(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータの回転が伝達される歯車列と、
前記モータの回転が前記歯車列を介して伝達される軸部材と、
前記軸部材を回転可能に支持する軸受部を備えるケースと、を有し、
前記軸部材は、前記歯車列の歯車と噛み合う歯部が外周面に並ぶ歯車部と、少なくとも軸線方向の一方側の端面に開口する中空部と、を備え、
前記中空部の内周面に凹部が形成されており、
前記軸部材は、前記軸受部によって保持される被保持部を備え、
前記中空部は、少なくとも前記被保持部の内部に形成され、
前記凹部は、前記被保持部に形成され、
前記被保持部は、前記軸部材の中で最も肉厚が厚い部分であり、
前記軸部材は、
前記歯部が外周面に形成された歯車付き軸部分と、
前記歯車付き軸部分に対して軸線方向の一方側もしくは他方側に位置する中空軸部分と、を備え、
前記中空部は、少なくとも前記中空軸部分の内部に形成され、
前記凹部は、前記中空軸部分に形成され、
前記中空軸部分は、前記被保持部と、前記被保持部に対して前記歯車付き軸部分とは反対側に配置される被駆動部材連結部を備えることを特徴とするギアードモータ。
【請求項２】
前記中空部は、前記凹部が形成された部分を除き、軸線方向と直交する方向の断面形状が一定であることを特徴とする請求項１に記載のギアードモータ。
【請求項３】
前記凹部は、前記中空部の内周面において周方向に複数並んでいることを特徴とする請求項１または２に記載のギアードモータ。
【請求項４】
前記凹部は、前記中空部の内周面において全周に形成された環状凹部であることを特徴とする請求項１または２に記載のギアードモータ。
【請求項５】
モータの回転が歯車列を介して伝達される軸部材であって、
前記歯車列の歯車と噛み合う歯部が外周面に並ぶ歯車部と、少なくとも軸線方向の一方側の端面に開口する中空部と、軸受部によって保持される被保持部と、を備え、
前記中空部の内周面に凹部が形成されており、
前記中空部は、少なくとも前記被保持部の内部に形成され、
前記凹部は、前記被保持部に形成され、
前記被保持部は、前記軸部材の中で最も肉厚が厚い部分であり、
さらに、前記歯部が外周面に形成された歯車付き軸部分と、
前記歯車付き軸部分に対して軸線方向の一方側もしくは他方側に位置する中空軸部分と、を備え、
前記中空部は、少なくとも前記中空軸部分の内部に形成され、
前記凹部は、前記中空軸部分に形成され、
前記中空軸部分は、前記被保持部と、前記被保持部に対して前記歯車付き軸部分とは反対側に配置される被駆動部材連結部を備えることを特徴とする軸部材。
【請求項６】
前記中空部は、前記凹部が形成された部分を除き、軸線方向と直交する方向の断面形状が一定であることを特徴とする請求項５に記載の軸部材。
【請求項７】
前記凹部は、前記中空部の内周面において周方向に複数並んでいることを特徴とする請求項５または６に記載の軸部材。
【請求項８】
前記凹部は、前記中空部の内周面において全周に形成された環状凹部であることを特徴とする請求項５または６に記載の軸部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転を被駆動部材に伝達する駆動力伝達機構を備えるギアードモータおよびギアードモータに用いられる軸部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の被駆動部材を駆動するアクチュエータとして、ロータと出力軸の間に減速機構などの歯車列を組み込んだギアードモータが用いられている。ギアードモータに用いられる出力軸（軸部材）として、駆動力を伝達するための歯車を外周面に備えるものがある。特許文献１には、この種の軸部材を備えるギアードモータが開示されている。特許文献１では、空気調和機のルーバをギアードモータで駆動する。特許文献１のギアードモータは、モータの駆動軸の回転が複数の歯車を介して出力軸に伝達される。