JPS6196237A - 自動車補機駆動用電動機速度減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車用の補機類、例えば窓ガラスや、可
動天井板を駆動するための電動機の速度減速装置に関す
る。

〔従来の技術〕

この電動機の濾速装置は、回転出力軸を有し７だアーマ
チュアと、補機の駆動用・“ノオームホイールに保合す
るうオームを７１１持する軸を有した減速機とを具備し
、これらの二つの軸を駆動連結し７て成るタイプのもの
である。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕この
タイプの種々の電動機減速装置が公知となっている。

１、　その・−）のものでは、電動機減速装置は独ｉ’
７のｉｌ　ｉ！　機りこ連結される独立の電動機を有し
、アーマチ１．゛？の出力軸とＮ　ｉｌｉ　Ｗの軸との
間のカップリングＧ、ｒ、完全な芯出しを籠哨に行ｔｆ
うことか要求されろ場合は、ユニバーサル継手若しくは
オルタカ、組子、又り、１クリヤランス無しの若しくは
クリヤランス（＝Ｉきのプラスティック＋イ料製の部材
によっ−６行わわる。

ごの電動機減速装置は４個の軸受（即ち各軸の端部に一
つの軸受）が必要となり、全体の寸法が大きくなり製造
費用が嵩む結果となる。

２、　別の例として、アーマチュア軸と減速機のＩＩ　
Ａ−−１、軸とはアーマチー１−ア及びウオームを支持
する一＋ν１）ののｉ軸として構成され、ウオームは輔
１に駆動嵌合又はキ一連結される。このタイプの電動機
減速装置ではねし条のところで材料の厚みを１−分確保
するようにウオームの直径を設定する必要があり、減速
機の全体の寸法は増すことにｔする。

３、第３の例として、軸と１′７オー１、とを一枚も　
　　　　　　１のとして構成し、ウオームを軸トに形成
するよらにしたものがある。

ウオームの直径を８ｍｎまたはそれ以下とするには、ウ
オームを、少なくともウオームの直径を持つ軸内で切削
加工する必要があり、二つ又はそれ以上の軸受が必要に
応して設＋ｉられる。唯一、つの軸受が使用される場合
には、その一方はアーマチュアに近接したウオームの端
部に配置され、この軸受に生ずる応力は減速機のウオー
ムホイールの反力半径成分によって極度に大きくなり、
その結実装置の効率が低下する。この欠点を解消するだ
に、第３の軸受を一ノオームの対向端を支持するため設
けることができるが、この軸受を他の一つの軸受に対し
て正しく芯出しすることは極度に困難となる。そのため
、軸受は、ねじ条の根元での直径が小さいウォーｌ、の
偏倚を制限するために僅かのクリヤランスを持って取り
付けられて、その結果実際上はアーマチュアに最も近い
ウオームの端部を支持する第２の軸受応力は二つの軸受
だけを設けた場合と同じ程度になり、そのため電動ｍ滅
連装；６′の効率が悪化する。

軸の本体部分に切削される大きな直径のウォーノ・の場
合には、−０つまたは三つの支持軸受のためにその直径
は依然大きくなり、摩擦力が軸の直径Ｇに比例するとい
う事実に基づいて効率が必然的に低下する。従って、軸
から切削によって適当な肉を取イ１、二とによって軸の
直径を減少させることが老えられるが、この方法は材料
のｔ員失となり、費１［１の面で不利となる。

、：のタイプの装置の欠点としてアーマチュアの製造が
困テ「であり、アーマチュア板の取付けの際Ｃに、この
操作中に軸の曲げの可能性があることから軸の案内が困
難である。アーマチュアとウオームとの間にｙ流子を配
置することが極度に困難である。実際、もし整流子が軸
Ｊ−においてウオームとアーマ千プ、アの設置個所との
間に既に配置されているとすると、軸の案内は一層困姉
となり、整流子板の取イ（ロー１作業はやりにくくなる
。

軸をアーマチュア板に嵌合後に、軸の本体部分に大きな
直径のウオームを冷間変形によって形成することも可能
である。しかしながら、軸の真直を達成するのが困難と
なり、自動生産ラインで自動的に行なう必要のある付加
的な作業ステーション（例えばローリング（ｒｏｌｌｉ
ｎｇ　）及びストレイトニング（ｓｔｒａｉｇｈｔｅｎ
ｉｎｇ　）　）を設置しなければならない。その上、ウ
オームに対するアーマチュアの面上に整流子を設け、ウ
オームのローリング及びストレイトニングのためのステ
ーションでの流体の整流子への飛散を避ける必要がある
。

