(57)【要約】【課題】逆回転に対して大きな制動力を得ることができ、かつ、従来に比べてクラッチ機構を構成する部品の精度を必要としない減速機付モータを提供する。【解決手段】電動モータ２およびこの電動モータ２と接続されるウォーム減速機３を備えた減速機付モータ１であって、ウォーム減速機３は、ケーシング１１に軸支されたウォームホイール１６と、ウォームホイール１６の回転力が減速機構４０を介して伝達される出力軸７０とを備え、ウォームホイール１６上には、外力によって出力軸７０側から伝達される回転力を制動するブレーキ機構４２が設けられている。【選択図】図３
2013133830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータおよびこの電動モータと接続されるウォーム減速機を備えた減速機付モータであって、
前記ウォーム減速機は、ケーシングに軸支されたウォームホイールと、前記ウォームホイールの回転力が減速機構を介して伝達される出力軸とを備え、前記ウォームホイール上には外力によって前記出力軸側から伝達される回転力を制動するブレーキ機構が設けられていることを特徴とする減速機付モータ。
【請求項２】
前記ケーシングには前記ウォームホイールを軸支するセンターポールが設けられ、前記センターポール上には、
前記ウォームホイールと係合し、前記ウォームホイールの回転が伝達されるドライブプレート、および、前記ケーシングと前記ドライブプレートとの間に配置されたロックプレートが取り付けられ、前記電動モータによって前記ウォームホイールが回転するときに、前記ウォームホイールによって前記ドライブプレートおよび前記ロックプレートが同時に回転される一方、前記ウォームホイールよりも先に前記ドライブプレートが回転するときに、前記ドライブプレートによって前記ロックプレートが前記ケーシング側に向かって前記センターポールのスラスト方向へ押圧されるクラッチ機構が設けられており、
前記ブレーキ機構は、前記ロックプレートがスラスト方向へ押圧されたときに、前記ロックプレートが前記ケーシング側と接触して前記ロックプレートの回転を制動するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の減速機付モータ。
【請求項３】
前記減速機構は、前記センターポールに取り付けた第１歯車と、前記出力軸に取り付けた第２歯車とが噛合する態様で構成されており、前記第１歯車を前記ドライブプレートと一体に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の減速機付モータ。
【請求項４】
前記減速機構は、前記センターポールと前記出力軸との間に中間伝達軸を設けた多段式減速機構であり、前記クラッチ機構および前記ブレーキ機構が、前記センターポール上或いは前記中間伝達軸上のいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の減速機付モータ。
【請求項５】
前記ロックプレートには、その外周面が円錐形状に形成されたブレーキ摺動面が形成され、前記ケーシング側には、前記ロックプレートがスラスト方向へ押圧されたときに前記ブレーキ摺動面と接触する円錐面を有するフレームプレート部が設けられ、前記円錐面または前記ブレーキ摺動面のいずれか一方または両方には、前記スラスト方向に沿って延在する溝条部が設けられていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１つに記載の減速機付モータ。
【請求項６】
前記フレームプレート部を、金属製のフレームプレート部材として別部材で構成し、このフレームプレート部材を前記ケーシングにインサート成形したことを特徴とする請求項５に記載の減速機付モータ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６に記載の減速機付モータが用いられ、
前記出力軸に車両のウインドガラス側が連結されて前記ウインドガラスの開閉動作を行うことを特徴とするパワーウインド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、車両のパワーウインド装置に使用される減速機付モータであって、特に出力軸の逆回転防止構造を備える減速機付モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両のパワーウインド装置に搭載される減速機付モータは、ウォーム減速機と電動モータとで構成されており、このウォーム減速機は、電動モータの駆動軸に連結されるウォームと、このウォームに噛合されるウォームホイールとを備えている。そして、このウォームホイールをパワーウインド装置に連結することによって、ウインドガラスの開閉動作を行うことができるようにしている。
【０００３】
ところで、減速機付モータの出力軸（パワーウインド装置と連結される軸）にウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力による回転力が作用した場合に、ウインドガラスが自然に開いてしまう場合がある。そこで、ウインドガラスが開くことを防止するために、ウォーム減速機にクラッチ機構およびブレーキ機構を設ける技術が提案されている。
【０００４】
このクラッチ機構としては、例えば、電動モータの駆動軸から伝達されるウォームホイールの駆動力を、減速機付モータの出力軸を介してパワーウインド装置に伝達可能にする一方、減速機付モータの出力軸に外力による回転力が生じた場合に、この出力軸にスラスト荷重を発生させるものがある。この出力軸には、ウォーム減速機のケーシング側に向かって傾斜する円錐面を有するロックプレートが取り付けられている。また、ケーシング側には、ロックプレートの円錐面と対応する円錐状の受け面が形成されている。そして、出力軸にスラスト荷重が作用したときに、ロックプレートの円錐面がケーシング側の受け面に押圧され、ブレーキが作用するようになっている（以下、円錐ブレーキ機構という）。この構成によれば、外力による回転力が生じたときにのみ円錐ブレーキが作用するので、ウインドガラスが自重や振動で開いてしまうことを防止することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４８３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した技術では、減速機付モータの出力軸に作用する逆回転力を円錐ブレーキ機構が直接受けるようになるため、大きな制動力が必要となっていた。
