(57)【要約】【課題】確実なセルフロック機能を有する減速機付きモータを提供する。【解決手段】第１の駆動モータ３と、第２の駆動モータ４と、第３の駆動モータ５と、第１の駆動モータ３の回転軸に設けられた第１のウォーム８と、第１のウォーム８が噛合する第１のウォームホイール９と、第１のウォーム８と第１のウォームホイール９を含み、出力ギヤ１３に第１の駆動モータ３の回転を減速して伝える第１の減速ギヤ群と、第２の駆動モータ４の回転軸に設けられた第１のギヤ１８と、第３の駆動モータ５の回転軸に設けられた第２のギヤ１９と、第１のギヤ１８と第２のギヤ１９が噛合する第３のギヤ２０と、第１のギヤ１８、第２のギヤ１９および第３のギヤ２０を含み、出力ギヤ１３に第２の駆動モータ４と第３の駆動モータ５の回転を減速して伝える第２の減速ギヤ群とを備え、第１のウォーム８と第１のウォームホイール９とで、セルフロック機構を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の駆動モータと、
第２の駆動モータと、
第３の駆動モータと、
前記第１の駆動モータの回転軸に設けられた第１のウォームと、
該第１のウォームが噛合する第１のウォームホイールと、
前記第１のウォームと前記第１のウォームホイールを含み、出力ギヤに前記第１の駆動モータの回転を減速して伝える第１の減速ギヤ群と、
前記第２の駆動モータの回転軸に設けられた第１のギヤと、
前記第３の駆動モータの回転軸に設けられた第２のギヤと、
前記第１のギヤと前記第２のギヤが噛合する第３のギヤと、
前記第１のギヤ、前記第２のギヤおよび前記第３のギヤを含み、前記出力ギヤに前記第２の駆動モータと前記第３の駆動モータの回転を減速して伝える第２の減速ギヤ群と、
前記出力ギヤに設けられた出力軸とを備え、
前記第１の減速ギヤ群の減速比と前記第２の減速ギヤ群の減速比とが実質的に等しい減速比に設定され、
前記第１のウォームと前記第１のウォームホイールとで、前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記第３のモータの停止時におけるセルフロック機構を構成することを特徴とする減速機付きモータ。
【請求項２】
前記第１の駆動モータ、前記第１のウォーム、前記第１のウォームホイール、前記第２の駆動モータ、前記第３の駆動モータ、前記第１のギヤ、前記第２のギヤ、前記出力ギヤ、前記第１の減速ギヤ群および前記第２の減速ギヤ群が共通のケーシング内に収納されていることを特徴とする請求項１記載の減速機付きモータ。
【請求項３】
前記第１のギヤが第２のウォーム、および前記第２のギヤが第３のウォームであり、
前記第３のギヤが第２のウォームホイールであり、
前記第１のギヤである前記第２のウォームおよび前記第２のギヤである前記第３のウォームと前記第３のギヤである前記第２のウォームホイールとの間の進み角が、前記第１のウォームと前記第１のウォームホイールとの間の進み角よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の減速機付きモータ。
【請求項４】
前記第１のギヤである前記第２のウォームおよび前記第２のギヤである前記第３のウォームの前記出力軸への伝達効率が７０％以上であることを特徴とする請求項３記載の減速機付きモータ。
【請求項５】
前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記第３のモータが、前記ケーシング内に同一平面内で隣接して互いに平行に位置して設けられていることを特徴とする請求項３または４記載の減速機付きモータ。
【請求項６】
前記第１のギヤ、前記第２のギヤおよび前記第３のギヤが平歯車からなることを特徴とする請求項１または２記載の減速機付きモータ。
【請求項７】
車両のパワーウインドー装置駆動用のモータであることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の減速機付きモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機付きモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用のワイパ装置やパワーウインドー装置、サンルーフ装置等の駆動源として電動モータが多く用いられている。電動モータの回転を各装置に適応させるためには電動モータの回転を減速する必要があり、そのため、電動モータに減速機が取り付けられた減速機付きモータとして１つのユニット化がされている。
