JP2009293643A - Electric motor with speed reduction mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、車両に設けられるスライドドアを自動的に開閉する自動開閉装置の駆動源等として用いられる減速機構付き電動モータに関する。 The present invention relates to an electric motor with a speed reduction mechanism that is used as, for example, a drive source of an automatic opening / closing device that automatically opens and closes a sliding door provided in a vehicle.
従来から、車両のスライドドアを自動的に開閉するスライドドア自動開閉装置等の駆動源としては、小型の電動モータ(モータ本体)から所望の駆動力を得ることができる減速機構付き電動モータが用いられている。このような減速機構付き電動モータでは、減速機構として小型で大きな減速比が得られるウォームギア機構が多く用いられ、この場合、ウォームは電動モータの回転軸(アマチュア軸)と一体的に設けられ、ウォームに噛み合うウォームホイルは出力軸に装着されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a drive source for a slide door automatic opening / closing device that automatically opens and closes a vehicle slide door, an electric motor with a speed reduction mechanism capable of obtaining a desired driving force from a small electric motor (motor body) has been used. It has been. In such an electric motor with a speed reduction mechanism, a worm gear mechanism that is small and can provide a large reduction ratio is often used as the speed reduction mechanism. In this case, the worm is provided integrally with the rotating shaft (an amateur shaft) of the electric motor. The worm wheel that meshes with is attached to the output shaft.
一方、スライドドア自動開閉装置に用いられる減速機構付き電動モータでは、減速機構を収容するギアケースの内部にクラッチ機構(電磁クラッチ)を設け、スライドドアが手動で開閉操作される際には、このクラッチ機構により回転軸と出力軸との間の動力伝達を遮断して、手動操作力を低減するようにしている。 On the other hand, in an electric motor with a speed reduction mechanism used in a slide door automatic opening / closing device, a clutch mechanism (electromagnetic clutch) is provided inside a gear case that houses the speed reduction mechanism. The clutch mechanism cuts off power transmission between the rotating shaft and the output shaft to reduce manual operation force.
例えば、特許文献1には、ウォームホイルとクラッチロータ(第1のクラッチ板)とを出力軸に相対回転自在に装着し、これらを円筒形状のロータリング(動力伝達部材)により互いに連結するとともに、アーマチュア(第2のクラッチ板)を出力軸に動力伝達可能かつクラッチロータと係合する係合位置と当該係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動自在に装着し、クラッチロータを挟んでアーマチュアに対向するクラッチコイルによりアーマチュアとクラッチロータとを断続動作させるようにしたクラッチ機構付きの減速機構付き電動モータが記載されている。
しかしながら、特許文献1に示される減速機構付き電動モータでは、ウォームホイルやロータリングは出力軸に相対回転自在に装着され、その構造上、軸方向に僅かなクリアランス(ガタ)を有しているので、モータ作動時にはウォームからの荷重により軸方向に移動し、周辺の他の部材と衝突等して異音を生じる場合があった。
However, in the electric motor with a speed reduction mechanism disclosed in
本発明の目的は、減速機構付き電動モータの作動時の異音を低減することにある。 An object of the present invention is to reduce noise during operation of an electric motor with a speed reduction mechanism.
本発明の減速機構付き電動モータは、回転軸を有するモータ本体と、前記回転軸の回転を減速して出力軸から出力する減速機構と、前記回転軸と前記出力軸との間の動力伝達を断続するクラッチ機構とを備えた減速機構付き電動モータであって、前記回転軸とともに回転するウォームと、前記出力軸に相対回転自在に装着され、前記ウォームに噛み合わされて前記ウォームとにより前記減速機構を構成するウォームホイルと、軸方向端面に第1の係合部を備え、前記出力軸に相対回転自在に装着される第1のクラッチ板と、前記出力軸と同軸に配置され、軸方向の一方側において前記ウォームホイルに連結されるとともに他方側において前記第1のクラッチ板の外周縁部に連結される動力伝達部材と、前記第1の係合部に対向する第2の係合部を備え、前記出力軸に動力伝達可能に連結されるとともに前記第1のクラッチ板と係合する係合位置と当該係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動自在となって前記第1のクラッチ板とにより前記クラッチ機構を構成する第2のクラッチ板と、前記出力軸に装着され、前記ウォームホイルを前記第1のクラッチ板の側に向けて付勢する付勢手段とを有することを特徴とする。 An electric motor with a speed reduction mechanism of the present invention includes a motor body having a rotation shaft, a speed reduction mechanism that decelerates rotation of the rotation shaft and outputs it from an output shaft, and transmits power between the rotation shaft and the output shaft. An electric motor with a speed reduction mechanism including an intermittent clutch mechanism, wherein the speed reduction mechanism is mounted by a worm that rotates together with the rotary shaft, and is rotatably attached to the output shaft, and meshes with the worm and the worm. , A first clutch plate that is provided with a first engagement portion on an axial end face, and is rotatably mounted on the output shaft, and is disposed coaxially with the output shaft, and is axially A power transmission member connected to the worm wheel on one side and connected to the outer peripheral edge of the first clutch plate on the other side, and a second engagement facing the first engagement portion And is connected to the output shaft so as to be able to transmit power, and is movable in an axial direction between an engagement position for engaging with the first clutch plate and a release position for releasing the engagement. A second clutch plate that constitutes the clutch mechanism with the first clutch plate; and an urging means that is attached to the output shaft and urges the worm wheel toward the first clutch plate. It is characterized by having.
