(57)【要約】      （修正有）【課題】金属と樹脂との二部材で構成されるギアを有するモータにおいて、製造コストを抑えながら、金属部に対する樹脂部の周方向の位置ずれを防止する。【解決手段】モータに用いられるギアは、環状の金属部６１Ａと、金属部をインサート部品として成型された樹脂部６２Ａとを有する。樹脂部は、金属部の径方向外側の面を覆う。金属部は、貫通孔または周方向に不連続な凹部６１０Ａを有する。樹脂部は、環状の基部７１Ａと、複数の歯部７２Ａと、突起７３Ａとを有する。基部は、金属部と歯部との間に位置する。突起は、基部から、金属部の凹部または貫通孔へ向けて延びる。このように、金属部の凹部または貫通孔内に樹脂が配置されることにより、金属部に対する樹脂部の周方向の位置ずれが防止される。また、金属部に突起を設ける場合より、金属部の製造コストを低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用のモータであって、
静止部と、
中心軸を中心として回転可能に支持される回転部と、
を有し、
前記静止部は、
周方向に配列された複数のコイルを有するステータ
を有し、
前記回転部は、
前記ステータと径方向に対向するマグネットと、
前記中心軸と同軸に配置されるシャフトと、
前記シャフトに直接または他の部材を介して固定されるギアと、
を有し、
前記ギアは、
前記中心軸を中心とする環状の金属部と、
前記金属部をインサート部品として成型された樹脂部と、
を有し、
前記樹脂部は、前記金属部の径方向外側の面を覆い、
前記金属部は、貫通孔または周方向に不連続な凹部を有し、
前記樹脂部は、
周方向に配列された複数の歯部と、
前記金属部と前記歯部との間に位置する環状の基部と、
前記基部から前記凹部または前記貫通孔へ向けて延びる突起と、
を有するモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータにおいて、
前記金属部は、周方向の少なくとも２箇所に、前記凹部または前記貫通孔を有するモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のモータにおいて、
前記金属部は、周方向の少なくとも３箇所に、前記凹部または貫通孔を有し、
前記凹部または前記貫通孔は、前記中心軸に対して、互いに９０度以上隔たって配置されているモータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記金属部は、前記凹部としての切り欠きを有し、
前記切り欠きは、前記金属部の軸方向一方の端面から他方側へ凹み、かつ、前記端面の外周縁から径方向内側へ延びるモータ。
【請求項５】
請求項４に記載のモータにおいて、
前記切り欠きは、前記端面の外周縁から内周縁まで延びるモータ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のモータにおいて、
前記金属部は、複数の前記切り欠きを有し、
複数の前記切り欠きは、
軸方向の一方の端面に設けられた第１切り欠きと、
軸方向の他方の端面に設けられた第２切り欠きと、
を含むモータ。
【請求項７】
請求項６に記載のモータにおいて、
前記第１切り欠きと、前記第２切り欠きとは、互いに異なる周方向位置に配置されるモータ。
【請求項８】
請求項７に記載のモータにおいて、
前記金属部は、
複数の前記第１切り欠きと、
複数の前記第２切り欠きと、
を有し、
周方向位置において、前記複数の第１切り欠きのうちの少なくとも１つが、２つの前記第２切り欠きの間に位置するモータ。
【請求項９】
請求項８に記載のモータにおいて、
前記金属部は、
２つの前記第１切り欠きと、
２つの前記第２切り欠きと、
を有し、
前記第１切り欠きと、前記第２切り欠きとが、周方向に交互に配置され、周方向位置において、２つの前記第１切り欠きは９０度以上隔たり、かつ、２つの前記第２切り欠きも９０度以上隔たるモータ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記基部の軸方向の長さは、前記歯部の軸方向の長さより、長いモータ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれかに記載のモータにおいて、
前記金属部の軸方向の長さは、前記歯部の軸方向の長さより、長いモータ。
【請求項１２】
車載用のモータに用いられるギアの製造方法であって、
ａ）軸方向に延びる円筒状の金属材を、軸方向に直交する平面で切断することにより、複数の環状の切片を形成する工程と、
ｂ）前記切片に、貫通孔または周方向に不連続な凹部を設ける加工を含む機械加工を加え、金属部を形成する工程と、
ｃ）一対の金型により形成される空洞内に、前記金属部を配置する工程と、
ｄ）前記空洞内に溶融樹脂を流し込む工程と、
