(57)【要約】【課題】衝撃力の吸収性に優れ、また軽量化が図れる減速機を提供する。【解決手段】モータ２２の回転軸が連結されるウォーム２５と、ウォーム２５に直接もしくは中間ギヤを介して噛合する出力ギヤ２６と、全体が合成樹脂で形成された動力伝達板３５であって、板部材３６に係合孔３７が形成され、係合孔３７を囲むようにして筒状の補強リング部３９が突設され、補強リング部３９の外側に、周方向に一定間隔を置いて、出力ギヤ２６の突部３１と同数の支持突起４０が設けられ、板部材３６が凹部３０を覆うようにして出力ギヤ２６に組み付けられる動力伝達板３５と、出力ギヤ２６の突部３１と動力伝達板３５の支持突起４０との間に配設される弾性を有するエラストマー製のダンパー４１と、動力伝達板３５の係合孔３７に係合する出力軸２８とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、
ギヤケースと、
該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸が連結されるウォームと、
外壁にギヤ歯が形成され、一方の側面に凹部が形成され、該凹部の内壁に、周方向に一定間隔を置いて複数の突部が形成されて、前記ギヤケース内に回転自在に配設されると共に、前記ウォームに直接もしくは中間ギヤを介して噛合する出力ギヤと、
全体が合成樹脂で形成された動力伝達板であって、板部材の中央部に係合孔が形成され、該係合孔を囲むようにして前記板部材から筒状の補強リング部が突設され、該補強リング部の外側の前記板部材に、周方向に一定間隔を置いて、前記出力ギヤの突部と同数の支持突起が設けられ、該各支持突起が前記出力ギヤの前記突部間に位置し、前記板部材が前記凹部を覆うようにして前記出力ギヤに組み付けられる動力伝達板と、
前記出力ギヤの前記凹部内であって、前記出力ギヤの前記突部と前記動力伝達板の前記支持突起との間に配設される弾性を有するエラストマー製のダンパーと、
前記動力伝達板の前記係合孔に係合する出力軸と、
を具備することを特徴とする減速機。
【請求項２】
前記動力伝達板が、ガラス繊維もしくは炭素繊維入りの合成樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の減速機。
【請求項３】
前記ダンパーがウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項１または２記載の減速機。
【請求項４】
前記動力伝達板と前記ダンパーとが、射出成型により二色成形されてなることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の減速機。
【請求項５】
前記動力伝達板と前記ダンパーとが互いの接触部において凹凸係合していることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の減速機。
【請求項６】
前記支持突起を両側から挟む前記ダンパーが互いに繋がっていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の減速機。
【請求項７】
前記ギヤケースに、前記出力軸が挿通する軸筒が形成され、
前記出力ギヤに、前記ギヤケースの前記軸筒が嵌合する軸筒が形成されてい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。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか1項記載の減速機を有し、回転軸が前記ウォームに連結されるモータを有する減速機付きモータ。
【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およびこの減速機を備えた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、特許文献１：特開平９−１４００９１号公報に示されるものが知られている。
特許文献１に示される減速機付きモータは、モータにギヤケースが固定され、ギヤケースの内部にはモータ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出力ギヤ（ウォームホイル）が配置されるとともに、この出力ギヤに外部伝達用の出力軸が係合されてなる１段減速構造のものとなっている。