以上述べたようにこれらのプロセスはアーマチュアの製
造Ｔ稈をｉｍシてウオームの保護手段を１ｆｆｌ常要求
するものである。また、？７オームはもし軸より大きい
とすると邪魔となる。そして、軸は長いため、曲げがあ
りバランスがくずれ、振動騒音が発生し、これらの問題
は、上述のような軸受構造の場合は軸の直径を大きくし
ないと避けることができない。

アーマチュアの溶接後に、うオームと軸を、ウオームを
軸の端部に回転等の摩擦溶接によって溶接することによ
って一体にすることが知られている。しかしながら１、
二の場合大袈裟な費用のかかる装置（ン容接ステーショ
ン）が必要となる。このプロセスは長い軸が作られるご
とになり、その真直度を確保するのは困難であり、その
結果バランスが悪くなり、軸が不正回転し振動や騒音を
４１；ずろ。その結果、軸の直径が増し曲げを小さくす
る必要があるが、これは軸受の摩擦により大きな損失と
なり　装置の製造費用が嵩む。

この発明の目的はこれらの全ての欠点を解決し、アーマ
チュア軸とウオームを担持する軸との間を、費用′の掛
かる手段を使用することなしに振動や騒音の原因となる
アンバランスや不正回転が小さくなるように駆動連結さ
れる電動機減速装置を提供する、二とにある。

〔即応を解決するための手段〕

この発明のモータ速度域ｉ！装置は端対端の関係で配置
される二つの軸間に配置されろ関節式の力、ｌプリング
を有したものである。

、二の発明により、げ、軸間のカップリングはに１０に
　　　　　　　１なる、二つの軸の対面する端部内に配
置される内に配置される雄部分と、前記端部が挿入され
て、端部同士で接触状態にある二つの軸の支持および軸
方向の芯出しをおこなわせるブツシュとを具備する。

アーマチュア軸及びウオーム軸は、アンバランスと不正
回転を起こす曲げを減少し、一方アーマチュアの出力軸
の、速度減速機のウオームによって引き起こされる半径
方向の反力（ウオームを支持する第２軸がこれを受ける
）が避けられ、これがこの発明の有利な点である。二つ
の軸及び軸受面の直径は減少され、必然的に摩擦及び材
料の重量に起因する１員失は減少される。さらに、１５
オームの直径はアーマチュア軸に無関係となる。

この発明の実施例によれば、雄部分は長手方向のスプラ
インを形成したキーであり、そのスプラインは軸の端部
に形成され峰部分となる型に軸方向に形成される相補的
なハウジングに係合している。

この発明の別の特徴及び利点は、以下の実施例について
の図面を参照にした説明から明らかとなろう。

「実施例〕 図面に示した電動機速度減速装置け、自動車の補ａｍ、
例えば窓ガラス、再開天井板、ワイパを１動するための
ものであり、電動機と、ウオーム及び接線−７）−１、
ホイールを有する減速機を具備する。

モータ速度域ｉ！装置は回転出力軸２を有したアーマチ
ユア１と、ウオームホイール４及び支持軸６に連結され
ろ１′７オーム５を形成した減速機３とより成る。７つ
の軸受若しくはブツシュ７．１０は輔２．６の対向端２
ａ、６ａで該軸を支持するため設置される。ウオームホ
イール４は公知の手段（図示せず）によって駆動される
補機に連結される。

軸２．６は一緒に回転するようにその端部２ａ。

６ａは端と端とが関節カップリング２０によって連結さ
れる。この発明は詳しくはこのカップリングに関するも
のである。

カップリング２０は、軸２．６の対向端部２ａ。

６ａに形成される雌部材９．１１（第２図）内に配置さ
れる雄部材８と、前記端部２ａ、６ａが挿入され軸２．
６を軸方向に整列するように支持する単一のブツシュ１
２とを具備する。雌部材８は、この実施例では、長手方
向にスプラインをもったキー若しくはビンとして構成さ
れ、そのスプライン１３は雌部材９，１１の軸方向に形
成される相補的な歯に嵌合される。先ず、各雌部打着し
く　ｔｉｔ：型９．１１は、軸２．６の端面では円滑な
筒状の凹所９ａ、ｌｌａを有しており、その凹所９ａ、
Ｉｌａはキー８より実質−ヒ大きくなっており、ｉｌ常
の公差をもってキードに遊嵌される。部材８と凹所９ａ
。

