(57)【要約】【課題】改良された駆動ユニットを提供すること。【解決手段】駆動ユニットは、電気モーターと、モーター軸に固定されるウォーム軸と、ウォーム軸と噛み合うウォーム歯車と、ウォーム歯車に連結される出力軸とを含む。モーターは、ウォーム軸が固定されるモーター軸を有する。ウォーム軸は樹脂製である。駆動ユニットは、モーター軸に圧入された金属スリーブを更に含む。スリーブの外形は非円形である。ウォーム軸にはこれに対応する形状の受け入れ穴が形成されてスリーブを受け入れるようになっている。スリーブはモーター軸と一緒に回転してウォーム軸を駆動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーター軸を有するモーターと、
前記モーター軸に固定される樹脂製のウォーム軸と、
前記ウォーム軸と噛み合うウォーム歯車と、
前記ウォーム歯車に連結される出力軸と、
前記モーター軸に圧入結合によって固定され、外形が非円形の金属スリーブと、
を備える駆動ユニットであって、
前記ウォーム軸には、前記スリーブを受け入れるための受け入れ穴が形成されており、該受け入れ穴は、前記スリーブの外形に対応する形状を有し、前記スリーブは、前記モーター軸と一緒に回転して前記ウォーム軸を駆動するようになっている駆動ユニット。
【請求項２】
前記受け入れ穴の形状は、前記スリーブの外形よりも僅かに小さく、前記スリーブは、前記受け入れ穴に圧入される、請求項１に記載の駆動ユニット。
【請求項３】
前記スリーブの外形は正方形である、請求項１又は２に記載の駆動ユニット。
【請求項４】
前記スリーブは粉末冶金材料で作られている、請求項１から３のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項５】
前記ウォーム軸の樹脂はガラス繊維入り樹脂である、請求項１から４のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項６】
前記モーター軸には半径方向外向きの突起部が形成されており、前記突起部は前記ウォーム軸の内面を圧迫して該内面を弾性変形させて、前記ウォーム軸と前記モーター軸との間の相対的に回転移動を防止するようになっている、請求項１から請求項５のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項７】
前記突起部は直線状のローレット部であり、前記モーター軸の軸方向に延びている、請求項６に記載の駆動ユニット。
【請求項８】
前記突起部は、前記ウォーム軸の中央部分に対応する箇所に配置され、前記ウォーム軸と前記モーター軸との間の相対的な軸方向移動を防止するようになっている、請求項６又は７に記載の駆動ユニット。
【請求項９】
前記ウォーム軸は、末端部分と、該末端部分から延びる噛み合い部分を有し、はすば歯車の形態のウォームが、前記噛み合い部分の半径方向外面に形成されており、受け入れ穴が、前記末端部分の中心部分に形成されており、軸穴が、前記噛み合い部分の軸線に沿って形成されて前記モーター軸を受け入れるようになっている、請求項１から８のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１０】
前記噛み合い部分の前記軸穴は貫通穴であり、前記モーター軸は前記ウォーム軸を貫通して延びている、請求項９に記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的には駆動ユニットに関し、詳細には、ウォームとウォーム歯車によって出力軸を駆動する電気モーターを備える駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記の駆動ユニットは、一般に、モーター、ウォーム軸、ウォーム歯車を備える。ウォーム軸は、モーター軸をウォーム歯車に連結して、モーターの出力をウォーム歯車に伝達する。従来の駆動ユニットは、モーター軸に押し込まれる金属製ウォーム軸及び金属製ウォーム歯車を使用している。コストを下げるために、樹脂製のウォーム及びウォーム歯車は、金属製のウォーム及びウォーム歯車に取って代わりつつある。しかしながら、どのように有効かつ効果的にモーターのトルクを樹脂製のウォーム軸に伝達するかは解決すべき課題である。１つの解決方法は、ウォーム軸が固定される箇所でのモーター軸の断面をＤ形に構成して、これに対応する形状の取り付け穴を有するウォーム軸を作ることである。ウォーム軸はＤ形の部分に取り付けられ、モーター軸によって直接駆動される。しかしながら、モーター軸径が小さくなると、モーター軸の強度低下につながる。モーター軸は、モーターの比較的大きな出力トルクに起因する曲げに対して弱く、結果的に、ウォーム軸及びウォーム歯車の噛み合いが悪くなり、駆動ユニットの故障につながる場合もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、改良された駆動ユニットが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従って、１つの態様において、本発明は駆動ユニットを提供し、この駆動ユニットは、モーター軸を有するモーターと、モーター軸に固定される樹脂製のウォーム軸と、ウォーム軸と噛み合うウォーム歯車と、ウォーム歯車に連結される出力軸と、圧入結合によってモーター軸に固定され非円形の外形を有する金属スリーブとを備え、ウォーム軸にはスリーブを受け入れるための受け入れ穴が形成され、受け入れ穴の形状はスリーブの外形と一致しており、スリーブはモーター軸と一緒に回転してウォーム軸を駆動する。
