１７を挟んで両側に配置されたウォームホイール収容凹部１８、及びドライブギヤ収容凹部１９と、ウォームホイール収容凹部１８の底面（ベース面）１８ａに形成されたクラッチ収容凹部２０と、を備えている。
ウォーム軸収容凹部１７は、ケース１４の側壁１４ｂを貫通するように延出形成されている。ケース１４の側壁１４ｂには、ウォーム軸収容凹部１７が貫通された箇所に、ケース１４の開口部１４ａと同じ向きで開口された軸受収容凹部２１ａ，２１ｂ（第１軸受収容凹部２１ａ、第２軸受収容凹部２１ｂ）が形成されている。
The
The worm
軸受収容凹部２１ａ，２１ｂのうち、モータ収容部１６側の第１軸受収容凹部２１ａには、回転軸７の他端７ｂを回転自在に支持する軸受２２ａが圧入されて収容されている。
一方、軸受収容凹部２１ａ，２１ｂのうち、モータ収容部１６とは反対側の第２軸受収容凹部２１ｂには、回転軸７と一体化された後述のウォーム軸３１の端部３１ａ（図２における左端）を回転自在に支持する軸受２２ｂが圧入されて収容されている。
A
On the other hand, of the bearing
ドライブギヤ収容凹部１９の底部１９ａには、後述のドライブギヤ３５を回転自在に支持するためのドライブ支軸２３が立設されている。
また、クラッチ収容凹部２０の底部２０ａには、略円筒状の軸受部２５が一体成形されている。この軸受部２５に、後述のウォームホイール（ギヤ）３２を回転自在に支持するためのウォーム支軸（シャフト）２４の基端（一端）が圧入される。
A
A substantially
ドライブ支軸２３、及びウォーム支軸２４は、これの軸方向が回転軸７、及びウォーム軸３１の軸方向と直交している。ウォーム支軸２４は、基端にフランジ部２４ａが形成されている。一方、ウォーム支軸２４の先端（他端）には、雌ネジ孔２４ｂが形成されている。
The
このような構成のもと、ウォーム支軸２４は、先端をクラッチ収容凹部２０の底部２０ａの外側（ケース１４の底部１４ｃの外側）から軸受部２５に圧入される。クラッチ収容凹部２０の底部２０ａにフランジ部２４ａを当接させることにより、ウォーム支軸２４のクラッチ収容凹部２０に対する位置決めが行われる。これにより、クラッチ収容凹部２０の底部２０ａからウォーム支軸２４が突出される。
With such a configuration, the tip of the
その他、ケース１４の外側面には、ケース１４を車体等の取付対象１００に取り付けるための３つのボルト座２７が周方向にほぼ等間隔で形成されている。各ボルト座２７には、それぞれ、取付対象１００に固定される取付面２７ｆと、不図示のボルトを挿通可能な挿通孔２７ａが形成されている。
また、ケース１４の外側面には、複数の雌ネジ座８１が形成されている。この雌ネジ座８１は、ケース１４にカバー１５を締結固定するためのものである。
また、ケース１４の開口部１４ａの内周縁には、カバー１５が嵌め込まれる段差部２９が形成されている。
In addition, three
A plurality of female screw seats 81 are formed on the outer surface of the
A
（減速機部）
減速機部３０は、モータ２から突出された回転軸７と一体成形され、ウォーム軸収容凹部１７に収容されるウォーム軸３１と、ウォーム軸３１に噛合され、ウォームホイール収容凹部１８に収容されるウォームホイール３２と、ウォームホイール３２のクラッチ収容凹部２０とは反対側の上部に配置されクラッチ機構４と一体化されたピニオンギヤ（ギヤ、平歯車）３３と、ピニオンギヤ３３に噛合されるスパーギヤ３４と、スパーギヤ３４と一体化されるドライブギヤ３５と、ボルト部材４６と、を備えている。
(Reduction gear)
The
ウォーム軸３１は、回転軸７と同軸上に延在されている。ウォーム軸３１の回転軸７とは反対側の端部３１ａが、ケース１４の軸受収容凹部２１ｂに圧入された軸受２２ｂに回転自在に支持されている。
The
図４は、ウォームホイール３２の斜視図である。
図２〜図４に示すように、ウォームホイール３２は、略円板状に形成されている。ウォームホイール３２の外周面には、ウォーム軸３１に噛合される歯部３２ａが形成されている。ウォームホイール３２の径方向中央には、ウォーム支軸２４が挿通可能な挿通孔３２ｂが形成されている。この挿通孔３２ｂにウォーム支軸２４を挿通することにより、ウォーム支軸２４にウォームホイール３２が回転自在に支持される。
FIG. 4 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 2 to 4, the
ウォームホイール３２の外周部で、歯部３２ａよりも径方向内側には、ウォーム支軸２４の軸方向の一面３２ｃ側に、ウォーム支軸２４の軸方向からみて円環状の凸部３６が一体成形されている。この凸部３６がウォームホイール収容凹部１８の底面１８ａに当接するように、ウォームホイール収容凹部１８にウォームホイール３２が位置決め収容される。ウォームホイール３２は、凸部３６がウォームホイール収容凹部１８の底面１８ａに当接するだけなので、ウォームホイール収容凹部１８に対するウォームホイール３２の摺動抵抗を最小限に抑えることができる。
On the outer peripheral portion of the
また、ウォームホイール３２には、挿通孔３２ｂの周囲に、後述のピニオン凸部４３が挿入可能な３つのピニオン係合孔（係合孔）３７が周方向に等間隔で形成されている。ピニオン係合孔３７は、径方向外側に向かって末広がりとなるように、ウォーム支軸２４の軸方向からみて略扇状に形成されている。さらに、ウォームホイール３２には、挿通孔３２ｂの周囲で、かつ挿通孔３２ｂの間に、それぞれ後述のロック凸部７３が挿入可能な３つのロック係合孔３８が周方向に等間隔で形成されている。ロック係合孔３８は、径方向外側に向かって末広がりとなるように、ウォーム支軸２４の軸方向からみて略扇状に形成されている。
また、ウォームホイール３２の一面３２ｃとは反対側の他面３２ｄには、径方向中央の大部分に凹部３２ｅが形成されている。この凹部３２ｅにピニオンギヤ３３の一部が収容される。
In the
On the
図５は、ピニオンギヤ３３の斜視図である。
図２、図３、図５に示すように、ピニオンギヤ３３は、略円板状のベース部４１とベース部４１のウォームホイール３２とは反対側にベース部４１と同軸上に配置された略円柱状のピニオン本体４２と、ベース部４１のピニオン本体４２とは反対側の面から突出する３つのピニオン凸部（係合凸部）４３と、が一体成形されたものである。
ピニオン本体４２の外周面には、スパーギヤ３４と噛合される歯部４２ａが形成されている。ベース部４１、及びピニオン本体４２の径方向中央には、ウォーム支軸２４が挿通可能な挿通孔４４が形成されている。挿通孔４４にウォーム支軸２４を挿通することにより、ウォーム支軸２４にピニオンギヤ３３が回転自在に支持される。
FIG. 5 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 2, 3 and 5, the
