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JP2014217240A - モータ装置 - Google Patents

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JP2014217240A
JP2014217240A JP2013094896A JP2013094896A JP2014217240A JP 2014217240 A JP2014217240 A JP 2014217240A JP 2013094896 A JP2013094896 A JP 2013094896A JP 2013094896 A JP2013094896 A JP 2013094896A JP 2014217240 A JP2014217240 A JP 2014217240A
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gear case
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shaft
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JP2013094896A
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雅之 田村
Masayuki Tamura
雅之 田村
浩之 内村
Hiroyuki Uchimura
浩之 内村
徹 佃
Toru Tsukuda
徹 佃
壱成 栗原
Kazunari Kurihara
壱成 栗原
英貴 山同
Hideki Yamado
英貴 山同
浩之 渋澤
Hiroyuki Shibusawa
浩之 渋澤
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Mitsuba Corp
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Mitsuba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/11Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with dynamo-electric clutches

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  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

【課題】調芯作業を容易にしつつ組立作業性を大幅に向上させる。【解決手段】アーマチュアシャフト13に軸ズレが生じた場合に、ギヤケース側スラスト軸受52がギヤケース側ラジアル軸受51を介してOリング53の軸心C3を中心に揺動される構成とした。ギヤケース側ラジアル軸受51の軸心C4がOリング53の軸心C3の近傍に配置され、アーマチュアシャフト13の回転抵抗をそれほど増大させずに軸ズレを吸収して調芯できる。また、ギヤケース側ラジアル軸受51,ギヤケース側スラスト軸受52およびOリング53を、アーマチュアシャフト13の軸方向一側にそれぞれ装着しておくことができるので、ギヤケース側ラジアル軸受51,ギヤケース側スラスト軸受52およびOリング53を、それぞれギヤケース31の深いところにある軸受収容部34に、一度に容易に組み付けることができる。【選択図】図4

Description

本発明は、ハウジング内に設けられる軸受により回転自在に支持される回転軸を備えたモータ装置に関する。
従来、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置やワイパ装置等の駆動源には、車載バッテリからの駆動電流により回転駆動されるモータ装置が用いられている。このような車両に搭載されるモータ装置は、モータ部および減速部を備えており、これにより小型でありながら大きな出力が得られるようにしている。つまり、減速部はモータ部の回転を所定の回転数にまで減速して高トルク化し、当該高トルク化された回転を外部の駆動対象物に出力するようになっている。
減速機構としては、大きな減速比が得られるウォーム減速機が多く採用されており、この場合、回転子(アーマチュア)に固定される回転軸(アーマチュアシャフト)は、ウォーム減速機のウォーム軸を兼ねた構造とされる。つまり、回転軸は、モータ部を形成するモータケースと、減速部を形成するギヤケースとの双方に跨るようにして配置され、回転軸のギヤケース内に突出された部分には、ウォームギヤが一体回転可能に設けられている。そして、当該ウォームギヤはギヤケース内に回転自在に収容されたウォームホイールの歯部に噛合されている。
