(57)【要約】【課題】ウォームとカウンタギヤの耐久性及び強度を向上させることができるモータを提供する。【解決手段】モータ軸１４の一端近傍にねじの捩じ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１５，１５′と、大径ギヤ３１と小径ギヤ３５とを有してモータ軸１４を挟んで対向し、各ウォームに各大径ギヤ３１が噛合された一対のカウンタギヤ３０，３０と、各カウンタギヤの小径ギヤ３５に噛合された出力ギヤ４０を備えたモータ１０において、各カウンタギヤの大径ギヤ３１を合成樹脂で形成すると共に、小径ギヤ３５を金属で形成し、大径ギヤ３１の外周に各ウォームに噛合する歯部３２を形成し、大径ギヤ３１の内周に内側スプライン３３を形成し、小径ギヤ３５の外周に出力ギヤ４０に噛合する歯部３６と大径ギヤの内側スプライン３３に噛合する外側スプライン３７を軸方向に一体形成した。【選択図】　　　図２
2004140931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支持されたモータ軸と、このモータ軸の一端近傍にねじの捩じ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と、前記モータ軸を挟んで対向し、前記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り一体に回転する小径ギヤを有する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た出力ギヤとを備えたモータにおいて、
前記各カウンタギヤの前記大径ギヤを合成樹脂で形成すると共に、前記小径ギヤを金属で形成し、この合成樹脂製の大径ギヤの外周に前記ウォームに噛合する歯部を形成すると共に、該大径ギヤの内周に内側スプラインを形成する一方、前記金属製の各小径ギヤの外周に前記出力ギヤに噛合する歯部と前記大径ギヤの内側スプラインに噛合する外側スプラインとを軸方向に同芯段差状に形成し、前記大径ギヤの内側スプラインと前記小径ギヤの外側スプラインを噛合させて両ギヤを回転方向に固定して一体に回転させるようにしたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１記載のモータであって、
前記合成樹脂製の大径ギヤの軸方向両端面の内周縁に、それぞれ径方向の中心に向かって一体突出する鍔部を形成し、この一対の鍔部間で前記金属製の小径ギヤの外側スプラインを把持して該小径ギヤを前記大径ギヤの軸方向に固定し、かつ、この金属製の小径ギヤの外側スプラインの軸方向中心と前記ウォームの中心とを略同じ位置になるように配置したことを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項２記載のモータであって、
前記合成樹脂製の大径ギヤと前記金属製の小径ギヤの固定は、大径ギヤを型成型により形成する際にインサートモールドにより行うことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車のワイパモータやシートスライド用駆動モータ等のモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のモータとして、図７，図８に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図７，図８に示すように、ワイパモータ１は、モータケース２及びギヤケース３に回転自在に支持されたモータ軸４と、このモータ軸４のギヤケース３内の一端近傍にねじの捩じ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５，６と、モータ軸４を挟んで対向し、一対のウォーム５，６にそれぞれ噛合する大径ギヤ７ａ，８ａと該大径ギヤ７ａ，８ａと同芯であり一体に回転する小径ギヤ７ｂ，８ｂを有する一対のカウンタギヤ７，８と、この一対のカウンタギヤ７，８の各小径ギヤ７ｂ，８ｂに噛合された出力ギヤ９とを備えている。
【０００４】
そして、図８に示すように、出力ギヤ９の中心には出力軸９Ａが固定されており、この出力軸９Ａは、ギヤケース３から外へ突出した部分に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。
【０００５】
このワイパモータ１では、ねじの捩じれ方向を互いに逆向きにした一対のウォーム５，６に一対のカウンタギヤ７，８が噛み合って回転するようになっているので、一方のウォーム５とカウンタギヤ７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６とカウンタギヤ８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、ワイパモータ１の回転が円滑なものとなる。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５５−１１２４４９号公報（第１頁、図１、図２）
【０００７】
【特許文献２】