【０００４】
図６は、上記特許文献１に示される減速機付きモータの、上記出力ギヤの具体的な構成を示す（特許文献１における図３）。
出力ギヤ７は、中心に形成した挿通孔７ｂと外周の歯との間の部分を円周方向に１２０°の間隔で３つに仕切って、ハブ９側に開放された扇形状の仕切り空間部７ａ、７ａ、７ａを有している。挿通孔７ｂには外部出力軸が回転自在に挿通される。
ダンパー８は、仕切り空間部７ａに対応した扇形状をなすと共に、外周側円弧部分の中央に切込み部８ａが形成してある。
【０００５】
ハブ９は、金属板から成るものであって、ダンパー８側に切り起こして成形した３つの突片９ａを有している。またその中央には、外部出力軸の端部と非回転状態に連結するための軸孔９ｂが設けてあり、各突片９ａをダンパー８の切込み部８ａに係合させる。カバー１０は、金属または樹脂の円形の薄板状部材から形成されている。また、カバー１０は、ハブ９の各突片９ａがそれぞれ嵌挿するための溝部１０ａを有する。カバー１０の中心には、外部出力軸が回転自在に挿通する挿通孔１０ｂを有する。カバー１０は、組付け状態において、突片９ａの切り起こしによってハブ９に形成された開口部９ｃを閉塞する。
【０００６】
このような構成を備えた減速機付きモータは、モータの駆動によってウォームを介して出力ギヤ７が回転し、出力ギヤ７の回転によってダンパー８を介してカバー１０およびハブ９が回転し、ハブ９に連結した外部出力軸を減速して駆動することになる。
また、外部出力軸に連結した被駆動体側からの何らかの障害によって外部出力軸が拘束されると、外部出力軸に連結しているハブ９が同時に停止する一方で、出力ギヤ７が回転し続けようとすることとなり、それに伴って発生する衝撃力を、ハブ９に係合しているカバー１０と出力ギヤ７の間に設けたダンパー８を出力ギヤ７の回転方向に圧縮することにより吸収するようにしている。出力ギヤ７は、ハブ９およびカバー１０に対してある程度回転した状態で停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１４００９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の減速機付きモータでは、出力ギヤ７から、ダンパー８およびハブ９を介して外部出力軸に駆動力が伝達される。外部出力軸には、直接的には、金属板からなるハブ９から駆動力が伝達される。したがって、ハブ９と外部出力軸との間には、大きなトルクが掛かることとなる。特にハブ９は、薄い金属板であって、大きなトルクが加わることになることから、薄肉化には限界があり、それなりに厚い金属板を用いる必要があり、減速機付きモータ全体の軽量化の障害となっている。ハブ９を加工する際、金属板を絞り加工して、外部出力軸との嵌合部のみを厚くして強度を増し、他の部位の薄肉化を図ることも考えられるが、加工コストが増大するという課題がある。
【０００９】
また、３つのダンパー８はゴム製であることから、軽量化が困難であるという課題がある。衝撃力が加わるとゴム製のダンパー８で衝撃力を吸収するが、ゴムのたわみ量は小さいため、短時間の衝撃力しか吸収できない。
さらには、出力ギヤ７、３つのダンパー８、カバー１０、ハブ９という部品が必要で、部品点数が多く、コスト高となるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、衝撃力の吸収性に優れ、また軽量化が図れ、コストの低減化も図れる減速機および減速機付きモータを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
