(57)【要約】【課題】エンドベルのモータハウジングへの固定方法自体に格別の設計変更をすることなく、モータハウジングと、エンドベルと、減速機部のギヤボックスを確実に固定する。【解決手段】モータハウジング開口側に樹脂製のエンドベルを嵌合し、かつ、内部に軸受を収容したエンドベルを貫通する回転シャフトを延長して、減速機部内部に伸ばす。減速機部は、回転シャフトに固定したウォーム及びこれに噛み合うヘリカルギヤを収容する樹脂製のギヤボックスを有する。エンドベルフランジ部の一面に樹脂製ギヤボックスの段差部をシャフト軸方向に対面させると共に、この対面したエンドベル或いはギヤボックスのいずれか一方の面に、複数個の一体成形の突起を備え、かつ、この突起を対面したエンドベル或いはギヤボックスのいずれか他方の面に押圧させた状態で、ギヤボックスをモータハウジングに対して固定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ部と減速機部を一体に組み立てた減速機付モータにおいて、
前記モータ部は、有底中空筒状のモータハウジング開口側にケース蓋を嵌合し、かつ、内部に軸受を収容した前記ケース蓋を貫通する回転シャフトを延長して、減速機部内部に伸ばし、
前記減速機部は、前記回転シャフトに固定したウォーム及びこれに噛み合うギヤを収容するギヤボックスを有し、
前記ケース蓋の一面に前記ギヤボックスの段差部をシャフト軸方向に対面させると共に、この対面したケース蓋或いはギヤボックスのいずれか一方の面に、複数個の突起を備え、かつ、この突起を前記対面したケース蓋或いはギヤボックスのいずれか他方の面に押圧させた状態で、前記ギヤボックスを前記モータハウジングに対して固定したことから成る減速機付モータ。
【請求項２】
前記対面したケース蓋或いはギヤボックスのいずれか他方の面に押圧した前記突起は、その先端側が潰れるか、或いは前記他方の面に食い込んでいる請求項１に記載の減速機付モータ。
【請求項３】
前記ギヤボックスの前記モータハウジングに対する固定は、前記モータハウジングの開口部の径方向外側に形成したフランジ部を、前記ギヤボックスの一端に対して固定した請求項２に記載の減速機付モータ。
【請求項４】
前記ケース蓋には、その周辺に一体成形のフランジ部を設け、該フランジ部の一面に前記ギヤボックスの段差部をシャフト軸方向に対面させた請求項３に記載の減速機付モータ。
【請求項５】
前記突起の形状は、先端側径を根本側径よりも小さくしたものである請求項４に記載の減速機付モータ。
【請求項６】
前記突起の高さは、前記ハウジングのフランジ部から前記ギヤボックスの段差部までの製造公差を考慮した最大寸法と、前記ケース蓋のフランジ部厚さの製造公差を考慮した最小寸法の差よりも大きくした請求項２に記載の減速機付モータ。
【請求項７】
前記モータハウジングとこのハウジング開口部に嵌合する前記ケース蓋との間のシール機能を果たすための防水パッキンが、前記ギヤボックスの段差部と前記モータハウジングとの間に挿入される請求項１に記載の減速機付モータ。
【請求項８】
モータ部と減速機部を一体に組み立てた減速機付モータの製造方法において、
前記モータ部は、有底中空筒状のモータハウジング開口側にケース蓋を嵌合し、かつ、内部に軸受を収容した前記ケース蓋を貫通する回転シャフトを延長して、減速機部内部に伸ばし、
前記減速機部には、前記回転シャフトに固定したウォーム及びこれに噛み合うギヤを収容するギヤボックスを備え、
前記ケース蓋の一面に前記ギヤボックスの段差部をシャフト軸方向に対面させると共に、この対面したケース蓋或いはギヤボックスのいずれか一方の面に、複数個の突起を備え、
前記突起を前記対面したケース蓋或いはギヤボックスのいずれか他方の面に押圧させた状態で前記ギヤボックスを前記モータハウジングに対して固定したことから成る減速機付モータの製造方法。
【請求項９】
前記対面したケース蓋或いはギヤボックスのいずれか他方の面に押圧した前記突起は、その先端側が潰れるか、或いは前記他方の面に食い込んでいる請求項８に記載の減速機付モータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ部と減速機部を一体に組み立てることにより構成した減速機付モータ及びその製造方法に関し、特に、開口部内にエンドベルを嵌合することにより取り付けたモータハウジングと樹脂製ギヤケースの結合構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