本発明の減速機構付き電動モータは、前記動力伝達部材は、前記ウォームホイルの前記第1のクラッチ板の側を向く軸方向端面に対向する円板部と該円板部の外周縁から軸方向に延びる円筒部とを備え、前記円板部において前記ウォームホイルの軸方向端面に連結されるとともに円筒部において前記第1のクラッチ板の外周縁部に連結され、前記ウォームホイルを介して前記付勢手段により前記第1のクラッチ板の側に向けて付勢されることを特徴とする。 In the electric motor with a speed reduction mechanism according to the present invention, the power transmission member is axially oriented from a disc portion facing an end surface in the axial direction of the worm wheel facing the first clutch plate and an outer peripheral edge of the disc portion. A cylindrical portion that extends to the axial end surface of the worm wheel at the disc portion, and is connected to an outer peripheral edge portion of the first clutch plate at the cylindrical portion, and the attachment portion via the worm wheel. It is biased toward the first clutch plate by the biasing means.
本発明の減速機構付き電動モータは、前記出力軸に固定される環状の被検出体と、前記減速機構を収容するケースの内部に配置され前記被検出体に対向する回転センサとを備え、前記付勢手段は前記被検出体と前記ウォームホイルとの間に配置されることを特徴とする。 An electric motor with a speed reduction mechanism according to the present invention includes an annular detected body fixed to the output shaft, and a rotation sensor disposed inside a case that houses the speed reduction mechanism and facing the detected body, The urging means is arranged between the detected object and the worm wheel.
本発明の減速機構付き電動モータは、前記被検出体は前記出力軸に固定される円板状のセンサプレートと周方向に複数の磁極が並べて着磁された環状に形成され前記センサプレートの径方向外側に固定されるセンサマグネットとを備え、前記付勢手段は前記センサプレートと前記ウォームホイルとの間に配置されることを特徴とする。 In the electric motor with a speed reduction mechanism according to the present invention, the detected object is formed in an annular shape in which a plurality of magnetic poles are aligned in the circumferential direction and a disk-shaped sensor plate fixed to the output shaft. A sensor magnet fixed outward in the direction, and the urging means is disposed between the sensor plate and the worm wheel.
本発明の減速機構付き電動モータは、前記付勢手段はウェーブワッシャであることを特徴とする。 The electric motor with a speed reduction mechanism according to the present invention is characterized in that the urging means is a wave washer.
本発明によれば、出力軸に装着される付勢手段によりウォームホイルを第1のクラッチ板に向けて付勢するようにしたので、ウォームホイルを第1のクラッチにより支持させてその軸方向のガタを吸収することができる。これにより、モータ作動時にウォームホイルが軸方向へ移動して生じる異音を防止することができる。 According to the present invention, since the worm wheel is urged toward the first clutch plate by the urging means attached to the output shaft, the worm wheel is supported by the first clutch and the axial direction of the worm wheel is supported. Can absorb backlash. As a result, it is possible to prevent abnormal noise caused by the worm wheel moving in the axial direction when the motor is operated.
また、本発明によれば、動力伝達部材をウォームホイルの軸方向端面に対向する円板部と円板部の外周縁から軸方向に延びる円筒部とを備えた形状に形成し、円板部においてウォームホイルの軸方向端面に連結させて、ウォームホイルを介して付勢手段により第1のクラッチ板の側に向けて付勢するようにしたので、ウォームホイルと動力伝達部材との間の係合のガタと、動力伝達部材と第1のクラッチ板との係合のガタを同時に詰めることができ、連結強度を高めることができる。これにより、ウォームホイルを安価な素材で形成することを可能として、この減速機構付き電動モータのコストを低減することができる。 Further, according to the present invention, the power transmission member is formed in a shape including a disk part facing the axial end surface of the worm wheel and a cylindrical part extending in the axial direction from the outer peripheral edge of the disk part, and the disk part In this embodiment, the worm wheel is connected to the axial end surface of the worm wheel and biased toward the first clutch plate by the biasing means via the worm wheel. The backlash of the engagement and the backlash of the engagement between the power transmission member and the first clutch plate can be reduced at the same time, and the connection strength can be increased. As a result, the worm wheel can be formed of an inexpensive material, and the cost of the electric motor with a speed reduction mechanism can be reduced.
さらに、本発明によれば、出力軸に被検出体を固定するとともに付勢手段を被検出体とウォームホイルとの間に配置するようにしたので、付勢手段の被検出体を基準位置とした弾性力を効果的に動力伝達部材に伝えることができる。 Further, according to the present invention, the detected body is fixed to the output shaft and the urging means is disposed between the detected body and the worm wheel. Thus, the elastic force can be effectively transmitted to the power transmission member.