また、大きな制動力が得られたとしても、クラッチ機構の構造上で生じるがたつきがあると、そのがたつきの分だけ出力軸が回転してしまうことになる。そのため、クラッチ機構を構成する部品には、高い精度が必要とされていた。
【０００７】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、逆回転に対して大きな制動力を得ることができ、かつ、従来に比べてクラッチ機構を構成する部品の精度を必要としない減速機付モータおよびこの減速機付モータを用いたパワーウインド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述課題を解決するため、本発明は、電動モータおよびこの電動モータと接続されるウォーム減速機を備えた減速機付モータであって、前記ウォーム減速機は、ケーシングに軸支されたウォームホイールと、前記ウォームホイールの回転力が減速機構を介して伝達される出力軸とを備え、前記ウォームホイール上には外力によって前記出力軸側から伝達される回転力を制動するブレーキ機構が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記ケーシングには、前記ウォームホイールを軸支するセンターポールが設けられ、前記センターポール上には、前記ウォームホイールと係合し、前記ウォームホイールの回転が伝達されるドライブプレート、および、前記ケーシングと前記ドライブプレートとの間に配置されたロックプレートが取り付けられ、前記電動モータによって前記ウォームホイールが回転するときに、前記ウォームホイールによって前記ドライブプレートおよび前記ロックプレートが同時に回転される一方、前記ウォームホイールよりも先に前記ドライブプレートが回転するときに、前記ドライブプレートによって前記ロックプレートが前記ケーシング側に向かって前記センターポールのスラスト方向へ押圧されるクラッチ機構が設けられており、前記ブレーキ機構は、前記ロックプレートがスラスト方向へ押圧されたときに、前記ロックプレートが前記ケーシング側と接触して前記ロックプレートの回転を制動するようになっている。
【００１０】
また、前記減速機構は、前記センターポールに取り付けた第１歯車と、前記出力軸に取り付けた第２歯車とが噛合する態様で構成されており、前記第１歯車を前記ドライブプレートと一体に形成することもできる。
【００１１】
さらに、前記減速機構は、前記センターポールと前記出力軸との間に中間伝達軸を設けた多段式減速機構であり、前記クラッチ機構および前記ブレーキ機構が、前記センターポール上或いは前記中間伝達軸上のいずれかに設けられていてもよい。
【００１２】
また、前記ロックプレートには、その外周面が円錐形状に形成されたブレーキ摺動面が形成され、前記ケーシング側には、前記ロックプレートがスラスト方向へ押圧されたときに前記ブレーキ摺動面と接触する円錐面を有するフレームプレート部が設けられ、前記円錐面または前記ブレーキ摺動面のいずれか一方または両方には、前記スラスト方向に沿って延在する溝条部が設けられていてもよい。
【００１３】
さらにまた、前記フレームプレート部を、金属製のフレームプレート部材として別部材で構成し、このフレームプレート部材を前記ケーシングにインサート成形してもよい。
【００１４】
他方、パワーウインド装置であって、上述したこれらの減速機付モータが用いられ、前記出力軸に車両のウインドガラス側が連結されて前記ウインドガラスの開閉動作を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る減速機付モータによれば、前記ウォーム減速機は、ケーシングに軸支されたウォームホイールと、前記ウォームホイールの回転力が減速機構を介して伝達される出力軸とを備え、前記ウォームホイール上には外力によって前記出力軸側から伝達される回転力を制動するブレーキ機構が設けられているので、出力軸側が受ける外力による逆回転力を、減速機構によって減速したあとにブレーキ機構が受けるようになる。そのため、出力軸の逆転力を直接受ける場合と比較して、ブレーキ機構が受ける逆回転力を小さくすることができる。
【００１６】
また、前記ケーシングには、前記ウォームホイールを軸支するセンターポールが設けられ、前記センターポール上には、前記ウォームホイールと係合し、前記ウォームホイールの回転が伝達されるドライブプレート、および、前記ケーシングと前記ドライブプレートとの間に配置されたロックプレートが取り付けられ、前記電動モータによって前記ウォームホイールが回転するときに、前記ウォームホイールによって前記ドライブプレートおよび前記ロックプレートが同時に回転される一方、前記ウォームホイールよりも先に前記ドライブプレートが回転するときに、前記ドライブプレートによって前記ロックプレートが前記ケーシング側に向かって前記センターポールのスラスト方向へ押圧されるクラッチ機構が設けられており、前記ブレーキ機構は、前記ロックプレートがスラスト方向へ押圧されたときに、前記ロックプレートが前記ケーシング側と接触して前記ロックプレートの回転を制動するようになっているので、クラッチ機構でその構造上発生するがたつきが、減速機構で減速される分だけ出力軸上で小さくなる。そのため、クラッチ機構の部品精度を従来のように高くする必要がなくなる。
【００１７】