出力軸の外周面には、出力軸歯車が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４４９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、出力軸（軸部材）の外周側に被駆動部材を取り付けて駆動する。軸部材をこのように用いる場合、軸部材の内周側の形状に制限はない。従って、軽量化やコスト削減のため、軸部材の内周側に中空部が設けられる。中空部を備える軸部材を樹脂で成形する場合、成形を容易にするために、中空部に抜き勾配を設ける。抜き勾配を設けることにより、成形品を金型から取り外す作業が容易になる。すなわち、抜き勾配を設けると成形品がキャビティから離れやすくなるため、コア型側に成形品が残り、キャビティを形成している外型に成形品が張り付いてコア型が成形品から抜き出されてしまうことを回避できる。よって、成形品を金型から分離する際、歯車等の形状が設けられた成形品の外周面から外型を分離し、しかる後にエジェクターピンによって成形品をコア型から分離することができる。
【０００５】
ここで、軸部材の内周側の中空部を、従来の被駆動部材とは別の部材を挿入する挿入穴として利用したいと言う要望がある。しかしながら、中空部をこのような用途で用いる場合、中空部の形状を挿入する部材に対応する形状に適合させなければならない。従って、中空部の形状を精度良く形成する必要がある。例えば、抜き勾配を設けると中空部の径を一定にすることができないので、挿入される部材の形状に適合させることができない場合がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、中空部の形状に制限があっても金型からの分離が容易な軸部材およびこのような軸部材を備えるギアードモータを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るギアードモータは、モータと、前記モータの回転が伝達される歯車列と、前記モータの回転が前記歯車列を介して伝達される軸部材と、前記軸部材を回転可能に支持する軸受部を備えるケースと、を有し、前記軸部材は、前記歯車列の歯車と噛み合う歯部が外周面に並ぶ歯車部と、少なくとも軸線方向の一方側の端面に開口する中空部と、を備え、前記中空部の内周面に凹部が形成されており、前記軸部材は、前記軸受部によって保持される被保持部を備え、前記中空部は、少なくとも前記被保持部の内部に形成され、前記凹部は、前記被保持部に形成され、前記被保持部は、前記軸部材の中で最も肉厚が厚い部分であり、前記軸部材は、前記歯部が外周面に形成された歯車付き軸部分と、前記歯車付き軸部分に対して軸線方向の一方側もしくは他方側に位置する中空軸部分と、を備え、前記中空部は、少なくとも前記中空軸部分の内部に形成され、前記凹部は、前記中空軸部分に形成され、前記中空軸部分は、前記被保持部と、前記被保持部に対して前記歯車付き軸部分とは反対側に配置される被駆動部材連結部を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、モータの回転が歯車列を介して伝達される軸部材であって、前記歯車列の歯車と噛み合う歯部が外周面に並ぶ歯車部と、軸線方向の一方側の端面に開口する中空部と、軸受部によって保持される被保持部と、を備え、前記中空部の内周面に凹部が形