このようなモータ部および減速部を備えたモータ装置としては、例えば、特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1に記載されたモータ装置(減速機構付モータ)は、回転子(ロータコア)に固定された回転軸(モータ軸)を備え、当該回転軸は、モータケース(ヨーク)の底部に設けられた軸受(軸受部材)と、ギヤケース(減速ケース)のモータ軸挿通部に設けられた一対の軸受とによって回転自在に支持されている。つまり、特許文献1に記載されたモータ装置の回転軸は、3つの軸受により回転自在に支持されている。また、回転軸の先端部分には、回転軸の軸方向へのガタつき等を防止するためにエンドスペーサが配置されている。このように、回転軸の先端側は、軸受およびエンドスペーサによって、径方向および軸方向から回転自在に支持されている。
特開平09−327153号公報(図1,図3)
しかしながら、上述の特許文献1に記載されたモータ装置においては、回転軸が3つの軸受により支持されており、各軸受の軸心が少しでもずれると、回転抵抗が増加したり異音が大きくなったりする等の問題を生じ得る。そこで、これらの不具合の発生を未然に防ぐために、モータ装置の組み立て工程において、モータケースとギヤケースとを慎重に連結する作業(調芯作業)が必要となる。ここで、例えば、調芯作業にばらつきが生じて、モータ装置の回転抵抗が大きくなってしまった場合には、各ケースの連結を一旦外して、各軸受の軸心を一致させた状態のもとで各ケースを再び連結し直すようにする。
このように、特許文献1に記載されたモータ装置においては、各軸受の軸心を同軸上に配置するための調芯作業が難しく、さらには、ギヤケース内の深いところに、エンドスペーサおよび軸受をそれぞれ個別に装着する必要があるため、モータ装置の組立作業が煩雑化するといった問題があった。
本発明の目的は、調芯作業を容易にしつつ組立作業性を大幅に向上させることが可能なモータ装置を提供することにある。
本発明の一態様では、ハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に設けられる回転軸と、前記回転軸を径方向外側から支持する第1軸受と、前記回転軸を軸方向外側から支持するとともに、内側に前記第1軸受が設けられる軸受収容部材と、前記回転軸の径方向において前記第1軸受と重なるよう前記軸受収容部材の外側に設けられ、前記ハウジングに接触される弾性シールと、を備える。
本発明の他の態様では、前記ハウジングには、前記軸受収容部材を収容する収容部が設けられ、当該収容部には、前記軸受収容部材の前記回転軸に対する位置決めを行う樹脂が充填される。
本発明の他の態様では、前記ハウジングは、前記回転軸を径方向外側から支持する第2軸受および第3軸受が設けられる第1ケースと、前記軸受収容部材が設けられる第2ケースとを備え、前記第2ケースが樹脂製とされる。
本発明によれば、回転軸に軸ズレが生じた場合に、軸受収容部材が第1軸受を介して弾性シールの軸心を中心に揺動される。第1軸受の軸心が弾性シールの軸心の近傍に配置されるので、軸受収容部材は容易に揺動することができ、ひいては回転軸の回転抵抗をそれほど増大させずに軸ズレを吸収して調芯することができる。したがって、従前のようにハウジングを組み立て直す等の面倒な調芯作業を不要として、当該回転軸の調芯作業を簡素化することができる。
また、第1軸受,軸受収容部材および弾性シールを、モータ装置の組み立て時において回転軸にそれぞれ装着しておくことができるので、回転軸のハウジングへの組み付け時に、第1軸受,軸受収容部材および弾性シールを、それぞれハウジング内の所定箇所に一度に容易に組み付けることができる。したがって、モータ装置の組立作業性を大幅に向上させることが可能となる。
本発明の一実施の形態に係る減速機構付モータの断面図である。 図1の破線円A部分の内部を示す部分拡大断面図である。 図1の破線円B部分の内部を示す部分拡大断面図である。 図1の破線円C部分の内部を示す部分拡大断面図である。 ギヤケース側ラジアル軸受の詳細を示す斜視図である。 (a),(b)は、ギヤケース側スラスト軸受の詳細を示す斜視図である。 減速機構付モータの組み立て手順を説明する説明図である。 (a),(b)は、アーマチュアシャフトの軸ズレ状態を説明する説明図である。
