(57)【要約】【課題】シャフトとギヤ部材の間のクリアランスに起因する異音の発生を防止しつつ、良好な組立性を得られるギヤユニットを提供する。【解決手段】シャフト１６と、シャフト１６に回動可能に支持されるギヤ部材１８と、ギヤ部材１８及びシャフト１６の径方向での相対変位を規制する規制構造４２と、を備え、規制構造４２は、ギヤ部材１８とシャフト１６の間に弾性変形した状態で配置される単数の弾性部材４４により構成される。規制構造４２が複数の部材により構成される場合と比べ、ギヤユニット１０の部品点数を削減できる。よって、ギヤユニット１０の組み立てに要する作業工数を削減でき、良好な組立性を得られる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
前記シャフトに回動可能に支持されるギヤ部材と、
前記ギヤ部材及び前記シャフトの径方向での相対変位を規制する規制構造と、を備え、
前記規制構造は、前記ギヤ部材と前記シャフトの間に弾性変形した状態で配置される単数の弾性部材により構成されるギヤユニット。
【請求項２】
前記弾性部材は、前記シャフトに対して径方向に対向するシャフト対向面を有し、
前記シャフト対向面及び前記シャフトの一方は、前記シャフト対向面及び前記シャフトの他方側に向けて突き出るとともに、その他方に接触する第１凸部を有する請求項１に記載のギヤユニット。
【請求項３】
前記シャフト対向面及び前記シャフトの一方は、軸方向に間を置いて設けられる複数の前記第１凸部を有し、
前記複数の第１凸部は、潤滑剤が溜められる溜まり部を構成する請求項２に記載のギヤユニット。
【請求項４】
前記ギヤ部材には、軸方向の一方側の端面に開口するとともに前記弾性部材を収納する収納孔が形成され、
前記弾性部材は、前記弾性部材を挟んで前記シャフトとは反対側にて前記収納孔の内壁面と対向する第１孔対向面を有し、
前記第１孔対向面及び前記収納孔の内壁面の一方は、前記第１孔対向面及び前記収納孔の内壁面の他方側に向けて突き出るとともに、その他方に接触する第２凸部を有する請求項１から３のいずれかに記載のギヤユニット。
【請求項５】
前記第２凸部は、
前記第１孔対向面に形成され、前記軸方向の他方側に向かうにつれて前記シャフトに近づくように傾斜する第１ガイド部を有する、
または、
前記第１孔対向面と対向する前記収納孔の内壁面に形成され、前記軸方向の一方側に向かうにつれて前記シャフトから離れるように傾斜する第１ガイド部を有する請求項４に記載のギヤユニット。
【請求項６】
前記第２凸部は、
前記第１孔対向面に形成され、前記軸方向の他方側に向かうにつれて前記シャフトに近づくように傾斜する第１ガイド部と、
前記第１ガイド部より前記軸方向の一方側にて前記第１孔対向面に形成され、前記軸方向の一方側に向かうにつれて前記シャフトに近づくように傾斜する第２ガイド部と、を有する請求項４に記載のギヤユニット。
【請求項７】
前記第２凸部は、前記第１孔対向面及び前記収納孔の内壁面の他方に接触する接触面部を有し、
前記接触面部の軸方向に直交する断面形状は、前記他方側に向けて凸となる円弧形を呈する請求項４から６のいずれかに記載のギヤユニット。
【請求項８】
前記ギヤ部材には、ステータと協働してモータの一部を構成するマグネットが取り付けられ、
前記弾性部材は、径方向から見て前記マグネットと重なる位置に配置される請求項１から７のいずれかに記載のギヤユニット。
【請求項９】
前記ギヤ部材には、前記弾性部材を収納する収納孔が形成され、
前記弾性部材は、本ギヤユニットから前記シャフトを分離した状態にあるとき、前記収納孔内に圧縮変形した状態で収納されている請求項１から８のいずれかに記載のギヤユニット。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のギヤユニットと、
前記ギヤユニットを収納するケーシングと、を備えるギヤ装置。
【請求項１１】
前記ギヤ部材には、軸方向の一方側の端面に開口するとともに前記弾性部材を収納する収納孔が形成され、
前記ケーシングは、自らの内壁面から前記シャフトが軸方向の他方側に突き出るように設けられたケーシング部材を有し、
前記ギヤ部材は、前記収納孔内に収納される前記弾性部材の軸方向の他方側に向かう変位を規制するための変位規制部を有する請求項１０に記載のギヤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤ部材を用いたギヤユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のギヤを用いたギヤ装置が知られる。特許文献１には、シャフトと、シャフトに回動可能に支持されたギヤ部材とを備えるギヤ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０６１００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、シャフトに対するギヤ部材の回動を許容するためには、シャフトとギヤ部材の間に僅かなクリアランスを確保する必要がある。このクリアランスに起因して、シャフトに対してギヤ部材が径方向に相対変位することがある。このような相対変位を伴いギヤ部材がシャフトに当たると異音の原因となる。このような問題との関係で、特許文献１の開示技術は特段の対策を講じたものではない。本発明者は、このような異音対策を図りつつ、良好な組立性を得るうえで、新たな方策があるとの知見を得た。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、シャフトとギヤ部材の間のクリアランスに起因する異音の発生を防止しつつ、良好な組立性を得られるギヤユニット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ための本発明のある態様はギヤユニットである。ギヤユニットは、シャフトと、前記シャフトに回動可能に支持されるギヤ部材と、前記ギヤ部材及び前記シャフトの径方向での相対変位を規制する規制構造と、を備え、前記規制構造は、前記ギヤ部材と前記シャフトの間に弾性変形した状態で配置される単数の弾性部材により構成される。
