(57)【要約】【課題】簡単な構造で内歯を有する出力ギヤへのスラスト荷重の発生及び異音の発生を確実に防止することができる安価な減速機構付モータを提供する。【解決手段】ギヤケース１１内にねじの捩れ方向を互いに逆向きにして形成された一対のウォーム１３，１３′を露出させたモータ軸１２と、モータ軸１２を挟んで対向し、該モータ軸１２の一対のウォーム１３，１３′に噛合する大径ギヤ４１と該大径ギヤと同芯であって一体に回転する小径ギヤ４５を有した一対のカウンタギヤ４０，４０と、各カウンタギヤの小径ギヤに噛合される歯部５３を有した出力ギヤ５０と、出力ギヤの中央に固定された出力軸５５を備えた減速機構付モータ１０において、各カウンタギヤ４０の大径ギヤ４１の上面４１ａに出力ギヤ５０の内歯５２の下面５２ａを当接させ、各カウンタギヤ４０の軸方向のスラスト分力を内歯５２の下面５２ａで受けるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状のモータケースに正逆回転自在に支持されると共に、該モータケースの開口部に連結されたギヤケース内にねじの捩れ方向を互いに逆向きにして形成された一対のウォームを露出させたモータ軸と、前記ギヤケースの底部に各支軸を介して回転自在に支持されると共に、前記モータ軸を挟んで対向し、該モータ軸の一対のウォームにそれぞれ噛合する大径ギヤと該大径ギヤと同芯であって一体に回転する小径ギヤを有した一対のカウンタギヤと、この一対のカウンタギヤの各小径ギヤに噛合される円筒状の歯部を有した出力ギヤと、この出力ギヤの中央に貫通するように固定され、上端部を前記ギヤケースの開口部を覆うギヤケースカバーの軸受に回転自在に支持される出力軸とを備えた減速機構付モータにおいて、
前記一対のカウンタギヤの各大径ギヤの上面に前記出力ギヤの下面を当接させ、前記各カウンタギヤの軸方向のスラスト分力を前記出力ギヤの下面で受けるようにしたことを特徴とする減速機構付モータ。
【請求項２】
請求項１記載の減速機構付モータであって、
前記一対のカウンタギヤの各大径ギヤの上面に円環凸状の当接部を形成したことを特徴とする減速機構付モータ
【請求項３】
請求項１ないし２記載の減速機構付モータであって、
前記出力ギヤの下面に円環凸状の当接部を形成したことを特徴とする減速機構付モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のワイパモータやパワーウインドモータ等に用いて好適な減速機構付モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の減速機構付モータが適用されるワイパモータとして、図６に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図６に示すように、ワイパモータ１は、有底円筒状のモータケース２に正逆回転自在に支持されると共に、該モータケース２の開口部２ａに連結されたギヤケース３内にねじの捩れ方向を互いに逆向きにして形成された一対のウォーム４ａ，４ａ′を露出させたモータ軸４と、ギヤケース３の底部３ａに図示しない各支軸を介して回転自在に支持されると共に、モータ軸４を挟んで対向し、該モータ軸４の一対のウォーム４ａ，４ａ′にそれぞれ噛合する大径ギヤ５ａと該大径ギヤ５ａと同芯であって一体に回転する小径ギヤ５ｂを有した一対のカウンタギヤ５，５と、この一対のカウンタギヤ５，５の各小径ギヤ５ｂに噛合される円筒状の内歯６ｃを有した出力ギヤ６と、この出力ギヤ６の中央の円筒部６ａに貫通するように固定され、上端部９ａをギヤケース３の開口部３ｂを覆うギヤケースカバー７の円筒状の軸受部７ａに回転自在に支持すると共に、下端を該ギヤケース３の底部３ａに軸受保持用の一対のピン８Ａ，８Ａを介して取り付けられた軸受８の中央の丸孔８ａに回転自在に支持される出力軸９とを備えている。
【０００４】