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態に係る減速機構付モータの断面図を、図2は図1の破線円A部分の内部を示す部分拡大断面図を、図3は図1の破線円B部分の内部を示す部分拡大断面図を、図4は図1の破線円C部分の内部を示す部分拡大断面図を、図5はギヤケース側ラジアル軸受の詳細を示す斜視図を、図6(a),(b)はギヤケース側スラスト軸受の詳細を示す斜視図を、図7は減速機構付モータの組み立て手順を説明する説明図を、図8(a),(b)はアーマチュアシャフトの軸ズレ状態を説明する説明図をそれぞれ示している。
図1に示す減速機構付モータ(モータ装置)10は、自動車等の車両に搭載されるパワーウィンド装置(図示せず)の駆動源として用いられ、ウィンドガラスを昇降させるウィンドレギュレータ(図示せず)を駆動するものである。この減速機構付モータ10は、小型でありながら大きな出力が可能であり、車両のドア内に形成される幅狭のスペース(図示せず)に設置されるようになっている。
減速機構付モータ10は、モータ部20と減速部30とを備えており、これらのモータ部20および減速部30は、一対の締結ネジ11によって互いに連結されてユニット化されている。減速機構付モータ10は、その外郭をなすハウジング12を備えており、当該ハウジング12の内部には、アーマチュアシャフト(回転軸)13が回転自在に収容されている。ここで、ハウジング12は、モータ部20を形成するモータケース21およびブラシホルダ25と、減速部30を形成するギヤケース31とによって構成されている。
モータ部20は、磁性材料よりなる鋼板をプレス加工(深絞り加工)することで有底筒状に形成されたモータケース(第1ケース)21を備えている。モータケース21の内壁には、断面が略円弧形状に形成された複数のマグネット22(図示では2つ)が固定され、これらのマグネット22の内側には、コイル23が巻装されたアーマチュア24が、所定の隙間(エアギャップ)を介して回転自在に収容されている。
モータケース21の開口側(図中左側)には、モータケース21の本体部分よりも大径となったブラシホルダ収容部21aが形成され、当該ブラシホルダ収容部21aには、ブラシホルダ25が収容されている。ブラシホルダ25は、ブラシホルダ収容部21aにガタつかないよう装着されており、モータケース21の開口部分を閉塞するようになっている。
ここで、ブラシホルダ25の内側には、アーマチュアシャフト13が回転自在に貫通するようになっており、当該ブラシホルダ25においても、モータケース21とともに、内部にアーマチュアシャフト13が回転自在に収容されるハウジング12を形成している。つまり、ブラシホルダ25は、モータケース21とともに本発明における第1ケースを構成している。
アーマチュア24の軸心C1には、アーマチュアシャフト13が貫通して固定されている。アーマチュアシャフト13は、モータ部20および減速部30の双方を跨ぐようにして配置され、アーマチュアシャフト13の軸方向一側(図中左側)はギヤケース31の内部に設けられ、アーマチュアシャフト13の軸方向他側(図中右側)はモータケース21の内部に設けられている。
アーマチュアシャフト13の軸方向に沿う略中間部分で、かつアーマチュア24に近接する部位には、略円柱形状に形成されたコンミテータ26が固定されている。このコンミテータ26には、アーマチュア24に巻装されたコイル23の端部が電気的に接続されている。
コンミテータ26の外周には、ブラシホルダ25のホルダ本体25aに移動自在に保持された複数のブラシ27(図示では2つ)が摺接するようになっている。これらのブラシ27は、バネ部材28によってそれぞれコンミテータ26に向けて所定圧で弾性接触されている。これにより、図示しない車載コントローラ等から各ブラシ27に駆動電流を供給することで、アーマチュア24に回転力(電磁力)が発生し、ひいてはアーマチュアシャフト13が所定の回転数および回転トルクで回転するようになっている。
アーマチュアシャフト13の軸方向に沿う略中間部分で、かつコンミテータ26のアーマチュア24側とは反対側には、センサマグネット29(図3参照)が固定されている。センサマグネット29は、アーマチュアシャフト13の回転方向に沿って4つの磁極(図示せず)を交互に並べることにより略筒状に形成されている。このセンサマグネット29は、アーマチュアシャフト13とともに回転するようになっており、これによりアーマチュアシャフト13の回転に伴って、センサマグネット29の径方向外側に配置された回転センサ45(図3参照)を通過する磁束線の状態が変化するようになっている。