また、本発明に係る上記減速機付モータを用いたパワーウインド装置によれば、ウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力による回転力が生じた場合であっても、減速機付モータの減速機構によって減速された後の逆回転力をブレーキ機構が受けるようになるので、ウインドガラスに大きな外力が生じたとしても、ウインドガラスが開かないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る減速機付モータの外観斜視図である。
【図２】減速機付モータの平面図である。
【図３】減速機付モータの分解斜視図である。
【図４】ウォームホイールを単体で示す斜視図である。
【図５】ロックプレートを単体で示す斜視図である。
【図６】ドライブプレートを単体で示す斜視図である。
【図７】（Ａ）はフレームプレート部材を単体で示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、クラッチ機構の動作を示す概略説明図である。
【図９】本発明の変形例であって、（Ａ）はフレームプレート部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の斜視図である。
【図１０】本発明の変形例であって、外周面に溝条部を設けたロックプレートの斜視図である。
【図１１】本発明の変形例であって、電動モータ２の駆動軸上にロックプレート３８およびドライブプレート４１を設けた状態を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る減速機付モータについて、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の減速機付モータ１の外観斜視図であり、図２は、この減速機付モータ１の平面図である。さらに、図３は、この減速機付モータ１の分解斜視図である。
【００２０】
減速機付モータ１は、図１〜図３に示すように、電動モータ２と、電動モータ２に連結されたウォーム減速機３とを備えており、このウォーム減速機３には、クラッチ機構４が内装されている。
【００２１】
電動モータ２としては、例えば、ブラシ付直流モータなどが用いられており、複数の永久磁石（例えば、６極）が配設されている有底筒状のヨーク５と、ヨーク５の内側に回転自在に設けられたアーマチュア６とを備えている。また、駆動軸７の一端には、ウォーム減速機３のウォームギア９がジョイントフレーム１４（図３参照）を介して連結されている。
【００２２】
ウォーム減速機３は、図１〜図３に示すように、この減速機の外側を覆うケーシング１１を備えており、このケーシング１１は、ホルダ部８と、ギア収納部１０とが樹脂材料で一体に成形されている。また、このギア収納部１０は、その上側が開口しており（図３参照）、この開口を覆う態様でカバー２１が取り付けられている。
【００２３】
ホルダ部８は、電動モータ２側に開口部８ａを有する箱状に形成されている。このホルダ部８には、電動モータ２のアーマチュア６の一端側であって、アーマチュア６に設けられている不図示のコンミテータや、このコンミテータに摺接するブラシが収納されている。
また、ギア収納部１０には、ウォームギア９、クラッチ機構４、および詳細は後述する減速機構４０が収納されている。
【００２４】
ホルダ部８の電動モータ２と対峙する周壁８ｂには、ボルト座２０が３箇所突設されている。また、これらのボルト座２０には、それぞれ雌ねじ加工が施されている。一方、電動モータ２のヨーク５の開口縁には、外フランジ部２２が形成されている。この外フランジ部２２には、ホルダ部８の３つのボルト座２０に対応するように、３つの取付穴（図示せず）が形成されている。この外フランジ部２２にボルト１２をそれぞれ挿通し、このボルト１２をボルト座２０の雌ねじ部に螺入することによって、ホルダ部８にヨーク５が締結固定される。これにより、ホルダ部８の開口部８ａは、電動モータ２のヨーク５で閉塞されるようになる。
【００２５】
また、ホルダ部８の周壁８ｂには、不図示の外部電源と接続可能なコネクタアッシ１３（図３参照）が設けられている。このコネクタアッシ１３は、ホルダ部８の内部に収納され、その外側にコネクタ１３ａが表出する態様で組み付けられる。このコネクタ１３ａの端子は、ホルダ部８に収納されている不図示のブラシと電気的に接続されており、これによって外部電源の電力を電動モータ２のアーマチュア６に供給できるようになっている。
【００２６】
ケーシング１１のギア収納部１０は、図３に示すように、ウォームギア９の一方を構成するウォーム軸１５（ウォーム）を収納するウォーム軸収納部１７と、ウォームギア９の他方を構成するウォームホイール１６を収納すると共に、クラッチ機構４を収納するクラッチ収納部１８と、詳細は後述する出力ギア収納部１９とが一体成形されたものである。
【００２７】
ウォーム軸収納部１７は、ウォーム軸の軸方向に延びる略円筒状に形成されており、クラッチ収納部１８とは反対側の外周面に、ボルト座２３が外側に向かって突設されている。
ここで、電動モータ２の駆動軸７は、ホルダ部８を貫通してウォーム軸収納部１７内に突出している。そして、駆動軸７は、ウォーム軸収納部１７に収納されているウォーム軸１５と相対回転不能に連結されており、駆動軸７とウォーム軸１５とが一体となって回転するようになっている。
【００２８】
クラッチ収納部１８および出力ギア収容部１９は、有底筒状にそれぞれ形成されており、互いに隣接する態様で設けられている。これらの収納部１８、１９の外周面には、径方向外側に向かって突出する２つのボルト座２４が設けられている。
【００２９】
ウォーム軸収納部１７のボルト座２３とクラッチ収納部１８のボルト座２４には、それぞれ貫通孔２５が形成されており、各貫通孔２５には、それぞれインサートナット（図示せず）が挿通されて、減速機付モータ１を外部機器に取り付けるために用いられる。
【００３０】
また、クラッチ収容部１８の中央部には、底部１８ａから上方向に突出するセンターポール２８が取り付けられている。このセンターポール２８は、クラッチ収容部１８の底部１８ａに形成された貫通孔２９（図９参照）から、図示しないＯリングを介して挿入され、クラッチ収容部１８の底部１８ａに固定されている。なお、このセンターポール２８は、ケーシング１１と一体に成形されていてもよい。