【０００７】
この態様によれば、シャフトとギヤ部材の間のクリアランスに起因する異音の発生を防止しつつ、良好な組立性を得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態のギヤ装置の内部構造を模式的に示す平面図である。
【図２】第１実施形態のギヤ装置の一部の側面断面図である。
【図３】第１実施形態のギヤユニットの側面断面図である。
【図４】第１実施形態のギヤ部材の斜視図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図６（ａ）は、未変形状態にある弾性部材を図３の視点から見た図であり、図６（ｂ）は、未変形状態にある弾性部材を図５の視点から見た図である。
【図７】第１実施形態の弾性部材の斜視図である。
【図８】第１実施形態のギヤ部材に弾性部材を組み込む途中の状態を示す図である。
【図９】第１実施形態の中間製品とシャフトを組み付ける途中の状態を示す図である。
【図１０】第２実施形態のギヤユニットの一部を示す側面断面図である。
【図１１】第３実施形態のギヤユニットの側面断面図である。
【図１２】第４実施形態の側面断面図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、適宜、構成要素の一部を省略したり、構成要素の寸法を拡大、縮小して示す。
【００１０】
本明細書での「接触」とは、特に明示されていない限り、言及している二者が直接的に接触する場合の他に、他の部材を介して間接的に接触する場合も含む。また、「合致」とは、言及している二者が字句通りに言及している条件（ここでは「合致」）を満たす場合の他に、その条件をほぼ満たす場合も含まれる。「面対称」も同様である。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は、第１実施形態のギヤユニット１０が用いられるギヤ装置１２の内部構造を模式的に示す平面図である。図２は、ギヤ装置１２の一部の側面断面図である。図２では、ギヤユニット１０の外観を示す。
【００１２】
ギヤユニット１０は、ギヤ装置１２のケーシング１４内に収納される。ギヤユニット１０は、シャフト１６と、シャフト１６に回動可能に支持されるギヤ部材１８とを備える。以下、シャフト１６の軸方向、径方向、周方向に関して、単に「軸方向」、「径方向」、「周方向」という。また、説明の便宜から、軸方向の一方側Ｐｄ（図２の下側）を下側Ｐｄ又は下方向Ｐｄといい、軸方向の他方側Ｐｕ（図２の上側）を上側Ｐｕ又は上方向Ｐｕという。
【００１３】
ギヤ装置１２は、ギヤユニット１０の他に、主に、ケーシング１４と、モータ２０と、ギヤ機構２２と、出力軸２４と、を備える。本実施形態のギヤ装置１２は、モータ２０の回転動力を減速したうえで出力軸２４から外部機器に出力するモータアクチュエータである。
【００１４】
ケーシング１４は、ギヤユニット１０、モータ２０等を収納する。ケーシング１４は、合成樹脂等を素材とする成形品である。ケーシング１４は、一対のケーシング部材１４ａを組み合わせて構成される。本図では一方のケーシング部材１４ａのみを示す。一対のケーシング部材１４ａは、ケーシング１４を軸方向に分割した形状をもち、その軸方向の片側に向けて開放する箱状をなす。
【００１５】
モータ２０は、ロータ２６と、ステータ２８とを有する。本実施形態のモータ２０は、ロータ２６やステータ２８がモータハウジング内に収納されておらず、ケーシング１４内に剥き出しの状態で設けられる。
【００１６】
本実施形態のロータ２６はインナーロータである。本実施形態のロータ２６は、ギヤ部材１８が一部を構成しており、ギヤ部材１８と、ギヤ部材１８と一体化されたマグネット３０とを有する。本実施形態のマグネット３０は環状をなしており、周方向にＳ極とＮ極が交互に位置するように着磁される。
【００１７】
本実施形態のステータ２８は、マグネット３０の径方向外側に配置される。ステータ２８は、ステータコア３２と、コイル３４と、を有する。本実施形態のステータ２８は、周方向に並べられた複数のステータコア３２を有する。コイル３４は、ステータコア３２の複数のティース部３２ａのうちの一部のティース部３２ａに巻き回される。
【００１８】