また、本発明によれば、被検出体を出力軸に固定される円板状のセンサプレートとセンサプレートの径方向外側に固定されるセンサマグネットから構成するとともに付勢手段をセンサプレートとウォームホイルとの間に配置するようにしたので、付勢手段の弾性力が被検出体のセンサマグネットの部分に影響することが防止される。 In addition, according to the present invention, the object to be detected is composed of a disk-shaped sensor plate fixed to the output shaft and a sensor magnet fixed to the outside in the radial direction of the sensor plate, and the urging means is the sensor plate and the worm wheel. Therefore, it is possible to prevent the elastic force of the urging means from affecting the sensor magnet portion of the detection object.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1はワンボックスタイプの車両の側面図であり、この車両11の車体12の側部にはスライドドア13が設けられている。
FIG. 1 is a side view of a one-box type vehicle, and a sliding
図2は図1に示すスライドドアの車体への取り付け構造を示す平面図であり、この車体12の側部にはガイドレール14が固定され、一方、スライドドア13にはローラアッシー15が装着されており、このローラアッシー15がガイドレール14に移動自在に装着されて当該ガイドレール14に沿って案内されることにより、スライドドア13は車体12の側部に沿って、図1中に実線で示す全閉位置と2点鎖線で示す全開位置との間で開閉自在となっている。また、ガイドレール14の車両前方側には車室内側に曲がる引き込み部14aが設けられており、ローラアッシー15が引き込み部14aに沿って案内されることにより、スライドドア13は車体12の側面と同一面に収まるように車体12の内側に引き込まれた状態で閉じられるようになっている。
FIG. 2 is a plan view showing a structure for mounting the slide door shown in FIG. 1 to the vehicle body. A
図示はしないが、ローラアッシー15は図示する部位(センター部)以外にスライドドア13の前端部の上下部分(アッパー部・ロア部)にも設けられ、これらに対応して車体12の開口部の上下縁部にもそれぞれアッパー部・ロア部に対応するガイドレール14が設けられており、スライドドア13は合計3カ所において車体12に開閉自在に支持されている。
Although not shown, the
この車両11には、スライドドア13を自動的に開閉するために、スライドドア自動開閉装置21(以下、開閉装置21とする。)が設けられている。
The
この開閉装置21は所謂ケーブル式となっており、ガイドレール14の車両前後方向の略中央部に隣接して車体12の内部に配置される駆動ユニット22と、駆動ユニット22の動力をスライドドア13に伝達するための閉側ケーブル23aと開側ケーブル23bとを備えている。閉側ケーブル23aはガイドレール14の車両前方側の端部に設けられる反転プーリ24aを介して閉側(車両前方側)からローラアッシー15に導かれており、その一端において当該ローラアッシー15(スライドドア13)に連結されている。開側ケーブル23bはガイドレール14の車両後方側の端部に設けられる反転プーリ24bを介して開側(車両後方側)からローラアッシー15に導かれており、その一端において当該ローラアッシー15(スライドドア13)に連結されている。各ケーブル23a,23bの他端はそれぞれ駆動ユニット22に接続されており、駆動ユニット22により閉側ケーブル23aが引かれるとスライドドア13は当該ケーブル23aに牽引されて自動開動作し、駆動ユニット22により開側ケーブル23bが引かれるとスライドドア13は当該ケーブル23bに牽引されて自動閉動作するようになっている。
The opening /
図3は図2に示す駆動ユニットの詳細を示す正面図であり、図4は図3に示す駆動ユニットのA−A線に沿う断面図である。 3 is a front view showing details of the drive unit shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of the drive unit shown in FIG.