【０００３】
このような減速機付きモータとしては、例えば特許文献１（特開２０１４−５９０１６号公報）に示されるように、回転軸の回転を２段階に減速して出力軸から出力するようにしたものが知られている。この場合、モータにはギヤケースが固定され、ギヤケースの内部にはモータ本体の回転軸が突出しており、この回転軸にウォームが連結され、また、ウォームに噛み合うウォームホイルが配置されるとともに、ウォームホイルと同軸かつ一体回転するように設けられたピニオンギヤに噛み合う出力ギヤがギヤケース内に回転自在に収容されている。これにより、モータの回転軸の回転は、ウォームからウォームホイル、次いで、ピニオンギヤから出力ギヤへと２段階に減速されて出力軸から出力される。
なお、１段のみの減速機構とした減速機付きモータも存在する。
【０００４】
ところで、従来のこの種の減速機付きモータでは、ウォームの進み角を、約８°程度とし、伝達効率を５０％以下に設定している。このように設定することで、セルフロック機構が機能し、安全性が向上する（窓が強引にこじ開けられることによる盗難等の防止）。ウォームの進み角をさらに小さく設定すれば、ウォームとウォームホイールとの間の摩擦力が大きくなることから、さらにセルフロック機能が増大する。
このように、ウォームの進み角を小さく設定することによって伝達効率が低下し、セルフロック機能は増大する。しかしながら、伝達効率が低下するということは、それだけモータトルクが摩擦で失われるということであるから、所要の出力トルクを得るためには、大きなトルクで大きく重いモータが必要となってしまうという課題がある。
【０００５】
そこで、本発明者は、特許文献２（ＷＯ２０１７／１２６０６６）に示されるように、ウォームとウォームホイールとの進み角を大きく設定して伝達効率を大きくして駆動モータの小型化を図り、一方、セルフロック機構としては、別途電磁ソレノイドを設け、電磁ソレノイドによりストッパ片を駆動させ、ストッパ片によるギヤ機構へのロックをオンもしくはオフするようにしたものを開発した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−５９０１６号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１７／１２６０６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２のものでは、ウォームとウォームホイールとの進み角を大きく設定して伝達効率を大きくしたので、駆動モータの小型化が図れる利点がある。
しかしながら、他方で、電磁ソレノイドによるロック機構が必要となった。電磁ソレノイド自体高価であることから、駆動モータの小型化によりコストを低減することができるものの、全体としてのコストの低減は僅かなものであった。また、電磁ソレノイドのオン、オフによりストッパ片を駆動する際に、ストッパ片のギヤ機構への接触音が発生し、車両の静音化の要請に反するという新たな課題が生じた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、伝達効率を大きくしてモータを小型化、軽量化した場合であっても、確実なセルフロック機能を有し、また静音化も達成できる減速機付きモータを提供することにある。
【０００９】
本発明に係る減速機付きモータは、第１の駆動モータと、第２の駆動モータと、第３の駆動モータと、前記第１の駆動モータの回転軸に設けられた第１のウォームと、該第１のウォームが噛合する第１のウォームホイールと、前記第１のウォームと前記第１のウォームホイールを含み、出力ギヤに前記第１の駆動モータの回転を減速して伝える第１の減速ギヤ群と、前記第２の駆動モータの回転軸に設けられた第１のギヤと、前記第３の駆動モータの回転軸に設けられた第２のギヤと、前記第１のギヤと前記第２のギヤが噛合する第３のギヤと、前記第１のギヤ、前記第２のギヤおよび前記第３のギヤを含み、前記出力ギヤに前記第２の駆動モータと前記第３の駆動モータの回転を減速して伝える第２の減速ギヤ群と、前記出力ギヤに設けられた出力軸とを備え、前記第１の減速ギヤ群の減速比と前記第２の減速ギヤ群の減速比とが実質的に等しい減速比に設定され、前記第１のウォームと前記第１のウォームホイールとで、前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記第３のモータの停止時におけるセルフロック機構を構成することを特徴とする。