モータ２０は、予め定められた通電方式により複数のコイル３４に通電する制御部（図示しない）を有する。ステータコア３２は、制御部による制御のもとで、複数のコイル３４に通電されることでマグネット３０を回転させるための回転磁界を生成する。マグネット３０は、ステータコア３２が生成する回転磁界との間での磁気的な相互作用により回転する。このようにマグネット３０は、ステータ２８と協働して、ロータ２６の一部となるマグネット３０自体が回転するモータ２０の一部を構成する。本実施形態のマグネット３０は、所定のステップ角度でマグネット３０自体が回転するステッピングモータの一部を構成する。これを実現するうえで、制御部は、所定のステップ角度でマグネット３０を回転させる回転磁界がステータコア３２に生成されるようにコイル３４に通電する。
【００１９】
ギヤ機構２２は、モータ２０から入力される回転動力を出力軸２４に伝達可能である。本実施形態のギヤ機構２２は減速機構である。ギヤ機構２２は、複数のギヤ２２ａを用いて構成される。本図では、ギヤ２２ａのピッチ円を示す。出力軸２４は、ケーシング１４に回転自在に支持される。
【００２０】
図３は、ギヤユニット１０の側面断面図である。図２、図３に示すように、ギヤユニット１０は、シャフト１６と、ギヤ部材１８と、を備える。シャフト１６は、金属等を素材として構成される。本実施形態のシャフト１６の軸方向に直交する断面形状は円形状である。シャフト１６は、ケーシング部材１４ａの上側を向く内壁面１４ｂに形成された固定穴１４ｃに圧入を伴い差し込まれることで固定される。シャフト１６は、ケーシング部材１４ａの内壁面１４ｂから上側に向けて突き出るように設けられる。
【００２１】
図４は、ギヤ部材１８の斜視図である。図３、図４に示すように、ギヤ部材１８は、合成樹脂等を素材とする成形品である。ギヤ部材１８の中心部には、シャフト１６が挿通される挿通孔３６が形成される。本実施形態の挿通孔３６はギヤ部材１８を軸方向に貫通している。ギヤ部材１８の挿通孔３６とシャフト１６との間には、シャフト１６に対するギヤ部材１８の回動を許容するため、僅かなクリアランスＣＬが設けられる。これにより、ギヤ部材１８は、シャフト１６に回動可能に支持される。
【００２２】
ギヤ部材１８は、歯部３８ａが設けられる筒状の第１外径部３８と、第１外径部３８とは軸方向の異なる箇所に設けられる筒状の第２外径部４０とを有する。本実施形態の歯部３８ａは、ギヤ部材１８の外周部となる第１外径部３８の外周部に設けられる外歯部である。歯部３８ａは、ギヤ機構２２を構成する他のギヤ２２ａ（図１参照）と噛み合っている。本実施形態のギヤ部材１８は、前述の通り、ロータ２６の一部を構成しており、ギヤ機構２２の動力伝達経路で最上流側のギヤである入力ギヤを構成する。
【００２３】
本実施形態の第２外径部４０は、第１外径部３８より軸方向の下側Ｐｄに設けられ、第１外径部３８より大きい外径に設定される。第２外径部４０には、マグネット３０が取り付けられる。本実施形態のマグネット３０は第２外径部４０の外周部に取り付けられる。マグネット３０は、凹凸構造を用いた嵌め合い、接着等によって、第２外径部４０に取り付けられる。
【００２４】
図５は、図３のＡ−Ａ線断面図である。図３、図５に示すように、ギヤユニット１０は、シャフト１６及びギヤ部材１８の径方向での相対変位を規制する規制構造４２を備える。本実施形態の規制構造４２は、シャフト１６とギヤ部材１８との間に弾性変形した状態で配置される単数の弾性部材４４により構成される。詳しくは、弾性部材４４は、径方向に沿った第１方向Ｐ１に弾性域で圧縮変形した状態でシャフト１６とギヤ部材１８との間に配置され、シャフト１６及びギヤ部材１８に第１方向Ｐ１に押し広げるような弾性反発力Ｆａを付与する。以下、軸方向から見て、第１方向Ｐ１と直交する方向を第２方向Ｐ２という。
【００２５】
弾性部材４４は、たとえば、熱可塑性ポリエステルエラストマー等のゴム材料を用いて構成される。本実施形態の弾性部材４４は、径方向から見てマグネット３０と径方向に重なる位置に配置される。本実施形態の弾性部材４４は、マグネット３０の径方向内側に配置される。弾性部材４４は、シャフト１６に対してギヤ部材１８が回動しようとしたとき、ギヤ部材１８と一体的に回動する。
【００２６】
弾性部材４４は、ギヤ部材１８の第２外径部４０に形成される収納孔４６内に収納される。収納孔４６は、挿通孔３６とともに一続きの内部空間をギヤ部材１８の内部に形成する。収納孔４６は、ギヤ部材１８の軸方向の下側Ｐｄに位置する下端面１８ａに開口している。ギヤ部材１８の下端面１８ａには収納孔４６の開口４６ａが形成されることになる。本実施形態の弾性部材４４は、ギヤ部材１８の開口４６ａより下側Ｐｄにはみ出ず、ギヤ部材１８の収納孔４６に全体が納まるように収納される。本実施形態の収納孔４６は、ギヤ部材１８の開口４６ａから上側Ｐｕに向けて窪み、その上側Ｐｕの内壁面を底部とする有底孔である。
【００２７】
弾性部材４４は、シャフト１６に対して径方向に対向するシャフト対向面４４ａと、弾性部材４４を挟んでシャフト１６とは反対側にて収納孔４６の内壁面と第１方向Ｐ１に対向する第１孔対向面４４ｂとを有する。また、弾性部材４４は、第１孔対向面４４ｂとは第１方向Ｐ１の反対側に設けられ、収納孔４６の内壁面と第１方向Ｐ１に対向する第２孔対向面４４ｃと、収納孔４６の内壁面に第２方向Ｐ２に対向する二つの第３孔対向面４４ｄとを有する。第２孔対向面４４ｃは、軸方向から見て、シャフト１６を間に挟んだ第２方向Ｐ２の両側に設けられる。収納孔４６は、第１孔対向面４４ｂと第１方向Ｐ１に対向する第１孔壁面４６ｂと、第２孔対向面４４ｃと第１方向Ｐ１に対向する第２孔壁面４６ｃを有する。
【００２８】