減速機付モータは、モータ部と減速機部を一体に組み立てることにより構成される。減速機部は、回転シャフトに接続したウォーム、及びこれに噛み合うウォームホイール等をギヤボックス内に収容している。モータ部のモータを駆動したときに、回転シャフトが回転し、この回転はウォームを介して、ウォームホイールを減速回転させる。
【０００３】
このような減速機付モータの回転シャフトは、合計３個或いは４個の軸受によって支持されているが、各軸受はそれぞれ異なる部材に備えられている。即ち、回転シャフトは、モータハウジングに１個と、その開口部に嵌合するエンドベルに１個と、ギヤボックスに１個或いは２個備えた軸受によって支持されている。このため、各軸受を備えるモータハウジングと、エンドベルと、ギアボックスを互いに精度良く取り付けないと、軸受位置が変化して、狙いのアライメントに合わせることができない。これによって、狙いのアライメントからずれて、異音が発生することがあった。
【０００４】
図８は、特許文献１に開示のモータハウジングとエンドベルの固定構造を示す図であり、（Ａ）は、モータハウジングの側面図であり、（Ｂ）はその開口部に固定されるエンドベルの正面図であり、（Ｃ）は組立後のモータの側面断面図である。モータハウジングの開口部にエンドベルが固定されることになる。このエンドベルは、突合わせ端面としての取付面がモータハウジングの開口側の取付面と対向しており、モータハウジングの開口部から突出形成された複数の爪をカシメることによって、モータハウジングにカシメ固定されている。エンドベル側の取付面には複数個の小突起が形成されている。これらの小突起の各々は、モータハウジング側の取付面に当接しており、この状態でエンドベルがモータハウジングに固定されている。これら小突起によって、モータハウジングとエンドベルとが突合わされて固定されたときの合わせ面が補正される。これによって、その合わせ面がモータ出力軸の軸線に対して傾くのを防止することができる。
【０００５】
このように、特許文献１に開示のモータは、エンドベルとモータハウジングをカシメ固定するに際して、エンドベル側の取付面に備えた小突起によって、合わせ面がモータ出力軸の軸線に対して傾くのを防止するものであるが、カシメ固定は、小さな爪先端を折り曲げてエンドベルを押さえ付ける必要があるために、例えば、ハウジング板厚が0.5mm以上のような高出力仕様のモータ（減速機付モータ）に適用することは事実上困難であり、また、エンドベルを圧入して嵌合するのみの通常の固定方法に比較すれば、コスト的にも不利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２００３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常のモータは、樹脂製エンドベルを、金属製モータハウジングの開口部に圧入することにより嵌合させている。このようなモータを、正転及び逆転を繰り返す減速機付モータとして使用したときに、回転シャフト先端に備えたウォーム及びそれに噛み合うヘリカルギヤに負荷が掛かって、回転シャフトが撓むような動きをすることになる。これによって、軸受を取着したエンドベルがモータハウジングから浮き上がり、各軸受間のアライメントを維持することができない。本発明は、このような現象を発見することによりなされたものである。このような問題を解決するために、上述した特許文献１に開示のようなカシメ固定技術を用いて、エンドベルをモータハウジングに対して強固に固定することも考えられるが、しかし、このような固定技術は、減速機付モータのような比較的高出力仕様のモータに適用するには困難であり、また、コスト的にも不利な技術である。
【０００８】
本発明は、係る問題点を解決するために、エンドベルのモータハウジングへの固定方法自体に格別の設計変更をすることなく、モータハウジングと、エンドベルと、減速機部のギヤボックスを確実に固定することを目的としている。