そして、ギヤケースカバー７の円筒状の軸受部７ａから外へ突出した出力軸９の上端のねじ部９ｃには図示しないワイパリンクが連結されるようになっている。また、ワイパモータ１は、ねじの捩れ方向を互いに逆向きに形成された一対のウォーム４ａ，４ａ′に一対のカウンタギヤ５，５が噛み合って回転する二段減速機構付モータになっているため、一方のウォーム４ａとカウンタギヤ５の組み合わせによって生じるスラスト荷重の方向が他方のウォーム４ａ′とカウンタギヤ５の組み合わせによって生じるスラスト荷重の方向と互いに逆向きとなってキャンセルされ、高精度で強固なスラスト軸受が不要となると共に、モータ軸４のガタ付きがなくなり、モータ軸４の回転が円滑なものとなっている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５５−４０３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来のワイパモータ１では、一対のウォーム４ａ，４ａ′にそれぞれ噛み合う各カウンタギヤ５の大径ギヤ５ａ及び小径ギヤ５ｂにスラスト荷重が発生し、この発生するスラスト荷重をカウンタギヤ５の小径ギヤ５ｂの上端部を相手部材に当接させてスラスト荷重を受けることが試みられている。しかし、回転しているカウンタギヤ５の上端部を当接させるため、磨耗等を生じるおそれがあった。特に、図６に示すようなワイパモータ１においては、このスラスト荷重を各カウンタギヤ５の小径ギヤ５ｂの上端部と樹脂製の出力ギヤ６の天井部６ｂとで受けることが試みられているが、カウンタギヤ５の小径ギヤ５ｂの上端部と内歯歯車６ｃの相対速度が大きくなるため、磨耗や異音が生じていた。そのため、内歯歯車６ｃのカウンタギヤ５との摺動部に金属プレートを設けて、磨耗の防止等が必要となり、その分部品点数が増えて構造が複雑になると共にコスト高になった。
【０００７】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、モータ軸の一対のウォームにそれぞれ噛合する一対のカウンタギヤの各大径ギヤ及び一対のカウンタギヤの各小径ギヤに噛合する歯部を有する出力ギヤを備えた二段減速機構の場合でも簡単な構造で歯部を有する出力ギヤへのスラスト荷重の発生及び異音の発生を確実に防止することができる安価な減速機構付モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、有底筒状のモータケースに正逆回転自在に支持されると共に、該モタケースの開口部に連結されたギヤケース内にねじの捩れ方向を互いに逆向きにして形成された一対のウォームを露出させたモータ軸と、前記ギヤケースの底部に各支軸を介して回転自在に支持されると共に、前記モータ軸を挟んで対向し、該モータ軸の一対のウォームにそれぞれ噛合する大径ギヤと該大径ギヤと同芯であって一体に回転する小径ギヤを有した一対のカウンタギヤと、この一対のカウンタギヤの各小径ギヤに噛合される円筒状の歯部を有した出力ギヤと、この出力ギヤの中央に貫通するように固定され、上端部を前記ギヤケースの開口部を覆うギヤケースカバーの軸受に回転自在に支持される出力軸とを備えた減速機構付モータにおいて、  前記一対のカウンタギヤの各大径ギヤの上面に前記出力ギヤの下面を当接させ、前記各カウンタギヤの軸方向のスラスト分力を前記出力ギヤの下面で受けるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の減速機構付モータであって、前記一対のカウンタギヤの各大径ギヤの上面に円環凸状の当接部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１ないし２記載の減速機構付モータであって、前記出力ギヤの下面に円環凸状の当接部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、一対のカウンタギヤの各大径ギヤの上面に出力ギヤの内歯の下面を当接自在に当接させ、各カウンタギヤの軸方向のスラスト分力を内歯の下面で受けるようにしたことにより、簡単な構造で各カウンタギヤのスラスト方向のガタ付きを防いで異音の発生を確実に防止することができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、一対のカウンタギヤの各大径ギヤの上面に円環凸状の当接部を形成すると共に、出力ギヤの内歯の下面に円環凸状の当