【０００５】
好ましくは、受け入れ穴の形状はスリーブの外形より少し小さく、スリーブは受け入れ穴に圧入される。
好ましくは、スリーブの外形は正方形である。
好ましくは、スリーブの外形は多角形である。
【０００６】
好ましくは、スリーブは粉末冶金材料で作られている。
好ましくは、粉末冶金材料は、銅粉末、鉄粉末、又はそれらを組み合わせたものである。
好ましくは、ウォーム軸の樹脂はガラス繊維入り樹脂である。
【０００７】
好ましくは、モーター軸には半径方向外向きの突起部が形成されており、突起部はウォーム軸の内面を圧迫して内面を弾性変形させて、ウォーム軸とモーター軸との間の相対的に回転移動を防止するようになっている。
好ましくは、突起部の各々は帯状であり、モーター軸の軸方向に延びている。
【０００８】
好ましくは、各突起部は互いに平行であり、互いに離間している。
好ましくは、突起部は、ウォーム軸の中央部分に対応する箇所に配置され、ウォーム軸とモーター軸との間の相対的な軸方向移動を防止するようになっている。
好ましくは、突起部は、直線状のローレット部である。
【０００９】
好ましくは、ウォーム軸は、末端部分と、末端部分から延びる噛み合い部分を有し、はすば歯車の形態のウォームは、噛み合い部分の半径方向外面に形成されており、受け入れ穴は、末端部分の中心部分に形成されており、軸穴は、噛み合い部分の軸線に沿って形成されてモーター軸を受け入れるようになっている。
【００１０】
好ましくは、噛み合い部分の軸穴は貫通穴であり、モーター軸はウォーム軸を貫通して延びている。
好ましくは、ウォーム軸から突出するモーター軸の遠位端は軸受で支持される。
【００１１】
本発明による駆動ユニットは、モーター軸に圧入されて該モーター軸のトルクをウォーム軸に伝達するスリーブを使用して、モーター軸の強度を損なうことなく、いかに確実に樹脂製ウォーム軸をモーター軸に連結するかという問題を解決するものである。
【００１２】
本発明の好適な実施形態は、例示的に、添付の図面を参照して以下に説明される。各図において、１つ以上の図に表示される同一の構造、構成要素、又は部品には、それらが表示される全ての図において同じ参照数字が付与されている。図示の構成要素及び特徴部の寸法は、説明の便宜及び明瞭にするように概略的に選択されており、必ずしも縮尺通りに示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な実施形態の駆動ユニットであり、ハウジングが取り外されており、モーター、モーター軸、スリーブ、ウォーム軸、及びウォーム歯車が示されている。
【図２】図１に示す駆動ユニットの分解組立図である。
【図３】図１のモーター軸の部分拡大図である。
【図４】図１のモーター及びスリーブを示す。
【図５】図１のウォーム軸を示す。
【図６】図５のウォーム軸の末端部分を示す。
【図７】図１の駆動ユニットの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１及び図２を参照すると、本発明の好適な実施形態の駆動ユニット１０は、モーター軸２２を有するモーター２０と、モーター軸２２上に緊密にスリーブ結合するスリーブ３０と、モーター軸２２及びスリーブ３０に嵌め込まれるウォーム軸４０と、ウォーム軸４０に係合するウォーム歯車５０と、ウォーム歯車５０に結合される出力軸６０とを備える。出力軸６０は、駆動部材に結合される（図示せず）。駆動ユニット１０の作動時、モーター２０は、スリーブ３０によってウォーム軸４０を回転させ、ウォーム軸４０は、ウォーム歯車５０を回転させる。このようにしてモーター２０のトルクは駆動部材に伝達される。
【００１５】
図３は、モーター軸２２の遠位端の拡大詳細図である。図示のように、モーター軸は直円であり、モーター軸の断面は円形である。好ましくは、モーター軸２２上には多数の突起部２６が形成されている。突起部の各々は、半径方向外向きに突出している。詳細には、各突起部２６は、帯状でありモーター軸２２の軸方向に沿って延びている。突起部２６は、モーター軸２２の円周方向に配置されており、各突起部２６は、他の突起部に対して平行であり互いに離間している。理想的には、突起部は、平行又は直線状のローレット部である。
【００１６】