アーマチュアシャフト13のセンサマグネット29よりも軸方向一側には、ウォームギヤ32が設けられている。ウォームギヤ32は略筒状に形成されており、アーマチュアシャフト13に圧入により固定されている。ウォームギヤ32には、ギヤケース31内に回転自在に設けられたウォームホイール33の歯部33a(図4参照)が噛合するようになっている。これにより、ウォームギヤ32はギヤケース31内でアーマチュアシャフト13の回転に伴って回転し、その回転がウォームホイール33に伝達されるようになっている。ここで、ウォームギヤ32およびウォームホイール33によって減速機構SDが形成されている。
図1に示すように、減速部30は、ギヤケース(第2ケース)31およびコネクタ部材35を備えている。ギヤケース31は樹脂製であって、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することにより所定形状に形成され、当該ギヤケース31は、モータケース21の開口側、つまりモータケース21のブラシホルダ収容部21a側に、各締結ネジ11を介して連結されている。
ギヤケース31の内部には、図4に示すように、アーマチュアシャフト13の軸方向に沿って延びるウォームギヤ収容部31aと、当該ウォームギヤ収容部31aに近接して配置されたウォームホイール収容部31bとが形成されている。これらの各収容部31a,31bの内部には、ウォームギヤ32と、外周部分にウォームギヤ32と噛み合う歯部33aを備えたウォームホイール33とが、それぞれ回転自在に収容されている。ここで、ウォームギヤ32は螺旋状に形成され、歯部33aはウォームホイール33の軸方向に向けて緩やかな傾斜角度で傾斜されている。これにより、ウォームギヤ32からウォームホイール33に対して滑らかな動力伝達が可能となっている。
図1に示すように、ウォームホイール33の軸心C2には、出力ギヤ33bが一体回転可能に配置されており、この出力ギヤ33bは、ウィンドレギュレータ(図示せず)に動力伝達可能に連結されるようになっている。つまり、アーマチュアシャフト13の回転は、減速機構SDにより減速されて高トルク化され、この高トルク化された回転が出力ギヤ33bからウィンドレギュレータに出力されるようになっている。
コネクタ部材35は、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することにより略L字形状に形成され、コネクタ接続部36と差し込み部37とを備えている。コネクタ接続部36には、車両側に設けられる外部コネクタ(図示せず)が電気的に接続されるようになっており、差し込み部37は、ギヤケース31の側面に、図1中上方から差し込まれるようになっている。ここで、外部コネクタは、車載バッテリや車載コントローラ等(何れも図示せず)に電気的に接続されている。
差し込み部37には、図3に示すようなセンサ基板44が取り付けられており、当該センサ基板44の先端側には、回転センサ45が実装されている。回転センサ45は、センサマグネット29の磁束線の変化を検出し、当該検出信号を車載コントローラ等に送出するようになっている。そして、車載コントローラ等は、回転センサ45からの検出信号に基づいて、アーマチュアシャフト13の回転数や回転方向を演算し、当該演算結果に応じてアーマチュアシャフト13を回転制御するようになっている。
ここで、回転センサ45は、ブラシホルダ25の軸受保持筒25bを介してセンサマグネット29と対向されており、つまり軸受保持筒25bは隔壁として機能している。これにより、センサマグネット29側からの各ブラシ27の摩耗粉が回転センサ45に到達されないようにしており、ひいては回転センサ45の長期に亘る正常動作を可能としている。なお、回転センサ45は、センサ素子としての磁気抵抗素子(MR素子)を備えており、さらには巨大磁気抵抗効果現象(Giant Magneto Resistance Effect)を応用したGMRセンサとなっている。
次に、アーマチュアシャフト13の軸受構造について、図面を用いて詳細に説明する。ここで、アーマチュアシャフト13は、3つのラジアル軸受により回転自在に支持され、所謂3点支持の軸受構造を採用している。以下、モータケース21側の軸受から順番に説明する。
図2に示すように、モータケース21の底部側(図中右側)は段付形状に形成され、この段付形状の部分にはモータケース21の本体部分よりも小径となった小径部21bが設けられている。小径部21bは有底筒状に形成され、当該小径部21bの内側には、モータケース側軸受機構40が収容されている。