成されており、前記中空部は、少なくとも前記被保持部の内部に形成され、前記凹部は、前記被保持部に形成され、前記被保持部は、前記軸部材の中で最も肉厚が厚い部分であり、さらに、前記歯部が外周面に形成された歯車付き軸部分と、前記歯車付き軸部分に対して軸線方向の一方側もしくは他方側に位置する中空軸部分と、を備え、前記中空部は、少なくとも前記中空軸部分の内部に形成され、前記凹部は、前記中空軸部分に形成され、前記中空軸部分は、前記被保持部と、前記被保持部に対して前記歯車付き軸部分とは反対側に配置される被駆動部材連結部を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、少なくとも軸線方向の一方側の端面に開口する中空部を軸部材に設けているため、中空部を各種の部材を挿入する穴として利用できる。ここで、中空部とは、軸部材の内部に形成される貫通部、凹部などの外部に連通する空間を形成する形状を意味する。また、中空部の内周面に凹部を形成しているので、軸部材の中空部を成形するための金型は、凹部に対応する凸形状が形成されたコア型を用いる。このようなコア型を用いると、成形品からコア型を取り外すためには無理抜きを行う必要があるので、抜き勾配を形成していない場合でも、成形品がコア型から離れ難い。従って、キャビティを形成している外型に成形品が張り付いてコア型が先に成形品から抜き出されてしまうことを回避できる。よって、金型から軸部材を容易に分離できる。また、軸部材は、前記歯部が外周面に形成された歯車付き軸部分と、前記歯車付き軸部分に対して軸線方向の一方側もしくは他方側に位置する中空軸部分と、を備え、前記中空部は、少なくとも前記中空軸部分の内部に形成され、前記凹部は、前記中空軸部分に形成されているので、凹部を形成した部位でコア型の無理抜きを行うことによって、歯車付き軸部分の歯車部の寸法精度が低下することを回避できる。さらに、軸部材は、ケース等に設けられた軸受部によって保持される被保持部を備え、前記中空部は、少なくとも前記被保持部の内部に形成され、前記凹部は、前記被保持部に形成されているので、被駆動部材を連結するための連結部が設けられた部位を避けた位置に凹部を設けることができる。従って、凹部を形成した部位でコア型の無理抜きを行うことによって、被駆動部材を連結するための連結部の寸法精度が低下することを回避できる。
【００１０】
本発明のギアードモータおよび軸部材において、前記中空部は、前記凹部が形成された部分を除き、軸線方向と直交する方向の断面形状が一定であることが望ましい。このようにすると、中空部に抜き勾配を形成しないため、中空部の寸法精度が良い。従って、各種の部材を挿入するのに適した穴を形成できる。例えば、外径が一定の部材をスライド可能な状態で挿入する穴として利用できる。また、中空部の内周面に抜き勾配を設けていないので、外径に制限があっても軸部材の肉厚が薄くなることを回避できる。よって、軸部材３０の肉厚を確保できる。
【００１１】
本発明のギアードモータおよび軸部材において、前記凹部は、前記中空部の内周面において周方向に複数並んでいることが望ましい。このようにすると、必要に応じた範囲で凹部を設けることができる。
【００１２】
本発明のギアードモータおよび軸部材において、前記凹部は、前記中空部の内周面において全周に形成された環状凹部であることが望ましい。このようにすると、抜き勾配を形成していなくても成形品がコア型から離れ難い。従って、キャビティを形成している外型に成形品が張り付いてコア型が先に成形品から抜き出されてしまうことを回避できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、少なくとも軸線方向の一方側の端面に開口する中空部を軸部材に設けているため、中空部を各種の部材を挿入する穴として利用できる。また、中空部の内周面に凹部を形成しているので、軸部材を形成するための金型は、凹部に対応する凸形状が形成されたコア型を用いる。このようなコア型を用いると、成形品からコア型を取り外すた
めには無理抜きを行う必要があるので、抜き勾配を形成していなくても成形品がコア型から離れ難い。従って、キャビティを形成している外型に成形品が張り付いてコア型が先に成形品から抜き出されてしまうことを回避できる。よって、金型から軸部材を容易に分離できる。また、凹部を形成した部位でコア型の無理抜きを行うことによって、歯車付き軸部分の歯車部の寸法精度が低下することを回避できる。さらに、被駆動部材を連結するための連結部が設けられた部位を避けた位置に凹部を設けることができる。従って、凹部を形成した部位でコア型の無理抜きを行うことによって、被駆動部材を連結するための連結部の寸法精度が低下することを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用したギアードモータの斜視図である。