本実施形態の弾性部材４４は、第１孔対向面４４ｂ、第２孔対向面４４ｃ及び第３孔対向面４４ｄのそれぞれが収納孔４６の内壁面に接触した状態で収納孔４６内に嵌め込まれる。第１孔対向面４４ｂは、第１孔対向面４４ｂの一部となる第２凸部５０（後述する）が収納孔４６の第１孔壁面４６ｂに接触している。第２孔対向面４４ｃ及び第３孔対向面４４ｄは、収納孔４６の内壁面に面接触している。
【００２９】
弾性部材４４のシャフト対向面４４ａは、シャフト１６側に向けて突き出る第１凸部４８を有する。本実施形態のシャフト対向面４４ａは、軸方向に間を置いて設けられる二つの第１凸部４８を有する。一つの第１凸部４８は、弾性部材４４の上側Ｐｕの部分に設けられ、もう一つの第１凸部４８は、弾性部材４４の下側Ｐｄの部分に設けられる。本実施形態の第１凸部４８は、シャフト対向面４４ａの軸方向の一部の範囲に設けられる。
【００３０】
弾性部材４４の第１凸部４８はシャフト１６に接触しており、第１方向Ｐ１の内側に向かう弾性反発力Ｆａをシャフト１６に付与している。弾性部材４４のシャフト対向面４４ａは、第１凸部４８以外の箇所では、シャフト１６から間を置いて設けられる。
【００３１】
第１凸部４８の内周面は、弾性部材４４が弾性変形した状態にあるとき、軸方向から見て、シャフト１６の外周面の一部に合致する形状である。本実施形態では、シャフト１６の周りで９０°以上１８０°以下の周方向の範囲でシャフト１６の外周面に合致する形状である。本実施形態の第１凸部４８の内周面は、このような条件を満たす形状として、第１方向Ｐ１の外側に凹む円弧形を呈する。このような形状を持つ第１凸部４８は、シャフト１６の周りの周方向の一部の範囲でシャフト１６に接触している。このような形状を持つ第１凸部４８の内周面は、シャフト１６が滑り接触する滑り軸受の滑り面を構成する。
【００３２】
なお、挿通孔３６の内壁面は、シャフト１６を挟んで弾性部材４４とは反対側にてシャフト１６の外周面の一部に合致する形状である。このような形状を持つ挿通孔３６の内壁面は、シャフト１６が滑り接触する滑り軸受の滑り面を構成している。
【００３３】
図６（ａ）は、未変形状態にある弾性部材４４を図３の視点から見た図であり、図６（ｂ）は、未変形状態にある弾性部材４４を図５の視点から見た図である。本図では、図３、図５の変形状態にある弾性部材４４の外形を二点鎖線で示す。第１凸部４８の未変形状態にあるときの軸方向に沿った断面形状は、シャフト１６側（図６の左側）に向けて凸となる円弧形を呈する。これにより、シャフト１６との接触面積を効果的に減らして摩擦抵抗の軽減を図れる。なお、同様の観点から、第１凸部４８の断面形状は、シャフト１６側に向けて凸となる尖形を呈してもよい。
【００３４】
図７は、弾性部材４４の斜視図である。図３、図５、図７に示すように、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂは、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂ側に向けて突き出る第２凸部５０を有する。第２凸部５０は、第１孔壁面４６ｂに接触しており、第１方向Ｐ１の外側に向かう弾性反発力Ｆａをギヤ部材１８に付与している。第１孔対向面４４ｂは、第２凸部５０以外の箇所では、第１孔壁面４６ｂから間を置いて設けられる。
【００３５】
第２凸部５０は、第２凸部５０の上側Ｐｕの部分に形成される第１ガイド部５０ａと、第２凸部５０の下側Ｐｄの部分に形成される第２ガイド部５０ｂとを有する。第２ガイド部５０ｂは、第１ガイド部５０ａより下側Ｐｄにて第１孔対向面４４ｂに形成される。本実施形態の第１ガイド部５０ａは、径方向から見て、二つの第１凸部４８のうちの上側Ｐｕの第１凸部４８と重なる位置に設けられる。本実施形態の第２ガイド部５０ｂは、径方向から見て、二つの第１凸部４８のうちの下側Ｐｄの第１凸部４８と重なる位置に設けられる。第１ガイド部５０ａは、上側Ｐｕに向かうにつれてシャフト１６に近づくように傾斜する。第２ガイド部５０ｂは、下側Ｐｄに向かうにつれてシャフト１６に近づくように傾斜する。本実施形態の第１ガイド部５０ａ及び第２ガイド部５０ｂは凸球面状をなしている。
【００３６】
第２凸部５０は、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂに接触する接触面部５０ｃを有する。接触面部５０ｃは、第１ガイド部５０ａと第２ガイド部５０ｂの間にて、これらに滑らかに連なるように設けられる。本実施形態の接触面部５０ｃは、径方向から見て、二つの第１凸部４８のうちの上側Ｐｕの第１凸部４８と重なる位置と、下側Ｐｄの第１凸部４８と重なる位置との間に位置するように設けられる。接触面部５０ｃの未変形状態にあるときの軸方向に沿った断面形状は、軸方向に沿って平坦となるように設けられる（図６（ａ）参照）。接触面部５０ｃの未変形状態にあるときの軸方向に直交する断面形状は、第１孔壁面４６ｂ側（図６の右側）に凸となる円弧形を呈する（図６（ｂ）参照）。
【００３７】
ギヤユニット１０の組立方法を説明する。まず、ギヤ部材１８に弾性部材４４を組み込む。図８は、ギヤ部材１８に弾性部材４４を組み込む途中の状態を示す図である。弾性部材４４は、ギヤ部材１８の下端面１８ａの開口４６ａから収納孔４６内に上側Ｐｕに向けて差し込まれることで、ギヤ部材１８に組み込まれる。このとき、弾性部材４４は、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂに自らの第２凸部５０を摺動させ、かつ、収納孔４６の第２孔壁面４６ｃに自らの第２孔対向面４４ｃを摺動させつつ、収納孔４６内に差し込む。