On the outer peripheral surface of the pinion
３つのピニオン凸部４３は、ウォームホイール３２のピニオン係合孔３７に対応するように、周方向に等間隔で形成されており、それぞれピニオン係合孔３７に挿通される。
ピニオン凸部４３は、ウォームホイール３２が回転するとピニオン係合孔３７と係合し、ウォームホイール３２とピニオンギヤ３３とが共回りする。各ピニオン凸部４３の先端には、周方向中央から両端にかけて軸方向の高さが減少するように楔部４５が一体成形されている。楔部４５は、傾斜面４５ａを有している。
The three
When the
図３に示すように、ボルト部材４６は、ウォーム支軸２４の先端に刻設された雌ネジ孔２４ｂに締結されている。ボルト部材４６は、雌ネジ孔２４ｂにねじ込まれる雄ネジ部４６ａと、雄ネジ部４６ａの基端側に設けられた頭部４６ｂと、を一体に有する。頭部４６ｂは、ウォーム支軸２４の外周面よりも径方向外側に張り出して、ウォーム支軸２４に回転自在に支持されているウォームホイール３２及びピニオンギヤ３３の、ウォーム支軸２４からの抜けが防止されている。ボルト部材４６は、いわゆる六角穴付きボルトであり、頭部４６ｂに工具が係合される六角形状の係合穴４６ｃが形成されている。ボルト部材４６の頭部４６ｂは、後述する軸受ボス６５の内側に嵌め込まれることで、ボルト部材４６の緩みが抑えられている。なお、ここではボルト部材４６を六角穴付きボルトとしたが、六角形状の頭部を有する六角ボルトであってもよい。
また、ウォーム支軸２４には、ピニオン本体４２とボルト部材４６との間に、平ワッシャ（図示無し）を挿入してもよい。
As shown in FIG. 3, the
Further, a flat washer (not shown) may be inserted into the
図２、図３、図６に示すように、ピニオン本体４２の歯部４２ａに噛合されているスパーギヤ３４は、略円環状に形成されている。スパーギヤ３４は、ドライブギヤ収容凹部１９に、ドライブ支軸２３と同軸上に収容されている。
ここで、ドライブギヤ収容凹部１９の深さは、ウォームホイール収容凹部１８の深さと比較して浅く設定されている。具体的には、ドライブギヤ収容凹部１９は、底部１９ａがベース部４１と径方向で並ぶように形成されている。このため、ドライブギヤ収容凹部１９に収容されたスパーギヤ３４は、一部がウォームホイール３２の一部とウォーム支軸２４の軸方向で重なる。また、ピニオンギヤ３３の歯部４２ａに、スパーギヤ３４の外周面に形成された歯部３４ａが噛合される。
As shown in FIGS. 2, 3, and 6, the
Here, the depth of the drive
スパーギヤ３４の内周面には、ドライブ支軸２３の軸方向からみて略扇状の係合凹部５１が周方向に等間隔で４つ形成されている。係合凹部５１は、スパーギヤ３４とドライブギヤ３５とを相対回転不能に係合するためのものである。
On the inner peripheral surface of the
スパーギヤ３４の内周面に、ドライブギヤ３５が嵌合されている。すなわち、スパーギヤ３４とドライブギヤ３５は、ドライブギヤ収容凹部１９の底部１９ａ側が同一平面となるように、ドライブギヤ収容凹部１９に収容されている。
ドライブギヤ３５は、略円板状のベース部５２と、ベース部５２におけるドライブギヤ収容凹部１９の底部１９ａとは反対側に配置されたドライブ本体５３と、が一体成形されたものである。
A
The
ベース部５２は、ドライブギヤ収容凹部１９の底部１９ａ側に配置された大径部５４と、ドライブ本体５３側に配置され、大径部５４よりも縮径形成された小径部５５と、が一体成形されたものである。そして、大径部５４が、スパーギヤ３４に内嵌される。大径部５４の一部も、ウォームホイール３２の一部とウォーム支軸２４の軸方向で重なる。
大径部５４の外周面には、スパーギヤ３４の係合凹部５１に対応する位置に、これら係合凹部５１に嵌る係合凸部５４ａが、径方向外側に向かって突出形成されている。係合凹部５１に係合凸部５４ａが嵌ることにより、スパーギヤ３４とドライブギヤ３５とが相対回転不能に一体化される。これらスパーギヤ３４とドライブギヤ３５とにより、出力部５０を構成している。
The
On the outer peripheral surface of the large-
ベース部５２の小径部５５には、外周面に略円筒状のシール壁５６がドライブ本体５３側に向かって突出形成されている。シール壁５６は、ドライブギヤ３５とカバー１５との間のシール性を確保するためのものである（詳細は後述する）。
ドライブ本体５３は、略円柱状に形成されている。ドライブ本体５３、及びベース部４１の径方向中央には、ドライブ支軸２３が挿通可能な挿通孔５８が形成されている。挿通孔５８にドライブ支軸２３を挿通することにより、ドライブ支軸２３にドライブギヤ３５が回転自在に支持される。
In the
The drive
ドライブ本体５３の外周面には、歯部５３ａが形成されている。この歯部５３ａに、不図示の外部機器（例えば、車両用窓を開閉するウィンドウレギュレータ）が噛合され、減速機付モータ１の出力が不図示の外部機器に伝達される。
また、ドライブギヤ収容凹部１９の底部１９ａには、ドライブギヤ３５のベース部５２に対応する位置に、ドライブ支軸２３の軸方向からみて円環状の凸部５７が一体成形されている。この凸部５７に、ベース部５２の大径部５４が当接するように、ドライブギヤ収容凹部１９に出力部５０が収容される。出力部５０は、ドライブギヤ収容凹部１９の凸部５７に大径部５４が当接するだけなので、ドライブギヤ収容凹部１９に対する出力部５０の摺動抵抗を最小限に抑えることができる。
A
An
このように構成された減速機部３０は、ドライブ本体５３を除き、ケース１４に装着されるカバー１５によって覆われる。
Except for the drive
（カバー）
カバー１５は、樹脂材料により略板状に形成されている。カバー１５は、ケース１４の開口部１４ａを閉塞するカバー本体６１と、モータ収容部１６の第１開口部１６ａを閉塞するモータ側カバー６２と、が一体成形されている。
カバー１５の外周部には、ケース１４の雌ネジ座８１に対応する位置に、取付座８２が形成されている。取付座８２には、ボルト８０を挿通可能な挿通孔８２ａが形成されている。この挿通孔８２ａにケース１４とは反対側からボルト８０が挿入され、このボルト８０がケース１４に螺入される。これにより、ケース１４にカバー１５が締結固定される。
(cover)
The
A mounting
モータ側カバー６２は、モータ収容部１６側が開口するように断面略Ｃ字状に形成されている。モータ側カバー６２は、カバー１５からケース１４とは反対側に向かって突出するように形成されている。モータ側カバー６２の側壁６２ａとカバー本体６１との間には、これら側壁６２ａとカバー本体６１とに跨る複数（本実施形態では３つ）のリブ６６が一体成形されている。リブ６６は、カバー１５の機械的強度を高め、振動抑制（共振回避）するためのものである。
The motor-