ｅ）前記溶融樹脂を固化させることにより、周方向に配列された複数の歯部と、前記金属部と前記歯部との間に位置する環状の基部と、前記基部から前記凹部または前記貫通孔へ向けて延びる突起と、を有する樹脂部を形成する工程と、
を有する製造方法。
【請求項１３】
車載用のモータに用いられるギアの製造方法であって、
ａ）軸方向に延びる円筒状の金属材に、１つ以上の貫通孔を設ける工程と、
ｂ）前記工程ａ）の後で、前記金属材に、軸方向に直交する平面で切断する加工を含む機械加工を加え、前記貫通孔または前記貫通孔の一部分からなる凹部を有する環状の金属部を形成する工程と、
ｃ）一対の金型により形成される空洞内に、前記金属部を配置する工程と、
ｄ）前記空洞内に溶融樹脂を流し込む工程と、
ｅ）前記溶融樹脂を固化させることにより、周方向に配列された複数の歯部と、前記金属部と前記歯部との間に位置する環状の基部と、前記基部から前記凹部または前記貫通孔へ向けて延びる突起と、を有する樹脂部を形成する工程と、
を有する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよびモータに用いられるギアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の輸送機器には、種々のモータが搭載される。これらの車載用モータの中には、駆動時の回転運動を外部へ取り出すためのギアを有するものがある。従来のギアの構造については、例えば、特許第４９１９１５４号明細書および特開２０１２−００６３２６号公報に記載されている。
【０００３】
特許第４９１９１５４号明細書のギヤは、歯部を含むギヤ外周部が樹脂材で構成され、その内周側に環状または円盤状のギヤ内周部材を備えている（請求項１等参照）。特開２０１２−００６３２６号公報のバランスシャフトギアに用いられる樹脂回転体は、樹脂リングと樹脂リングの内周面に嵌合した金属ブッシュとから構成される（段落０００９等参照）。
【特許文献１】特許第４９１９１５４号明細書
【特許文献２】特開２０１２−００６３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ギアを介して動力を伝達するときには、ギアを構成する材料に、周方向の応力がかかる。このため、特許第４９１９１５４号明細書および特開２０１２−００６３２６号公報のように、金属と樹脂との二部材で構成されるギアでは、金属部分と樹脂部分とが、周方向に相対移動することを、防止する必要がある。この点について、例えば、特開２０１２−００６３２６号公報の樹脂回転体では、金属ブッシュの外周面に、樹脂リングと金属ブッシュとを相互に回転しないように結合する周り止め手段としての突起が設けられている（段落０００９等参照）。しかしながら、金属部分に突起を設けると、金属材料から部材を切り出すときに不要となる部分が増えるため、製造コストが増加するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、金属と樹脂との二部材で構成されるギアを有するモータにおいて、製造コストを抑えながら、金属部に対する樹脂部の周方向の位置ずれを防止できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の例示的な第１発明は、車載用のモータであって、静止部と、中心軸を中心として回転可能に支持される回転部と、を有し、前記静止部は、周方向に配列された複数のコイルを有するステータを有し、前記回転部は、前記ステータと径方向に対向するマグネットと、前記中心軸と同軸に配置されるシャフトと、前記シャフトに直接または他の部材を介して固定されるギアと、を有し、前記ギアは、前記中心軸を中心とする環状の金属部と、前記金属部をインサート部品として成型された樹脂部と、を有し、前記樹脂部は、前記金属部の径方向外側の面を覆い、前記金属部は、貫通孔または周方向に不連続な凹部を有し、前記樹脂部は、周方向に配列された複数の歯部と、前記金属部と前記歯部との間に位置する環状の基部と、前記基部から前記凹部または前記貫通孔へ向けて延びる突起と、を有するモータである。
【０００７】
本願の例示的な第２発明は、車載用のモータに用いられるギアの製造方法であって、ａ）軸方向に延びる円筒状の金属材を、軸方向に直交する平面で切断することにより、複数の環状の切片を形成する工程と、ｂ）前記切片に、貫通孔または周方向に不連続な凹部を設ける加工を含む機械加工を加え、金属部を形成する工程と、ｃ）一対の金型により形成される空洞内に、前記金属部を配置する工程と、ｄ）前記空洞内に溶融樹脂を流し込む工程と、ｅ）前記溶融樹脂を固化させることにより、周方向に配列された複数の歯部と、前記金属部と前記歯部との間に位置する環状の基部と、前記基部から前記凹部または前記貫通孔へ向けて延びる突起と、を有する樹脂部を形成する工程と、を有する製造方法である。
【０００８】
