(57)【要約】【課題】出力シャフトに対するピン部材の圧入構造の改善を図り、ピン部材に可動可能に取り付けられるコマ部材の円滑な可動を安定して確保可能にしたモータを提供する。【解決手段】モータのジョイント部２０は、出力シャフト１２に設けられた貫通孔１２ａに圧入されるピン部材２１と、ピン部材２１に対して可動可能に取り付けられるコマ部材２２とを備える。コマ部材２２が可動可能に取り付けられるピン部材２１は、出力シャフト１２の貫通孔１２ａとの圧入に用いられる部位の外周面に、例えば複数周の螺旋状溝よりなる凹部２１ａを有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力シャフト（１２）を有するモータ本体（１１）と、
前記出力シャフトに設けられた貫通孔（１２ａ）に圧入態様にて固定され、前記出力シャフトの軸線（Ｌ１）と交差するように設けられたピン部材（２１）と、
前記ピン部材が挿入する挿入孔（２２ｃ）を有し、前記ピン部材に対して可動可能に取り付けられるとともに、前記出力シャフトと一体回転するコマ部材（２２）と、備え、
前記ピン部材は、前記出力シャフトの前記貫通孔との圧入に用いられる部位の外周面に凹部（２１ａ）を有している、モータ。
【請求項２】
前記凹部は、前記ピン部材の軸方向視で前記ピン部材の全周に亘って設けられている、請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記凹部は、前記ピン部材の少なくとも１周の螺旋状に設けられている、請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記凹部は、前記ピン部材の全長に亘って連続した螺旋状に設けられている、請求項３に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、内燃機関のバルブタイミングを調整する電動バルブタイミング調整装置が周知である。電動バルブタイミング調整装置の駆動源として用いられるモータとしては、自身の出力シャフトに対し軸直交方向に向くように設けられるピン部材と、ピン部材に対し可動可能に設けられ出力シャフトと一体的に回転するコマ部材とを備える。コマ部材は、電動バルブタイミング調整装置の機構部と駆動連結され、モータの駆動力を機構部に伝達することでバルブタイミングの調整を行うものとなっている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８８３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、出力シャフトにピン部材を圧入する構造を採るものでは、ピン部材の圧入による出力シャフトの貫通孔の通過の際、相互間で生じる大きな摩擦力にて、ピン部材の外周面に出力シャフトの貫通孔内壁の一部が食い付いて剥がれる所謂凝着が発生することがある。一例として、出力シャフトが一般的なステンレス鋼材、ピン部材がそれよりも硬い鋼材を用いる場合等に、凝着が生じ得る。凝着が生じると、例えばピン部材の外径が大きくなる事象が生じ、ピン部材に対して可動可能に取り付けられるコマ部材の可動を阻害する懸念があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、出力シャフトに対するピン部材の圧入構造の改善を図り、ピン部材に可動可能に取り付けられるコマ部材の円滑な可動を安定して確保可能にしたモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するモータは、出力シャフト（１２）を有するモータ本体（１１）と、前記出力シャフトに設けられた貫通孔（１２ａ）に圧入態様にて固定され、前記出力シャフトの軸線（Ｌ１）と交差するように設けられたピン部材（２１）と、前記ピン部材が挿入する挿入孔（２２ｃ）を有し、前記ピン部材に対して可動可能に取り付けられるとともに、前記出力シャフトと一体回転するコマ部材（２２）と、備え、前記ピン部材は、前記出力シャフトの前記貫通孔との圧入に用いられる部位の外周面に凹部（２１ａ）を有している。
【０００７】