すなわち、本発明に係る減速機は、モータの回転を減速して出力軸から出力する減速機であって、ギヤケースと、該ギヤケース内に回転自在に配設され、前記モータの回転軸が連結されるウォームと、外壁にギヤ歯が形成され、一方の側面に凹部が形成され、該凹部の内壁に、周方向に一定間隔を置いて複数の突部が形成されて、前記ギヤケース内に回転自在に配設されると共に、前記ウォームに直接もしくは中間ギヤを介して噛合する出力ギヤと、全体が合成樹脂で形成された動力伝達板であって、板部材の中央部に係合孔が形成され、該係合孔を囲むようにして前記板部材から筒状の補強リング部が突設され、該補強リング部の外側の前記板部材に、周方向に一定間隔を置いて、前記出力ギヤの突部と同数の支持突起が設けられ、該各支持突起が前記出力ギヤの前記突部間に位置し、前記板部材が前記凹部を覆うようにして前記出力ギヤに組み付けられる動力伝達板と、前記出力ギヤの前記凹部内であって、前記出力ギヤの前記突部と前記動力伝達板の前記支持突起との間に配設される弾性を有するエラストマー製のダンパーと、前記動力伝達板の前記係合孔に係合する出力軸と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
前記動力伝達板を、ガラス繊維もしくは炭素繊維入りの合成樹脂で形成すると好適である。
また、前記ダンパーをウレタン樹脂製とすると好適である。
前記動力伝達板と前記ダンパーとを、射出成型により二色成形すると好適である。
また前記動力伝達板と前記ダンパーとを互いの接触部において凹凸係合すると好適である。
前記支持突起を両側から挟む前記ダンパーを互いに連結部により繋げると好適である。
前記ギヤケースに、前記出力軸が挿通する軸筒を形成し、前記出力ギヤに、前記ギヤケースの前記軸筒が嵌合する軸筒を形成すると好適である。
また本発明に係る減速機付きモータは、上記いずれか記載の減速機を有し、回転軸が前記ウォームに連結されるモータを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ダンパーにウレタン樹脂等の弾性を有するエラストマーを用いていて、架橋ゴム製のダンパーよりは弾性力は多少低くなるが、十分なたわみ性を有し、ダンパーとしての機能は十分で、急な衝撃力を有効に吸収できる。
本発明では動力伝達板を合成樹脂で形成し、ダンパーをウレタン樹脂等の弾性を有するエラストマーで形成している。したがって金属やゴムに比して軽量化、コストの低減化が達成できる。動力伝達板の係合孔のスプライン溝には、出力軸が係合し、大きなトルクが加わる。動力伝達板が合成樹脂製であり、また大きなトルクが加わったとしても、係合孔周囲を含めた動力伝達板が破壊されるようなことはない。すなわち係合孔の周囲には、所要厚さの板部材（平板部）が存在すること、さらには、係合孔を囲むようにして、係合孔とは一定の距離をおいて（平板部を残して）筒状の補強リングが設けられていることから、係合孔周囲の板部材は補強され、係合孔に大きなトルクが加わったとしても、係合孔およびその周囲の板部材、さらには動力伝達板全体が破壊されるようなことはない。
また、部品点数も少なく、この点からもコストの低減化ができる。
また、動力伝達板およびダンパーを射出成形により二色成形すれば、さらにコストの低減化等ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】減速機付きモータの組立分解図である。
【図２】減速機付きモータの正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】動力伝達板とダンパーとの組立図である。
【図６】従来のダンパー構造を示す組立分解図である。
【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２０の組立分解図、図２は減速機付きモータ２０の正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図、図５は動力伝達板とダンパーとの組立図である。
モータ２２以外の部位が減速機２１である。
モータ２２が、減速機２１に取り付けられて減速機付きモータ２０が構成される。
減速機２１のギヤ構造体はギヤケース２３内に収納されている。
モータ２２は、正転、逆転可能なブラシモータで構成されている。
【００１６】
モータ２２の回転軸（図示せず）がギヤケース２３内に突出しており、その先端部に回転軸と同軸にウォーム２５が連結されている。ウォーム２５の他端側は図示しない軸受けに回転自在に支持されている。なお、モータ２２の回転軸とウォーム２５とは一体に設けてもよい。
２６は出力ギヤであり、ウォーム２５に噛合している。これにより減速が行われる。出力ギヤ２６の出力は出力軸２８を通じて行われる。