本願の例示的な第３発明は、車載用のモータに用いられるギアの製造方法であって、ａ）軸方向に延びる円筒状の金属材に、１つ以上の貫通孔を設ける工程と、ｂ）前記工程ａ）の後で、前記金属材に、軸方向に直交する平面で切断する加工を含む機械加工を加え、前記貫通孔または前記貫通孔の一部分からなる凹部を有する環状の金属部を形成する工程と、ｃ）一対の金型により形成される空洞内に、前記金属部を配置する工程と、ｄ）前記空洞内に溶融樹脂を流し込む工程と、ｅ）前記溶融樹脂を固化させることにより、周方向に配列された複数の歯部と、前記金属部と前記歯部との間に位置する環状の基部と、前記基部から前記凹部または前記貫通孔へ向けて延びる突起と、を有する樹脂部を形成する工程と、を有する製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本願の例示的な第１発明、第２発明、および第３発明によれば、凹部または貫通孔内に樹脂が配置されることにより、金属部に対する樹脂部の周方向の位置ずれを防止できる。また、金属部に突起を設ける場合より、金属部の製造コストを低減できる。
【００１０】
特に、本願の例示的な第２発明および第３発明によれば、円筒状の金属材を切断することにより、複数の金属部を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係るモータの正面図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係るモータの断面図である。
【図３】図３は、第２実施形態に係るギアの平面図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係るギアの断面図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係るギアの斜視図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る金属部の斜視図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係るギアの製造手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第２実施形態に係る金属部の製造時の様子を示す図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係るインサート成型時の様子を示す図である。
【図１０】図１０は、変形例に係るギアの平面図である。
【図１１】図１１は、変形例に係るギアの斜視図である。
【図１２】図１２は、変形例に係るギアの斜視図である。
【図１３】図１３は、変形例に係るギアの断面図である。
【図１４】図１４は、変形例に係るギアの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸に沿う方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を前後方向として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この前後方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。
【００１３】
また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。
【００１４】
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ１Ａの正面図である。このモータ１Ａは、車載用のモータである。図１に示すように、モータ１Ａは、静止部２Ａと回転部３Ａとを有する。回転部３Ａは、中心軸９Ａを中心として回転可能に支持される。
【００１５】
静止部２Ａは、ステータ２２Ａを有する。ステータ２２Ａは、周方向に配列された複数のコイル５２Ａを有する。回転部３Ａは、シャフト３１Ａ、マグネット３２Ａ、およびギア３６Ａを有する。シャフト３１Ａは、中心軸９Ａと同軸に配置される。マグネット３２Ａは、ステータ２２Ａと径方向に対向する。ギア３６Ａは、シャフト３１Ａに直接または他の部材を介して固定される。
【００１６】
ギア３６Ａは、金属部６１Ａと樹脂部６２Ａとを有する。金属部６１Ａは、中心軸９Ａを中心とする環状の部材である。金属部６１Ａの径方向外側の面は、樹脂部６２Ａに覆われる。また、金属部６１Ａは、複数の凹部６１０Ａを有する。複数の凹部６１０Ａは、周方向に不連続に配置される。
【００１７】
樹脂部６２Ａは、金属部６１Ａをインサート部品として成型される。樹脂部６２Ａは、環状の基部７１Ａ、複数の歯部７２Ａ、および複数の突起７３Ａを有する。基部７１Ａは、金属部６１Ａと歯部７２Ａとの間に位置する。複数の歯部７２Ａは、周方向に配列される。各歯部７２Ａは、基部７１Ａから径方向外側へ突出する。突起７３Ａは、基部７１Ａから凹部６１０Ａ内の空間へ向けて延びる。