カバー本体６１には、ウォームホイール収容凹部１８に立設されたウォーム支軸２４に対応する位置に、ケース１４とは反対側に向かって突出する軸受ボス６５が一体成形されている。軸受ボス６５は、ケース１４側が開口するように略有底円筒状に形成されている。ボルト部材４６の頭部４６ｂは、軸受ボス６５の内側に収容されている。
ここで、ボルト部材４６の頭部４６ｂ、及びカバー１５の軸受ボス６５は、ケース１４を車両等の取付対象１００に固定するボルト座２７の取付面２７ｆに対し、ウォーム支軸２４の基端側に設けられている。つまり、ボルト部材４６の頭部４６ｂ、及びカバー１５の軸受ボス６５は、ボルト座２７の取付面２７ｆから取付対象１００側に突出していない。
A bearing
Here, the
また、カバー本体６１には、ドライブギヤ３５のドライブ本体５３、及びシール壁５６を挿通可能な開口部６７が形成されている。この開口部６７を介し、ベース部５２の一部、及びドライブ本体５３が外部に露出される。
さらに、カバー本体６１には、開口部６７の周縁に、この開口部６７とシール壁５６との間をシールするためのシール部６８が設けられている。シール部６８は、例えばゴム等により形成されている。
The cover
Further, a
この他、カバー本体６１には、ケース１４の各軸受収容凹部２１ａ，２１ｂに対応する位置に、これら軸受収容凹部２１ａ，２１ｂに収容された各軸受２２ａ，２２ｂを上から押さえつける不図示の軸受押さえが一体成形されている。この軸受押さえによって、各軸受収容凹部２１ａ，２１ｂに収容された各軸受２２ａ，２２ｂが軸受収容凹部２１ａ，２１ｂから脱落してしまうことを防止できる。
In addition, the cover
（クラッチ機構）
ケース１４内に収容されたクラッチ機構４は、ピニオンギヤ３３のピニオン凸部４３と、ウォームホイール３２のピニオン係合孔３７及びロック係合孔３８と、ケース１４のクラッチ収容凹部２０と、ロックプレート７０と、により構成されている。ピニオンギヤ３３とウォームホイール３２との間には、ウォームホイール３２がウォームギヤ（図示せず）反力により浮いてくるのを防止するために平ワッシャ７６が設けられている。クラッチ収容凹部２０は、ウォーム支軸２４の軸方向からみて略円形状に形成されている。また、クラッチ収容凹部２０は、内周面２０ｂの直径がウォームホイール３２に形成されているピニオン係合孔３７及びロック係合孔３８の外周の直径とほぼ同等になるように形成されている。クラッチ収容凹部２０の内周面２０ｂには、底部２０ａからウォームホイール３２側に向かうに従って徐々に拡径するように傾斜面（テーパ面）２０ｃが形成されている。このように形成されたクラッチ収容凹部２０に、ロックプレート７０が収容されている。
(Clutch mechanism)
The clutch mechanism 4 housed in the
図７は、ロックプレート７０の斜視図である。
図３、図７に示すように、ロックプレート７０は、略円板状に形成されたプレート本体７１を有している。プレート本体７１の外径は、クラッチ収容凹部２０の直径よりもやや小さく設定されている。また、プレート本体７１の外周面には、クラッチ収容凹部２０の傾斜面２０ｃに対応するように、クラッチ収容凹部２０の底部２０ａに向かうに従って先細りとなるように傾斜面（テーパ面）７１ａが形成されている。これらクラッチ収容凹部２０の傾斜面２０ｃとプレート本体７１の傾斜面７１ａとが摺動される。
FIG. 7 is a perspective view of the
As shown in FIGS. 3 and 7, the
プレート本体７１の径方向略中央には、ウォーム支軸２４を挿通可能な挿通孔７２が形成されている。
プレート本体７１のウォームホイール３２側の一面７１ｂには、ウォームホイール３２のロック係合孔３８に対応する位置に、ロック係合孔３８に挿入可能な３つのロック凸部７３が突出形成されている。ロック凸部７３は、ロック係合孔３８の形状に対応するように形成されている。すなわち、ロック凸部７３は、径方向外側に向かって末広がりとなるように、ウォーム支軸２４の軸方向からみて略扇状に形成されている。ロック凸部７３の周方向の幅は、ロック係合孔３８の周方向の幅よりも小さく設定されている。ロック凸部７３は、ウォームホイール３２が回転するとロック係合孔３８と係合し、ウォームホイール３２とロックプレート７０とが共回りする。
At a substantially radial center of the
On one
また、プレート本体７１の一面７１ｂには、ウォームホイール３２のピニオン係合孔３７に対応する位置に、３つのロック凹部（受入れ面）７４が形成されている。ロック凹部７４は、ピニオン係合孔３７に対応するように形成されている。すなわち、ロック凹部７４は、径方向外側に向かって末広がりとなるように、ウォーム支軸２４の軸方向からみて略扇状に形成されている。ロック凹部７４は、ウォームホイール３２のピニオン係合孔３７に挿入されたピニオン凸部４３の先端（楔部４５）にウォーム支軸２４の軸方向で突き当たる。
On one
すなわち、ロック凹部７４は、ピニオン凸部４３の楔部４５を受け入れ可能なように、周方向中央から周方向両端にかけてウォーム支軸２４の軸方向の高さが増加するように楔状に形成された傾斜面７４ａを有している。
That is, the
また、ロック凹部７４の周方向中央には、ロックプレート７０の厚さ方向に貫通する貫通孔７５が形成されている。この貫通孔７５は、ピニオン凸部４３の楔部４５における先端の稜線部とロック凹部７４との干渉を回避するための逃げ部として機能する。
このような構成のもと、ケース１４内に減速機構３及びクラッチ機構４を収納した状態では、ピニオン凸部４３における楔部４５の傾斜面４５ａとロックプレート７０におけるロック凹部７４の傾斜面７４ａとの間に、周方向に微小なクリアランスが形成される。
A through
With such a configuration, when the
このため、ピニオンギヤ３３、又はロックプレート７０の何れか一方のみが回転した場合、ピニオン凸部４３の楔部４５とロックプレート７０のロック凹部７４とが当接される。
ここで、ウォームホイール３２のピニオン係合孔３７、ロック係合孔３８、ピニオンギヤ３３のピニオン凸部４３、ロックプレート７０のロック凸部７３、及びロック凹部７４の各々の形成位置、及び周方向の幅は、以下のように設定されている。
Therefore, when only one of the
Here, the formation positions of the
すなわち、ピニオンギヤ３３よりもウォームホイール３２が先に回転した場合、ピニオン係合孔３７の周方向側面３７ａとピニオン凸部４３の周方向側面４３ａ（いずれも図８参照）とが当接されるタイミングと、ロック係合孔３８の周方向側面とロック凸部７３の周方向側面（いずれも符号なし）とが当接されるタイミングと、がほぼ同時になる。これに対し、ウォームホイール３２よりもピニオンギヤ３３が先に回転した場合、ピニオン係合孔３７の周方向側面３７ａとピニオン凸部４３の周方向側面４３ａとが当接されるよりも先に、ピニオン凸部４３の傾斜面４５ａとロック凹部７４の傾斜面７４ａとが当接される。これによって、外力等により、減速機付モータ１が逆転してしまうことを防止できる。以下、これについて、図面を参照しながら詳述する。