【００１７】
出力ギヤ２６は、金属製のものであってもよいが、本実施の形態では標準的なエンジニアリングプラスチックで形成されている。
出力ギヤ２６には、外壁にギヤ歯２９が形成されている、出力ギヤ２６の、一方の側面に円形の凹部３０が形成されている。また、凹部３０の内周壁に、周方向に一定間隔を置いて複数（本実施の形態では３個）の突部３１が形成されている。
出力ギヤ２６の凹部３０の中央には、軸筒３２が設けられている。
【００１８】
出力ギヤ２６は、ギヤケース２３内に回転自在に収納される。ギヤケース２３の中央には、出力ギヤ２６の軸筒３２に挿通する軸筒３３が形成されている。軸筒３３は、出力ギヤ２６の回転のガイド筒となる。
出力軸２８はこの軸筒３３を回転自在に挿通する。
【００１９】
次に、動力伝達板３５について説明する。
動力伝達板３５は、合成樹脂で一体に形成されている。動力伝達板３５は、強度を補填するため、ガラス繊維や炭素繊維などの強度材を混入した合成樹脂製のものとすると好適である。ガラス繊維や炭素繊維の混入量は、２０〜６０ｗｔ％程度が好ましい。また、合成樹脂としては、強度の大きなナイロン６６等が好適である。
【００２０】
動力伝達板３５において、３６は平板状をなす板部材である。板部材３６の中央には、係合孔３７が形成され、係合孔３７の内壁にはスプライン溝３８が形成されている。
板部材３６は、強度を出すため、所要の厚さに形成されている。さらに板部材３６には、強度を増加させるため、係合孔３７とは一定の距離をおいて（すなわち一定の平板部を残すようにして）、係合孔３７を囲むようにして、所要高さを有する筒状の補強リング部３９が突設されている。
【００２１】
係合孔３７のスプライン溝３８には、出力軸２８が係合し、大きなトルクが加わる。係合孔３７の周囲には、所要厚さの板部材（平板部）３６が存在すること、さらには、係合孔３７を囲むようにして、係合孔３７とは一定の距離をおいて（平板部を残して）筒状の補強リング３９が設けられていることから、係合孔３７周囲の板部材３６は補強され、係合孔３７に大きなトルクが加わったとしても、係合孔３７およびその周囲の板部材３６が破壊されるようなことはない。
【００２２】
補強リング部３９の外側の板部材３６の部位に、周方向に一定間隔を置いて、出力ギヤ２６の突部３１と同数（本実施の形態では３個）の支持突起４０が設けられている。
次に、４１は弾性を有するエラストマーからなるダンパーである。エラストマーとしては、ウレタン樹脂が好適である。ウレタン樹脂（熱可塑性エラストマー）製のダンパーは、架橋ゴム製のダンパーと比して、弾性力は多少低いものの、ダンパー機能は十分満足する。
【００２３】
ダンパー４１は、図５に示すように、動力伝達板３５の各支持突起４０を両側から挟むようにして、支持突起４０の両側に設けられている。
各支持突起４０の両側に設けられているダンパー４１は、支持突起４０と互いの接触部において凹凸係合し、支持突起４０から容易には外れないようになっている。
また、各支持突起４０の両側に位置するダンパー４１は、補強用リング部３５と支持突起４０との間の隙間を伸びる連結部４２によって連結されている。
動力伝達板３５とダンパー４１とは、射出成形による二色成形により製造するとコスト的に有利である。
【００２４】
動力伝達板３５用のナイロン６６（補強繊維入り）と、ダンパー４１用のウレタン樹脂とは、溶融時の成形温度が比較的に近く、かつ低温（４０℃前後）であることから、二色成形が可能となる。
射出成形時において、動力伝達板３５とダンパー４１とは互いに固着することはないが、図５に示すように、その支持突起４０とダンパー４１との互いの接触部において凹凸係合するように金型設計をすることで、成形型の型開時に動力伝達板３５とダンパー４１とが離脱することがないので、両者を容易に金型内から取り出すことができる。
【００２５】
また、動力伝達板３５とダンパー４１とが一体となっていることで、出力ギヤ２６への組み付けも容易となる。
支持突起４０両側のダンパー４１は、連結部４２によって連結した一体物であるので、図１に示すように、この連結ダンパー４１は３個でよく、したがって、二色成形における金型のゲート、およびスプルーも３箇所でよく、金型構造を簡易化できる。