【００１８】
このように、このモータ１Ａでは、金属部６１Ａの凹部６１０Ａ内に樹脂が配置される。これにより、金属部６１Ａに対する樹脂部６２Ａの周方向の位置ずれが防止される。また、金属部６１Ａに突起を設けて、金属部６１Ａに対する樹脂部６２Ａの位置ずれを防止する場合より、金属部６１Ａの製造コストを低減できる。
【００１９】
＜２．第２実施形態＞
＜２−１．モータの全体構成＞
続いて、本発明の第２実施形態について、説明する。図２は、第２実施形態に係るモータ１の中心軸９を含む断面図である。以下では、説明の便宜上、図２における右側を「前」とし、図２における左側を「後」とする。このモータ１は、自動車等の輸送機器に搭載される車載用のモータである。モータ１は、ボールねじを用いて、回転運動を軸方向の直線運動に変換し、ロッド４を前後方向に移動させる。これにより、輸送機器内の装置に駆動力を与える。
【００２０】
このモータ１は、静止部２、回転部３、およびロッド４を有する。静止部２は、駆動対象となる機器の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して、回転可能に支持される。ロッド４は、柱状の部材であり、中心軸９に沿って水平に配置される。ロッド４は、その外周面に、螺旋状の第１ねじ溝４１を有する。
【００２１】
本実施形態の静止部２は、ハウジング２１、ステータ２２、後軸受部２３、および前軸受部２４を有する。
【００２２】
ハウジング２１は、筒状部２１１、後壁部２１２、および前壁部２１３を有する。筒状部２１１は、ステータ２２および回転部３の径方向外側において、軸方向に略円筒状に延びる。後壁部２１２は、ステータ２２の後方において、中心軸９に対して略垂直に広がる。後壁部２１２の中央には、ロッド４および後述する中空シャフト３１を通すための後部円孔２１４が設けられる。前壁部２１３は、ステータ２２の前方において、中心軸９に対して略垂直に広がる。前壁部２１３の中央には、ロッド４および後述する中空シャフト３１を通すための前部円孔２１５が設けられる。
【００２３】
筒状部２１１、後壁部２１２、および前壁部２１３の材料には、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属が用いられる。図２の例では、筒状部２１１と後壁部２１２とが一部材で構成され、前壁部２１３が他部材で構成されている。ただし、筒状部２１１と前壁部２１３とが一部材で構成され、後壁部２１２が他部材で構成されていてもよい。
【００２４】
ステータ２２は、後述するマグネット３２の径方向外側に位置し、ハウジング２１に保持される。ステータ２２は、ステータコア５１と、複数のコイル５２とを有する。ステータコア５１は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板である。ステータコア５１は、円環状のコアバック５１１と、コアバック５１１から径方向内側へ向けて突出した複数のティース５１２とを有する。コアバック５１１は、中心軸９と略同軸に配置される。また、コアバック５１１の外周面は、ハウジング２１の筒状部２１１の内周面に、固定される。
【００２５】
コイル５２は、各ティース５１２の周囲に巻かれた導線により、構成される。複数のティース５１２および複数のコイル５２は、それぞれ、周方向に略等間隔に配列される。ティース５１２の表面には、絶縁塗装が施される。絶縁塗装は、ティース５１２とコイル５２との間に介在することによって、ティース５１２とコイル５２とが電気的に導通することを防止する。なお、絶縁塗装に代えて、樹脂製の部材であるインシュレータを、ティース５１２とコイル５２との間に介在させてもよい。
【００２６】
後軸受部２３および前軸受部２４は、ハウジング２１と、回転部３側の中空シャフト３１との間に配置される。本実施形態の後軸受部２３および前軸受部２４には、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが、使用されている。これにより、ハウジング２１に対して中空シャフト３１が、回転可能に支持される。ただし、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受が、使用されていてもよい。
【００２７】
本実施形態の回転部３は、中空シャフト３１、複数のマグネット３２、ロータカバー３３、ボールナット３４、およびギア３６を有する。
【００２８】
中空シャフト３１は、中心軸９と同軸に配置され、軸方向に略円筒状に延びる。ロッド４は、中空シャフト３１の径方向内側に収容される。中空シャフト３１の材料には、例えば、鉄やステンレス等の金属が用いられる。中空シャフト３１は、上述した後軸受部２３および前軸受部２４に支持されながら、中心軸９を中心として回転する。
【００２９】