That is, when the
（減速機付モータの動作、及びクラッチ機構の作用）
図８に基づいて、減速機付モータ１の動作、及びクラッチ機構４の作用について説明する。図８は、クラッチ機構４の作用説明であり、（ａ）〜（ｃ）は、クラッチ機構４を状態別に図示したものである。なお、以下の説明において、減速機付モータ１を、車両に搭載されているパワーウインドウ装置に用いた場合について説明する。また、以下の説明では、ウォームホイール３２のロック係合孔３８とロックプレート７０のロック凸部７３との係合状態については、図示を省略する。
(Operation of motor with reduction gear and operation of clutch mechanism)
The operation of the motor with reduction gear 1 and the operation of the clutch mechanism 4 will be described with reference to FIG. FIGS. 8A to 8C illustrate the operation of the clutch mechanism 4. FIGS. 8A to 8C illustrate the clutch mechanism 4 according to states. In the following description, a case where the motor 1 with a speed reducer is used for a power window device mounted on a vehicle will be described. In the following description, the illustration of the engagement state between the
まず、モータ２のブラシユニット１０の不図示のブラシ、及びセグメント９ａを介し、不図示のコイルの電流が供給されると、アーマチュアコア８に所定の磁界が発生する。この磁界とヨーク５に設けられた永久磁石４０との間で、磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、アーマチュア６が回転する。アーマチュア６が回転すると、アーマチュア６の回転軸７と一体化されているウォーム軸３１が回転する。ウォーム軸３１が回転すると、このウォーム軸３１に噛合されているウォームホイール３２が回転する。
First, when a current of a coil (not shown) is supplied via a brush (not shown) of the
ここで、図８（ａ）に示すように、減速機付モータ１のモータ２を停止させた状態では、ウォームホイール３２のピニオン係合孔３７に対し、ピニオン凸部４３がフリーな状態になっている。また、ウォームホイール３２のロック係合孔３８に対し、ロックプレート７０のロック凸部７３がフリーな状態になっている。
Here, as shown in FIG. 8A, in a state where the
この状態から、図８（ｂ）に示すように、モータ２を駆動させると、ウォームホイール３２が回転する。すると、ピニオン係合孔３７の周方向側面３７ａとピニオン凸部４３の周方向側面４３ａとが当接される。これと同時に、ロック係合孔３８の周方向側面とロック凸部７３の周方向側面とが当接される。そして、このままの状態で、ウォームホイール３２、ピニオンギヤ３３、及びロックプレート７０が共回りする。
ピニオンギヤ３３が回転すると、これに噛合されているスパーギヤ３４、及びスパーギヤ３４と一体化されているドライブギヤ３５（以下、総称して出力部５０という場合がある）が回転する。すると、出力部５０のドライブ本体５３に噛合されているパワーウインドウ装置（不図示）に減速機付モータ１の回転が出力される。これによってパワーウインドウ装置が駆動し、車両のウインドガラスの開閉動作が行われる。
When the
When the
一方、ウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力によりウインドガラスが開こうとすると、パワーウインドウ装置を介して出力部５０に回転力が作用する。
On the other hand, when the window glass tries to open due to the weight of the window glass or an external force such as vibration during running of the vehicle, a rotational force acts on the
図８（ｃ）に示すように、モータ２が停止状態であって、かつ出力部５０に回転力が作用すると、ウォームホイール３２、及びロックプレート７０は停止したままの状態で出力部５０に噛合されるピニオンギヤ３３のみが回転し始める。すると、ロックプレート７０が停止したままであるので、ピニオンギヤ３３に設けられているピニオン凸部４３の楔部４５における傾斜面４５ａと、ロックプレート７０に設けられているロック凹部７４における傾斜面７４ａとが当接される。
As shown in FIG. 8C, when the
ピニオンギヤ３３は、ロック凹部７４の傾斜面７４ａに楔部４５の傾斜面４５ａが当接された後、さらに回転しようとする。ここで、楔部４５の傾斜面４５ａが周方向中央から両端にかけて軸方向の高さが減少するように形成されているとともに、ロック凹部７４の傾斜面７４ａがこれを受入れ可能なように周方向中央から周方向両端にかけて軸方向の高さが増加するように楔状に形成されている。このため、ロックプレート７０に、ケース１４に形成されているクラッチ収容凹部２０の底部２０ａ側に向かう力が作用する。すると、ロックプレート７０の傾斜面７１ａがクラッチ収容凹部２０の傾斜面２０ｃを押圧する。これにより、ロックプレート７０とクラッチ収容凹部２０との間の摩擦力がピニオンギヤ３３の回転力よりも大きくなる。これによって、ピニオンギヤ３３、及びウォームホイール３２の回転が阻止される。
After the
（減速機付モータの組立方法）
次に、減速機付モータ１の組立方法について説明する。
まず、回転軸７に、アーマチュアコア８及びコンミテータ９を組み付けてアーマチュア６を完成させておくとともに、回転軸７と一体化されたウォーム軸３１に、軸受２２ａ，２２ｂを組み付けておく。また、ケース１４のクラッチ収容凹部２０の底部２０ａに、ウォーム支軸２４を組み付けておく。さらに、ドライブギヤ３５にスパーギヤ３４を組み付けておく。
(How to assemble motor with reduction gear)
Next, a method of assembling the motor 1 with a reduction gear will be described.