このセンターポール２８には、図３に示すように、クラッチ機構４を構成するウォームホイール１６、ロックプレート３８、およびドライブプレート４１がセンターポール２８上に回転自在に取り付けられている。また、クラッチ収容部１８の底部１８ａには、この底部１８ａにインサート成形されるフレームプレート部材３７が設けられている。
【００３１】
図４は、クラッチ機構４を構成するウォームホイール１６を単体で示す斜視図、図５は、ロックプレート３８を単体で示す斜視図、図６は、ドライブプレート４１を単体で示す斜視図である。また、図７（Ａ）は、フレームプレート部材３７の平面図、図７（Ｂ）は、その斜視図である。
【００３２】
ウォームホイール１６は、図４に示すように、略円板状に形成されたものであって、外周面にウォーム軸１５と噛み合う歯部３４が形成されている。
ウォームホイール１６の径方向中央には、センターポール２８を挿通するための挿通孔３５が形成されている。この挿通孔３５の周囲には、軸方向平面視で略扇状に形成された３つの係合孔３６が周方向に等間隔で形成されている。
【００３３】
係合孔３６は段付状に形成されたものであって、ウォームホイール１６の軸方向上端側（図３における上端側）に形成された第一孔３６ａと、ウォームホイール１６の軸方向下端側に形成された第二孔３６ｂとが連通している。第二孔３６ｂは、第一孔３６ａよりも周方向に幅広に形成されている。
また、ウォームホイール１６のクラッチ収納部１８の第二孔３６ｂ側には、中央の大部分に軸方向平面視で略円形状の収納凹部３９が形成されている。この収納凹部３９には、後述するロックプレート３８が収納される。
【００３４】
なお、ウォームホイール１６は、ウォームギア９の他方を構成していると共に、クラッチ機構４の一部を構成している。
【００３５】
フレームプレート部材３７は、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、平面視略円環状に形成されている。このフレームプレート部材３７は、ケーシング１１を一体成形する際に、クラッチ収納部１８の底部１８ａにインサート成形されるものである。
【００３６】
フレームプレート部材３７は、本体部５５と、この本体部５５の外周面に設けられた複数のインサート部５６と、本体部５５の内周面５７（円錐面）に形成された複数の溝条部５８とで構成されている。また、このフレームプレート部材３７は、金属材料で一体に形成されている。
【００３７】
本体部５５は、底部１８ａから上方に向かい筒形状に形成されており、その内周面５７は拡径する態様で斜めに傾斜している。この内周面５７には、詳細は後述するロックプレート３８のブレーキ摺動面４３ａが面同士で接触するようになる。
【００３８】
複数のインサート部５６は、周方向に等間隔に配置され、本体部５５の下側の外周面から放線方向外側に向けてそれぞれ突出する態様で形成されている。これらのインサート部５６は、ケーシング１１内に埋め込まれた状態で、フレームプレート部材３７に作用するラジアル方向への荷重に十分に耐え得るようにしている。
【００３９】
複数の溝条部５８は、内周面５７の周方向に約４５度の間隔を空けて８個形成されている。この溝条部５８は、内周面５７の下側から上側に連続して略直線状に形成されている。また、溝条部５８の断面形状は、図７（Ａ）に示すように、半円形状にそれぞれ形成されている。
【００４０】
ロックプレート３８は、図５に示すように、略円板状に形成されたプレート本体４３を有している。プレート本体４３の外径は、ウォームホイール１６の収納凹部３９の直径よりもやや小さく設定されている。これにより、ロックプレート３８は、ウォームホイール１６の収納凹部３９に埋没した状態になっている。プレート本体４３の径方向略中央には、ウォームホイール１６側の面にウェイブワッシャ（図示せず）を受け入れる平面視略円形状の凹部４５が形成されている。さらに、凹部４５の径方向中央には、センターセンターポール２８を挿通するための挿通孔４４が形成されている。
【００４１】
また、プレート本体４３のウォームホイール１６側の面には、ウォームホイール１６の係合孔３６に対応する部位に、軸方向平面視略扇状の凸部４６が３箇所設けられている。この凸部４６は係合孔３６の第二孔３６ｂに挿入された状態になっている。すなわち、ウォームホイール１６が回転すると係合孔３６の第二孔３６ｂと凸部４６とが係合し、ロックプレート３８とウォームホイール１６とが共回りするようになっている。各凸部４６の端面には、後述するドライブプレート４１の楔部５２ａを受入れ可能な凹部４７が形成されている。
【００４２】
この凹部４７は、周方向中央から両端にかけて軸方向の高さが増加するように楔状に形成され、傾斜面４７ａを有している。これは、凹部４７が形成されている凸部４６の軸方向の高さが周方向中央に向かうに従って徐々に低くなっているといえる。
また、凹部４７の周方向中央には、径方向全体に亘って溝４８が形成されている。
【００４３】
また、プレート本体４３の外周面には、ブレーキ摺動面４３ａが形成されている。このブレーキ摺動面４３ａは、上側から下側に向かうに従い縮径するような傾斜面となっている。この傾斜は、上述したフレームプレート部材３７の内周面５７の傾斜角度とほぼ一致している。すなわち、フレームプレート部材３７の中空内部にロックプレート３８を組み付けた状態で、ロックプレート３８のブレーキ摺動面４３ａと、フレームプレート部材３７の内周面５７とが面で接して摺動するようになっている。
【００４４】
なお、ロックプレート３８のブレーキ摺動面４３ａと、フレームプレート部材３７の内周面５７との間にはグリスが塗布されており、電動モータ２の駆動時にこれらの面が摺動して異常摩耗が生じないようにしている。
【００４５】