接部を形成し、各大径ギヤの上面の円環凸状の当接部に歯部の下面の円環凸状の当接部を当接自在に当接させ、各カウンタギヤの軸方向のスラスト分力を内歯の下面の円環凸状の当接部で受けるようにしたことにより、簡単な構造で一対のカウンタギヤの各大径ギヤや出力ギヤの内歯に発生するバリ等に影響されることなく、各カウンタギヤのスラスト方向のガタ付きを防止することができるため、異音の発生を確実に防止することができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、出力ギヤの内歯の下面に円環凸状の当接部を形成し、各大径ギヤの上面の円環凸状の当接部に歯部の下面の円環凸状の当接部を当接自在に当接させ、各カウンタギヤの軸方向のスラスト分力を内歯の下面の円環凸状の当接部で受けるようにしたことにより、簡単な構造で一対のカウンタギヤの各大径ギヤや出力ギヤの内歯に発生するバリ等に影響されることなく、各カウンタギヤのスラスト方向のガタ付きを防止することができるため、異音の発生を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態の減速機構付モータを示す分解斜視図、図２は同減速機構付モータに用いられるギヤケースカバーを裏側から見た斜視図、図３は同ギヤケースカバーに出力ギヤを組み込んだ状態を裏側から見た斜視図、図４は同出力ギヤの内歯の一部を拡大して示す部分斜視図、図５は同出力ギヤの内歯に噛合されるカウンタギヤの斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、ワイパモータ（減速機構付モータ）１０は、一端側が開口した金属製で底有円筒状のヨーク（モータケース）１１と、このヨーク１１の開口部の周りのフランジ部１１ａを図示しないボルトとナットを介して締結固定した合成樹脂製のギヤケース２０と、ギヤケース２０の減速機構収納部２３の開口部２３ｃを覆う合成樹脂製のギヤケースカバー３０とを備えている。
【００１７】
そして、ヨーク１１の他端の有底筒部１１ｂに嵌合された図示しない軸受と、ギヤケース２０の軸孔２１に嵌合された軸受２２とでアーマチュア軸（モータ軸）１２を回転自在に支持してある。このアーマチュア軸１２は、その先端１２ａの近傍にねじの捩れ方向を互いに逆向きにした一対のウォーム１３，１３′を形成してある。また、アーマチュア軸１２のヨーク１１側には図示しないアーマチュアを取り付けてある。このアーマチュアのコイルに図示しないブラシやコンミュテータ等を介して給電されることによりアーマチュア軸１２が正逆回転するようになっている。
【００１８】
図１に示すように、ギヤケース２０の軸孔２１に連通する減速機構収納部２３は、矩形板状の底壁部（底部）２３ａと円筒状の周壁部２３ｂとで凹状に形成されている。この減速機構収納部２３の底壁部２３ａの一対のウォーム１３，１３′を挟む所定位置には、金属製でピン状の支軸２４，２４をそれぞれ立設してあり、該各支軸２４には合成樹脂製のカウンタギヤ４０を回転自在に支持してある。また、減速機構収納部２３の底壁部２３ａの一対の支軸２４，２４とクロスする位置には、軸受保持用の一対の支柱２５，２５を断面十字状にそれぞれ一体突出形成してある。この一対の支柱２５，２５には、合成樹脂製の軸受２６の両側の円筒部２６ｂ，２６ｂを嵌め込んである。この軸受２６の中央の円筒部２６ａには、円筒状の内歯（歯部）５２を有した出力ギヤ５０の中央に貫通するように固定され出力軸５５の下端部５５ａを回転自在に支持してある。また、軸受２６の中央の円筒部２６ａの外周面の前後側の上部には、一対のカウンタギヤ４０，４０の内側への倒れこみを防ぐ一対の凸部２６ｃ，２６ｃを突出形成してある。この各凸部２６ｃは、一対のカウンタギヤ４０，４０の各小径ギヤ４５に接近して配置してある。尚、軸受２６の中央の円筒部２６ａと両側の円筒部２６ｂ，２６ｂとは連結片部２６ｄにより一体に形成されている。
【００１９】