First, the
次いで、ケース１４の各軸受収容凹部２１ａ，２１ｂにウォーム軸３１に組付けられた軸受２２ａ，２２ｂを圧入するように、ケース１４の開口部１４ａ側からウォーム軸３１を組み付け、ケース１４にアーマチュア６及びウォーム軸３１を組み付ける。
次いで、ケース１４のモータ収容部１６に、第１開口部１６ａ側からブラシユニット１０及びコネクタ部１１を組み付ける。この際、コネクタ部１１は、フレーム部１２の開口部１２ａにアーマチュア６を予め挿入しておく。
Next, the
Next, the
次いで、モータ収容部１６の第２開口部１６ｂに、ヨーク５を組み付ける。
次いで、ウォーム支軸２４に、先端側から（ケース１４の開口部１４ａ側から）ロックプレート７０、平ワッシャ７６、ウォームホイール３２、及びピニオンギヤ３３を、この順で挿入する。その後、ウォーム支軸２４の先端に形成されている雌ネジ孔２４ｂに、ボルト部材４６を締結する。
Next, the
Next, the
次いで、ケース１４のドライブギヤ収容凹部１９に立設されているドライブ支軸２３に、ドライブ支軸２３の先端側から（ケース１４の開口部１４ａ側から）出力部５０を挿入する。
次いで、ケース１４の開口部１４ａ及びモータ収容部１６の第１開口部１６ａを閉塞するように、これら開口部１４ａ，１６ａの上からカバー１５を組み付ける。この際、ウォーム支軸２４の先端に取り付けられているコロホルダー９０の筒状部９１の外周面にカバー１５に形成されている軸受ボス６５を外嵌させる。そして、ケース１４の雌ネジ座８１にカバー１５の取付座８２の上からボルト８０（図１参照）を締結固定する。これにより、ケース１４へのカバー１５の組み付けが完了する。カバー１５を組み付けることにより、出力部５０のドライブ支軸２３からの抜けが規制される。
Next, the
Next, the
（ボルトの作用）
次に、ウォームホイール３２、ピニオンギヤ３３、及びロックプレート７０が回転自在に支持されているウォーム支軸２４の先端に設けられているボルト部材４６の作用について説明する。
図３に示すように、ウォーム支軸２４の先端に形成された雌ネジ孔２４ｂにボルト部材４６を締結すると、ウォーム支軸２４の先端からはボルト部材４６の頭部４６ｂのみが突出する。つまり、ウォーム支軸２４の先端にナットを締結した場合のように、ナットからウォーム支軸２４の先端を突出させる必要がない。したがって、ボルト部材４６の頭部４６ｂまでを含んだ減速機構３の軸方向長さが小さくなる。これにより、減速機構３を主要するケース１４及びカバー１５内が小型化される。
さらに、ボルト部材４６の頭部４６ｂ及びカバー１５を、取付面２７ｆよりもウォーム支軸２４の基端側に設けることで、取付面２７ｆから取付対象１００側にボルト部材４６の頭部４６ｂ及びカバー１５が突出しない。これにより、減速機構３と取付対象１００との間に、ボルト部材４６の頭部４６ｂ及びカバー１５との干渉を避けるためにスペースを確保する必要が無くなる。
(Operation of bolt)
Next, the operation of the
As shown in FIG. 3, when the
Furthermore, by providing the
このように、上述の実施形態では、ウォーム支軸２４の雌ネジ孔２４ｂに締結されるボルト部材４６を備える。このような構成によれば、ウォーム支軸２４の先端に形成された雌ネジ孔２４ｂにボルト部材４６を締結すると、ウォーム支軸２４の先端からはボルト部材４６の頭部４６ｂのみが突出する。したがって、ボルト部材４６の頭部４６ｂまでを含んだ減速機構３の軸方向長さを小さくすることができる。
Thus, in the above-described embodiment, the
また、ウォーム支軸２４の先端に形成された雌ネジ孔２４ｂにボルト部材４６を締結することで軸方向長さを小さくした減速機構３を、ケース１４及びカバー１５内に収容することによって、ケース１４及びカバー１５を小型化することができる。さらに、ボルト部材４６の頭部４６ｂ及びカバー１５を、取付面２７ｆよりもウォーム支軸２４の基端側に設けることで、取付面２７ｆから取付対象１００側にボルト部材４６の頭部４６ｂ及びカバー１５が突出しない。これにより、減速機構３と取付対象１００との間に、ボルト部材４６の頭部４６ｂ及びカバー１５との干渉を避けるためにスペースを確保する必要が無くなり、取付対象１００における減速機構３の取付スペースを効率的に利用することができる。
Further, the
また、減速機構３は、ケース１４に、外部動力の回転力が入力されるウォーム軸３１と、ウォーム軸３１に噛合されるウォームホイール３２と、ウォームホイール３２と同軸上に配置され、ウォームホイール３２と一体となって回転可能なピニオンギヤ３３と、ピニオンギヤ３３に噛合され、外部機器に回転力を伝達する出力部５０と、が収納されている。このように構成することで、大きな減速比を得ることができる。このような減速機構３において、減速機構３を軸方向で小型化することができる。
The
また、ロックプレート７０を有するクラッチ機構４を備える減速機構３は、ウォーム支軸２４の軸方向で大型化しやすいが、上記のような構成を備えることで、減速機構３を軸方向で小型化することができる。
さらに、クラッチ機構４は、ピニオンギヤ３３のピニオン凸部４３と、ウォームホイール３２のピニオン係合孔３７及びロック係合孔３８と、ケース１４のクラッチ収容凹部２０と、ロック凹部７４を有するロックプレート７０と、により構成されている。そして、ピニオン凸部４３の傾斜面４５ａと、ロック凹部７４の傾斜面７４ａとが当接されることにより、ピニオンギヤ３３が浮き上がろうとしてしまう。つまり、ピニオンギヤ３３に、ウォーム支軸２４の先端らの抜け方向の力が作用してしまう。しかしながら、ウォーム支軸２４に締結されたボルト部材４６により、ピニオンギヤ３３のウォーム支軸２４からの抜けも確実に防止できる。
In addition, the
Further, the clutch mechanism 4 includes a
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係る減速機付モータについて、図面を参照して説明をする。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態とコロ４７の構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図９は、本発明の第二実施形態における減速機付モータの構成を示す断面図である。図１０は、本発明の実施形態におけるウォーム支軸の先端側に設けたナット、コロ、及びコロホルダーを示す断面図である。