ドライブプレート４１は、図６に示すように、略円板状に形成されたプレート本体５０を有している。プレート本体５０の径方向略中央には、センターポール２８を挿通するための挿通孔５１が形成されている。このドライブプレート４１は、図３に示すように、ウォームホイール１６のロックプレート３８とは反対側に取り付けられる。
【００４６】
プレート本体５０のウォームホイール１６側の面には、ウォームホイール１６の係合孔３６に対応する部位に、軸方向平面視略扇状の凸部５２が３箇所設けられている。凸部５２は係合孔３６の第一孔３６ａに挿入された状態になっており、凸部５２の周方向の幅はロックプレート３８の凸部４６の周方向の幅よりもやや小さく設定されている。
ウォームホイール１６の第一孔３６ａにドライブプレート４１の凸部５２が挿入されているので、ロックプレート３８は、ウォームホイール１６とクラッチ収納部１８との間に配置された状態になると共に、ドライブプレート４１とクラッチ収納部１８との間に配置された状態になる。
【００４７】
ドライブプレート４１の凸部５２は、ウォームホイール１６が回転すると係合孔３６の第一孔３６ａと係合し、ドライブプレート４１とウォームホイール１６とが共回りするようになっている。各凸部５２の端面には、周方向中央から両端にかけて軸方向の高さが減少するように形成された楔部５２ａが設けられている。楔部５２ａは、傾斜面５２ａ’（図８（Ａ）〜図８（Ｃ）参照）を有している。
【００４８】
プレート本体５０の凸部５２とは反対側の面には、凸部５２と反対側に向かって突出する第１平歯車５３が一体に形成されている。この第１平歯車５３は、図６に示すように、プレート本体５０の径よりも小さい径で形成されている。この第１平歯車５３は、詳細は後述する出力軸７０に組み付けられた第２平歯車６０と噛合するように組み立てられる（図３参照）。また、一体で形成されたプレート本体５０および第１平歯車５３には、中央に挿通孔５１が連通されている。
【００４９】
すなわち、クラッチ機構４のうち、ウォームホイール１６は、電動モータ２の駆動軸７の回転がウォーム軸１５を介して入力される駆動回転体の役割を有している。一方、ドライブプレート４１は、駆動回転体であるウォームホイール１６の回転をパワーウインド装置に出力する従動回転体の役割を有している。
【００５０】
このようなクラッチ機構４のフレームプレート部材３７、ロックプレート３８、ウォームホイール１６、およびドライブプレート４１を貫通しているセンターポール２８の先端は、上述したカバー２１（図３参照）を上側から覆うように取り付けることによって支持される。
【００５１】
このカバー２１は、図３に示すように、その外周縁部に５つの取付孔６５が設けられている。一方、ケーシング１１にも、このカバー２１の５つの取付孔６５と対応する位置に、取付ねじ部６６が形成されている。すなわち、カバー２１は、ケーシング１１の上側開口を覆うように装着した後に、取付ねじ６７を取付孔６５に挿通して螺合させることで、ケーシング１１に取り付けられる。
【００５２】
ここで、クラッチ機構４をケーシング１１に組み付けた際、ウォームホイール１６の係合孔３６内において、ロックプレート３８の凸部４６とドライブプレート４１の凸部５２は、僅かにクリアランスを確保しつつ互いに軸方向で対向配置された状態になっている。すなわち、ロックプレート３８の凸部４６の端面に設けられている楔状の凹部４７に、ドライブプレート４１の凸部５２の端面に設けられている楔部５２ａが臨まされている。このため、ロックプレート３８、またはドライブプレート４１の何れか一方のみが回転した場合、ロックプレート３８の凹部４７とドライブプレート４１の楔部５２ａとが当接することになる。
【００５３】
ウォームホイール１６に形成されている第一孔３６ａの周方向の幅は、ドライブプレート４１の凸部５２がロックプレート３８に対して周方向に移動した際、楔部５２ａとロックプレート３８の凹部４７とが当接可能な幅に設定されている。すなわち、ドライブプレート４１は、ウォームホイール１６の第一孔３６ａ内において、楔部５２ａと凹部４７とが当接するまで回転移動することができる。
一方、ウォームホイール１６に形成されている第二孔３６ｂは、第一孔３６ａよりも段差により周方向に幅広に形成されている。このため、ウォームホイール１６が回転した際、第一孔３６ａ、および第二孔３６ｂの壁面がそれぞれドライブプレート４１の凸部５２とロックプレート３８の凸部４６とに同時に当接するようになっている。
【００５４】
一方、出力ギア収納部１９には、図３に示すように、センターポール２８とは異なる軸である出力軸７０に第２平歯車６０が取り付けられている。このセンターポール２８と出力軸７０とは、略平行に配置されており、第２平歯車６０は、上述したドライブプレート４１の第１平歯車５３と噛合するように組み立てられる。これらの第１平歯車５３および第２平歯車６０とによって、減速機構４０が構成されている。
【００５５】
第２平歯車６０の径は、第１平歯車５３の径よりも大きく形成されている。そのため、ドライブプレート４１の凸部５２とロックプレート３８の傾斜面５２ａ’が接触するまでの回転方向におけるがたつきがあったとしても、出力軸７０の回転方向のがたつきを抑えることができる。
【００５６】
また、第２平歯車６０の中央には、スプライン孔６１が設けられている。一方、出力軸７０には、スプライン溝７１が形成されており、このスプライン溝７１がスプライン孔６１に嵌り込むようになっている。これにより、出力軸７０は、第２平歯車７０と共に回転するようになる。
【００５７】
また、出力軸７０の上側の端部は、カバー２１よりも外側に突出しており、この軸端部に例えば図示しないパワーウインド装置が取り付けられる。
【００５８】
次に、パワーウインド逆転防止構造の動作および作用について、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）を用いて詳細に説明する。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、クラッチ機構４の動作を示す概略説明図である。なお、以下の説明において、減速機付モータ１を車両に搭載されているパワーウインド装置に用いた場合について説明する。