【０００９】
また、本発明は、エンドベルがモータハウジングから浮き上がること無く、エンドベルに備えた軸受位置の変化を防止し、アライメントを一定に維持することにより、ブラシとコミテータの間の摺動の異常及び異音の発生を抑えることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のモータ部と減速機部を一体に組み立てた減速機付モータ及びその製造方法は、モータ部の有底中空筒状のモータハウジング開口側に樹脂製のエンドベルを嵌合し、かつ、内部に軸受を収容したエンドベルを貫通する回転シャフトを延長して、減速機部内部に伸ばす。減速機部は、回転シャフトに固定したウォーム及びこれに噛み合うヘリカルギヤを収容する樹脂製のギヤボックスを有する。エンドベルの一面に樹脂製ギヤボックスの段差部をシャフト軸方向に対面させると共に、この対面したエンドベル或いはギヤボックスのいずれか一方の面に、複数個の一体成形の突起を備え、かつ、この突起を対面したエンドベル或いはギヤボックスのいずれか他方の面に押圧させた状態で、ギヤボックスをモータハウジングに対して固定する。
【００１１】
この対面したエンドベル或いはギヤボックスのいずれか他方の面に押圧した突起は、その先端側が潰れるか、或いはこの他方の面に食い込んでいる。モータ部と減速機部の固定は、モータハウジングの開口部を径方向外側に押し広げることにより形成したフランジ部を、ギヤボックスの一端に対して固定することにより行う。エンドベルには、その周辺に一体成形のフランジ部を設け、該フランジ部の一面にギヤボックスの段差部をシャフト軸方向に対面させる。突起の形状は、先端側径を小さくした２段構造のものとすることができる。突起の高さは、前記ハウジングのフランジ部から前記ギヤボックスの段差部までの製造公差を考慮した最大寸法と、前記エンドベルのフランジ部厚さの製造公差を考慮した最小寸法の差よりも大きくする。また、モータハウジングとこのハウジング開口部に嵌合するエンドベルとの間のシール機能を果たすための防水パッキンを、ギヤボックスの段差部とモータハウジングとの間に挿入することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、モータハウジングと、エンドベルと、減速機部のギヤボックスが確実に固定されることによって、エンドベルがモータハウジングから浮き上がること無く、エンドベルに備えた軸受位置の変化が防止できる。また、アライメントを一定に維持することによって、ブラシとコミテータの間の摺動の異常及び異音の発生を抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に基づき構成した減速機付モータの縦断面図である。
【図２】図１に示したモータ部を取り出して示す図である。
【図３】（Ａ）は、モータ取付け側から見た減速機ギヤボックスの正面図であり、（Ｂ）は、その斜視図であり、（Ｃ）は、段差部に備えられる突起形状の一例を示す図である。
【図４】ハウジング側から見たエンドベルの正面図である。
【図５】モータハウジングと、エンドベルと、ギヤボックスとの間の固定構造を説明するための概念図である。
【図６】突起の高さを説明する図である。
【図７】防水パッキンの作用について説明する図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ異なる防水パッキン構造を示している。
【図８】特許文献１に開示のモータハウジングとエンドベルの固定構造を示す図であり、（Ａ）は、モータハウジングの側面図であり、（Ｂ）はその開口部に固定されるエンドベルの正面図であり、（Ｃ）は組立後のモータの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、例示に基づき本発明を説明する。図１は、本発明に基づき構成した減速機付モータの縦断面図である。この減速機付モータは、モータ部と、減速機部が一体に組み立てられたものである。この組立ては、金属製モータハウジングの開口部を径方向外側に押し広げることにより形成したフランジ部を、樹脂製ギヤボックスに対して取付ボルト（或いは取付ネジ）により固定することにより行う。