図９、図１０に示すように、本実施形態の減速機構３、減速機付モータ１においては、ウォーム支軸２４の雌ネジ孔２４ｂに締結されたボルト（ボルト部材）４６Ｂの緩み止めとして、コロ４７を備える。
[Second embodiment]
Next, a motor with a speed reducer according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The second embodiment described below differs from the first embodiment only in the configuration of the
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a motor with a reduction gear according to the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a nut, a roller, and a roller holder provided on the distal end side of the worm support shaft according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 9 and 10, in the
ボルト部材４６Ｂは、ボルト部材４６Ｂは、いわゆる六角ボルトであり、六角形状の頭部４６ｄを有する。ボルト部材４６Ｂの頭部４６ｄは、ボルト部材４６Ｂと同様、ウォーム支軸２４の外周面よりも径方向外側に張り出し、ウォームホイール３２のウォーム支軸２４からの抜けを防止する。頭部４６ｄの外周面には、周方向に複数（六つ）の平坦面４６ｅを有している。各平坦面４６ｅは、ウォーム支軸２４の径方向に直交（交差）して形成されている。
The
図９、図１０に示すように、カバー本体６１に形成された軸受ボス６５は、ケース１４側が開口するように略有底円筒状に形成され、ケース１４からウォーム支軸２４の中心軸方向に延びる筒状壁部６５ａと、筒状壁部６５ａの先端部を閉塞する閉塞部６５ｂと、を一体に有している。筒状壁部６５ａには、周方向に一定の曲率半径で形成された円筒状内周面（円弧状面）６５ｃが形成されている。円筒状内周面６５ｃは、ボルト部材４６Ｂの平坦面４６ｅの径方向外側に間隔をあけて設けられている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the bearing
（コロ）
図１１は、本発明の実施形態におけるウォーム支軸の先端側に設けたナット、コロ、及びコロホルダーを、ウォーム支軸の軸方向からみた平面図である。
図１０、図１１に示すように、軸受ボス６５の円筒状内周面６５ｃと、ボルト部材４６Ｂの平坦面４６ｅとの間には、コロ（転動部材）４７が設けられている。コロ４７は、ウォーム支軸２４周りの周方向に間隔をあけて複数、本実施形態では３つが設けられている。各コロ４７は、ウォーム支軸２４の軸方向から見て円形面を有し、ウォーム支軸２４の軸方向に延びる円柱状をなしている。各コロ４７は、ボルト部材４６Ｂの平坦面４６ｅの周方向中央部と、軸受ボス６５の円筒状内周面６５ｃとの間に挟み込まれている。コロ４７の外径は、各コロ４７は、ボルト部材４６Ｂの平坦面４６ｅの周方向中央部と、軸受ボス６５の円筒状内周面６５ｃとの間隔ｄ（図１１参照）と略同一に設定され、平坦面４６ｅと円筒状内周面６５ｃとの間で転動可能に設けられている。
(Roller)
FIG. 11 is a plan view of a nut, a roller, and a roller holder provided on the distal end side of the worm spindle according to the embodiment of the present invention, as viewed from the axial direction of the worm spindle.
As shown in FIGS. 10 and 11, a roller (rolling member) 47 is provided between the cylindrical inner
図１２は、本発明の実施形態におけるコロ及びコロホルダーを示す斜視図である。
図９、図１０、図１２に示すように、これら複数のコロ４７は、軸受ボス６５の円筒状内周面６５ｃと、ボルト部材４６Ｂの平坦面４６ｅとの間に設けられたコロホルダー９０によって保持されている。
FIG. 12 is a perspective view showing a roller and a roller holder according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 9, 10, and 12, the plurality of
図１３は、本発明の実施形態におけるコロホルダーを示す斜視図である。図１４は、本発明の実施形態におけるコロ及びコロホルダーを、図１２とは異なる方向から見た斜視図である。
図１０〜図１４に示すように、コロホルダー９０は、樹脂製又は金属製で、円筒状の筒状部９１と、筒状部９１の周方向に間隔をあけて複数形成されたコロ収容凹部（転動部材収容部）９２と、コロ収容凹部９２に設けられたコロ受け部（受け座部材）９３と、を一体に有する。
FIG. 13 is a perspective view showing a roller holder according to the embodiment of the present invention. FIG. 14 is a perspective view of the roller and the roller holder according to the embodiment of the present invention, as viewed from a direction different from FIG.