１１ａとの断面の違いはこのカップリングによって得ら
れる技術効果の理解を容易とするために第２図では極度
に誇張して描いである。この筒状の凹所９ａ、ｌｌａに
続いて、直径が凹所９ａ、Ｉｌａより実質玉串さい雌型
９ｂ１口すが位置する。雌型の壁面はスプライン１３に
相当する歯を有しておす、この山を１ｌｌｌ　Ｌ、てア
ーマチュア軸２のトルクが輔６　Ｌ、’７−１ｉｋ達さ
れる。か＜シ、て雌型９．１１ｂの部分Ｇ、ｔ、スプラ
イン１３と組になる同じ数のリブ及び溝を形成した８個
の枝葉をもった星状を形成する。

溝を侍、った雌型９　ｂ、、　１１　ｂは円錐状端”ｌ
（−、，１１ｃまて延びており、これらの−・連の空間
は輔２及び６　（第２図戸共ｉ１１軸綿Ｙ−Ｙに対して
公差は別とＩ７て−ｔ６する共ｉＬＪ＋ｂ綿Ｘ−Ｘ　’
ｉ：有ｔ　ル。

１°Ｉｆ（・１きの型９ｂ、Ｉｌｂ及びキー８の部分６
才相互６、二接触している雄及び雌の表面間の界面が、
軸２゜６間の有り得る芯ずれを８虜にいれても、最大の
面積を持ち、同時に軸２及び６間の偏倚や関節作用は十
分許容するように配置される。かくしで、キー８け空間
９，１１に遊嵌数（＝ｔ　４１され、これは凹所９ａ、
Ｉｌａがごのような遊嵌を許容するに十分長いごとによ
る。

変形例とし一乙第４図では十字状の断面の型若しくは空
所１４を有し、そのため９０’の角度の間隔で離間し２
て４個のリブ１５を有し、これらのリブ間に溝１６が形
成され、この部分は力・７ブリ　　　　　　　１ングの
キーの組になる十字状部分と係合される。

第３図及び第４図の雌型の断面形状は端に例示であり、
異なった断面を採用することができる。

しかしながら、十字状又は星状が好ましい。これは、こ
れらの形状によりｚカップリングの雌型とキーとの間の
芯ずれを考慮した場合、１ｉｊ１雌の表面間の相互係合
が最大となるからである。

軸２，６の端部２ａ、６ａを支持する単一の軸受若しく
はハウジングはハウジング１２のように球状又はシリン
ダ環１８　（第５図）とすることができる。

第６図に示す変形では、ウオームの軸２１は軸２より大
きな直径を有し、外面が筒状（球状ではない）のブツシ
ュ２２は二つの同心孔２３．２４を有し、その直径は軸
２，２１の端部２ａ、２１ａに夫々相当している。

各実施例において、軸６，２１の端部６ａ、２１ａはブ
ツシュ１２．１８．２２に、同ブツシュの軸方向の殆ん
ど全長にわたって挿入される。この二つの軸間での、こ
れら軸がブツシュに対し占める長さの振り分けは、各軸
がブソシコ」二に加える力に応じて決定される。更に、
最大の荷重を受けるウオームの軸６，２１の場合、軸は
その長さの半分以上をブツシュｌに延ばす必要がある。

これにより、ウオームの反力によりブノシエ上で回動す
るのが防止される。

ト述利点に加えて、この発明のカップリングは以下の利
点を持つ。

関節カップリング２０であることから、突当て接合を持
つ一連の軸２．６が構成され、二つの軸の多少の角度方
向の偏倚は許容される。このような角度的偏倚は筒状凹
部９ａがキー８の断面を超え“ζいること及びこれらの
凹部の長さが十分長いこと（例えば空間９．１１の全長
の３分の１又は２分の１）によって許容されるものであ
る。

ウオーム５の直径はアーマチュア軸２の直径と独立して
いる。アーマチュア軸２は、前述従来の技術に一枚もの
の軸と比較してかなり短縮され、このためさもなけば振
動を発生ずる曲げやアンバランスを減少する。

（Ｉ４） 各軸２．６は二つの軸受、即ち７．１２及び１２゜１０
によって支持され、必然的に二つの軸間に重なりがない
。つＡ−ム５−トでのウオームホイール４の半径方向の
反力は軸２ではなく軸６及び軸受１２（１８）だけによ
って受は止められる。これは、第２図及び第５図に示す
ように、軸受Ｉ２若しくは１８が、その殆んど全長にわ
たり軸６の端部６ａと接触するという事実によって確保
される。