【００１０】
前記第１の駆動モータ、前記第１のウォーム、前記第１のウォームホイール、前記第２の駆動モータ、前記第３の駆動モータ、前記第１のギヤ、前記第２のギヤ、前記出力ギヤ、前記第１の減速ギヤ群および前記第２の減速ギヤ群を共通のケーシング内に収納することができる。
【００１１】
前記第１のギヤを第２のウォーム、および前記第２のギヤを第３のウォームに形成し、前記第３のギヤを第２のウォームホイールに形成し、前記第１のギヤである前記第２のウォームおよび前記第２のギヤである前記第３のウォームと前記第３のギヤである前記第２のウォームホイールとの間の進み角を、前記第１のウォームと前記第１のウォームホイールとの間の進み角よりも大きく設定するようにすると好適である。
【００１２】
前記第１のギヤである前記第２のウォームおよび前記第２のギヤである前記第３のウォームの前記出力軸への伝達効率を７０％以上とすると好適である。
また、前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記第３のモータを、前記ケーシング内に同一平面内で隣接して互いに平行に位置して設けると好適である。
前記第１のギヤ、前記第２のギヤおよび前記第３のギヤを平歯車で構成することもできる。
車両のパワーウインドー装置駆動用のモータとして好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、駆動モータ、全体装置の小型化、コストの低減化ができ、セルフロック機能も十分に有し、かつ騒音の低減もできる減速機付きモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】減速機付きモータの減速機部分のカバーを取り外した状態の一方向からの斜視図である。
【図２】図１の裏面図である。
【図３】減速機付きモータの減速機部分のカバーを取り外した状態の他の方向からの斜視図である。
【図４】図３の裏面図である。
【図５】減速機付きモータの外観図である。
【図６】減速機付きモータの第２の実施の形態のギヤ構成を示す平面図である。
【図７】減速機付きモータの第３の実施の形態のギヤ構成を示す平面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は減速機付きモータ１のカバーを取り外した状態の一方向からの斜視図、図２はその裏面図、図３は減速機付きモータ１のカバーを取り外した状態の他の方向からの斜視図、図４はその裏面図である。図５は減速機付きモータの外観図である。
符号３は第１の駆動モータ、４は第２の駆動モータ、５は第３の駆動モータである。第１の駆動モータ３、第２の駆動モータ４、および第３の駆動モータ５は、同一平面内で隣接して互いに平行に、共通のケーシング６内に密閉されて配置されている。
【００１６】
第１の駆動モータ３の回転軸には該回転軸と同軸に、第１のウォーム８が取り付けられている。
第１のウォーム８に、第１のウォームホイール９が噛合している。第１のウォームホイール９と同軸に設けられたギヤ１０（図２）がギヤ１１（図２）に噛合し、ギヤ１１と同軸に設けられたギヤ１２（図１）が大径の出力ギヤ１３と噛合している。
第１のウォーム８、第１のウォームホイール９、ギヤ１０、ギヤ１１、ギヤ１２等で、出力ギヤ１３に第１の駆動モータ３の回転を減速して伝える第１の減速ギヤ群を構成する。
出力ギヤ１３には出力軸１５が取り付けられている。出力軸１５には外部伝達ギヤ１６が設けられている。
【００１７】
第２の駆動モータ４の回転軸には該回転軸と同軸に第１のギヤである第２のウォーム１８が取り付けられている。
第３の駆動モータ５の回転軸には該回転軸と同軸に第２のギヤである第３のウォーム１９が取り付けられている。
第１のギヤである第２のウォーム１８と、第２のギヤである第３のウォーム１９は、共に、第３のギヤである第２のウォームホイール２０に噛合している。
第３のギヤである第２のウォームホイール２０と同軸に設けられたギヤ２１（図２）がギヤ２２（図２）に噛合し、ギヤ２２と同軸に設けられたギヤ２３が出力ギヤ１３に噛合している。
【００１８】