【００３８】
ここで、ギヤ部材１８は、収納孔４６内に収納される弾性部材４４の上側Ｐｕに向かう変位を規制するための変位規制部５２を有する。本実施形態の変位規制部５２は、収納孔４６の底部が構成している。弾性部材４４は、ギヤ部材１８の変位規制部５２に当たるまで上側Ｐｕに向けて差し込む。これにより、ギヤユニット１０からシャフト１６が分離した中間製品を得られる。
【００３９】
次に、前述の中間製品とシャフト１６を互いに組み付ける。図９は、中間製品５４とシャフト１６を組み付ける途中の状態を示す図である。本実施形態では、前述の中間製品５４と、シャフト１６が設けられたケーシング部材１４ａを互いに組み付ける。このケーシング部材１４ａは、前述の通り、自らの内壁面から上側Ｐｕに向けて突き出るようにシャフト１６が設けられている。このシャフト１６は、ギヤ部材１８の挿通孔３６と弾性部材４４のシャフト対向面４４ａの間で上側Ｐｕに向けて挿通させる。このとき、弾性部材４４には、シャフト１６との接触により上方向Ｐｕの外力が付与されるが、その外力に対してギヤ部材１８の変位規制部５２との接触により抵抗できる。よって、中間製品５４とケーシング部材１４ａを組み付けるうえで、ギヤ部材１８の収納孔４６から弾性部材４４が抜け出る事態を避けられ、ギヤユニット１０の組立性が良好になる。
【００４０】
なお、前述の中間製品５４の状態にあるとき、つまり、ギヤユニット１０からシャフト１６が分離した状態にあるとき、弾性部材４４は、収納孔４６内に圧入された状態、つまり、圧縮変形した状態で収納される。弾性部材４４は、自らの弾性反発力によって収納孔４６内からの離脱が規制される。これにより、ギヤ部材１８と弾性部材４４を一体化した中間製品５４として取り扱い易くなり、ギヤユニット１０の組立性が良好になる。
【００４１】
以上のギヤユニット１０の効果を説明する。ギヤユニット１０は、図３、図５に示すように、シャフト１６及びギヤ部材１８に径方向に押し広げるような弾性反発力Ｆａを付与する規制構造４２を備える。よって、シャフト１６及びギヤ部材１８の径方向での相対変位（がたつき）を規制でき、その相対変位を伴いギヤ部材１８がシャフト１６に当たる事態を避けられる。このため、シャフト１６とギヤ部材１８の間のクリアランスＣＬに起因する異音の発生を防止できる。
【００４２】
また、規制構造４２は単数の弾性部材４４により構成されるため、規制構造４２が複数の部材により構成される場合と比べ、ギヤユニット１０の部品点数を削減できる。よって、ギヤユニット１０の組み立てに要する作業工数を削減でき、良好な組立性を得られる。
【００４３】
（Ａ）弾性部材４４のシャフト対向面４４ａは、シャフト１６側に向けて突き出るとともに、シャフト１６に接触する第１凸部４８を有する。よって、第１凸部４８のないシャフト対向面４４ａの全体がシャフト１６に接触する場合と比べ、そのシャフト対向面４４ａとシャフト１６の接触面積を小さくでき、両者の間で生じる摩擦抵抗を小さくできる。このため、シャフト１６に対してギヤ部材１８とともに弾性部材４４が回動するとき、弾性部材４４の回動抵抗を小さくでき、ギヤ部材１８をスムーズに動かし易くなる。また、弾性部材４４のシャフト対向面４４ａとの接触を伴い前述の中間製品５４にシャフト１６を組み付けるとき、シャフト１６を動かし易くなり、ギヤユニット１０の組立性が良好になる。
【００４４】
（Ｂ）弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂは、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂ側に突き出るとともに、その第１孔壁面４６ｂに接触する第２凸部５０を有する。よって、第２凸部５０のない第１孔対向面４４ｂの全体が第１孔壁面４６ｂに接触する場合と比べ、その第１孔対向面４４ｂと第１孔壁面４６ｂとの接触面積を小さくでき、両者の間で生じる摩擦抵抗を小さくできる。このため、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂとの接触を伴い収納孔４６内に開口４６ａから弾性部材４４を差し込むとき、弾性部材４４を動かし易くなり、ギヤユニット１０の組立性が良好になる。
【００４５】
（Ｃ）第２凸部５０は、上側Ｐｕに向かうにつれてシャフト１６に近づくように傾斜する第１ガイド部５０ａを有する。よって、図８に示すように、弾性部材４４を収納孔４６内に開口４６ａから上側Ｐｕに向けて差し込むとき、その開口４６ａに第１ガイド部５０ａを接触させつつ弾性部材４４を差し込むことで、収納孔４６内で上側Ｐｕに向けて弾性部材４４をスムーズに差し込み易くなる。このため、ギヤユニット１０の組立性がより良好になる。
【００４６】
（Ｄ）第２凸部５０の接触面部５０ｃの軸方向に直交する断面形状は、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂ側に凸となる円弧形を呈する。この利点を説明する。かりに、第２凸部５０の接触面部５０ｃの断面形状を、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂの平坦形の断面形状と合致した形状にした場合を考える。この場合、第１孔壁面４６ｂに対する第２凸部５０の接触面積が大きくなるため、寸法公差に起因して、接触面部５０ｃの第１孔壁面４６ｂに対する接触位置が設計上の目標位置からずれ易くなる。