回転シャフトは、モータ部外部に延長して、減速機部内部にまで伸びる。このモータ部に取付ボルトを介して取り付けられる減速機部は、回転シャフトに固定したウォーム、及びこれに噛み合うヘリカルギヤによって構成されるウォームホイール等を樹脂製のギヤボックス内に収容している。回転シャフトの先端は、ギヤボックス内に収容された第３の軸受により支持されている。さらに、回転シャフトを支える第４の軸受がギヤボックス内に備えられるよう例示しているが、第４の軸受は必ずしも必要ではない。モータ部のモータを駆動したときに、回転シャフトが回転し、この回転はウォームを介してウォームホイールを減速回転させ、これは次に、緩衝部材等を介して出力軸を回転させる。そして、この出力軸の回転により、例えば、図示しない駆動手段を介して自動車の窓ガラスを開閉することができる。本発明は、モータ部と減速機部の結合構成に特徴を有しており、図示のギヤボックスは、エンドベルとの当接面に複数個の突起を備えている（その詳細は後述する）。この結合構成部以外のモータ部及び減速機部の構成については、従来公知のものと同一にすることができる。
【００１５】
図２は、図１に示したモータ部を取り出して示す図である。モータ部は、金属材料により有底中空筒状に形成されたハウジングの内周面に、マグネットが取り付けられている。このハウジングの開口部は、ケース蓋（樹脂製のエンドベル）が嵌着されて、それによって閉じられている。また、このハウジングの開口部側は、径方向外側に押し広げることによりフランジ部が形成され、このフランジ部が、樹脂製ギヤボックスに対して固定される（図１参照）。回転シャフト上には、巻線を巻いた積層コアにより構成される回転子磁極と、コミテータとが備えられて、モータ回転子を構成している。そして、このコミテータに接触する一対のブラシに接続された一対の入力端子が、電気的接続のためにエンドベルを貫通してモータ外部に突出している。回転シャフトの一端は、有底中空筒状のハウジングの底部中央に設けられた第１の軸受によって支持されている。回転シャフトの他端は、エンドベルの中央部に収容された第２の軸受によって支持され、そこからさらに、モータ部外部に延長して、図１を参照して説明したように、減速機部内部にまで伸びる。このように、樹脂製エンドベルは、金属製モータハウジングの開口部に嵌着されて、一対のブラシ、一対の入力端子、第２の軸受等を支持する機能を有している。
【００１６】
図３（Ａ）は、モータ取付け側から見た減速機ギヤボックスの正面図であり、（Ｂ）は、その斜視図であり、（Ｃ）は、段差部に備えられる突起形状の一例を示す図である。図３（Ａ）或いは（Ｂ）に示す中央穴には、モータ部から延長してきた回転シャフトが伸びる。樹脂製ギヤボックスの段差部は、その上に一体成形された突起（４個として例示）を介して、後述のように、エンドベルのフランジ部に当接する。ネジ穴（３個として例示）は、モータハウジングのフランジ部（図１参照）に当接してボルト（或いはネジ）止めするためのものである。突起形状は、例えば、図３（Ｃ）に示すような２段構造の形状を有している。その大きさの一例は、基部径：2mm、先端径：1mm、高さ：1mmである。先端側径を小さくした２段構造の突起は、折れること無く、先端が潰れるか、或いは先端がエンドベルのフランジ部に食い込むことを可能にする。また、例示の突起は、４個備えるものとして例示しているが、３個以上の複数個であれば、エンドベル面を一様に押さえ付けることができる。
【００１７】
図４は、ハウジング側から見たエンドベルの正面図である。樹脂により一体成形されたエンドベルの中央部には、内部に軸受を収容した軸受ホルダが備えられ、その中央からは、回転シャフトがモータ外部に延長する。エンドベルの周辺（例えば、例示したようにエンドベルの図中の上下側）には、フランジ部が一体成形により備えられている。このフランジ部の面上（モータ内部から見た図示の「突起突き合わせ位置」の裏側位置）に、図３を参照して説明したギヤボックス段差部に設けた突起を当接させて、押圧する。突起の先端は潰れるか、或いは、エンドベルに食い込ませる。突起の先端が潰れるか、或いはエンドベルに食い込むかは、エンドベル及びギヤボックスに使用する樹脂（その硬度）によって決まる。例えば、エンドベル材料にガラス繊維入りポリアミド樹脂を用い、かつ、ギヤボックス材料に、ガラス繊維配合のポリブチレンテレフタレートを用いた場合、ギヤボックス及びそれと一体の突起の硬度は、エンドベルよりも硬いので、突起はエンドベルに食い込むことになる。