支持軸受１２（１８）は、同一の直径の端部２ａ。

６ａを収納する単一の孔１２ａ　　（１８ａ）を有し、
これにより軸２，６の同軸性が向上されると共に、これ
らの軸は同一の軸受によってこの領域に支持される。

３個の軸受７．１２．１０に多少の芯ずれがあっても、
接合部品間の通常の嵌合によって許容されるクリヤラン
スの範囲内である。更に、軸２．６の二つの端部２ａ、
５ａが接触していることから、ウオーム５上でウオーム
ホイール４によって加えられる力の軸成分のアーマチュ
ア１の端部に対する再伝達が確保され、ペレット状の通
常の軸接触部材、例えばポリアミドの使用が可能になる
。更に、変形例として端部２ａと６ａとの間にキーと同
軸にプラスティック材料、例えばポリアミドの部材が配
置することができ、これにより軸６がらの軸方向力を輔
２に伝達することができる。この衝撃吸収部材の硬度は
軸のそれより小さく、端部にハリが出るのが防＋ｌ−さ
れ、かくして長期の作動継続による繰返し衝撃があって
も装置の寿命が補償される。

？７オーム５に対向するアーマチュアの軸受７の芯ずれ
があってもホイール４とウオーム５の軸線間の距離は変
化せず、これはうオーム５の二つの軸受１２．１０の位
置によってのみ決められ、これらの−・つの軸受は同一
の部材６によって１１持される。

【図面の簡単な説明】

第・１図はこの発明の第１実施例の電動機速度減速装置
の、一部断面をもって残りを側面をもって示す長手方向
図。 第２図は第１図の二つの軸間のカップリングを拡友して
示す部分軸方向断面図。　　　　　　　　　　　　　　
　）第３図は第２図のカップリングの−っの軸の端面図
。 第４図は第３図と！（Ｉｆｆした、雄部材の空間の変形
を示す図。 第５図及び第６図はこの発明のカップリングの他の二つ
の実施例を示す一部断面図化した長手方向図。 １・・・アーマチュア、　　２・・・軸、３・・・減速
機、　　　　　４・・・ウオームホイール、５・・・ウ
オーム、　　　　６・・・軸、７・・・ブツシュ、　　
　　８・・・雄部材、９．１１・・・雌部材、　　　１
３・・・スプライン、１８・・・ブツシュ、　　　２１
・・・軸、２２・・・ブツシュ。 上下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車の補機、例えば窓ガラスを駆動するための電
   動機速度減速装置であって、回転出力軸を有したアーマ
   チュアと、補機を駆動するようにウォームホイールに係
   合するウォームを担持する軸を有した減速機と、端と端
   とが対面するように配置された二つの軸間の関節カップ
   リングとよりなるものにおいて、二つの軸間のカップリ
   ングは雌部分内に配置される雄部分を有し、雌部分は二
   つの軸の対面する端部内に配置されると共に雄部分と組
   になるものであり、単一のブッシュ内に前記端部が挿入
   されて、端部同士で接触状態にある二つの軸の支持およ
   び軸方向の芯出しを直接又は衝撃吸収部材を介在させて
   確保しており、これによりウォームからウォームホイー
   ルに加わる力の軸方向成分をアーマチュアの軸に伝達し
   ている自動車補機駆動様電動機速度減速装置。 ２、雄部分は長手方向のスプラインを形成したキーであ
   り、そのスプラインは軸の端部に形成され雌部分となる
   型に軸方向に形成される相補的なハウジングに係合して
   いる特許請求の範囲１、に記載の装置。 ３、各軸の端部は、その端面付近に円滑な筒状凹所を有
   し、その断面はキーの断面より大きく、通常の公差でキ
   ー上に遊嵌され、次いで壁面にスプラインと組になる歯
   を有した型を有し、アーマチュア軸のトルクをウォーム
   の軸に伝達している特許請求の範囲２、に記載の装置。 ４、歯付きの筒状型及びキーの断面は次のように決めら
   れる、即ち相互に係合される雄と雌表面間の界面が、軸
   間の芯ずれを考慮にいれても、最大の断面をもち一方二
   つの軸間の偏倚若しくは十分な関節作用は許容するもの
   である特許請求の範囲３、に記載の装置。 ５、キー及び組になる歯付きの雌型の断面は十字状また
   は星状である特許請求の範囲４、に記載の装置。 ６、ブッシュは球状又は筒状であり、ウォームの軸の端
   部はブッシュの軸方向の殆んど全長にわたってブッシュ
   に挿入される特許請求の範囲１、から５、のいずれか一
   項に記載の装置。