モータケース側軸受機構40は、モータケース側ラジアル軸受41とモータケース側スラスト軸受42とから形成されている。モータケース側ラジアル軸受41は、略円筒形状に形成され、アーマチュアシャフト13の軸方向他側を径方向外側から支持するようになっている。ここで、モータケース側ラジアル軸受41は、粉末冶金法により製造された多孔質の金属体に潤滑油を含浸させて形成され、本発明における第2軸受を構成している。
モータケース側スラスト軸受42は、板状本体部42aと複数の腕部42bとを備えており、板状本体部42aはアーマチュアシャフト13の軸方向他側を軸方向外側から支持するようになっている。また、各腕部42bの内側には、モータケース側ラジアル軸受41が保持されるようになっている。このように、モータケース側軸受機構40は、モータケース側ラジアル軸受41とモータケース側スラスト軸受42とを一体化して構成され、アーマチュアシャフト13の軸方向他側を、径方向外側および軸方向外側から回転自在に支持するようになっている。
図3に示すように、ブラシホルダ25を形成する軸受保持筒25bの軸方向一側には、環状凹部25cが形成されている。この環状凹部25cには、アーマチュアシャフト13の軸方向に沿う略中間部分を、径方向外側から回転自在に支持するブラシホルダ側ラジアル軸受43が嵌合して固定されている。ここで、ブラシホルダ側ラジアル軸受43においても、粉末冶金法により製造された多孔質の金属体に潤滑油を含浸させて、略円筒形状に形成されている。なお、ブラシホルダ側ラジアル軸受43は、本発明における第3軸受を構成している。
図4に示すように、ギヤケース31におけるウォームギヤ収容部31aの軸方向一側には、軸受収容部(収容部)34が形成されている。軸受収容部34の内部には、アーマチュアシャフト13の軸方向一側を回転自在に支持するギヤケース側軸受機構50が収容されている。
軸受収容部34は段付形状に形成され、小径収容部34aと、当該小径収容部34aよりも大径となった大径収容部34bと、当該大径収容部34bを拡径するように形成されたテーパ面34cとを備えている。そして、これらの収容部34a,34bおよびテーパ面34cは、ギヤケース31に形成された樹脂充填孔31cと、当該樹脂充填孔31cの周囲に設けられ、樹脂充填孔31cよりも小径となった複数のエア抜き孔31d(図示では2つのみ示す)を介して、ギヤケース31の外部に連通可能となっている。
ここで、図4に示す網掛部分は、樹脂充填孔31cを介して軸受収容部34の内部に充填された樹脂Rを示している。この樹脂Rは、軸受収容部34の内部において溶融された状態から硬化した状態となり、これによりギヤケース側軸受機構50、つまりギヤケース側スラスト軸受52を、軸受収容部34の内部において固定し、アーマチュアシャフト13に対して位置決めするようになっている。
各エア抜き孔31dには、軸受収容部34の内部に溶融された樹脂Rを充填する際に、軸受収容部34の内部にあるエア(図示せず)が通過するようになっている。さらに、軸受収容部34の内部に充填された樹脂Rの一部が入り込むようになっており、これにより各エア抜き孔31d内で硬化された樹脂Rが回り止めとして機能し、ひいては軸受収容部34の内部において、ギヤケース側軸受機構50が回転したりガタついたりするのを防止する。
ギヤケース側軸受機構50は、第1軸受としてのギヤケース側ラジアル軸受51と、軸受収容部材としてのギヤケース側スラスト軸受52と、弾性シールとしてのOリング53とを備えている。
図5に示すように、ギヤケース側ラジアル軸受51においても、上述した他のラジアル軸受41,43(図2,3参照)と同様に、粉末冶金法により製造された多孔質の金属体に潤滑油を含浸させて、略円筒形状に形成されている。ギヤケース側ラジアル軸受51の径方向内側には、アーマチュアシャフト13が摺接する摺接孔51aが形成され、当該摺接孔51aの軸方向両側には、環状テーパ部51b(図示では一方側のみ示す)がそれぞれ形成されている。これにより、アーマチュアシャフト13の摺接孔51aへの挿通作業を容易に行えるようにしている。このように、ギヤケース側ラジアル軸受51は、アーマチュアシャフト13の軸方向一側を径方向外側から回転自在に支持するようになっている。
ギヤケース側ラジアル軸受51の径方向外側には、当該ギヤケース側ラジアル軸受51の軸方向に延びる凹溝51cが設けられている。凹溝51cは、ギヤケース側ラジアル軸受51の周方向に等間隔で複数並んで設けられている。これにより、ギヤケース側ラジアル軸受51のギヤケース側スラスト軸受52に対する接触面積(図5中網掛部分)を少なくし、ギヤケース側スラスト軸受52の内側にギヤケース側ラジアル軸受51を容易に装着できるようにしている。