図２に示すように、本実施形態の中空シャフト３１は、厚肉部３１１と、厚肉部３１１より径方向の厚みが薄い薄肉部３１２とを有する。厚肉部３１１は、薄肉部３１２より後方に位置する。後軸受部２３の内輪は、厚肉部３１１の外側面に固定される。前軸受部２４の内輪は、薄肉部３１２の外側面に固定される。また、厚肉部３１１の内周面は、薄肉部３１２の内周面より、径方向内側に位置する。厚肉部３１１の内周面と、薄肉部３１２の内周面との間には、段差面３１３が介在する。
【００３０】
複数のマグネット３２は、ステータ２２の径方向内側に位置する。各マグネット３２は、中空シャフト３１の外側面に、例えば接着剤で固定される。各マグネット３２の径方向外側の面は、ティース５１２の径方向内側の端面と、径方向に対向する。複数のマグネット３２は、Ｎ極とＳ極とが交互に並ぶように、周方向に配列される。なお、複数のマグネット３２に代えて、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁された１つの円環状のマグネットが、使用されていてもよい。
【００３１】
ロータカバー３３は、円筒部３３１と、環状板部３３２とを有する。円筒部３３１は、複数のマグネット３２の径方向外側において、軸方向に円筒状に延びる。円筒部３３１の内周面は、複数のマグネット３２の径方向外側の面に接触する。環状板部３３２は、円筒部３３１の前端部から径方向内側へ向けて延びる。環状板部３３２の後側の面は、複数のマグネット３２の前端面に接触する。モータ１の駆動時には、複数のマグネット３２に遠心力がかかるが、ロータカバー３３により、マグネット３２の径方向外側への飛び出しは、防止される。また、仮に、マグネット３２に欠けが生じたとしても、ロータカバー３３により、マグネット３２の破片の外部への飛散が抑制される。
【００３２】
ボールナット３４は、中空シャフト３１の径方向内側に配置される。ボールナット３４は、軸方向に略円筒状に延びる。ボールナット３４の材料には、例えば、鉄やステンレス等の金属が用いられる。ボールナット３４の後端面は、中空シャフト３１の段差面３１３に突き当てられる。ボールナット３４の外周面は、薄肉部３１２の内周面に固定される。また、ボールナット３４は、その内周面に螺旋状の第２ねじ溝３４１を有する。ロッド４の第１ねじ溝４１と、ボールナット３４の第２ねじ溝３４１との径方向間には、複数の球体３５が介在する。
【００３３】
このようなモータ１において、コイル５２に駆動電流が供給されると、ステータコア５１の複数のティース５１２に、磁束が生じる。そして、ティース５１２とマグネット３２との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生する。これにより、中心軸９を中心として回転部３が回転する。また、ボールナット３４が回転すると、回転方向の駆動力が、複数の球体３５により軸方向の駆動力に変換されて、ロッド４へ伝達される。その結果、ロッド４が軸方向に移動する。
【００３４】
＜２−２．ギアの構造について＞
続いて、モータ１が有するギア３６の構造について、説明する。
【００３５】
ギア３６は、ハウジング２１の後壁部２１２よりも後方に位置し、中空シャフト３１の外周面に固定される。中空シャフト３１に対するギア３６の固定方法には、例えば、圧入または溶接を用いればよい。モータ１の駆動時には、中空シャフト３１とともにギア３６が回転する。そうすると、図２中に概念的に示したように、ギア３６の回転運動が、他のギア等の動力伝達機構を介して、他装置に伝達される。伝達された回転運動は、モータ１の回転数の検出や、モータ冷却用ファンの駆動のために、用いられる。
【００３６】
図３は、後方側から見たギア３６の平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ位置から見たギア３６の断面図である。図５は、ギア３６の斜視図である。図６は、ギア３６のうち、金属部６１のみを示す斜視図である。図３〜図６に示すように、ギア３６は、金属部６１と樹脂部６２とを有する。
【００３７】
金属部６１は、中心軸９を中心とする円環状の部材である。金属部６１の材料には、例えば、鉄やステンレスなどの金属が用いられる。樹脂部６２は、金属部６１の径方向外側を取り囲む樹脂製の部材である。樹脂部６２の材料には、例えば、ポリカーボネート等の射出成型に適した樹脂が用いられる。ギア３６の製造時には、金型の内部に予め金属部６１を配置した状態で射出成型を行うことにより、樹脂部６２を形成する。すなわち、樹脂部６２は、金属部６１をインサート部品とする樹脂成型品である。なお、ギア３６の製造方法の詳細については、後述する。
【００３８】