【図２】図１のギアードモータの駆動力伝達機構の展開図である。
【図３】本発明を適用した軸部材の斜視図である。
【図４】図３の軸部材の断面図である。
【図５】参考例の軸部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したギアードモータおよび軸部材の実施の形態を説明する。
【００１８】
（全体構成）
図１は本発明を適用したギアードモータの斜視図であり、図２はギアードモータの駆動力伝達機構の展開図である。本形態のギアードモータ１は、各種の被駆動部材を駆動するアクチュエータとして用いられる。ギアードモータ１は、モータ１０と、歯車列２０と、歯車列２０を介してモータ１０の回転が伝達される軸部材３０と、モータ１０および歯車列２０を収容するケース４０を備える。ケース４０には、軸部材３０を回転可能に支持する軸受部４１が形成されている。軸部材３０を軸受部４１に組み付けると、軸部材３０の一端がケース４０の外部に突出する。軸部材３０はギアードモータ１の出力軸である。ケース４０の外部に突出した軸部材３０の端部には、各種の被駆動部材１００（図２、図３参照）が連結される。本明細書において、軸部材３０の軸線Ｌが延在する方向のうち、ケース４０から軸部材３０が突出する側を第１方向Ｌ１とし、軸部材３０が突出する側とは反対側を第２方向Ｌ２とする。
【００１９】
図２に示すように、モータ１０は、第１方向Ｌ１に突出する出力軸１１を備える。出力軸１１の第１方向Ｌ１の端部は、ケース４０によって回転可能に支持される。歯車列２０は、出力軸１１に固定されたピニオン２１と、第１歯車２２と、第２歯車２３と、を備える減速歯車列である。第１歯車２２は、ピニオン２１と噛み合う大径歯車部２４と、大径歯車部２４よりも小径の小径歯車部２５を備える。第２歯車２３は小径歯車部２５よりも大径であり、小径歯車部２５と噛み合う。ピニオン２１、第１歯車２２、および第２歯車２３の回転軸線は、いずれも軸線Ｌと平行である。第１歯車２２を回転可能に支持する支軸２６、および第２歯車２３を回転可能に支持する支軸２７は、いずれもケース４０によって両端が支持されている。
【００２０】
（軸部材）
図２〜図４に示すように、軸部材３０は、全体として軸線Ｌ方向に延在する直線状の部材である。軸部材３０の軸線Ｌ方向の中央よりも第２方向Ｌ２寄りの部分には、外周面に歯車部３１が設けられている。歯車部３１は、周方向に等角度ピッチで全周に配列された歯部３２と、歯部３２の第１方向Ｌ１の端部に繋がるフランジ部３３を備える。歯車部３１の歯部３２は、歯車列２０の第２歯車２３と噛み合う。軸部材３０には、歯車部３１および歯車列２０を介してモータ１０の回転が伝達される。
【００２１】
軸部材３０は、外周面に歯車部３１が設けられた歯車付き軸部分３０Ａと、歯車付き軸部分３０Ａに対して第１方向Ｌ１に位置する中空軸部分３０Ｂと、歯車付き軸部分３０Ａに対して第２方向Ｌ２に位置する中空軸部分３０Ｃを備える。軸部材３０は、中空軸部分３０Ｂ、歯車付き軸部分３０Ａ、および中空軸部分３０Ｃが軸線Ｌ方向に繋がった形状をしており、中空軸部分３０Ｂ、歯車付き軸部分３０Ａ、および中空軸部分３０Ｃの中心を貫通する中空部５０を備える。
【００２２】
中空部５０は、軸線Ｌを中心とする円形断面の貫通孔である。中空部５０の第１方向Ｌ１の端部は、軸部材３０の第１方向Ｌ１の端面３４に開口する。一方、中空部５０の第２方向Ｌ２の端部は、軸部材３０の第２方向Ｌ２の端面３５に開口する。中空部５０の内周面には、全周にわたって環状の凹部５１が形成されている。中空部５０は、凹部５１が形成された部分を除き、軸線Ｌ方向と直交する方向の断面形状が一定である。凹部５１は、例えばＲ＝０．５ｍｍ程度の深さの湾曲状断面である。中空部５０に凹部５１を形成するため、凹部５１に対応する形状の凸部が設けられたコア型を用いる。