図3、図4に示すように、駆動ユニット22は減速機構付き電動モータ31とケーブル駆動機構32とが1つのユニットとされた構造となっており、これらに共通に用いられる樹脂製のケース33を備え、このケース33において車体12に固定されるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ケース33には略円筒状のドラム収容室33aが設けられており、このドラム収容室33aには駆動用ドラム34が収容されている。駆動用ドラム34は外周に螺旋状の案内溝34aを備えた円柱状に形成されており、案内溝34aには駆動ユニット22にまで導かれた閉側ケーブル23aと開側ケーブル23bとが互いに同一方向に巻き付けられている。また、ケース33には減速機構付き電動モータ31の出力軸35が一対の玉軸受36a,36bにより回転自在に支持されており、その一端はドラム収容室33aの内部に突出し、駆動用ドラム34はその軸心において出力軸35の先端にナット37により固定されている。
The
ケース33にはドラム収容室33aに隣接してテンショナ収容室33bが設けられており、駆動ユニット22に導かれた閉側ケーブル23aと開側ケーブル23bは、それぞれケース33に設けられるケーブル出入り部33c,33dからテンショナ収容室33bに引き込まれ、当該テンショナ収容室33bを介してドラム収容室33aに案内されるようになっている。テンショナ収容室33bには、閉側ケーブル23aが掛け渡される閉側テンショナプーリ38aと、開側ケーブル23bが掛け渡される開側テンショナプーリ38bとが収容されている。これらのテンショナプーリ38a,38bはそれぞれホルダ39a,39bに回転自在に支持され、これらのホルダ39a,39bはケース33に支持されたガイド軸40a,40bにより直線往復動自在に支持されるとともにガイド軸40a,40bに装着されたスプリング41a,41bにより対応するケーブル23a,23bの移動経路を増加させる方向に向けて付勢されている。これにより、各ケーブル23a,23bには対応するテンショナプーリ38a,38bにより付勢されて所定の張力が付与され、ローラアッシー15がガイドレール14の引き込み部14aに案内されること等によりケーブル23a,23bの移動経路長が変化しても、その張力が一定に保たれるようになっている。
The
なお、ケース33と各反転プーリ24a,24bとの間は可撓性を有するアウターチューブ42a,42bにより連結されており、ケース33と各反転プーリ24a,24bとの間においては、各ケーブル23a,23bはアウターチューブ42a,42bに挿通されて当該アウターチューブ42a,42bに沿って移動するようになっている。また、図4に示すように、ドラム収容室33aとテンショナ収容室33bはケース33に装着されるカバー43により閉塞されている。
The
この減速機構付き電動モータ31には、駆動用ドラム34を回転駆動してスライドドア13を自動開閉動作させるために、モータ本体としての電動モータ44が設けられている。この電動モータ44はケース33に取り付けられており、その回転軸としてのアーマチュア軸44aはケース33に設けられるギア収容室33eの内部に突出している。
The
なお、電動モータ44としては、例えばブラシ付き直流モータなど、アーマチュア軸44aが正逆両方向に回転可能なものが用いられている。また、図4に示すように、ギア収容室33eはケース33に装着されるカバー45により閉塞されている。
In addition, as the electric motor 44, for example, a DC motor with a brush such that the
アーマチュア軸44aの回転を減速して出力軸35に伝達するために、ケース33のギア収容室33eには減速機構としてのウォームギア機構46が収容されている。このウォームギア機構46はアーマチュア軸44aのギア収容室33eの内部に突出する部分の外周面に一体的に設けられてアーマチュア軸44aとともに回転するウォーム47と、ウォーム47に噛み合うウォームホイル48とを備えており、ウォームホイル48はその軸心において出力軸35に相対回転自在に装着されてギア収容室33eの内部で回転自在となっている。
In order to decelerate the rotation of the
また、アーマチュア軸44aと出力軸35との間の動力伝達経路を断続するために、ケース33のギア収容室33eにはウォームギア機構46に対して軸方向に隣接してクラッチ機構としての電磁クラッチ51が収容されている。この電磁クラッチ51は所謂摩擦式となっており、第1のクラッチ板としてのクラッチロータ52と第2のクラッチ板としてのアーマチュア53とを備えている。
Further, in order to intermittently connect the power transmission path between the
クラッチロータ52は鋼材により断面略コの字の円環状に形成されており、そのウォームホイル48の側を向く軸方向端面には第1の係合部としての摩擦面52aが形成されている。また、クラッチロータ52の軸心にはボス部52bが設けられており、クラッチロータ52はこのボス部52bにおいて滑り軸受54により出力軸35に相対回転自在に装着されている。クラッチロータ52のボス部52bを支持する滑り軸受54は断面略コの字の円環状に形成され、出力軸35に嵌合固定されており、クラッチロータ52はこの滑り軸受54のコの字の内側に配置されて出力軸35に対する軸方向への移動が規制されている。
The
一方、アーマチュア53は鋼材により軸心に貫通孔を備えたクラッチロータ52とほぼ同径の円環状に形成されており、ウォームホイル48とクラッチロータ52の間にこれらと同軸に配置されている。アーマチュア53のクラッチロータ52の側に向く軸方向端面にはクラッチロータ52の摩擦面52aに対向する第2の係合部としての摩擦面53aが形成されており、この摩擦面53aはクラッチロータ52の摩擦面52aに対して僅かな隙間を空けて対向している。また、アーマチュア53の軸心に形成される貫通孔の内側には出力軸35に嵌合固定された接続部材55が配置されており、この接続部材55とアーマチュア53は板バネ56により連結されている。板バネ56は鋼板を所定の形状に打ち抜いて円板状に形成されており、軸方向に弾性変形自在であるとともに周方向には所定の剛性を有している。これにより、アーマチュア53は板バネ56と接続部材55を介して出力軸35に動力伝達可能につまり出力軸35とともに回転するように連結されるとともに、板バネ56の軸方向への弾性変形によりその摩擦面53aがクラッチロータ52の摩擦面52aと係合する係合位置とクラッチロータ52の摩擦面52aから離れて当該係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動自在となっている。なお、板バネ56はアーマチュア53が解除位置にあるときには弾性変形しない自然状態となり、アーマチュア53が係合位置に移動したときに軸方向に弾性変形するようになっている。
On the other hand, the
ケース33のギア収容室33eの内部には、クラッチロータ52の背面側つまりクラッチロータ52のアーマチュア53とは反対側に隣接してクラッチコイル57が設けられており、このクラッチコイル57に通電されると、当該クラッチコイル57が生じる磁気吸引力によりアーマチュア53が解除位置から係合位置に移動して電磁クラッチ51が動力伝達状態に切り替えられるようになっている。また、クラッチコイル57への通電が解除されると、アーマチュア53は板バネ56のばね力により係合位置から解除位置に移動し、電磁クラッチ51は動力遮断状態に切り替えられる。
In the gear housing chamber 33e of the
ウォームホイル48とクラッチロータ52との間で動力を伝達するために、電磁クラッチ51には動力伝達部材としてのロータリング58が設けられている。
In order to transmit power between the
図5(a)、(b)はそれぞれロータリングのウォームホイル、クラッチロータに対する連結構造を説明するための分解斜視図である。 FIGS. 5A and 5B are exploded perspective views for explaining a connecting structure of the rotor ring to the worm wheel and the clutch rotor, respectively.
