JP7105527B2 - 回転装置 - Google Patents
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Description
(1)本発明の回転装置は、回転軸を有するモータと、前記回転軸の回転を外部に出力する出力ギアを含む複数のギアと、前記モータ及び前記ギアを収容する筐体と、を備え、前記筐体は、第1筐体と第2筐体とに分離可能であり、前記モータは、前記回転軸が導出される第1端部と、前記第1端部の反対側に位置する第2端部と、を備え、前記第2筐体は、前記モータの前記第1端部側の位置を規制する第1規制部を備え、前記第1筐体は、前記第2筐体側に向かって突出する突出部を備え、前記突出部は、前記モータの前記第2端部を、直接又は他の部材を介して、前記第1規制部側に付勢する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
図1は本発明に係る第1実施形態の回転装置10の斜視図である。
図1に示すように、回転装置10は、第1筐体23と第2筐体27とを合わせることで構成される筐体20を備えている。
これら第1筐体23と第2筐体27は、例えばポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ABS等の樹脂材料で形成されている。
この第1側壁部22は、筐体20の筒部の一部となる。
なお、筐体20の筒部の平面形状(外形)は、図示の例では複数の角部を有する多角形となっている。
この第2側壁部26は、筐体20の筒部の一部となる。
すなわち、第1側壁部22と第2側壁部26は、筐体20の筒部を形成する。
図2に示すように、第1筐体23は、第1側壁部22の外周に複数設けられた第2筐体27側に延出する係合部22bが第1側壁部22に一体に形成されており、この係合部22bの内面には凹部22aが設けられている。
ここで内面とは、第1筐体23の内側に向けられた面をいう。
この収容部は、後述する回転装置10のコネクタを形成する。
収容部は、第1筐体23の第1側壁部22の対向する一部分22dと、一部分22dの間を跨ぐ第1面部21の一部分21aと、第2筐体27の第2側壁部26の対向する一部分26bと、一部分26bの間を跨ぐ第2筐体27の第2面部25の一部分25bと、で形成されている。
突起26aは係合部22b及び一対の係合部22cに係合する被係合部となる。
なお、第2筐体27に凹部や孔を有する係合部を設け、第1筐体23に凹部や孔に係合する突起を設けるようにしてもよい。
図4に示すように、第2筐体27の第2面部25に設けられた開口部25aを通じて出力ギア50の係合部51に外部からアクセスできるようになっており、例えば、図示しない自動車等の車両に設けられる空調システムのルーバーの駆動軸が出力ギア50の係合部51に係合できるようになっている。
モータ30は出力ギア50を回転させるための駆動装置であり、本実施形態ではDCモータを用いている。
図2及び図3に示すように、モータ30は、角部が湾曲した四角柱状の外形を有する本体部31と、回転軸32が導出される本体部31の第1端部31aと、本体部31の第1端部31aの反対側に位置する第2端部31bと、外側に突出するように第2端部31bに設けられた一対のモータ端子33と、を備えている。
この第1軸受部31aaは、回転軸32を回転可能に支持している。
この第2軸受部31bbは、回転軸32を回転可能に支持している。
なお、モータ30は、本体部31内に、ステータとロータとを備え、回転軸32は、そのロータに固定されている。
図2及び図3に示すように、複数のギア60には、伝達ギア40が含まれており、この伝達ギア40は、所定のギア比でモータ30の回転軸32の回転を出力ギア50に伝達させるためのギアである。
本実施形態では、伝達ギア40として3つのギア(ウォームギア41、第1二段ギア42及び第2二段ギア43)を用いている。
例えば、第2二段ギア43を省略して第1二段ギア42の直径の小さいギア42bに出力ギア50を接続する設計としてもよく、第1二段ギア42及び第2二段ギア43を省略してウォームギア41に、直接、出力ギア50を接続する設計としてもよい。
出力ギア50は、上述したように、図示しない空調システムのルーバーの駆動軸が接続され、モータ30の回転軸32の回転をルーバーの駆動軸を制御する駆動力として出力するためのギアである。
ルーバーは、出力ギア50の回転とルーバーの駆動状態との関係に基づいて、所定の状態となるように制御される。
具体的には、図2及び図3に示すように、センサー70は、出力ギア50の回転角に応じた回転角信号を得るための入出力用の3つの第1接続端子71と、第1接続端子71が電気的に接続される抵抗体が樹脂基板に印刷された抵抗体基板72と、を備えている。
出力ギア50の回転軸に係合された図示しない回転体がベース部73上に回転可能に設けられている。
この回転体上に離間して配置される抵抗体基板72に対して、回転体の抵抗体基板72側に設けられた図示しない導電性ブラシの位置が、回転体の回転に伴って変化するようになっている。
また、この導電性ブラシは、抵抗体基板72の抵抗体に接触している。
このようなON-OFFを出力するものであっても、そのON-OFFの回数に基づいて回転体の回転角を求めることができる。