図6に示すように、ギヤケース側スラスト軸受52は、段付の有底筒状に形成され、底部52a,小径筒部52b,大径筒部52cおよびフランジ部52dを備えている。底部52aは、図4に示すように、アーマチュアシャフト13の軸方向一側を軸方向外側から支持するようになっている。
小径筒部52bは、軸受収容部34の小径収容部34aの内部に収容されるようになっている。また、小径筒部52bよりも大径となった大径筒部52cは、軸受収容部34の大径収容部34bの内部に収容されるようになっている。小径筒部52bおよび大径筒部52cと、小径収容部34aおよび大径収容部34bとの間には、それぞれ所定の大きさのクリアランスCL1が形成されており、このクリアランスCL1には樹脂Rが入り込むようになっている。
また、ギヤケース側スラスト軸受52の径方向内側で、小径筒部52bと大径筒部52cとの間には、図6(b)に示すように、ギヤケース側スラスト軸受52の径方向に延びるよう支持平面部52eが設けられている。そして、この支持平面部52eには、大径筒部52cの内側に装着されたギヤケース側ラジアル軸受51の軸方向一側が当接するようになっており、これによりギヤケース側ラジアル軸受51のギヤケース側スラスト軸受52に対する位置決めが行われる。
フランジ部52dは環状に形成され、大径筒部52cの開口側(図4中右側)に一体に設けられている。フランジ部52dの直径寸法は、大径筒部52cの直径寸法よりも若干大きい直径寸法に設定され、フランジ部52dは、大径筒部52cの外周に装着されたOリング53を、ギヤケース側スラスト軸受52の軸方向から支持するようになっている。
そして、フランジ部52dと大径収容部34bとの間には、図4に示すように、若干のクリアランスCL2(CL2<CL1)が形成されており、これにより軸受収容部34の内部において、ギヤケース側スラスト軸受52が、Oリング53の弾性変形を伴って傾斜(揺動)できるようになっている。
Oリング53は、ギヤケース側スラスト軸受52の外側に設けられ、大径筒部52cの外周部分と大径収容部34bの内周部分との間に挟持されている。つまり、Oリング53は、大径筒部52cと大径収容部34bとの双方に接触して両者間をシール(密封)するようになっている。これにより、軸受収容部34の内部に充填された溶融した樹脂Rが、軸受収容部34からウォームギヤ収容部31a側に漏洩するのが防止される。また、Oリング53は、ギヤケース側ラジアル軸受51の軸方向寸法範囲MAの内部に配置、つまりアーマチュアシャフト13の径方向においてギヤケース側ラジアル軸受51と重なるよう配置されている。
このように、フランジ部52dと大径収容部34bとの間にクリアランスCL2を形成し、Oリング53をアーマチュアシャフト13の径方向においてギヤケース側ラジアル軸受51と重なるよう配置したので、ギヤケース側ラジアル軸受51を、Oリング53の軸心C3を中心に揺動させることができる。つまり、アーマチュアシャフト13に軸ズレ等が生じた場合には、ギヤケース側ラジアル軸受51がOリング53の軸心C3を中心に揺動し、これによりアーマチュアシャフト13が調芯されるようになっている。
次に、以上のように形成した減速機構付モータ10の組み立て手順について、図面を用いて詳細に説明する。
まず、図7に示すように、何も組み付けられていない状態のギヤケース31を準備する。また、アーマチュア24(アーマチュアシャフト13)が内部に回転自在に設けられ、ブラシホルダ25が組み付けられた組み立て済みのモータ部20(図1参照)を準備する。ここで、アーマチュアシャフト13は、モータ部20を組み立てた状態のもとで、モータケース側ラジアル軸受41とブラシホルダ側ラジアル軸受43との2箇所で回転自在に支持されている(図1参照)。
さらに、ギヤケース側軸受機構50、つまりギヤケース側ラジアル軸受51,ギヤケース側スラスト軸受52およびOリング53を準備し、これら3つの部品51,52,53を、図7中矢印(1)に示すように、モータケース21から突出されたアーマチュアシャフト13の軸方向一側に順番に装着する。ただし、3つの部品51,52,53を予め組み立ててギヤケース側軸受機構50としておき、この組み立て済みのギヤケース側軸受機構50をアーマチュアシャフト13の軸方向一側に装着するようにしても良い。