この構成によれば、ピン部材の外周面に設けた凹部は、出力シャフトの貫通孔に対しては非摩擦部位であり凝着が発生しないため、凝着物そのものの発生が少なくなる。また、発生した凝着物を凹部内に逃げさせることも可能なため、凝着物の厚みを薄くすることが期待でき、ピン部材の外径が大きくなる事象の発生を抑制できる。これにより、コマ部材の円滑な可動を安定して確保可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態のモータの概略構成図。
【図２】同実施形態のジョイント部の拡大図。
【図３】同実施形態のジョイント部の分解斜視図。
【図４】同実施形態のジョイント部の軸方向視図。
【図５】同実施形態のジョイント部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、モータの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、例えば、内燃機関のバルブタイミングを調整する電動バルブタイミング調整装置の駆動源として用いられている。モータ１０は、例えばランデル型モータにて構成されたモータ本体１１と、モータ本体１１により回転駆動される出力シャフト１２と、出力シャフト１２の先端部位に設けられたジョイント部２０とを備えている。モータ１０は、出力シャフト１２に設けられたジョイント部２０を介して、電動バルブタイミング調整装置の機構部（図示略）の入力部材３０と駆動連結している。モータ１０は、通電駆動による出力シャフト１２の回転を通じて、ジョイント部２０を介して内燃機関のバルブタイミングの調整を行う。
【００１０】
モータ本体１１は、出力シャフト１２を含むモータ構成部材を収容するハウジング１３を備えている。ハウジング１３は、軸受収容部１３ａを有し、軸受収容部１３ａには出力シャフト１２を軸支するボール軸受等の軸受１４が収容されている。また、ハウジング１３は、軸受収容部１３ａと連続してシール収容部１３ｂを有し、シール収容部１３ｂには出力シャフト１２とハウジング１３との間の開口をシールするシール部材１５が収容されている。
【００１１】
図２に示すように、ジョイント部２０は、ピン部材２１と、ピン部材２１によって出力シャフト１２に連結されたコマ部材２２とを備えている。ジョイント部２０は、出力シャフト１２と入力部材３０との相互の軸間の偏心、傾斜、及びねじれ等を含む軸ずれを許容する。
【００１２】
図３及び図４に示すように、ピン部材２１は、略円柱状をなす。ピン部材２１は、ハウジング１３から突出する出力シャフト１２の先端部位に形成された貫通孔１２ａに圧入され固定されている。ピン部材２１は、その軸線Ｌ２が出力シャフト１２の軸線Ｌ１に対して直交するように出力シャフト１２に組み付けられている。また、ピン部材２１の軸方向両端部は、貫通孔１２ａからそれぞれ突出している。
【００１３】
ここで、ランデル型モータにて構成されるモータ本体１１では、出力シャフト１２が非磁性であるのが好ましい等の理由から、本実施形態の出力シャフト１２は、例えばステンレス鋼の一つであるＳＵＳ３０４にて構成されている。このような出力シャフト１２に対し、ピン部材２１は、例えばステンレス鋼の一つの高炭素クロム鋼であるＳＵＪ２にて構成され、ＳＵＳ３０４である出力シャフト１２よりも硬く構成されている。そのため、出力シャフト１２の貫通孔１２ａにピン部材２１を圧入する際に、ピン部材２１の外周面に凝着の発生が懸念されるところである。
【００１４】
それを踏まえ、本実施形態のピン部材２１は、出力シャフト１２の貫通孔１２ａとの圧入に用いられる部位の外周面に凹部２１ａを有している。ピン部材２１において、出力シャフト１２の貫通孔１２ａとの圧入に用いられる部位とは、圧入時に貫通孔１２ａと摩擦を生じる部位を含む。本実施形態の場合、凹部２１ａは、ピン部材２１の軸方向の全域に亘って設けられている。また、凹部２１ａは、ピン部材２１周りに一周を超える螺旋状に設けられている。すなわち、凹部２１ａは、ピン部材２１の全長に亘って連続した複数周の螺旋状溝となっている。このような螺旋状溝の凹部２１ａは、ピン部材２１の外周面に生じ得る凝着の発生を低減する機能を有する。このようなピン部材２１の作用効果については後述する。
【００１５】
コマ部材２２は、その軸線Ｌ３方向に薄い扁平形状をなしている。コマ部材２２は、軸線Ｌ３を中心に略円環状に形成された円環部２２ａと、円環部２２ａから径方向外側に互いに反対方向に延びさらに軸方向にも延びる一対の腕部２２ｂとを備えている。円環部２２ａは、出力シャフト１２の先端部が内側に挿入される。円環部２２ａの内径は、出力シャフト１２の外径よりも大きく設定されている。円環部２２ａの内周面と出力シャフト１２の外周面との間には、隙間Ｓが形成されている。