【００２６】
動力伝達板３５とダンパー４１が一体となった組付け品は、ダンパー４１が、出力ギヤ２６の凹部３０内であって、突部３１と支持突起４０との間に位置するように、出力ギヤ２６に組み付けられる。換言すれば、図５における、ダンパー４１とダンパー４１との間の空間４４に出力ギヤ２６の突部３１が嵌合するように、動力伝達板３５とダンパー４１が出力ギヤ２６に組み付けられる。また、このとき、板部材３６が出力ギヤ２６の凹部３０を覆うようになる。
【００２７】
出力軸２８は、その軸部４６がギヤケース２３の軸筒３３に嵌入するように組み付けられる。
軸部４６の一端側には動力伝達板３５の係合孔３７のスプライン溝３８に係合するスプライン軸４７が形成されている。このスプライン軸４７の先端部側に周方向に凹溝４８が形成され、この凹溝４８にＣリング４９が嵌め込まれることによって、出力軸２８が、動力伝達板３５に対して抜け止めされる。
軸部４６の他端側には外部伝達用の伝達ギヤ５０が形成されている。
なお、５１は、軸部４６と軸筒３３との間をシールするシールリングである。  また、５２はギヤケース２３を閉塞する蓋体である。
【００２８】
本実施形態に係る減速機２１および減速機付きモータ２０は上記のように構成される。
モータ２２が回転されると、ウォーム２５が回転され、これに噛合するウォームホイールたる出力ギヤ２６が回転され、減速される。
出力ギヤ２６の回転は、突部３１、ダンパー４１、支持突起４０、動力伝達板３５を介して出力軸２８に伝達され、出力軸２８から外部に伝達されて、ワイパ装置やパワーウインドー装置等の外部機器が駆動される。
【００２９】
本実施の形態では、ダンパー４１にウレタン樹脂等の弾性を有するエラストマーを用いていて、架橋ゴム製のダンパーよりは弾性力は多少低くなるが、十分なたわみ性を有し、ダンパーとしての機能は十分で、急な衝撃力を有効に吸収できる。
本実施の形態では動力伝達板３５は合成樹脂で形成されている。したがって軽量化、コストの低減化が達成できる。
上記のように、動力伝達板３５の係合孔３７のスプライン溝３８には、出力軸２８が係合し、大きなトルクが加わる。動力伝達板３５が合成樹脂製であり、また大きなトルクが加わったとしても、係合孔３７周囲を含めた動力伝達板３５が破壊されるようなことはない。
【００３０】
すなわち係合孔３７の周囲には、所要厚さの板部材（平板部）３６が存在すること、さらには、係合孔３７を囲むようにして、係合孔３７とは一定の距離をおいて（平板部を残して）筒状の補強リング３９が設けられていることから、係合孔３７周囲の板部材３６は補強され、係合孔３７に大きなトルクが加わったとしても、係合孔３７およびその周囲の板部材３６、さらには動力伝達板３５全体が破壊されるようなことはない。
また、部品点数も少なく、この点からもコストの低減化ができる。
また、動力伝達板３５およびダンパー４１を射出成形により二色成形すれば、さらにコストの低減化等ができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、出力ギヤ２６をウォームホイールとする１段の減速の構造のものとしたが、ウォームホイールと小ギヤとの１段目の減速構造を介在させ（図示せず）、この１段目の小ギヤに出力ギヤ２６を噛合させる２段減速構造の減速機、および減速機付きモータとしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
２０  減速機付きモータ、２１  減速機、２２  モータ、２３  ギヤケース、２５  ウォーム、２６  出力ギヤ、２８  出力軸、３０  凹部、３１  突部、３２  軸筒、３３  軸筒、３５  動力伝達板、３６  板部材、３７  係合孔、３８  スプライン溝、３９  補強リング部、４０  支持突起４０  ダンパー、谷部、４２  連結部、４４  空間、４６  軸部、４７  スプライン軸、４８  凹溝、５０  伝達ギヤ、５１  シールリング、５２  蓋体
【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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