第１のギヤである第２のウォーム１８、第２のギヤである第３のウォーム１９、第３のギヤである第２のウォームホイール２０、ギヤ２１、ギヤ２２、ギヤ２３等により、出力ギヤ１３に第２の駆動モータ４と第３の駆動モータ５の回転を減速して伝える第２の減速ギヤ群を構成している。
そして、第１の減速ギヤ群の減速比と前記第２の減速ギヤ群の減速比とが実質的に等しくなるように、各ギヤの歯数が設定されている。
【００１９】
そして、本実施の形態では、第１のギヤである第２のウォーム１８および第２のギヤである第３のウォーム１９と、第３のギヤである第２のウォームホイール２０との間の進み角を、例えば１９°前後となるように大きく設定している。
また、本実施の形態では、第１のウォーム８と第１のウォームホイール９との進み角を、例えば３．５°程度と小さく設定している。これにより、第１のウォーム８と第１のウォームホイール９との間の摩擦力を大きくし、これにより、第１のモータ３、第２のモータ４および第３のモータ５の停止時におけるセルフロック機構が構成されるようにしている。
【００２０】
本実施の形態に係る減速機付きモータ１は上記のように構成されている。
出力ギヤ１３への駆動力は、第１の駆動モータ３、第２の駆動モータ４、第３の駆動モータ５の全ての駆動モータの駆動力が加算された駆動力が作用する。
そして、前記のように、第１のギヤである第２のウォーム１８および第２のギヤである第３のウォーム１９と、第３のギヤである第２のウォームホイール２０との間の進み角を、例えば１９°前後となるように大きく設定していることから、第２の駆動モータ４および第３の駆動モータ５からの出力ギヤ１３への伝達効率は高く、略７０％前後の伝達効率となる。
【００２１】
また、第１の駆動モータ３からの駆動力も加算されることから、第２の駆動モータ４および第３の駆動モータ５は、それほど大きなトルクのものとする必要はなく、小型のモータとすることができる。モータの小型化はコスト削減に大きく寄与する。
一方、上記のように、セルフロック機能は、第１の駆動モータ３の第１のウォーム８と第１のウォームホイール９とで機能させることになるが、第２の駆動モータ４および第３の駆動モータ５からの駆動力が得られることから、第１の駆動モータ３のトルクはそれほど大きなものとする必要はなく、小型のモータでよく、さらに、セルフロック機能としては、第１のウォーム８と第１のウォームホイール９との進み角を上記のように、例えば３．５°と、従来と比べてもさらに小さいものに設定することで、トルクの小さな小型のモータであっても、十分にセルフロック機能を働かせることができる。
【００２２】
このように、本実施の形態では、出力ギヤ１３への駆動力を、主として第２の駆動モータ４および第３の駆動モータ５に負担させる。この場合にあっても、上記のように、第２のウォーム１８および第３のウォーム１９と、第２のウォームホイール２０との間の進み角を大きくすることで、伝達効率を高めることができ、第２の駆動モータ４および第３の駆動モータ５に小型のものを用いることができ、コストの低減が図れる。
上記のように、出力ギヤ１３への駆動力は、主として第２の駆動モータ４および第３の駆動モータ５に負担させるようにしているので、第１の駆動モータ３は小型のものでよく、そしてこの場合であっても、第１のウォーム８と第１のウォームホイール９との進み角を上記のように小さいものに設定することで、トルクの小さな小型のモータであっても、十分にセルフロック機能を働かせることができる。また静音化も達成できる。
【００２３】
なお、騒音に関しては、上記のように、第１の駆動モータ３、第２の駆動モータ４、および第３の駆動モータ５のいずれをも小型化することができるので、この点から騒音の発生を低減できる。
また、第１の駆動モータ３、第２の駆動モータ４、および第３の駆動モータ５をケーシング６内に密閉して配置することで、この点からも騒音の発生を低減できる。
また、放熱に関しては、第１の駆動モータ３、第２の駆動モータ４、および第３の駆動モータ５で発生する熱を、例えば、アルミニウム製のステー２５を介して鉄製のケーシング６に逃がし、外部に放散することによって行える。
【００２４】