その後、ギヤケース側軸受機構50が装着されたアーマチュアシャフト13の軸方向一側を、図中矢印(2)に示すように、ギヤケース31のウォームギヤ収容部31aに差し込んでいく。これにより、図4に示すように、ギヤケース側軸受機構50が軸受収容部34内に収容される。このとき、軸受収容部34のテーパ面34cがOリング53の組付けをガイドする役割を果たす。テーパ面34cによって、Oリング53がギヤケース側スラスト軸受52の外周面からずれること無く、ギヤケース側軸受機構50を軸受収容部34内に組付けることができる。
また、ギヤケース側軸受機構50を軸受収容部34内に組付けるとき、軸受収容部34の大径収容部34bとOリング53との間には摺動抵抗が生じる。この摺動抵抗により、モータケース21とギヤケース31とを組付けるときに、アーマチュアシャフト13の端面とギヤケース側スラスト軸受52との間の隙間を無くすことができ、ひいてはアーマチュアシャフト13とギヤケース側スラスト軸受52との間においてガタが発生するのを防止できる。
次いで、図1に示すように、各締結ネジ11をネジ結合させることにより、ギヤケース31とモータケース21とを連結させる。そして、各ケース31,21を連結した後は、ギヤケース31のウォームホイール収容部31bにウォームホイール33を収容し、当該ウォームホイール33の歯部33aとウォームギヤ32とを噛合させる。
その後、図8に示すように、ギヤケース31の樹脂充填孔31cから軸受収容部34内に向けて、図示しない溶融樹脂供給装置から溶融した樹脂Rを所定圧で充填していく。すると、軸受収容部34内に充填された樹脂Rが、ギヤケース側スラスト軸受52の周囲に到達し、軸受収容部34内に満遍なく行き渡る。ここで、軸受収容部34内に充填された樹脂Rは、Oリング53を越えてウォームギヤ収容部31a内に漏洩することは無く、ひいてはギヤケース側スラスト軸受52が軸受収容部34内の所定位置に位置決めされる。
より具体的には、図8(a),(b)に示すように、例えば、アーマチュアシャフト13が±α°傾斜するよう軸ズレを起こしている場合には、ギヤケース側スラスト軸受52は、アーマチュアシャフト13の傾斜に伴って、ギヤケース側ラジアル軸受51を介してOリング53の軸心C3を中心に傾斜される。そして、当該状態のもとでギヤケース側スラスト軸受52は樹脂Rにより位置決めされて、当該位置にて固定されるようになっている。
ここで、ギヤケース側ラジアル軸受51の軸心C4の極近いところにOリング53の軸心C3が配置され、当該軸心C3がギヤケース側ラジアル軸受51の揺動中心となっている。したがって、ギヤケース側スラスト軸受52は容易に揺動することができ、ひいてはアーマチュアシャフト13がギヤケース側ラジアル軸受51をこじることにより発生する回転抵抗の増大を、最小限に抑えられるようになっている。
このように、本発明においては、アーマチュアシャフト13の軸方向一側に装着されたギヤケース側軸受機構50を軸受収容部34内に収容し、その後、溶融された樹脂Rを軸受収容部34内に満遍なく行き渡らせることで、アーマチュアシャフト13の調芯作業が完了する。
ここで、ギヤケース側軸受機構50は、アーマチュアシャフト13の軸方向一側に予め装着された状態のもとで軸受収容部34内に収容され、しかもギヤケース側スラスト軸受52の装着される側となる先端側が小径筒部52bにより先細り形状となっている。したがって、ギヤケース31の深いところにある軸受収容部34内に、3つの部品51,52,53よりなるギヤケース側軸受機構50を一度に容易に配置できるようになっている。
以上詳述したように、本実施の形態に係る減速機構付モータ10によれば、アーマチュアシャフト13に軸ズレが生じた場合に、ギヤケース側スラスト軸受52がギヤケース側ラジアル軸受51を介してOリング53の軸心C3を中心に揺動される。ギヤケース側ラジアル軸受51の軸心C4がOリング53の軸心C3の近傍に配置されるので、ギヤケース側スラスト軸受52は容易に揺動することができ、ひいてはアーマチュアシャフト13の回転抵抗をそれほど増大させずに軸ズレを吸収して調芯することができる。したがって、従前のようにハウジングを組み立て直す等の面倒な調芯作業を不要として、当該アーマチュアシャフトの調芯作業を簡素化することができる。
また、ギヤケース側ラジアル軸受51,ギヤケース側スラスト軸受52およびOリング53を、減速機構付モータ10の組み立て時においてアーマチュアシャフト13の軸方向一側にそれぞれ装着しておくことができるので、アーマチュアシャフト13のギヤケース31への組み付け時に、ギヤケース側ラジアル軸受51,ギヤケース側スラスト軸受52およびOリング53を、それぞれギヤケース31の軸受収容部34に一度に容易に組み付けることができる。したがって、減速機構付モータ10の組立作業性を大幅に向上させることが可能となる。