【００５９】
まず、図８（ａ）に示すように、減速機付モータ１の電動モータ２を停止させた状態にあっては、ウォームホイール１６の係合孔３６内でロックプレート３８の凸部４６、およびドライブプレート４１の凸部５２がフリーな状態になっている。また、ロックプレート３８は、ややフレームプレート部材３７側に向かって押圧された状態になっている。
【００６０】
図８（ｂ）に示すように、電動モータ２を駆動させると、駆動軸７、およびウォーム軸１５を介してウォームホイール１６が回転する（図８（ｂ）の矢印参照）。すると、ウォームホイール１６の係合孔３６のうち、第一孔３６ａの壁面はドライブプレート４１の凸部５２に当接する。これと同時に係合孔３６の第二孔３６ｂの壁面はロックプレート３８の凸部４６に当接する。
【００６１】
そして、このままの状態で、ウォームホイール１６、ロックプレート３８、およびドライブプレート４１が共回りする。ドライブプレート４１が回転すると、ドライブプレート４１の第１平歯車５３から第２平歯車６０へと駆動力が伝達され、出力軸７０に連結されているパワーウインド装置（不図示）に電動モータ２の回転が出力される。これによってパワーウインド装置が駆動し、車両のウインドガラスの開閉動作が行われる。
【００６２】
一方、ウインドガラスの自重や車両走行時の振動等の外力によりウインドガラスが開こうとすると、パワーウインド装置に連結された出力軸７０、第２平歯車６０、第２平歯車５３を介してドライブプレート４１に回転力が作用する。
図８（ｃ）に示すように、電動モータ２が停止状態であって、かつドライブプレート４１に回転力が作用すると、ウォームホイール１６、およびロックプレート３８は停止したままの状態でドライブプレート４１のみが回転し始める（図８（ｃ）の矢印参照）。
すると、ロックプレート３８が停止したままであるので、ドライブプレート４１の凸部５２に設けられている楔部５２ａとロックプレート３８の凸部４６に設けられている凹部４７とが当接する。
【００６３】
ドライブプレート４１は、楔部５２ａがロックプレート３８の凹部４７に当接した後、さらに回転しようとする。ここで、楔部５２ａが周方向中央から両端にかけて軸方向の高さが減少するように形成されていると共に、凹部４７がこれを受入れ可能なように周方向中央から両端にかけて軸方向の高さが増加するように楔状に形成されていることから、ロックプレート３８にフレームプレート部材３７側に向かうスラスト力６２が作用する。すると、ロックプレート３８がフレームプレート部材３７を押圧することにより両者３８，３７の間の摩擦力６３が発生する。これによって、ロックプレート３８が制動され、回転が阻止される。
【００６４】
このとき、ロックプレート３８のブレーキ摺動面４３ａとフレームプレート部材３７の内周面５７とは、これらの面の間に塗布されたグリスに抗して押圧されてブレーキ力を発生させる。これらの面の間に介在するグリスは、ブレーキ制動中に内周面５７に形成された複数の溝条部５８に入り込み、面同士にグリスによる滑りが生じ難くしている。
【００６５】
また、複数の溝条部５８には、面同士の摺動によって発生する摩耗粉を制動中に入り込ませる機能も有している。これにより、これらの面の間に介在する摩耗粉によってブレーキ力が低下し難くしている。
【００６６】
本発明の実施の形態に係る減速機付モータによれば、ウォーム減速機３は、ケーシング１１に軸支されたウォームホイール１６と、ウォームホイール１６の回転力が減速機構４０を介して伝達される出力軸７０とを備え、ウォームホイール１６上には、外力によって出力軸７０側から伝達される回転力を制動するブレーキ機構４２が設けられているので、出力軸７０側が受ける外力による逆回転力を、減速機構４０によって減速したあとにブレーキ機構４３が受けるようになる。そのため、出力軸７０の逆転力をブレーキ機構４３が直接受ける場合と比較して、ブレーキ機構４３が受ける逆回転力を小さくすることができる。
【００６７】
また、ケーシング１１にはウォームホイール１６を軸支するセンターポール２８が設けられ、センターポール２８上には、ウォームホイール１６と係合し、ウォームホイール１６の回転が伝達されるドライブプレート４１、および、ケーシング１１とドライブプレート４１との間に配置されたロックプレート３８が取り付けられ、電動モータ２によってウォームホイール１６が回転するときに、ウォームホイール１６によってドライブプレート４１およびロックプレート３８が同時に回転される一方、ウォームホイール１６よりも先にドライブプレート４１が回転するときに、ドライブプレート４１によってロックプレート３８がケーシング１１側に向かってセンターポール２８のスラスト方向へ押圧されるクラッチ機構４が設けられており、ブレーキ機構４３は、ロックプレート３８がスラスト方向へ押圧されたときに、ロックプレート３８がケーシング１１側と接触してロックプレート３８の回転を制動するようになっているので、クラッチ機構４の構造上発生するがたつきが、減速機構４０で減速される分だけ出力軸７０上では小さくなる。そのため、クラッチ機構４の部品精度を従来のように高くする必要がない。
【００６８】
また、減速機構４０は、センターポール２８に取り付けた第１平歯車５３と、出力軸７０に取り付けた第２平歯車６０とが噛合する態様で構成されており、第１平歯車５３をドライブプレート４１と一体に形成しているので、回転軸７０の回転力を第２平歯車６０から第１平歯車５３へと効率よく伝達することができる。そのため、回転軸７０に作用する外力に対して、ブレーキ機構４２で効率よく制動することができる。
【００６９】
さらに、ロックプレート３８には、その外周面が円錐形状に形成されたブレーキ摺動面４３ａが形成され、ケーシング１１の側には、前記ロックプレートがスラスト方向へ押圧されたときにブレーキ摺動面４３ａと接触する円錐面５７を有する金属製のフレームプレート部材３７がインサート成形によって取り付けられ、円錐面５７には、スラスト方向へ延在する溝条部５８が設けられているので、ブレーキ制動中において、ロックプレート３８のブレーキ摺動面４３ａとフレームプレート部材３７の内周面５７との間に介在するグリスや浮遊する摩耗粉が溝条部５８に入り込むようになる。そのため、これらの面４３ａ、５７同士の摺動時に摩耗粉によるかじりを生じ難くすることができる。