本実施形態の金属部６１は、２つの第１切り欠き６１１と２つの第２切り欠き６１２とを有する。２つの第１切り欠き６１１は、金属部６１の軸方向の一方側の端面に設けられる。各第１切り欠き６１１は、金属部６１の軸方向の一方側の端面から、軸方向の他方側へ向けて凹み、かつ、金属部６１の外周縁から内周縁まで、径方向に延びる。２つの第２切り欠き６１２は、金属部６１の軸方向の他方側の端面に配置される。各第２切り欠き６１２は、金属部６１の軸方向の他方側の端面から、軸方向の一方側へ向けて凹み、かつ、金属部６１の外周縁から内周縁まで、径方向に延びる。
【００３９】
本実施形態の樹脂部６２は、円環状の基部７１と、複数の歯部７２と、複数の突起７３とを有する。基部７１は、金属部６１と複数の歯部７２との径方向間に位置する。金属部６１の径方向外側の面は、全周に亘って基部７１に覆われる。歯部７２は、基部７１の外周面から径方向外側へ向けて突出する。複数の歯部７２は、周方向に略等間隔に配列される。
【００４０】
複数の突起７３は、基部７１から、金属部６１の第１切り欠き６１１および第２切り欠き６１２の内部へ向けて、径方向内側へ延びる。２つの第１切り欠き６１１および２つの第２切り欠き６１２は、それぞれ、周方向に不連続に配置される。このため、複数の突起７３も、周方向に不連続に配置される。このように、このギア３６では、第１切り欠き６１１および第２切り欠き６１２の内部に、樹脂が配置される。したがって、ギア３６は、金属と樹脂とが周方向に交互に隣接配置される部分を有する。これにより、金属部６１に対する樹脂部６２の周方向の位置ずれが、防止される。
【００４１】
特に、このギア３６では、金属部６１に、突起ではなく、凹部である切り欠き６１１，６１２を設けることにより、金属と樹脂との係合箇所が設けられている。金属部６１に突起を設ける場合より、金属部６１に凹部を設ける場合の方が、材料となる金属に無駄な部分が生じにくい。したがって、金属部６１の製造コストを低減できる。
【００４２】
また、本実施形態の第１切り欠き６１１は、金属部６１の軸方向の一方側の端面を、外周縁から内周縁まで貫いている。また、本実施形態の第２切り欠き６１２も、金属部６１の軸方向の他方側の端面を、外周縁から内周縁まで貫いている。このため、金属部６１の外周縁から内周縁まで、樹脂部６２の突起７３が配置される。これにより、金属部６１に対する樹脂部６２の周方向の位置ずれが、より抑制される。
【００４３】
また、本実施形態では、金属部６１の軸方向の一方の端面に、第１切り欠き６１１が設けられ、軸方向の他方の端面に、第２切り欠き６１２が設けられる。すなわち、本実施形態では、２つの第１切り欠き６１１と、２つの第２切り欠き６１２とが、金属部６１を軸方向に挟んでいる。これにより、金属部６１に対する樹脂部６２の軸方向の位置ずれが、防止される。なお、第１切り欠き６１１および第２切り欠き６１２は、互いに異なる周方向位置に配置されていてもよく、同一の周方向位置に配置されていてもよい。
【００４４】
ただし、第１切り欠き６１１と第２切り欠き６１２とが、同一の周方向位置に配置されていると、第１切り欠き６１１と第２切り欠き６１２との間において、金属部６１の軸方向の厚みが、局所的に非常に薄くなる。そうすると、金属部６１の剛性が低下し、ギア３６の変形が生じやすくなる。しかしながら、本実施形態では、第１切り欠き６１１と第２切り欠き６１２とが、互いに異なる周方向位置に配置されている。このため、金属部６１の全周に亘って、金属部６１の軸方向の厚みが確保される。
【００４５】
また、本実施形態では、第１切り欠き６１１と、第２切り欠き６１２とが、周方向に交互に配置される。したがって、２つの第１切り欠き６１１は、それぞれ、２つの第２切り欠き６１２の間の周方向位置に配置される。このようにすれば、２つの第２切り欠き６１２を結ぶ直線を中心とする金属部６１と樹脂部６２の相対回転が、第１切り欠き６１１によって防止される。したがって、金属部６１に対する樹脂部６２の軸方向の位置ずれを、より抑制できる。
【００４６】
本実施形態では、図３のように、２つの第１切り欠き６１１が、中心軸９に対して周方向に約１８０度隔たっている。また、２つの第２切り欠き６１２も、中心軸９に対して周方向に約１８０度隔たっている。しかしながら、切り欠きの間隔は、中心軸９に対して必ずしも等配でなくてもよい。ただし、２つの第１切り欠き６１１は、周方向位置において９０度以上隔たっていることが好ましい。また、２つの第２切り欠き６１２も、周方向位置において９０度以上隔たっていることが好ましい。
【００４７】
また、図４に示すように、本実施形態では、金属部６１と基部７１とが、略同一の軸方向の長さｄ１を有する。そして、当該長さｄ１が、歯部７２の軸方向の長さｄ２よりも長い。このように、金属部６１の軸方向の長さを長くすれば、金属部６１に切り欠きを設け、かつ、中空シャフト３１に対する金属部６１の固定強度および金属部６１自体の強度を高めることができる。また、中空シャフト３１に対してギア３６を固定するときに、歯部７２に触れずに、金属部６１および基部７１を、軸方向に押し込むことができる。したがって、製造時における歯部７２の変形を抑制できる。