【００１６】
円環部２２ａには、ピン部材２１が挿入される挿入孔２２ｃが１８０度対向位置にそれぞれ形成されている。なお、各挿入孔２２ｃを設けた位置は、各腕部２２ｂを設けた位置に対して例えば６０度の角度位置、すなわち９０度とは異なる角度位置に設定されている。ピン部材２１は、挿入孔２２ｃに遊嵌されている。コマ部材２２は、ピン部材２１によって揺動可能に支持されている。また、円環部２２ａと出力シャフト１２との間に径方向の隙間Ｓが設定されているため、コマ部材２２は、ピン部材２１に沿ってスライド移動可能となっている。つまり、コマ部材２２は、出力シャフト１２の軸線Ｌ１と直交する態様にて取り付けられたピン部材２１に対し、そのピン部材２１の軸線Ｌ２周りの揺動と、ピン部材２１の軸線Ｌ２に沿ったスライド移動とが可能に設けられている。
【００１７】
電動バルブタイミング調整装置の機構部の入力部材３０について、入力部材３０は略円環状をなし、外周にギヤ歯を有している。入力部材３０は、機構部を構成する後段ギヤ（図示略）と噛合されている。入力部材３０は、その内側にコマ部材２２が配置される。入力部材３０の内周面の１８０度対向位置には、一対の係合溝３０ａが形成されている。係合溝３０ａは、入力部材３０の軸方向に沿って形成されている。係合溝３０ａには、コマ部材２２の腕部２２ｂがそれぞれ嵌め込まれている。これにより、コマ部材２２の回転方向において腕部２２ｂが係合溝３０ａの内側面と係合するため、コマ部材２２の回転が入力部材３０に伝達可能となっている。
【００１８】
図４に示すように、各係合溝３０ａにおいて、腕部２２ｂとの間に径方向の間隙Ｇが設けられている。これにより、コマ部材２２は、係合溝３０ａの周方向内側面に沿って径方向の間隙Ｇ方向に相対移動可能となっている。また、コマ部材２２は、係合溝３０ａの周方向内側面に面接触する状態で入力部材３０に対して傾斜、すなわち互いの軸線Ｌ３，Ｌ４同士が傾斜可能となっている。
【００１９】
次に、モータ１０のジョイント部２０、特にジョイント部２０のピン部材２１に関する作用を図３及び図５を用いて説明する。
図３及び図５に示すように、ジョイント部２０の組み付け時、ピン部材２１は、挿入方向Ｋに沿って、コマ部材２２の一方側の挿入孔２２ｃ、出力シャフト１２の貫通孔１２ａ、及びコマ部材２２の他方側の挿入孔２２ｃに挿入される。ピン部材２１は各挿入孔２２ｃとは遊嵌合のため、ピン部材２１の挿入の際に特に大きな摩擦は生じず、その挿入抵抗は小さい。
【００２０】
これに対し、ピン部材２１は、貫通孔１２ａに圧入される態様のため、ピン部材２１が貫通孔１２ａを挿通する際に貫通孔１２ａの内側面との間で大きな摩擦が生じる。その際、出力シャフト１２の貫通孔１２ａを通過する際に、ピン部材２１の外周面に貫通孔１２ａの内壁の一部が食い付いて剥がれる凝着が発生し得る。凝着が発生すると、例えばピン部材２１の外周面に凝着物Ａが付着する。凝着物Ａは、挿入方向Ｋにおいて両部材間の摩擦距離が長くなると厚くなる傾向がある。
【００２１】
ところで、ピン部材２１は、外周面に凝着物Ａが付着することによって大径化する。ピン部材２１の大径化は、遊嵌合の設定となっている挿入孔２２ｃとの間の隙間をなくし、コマ部材２２の揺動及びスライド移動といった円滑な可動を阻害することに繋がるため、極力これを回避したい。
【００２２】
本実施形態の場合、ピン部材２１の外周面に複数周の螺旋状溝よりなる凹部２１ａが設けられているため、挿入方向Ｋへの圧入において、ピン部材２１と出力シャフト１２の貫通孔１２ａとの間の摩擦距離が短くなり、凝着物Ａそのものの発生が少なくなる。また、摩擦距離が長くなるほど凝着物Ａが積み重なり厚みの増大に繋がるが、挿入方向Ｋにおいて、ピン部材２１と出力シャフト１２の貫通孔１２ａとは摩擦部位と非摩擦部位である凹部２１ａとが交互となるため、凝着物Ａの積み重なりが凹部２１ａ毎に途切れる。しかも、凝着物Ａが凹部２１ａ内に逃げることも可能となる。これらから、出力シャフト１２の貫通孔１２ａへの圧入時においてピン部材２１の外周面への凝着物Ａの発生が少なく、厚みも薄くなって大径化が抑制される。そのため、ピン部材２１と遊嵌合の設定となっているコマ部材２２の挿入孔２２ｃとの間の十分な隙間を安定して確保することが可能となっている。