【００４７】
これに対して、本実施形態によれば、第２凸部５０の接触面部５０ｃの断面形状を、平坦形の第１孔壁面４６ｂと合致した形状にする場合と比べ、第１孔壁面４６ｂに対する第２凸部５０の接触面積を小さくできる。よって、接触面部５０ｃを第１孔壁面４６ｂと合致した形状にする場合と比べ、寸法公差に起因する、その接触面部５０ｃの第１孔壁面４６ｂに対する目標位置からのずれを抑えられる。これにより、シャフト１６に対する弾性部材４４の接触位置の設計上の目標位置からのばらつきを抑えられる。よって、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂや弾性部材４４の寸法公差の影響を受けても、弾性部材４４によってシャフト１６及びギヤ部材１８の相対変位を安定して規制できる。
【００４８】
なお、ここで説明した効果を得るうえで、第１孔壁面４６ｂの断面形状は、平坦形の他に、第１孔対向面４４ｂ側に凸となる円弧形をなしていてもよい。また、この他にも、第１孔対向面４４ｂとは径方向の反対側に凹となる円弧形であって、第２凸部５０の接触面部５０ｃがなす円弧形より曲率半径が大きい円弧形をなしていてもよい。
【００４９】
マグネット３０は、ステータ２８のステータコア３２が生成する回転磁界との磁気的な相互作用により回転するための磁力を受ける。この磁力の方向は、ステータコア３２が生成する回転磁界の位相によって変化し、その影響によって、ギヤ部材１８は、軸方向から見て、シャフト１６に対して様々な方向に相対変位しようとする。つまり、マグネット３０は、ギヤ部材１８のがたつきの原因となる力の入力箇所となる。本実施形態の弾性部材４４は、径方向から見て、このようなマグネット３０と重なる位置に配置される。よって、マグネット３０が回転するための磁力を受けたときに、ギヤ部材１８の中心線がシャフト１６に対して傾くようにギヤ部材１８が倒れる事態を避け易くなり、異音の発生を効果的に防止できる。
【００５０】
ギヤ部材１８の第２外径部４０は、歯部３８ａが設けられた第１外径部３８より大きい外径を持つため、その内部に広いスペースを確保し易い。よって、ギヤ部材１８に弾性部材４４を組み込むうえで、ある程度の大きさの弾性部材４４を取り扱えるようになる。このため、ギヤユニット１０の小型化を図りつつも、弾性部材４４の取り扱いを容易にでき、ギヤユニット１０の組立性がより良好になる。
【００５１】
第１凸部４８の内周面は、軸方向からみて、シャフト１６の外周面の一部に合致する形状である。よって、第１凸部４８の内周面を周方向の広い範囲でシャフト１６に接触させられる。これにより、シャフト１６及びギヤ部材１８の相対変位しようとする向きによらず、それらの相対変位を規制し易くなる。
【００５２】
なお、二つの第１凸部４８には、シャフト１６からの反力によって、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂに対する第２凸部５０の接触面部５０ｃの接触位置を回転支点とするモーメントが作用する。本実施形態の接触面部５０ｃは、径方向から見て、二つの第１凸部４８のうちの上側Ｐｕの第１凸部４８と重なる位置と、下側Ｐｄの第１凸部４８と重なる位置との間に位置するように設けられる。よって、二つの第１凸部４８に付与されるモーメントの少なくとも一部を相殺でき、そのモーメントにより弾性部材４４が大きく動いてしまう事態を避けられる。これに伴い、二つの第１凸部４８によってシャフト１６及びギヤ部材１８の相対変位を安定して規制できる。
【００５３】
ギヤユニット１０の他の特徴を説明する。前述の通り、弾性部材４４の第２凸部５０は、第１ガイド部５０ａの他に第２ガイド部５０ｂを有する。よって、弾性部材４４の軸方向での向きを逆にした場合でも、弾性部材４４の第１ガイド部５０ａの代わりに第２ガイド部５０ｂを用いて、収納孔４６内で上側Ｐｕに向けて弾性部材４４をスムーズに差し込み易くなる。
【００５４】
このような効果を効果的に得るうえで、弾性部材４４は、次の条件を満たしていてもよい。弾性部材４４は、図３に示すように、軸方向に沿った方向を延び方向Ｐａ（長手方向）として延びている。弾性部材４４の第１凸部４８や第２凸部５０は、弾性部材４４の延び方向Ｐａに直交する直交面に対して延び方向Ｐａに面対称な位置に設けられると好ましい。この直交面は、弾性部材４４の延び方向Ｐａでの寸法を二等分する位置を通るものをいう。これにより、弾性部材４４の延び方向Ｐａでの向きを逆にしても、第１凸部４８や第２凸部５０の機能が変わることがなくなる。このため、弾性部材４４の延び方向Ｐａでの向きを気にすることなく、ギヤ部材１８の収納孔４６内に弾性部材４４を組み込めるようになり、ギヤユニット１０の組立性が良好になる。
【００５５】
このような効果をより効果的に得るうえで、弾性部材４４は、その延び方向Ｐａに直交する前述の直交面に対して延び方向Ｐａに面対称な形状を持つと好ましい。
【００５６】
（第２の実施の形態）