図４に示すように、貫通穴３２は、スリーブ３０の中心に形成されている。モーター軸２２は、貫通穴３２を貫通して押し込まれ、これによってスリーブ３０は圧入結合によってモーター軸２２にしっかりと取り付けられる。好ましくは、スリーブ３０は、モーター軸２２に突起部２６が形成される前にモーター軸２２に取り付けられ、モーター軸２２とスリーブ３０との間の圧入結合ができるようなっている。モーター軸２２上のスリーブ３０の位置は、圧入工具によって調節される。スリーブ３０は、金属材料で作られている。好ましくは、スリーブ３０は、銅粉末、鉄粉末、銅粉末と鉄粉末を組み合わせたもの等の焼結粉末冶金材料（焼結合金）で形成される。好ましくは、スリーブの半径方向の断面は正方形である。半径方向の断面は、スリーブの貫通穴３２の軸線に対して垂直に広がる平面によって切り取った場合に形成される断面として定義される。もしくは、スリーブ３０の半径方向の断面は、長方形又は他の多角形等の他の非円形形状とすることができる。
【００１７】
図５及び図６を参照すると、ウォーム軸４０の材料は樹脂である。好ましくは、樹脂は、ガラス繊維入り樹脂であり、ウォーム軸の耐摩耗性を強化するようになっている。ウォーム軸４０は、末端部分４２と該末端部分４２から軸方向に延びる噛み合い部分４４とを有する。末端部分４２は円筒形であり、中心にスリーブ３０を受け入れるために形成された受け入れ穴４３を備えている。受け入れ穴４３の形状はスリーブ３０の形状と一致しており、受け入れ穴４３の寸法は、スリーブ３０の寸法よりも僅かに小さいので、スリーブ３０はウォーム軸４０の受け入れ穴に「締まりばめ」される。噛み合い部分４４の外径は、末端部分４２の外径よりも小さい。はすば歯車４５の形態のウォームは、噛み合い部分４４の半径方向の外面上に形成されており、ウォーム歯車５０の歯と噛み合うようになっている。
【００１８】
ウォーム軸４０の軸方向に延びる軸穴４６は、噛み合い部分４４の中心部分に形成されている。軸穴４６は、受け入れ穴４３と同心であり受け入れ穴４３とつながっている。軸穴４６の直径は、モーター軸２２の直径よりも僅かに小さい。
【００１９】
図７を参照すると、ウォーム軸４０は、モーター軸２２及びスリーブ３０に圧入されている。スリーブ３０は、圧入結合でモーター軸２２に固定されているので、スリーブ３０はモーター軸２２と一緒に回転する。更に、スリーブ３０の半径方向の断面形状は非円形であり、スリーブ３０は、形状がスリーブ３０の形状と一致している受け入れ穴４３に受け入れられる。このため、スリーブ３０とウォーム軸４０との間の相対的な回転移動が防止される。従って、モーターのトルクは、スリーブ３０によってウォーム軸４０に伝達される。
【００２０】
好ましくは、穴４６は貫通穴である。これによりモーター軸はウォーム軸４０を貫通して延びて、ウォームとウォーム歯車との間で発生する半径方向の力によって生じる曲げに対して、ウォーム軸の全長を支えることができる。更に、所望であれば、突出したモーター軸２２の遠位端部は、軸受等によって支持することができる。このことは、駆動ユニットに重負荷がかかった場合にウォーム変形に対する良好な耐性をもたらす。
【００２１】
更に、ウォーム軸４０の組立時、突起部２６は、ウォーム軸４０の軸穴４６の内面を圧迫するので、ウォーム軸４０の内面で弾性変形が生じてウォーム軸４０とモーター軸２２との間の回転移動を更に防止するようになっている。更に、突起部２６は、噛み合い部分４４の軸の中央部分に対応する箇所に形成されている。従って、噛み合い部分４４の内面は、弾性変形する中央部分と、それぞれ弾性変形せず突起部２６の両端に対して軸方向に押し込まれる２つの軸方向部分を備える。従って、ウォーム軸４０とモーター軸２２との間の軸方向移動が防止される。
【００２２】
もしくは、突起部２６は直線状のローレット部であり、ウォーム軸に食い込んでウォーム軸４０とモーター軸２２との間の回転移動及び軸方向移動に抗するようになっている。
【００２３】
発明は、１つ又はそれ以上の好適な実施形態に関して説明したが、当業者であれば種々の変更が可能であることを理解できるはずである。従って、本発明の範囲は下記の特許請求の範囲を参照することにより明らかになる。
本出願の説明及び請求項において、「備える」、「含む」、「包含する」、「有する」の各動詞、及びその語形変化は、記載される項目の存在を明示するが追加項目の存在を除外するものではない、包括的な意味に用いられる。
【符号の説明】
【００２４】
１０  駆動ユニット
２０  モーター
２２  モーター軸
２６  突起部
３０  スリーブ
３２  貫通穴
４０  ウォーム軸
４２  末端部分
４３  受け入れ穴
４４  噛み合い部分
４５  はすば歯車
４６  （軸）穴
５０  ウォーム歯車
６０  出力軸
【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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【外国語明細書】
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