【００２３】
中空軸部分３０Ｂは、歯車付き軸部分３０Ａに対して第１方向Ｌ１に隣り合う部分に形成された被保持部３６を備える。図２に示すように、被保持部３６は、ケース４０の軸受部４１に嵌合する。軸部材３０は、被保持部３６を介して、軸受部４１によって軸線Ｌを中心として回転可能に保持される。被保持部３６の外周面は円筒状であり、内周面は中空部５０の内周面によって構成される。本形態では、被保持部３６は、軸部材３０の中で径方向の肉厚が最も厚い厚肉状の部分である。
【００２４】
凹部５１は、被保持部３６の内周面、すなわち、中空部５０の内周面のうち、被保持部３６が設けられた範囲の内周面に形成されている。中空軸部分３０Ｂにおいて被保持部３６よりも第１方向Ｌ１側の部分は、ケース４０の外部に突出して被駆動部材１００が連結される連結部３７を構成する。連結部３７は、被保持部３６よりも小径の円筒状外周面３７１と、円筒状外周面３７１から径方向外側に突出して軸線Ｌ方向に延在する縦リブ３７２を備える。縦リブ３７２は、周方向に等角度間隔で４本設けられている。
【００２５】
中空軸部分３０Ｃの外周面３８は、歯車付き軸部分３０Ａの歯部３２の歯底円よりも小径の円筒状である。歯車付き軸部分３０Ａの第２方向Ｌ２の端部には、中空軸部分３０Ｃの外周面３８と繋がる環状端面３９が形成されている。環状端面３９は第２方向Ｌ２を向いている。環状端面３９は、軸部材３０の中空部５０を成形するためのコア型を中空部５０から抜き取る際に、エジェクターピンが当接する当接面として機能する。
【００２６】
コア型が抜き取られた中空部５０には、各種の軸体２００（図３参照）を取り付け可能である。中空部５０は、凹部５１を除いて断面形状が一定であるため、軸体２００を軸線Ｌに沿ってスライド可能に保持させることができる。
【００２７】
（作用効果）
以上のように、本形態のギアードモータ１は、モータ１０と、モータ１０の回転が伝達される歯車列２０と、モータ１０の回転が歯車列２０を介して伝達される軸部材３０と、を有し、軸部材３０は、歯車列２０の第２歯車２３と噛み合う歯部３２が外周面に並ぶ歯車部３１と、軸部材３０の軸線Ｌ方向の第１方向Ｌ１の端面３４および第２方向Ｌ２の端面３５に開口する中空部５０と、を備え、中空部５０の内周面に凹部５１が形成され、中空部５０は、凹部５１が形成された部分を除き、軸線Ｌ方向と直交する方向の断面形状が一定である。
【００２８】
このように、本形態では、中空部５０を軸部材３０に設けているため、中空部５０を各種の部材を挿入する穴として利用できる。また、中空部５０の内周面に凹部５１を形成し
ているので、軸部材３０を成形するための金型は、凹部５１に対応する凸形状が形成されたコア型を用いる。このようなコア型を用いると、成形品からコア型を取り外すためには無理抜きを行う必要があるので、抜き勾配を形成していなくても成形品がコア型から離れ難い。従って、キャビティを形成している外型に成形品が張り付いてコア型が先に成形品から抜き出されてしまうことを回避できる。よって、金型から成形品（軸部材３０）を分離するときに、外型を先に分離させ、しかる後にエジェクターピンで環状端面３９を第１方向Ｌ１に押圧して、軸部材３０を突き出してコア型から分離することができる。よって、金型から成形品（軸部材３０）を容易に分離できる。
【００２９】
また、本形態では、中空部５０の内周面に抜き勾配を設けていないので、中空部５０の断面形状が一定であり、中空部５０の寸法精度が良い。従って、中空部５０は、各種の軸体２００を挿入する穴として適した形状にすることができる。また、中空部５０の内周面に抜き勾配を設けていないので、外径に制限があっても軸部材３０の肉厚が薄くなることを回避できる。よって、軸部材３０の肉厚を確保できる。抜き勾配を設けた場合には、軸端部に近づくに従って肉厚が薄くなるが、抜き勾配を設けないことにより、軸端部において肉厚が薄くなることを回避できるという効果が顕著に得られる。