このロータリング58は、軸心に貫通孔59aを備えた円板状の円板部59とこの円板部59の外周縁から軸方向に延びる円筒状の円筒部61とが樹脂材等により一体に形成された底付き円筒状となっており、円板部59をウォームホイル48のクラッチロータ52の側を向く軸方向端面に対向させるとともに円筒部61の円板部59とは反対側の軸方向端部をクラッチロータ52の側に向けてウォームホイル48とクラッチロータ52との間にこれらと同軸つまり出力軸35と同軸に配置されている。
In the
図5(a)に示すように、ウォームホイル48のクラッチロータ52つまりロータリング58の側を向く軸方向端面には連結凹部62が設けられている。この連結凹部62は軸心を中心とした円形となってロータリング58とは反対側に向けて軸方向に凹む凹形状に形成されており、その内周面には複数の連結歯が周方向に等間隔に並べて形成されることにより凹部側歯部62aが設けられている。これに対応して、ロータリング58の円板部59のウォームホイル48の側を向く軸方向端面には、図5(b)に示すように、連結凸部63が設けられている。この連結凸部63は軸心を中心としてウォームホイル48の側に向けて軸方向に突出する円柱状に形成されており、その外周面には複数の連結歯が周方向に等間隔に並べて形成されることにより凸部側歯部63aが設けられている。連結凹部62の凹部側歯部62aと連結凸部63の凸部側歯部63aは同一ピッチに形成されており、ウォームホイル48の連結凹部62の内部にロータリング58の連結凸部63が軸方向から挿入されるようにウォームホイル48とロータリング58とが軸方向から組み合わされることにより、凹部側歯部62aと凸部側歯部63aとが係合して、ウォームホイル48とロータリング58とが動力伝達可能に連結されるようになっている。
As shown in FIG. 5A, a connecting
一方、図5(a)に示すように、ロータリング58の円筒部61の内周面には、そのクラッチロータ52の側の軸方向先端部からウォームホイル48の側に向けて軸方向に沿って所定の長さで延びる複数の連結溝61aが周方向に等間隔に並べて設けられている。また、図5(a),(b)に示すように、クラッチロータ52の外周面には、複数の連結突起52cが周方向に等間隔に並べて形成されている。ロータリング58の連結溝61aとクラッチロータ52の連結突起52cは同一ピッチに形成されており、ロータリング58とクラッチロータ52とが軸方向に組み合わされることにより、ロータリング58の連結溝61aにクラッチロータ52の連結突起52cが係合して、ロータリング58とクラッチロータ52とが動力伝達可能に連結されるようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 5A, the inner circumferential surface of the
つまり、ロータリング58はその軸方向の一方側に設けられる円板部59においてウォームホイル48の軸方向端面に動力伝達可能に連結されるとともに、軸方向の他方側に設けられる円筒部61においてクラッチロータ52の外周縁部に動力伝達可能に連結されて、ウォームホイル48とクラッチロータ52との間で動力を伝達するようになっている。
In other words, the
このように、この減速機構付き電動モータ31では、ロータリング58をウォームホイル48の軸方向端面に対向する円板部59と円板部59の外周縁から軸方向に延びる円筒部61とを備えた底付き円筒形状に形成し、円板部59においてウォームホイル48の軸方向端面に連結させるようにしたので、ウォームホイル48のロータリング58との連結構造の強度を高めることができる。これにより、ウォームホイル48を強度の高い高価な素材を用いずに安価な素材で形成することを可能として、この減速機構付き電動モータ31のコストを低減することができる。また、ウォームホイル48の強度確保が容易となるので、ウォームホイル48の軸方向の厚みを薄くして、この減速機構付き電動モータ31を小型化することができる。
As described above, in the
さらに、この減速機構付き電動モータ31では、ウォームホイル48の軸方向端面に形成される連結凹部62とロータリング58の軸方向端面に形成される連結凸部63とを軸方向に組み合わせてウォームホイル48とロータリング58とを連結するようにしたので、ウォームホイル48とロータリング58との連結構造の強度をさらに高めることができる。
Furthermore, in this
図4に示すように、ケース33のテンショナ収容室33bの裏側の部分には基板収容室33fが設けられ、この基板収容室33fには、電動モータ44と電磁クラッチ51の作動を制御するための制御基板64が収容されている。制御基板64は基板上にCPUやメモリ等の電子部品が実装された構造となっており、ケース33に設けられた接続コネクタ65を介して車両11に搭載される図示しないバッテリ等の電源や車室内に配置される図示しない開閉スイッチ等に接続されるようになっている。
As shown in FIG. 4, a
出力軸35の回転を検出するために、制御基板64には回転センサ66が設けられている。この回転センサ66はホール素子となっており、この回転センサ66に対応して、出力軸35には被検出体としてのマグネットユニット67が固定されている。
In order to detect the rotation of the