【００４８】
＜２−３．ギアの製造方法＞
続いて、ギア３６の製造方法について説明する。図７は、ギア３６の製造手順の一例を示すフローチャートである。
【００４９】
ギア３６を製造するときには、まず、図８の右端に記載のような、軸方向に延びる円筒状の金属材６０１を用意する。そして、当該金属材６０１を、軸方向に直交する平面で切断する（ステップＳ１）。金属材６０１の切断には、例えば、旋盤等を用いればよい。これにより、図８の中央に記載のような、円環状の金属切片６０２を、複数作製する。
【００５０】
続いて、得られた金属切片６０２に、第１切り欠き６１１および第２切り欠き６１２を形成する（ステップＳ２）。ここでは、金属切片６０２に、パンチやドリルを用いた機械加工を加えることにより、周方向に不連続な２つの第１切り欠き６１１および２つの第２切り欠き６１２を設ける。その結果、図８の左端に記載のような金属部６１が形成される。
【００５１】
このように、円筒状の金属材６０１を切断すれば、複数の環状の金属部６１を容易に形成することができる。
【００５２】
金属部６１が得られると、次に、図９のように、樹脂成型用の金型８０の内部に、金属部６１を配置する（ステップＳ３）。金型８０は、固定金型８１と可動金型８２とで構成される。固定金型８１と可動金型８２とを閉じたときには、金型８０の内部に空洞８３が形成される。金属部６１は、当該空洞８３に配置される。
【００５３】
続いて、金型８０内の空洞８３に、溶融樹脂を流し込む（ステップＳ４）。溶融樹脂は、可動金型８２に設けられたゲート８４から流し込まれ、金属部６１の表面に接触しつつ、空洞８３内に広がる。このとき、溶融樹脂の一部は、金属部６１の第１切り欠き６１１および第２切り欠き６１２の内部にも充填される。
【００５４】
そして、金型８０内の空洞８３に溶融樹脂が行き渡ると、金型８０内の溶融樹脂を、冷却して固化させる（ステップＳ５）。金型８０内の溶融樹脂は、固化されることにより、環状の基部７１、複数の歯部７２、および複数の突起７３を有する樹脂部６２となる。また、溶融樹脂の固化とともに、金属部６１と樹脂部６２とが、互いに固定される。これにより、ギア３６が形成される。
【００５５】
その後、固定金型８１および可動金型８２を開き、金型８０からギア３６を離型させる（ステップＳ６）。
【００５６】
このように、本実施形態のギア３６は、インサート成型により形成される。インサート成型を利用すれば、樹脂部６２の成型と、金属部６１に対する樹脂部６２の固定とを、同時に行うことができる。したがって、樹脂部６２を単独で成型した後に、金属部６１と樹脂部６２とを固定する場合と比べて、ギア３６の製造工程を短縮できる。
【００５７】
なお、図７の例では、金属材６０１を複数の金属切片６０２に切断した後に、各金属切片６０２に切り欠き６１１，６１２を形成していたが、これらの工程を、次のように変更してもよい。すなわち、まず、軸方向に延びる円筒状の金属材６０１に、１つ以上の貫通孔を設ける。その後、金属材６０１を、軸方向に直交し、かつ貫通孔を通る平面で切断する。そうすれば、貫通孔の一部分からなる切り欠きを有する円環状の金属部６１が形成される。したがって、ステップＳ３以降の工程を、上記と同様に行うことができる。
【００５８】
＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。
【００５９】
図１０は、一変形例に係るギア３６Ｂの平面図である。図１０の例では、第１切り欠き６１１Ｂおよび第２切り欠き６１２Ｂが、金属部６１Ｂの外周縁から径方向内側へ延びているが、金属部６１Ｂの内周縁までは延びていない。このような形態であっても、各切り欠き６１１Ｂ，６１２Ｂ内に樹脂部６２Ｂの突起７３Ｂを配置すれば、金属部６１Ｂに対する樹脂部６２Ｂの周方向および軸方向の位置ずれを抑制できる。
【００６０】
図１１は、他の変形例に係るギア３６Ｃの斜視図である。図１１の例では、第１切り欠き６１１Ｃおよび第２切り欠き６１２Ｃの径方向に見たときの形状が、半円状ではなく矩形状である。このようにすれば、金属部６１Ｃと、樹脂部６２Ｃの突起７３Ｃとの間に、周方向の接触面を広くとることができる。したがって、金属部６１Ｃに対する樹脂部６２Ｃの周方向の位置ずれを、より抑制できる。なお、第１切り欠きおよび第２切り欠きの径方向に見たときの形状は、半円状や矩形状の他に、Ｕ字状やＶ字状などであってもよい。
【００６１】
図１２は、他の変形例に係るギア３６Ｄの斜視図である。図１３は、当該ギア３６Ｄの縦断面図である。図１２および図１３の例では、金属部６１Ｄに、切り欠きに代えて、複数の貫通孔６１３Ｄが設けられている。各貫通孔６１３Ｄは、金属部６１Ｄを径方向に貫通する。そして、各貫通孔６１３Ｄの内部に、樹脂部６２Ｄの突起７３Ｄが配置されている。このような形態であっても、金属部６１Ｄに対する樹脂部６２Ｄの周方向および軸方向の位置ずれを抑制できる。