また、図１〜図３に示すように、ギヤケースカバー３０は、円板状の天井壁部３１と、この天井壁部３１の周りにおいて下方に延びる円筒状の側壁部３２とで逆凹状に形成してある。このギヤケースカバー３０の天井壁部３１の中央には、円筒部３１ａを一体突出形成してある。この円筒部３１ａには、出力軸５５の上端部５５ｃを回転自在に支持する軸受３３を嵌め込んである。また、図２，図３に示すように、ギヤケースカバー３０の天井壁部３１の内面の側壁部３２寄りの相対向する位置には、出力ギヤ５０の内歯５２の外側への変形を防ぐ一対の凸状の外側変形阻止部３４，３４を一体突出形成してある。この各外側変形阻止部３４は、出力ギヤ５０の円筒状の内歯５２の外周面５２ｂに接近している。
【００２０】
さらに、ギヤケースカバー３０の側壁部３２には、丸孔３５ａを有した取付片部３５を複数個（本実施形態では４箇所）一体形成してある。図１に示すように、この各取付片部３５の丸孔３５ａにボルト３６を挿通させてギヤケース２０の周壁部２３ｂの各ねじ穴２３ｄにねじ込むことにより、ギヤケース２０の減速機構収納部２３の開口部２３ｃを覆うようにギヤケースカバー３０が締結固定されるようになっている。
【００２１】
図１，図５に示すように、各カウンタギヤ４０は、大径ギヤ４１と該大径ギヤ４１に一体形成された小径ギヤ４５とで構成されている。この大径ギヤ４１の外周には各ウォーム１３，１３′に噛合する歯部４２を形成してある。さらに、小径ギヤ４５の外周には出力ギヤ５０の外周に円筒状に一体突出形成された内歯５２の歯部５３に噛合する小径の歯部４６を一体形成してある共に、該小径ギヤ４５の中央には円筒部４７を形成してある。この円筒部４７は支軸２４に摺動自在に支持されている。これにより、各カウンタギヤ４０は支軸２４に回転自在に支持されている。これら一対のウォーム１３，１３′と一対のカウンタギヤ４０，４０及び出力ギヤ５０はギヤケース２０の減速機構収納部２３内に収納され、二段減速機構を構成している。
【００２２】
また、図５に示すように、一対のカウンタギヤ４０，４０の各大径ギヤ４１の上面４１ａのギヤ噛み合いピッチの近傍には、該各カウンタギヤ４０の軸方向のスラスト分力を出力ギヤ５０の内歯５２の下面５２ａで受けるための当接部４３を一体形成してある。この当接部４３は、出力ギヤ５０の内歯５２の下面５２ａに形成された円環凸状の当接部５４に当接し、当接するように円環凸状に一体突出形成してある。さらに、各カウンタギヤ４０の小径ギヤ４５の歯部４６の歯幅（歯厚）Ｍ，Ｎは軸方向の下部に向かうに従って大きくなるように形成してある（Ｍ＜Ｎ）。
【００２３】
図１，図３に示すように、出力ギヤ５０は、円板状の天井壁部（天井部）５１と、この天井壁部５１の周りにおいて下方に延びる円筒状の内歯５２とを備えている。図３，図４に示すように、出力ギヤ５０の内歯５２は、内周面側に複数の歯部５３を形成してある。この歯部５３の歯幅（歯厚）Ｈ，Ｓは軸方向の上部に向かうに従って大きくなるように形成してある（Ｈ＞Ｓ）。また、出力ギヤ５０の内歯５２の下面５２ａには円環凸状の当接部５４を一体突出形成してある。この内歯５２の下面５２ａの円環凸状の当接部５４を各カウンタギヤ４０の大径ギヤ４１の上面４１ａの円環凸状の当接部４３に当接自在に当接させることにより、各カウンタギヤ４０の軸方向のスラスト分力を出力ギヤ５０の内歯５２の下面５２ａの円環凸状の当接部５４で受けるようになっている。
【００２４】
また、出力ギヤ５０の天井壁部５１の中央には円筒部５１ａを一体突出形成してある。この円筒部５１ａには、出力軸５５の中途部５５ｂを嵌着してある。この出力軸５５の下端部５５ａは、ギヤケース２０の減速機構収納部２３の底壁部２３ａに配置された軸受２６の中央の円筒部２６ａに回転自在に支持されている。また、出力軸５５の上端部５５ｃは、ギヤケースカバー３０の中央の円筒部３１ａに嵌着された軸受３３に回転自在に支持されている。さらに、出力軸５５のギヤケースカバー３０の円筒部３１ａから外側へ突出した上端のねじ部５５ｄには、図示しないナットを介して図示しないワイパリンクを締結固定してある。
【００２５】