さらに、軸受収容部34に溶融された樹脂Rを充填することにより、容易に調芯作業を行うことができるので、ギヤケース31の成形精度を低くすることができる。つまり、ギヤケース31を成形精度の低い樹脂製としても、軸受収容部34の内部においてギヤケース側スラスト軸受52が揺動し、アーマチュアシャフト13が調芯される。よって、ギヤケース31の製造コストや重量を大幅に低減することが可能となる。
本発明は上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言うまでもない。例えば、上記実施の形態においては、本発明に係る減速機構付モータ10を、パワーウィンド装置の駆動源として用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、減速機構付モータ10を、車両用のワイパ装置等、他の用途の駆動源として用いることもできる。
また、上記実施の形態においては、ウォームギヤ32をアーマチュアシャフト13とは別体とし、ウォームギヤ32をアーマチュアシャフト13の軸方向一側に圧入したものを示したが、本発明はこれに限らず、アーマチュアシャフト13の軸方向一側の外周面に、転造等によりウォームギヤを一体成形したものにも適用することができる。
さらに、上記実施の形態においては、モータケース側ラジアル軸受41,ブラシホルダ側ラジアル軸受43およびギヤケース側ラジアル軸受51のそれぞれを、粉末冶金法により略円筒形状に形成された所謂メタルと呼ばれる軸受としたものを示したが、本発明はこれに限らず、インナーレース(内輪),アウターレース(外輪)および複数のボール(鋼球)を備えたボールベアリング等を軸受として採用することもできる。
10 減速機構付モータ(モータ装置)
11 締結ネジ
12 ハウジング
13 アーマチュアシャフト(回転軸)
20 モータ部
21 モータケース(ハウジング,第1ケース)
21a ブラシホルダ収容部
21b 小径部
22 マグネット
23 コイル
24 アーマチュア
25 ブラシホルダ(ハウジング,第1ケース)
25a ホルダ本体
25b 軸受保持筒
25c 環状凹部
26 コンミテータ
27 ブラシ
28 バネ部材
29 センサマグネット
30 減速部
31 ギヤケース(ハウジング,第2ケース)
31a ウォームギヤ収容部
31b ウォームホイール収容部
31c 樹脂充填孔
31d エア抜き孔
32 ウォームギヤ
33 ウォームホイール
33a 歯部
33b 出力ギヤ
34 軸受収容部(収容部)
34a 小径収容部
34b 大径収容部
34c テーパ面
35 コネクタ部材
36 コネクタ接続部
37 差し込み部
40 モータケース側軸受機構
41 モータケース側ラジアル軸受(第2軸受)
42 モータケース側スラスト軸受
42a 板状本体部
42b 腕部
43 ブラシホルダ側ラジアル軸受(第3軸受)
44 センサ基板
45 回転センサ
50 ギヤケース側軸受機構
51 ギヤケース側ラジアル軸受(第1軸受)
51a 摺接孔
51b 環状テーパ部
51c 凹溝
52 ギヤケース側スラスト軸受(軸受収容部材)
52a 底部
52b 小径筒部
52c 大径筒部
52d フランジ部
52e 支持平面部
53 Oリング(弾性シール)
C1〜C4 軸心
CL1,CL2 クリアランス
MA 軸方向寸法範囲
R 樹脂
SD 減速機構

Claims (3)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジング内に回転自在に設けられる回転軸と、
    前記回転軸を径方向外側から支持する第1軸受と、
    前記回転軸を軸方向外側から支持するとともに、内側に前記第1軸受が設けられる軸受収容部材と、
    前記回転軸の径方向において前記第1軸受と重なるよう前記軸受収容部材の外側に設けられ、前記ハウジングに接触される弾性シールと、
    を備える、モータ装置。
  2. 請求項1記載のモータ装置において、
    前記ハウジングには、前記軸受収容部材を収容する収容部が設けられ、当該収容部には、前記軸受収容部材の前記回転軸に対する位置決めを行う樹脂が充填される、モータ装置。
  3. 請求項1または2記載のモータ装置において、
    前記ハウジングは、前記回転軸を径方向外側から支持する第2軸受および第3軸受が設けられる第1ケースと、前記軸受収容部材が設けられる第2ケースとを備え、前記第2ケースが樹脂製とされる、モータ装置。
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