図6はマグネットユニットを出力軸から取り外した状態を示す分解斜視図であり、このマグネットユニット67は、鋼板により軸心にボス部68aを備えた円板状に形成されるセンサプレート68と、このセンサプレート68の径方向外側で軸方向端面の外周縁に固定されるセンサマグネット69とを備えた環状となっており、センサプレート68のボス部68aにおいて出力軸35に嵌合固定されるようになっている。センサマグネット69は出力軸35を中心とした環状に形成されており、周方向に複数の磁極が並べて着磁された多極着磁磁石となっている。
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a state in which the magnet unit is detached from the output shaft. The
ウォームホイル48のクラッチロータ52とは反対側つまり駆動用ドラム34の側を向く軸方向端面には軸心を中心として環状に凹む収容凹部71が形成されており、図4に示すように、出力軸35に固定されたマグネットユニット67はこの収容凹部71の内部に配置されるようになっている。
A receiving
回転センサ66は制御基板64とともにケース33のギア収容室33eに露出し、軸方向からセンサマグネット69に対向しており、出力軸35が回転すると、その回転数に反比例した周期のパルス信号を出力するようになっている。回転センサ66の出力は制御基板64に入力され、制御基板64は入力されたパルス信号に基づいて出力軸35の回転数つまりスライドドア13の開閉速度を認識し、これに基づいて電動モータ44つまりスライドドア13の作動を制御するようになっている。
The
なお、回転センサ66としてはホール素子に限らず、被検出体と対となって出力軸35の回転を検出できるものであれば他のセンサを用いるようにしてもよい。
The
図6に示すように、センサプレート68には、それぞれ軸心を中心とした円弧状に形成されるとともに周方向に並ぶ3条のスリット68bが形成されており、これらのスリット68bによりセンサプレート68の内外間における磁束経路が狭められている。これにより、クラッチコイル57に通電されたときに、出力軸35とセンサプレート68とを経由してセンサマグネット69に達するクラッチコイル57からの漏れ磁束を低減させて、回転センサ66による出力軸35の回転検出の精度を高めるようになっている。
As shown in FIG. 6, the
次に、このような構造の開閉装置21の作動について説明する。
Next, the operation of the opening /
運転者等により開閉スイッチが操作されると、電動モータ44が制御基板64により作動制御され、アーマチュア軸44aの回転がウォームギア機構46と電磁クラッチ51とを介して出力軸35に伝達される。これにより、駆動用ドラム34が回転し、その回転方向に応じていずれか一方のケーブル23a,23bが駆動用ドラム34に巻き取られるとともに他方のケーブル23a,23bが駆動用ドラム34から巻き戻されて、スライドドア13は当該ケーブル23a,23bに引かれて自動開閉動作する。また、開閉スイッチの操作方向を切り替えることにより、電動モータ44つまり駆動用ドラム34を逆転させて、スライドドア13の開閉方向を変えることができる。さらに、電磁クラッチ51を動力遮断状態に切り替えることにより、スライドドア13と電動モータ44やウォームギア機構46との間の動力伝達経路を遮断して、手動によるスライドドア13の開閉操作力を低減させることができる。
When the opening / closing switch is operated by a driver or the like, the operation of the electric motor 44 is controlled by the
この減速機構付き電動モータ31のように、ウォームホイル48とクラッチロータ52とをロータリング58を介して係合連結させるとともに、出力軸35に相対回転自在に装着するようにした構造では、その構造上、ウォームホイル48とロータリング58とが軸方向に若干のガタを有することになるので、作動時にウォームホイル48とロータリング58とが軸方向に移動してケース33やクラッチロータ52等の部材に衝突し、異音を生じるおそれがある。そのため、この減速機構付き電動モータ31では、出力軸35に付勢手段としてのウェーブワッシャ81を装着し、このウェーブワッシャ81によりウォームホイル48とロータリング58とをクラッチロータ52の側に向けて軸方向に付勢して、当該ガタを吸収するようにしている。
In the structure in which the
図4、図6に示すように、出力軸35にはウォームホイル48とマグネットユニット67のセンサプレート68との間に位置するように周方向に沿った環状の装着溝35aが形成されており、ウェーブワッシャ81はこの装着溝35aに填め込まれることにより、抜け止め状態で出力軸35に装着されている。つまり、ウェーブワッシャ81はマグネットユニット67のセンサプレート68とウォームホイル48との間に配置されている。出力軸35に装着された状態のウェーブワッシャ81は、センサプレート68とウォームホイル48との間に挟み込まれて軸方向に弾性変形した状態となっており、その弾性力によりセンサプレート68を基準位置としてウォームホイル48をクラッチロータ52の側に向く軸方向に付勢するようになっている。また、ウェーブワッシャ81はマグネットユニット67のセンサプレート68部位に当接させるようにしているので、ウェーブワッシャ81がセンサマグネット69に接触することなくその影響が防止される。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