【００７０】
また、フレームプレート部材３７を金属製にしているので、例えば、樹脂製のケーシング１１と直接に摺動させる場合と比較して、ロックプレート３８のブレーキ摺動面４３ａとの摺動によって生じる摩耗粉を少なくすることができる。
【００７１】
さらに、金属製のフレームプレート部材３７の外周部から突出する複数のインサート部５６を設けているので、このインサート部５６がケーシング１１に食い込んで、ブレーキ制動時にロックプレート４１から受けるラジアル荷重に十分に耐え得るようになる。
【００７２】
以上、本発明の実施の形態に係る減速機付モータについて述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、本実施の形態では、第１平歯車５３および第２平歯車６０を平歯車で構成しているが、平歯車以外であっても構わない。例えば、ギア比を変えることなくヘリカルギアで構成することで、歯車強度を向上させたり、噛み合い音を小さくする静音構造にすることもできる。
【００７３】
また、本実施の形態では、センターポール２８と出力軸７０とを略平行に配置しているが、これに限定されない。例えば、第１および第２平歯車を傘歯車で構成することで、出力軸７０をセンターポール２８に対して垂直に配置することができる。これにより、出力軸７０の突出方向を自由に決定することができるようになる。
【００７４】
また、本実施の形態では、減速機構４０をセンターポール２８と出力軸７０とで構成した２段式の減速機構としているが、センターポール２８と出力軸７０との間に歯車を設けた中間伝達軸を設け、外部からの外力の大きさに合わせて、３段以上の多段減速機構とするようにし、クラッチ機構４０およびブレーキ機構４３をセンターポール２８上或いは上述した中間伝達軸上のいずれかに設けるようにしてもよい。この構成によっても、実施の形態の構成と同様に、逆回転に対して大きな制動力を得ることができると共に、クラッチ機構４０でその構造上発生するがたつきを、出力軸７０上で小さくすることができる。
【００７５】
さらには、本実施の形態では、ブレーキ機構４３は、ロックプレートがケーシングと接触して制動する構造にしているが、他の構造をもちいて制動するブレーキ機構であってもよい。
【００７６】
一方、本実施の形態では、金属製のフレームプレート部材３７を設け、この内周面５７に複数の溝条部５８を設けているが、これに限定されない。例えば、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、フレームプレート部材３７を設けずに、ケーシング１１のクラッチ収納部１８の底部１８ａにフレームプレート部材３７と同機能のフレームプレート部８４を一体に設けるようにしてもよい。
【００７７】
フレームプレート部８４は、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、底部１８ａから上方に突出する筒状の本体部８５を備え、この本体部８５の内周面８７には、複数の溝条部８８が形成されている。内周面８７は、フレームプレート部材３７の内周面５７と同様に、底部１８ａから上方に向かうに従い拡径する態様で斜めに傾斜している。この内周面８７には、ロックプレート３８のブレーキ摺動面４３ａが面同士で接触するようになる。
【００７８】
複数の溝条部８８は、内周面８７の周方向に約４５度の間隔を空けて８個形成されている。この溝条部８８は、内周面８７の下側から上側に連続して略直線状に形成されている。また、溝条部８８の断面形状は、図７（Ａ）に示すように、半円形状にそれぞれ形成されている。
【００７９】
なお、本実施の形態におけるフレームプレート部材３７の溝条部５８、および上述した溝条部８８は、個数を８個としているが、これに限定されるものではない。すなわち、ロックプレート３８のブレーキ摺動面４３ａと、フレームプレート部材３７等の内周面５７、８７とが面で接触する際に十分な食い付き力があり、かつ、グリスおよび摩耗粉のはけがよい個数であれば、８個よりも増減しても構わない。
【００８０】
また、溝条部５８、８８の断面形状を半円形状にしているが、これに限定されない。すなわち、楕円形状、角形形状であってもよく、溝条部５８、８８の成形のし易さに合わせて適宜変更することができる。
さらには、溝条部５８、８８を直線状に形成しているが、曲線形状、或いは、らせん形状（ヘリカル形状）であっても構わない。
【００８１】
さらには、溝条部５８、８８を、フレームプレート部材３７またはフレームプレート部８４側の内周面に設けているが、これに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、溝条部９８をロックプレート３８のプレート本体４３のブレーキ摺動面４３ａに形成してもよい。また、フレームプレート部材３７またはフレームプレート部８４側に溝条部５８、８８を設けると共に、ロックプレート３８のブレーキ摺動面４３ａにも溝条部９８を設けるようにしてもよい。
【００８２】
他方、本実施の形態では、クラッチ機構４をセンターポール２８に取り付けているが、ロックプレート３８およびドライブプレート４１を、電動モータ２の駆動軸上或いはその延長軸上に設けることもできる。図１１は、本発明の変形例であって、減速機付モータ１０１の電動モータ１０２の駆動軸上にロックプレート３８およびドライブプレート４１を設けた状態を示す分解斜視図である。
【００８３】
電動モータ１０２は、図１１に示すように、ヨーク５の内部には、アーマチュア６およびブラシホルダ１０３が収容され、駆動軸１０７が下側に向かって突出する態様で組み付けられる。一方、ケーシング１１１は、ウォーム軸収納部１１７を備え、このウォーム軸収納部１１７の上側には、クラッチ機構１０４が収容されるクラッチ収納部１１８が形成されている。また、このクラッチ収納部１１８の上側には、開口部１０８ａが形成されている。また開口部１０８の縁部には、ヨーク５のフランジ部２２が取り付けられるボルト座１２０が３つ設けられており、図示しないボルトを雌ねじ部１１２に螺着することで、開口部１０８ａがヨーク５で密閉されるようになる。