図１０は、第２実施形態のギヤユニット１０の一部を示す側面断面図である。弾性部材４４の複数の第１凸部４８は、潤滑剤５６が溜められる溜まり部５８を構成する。溜まり部５８は、弾性部材４４のシャフト対向面４４ａにおいて複数の第１凸部４８の間に設けられる。複数の第１凸部４８は、溜まり部５８内の潤滑剤５６を保持する役割を果たす。潤滑剤５６は、たとえば、グリースであり、溜まり部５８の内部で所要の期間に亘り保持される程度の粘度を持つ。潤滑剤５６は、弾性部材４４の第１凸部４８とシャフト１６の間の摩擦を低減させる役割を持つ。この溜まり部５８に潤滑剤５６を溜めることで、弾性部材４４の回動抵抗をさらに小さくでき、ギヤ部材１８をさらにスムーズに動かし易くなる。
【００５７】
（第３の実施の形態）
図１１は、第３実施形態のギヤユニット１０の側面断面図である。前述の効果（Ａ）を得るうえで、弾性部材４４のシャフト対向面４４ａではなく、シャフト１６が第１凸部４８を有していてもよい。
【００５８】
詳しくは、シャフト１６は、弾性部材４４のシャフト対向面４４ａ側に向けて突き出る第１凸部４８を有する。本実施形態のシャフト１６は、軸方向に間を置いて設けられる二つの第１凸部４８を有する。一つの第１凸部４８は、シャフト対向面４４ａの上側Ｐｕの部分と径方向に対向する位置に設けられ、もう一つの第１凸部４８は、シャフト対向面４４ａの下側Ｐｄの部分と径方向に対向する位置に設けられる。本実施形態の第１凸部４８は、シャフト１６の軸方向の一部の範囲に設けられる。本実施形態の第１凸部４８は、シャフト１６の全周に亘る範囲で径方向外側に突き出る環状を呈している。
【００５９】
第１凸部４８は、弾性部材４４のシャフト対向面４４ａに接触している。第１凸部４８には、弾性部材４４から第１方向Ｐ１の内側に向かう弾性反発力Ｆａが付与される。弾性部材４４のシャフト対向面４４ａは、第１凸部４８以外の箇所では、シャフト１６から間を置いて設けられる。第１凸部４８の軸方向に沿った断面形状は、弾性部材４４のシャフト対向面４４ａ側に向けて凸となる円弧形を呈する。
【００６０】
これにより、弾性部材４４のシャフト対向面４４ａの全体が第１凸部４８のないシャフト１６に接触する場合と比べ、そのシャフト対向面４４ａとシャフト１６の接触面積を小さくでき、両者の間で生じる摩擦抵抗を小さくできる。このため、前述の（Ａ）と同様、シャフト１６に対してギヤ部材１８とともに弾性部材４４が回動するとき、ギヤ部材１８をスムーズに動かし易くなる。
【００６１】
このように、弾性部材４４のシャフト対向面４４ａ及びシャフト１６の一方は、シャフト対向面４４ａ及びシャフト１６の他方側に向けて突き出るとともに、その他方に接触する第１凸部４８を有していてもよい。
【００６２】
なお、第２実施形態と同様、複数の第１凸部４８は、潤滑剤５６が溜められる溜まり部を構成していてもよい。
【００６３】
（第４の実施の形態）
図１２は、第４実施形態の側面断面図である。図１３は、図１２のＢ−Ｂ線断面図である。前述の効果（Ｂ）を得るうえで、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂではなく、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂが第２凸部５０を有していてもよい。
【００６４】
詳しくは、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂは、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂ側に向けて突き出る第２凸部５０を有する。第２凸部５０は第１孔対向面４４ｂに接触している。第２凸部５０には、弾性部材４４から第１方向Ｐ１の外側に向かう弾性反発力Ｆａが付与される。弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂは、第２凸部５０以外の箇所では、第１孔壁面４６ｂから間を置いて設けられる。
【００６５】
これにより、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂの全体が第２凸部５０のない収納孔４６の第１孔壁面４６ｂに接触する場合と比べ、その第１孔対向面４４ｂと第１孔壁面４６ｂとの接触面積を小さくでき、両者の間で生じる摩擦抵抗を小さくできる。このため、前述の（Ｂ）と同様、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂとの接触を伴い収納孔４６内に開口４６ａから弾性部材４４を差し込むとき、弾性部材４４を動かし易くなり、ギヤユニット１０の組立性が良好になる。
【００６６】
このように、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂ及び収納孔４６の第１孔壁面４６ｂの一方は、第１孔対向面４４ｂ及び第１孔壁面４６ｂの他方側に向けて突き出るとともに、その他方に接触する第２凸部５０を有していてもよい。
【００６７】
なお、第２凸部５０は、第２凸部５０の下側Ｐｄの部分に形成される第１ガイド部５０ａと、第２凸部５０の上側Ｐｕの部分に形成される第２ガイド部５０ｂとを有する。第１ガイド部５０ａは、下側Ｐｄに向かうにつれてシャフト１６から離れるように傾斜する。第２ガイド部５０ｂは、上側Ｐｕに向かうにつれてシャフト１６から離れるように傾斜する。
【００６８】