As shown in FIGS. 10 to 14, the
筒状部９１は、ボルト部材４６Ｂと軸受ボス６５との間に設けられて、ウォーム支軸２４の軸方向に延びている。筒状部９１の中央部には、ウォーム支軸２４の軸方向から見て六角形状のボルト収容穴９４が形成されている。ボルト収容穴９４は、ボルト部材４６Ｂ側に開口し、ボルト部材４６Ｂと反対側（軸受ボス６５の閉塞部６５ｂ側）は有底状に形成されている。ボルト収容穴９４には、ボルト部材４６Ｂの頭部４６ｄが嵌め込まれる。これにより、コロホルダー９０は、ボルト部材４６Ｂに相対回転不能に設けられる。
The
コロ収容凹部９２は、筒状部９１の径方向内側と径方向外側に連通する連通開口９２ａを有し、コロ４７は連通開口９２ａを通してコロホルダー９０の径方向内側に露出している。連通開口９２ａの周方向両側には、コロ４７の外周面に沿う湾曲面９２ｂが形成されている。湾曲面９２ｂは、筒状部９１の外周面から径方向内側に窪むように形成され、コロ４７の外周面を径方向内側から支持する。これにより、コロ収容凹部９２に収容されたコロ４７は、径方向内側への移動が拘束されている。また、筒状部９１の外周面におけるコロ収容凹部９２の湾曲面９２ｂの周方向両端同士の間隔は、コロ４７の外径よりも小さくなるよう形成されている。換言すると、湾曲面９２ｂは、コロ４７の中心軸方向から見て略Ｃ字状をなし、コロ４７を中心軸回りに１８０°より大きい角度範囲に形成されている。これにより、コロ収容凹部９２に収容されたコロ４７は、径方向外側の移動が拘束されている。
The roller accommodating
コロ受け部９３は、筒状部９１においてウォームホイール３２側の端部に設けられ、コロ収容凹部９２の周方向両側に跨がるように設けられている。コロ受け部９３は、コロ４７のウォームホイール３２側の端部を支持し、コロ４７がウォームホイール３２側に移動するのを拘束する。
The
このようなコロホルダー９０のコロ収容凹部９２に収容されるコロ４７は、径方向外側が軸受ボス６５の円筒状内周面６５ｃに当接し、径方向内側が連通開口９２ａを通してボルト部材４６Ｂの平坦面４６ｅに当接する。
これにより、カバー本体６１にウォーム支軸２４の先端が、ボルト部材４６Ｂ、コロ４７、及び軸受ボス６５を介し、ケース１４に固定されたカバー１５に支持される。
The
Thereby, the tip of the
（コロの作用）
次に、ウォームホイール３２、ピニオンギヤ３３、及びロックプレート７０が回転自在に支持されているウォーム支軸２４の先端に設けられているボルト部材４６Ｂの作用について説明する。
図１１に示すように、ボルト部材４６Ｂに形成された各平坦面４６ｅと、軸受ボス６５の円筒状内周面６５ｃとの間隔は、平坦面４６ｅの周方向中央部から周方向両側に向かって漸次狭くなる。コロ４７は、平坦面４６ｅと円筒状内周面６５ｃとの径方向の間隔ｄが最大である平坦面４６ｅの周方向中央部で平坦面４６ｅに当接するよう設けられている。ウォーム支軸２４に対してボルト部材４６Ｂが回転しようとすると、平坦面４６ｅがコロ４７に対して周方向に移動し、コロ４７が設けられた部分において、平坦面４６ｅと円筒状内周面６５ｃとの間隔が狭まろうとする。しかし、コロ４７が設けられた部分において、平坦面４６ｅと円筒状内周面６５ｃとの間隔は、コロ４７の直径以下にはならない。このため、コロ４７によって、ボルト部材４６Ｂの回転が拘束される。これにより、ウォーム支軸２４の先端に締結されたボルト部材４６Ｂが緩むことが防止される。
(Action of roller)
Next, the operation of the
As shown in FIG. 11, the distance between each
また、減速機付モータ１を駆動すると、ピニオンギヤ３３のピニオン本体４２と出力部５０のスパーギヤ３４との噛合わせ反力により、ウォーム支軸２４の先端側にラジアル荷重がかかる。ここで、ウォーム支軸２４の基端は、ケース１４の軸受部２５に支持されている。一方、ウォーム支軸２４の先端側にはボルト部材４６Ｂが締結されており、このボルト部材４６Ｂがコロ４７を介してカバー１５の軸受ボス６５に嵌合されて支持されている。すなわち、ウォーム支軸２４は、いわゆる両持ち支持されている。このため、ウォーム支軸２４にラジアル荷重がかかった場合であっても、ウォーム支軸２４が傾いてしまうことが防止される。
When the motor with reduction gear 1 is driven, a radial load is applied to the tip end side of the
このように、上述の実施形態においても、ウォーム支軸２４の先端に形成された雌ネジ孔２４ｂにボルト部材４６Ｂを締結することによって、ボルト部材４６の頭部４６ｂまでを含んだ減速機構３の軸方向長さを小さくすることができる。
さらに、上述の実施形態では、ボルト部材４６Ｂの平坦面４６ｅと、軸受ボス６５の円筒状内周面６５ｃとの間に、コロ４７が設けられている。これにより、ウォーム支軸２４に対してボルト部材４６Ｂが回転しようとすると、平坦面４６ｅと円筒状内周面６５ｃとの間に設けられたコロ４７によって、ボルト部材４６Ｂの回転が拘束される。したがって、減速機構３、及び減速機付モータ１において、ウォーム支軸２４に装着したボルト部材４６Ｂが緩むのを確実に防止することができる。
As described above, also in the above-described embodiment, by fastening the
Further, in the above-described embodiment, the
また、コロホルダー９０によって、コロ４７がウォームホイール３２側に移動するのを拘束することで、組み付け時にコロ４７が脱落するのを抑え、減速機構３の組付作業性を向上することができる。
また、このような構成において、ウォーム支軸２４の先端側からウォームホイール３２を組み付けてケース１４内にウォームホイール３２を収納することができるので、減速機構３の組立作業を容易化できる。
In addition, by restricting the movement of the
Further, in such a configuration, since the
また、ウォーム支軸２４の先端は、ボルト部材４６Ｂと、コロ４７と、軸受ボス６５とを介してケース１４に固定されることになる。これにより、ウォーム支軸２４を両持ち支持にできる。このため、ウォームホイール３２にかかる荷重によってウォーム支軸２４が傾いてしまうことを防止できるので、ウォーム支軸２４に支持されているウォームホイール３２と、他のウォームホイール３２との噛合わせを確実に維持できる。よって、減速機構３の動作不良を確実に防止できる。さらに、ウォーム支軸２４の先端にボルト部材４６Ｂを締結することにより、ウォーム支軸２４からのウォームホイール３２の抜けを確実に防止できる。
Further, the tip of the
また、コロ４７を、コロホルダー９０のコロ収容凹部９２に収容することで、ボルト部材４６Ｂに対するコロ４７の位置を容易に位置決めするとともに、組み付け時におけるコロ４７の脱落を防ぐことができる。これにより、減速機構３の組付作業性を向上することができる。
In addition, by accommodating the
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上記第二実施形態では、コロ４７によってボルト部材４６の緩み止めがなされているので、緩み止め機能を備えない通常の円環状のワッシャを用いることも可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications of the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the second embodiment, since the
また、上述の第二実施形態では、ウォーム支軸２４の先端に六角形状のボルト部材４６Ｂを締結するようにしたが、これに限られない。外周面にコロ４７が当接する平坦面４６ｅが形成されているのであれば、例えば平坦面４６ｅ以外の部分は円周状の外周面を有する等、他の形状としてもよい。例えば、六角穴付ボルトの円形状の頭部の外周面に、周方向に間隔をあけて複数の平坦面を形成してもよい。
In the above-described second embodiment, the
また、上述の第二実施形態では、ボルト部材４６Ｂに平坦面４６ｅを形成するようにしたが、これに限られない。シャフトの径方向に交差する交差面であればよく、ウォーム支軸２４の径方向に直交する平坦面でなくてもよい。例えば、交差面は、コロ４７が当接する周方向中央部から周方向両端部に向かって、軸受ボス６５の円筒状の円筒状内周面６５ｃ側に接近するように凹状に湾曲していてもよい。
In the above-described second embodiment, the
また、上述の第二実施形態では、軸受ボス６５に円筒状内周面６５ｃを形成するようにしたが、これに限られない。少なくともコロ４７が当接する部分にのみ円弧状面が形成されていればよい。
また、コロ４７は、円柱状に限らず、球形等であってもよい。
In the above-described second embodiment, the cylindrical inner
The
また、例えば、上述の実施形態では、減速機付モータ１の組立方法について説明したが、これに限られない。例えば、ウォームホイール３２や出力部５０等と、ブラシユニット１０やコネクタ部１１等との組み付け順序を適宜変更してもよい。
また、上述の減速機付モータ１を、車両のウィンドウレギュレータ等の駆動源に適用した場合について説明したが、これに限られない。上述の減速機付モータ１は、ワイパーモータ、サンルーフ、電動シートなどの駆動源、さらには、車両以外の電装品など、さまざまな装置にも適用可能である。
Further, for example, in the above-described embodiment, the method of assembling the motor 1 with a reduction gear has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the order of assembling the
Also, a case has been described in which the above-described motor with speed reducer 1 is applied to a drive source such as a window regulator of a vehicle, but the present invention is not limited to this. The above-described motor 1 with reduction gear can be applied to various devices such as a drive source such as a wiper motor, a sunroof, and an electric seat, as well as electric components other than the vehicle.