ウォームホイル48がウェーブワッシャ81によりクラッチロータ52の側に向けて付勢されると、ウォームホイル48がガタの分だけクラッチロータ52の側に向けて軸方向に移動し、その軸方向端面がロータリング58の円板部59に当接する。これにより、ロータリング58もウォームホイル48を介してウェーブワッシャ81によりクラッチロータ52の側に向く軸方向に付勢される。ロータリング58がウェーブワッシャ81によりクラッチロータ52の側に向けて付勢されると、ロータリング58はクラッチロータ52の側にガタの分だけ移動する。そして、クラッチロータ52の連結突起52cの軸方向環部がロータリング58の連結溝61aの底部に当接すると、出力軸35に対して軸方向への移動が規制されたクラッチロータ52によりロータリング58つまりウォームホイル48の軸方向への移動が規制される。したがって、ウォームホイル48とロータリング58とはウェーブワッシャ81により付勢されてクラッチロータ52に押し付けられた状態に保持され、その軸方向へのガタが同時に吸収される。
When the
このように、この減速機構付き電動モータ31では、出力軸35に装着されるウェーブワッシャ81によりウォームホイル48をクラッチロータ52に向けて付勢するようにしたので、ウォームホイル48をロータリング58を介してクラッチロータ52に支持させて、その軸方向のガタを吸収することができる。これにより、モータ作動時にウォームホイル48が軸方向へ移動して生じる異音を防止して、この減速機構付き電動モータ31の作動時の騒音を低減することができる。
As described above, in the
また、この減速機構付き電動モータ31では、ウォームホイル48を介してロータリング58をもウェーブワッシャ81によりクラッチロータ52に向けて付勢するようにしたので、ロータリング58の軸方向へのガタをも吸収して、ロータリング58が軸方向へ移動して生じる異音を防止することができる。
In the
図7は図5に示すウォームホイルとロータリングの連結構造の変形例を示す斜視図である。 FIG. 7 is a perspective view showing a modification of the connecting structure of the worm wheel and the rotor ring shown in FIG.
図5に示す場合では、ウォームホイル48の軸方向端面に軸心を中心とした円形となって軸方向に凹む連結凹部62を設けるとともに、ロータリング58の円板部59の軸方向端面に軸心を中心として軸方向に突出する円柱状の連結凸部63を設け、連結凹部62と連結凸部63とを軸方向に組み合わせてウォームホイル48とロータリング58を連結するようにしている。
In the case shown in FIG. 5, a connecting
これに対して、図7に示す変形例では、ウォームホイル48のクラッチロータ52の側を向く軸方向端面にクラッチロータ52の側に向けて軸方向に突出する複数の連結凸部82を周方向に並べて設けるとともに、ロータリング58の円板部59のウォームホイル48の側を向く軸方向端面にクラッチロータ52の側に向けて軸方向に凹む複数の連結凹部83を周方向に並べて設けるようにしている。そして、ウォームホイル48の連結凸部82をロータリング58の連結凹部83に挿入するようにウォームホイル48とロータリング58とを軸方向に組み合わせて連結することにより、ロータリング58を円板部59においてウォームホイル48の軸方向端面に連結するようにしている。
On the other hand, in the modification shown in FIG. 7, a plurality of connecting
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施の形態においては、スライドドア自動開閉装置21の駆動ユニット22に用いられる減速機構付き電動モータ31に本発明を適用しているが、これに限らず、例えば、車両のバックドア(テールゲート)を自動的に開閉するバックドア自動開閉装置の駆動ユニットなど、他の用途に用いられる減速機構付き電動モータに本発明を適用するようにしてもよい。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the
また、前記実施の形態においては、電動モータ44はブラシ付き直流モータとされているが、これに限らず、アーマチュア軸が正逆両方向に回転する電動モータであれば、例えばブラシレスモータ等の他の電動モータを用いるようにしてもよい。 In the above embodiment, the electric motor 44 is a brushed DC motor. However, the present invention is not limited to this, and any other motor such as a brushless motor may be used as long as the armature shaft rotates in both forward and reverse directions. An electric motor may be used.