【００３０】
本形態では、軸部材３０の歯車付き軸部分３０Ａには凹部５１を設けず、中空軸部分３０Ｂに凹部５１を設けている。このようにすると、凹部５１を形成した部位でコア型の無理抜きを行うことによって、歯車付き軸部分３０Ａの歯車部３１の寸法精度が低下することを回避できる。従って、歯車部３１の寸法精度が良好な軸部材３０を製造できる。
【００３１】
本形態では、中空軸部分３０Ｂの連結部３７に凹部５１を設けず、ケース４０の軸受部４１によって保持される被保持部３６に凹部５１を設けている。被保持部３６は他の部分よりも厚肉状であるため、無理抜きによって寸法精度が低下するおそれが少ない。また、連結部３７を形成した部位でコア型の無理抜きを行うことによって、連結部３７の寸法精度が低下することを回避できる。従って、被保持部３６および連結部３７の寸法精度が良好な軸部材３０を製造できる。
【００３２】
（変形例）
上記形態では、中空部５０の内周面に、全周にわたって環状の凹部５１が形成されているが、周方向の一部の範囲に凹部５１が形成されていてもよい。また、複数の凹部５１が周方向に離れて配置されていてもよい。この場合には、複数の凹部５１を周方向に等角度間隔で配列することが望ましい。また、環状の凹部５１を軸線Ｌ方向に離して複数本設けてもよい。
【００３３】
（参考例）
図５は、参考例の軸部材１３０の断面図である。図５の軸部材１３０は、大径部１３１と、大径部１３１よりも小径の小径部１３２を備える。大径部１３１には、歯車部１３３を備える歯車付き軸部分１３０Ａが設けられている。歯車付き軸部分１３０Ａの第１方向Ｌ１側には中空軸部分１３０Ｂが設けられ、中空軸部分１３０Ｂの第１方向Ｌ１側には小径部１３２が設けられている。
【００３４】
軸部材１３０は、大径部１３１の中心を通る大径中空部１５１と、小径部１３２の中心を通る小径中空部１５２と、を備えており、大径中空部１５１と小径中空部１５２が隔壁１５３によって仕切られている。大径中空部１５１の内周面には、中空軸部分１３０Ｂの内周面を構成する部分に、全周にわたって環状の凹部１５４が形成されている。
【００３５】
図５の形態の軸部材１３０では、上記形態と同様に、歯車付き軸部分１３０Ａでなく中空軸部分１３０Ｂにおける中空部１５１の内周面に凹部１５４が形成されている。また、
上記形態と同様に、凹部１５４が形成された部分を除き、大径中空部１５１の軸線Ｌ方向と直交する方向の断面形状が一定である。従って、上記形態と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…ギアードモータ、１０…モータ、１１…出力軸、２０…歯車列、２１…ピニオン、２２…第１歯車、２３…第２歯車、２４…大径歯車部、２５…小径歯車部、２６、２７…支軸、３０…軸部材、３０Ａ…歯車付き軸部分、３０Ｂ…中空軸部分、３０Ｃ…中空軸部分、３１…歯車部、３２…歯部、３３…フランジ部、３４、３５…端面、３６…被保持部、３７…連結部、３８…外周面、３９…環状端面、４０…ケース、４１…軸受部、５０…中空部、５１…凹部、１００…被駆動部材、１３０…軸部材、１３０Ａ…歯車付き軸部分、１３０Ｂ…大径中空軸部分、１３０Ｃ…小径中空軸部分、１３１…大径部、１３２…小径部、１３３…歯車部、１５１…大径中空部、１５２…小径中空部、１５３…隔壁、１５４…凹部、２００…軸体、３７１…円筒状外周面、３７２…縦リブ、Ｌ…軸線、Ｌ１…第１方向、Ｌ２…第２方向
【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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