【００１８】
図５は、モータハウジングと、エンドベルと、ギヤボックスとの間の固定構造を説明するための概念図である。モータハウジングの開口部内にエンドベルを嵌合して固定し、かつ、このモータハウジングのフランジ部と、ギヤボックスの固定面は、例えば、ボルト止めにより固定される。このとき、エンドベル（フランジ部）の一面に樹脂製ギヤボックスの段差部をシャフト軸方向に対面させる。このように、ギヤボックスの段差部は、モータハウジングとの固定面に対して、所定の間隔を設けた（図６に示す寸法Ａ）段差を形成している。図示の例では、このギヤボックスの段差部側に、突起が設けられており、ギヤボックスをモータハウジングに対して固定した際には、突起先端側でエンドベル（フランジ部）を押し付けるように押圧する。この押圧した突起の先端は潰されるか、或いは、エンドベルフランジ部に食い込ませる。なお、突起は、ギヤボックス側に設けて、エンドベル側に当接させるものとして説明したが、本発明の突起は、エンドベル側に設けて、ギヤボックス側に当接させることも可能である。エンドベルの表面或いはそれに対応するギアボックスの段差部は、それぞれ樹脂により形成されているので、完全な平坦面に製造することは難しく、それ故に、平面を平面で押さえ付けても、エンドベルをモータハウジングに対して均等に押さえ付けることは事実上困難である。これに対して、本発明は、面とか線で押さえるのではなく、突起を用いて、複数点で均等に、或いは複数点を任意の高さで押さえることが容易となる。
【００１９】
図６は、突起の高さを説明する図である。図示のように、突起の高さをＣとし、ハウジングのフランジ部からギヤボックスの段差部までの寸法をＡ±Ｘとして、突起が当接するエンドベル（フランジ部）の厚さをＢ±Ｙとする。ここで、Ｘ及びＹは、それぞれ製造公差（例えば、突起高さＣ＝1mmに対して、0.1〜0.2mm程度）を表している。このとき、突起先端とエンドベル当接面との間に隙間があっては、エンドベルを押さえることはできない。それ故に、突起高さＣは、製造公差を考慮したギヤボックスの段差部までの最大寸法（Ａ＋Ｘ）と、製造公差を考慮したエンドベルの厚さの最小寸法（Ｂ−Ｙ）の差よりも大きくする必要がある（例えば、0.15mm程度を食い込ませる）。即ち、
Ｃ＞（Ａ＋Ｘ）−（Ｂ−Ｙ）        （１）
突起は、エンドベルを押圧した状態で、十分にハウジングとエンドベルの間を密着することが出来れば、必ずしも突起の先端が潰されるか、或いはエンドベルフランジ部に食い込ませる必要はない。即ち、
Ｃ≧（Ａ＋Ｘ）−（Ｂ−Ｙ）        （２）
も成り立つ。
【００２０】
図７は、防水パッキンの作用について説明する図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ異なる防水パッキン構造を示している。防水パッキンは、モータハウジングとこのハウジング開口部に嵌合するエンドベルとの間のシール機能を果たすためのものである。（Ａ）に示す防水パッキンは、エンドベル（フランジ部）の径方向外側の隙間に入るように、エンドベル外周側を取り囲むリング状構造を有している。（Ｂ）に示す防水パッキンは、（Ａ）に示すリング状構造に加えて、さらに内周側の隙間を満たす構造にしたものである。但し、突起位置では、防水パッキンに穴（突起逃がし）を設けている。図５を参照して説明したように、ギヤボックスに突起を設けたことにより、モータハウジングの開口部に嵌合されるエンドベルを押さえつけて、ハウジングとエンドベルの間を密着する。さらに、ギヤボックスの段差部とモータハウジングのフランジ部との間に防水パッキンを挿入することにより、防水機能を果たすことが可能となる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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