【００２３】
次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）ピン部材２１は、出力シャフト１２の貫通孔１２ａとの圧入に用いられる部位の外周面に、複数周の螺旋状溝よりなる凹部２１ａを備えている。つまり、ピン部材２１の外周面に設けた凹部２１ａは、出力シャフト１２の貫通孔１２ａに対しては非摩擦部位であり凝着が発生しないため、凝着物Ａそのものの発生を抑制することができる。また、凹部２１ａにて凝着物Ａの積み重なりを途切れさせることもでき、凝着物Ａを凹部２１ａ内に逃げさせることもできるため、凝着物Ａの厚みを薄くでき、ピン部材２１の外径が大きくなる事象の発生を抑制することができる。これにより、コマ部材２２の円滑な可動を安定して確保することができる。
【００２４】
（２）複数周の螺旋状溝よりなる凹部２１ａは、換言すればピン部材２１の軸線Ｌ２方向視でピン部材２１の全周に亘って設けられている。つまり、ピン部材２１の全周のいずれにおいても必然的に凹部２１ａが位置することになるため、凹部２１ａにて凝着物Ａの積み重なりをより確実に途切れさせることができる。これにより、ピン部材２１の大径化をより確実に抑制することができる。
【００２５】
（３）凹部２１ａは、ピン部材２１に対して少なくとも１周の螺旋状に設けられている。つまり、凹部２１ａにて凝着物Ａの積み重なりをより確実に途切れさせつつも、凝着物Ａを凹部２１ａ内に逃げさせ易くすることができる。このことによっても、ピン部材２１の大径化をより確実に抑制することができる。
【００２６】
（４）凹部２１ａは、ピン部材２１の全長に亘って連続した螺旋状に設けられている。つまり、ピン部材２１の全長に亘る凹部２１ａの形成が一連の加工で行えるため、凹部２１ａの形成が容易となる。また、凹部２１ａをピン部材２１の全長に設けることによりピン部材２１の挿入方向Ｋが不問となるため、ピン部材２１の組み付けを行い易い。
【００２７】
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・凹部２１ａを複数周の螺旋状溝として設けたが、これに限定されず、例えば１周の螺旋状溝であってもよい。また、凹部２１ａは、軸方向の所定間隔毎に独立した環状溝であってもよい。この場合、完全な環状溝であってもよく、また個々の環状溝は完全な環状溝ではないものの軸方向視で複数個が重なることでピン部材２１の全周に亘るものとしてもよい。また、凹部２１ａは、周方向の所定間隔毎に独立し、軸方向に沿った直線溝や蛇行溝であってもよい。また、凹部２１ａは、複数個が点在する態様であってもよい。この場合も、軸方向視で複数個が重なることでピン部材２１の全周に亘るものとしてもよい。
【００２８】
・凹部２１ａをピン部材２１の全長に亘って設けたが、これに限定されず、出力シャフト１２の貫通孔１２ａとの圧入に用いられる部位、すなわち圧入時に貫通孔１２ａと摩擦を生じる部位に少なくとも設けていれば足りる。例えば、凹部２１ａは、貫通孔１２ａから突出した両端部にのみ設けられていてもよいし、挿入方向Ｋの先端側の端部にのみ設けられていてもよい。
【００２９】
・コマ部材２２は、ピン部材２１に対し、揺動及びスライド移動のうち少なくとも一方が可能な連結態様であってもよい。
・ピン部材２１を出力シャフト１２の貫通孔１２ａに挿入する際、加工用の油剤が用いられてもよい。例えば、加工用の油剤には、モータ１０の潤滑油剤が用いられてもよい。
【００３０】
・モータ本体１１は、ランデル型モータにて構成されるものであったが、これに限定されず、種々のモータであってもよい。
・電動バルブタイミング調整装置に用いられるモータ１０に適用したが、これに特に限定されるものではなく、他の用途に用いられるモータに適用してもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１０…モータ、１１…モータ本体、１２…出力シャフト、１２ａ…貫通孔、２１…ピン部材、２１ａ…凹部、２２…コマ部材、２２ｃ…挿入孔、Ｌ１…軸線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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