特開平９−１７５３３４号公報（第５頁、図１、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のワイパモータ１では、モータ軸４（各ウォーム５，６）及び各カウンタギヤ７，８が共に金属製であるため、各カウンタギヤ７，８で各ウォーム５，６が摩耗して耐久性が悪かった。これに対処するに、近年、合成樹脂により成形したカウンタギヤを使用してウォームの摩耗を防いでいるが、金属製のものに比べて強度が低かった。
【０００９】
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、ウォームとカウンタギヤの耐久性及び強度を向上させることができるモータを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、回転自在に支持されたモータ軸と、このモータ軸の一端近傍にねじの捩じ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と、前記モータ軸を挟んで対向し、前記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り一体に回転する小径ギヤを有する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た出力ギヤとを備えたモータにおいて、前記各カウンタギヤの前記大径ギヤを合成樹脂で形成すると共に、前記小径ギヤを金属で形成し、この合成樹脂製の大径ギヤの外周に前記ウォームに噛合する歯部を形成すると共に、該大径ギヤの内周に内側スプラインを形成する一方、前記金属製の各小径ギヤの外周に前記出力ギヤに噛合する歯部と前記大径ギヤの内側スプラインに噛合する外側スプラインとを軸方向に同芯段差状に形成し、前記大径ギヤの内側スプラインと前記小径ギヤの外側スプラインを噛合させて両ギヤを回転方向に固定して一体に回転させるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
このモータでは、ウォームに噛合するカウンタギヤの大径ギヤを合成樹脂で形成すると共に、出力ギヤに噛合する該カウンタギヤの小径ギヤを金属で別々に形成し、この合成樹脂製の大径ギヤの内側スプラインと金属製の小径ギヤの外側スプラインとを噛合させて両ギヤを一体に回転させるようにしたので、ウォームとカウンタギヤの耐久性及び強度が向上する。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載のモータであって、前記合成樹脂製の大径ギヤの軸方向両端面の内周縁に、それぞれ径方向の中心に向かって一体突出する鍔部を形成し、この一対の鍔部間で前記金属製の小径ギヤの外側スプラインを把持して該小径ギヤを前記大径ギヤの軸方向に固定し、かつ、この金属製の小径ギヤの外側スプラインの軸方向中心と前記ウォームの中心とを略同じ位置になるように配置したことを特徴とする。
【００１３】
このモータでは、ウォームから合成樹脂製の大径ギヤを介して金属製の小径ギヤに加わる回転力が該小径ギヤの外側スプラインの略中央でバランス良く受けられる。これにより、回転力以外のウォームとカウンタギヤの噛み合い反力による影響等を受け難くなり、カウンタギヤを構成する大径ギヤの内側スプラインと小径ギヤの外側スプラインの噛合部の強度及び耐久性の向上が図られ、外力によるウォームとカウンタギヤの破壊が確実に防止される。
【００１４】
ここで、前記合成樹脂製の大径ギヤと前記金属製の小径ギヤの固定は、大径ギヤを型成型により形成する際にインサートモールドにより行うことが出来る（請求項３）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態のモータを示す平面図、図２は同モータの断面図、図３は同モータのギヤケースカバー等を取り外した状態を示す平面図、図４は図１中Ａ−Ａ線に沿う断面図、図５は同モータに用いられるカウンタギヤの分解斜視図、図６は同カウンタギヤの斜視図である。
【００１７】
図１〜図３に示すように、モータ１０は、一端側が開口した略円筒状のヨーク（モータケース）１１と、このヨーク１１の開口端１１ａの周りのフランジ部１１ｂをビス２０ａを介して締結固定したギヤケース２１とを備えている。
【００１８】
図２に示すように、ヨーク１１の内周面１１ｃには一対のマグネット１２，１２を接着剤等を介して固着してある。そして、ヨーク１１の他端の有底筒部１１ｄに嵌合されたラジアル軸受１３ａと、ギヤケース２１の軸穴２２の両端近傍に嵌合されたラジアル軸受１３ｂ，１３ｃとでアーマチュア軸（モータ軸）１４を回転自在に支持してある。
【００１９】
アーマチュア軸１４は、その一端近傍にねじの捩じれ方向を互いに逆向きにした一対のウォーム１５，１５′を形成してある。また、アーマチュア軸１４の一対のマグネット１２，１２に対向する位置にはアーマチュア１６を取り付けてある。このアーマチュア１６は、アーマチュア軸１４に固定され、所定のスロット数のコイル巻回部１６ｂを持つアーマチュアコア１６ａと、このアーマチュアコア１６ａのコイル巻回部１６ｂに巻き回されたアーマチュアコイル１６ｃとで構成されている。