さらに、前記実施の形態においては、付勢手段としてウェーブワッシャ81を用いるようにしているが、これに限らず、出力軸35に装着されてウォームホイル48をクラッチロータ52の側に向けて付勢できるものであれば、例えばコイルスプリングや板ばねなど、他の付勢手段を用いるようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
11 車両
12 車体
13 スライドドア
14 ガイドレール
14a 引き込み部
15 ローラアッシー
21 スライドドア自動開閉装置
22 駆動ユニット
23a 閉側ケーブル
23b 開側ケーブル
24a,24b 反転プーリ
31 減速機構付き電動モータ
32 ケーブル駆動機構
33 ケース
33a ドラム収容室
33b テンショナ収容室
33c,33d ケーブル出入り部
33e ギア収容室
33f 基板収容室
34 駆動用ドラム
34a 案内溝
35 出力軸
35a 装着溝
36a,36b 玉軸受
37 ナット
38a 閉側テンショナプーリ
38b 開側テンショナプーリ
39a,39b ホルダ
40a,40b ガイド軸
41a,41b スプリング
42a,42b アウターチューブ
43 カバー
44 電動モータ(モータ本体)
44a アーマチュア軸(回転軸)
45 カバー
46 ウォームギア機構(減速機構)
47 ウォーム
48 ウォームホイル
51 電磁クラッチ(クラッチ機構)
52 クラッチロータ(第1のクラッチ板)
52a 摩擦面(第1の係合部)
52b ボス部
52c 連結突起
53 アーマチュア(第2のクラッチ板)
53a 摩擦面(第2の係合部)
54 滑り軸受
55 接続部材
56 板バネ
57 クラッチコイル
58 ロータリング(動力伝達部材)
59 円板部
59a 貫通孔
61 円筒部
61a 連結溝
62 連結凹部
62a 凹部側歯部
63 連結凸部
63a 凸部側歯部
64 制御基板
65 接続コネクタ
66 回転センサ
67 マグネットユニット(被検出体)
68 センサプレート
68a ボス部
68b スリット
69 センサマグネット
71 収容凹部
81 ウェーブワッシャ(付勢手段)
82 連結凸部
83 連結凹部
DESCRIPTION OF
44a Armature shaft (rotating shaft)
45
47
52 Clutch rotor (first clutch plate)
52a Friction surface (first engaging portion)
53a Friction surface (second engaging portion)
54 Sliding
59
68
82 Connection
Claims (5)
前記回転軸とともに回転するウォームと、
前記出力軸に相対回転自在に装着され、前記ウォームに噛み合わされて前記ウォームとにより前記減速機構を構成するウォームホイルと、
軸方向端面に第1の係合部を備え、前記出力軸に相対回転自在に装着される第1のクラッチ板と、
前記出力軸と同軸に配置され、軸方向の一方側において前記ウォームホイルに連結されるとともに他方側において前記第1のクラッチ板の外周縁部に連結される動力伝達部材と、
前記第1の係合部に対向する第2の係合部を備え、前記出力軸に動力伝達可能に連結されるとともに前記第1のクラッチ板と係合する係合位置と当該係合が解除される解除位置との間で軸方向に移動自在となって前記第1のクラッチ板とにより前記クラッチ機構を構成する第2のクラッチ板と、
前記出力軸に装着され、前記ウォームホイルを前記第1のクラッチ板の側に向けて付勢する付勢手段とを有することを特徴とする減速機構付き電動モータ。 A speed reduction mechanism comprising: a motor body having a rotation shaft; a speed reduction mechanism that decelerates rotation of the rotation shaft to output from the output shaft; and a clutch mechanism that intermittently transmits power between the rotation shaft and the output shaft. Electric motor with
A worm that rotates with the rotating shaft;
A worm wheel which is mounted on the output shaft so as to be relatively rotatable, meshes with the worm and forms the speed reduction mechanism with the worm;
A first clutch plate provided with a first engagement portion on an axial end surface, and mounted on the output shaft so as to be relatively rotatable;
A power transmission member disposed coaxially with the output shaft, coupled to the worm wheel on one side in the axial direction and coupled to the outer peripheral edge of the first clutch plate on the other side;
A second engagement portion opposed to the first engagement portion, coupled to the output shaft so as to be capable of transmitting power and engaged with the first clutch plate, and the engagement is released; A second clutch plate that is movable in the axial direction between the release position and the first clutch plate and constitutes the clutch mechanism;
An electric motor with a speed reduction mechanism, comprising: an urging means attached to the output shaft and urging the worm wheel toward the first clutch plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008144870A JP2009293643A (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Electric motor with speed reduction mechanism |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103595184A (en) * | 2013-11-29 | 2014-02-19 | 四川阿克拉斯电动车有限公司 | Secondary gearing-down brushless electric motor assembly |
CN111734251A (en) * | 2020-07-24 | 2020-10-02 | 江苏皓月汽车科技有限公司 | Driving mechanism assembly of electric sliding door |
US12123242B2 (en) | 2022-01-14 | 2024-10-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for controlling an electric sliding door in a transportation vehicle |
-
2008
- 2008-06-02 JP JP2008144870A patent/JP2009293643A/en active Pending
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