具体的には、図2に示すように、出力ギア50及びセンサー70は、モータ30の本体部31の横側、すなわちモータ30の回転軸32方向(Z軸方向)にほぼ直交する方向でかつ第2筐体27の第2面部25に沿って(X軸方向におけるモータ30から遠い側の第2筐体27の第2側壁部26側)に配置されている。
この端子配置部は、センサー70からモータ30側に張り出すように形成されている。
しかしながら、ベース部73への各端子(第1接続端子71及び第2接続端子35)の固定方法は、特に、限定される必要はなく、接着剤を用いて固定する方法等であってもよい。
フレキシブル配線基板80は、例えば、ポリイミドやポリエステル等の絶縁性を有する樹脂材料で形成され、厚さが12μmから50μmのフィルムと、フィルムの上に形成された接着層と、接着層の上に、印刷又は貼り合わされた導体を備えている。
接着層は、例えばエポキシ系の樹脂材料又はアクリル系の樹脂材料で形成されている。
導体は、厚さが12μm~50μm程度の銅箔等の金属部材で形成されている。
ただし、リード線を用いる場合、リード線自体が細く取り扱い難いため、本実施形態のように、フレキシブル配線基板80の方が取扱い性が良い点で好ましい。
以上のような基本構成を有する回転装置10に関して鋭意検討したところ、筐体20(図1参照)へのモータ30の固定の態様を工夫することで騒音を約1.5dBも低減でき、静音性を向上できることを発見した。
本実施形態では、この発見した静音性を高めることができる固定の態様を採用しており、具体的に、以下で説明する。
図2及び図5に示すように、第2筐体27は、モータ30の第1端部31a側の一部分の位置を規制する第1規制部91と、モータ30の第2端部31b側の一部分の位置を規制する第2規制部92と、を備えている。
同様に、モータ30の第2端部31b側の一部分が、回転軸方向において、第2筐体の第2側壁部26に向かってズレることを、第2規制部92は抑止している。
これら一対の突出部91a、91bは、回転軸方向に対して交差する方向(図示の例では回転軸方向に対して直交する方向)に並べて配置されている。
モータ30の第1端部31aが有する第1軸受部31aaは、これら一対の突出部91a、91bの間に配置されている。
第1軸受部31aaは、一対の突出部91a、91bにより挟まれていても構わない。
この面91cは、モータ30の第1端部31aと接触する。
具体的には、第1端部31aは、第1軸受部31aaよりも外側に位置する部分に面91cに対向する面を有しており、その面91cに対向する面と面91cが接触する。
このように、面91cと第1端部31aが接触することで、モータ30の第1端部31a側の一部分の位置が規制されるようになっている。
この第2規制部92は、モータ30(図2参照)から離れる側に凹む第2軸受部31bb(図2参照)を収容する凹部を有する。
この第2規制部92は、一対の側部92a、92bと、一対の側部92a、92bの間を繋ぐ壁部92cと、を備えている。
一対の側部92a、92bは、モータ30の回転軸32方向(Z軸方向)に交差する方向(図示の例では回転軸32方向にほぼ直交する方向)に並べて配置されている。
図示の例では、第2軸受部31bbが一対の側部92a、92bに挟まれている。
なお、壁部92cと第2軸受部31bbの端部は対向し、第2軸受部31bbの端部は壁部92cと第2筐体27の第2側壁部26に対向している。
具体的には、第1端部31aは、第1軸受部31aaよりも外側に位置する部分に面91cに対向する面を有しており、その面91cに対向する面と面91cが接触する。
以上の構成になるように、第2筐体27には、第1規制部91と第2規制部92が設けられている。
この突出部92caにより、モータ30の圧入が確実なものとしている。
具体的には、第2筐体27は、回転軸32方向(図2のZ軸方向)にモータ30の第2端部31bの第2軸受部31bbから所定の距離だけ離間した位置(モータ30から離れる方向に第2規制部92の壁部92cから所定の距離だけ離間した位置)に設けられた受け部95(図5及び図7参照)を備える。
つまり、第1筐体23の突出部97は、モータ30の第2端部31bを他の部材としての壁部92cを介して、第1規制部側に付勢している。
受け部95は、本実施形態において、突出部97の一部を収容する空間を形成している。
具体的には、図7に示すように、受け部95は、壁部92cと対向する面部95aと、面部95aと壁部92cを繋ぐ一対の側部95bと、を備える。
なお、受け部95は、壁部92cと対向する面部95aを少なくとも有していればよく、面部95aと壁部92cを繋ぐ一対の側部95bは必須の要件ではない。
図5に示すように、第1筐体23が第2筐体27から分離し、かつ、モータ30が配置されていない状態のときに、受け部95は、回転軸32方向(図2のZ軸方向)において、壁部92cから第1距離(以下、第1離間距離と呼称する)だけ離間するように設けられている。
また、図5に示すように、回転軸32方向(図2のZ軸方向)における先端部の幅が第1離間距離よりも小さい幅となっている。
なお、図6では、モータ30の内部の構造についての図示を省略している。