また、第１の駆動モータ３の回転軸に同軸に第１のウォーム８を取り付け、第２の駆動モータ４の回転軸に同軸に第２のウォーム１８を取り付け、第３の駆動モータ５の回転軸に同軸に第３のウォーム８を取り付け、さらに、ケーシング６内において、第１の駆動モータ３、第２の駆動モータ４、および第３の駆動モータ５を同一平面内で隣接して平行に設けることで、ケーシング６の厚さを薄くでき、減速機付きモータ１全体を小型化できる。これにより、減速機付きモータ１を、設置スペースの小さな、ワイパ装置やパワーウインドー装置、サンルーフ装置等の駆動源として好適に用いることができる。
【００２５】
図６は、減速機付きモータ１の第２の実施の形態を示す平面図である。
上記実施の形態と同一の部材は同一符号をもって示す。
本実施の形態では、第１のギヤ１８、第２のギヤ１９、第３のギヤ２０に平歯車を用いている他は、上記実施の形態と同じである。
第１のギヤ１８、第２のギヤ１９、第３のギヤ２０に平歯車を用いているの、第２の駆動モータ４および第３の駆動もーあ５の伝達効率はさらに高くなり、モータの一層の小型化が図れる。
【００２６】
図７は、減速機付きモータ１の第２の実施の形態のギヤ構成を示す平面図、図８はそのＢ−Ｂ線断面図である。
上記実施の形態と同一の部材は同一符号をもって示す。
本実施の形態でも第１の駆動モータ３、第２の駆動モータ４、第３の駆動モータ５の３つの駆動モータを有する。
第１の駆動モータ３の回転軸には該回転軸と同軸に第１のウォーム８が取り付けられる。
【００２７】
第１のウォーム８は、第１のウォームホイール９に噛合している。第１のウォームホイール９と同軸に設けたギヤ２６が伝達ギヤ２７に噛合し、伝達ギヤ２７が出力ギヤ１３に噛合している。
第１のウォーム８、第１のウォームホイール９、ギヤ２６、伝達ギヤ２７等により第１の減速ギヤ群を構成している。
【００２８】
第２の駆動モータ４の回転軸には該回転軸と同軸に平歯車から成る第１のギヤ１８が取り付けられている。
第３の駆動モータ５の回転軸には該回転軸と同軸に平歯車からなる第２のギヤ１９が取り付けられている。
第１のギヤ１８および第２のギヤ１９は、平歯車からなる第３のギヤ２０に噛合している。
【００２９】
第３のギヤ２０は中間ギヤ２８に噛合している。中間ギヤ２８と同軸に設けたギヤ２９が、上記第１のウォームホイール９と同軸に設けたギヤ３０に噛合している。
第１のギヤ１８、第２のギヤ１９、第３のギヤ２０、中間ギヤ２８、ギヤ２９、ギヤ３０、ギヤ２６、伝達ギヤ２７等により第２の減速ギヤ群を構成している。
第３の実施の形態でも第１の減速ギヤ群の減速比と、第２の減速ギヤ群の減速比を実質的に等しくなるように設定している。
【００３０】
第３の実施の形態でも、第１のギヤ１８、第２のギヤ１９および第３のギヤ２０を共に平歯車で構成しているので、上記実施の形態よりもさらに効率よく、第２の駆動モータ４、および第第３の駆動モータ５の駆動力を出力ギア１３に伝達でき、したがって、第２の駆動モータ１８および第３の駆動モータ５の一層の小型化が行える。
セルフロック機能は、上記実施の形態と同様にして、第１の駆動モータ３側の第１のウォーム８および第１のウォームホイール９によって行える。
【００３１】
第２の実施の形態および第３の実施の形態では第１のギヤ１８、第２のギヤ１９および第３のギヤ２０に平歯車を用いているので、第２の駆動モータ４および第３の駆動モータ５の本体は、これら平歯車に対して垂直となる位置関係となり、したがって、装置全体の厚さが大きくなる。
したがって、第２の実施の形態および第３の実施の形態における減速機付きモータ１は、設置スペースを比較的大きくとれる、例えば、車両のスライドドアの駆動用の減速機付きモータとして好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  減速機付きモータ、３  第１の駆動モータ、４  第２の駆動モータ、５  第３の駆動モータ、６  ケーシング、８  第１のウォーム、９  第１のウォームホイール、１０  ギヤ、１１  ギヤ、１２  ギヤ、１３  出力ギヤ、１５  出力軸、１６  外部伝達ギヤ、１８  第１のギヤ（第２のウォーム）、１９  第２のギヤ（第３のウォーム）、２０ギヤ、  ２１  ギヤ、２２  ギヤ、２３  ギヤ、２５  ステー、２７  伝達ギヤ、２８  中間ギヤ、２９  ギヤ、３０  ギヤ
【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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