これにより、収納孔４６の第１ガイド部５０ａに弾性部材４４を接触させつつ差し込むことで、収納孔４６内で上側Ｐｕに向けて弾性部材４４をスムーズに差し込み易くなる。このため、前述の効果（Ｃ）と同様、ギヤユニット１０の組立性がより良好になる。
【００６９】
第２凸部５０は、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂに接触する接触面部５０ｃを有する。接触面部５０ｃの軸方向に直交する断面形状は、第１孔対向面４４ｂ側に凸となる円弧形を呈する。この利点を説明する。
【００７０】
かりに、第２凸部５０の接触面部５０ｃの断面形状を、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂの平坦形の断面形状と合致した形状にした場合を考える。この場合、第１孔対向面４４ｂに対する第２凸部５０の接触面部５０ｃの接触面積が大きくなるため、寸法公差に起因して、接触面部５０ｃの第１孔対向面４４ｂに対する接触位置が目標位置からずれ易くなる。
【００７１】
これに対して、本実施形態によれば、第２凸部５０の接触面部５０ｃの断面形状を、平坦形の第１孔対向面４４ｂと合致した形状にする場合と比べ、第１孔対向面４４ｂに対する第２凸部５０の接触面積を小さくできる。よって、前述の効果（Ｄ）と同様、接触面部５０ｃを第１孔対向面４４ｂと合致した形状にする場合と比べ、寸法公差に起因する、その接触面部５０ｃの第１孔対向面４４ｂに対する目標位置からのずれを抑えられる。
【００７２】
このように、第２凸部５０は、弾性部材４４の第１孔対向面４４ｂ及び収納孔４６の第１孔壁面４６ｂの他方に接触する接触面部５０ｃを有し、その接触面部５０ｃの軸方向に直交する断面形状は、その他方側に向けて凸となる円弧形を呈していてもよい。
【００７３】
なお、ここで説明した効果を得るうえで、第１孔対向面４４ｂの断面形状は、平坦形の他に、収納孔４６の第１孔壁面４６ｂ側に凸となる円弧形をなしていてもよい。また、この他にも、第１孔壁面４６ｂとは径方向の反対側に凹となる円弧形であって、第２凸部５０の接触面部５０ｃがなす円弧形より曲率半径が大きい円弧形をなしていてもよい。
【００７４】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。
【００７５】
ギヤ装置１２は、ギヤユニット１０とケーシング１４を備えたものであればよく、その具体例は特に限定されない。ギヤ装置１２は、たとえば、モータアクチュエータの他に、ケーシング１４内にモータ２０が収納されていない減速装置、増速装置等の変速装置でもよい。また、ギヤ装置１２は、変速を目的としない動力伝達装置でもよい。
【００７６】
マグネット３０は、ステータ２８と協働して、マグネット３０が回転するモータ２０として機能していればよく、そのモータ２０の種類はステッピングモータに限定されない。マグネット３０は、ギヤ部材１８の外周部に取り付けられる例を説明したが、ギヤ部材１８の内部に取り付けられていてもよい。マグネット３０は、環状をなしていなくともよい。
【００７７】
ギヤ部材１８は、ロータ２６の一部を構成しなくともよいし、ギヤ機構２２の動力伝達経路で入力ギヤより下流側のギヤを構成していてもよい。ギヤ部材１８の歯部３８ａは、ギヤ部材１８の外周部に設けられる外歯部の他に、ギヤ部材１８の内周部に設けられる内歯部でもよい。ギヤ部材１８の歯部３８ａとマグネット３０は、径方向から見て重ならない位置に設けられる例を説明したが、重なる位置に設けられていてもよい。ギヤ部材１８は変位規制部５２を有する例を説明したが、変位規制部５２がなくともよい。
【００７８】
弾性部材４４のシャフト対向面４４ａ及びシャフト１６は第１凸部４８を有していなくともよいし、第１凸部４８の数は特に限定されない。複数の第１凸部４８の間には潤滑剤５６が溜められていなくともよい。
【００７９】
弾性部材４４及びギヤ部材１８は第２凸部５０を有していなくともよいし、第２凸部５０の数は特に限定されない。第２凸部５０は、第１ガイド部５０ａ及び第２ガイド部５０ｂを有していなくともよいし、いずれか一方のみを有していてもよい。第２凸部５０の接触面部５０ｃの軸方向に直交する断面形状は、特に限定されるものではなく、平坦形を呈していてもよい。
【００８０】
弾性部材４４は、ギヤ部材１８からシャフト１６を分離した状態にあるとき、収納孔４６内に圧縮変形した状態で収納されていなくともよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０…ギヤユニット、１２…ギヤ装置、１４…ケーシング、１４ａ…ケーシング部材、１６…シャフト、１８…ギヤ部材、２０…モータ、２８…ステータ、３０…マグネット、４２…規制構造、４４…弾性部材、４４ａ…シャフト対向面、４４ｂ…第１孔対向面、４６…収納孔、４６ａ…開口、４８…第１凸部、５０…第２凸部、５０ａ…第１ガイド部、５０ｂ…第２ガイド部、５０ｃ…接触面部、５２…変位規制部、５６…潤滑剤、５８…溜まり部。
【図１】
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【図２】
2019165555.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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