【００２０】
さらに、アーマチュア軸１４のヨーク１１とギヤケース２１との境部分に対向する位置には、コンミュテータ１７を固定してある。このコンミュテータ１７はアーマチュアコア１６ａのコイル巻回部１６ｂと同数のコンミュテータ片１７ａを備えていて、各コンミュテータ片１７ａとアーマチュアコイル１６ｃとは電気的にそれぞれ接続されている。
【００２１】
さらに、ギヤケース２１の軸穴２２の開口端は大径穴部２２ａとなっており、この大径穴部２２ａ内のコンミュテータ１７に対向する位置には、ホルダ１８を介して一対のブラシ１９，１９をコンミュテータ片１７ａに接触するように取り付けてある。各ブラシ１９は図示しないモータ制御回路にそれぞれ電気的に接続されている。そして、このモータ制御回路のスイッチをオフからオンに切り替えると、電流がアーマチュア１６等に流れてアーマチュア軸１４が回転するようになっている。
【００２２】
図２〜図４に示すように、ギヤケース２１の略中央には軸穴２２を形成してあり、この軸穴２２に連通して凹状の減速機構収納部２３を形成してある。この減速機構収納部２３の底壁の一対のウォーム１５，１５′を挟む所定位置には、円筒状のボス（カウンタギヤ用のスラスト軸受）２４，２４′を一体突出形成してあると共に、該各円筒状のボス２４，２４′内の中央には円形状の凹部２５，２５′を形成してある。この各凹部２５，２５′には金属製でピン状の支軸２６の下部２６ａを圧入等により嵌め込んであり、該各支軸２６にはカウンタギヤ３０を回転自在に支持してある。また、減速機構収納部２３の底壁のウォーム１５の図３中先端右寄りの位置には円形孔２７ａを形成してあり、この円形孔２７ａの周りには略円環状のリブ２７ｂを一体突出形成してある。この略円環状のリブ２７ｂ内にはラジアル軸受２８ａを介して出力ギヤ４０の円筒部４１の下端４１ａを回転自在に支持してある。
【００２３】
さらに、図１，図４に示すように、ギヤケース２１の減速機構収納部２３の一端開口は該ギヤケース２１にビス２０ｂで締結された金属製で略三角形板状のギヤケースカバー２９で覆われている。このギヤケースカバー２９の減速機構収納部２３の各凹部２５，２５′に対向する位置には、円形状の凹部２９ａ，２９ａを形成してある。この各凹部２９ａには支軸２６の上部２６ｂを圧入等により嵌め込んである。また、ギヤケースカバー２９の減速機構収納部２３の円形孔２７ａに対向する位置には、円形孔２９ｂを形成してある。この円形孔２９ｂ内にはスラスト兼ラジアル用軸受２８ｂを介して出力ギヤ４０の円筒部４１の上端４１ｂを回転自在に支持してある。これら一対のウォーム１５，１５′と一対のカウンタギヤ３０，３０及び出力ギヤ４０はギヤケース２２の減速機構収納部２３内に収納され、減速機構を構成している。
【００２４】
図２，図４〜図６に示すように、各カウンタギヤ３０は、合成樹脂製の大径ギヤ３１と、金属製の小径ギヤ３５とで構成されている。この合成樹脂製の大径ギヤ３１の外周には各ウォーム１５，１５′に噛合する歯部３２を形成してあると共に、該大径ギヤ３１の内周には内側スプライン３３を形成してある。また、金属製の小径ギヤ３５の外周には出力ギヤ４０の円筒部４１に一体突出形成された歯部４２に噛合する小径の歯部３６と大径ギヤ３１の内側スプライン３３に噛合する大径の外側スプライン３７とを軸方向に同芯段差状にそれぞれ一体形成してある。
【００２５】
さらに、図４，図６に示すように、合成樹脂製の大径ギヤ３１の軸方向両端面の内周縁には、それぞれ一対の鍔部３４ａ，３４ｂを径方向の中心に向かって円環状に一体突出形成してあり、この一対の鍔部３４ａ，３４ｂ間で金属製の小径ギヤ３５の外側スプライン３７を把持して該小径ギヤ３５を大径ギヤ３１の軸方向に固定してある。
【００２６】
そして、小径ギヤ３５の中央に形成された貫通孔３８内に支軸２６を挿通してあり、この支軸２６に小径ギヤ３５と該小径ギヤ３５の外側スプライン３７に噛合した大径ギヤ３１とが一体に回転するようになっている。また、図４に示すように、合成樹脂製の大径ギヤ３１の歯部３２の下面は減速機構収納部２３の各円筒状のボス２４，２４′に摺動自在になっている。さらに、合成樹脂製の大径ギヤ３１の内側スプライン３３及び金属製の小径ギヤ３５の外側スプライン３７の軸方向中心Ｏ１と各ウォーム１５，１５′の中心Ｏ２とは略同じ水平位置になるように配置してある。即ち、各ウォーム１５，１５′と各大径ギヤ３１の歯部３２との噛み合い中心に対して均等な厚みになるように配置してある。
【００２７】
尚、図４に示すように、出力ギヤ４０の円筒部４１内には出力軸４３を固定してあり、この出力軸４３のギヤケース２１から外（図４における下方）へ突出した部分には例えば自動車のワイパリンク（図示省略）が連結されるようになっている。
【００２８】