【００６２】
図１２および図１３のギア３６Ｄを製造する場合、図７中のステップＳ１〜Ｓ２を、以下のように変更してもよい。すなわち、まず、軸方向に延びる円筒状の金属材に、１つ以上の貫通孔６１３Ｄを設ける。その後、金属材を、軸方向に直交し、かつ貫通孔６１３Ｄを通らない平面で切断する。そうすれば、貫通孔６１３Ｄを有する円環状の金属部６１Ｄを形成することができる。あるいは、金属材を複数の円環状の金属切片に切断した後に、各金属切片に貫通孔６１３Ｄを形成してもよい。
【００６３】
図１４は、他の変形例に係るギア３６Ｅの部分断面図である。図１４の例では、金属部６１Ｅの軸方向の両端面に、孤立した凹部６１０Ｅが、複数設けられている。また、樹脂部６２Ｅの基部７１Ｅが、金属部６１Ｅの径方向外側だけではなく、金属部６１Ｅの軸方向の両側にまで広がっている。そして、金属部６１Ｅの軸方向の両側から、凹部６１０Ｅ内へ向けて、突起７３Ｅが延びている。このような形態であっても、金属部６１Ｅに対する樹脂部６２Ｅの周方向および軸方向の位置ずれを抑制できる。
【００６４】
また、上記の実施形態では、金属部６１が第１切り欠き６１１と第２切り欠き６１２とを有していたが、金属部に対する樹脂部の軸方向の位置ずれが生じにくい状況であれば、第１切り欠き６１１および第２切り欠き６１２のいずれか一方を省略してもよい。また、切り欠きの位置や数は、上記の実施形態または変形例と、相違していてもよい。
【００６５】
ただし、金属部は、周方向の少なくとも２箇所に、凹部または貫通孔を有することが好ましい。また、金属部は、周方向の少なくとも３箇所に、凹部または貫通孔を有することが、より好ましい。
【００６６】
また、上記の実施形態では、ギアが、中空シャフトに直接固定されていた。しかしながら、ギアは、中空シャフトに他の部材を介して固定されていてもよい。また、上記の実施形態では、ギアを介して外部に伝達される回転運動の用途として、回転数の検出と、ファンの駆動とを挙げたが、本発明のギアは、これら以外の目的で回転運動を伝達するものであってもよい。ただし、本発明のギアの歯部は樹脂製であるため、モータから出力される主たるトルクよりも小さいトルクで足りる副次的な動力伝達のために、用いられることが好ましい。
【００６７】
また、本発明のモータは、回転運動をボールねじにより直線運動に変換する機構を有さないモータであってもよい。したがって、本発明のギアが取り付けられるシャフトは、中実のシャフトであってもよい。
【００６８】
また、本発明のギアは、上記の実施形態や変形例のような平歯車であってもよく、ヘリカルギアのように、歯部の形状が異なるギアであってもよい。その他、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、モータおよびモータに用いられるギアの製造方法に利用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１，１Ａ  モータ
２，２Ａ  静止部
３，３Ａ  回転部
４  ロッド
９，９Ａ  中心軸
２１  ハウジング
２２，２２Ａ  ステータ
２３  後軸受部
２４  前軸受部
３１  中空シャフト
３１Ａ  シャフト
３２，３２Ａ  マグネット
３３  ロータカバー
３４  ボールナット
３５  球体
３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ，３６Ｅ  ギア
５１  ステータコア
５２，５２Ａ  コイル
６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ，６１Ｅ  金属部
６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ，６２Ｅ  樹脂部
７１，７１Ａ，７１Ｅ  基部
７２，７２Ａ  歯部
７３，７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄ，７３Ｅ  突起
８０  金型
６０１  金属材
６０２  金属切片
６１０Ａ，６１０Ｅ  凹部
６１１，６１１Ｂ，６１１Ｃ  第１切り欠き
６１２，６１２Ｂ，６１２Ｃ  第２切り欠き
６１３Ｄ  貫通孔
【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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【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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【図１４】
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