突出部97の先端部を楔状の形状にすることで、第1筐体23と第2筐体27を合わせるときに、受け部95と壁部92cの間に、突出部97の先端部がスムーズに入り込む。
なお、回転軸32方向において、突出部97の先端部の幅は、受け部95と壁部92cとの間の間隙の幅より小さい。
一方、突出部97の中間部の幅及び末端部の幅は、受け部95と壁部92cとの間の間隙の幅より大きい。
なお、突出部97の中間部は先端部と末端部の間にあり、突出部97の末端部は先端部に対して反対側にある突出部97の端部である。
このため、第1規制部91と第2規制部92に対するモータ30の圧入力を、第2筐体27へのモータ30の取り付けや取り外しが可能な大きさに設定することが好ましい。
したがって、第2筐体27へのモータ30の取り付けや取り外し性のよさと、振動抑制による静音性と、を簡単に両立することができる。
具体的には、回転軸32方向において、モータ30の幅が第1規制部91と第2規制部92の距離と同じ又は小さいことが挙げられる。
例えば、受け部が、第1端部31aの第1軸受部31aaよりも外側の第1端部31aに対向する位置に位置するように、第2筐体27に設けるようにすればよい。
次に、図8及び図9を参照しながら、本発明に係る第2実施形態の回転装置10について説明する。
第2実施形態においても、基本的な構成は、第1実施形態と同様であるため、以下では、主に、第1実施形態と異なる部分について説明し、第1実施形態と同様の部分については、説明を省略する場合がある。
なお、図8は、図5に対応した図になっており、第1筐体23と第2筐体27を分離して、筐体20内に収容される各種の部品を省略し、筐体20の内側が見えるようにした斜視図である。
しかし、受け部95を設ける位置を第2軸受部31bb側に近づけるようにして、第2実施形態の第1距離を、定量的な距離で第1実施形態の第1距離と同じ距離となるようにしてもよい。
また、突出部97は、受け部95と第2軸受部31bbの間への挿入がスムーズに行えるように、突出部97の先端部は第1距離よりも小さく先細りする楔状の形状となっている。
なお、図9では、モータ30の内部の構造及び筐体20内に設けられるウォームギア41等の図示を省略している。
突出部97は、受け部95と第2軸受部31bbの間に圧入され、直接、突出部97がモータ30を強く第1規制部91に押圧する。
例えば、突出部97を受け部95とモータ30の第2端部31bの間の位置に挿入することで、受け部95を変形させても構わない。
変形した第2規制部92の反力を突出部97に作用させて、モータ30の本体部31自体の振動を抑制できる。
曲げ剛性を向上させることで、突出部97及び受け部95全体がモータ30の本体部31自体の振動により変形しにくくなり、部材が外部へと伝搬する振動の大きさ(振幅)を低減できる。
モータ30は第1筐体23と第2筐体27との間に配置されている。
第1筐体23の内側には、第2筐体27に向かって突出する第1突出部(突出部97に相当)が設けられている。
第2筐体27は、回転軸32方向において、モータ30の両面のうち一方の面に接触する接触部を備える。
また、一方の面は、第1端部31a又は第2端部31bに相当する。
他の部材とは、例えば、第1、第2実施形態において、モータ30の第2規制部92の壁部92cに相当する。
したがって、そのような要旨を逸脱しない範囲での種々の変更を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。
Claims (5)
- 回転軸を有するモータと、
前記回転軸の回転を外部に出力する出力ギアを含む複数のギアと、
前記モータ及び前記ギアを収容する筐体と、を備え、
前記筐体は、第1筐体と第2筐体とに分離可能であり、
前記モータは、
前記回転軸が導出される第1端部と、
前記第1端部の反対側に位置する第2端部と、を備え、
前記第2筐体は、前記回転軸方向において、前記モータの前記第2端部側の一部分を規制する規制部と、当該規制部の壁部に対向する面部と、当該規制部の壁部と当該面部を繋ぐ側部と、前記筐体の筒部の一部となる側壁部と、を備え、
前記第2筐体において、前記側部および前記面部は、前記側壁部に対して内側に設けられ、
前記回転軸方向において、前記面部は、当該モータから離れる方向に前記壁部から離間している回転装置。 - 前記面部は、前記回転軸方向において、前記規制部の壁部から第1距離だけ離間するように設けられている、請求項1に記載の回転装置。
- 前記第2筐体は、前記側部を含む一対の側部を備える、請求項1又は2に記載の回転装置。
- 前記規制部の壁部は突出部を備える、請求項1から3のいずれかに記載の回転装置。
- 前記第2筐体は、面部と、当該面部の外周部に設けられた前記側壁部と、を備え、
前記モータの回転軸方向において、前記規制部は、前記第2端部側の一部分が前記第2筐体の側壁部に向かってズレることを抑止している、請求項1から4のいずれかに記載の回転装置。
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- 2020-04-07 JP JP2020069406A patent/JP7105527B2/ja active Active
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