【００８４】
また、クラッチ収容部１１８の底部には、図１１に示すように、フレームプレート部材３７が予めインサート成形で取り付けられている。このフレームプレート部材３７は、本実施の形態で説明したものと同じであり、金属製であり、その円錐面５７には複数の溝条部５８が形成されている。
【００８５】
電動モータ１０２の駆動軸１０７には、ジョイントモータ１１４が取り付けられている。一方、ウォーム軸収納部１１８内の図示しないウォーム軸には、クラッチ機構１０４を構成するロックプレート３８およびドライブプレート４１が取り付けられている。
【００８６】
また、ジョイントモータ１１４は、本実施の形態で示したウォームホイール１６と同様の伝達機能を有している。より詳細には、電動モータ１０２の駆動軸１０７が回転するときには、図８（Ｂ）で示す状態のようにジョイントモータ１１４が回転し、駆動力がウォーム軸に伝達される。一方、電動モータ１０２が停止した状態でウォーム軸が回転するときには、図８（Ｃ）で示す状態のように、ドライブプレート４１が回転し、ドライブプレート４１がロックプレート３８にスラスト力６２を作用させる。これにより、フレームプレート部材３７とロックプレート３８との間にブレーキ力が発生する。
なお、上述したロックプレート３８、ドライブプレート４１の機能は、本実施の形態と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
【００８７】
一方、ケーシング１１１には、ウォーム軸収納部１１７と隣接して、出力ギア収納部１１９が形成されている。この出力ギア収納部１１９には、ウォーム軸と略直交する態様で出力軸（図示せず）が取り付けられ、この出力軸には、ウォームと噛合するウォームホイール（図示せず）が取り付けられている。この出力軸には、例えばパワーウインド装置が連結される。また、出力ギア収納部１１９は、図示しないカバーを取り付けることによって開口部１２２が密閉される。
【００８８】
図１１に示す減速機付モータ１０１の構成によれば、電動モータ１０２とウォームギア９との間にクラッチ機構１０４およびブレーキ機構４２を設けているので、減速機モータ１０１の出力軸に作用する外部からの逆回転力を、ウォームギア９を介して受けることになるので、この逆回転力をより小さくすることができる。また、ブレーキ機構４２で制動するブレーキ力もより小さくすることができる。さらに、クラッチ機構１０４の構造上のがたつきも、ウォームギア９の減速分だけ小さくなるので、部品精度を必要以上に高くする必要がなくなる。
【００８９】
さらにまた、本実施の形態に係る減速機付モータ１は、例えば、パワーウインド装置に使用されるものとして説明したが、パワーウインド装置に限られない。すなわち、出力軸７０が電動モータ２の駆動方向と逆方向に回転するのを防止する必要がある装置、例えば、電動シート装置などにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１  減速機付モータ
２  電動モータ
３  ウォーム減速機（クラッチ付減速機）
４  クラッチ機構
５  ヨーク
６  アーマチュア
７  駆動軸
８  ホルダ部
８ａ  開口部
８ｂ  周壁
９  ウォームギア
１０  ギア収納部
１１  ケーシング
１２  ボルト
１３  コネクタアッシ
１３ａ  コネクタ
１４  ジョイントフレーム
１５  ウォーム軸（ウォーム）
１６  ウォームホイール
１７  ウォーム軸収納部
１８  クラッチ収納部
１８ａ  底部
１９  出力ギア収納部
２０  ボルト座
２２  外フランジ部
２１  カバー
２３、２４  ボルト座
２５  貫通孔
２８  センターポール
２９  貫通孔
３４  歯部
３５  挿通孔
３６  係合孔
３６ａ  第一孔
３６ｂ  第二孔
３７  フレームプレート部材
３８  ロックプレート
３９  収納凹部
４０  減速機構
４１  ドライブプレート
４２  ブレーキ機構
４３  プレート本体
４３ａ  ブレーキ摺動面
４４  挿通孔
４５  凹部
４６  凸部
４７  凹部
４７ａ  傾斜面
５０  プレート本体
５１  挿通孔
５２  凸部
５２ａ  楔部
５２ａ’  傾斜面
５３  第１平歯車（第１歯車）
５５  本体部
５６  インサート部
５７  内周面（円錐面）
５８  溝条部
６０  第２平歯車（第２歯車）
６１  スプライン孔
６２  スラスト力
６３  摩擦力
６５  取付孔
６６  取付ねじ部
６７  取付ねじ
７０  出力軸
７１  スプライン溝
８４  フレームプレート部
８５  本体部
８７  内周面
８８  溝条部
９８  溝条部
１０１  減速機付モータ
１０２  電動モータ
１０３  ブラシホルダ
１０４  クラッチ機構
１０７  駆動軸
１０８ａ  開口部
１１１  ケーシング
１１２  ボルト
１１３  雌ねじ部
１１４  ジョイントモータ
１１７  ウォーム軸収納部
１１８  クラッチ収納部
１１９  出力ギア収納部
１２０  ボルト座
１２２  開口部
【図１】
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【図２】
2013133830.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013133830.tif 000007
【図６】
2013133830.tif 000008
【図７】
2013133830.tif 000009
【図８】
2013133830.tif 000010
【図９】
2013133830.tif 000011
【図１０】
2013133830.tif 000012
【図１１】
2013133830.tif 000013