また、上述の実施形態では、減速機構３にクラッチ機構４が内装されている場合について説明したが、これに限られない。クラッチ機構４を設けていなくてもよい。また、ウォーム支軸２４に、ウォームホイール３２、ピニオンギヤ３３、及びロックプレート７０が回転自在に支持されている場合について説明した。さらに、ドライブ支軸２３にスパーギヤ３４とドライブギヤ３５とが一体化された出力部５０が回転自在に支持されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな支軸に、少なくとも１つギヤが回転自在に支持され、このギヤがボルト部材４６によって支軸からの抜けが防止されている構造に、上述のコロ４７やコロホルダー９０の構造を採用することが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
Further, in the above-described embodiment, the case where the clutch mechanism 4 is provided inside the
In addition, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate without departing from the gist of the present invention.
１…減速機付モータ、２…モータ、３…減速機構、４…クラッチ機構、１４…ケース、１４ａ…開口部、１５…カバー、１８ａ…底面（ベース面）、２４…ウォーム支軸（シャフト）、２４ｂ…雌ネジ孔、２７ｆ…取付面、３１…ウォーム軸、３２…ウォームホイール（ギヤ）、３３…ピニオンギヤ（ギヤ、平歯車）、３７…ピニオン係合孔（係合孔）、４３…ピニオン凸部（係合凸部）、４５ａ…傾斜面（先端面）、４６、４６Ｂ…ボルト部材、４６ｂ、４６ｄ…頭部、５０…出力部、７０…ロックプレート、７４…ロック凹部（受入れ面）、１００…取付対象 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor with reduction gear, 2 ... Motor, 3 ... Reduction mechanism, 4 ... Clutch mechanism, 14 ... Case, 14a ... Opening, 15 ... Cover, 18a ... Bottom surface (base surface), 24 ... Worm support shaft (shaft) , 24b ... female screw hole, 27f ... mounting surface, 31 ... worm shaft, 32 ... worm wheel (gear), 33 ... pinion gear (gear, spur gear), 37 ... pinion engagement hole (engagement hole), 43 ... pinion Convex part (engagement convex part), 45a ... inclined surface (tip surface), 46, 46B ... bolt member, 46b, 46d ... head, 50 ... output part, 70 ... lock plate, 74 ... lock concave part (receiving surface) , 100 ... Mounting object
Claims (5)
前記シャフトに回転可能に支持され、外部動力の回転力により回転する少なくとも１つのギヤと、
前記シャフトの前記雌ネジ孔に締結され、前記シャフトの外周面よりも径方向外側に張り出して前記ギヤの前記シャフトからの抜けを防止する頭部を有するボルト部材と、
を備えることを特徴とする減速機構。 A shaft having one end fixed to the base surface of the case and a female screw hole formed at the other end;
At least one gear rotatably supported by the shaft and rotated by a torque of an external power;
A bolt member that is fastened to the female screw hole of the shaft and has a head portion that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the shaft to prevent the gear from coming off the shaft;
A speed reduction mechanism comprising:
前記ボルト部材の前記頭部、及び前記カバーは、前記ケースに形成されて前記ケースを取付対象に固定する取付面に対し、前記シャフトの一端側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の減速機構。 A cover that is fixed to the case and closes an opening formed on a side of the case facing the base surface,
The head of the bolt member and the cover are provided on one end side of the shaft with respect to a mounting surface formed on the case and fixing the case to a mounting target. 2. The speed reduction mechanism according to 1.
前記外部動力の回転力が入力されるウォーム軸と、
前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールと、
前記ウォームホイールと同軸上に配置され、前記ウォームホイールと一体となって回転可能な平歯車と、
前記平歯車に噛合され、外部機器に回転力を伝達する出力部と、
が収納されており、
前記ギヤは、前記ウォームホイール及び前記平歯車である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の減速機構。 In the case,
A worm shaft to which the torque of the external power is input;
A worm wheel meshed with the worm shaft;
A spur gear disposed coaxially with the worm wheel and rotatable integrally with the worm wheel;
An output unit meshed with the spur gear and transmitting a rotational force to an external device;
Is stored,
The reduction gear according to claim 1, wherein the gear is the worm wheel and the spur gear.
前記クラッチ機構は、
前記ウォームホイールに軸方向に貫通形成された複数の係合孔と、
前記平歯車に形成され前記係合孔に挿入される係合凸部と、
前記ウォームホイールの前記平歯車とは反対側の面に配置され、前記係合凸部の先端面と突き合わされる受入れ面を有するとともに、前記ケースと摺動可能、かつ前記ケースによって軸方向への移動が規制されたロックプレートと、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の減速機構。 A clutch mechanism that is housed in the case and transmits rotation from the worm wheel to the spur gear, and further prevents rotation from the spur gear from being transmitted to the worm wheel,
The clutch mechanism,
A plurality of engagement holes formed through the worm wheel in the axial direction,
An engagement projection formed on the spur gear and inserted into the engagement hole;
The spur gear of the worm wheel is disposed on a surface opposite to the spur gear, has a receiving surface that abuts against a tip end surface of the engaging projection, is slidable with the case, and is axially movable by the case. A lock plate whose movement is restricted,
The speed reduction mechanism according to claim 3, further comprising:
前記減速機構に連結されたモータと、
を備え、
前記モータは、前記外部動力である
ことを特徴とする減速機付モータ。 A speed reduction mechanism according to any one of claims 1 to 4,
A motor connected to the speed reduction mechanism;
With
The motor with a reduction gear, wherein the motor is the external power.
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