以上実施形態のモータ１０によれば、アーマチュア軸１４の一端近傍のねじの捩じれ方向を互いに逆向きにした一対のウォーム１５，１５′に一対のカウンタギヤ３０，３０が噛み合って回転するようになっているので、一方のウォーム１５とカウンタギヤ３０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１５′とカウンタギヤ３０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３０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、モータ１０のアーマチュア軸１４のガタ付きがなくなり、アーマチュア１６がスムーズに回転する。
【００２９】
また、アーマチュア軸１４の一端近傍の一対のウォーム１５，１５′に噛合する各カウンタギヤ３０の大径ギヤ３１を合成樹脂で形成すると共に、出力ギヤ４０の歯部４２に噛合する各カウンタギヤ３０の小径ギヤ３５を金属で別々に形成し、この合成樹脂製の大径ギヤ３１の内側スプライン３３と金属製の小径ギヤ３５の外側スプライン３７とを噛合させて両ギヤ３１，３５を一体に回転させるようにしたので、ウォーム１５，１５′とカウンタギヤ３０の耐久性及び強度を向上させることができる。
【００３０】
さらに、合成樹脂製の大径ギヤ３１の軸方向両端面の内周縁に一体突出形成された一対の鍔部３４ａ，３４ｂ間で金属製の小径ギヤ３５の外側スプライン３７を把持して該小径ギヤ３５を大径ギヤ３１の軸方向に固定し、かつ、これら合成樹脂製の大径ギヤ３１の内側スプライン３３及び金属製の小径ギヤ３５の外側スプライン３７の軸方向中心Ｏ１とウォーム１５，１５′の中心Ｏ２とを略同じ水平位置になるように配置したので、ウォーム１５，１５′から合成樹脂製の大径ギヤ３１を介して金属製の小径ギヤ３５に加わる回転力を該小径ギヤ３５の外側スプライン３７の略中央でバランス良く受けることができる。これにより、回転力以外のウォーム１５，１５′と各カウンタギヤ３０，３０の噛み合い反力による影響等を受け難くなり、カウンタギヤ３０を構成する大径ギヤ３１の内側スプライン３３と小径ギヤ３５の外側スプライン３７の噛合部の強度及び耐久性をより向上させることができ、外力によるウォーム１５，１５′及びカウンタギヤ３０の破壊を確実に防止することができる。
【００３１】
ここで、大径ギヤ３１と小径ギヤ３５との回転方向及び軸方向の相対的な固定は、合成樹脂製の大径ギヤ３１を型成型により形成する際に、インサートモールドにより行われる。
【００３２】
尚、前記実施形態によれば、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、シートスライド用駆動モータ等の他のモータに前記実施形態を適用できることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、モータ軸のウォームに噛合するカウンタギヤの大径ギヤを合成樹脂で形成すると共に、出力ギヤに噛合する該カウンタギヤの小径ギヤを金属で形成し、この合成樹脂製の大径ギヤの内側スプラインと金属製の小径ギヤの外側スプラインとを噛合させて両ギヤを一体に回転させるようにしたので、ウォームとカウンタギヤの耐久性及び強度を向上させることができる。
【００３４】
請求項２の発明によれば、合成樹脂製の大径ギヤの軸方向両端面の内周縁に一体突出形成された一対の鍔部間で金属製の小径ギヤの外側スプラインを把持して該小径ギヤを大径ギヤの軸方向に固定し、かつ、この金属製の小径ギヤの外側スプラインの軸方向中心とウォームの中心とを略同じ位置になるように配置したので、ウォームから合成樹脂製の大径ギヤを介して金属製の小径ギヤに加わる回転力を該小径ギヤの外側スプラインの略中央でバランス良く受けることができる。これにより、回転力以外のウォームとカウンタギヤの噛み合い反力による影響等を受け難くなり、カウンタギヤを構成する大径ギヤの内側スプラインと小径ギヤの外側スプラインの噛合部の強度及び耐久性をより向上させることができ、外力によるウォーム及びカウンタギヤの破壊を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のモータを示す平面図である。
【図２】上記モータの断面図である。
【図３】上記モータのギヤケースカバー等を取り外した状態を示す平面図である。
【図４】図１中Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】上記モータに用いられるカウンタギヤの分解斜視図である。
【図６】上記カウンタギヤの斜視図である。
【図７】従来のモータの部分断面図である。
【図８】図７中Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０　モータ
１４　アーマチュア軸（モータ軸）
１５，１５′　ウォーム
３０，３０　一対のカウンタギヤ
３１　大径ギヤ
３２　歯部
３３　内側スプライン
３４ａ，３４ｂ　一対の鍔部
３５　小径ギヤ
３６　歯部
３７　外側スプライン
４０　出力ギヤ
Ｏ１　小径ギヤの外側スプラインの軸方向中心
Ｏ２　ウォームの中心
【図１】
2004140931.tif 000003
【図２】
2004140931.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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