以上実施形態のワイパモータ１０によれば、アーマチュア軸１２の先端１２ａの近傍のねじの捩れ方向を互いに逆向きにした一対のウォーム１３，１３′に一対のカウンタギヤ４０，４０の各大径ギヤ４１，４１が噛み合って正逆回転する二段減速機構付モータになっているため、一方のウォーム１３とカウンタギヤ４０の組み合わせによって生じるスラスト荷重の方向が他方のウォーム１３′とカウンタギヤ４０の組み合わせによって生じるスラスト荷重の方向と互いに逆向きとなってキャンセルされる。これにより、各カウンタギヤ４０を回転自在に支持する高精度で強固なスラスト軸受が不要となると共に、ワイパモータ１０のアーマチュア軸１２のガタ付きがなくなり、アーマチュア軸１２がスムーズに回転する。
【００２６】
このように、アーマチュア軸１２の一対のウォーム１３，１３′にそれぞれ噛合する一対のカウンタギヤ４０，４０の各大径ギヤ４１，４１及び一対のカウンタギヤ４０，４０の各小径ギヤ４５に噛合する内歯５２を有する出力ギヤ５０を備えた二段減速機構の場合でも、一対のカウンタギヤ４０，４０の各大径ギヤ４１の上面４１ａのギヤ噛み合いピッチの近傍に一体突出形成した円環凸状の当接部４３が出力ギヤ５０の内歯５２の下面５２ａの円環凸状の当接部５４に当接して、該各カウンタギヤ４０の軸方向のスラスト分力を受けることができる。この際、一対のカウンタギヤ４０，４０と出力ギヤ５０とは同一方向に回転するため、一対のカウンタギヤ４０，４０と出力ギヤ５０との当接部の相対速度を著しく低減することが出来る。このため、一対のカウンタギヤ４０，４０や出力ギヤ５０を合成樹脂にて形成しても、磨耗等が生じることなく耐久性が向上し、簡単な構造にて確実に一対のカウンタギヤ４０，４０に発生するスラスト荷重を受けることが出来る。したがって、一対のカウンタギヤ４０，４０のスラスト方向のガタ付きを防止することができ、ワイパ反転音等の異音の発生を確実に防止することができる。
【００２７】
また、一対のカウンタギヤ４０，４０の各大径ギヤ４１の上面４１ａに一体突出形成した円環凸状の当接部４３、または、出力ギヤ５０の内歯５２の下面５２ａに一体突出形成した円環凸状の当接部５４で、一対のカウンタギヤ４０，４０の各大径ギヤ４１や出力ギヤの内歯５２に発生するバリ等に影響されることなく、一対のカウンタギヤ４０，４０に発生するスラスト荷重を受けることでき、各カウンタギヤ４０のスラスト方向のガタ付きを防止することができるため、ワイパ反転音等の異音の発生を確実に防止することができる。
【００２８】
尚、本実施形態によれば出力ギヤに内歯を形成してカウンタギヤの小径ギヤと噛み合わせているが、出力ギヤに外歯を形成して各カウンタギヤの小径ギヤと噛み合わせた減速機構付モータに適用することも可能である。
【００２９】
また、前記実施形態によれば、減速機構付モータを自動車のワイパモータとした場合について説明したが、パワーシートモータやパワーウインドモータ等の他の減速機構付モータに前記実施形態を適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態の減速機構付モータを示す分解斜視図である。
【図２】上記減速機構付モータに用いられるギヤケースカバーを裏側から見た斜視図である。
【図３】上記ギヤケースカバーに出力ギヤを組み込んだ状態を裏側から見た斜視図である。
【図４】上記出力ギヤの内歯の一部を拡大して示す部分斜視図である。
【図５】上記出力ギヤの内歯に噛合されるカウンタギヤの斜視図である。
【図６】従来の減速機構付モータの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ワイパモータ（減速機構付モータ）
１１  ヨーク（モータケース）
１２  アーマチュア軸（モータ軸）
１３，１３′  一対のウォーム
２０  ギヤケース
２３ａ  底壁部（底部）
２３ｃ  開口部
２４，２４  一対の支軸
２５  支柱
２６  軸受
３０  ギヤケースカバー
３３  軸受
４０，４０  一対のカウンタギヤ
４１  大径ギヤ
４１ａ  上面
４３  当接部
４５  小径ギヤ
５０  出力ギヤ
５２  内歯
５２ａ  下面
５３  歯部
５４  当接部
５５  出力軸
５５ａ  下端部
５５ｃ  上端部
【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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