(57)【要約】    【課題】  ウォームおよびウォームホイールを備えた減速機付きモータ装置において、ウォームシャフトとロータシャフトとの連結構造を簡潔かつ加工容易な構造とした減速機付きモータ装置を提供する。    【解決手段】  ステータ３と、ロータシャフト４とを備えたモータ部２と、ロータシャフトに同軸に配置されるとともに中間部にウォーム２３を備えたウォームシャフト２１と、ウォームホイール２２とを備えた減速部１９とを有する減速機付きモータ１であって、ロータシャフトが挿通される貫通孔５４を備え、ウォームシャフトおよびロータシャフトのそれぞれと各シャフトの周方向において係合し、各シャフトと一体回転する連結部材５０を有し、ウォームシャフトは、ロータシャフト側の端部にロータシャフトが同軸かつ回転自在に嵌合する嵌合孔を有することを特徴とする。【選択図】    図１
2009293741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、前記ステータ内にロータを支持するとともにそれ自体が前記ステータに対して回転自在に支持されたロータシャフトとを備えたモータ部と、
前記ロータシャフトと同軸になるように回転自在に支持されるとともにウォームを備えたウォームシャフトと、前記ウォームに噛合するように回転自在に支持されるとともに出力軸を備えたウォームホイールとを備えた減速部と
を有する減速機付きモータであって、
前記ウォームシャフトは、前記モータ部側の軸端に前記ロータシャフトを同軸に受容する嵌合孔を有し、
前記ロータシャフトにより挿通される貫通孔を備えるとともに、前記ウォームシャフトおよび前記ロータシャフトのそれぞれと各シャフトの周方向において係合する連結部材を更に有する
ことを特徴とする減速機付きモータ装置。
【請求項２】
前記ロータシャフトは、前記ウォームシャフト側の端部において円周部の一部分が切欠された切欠部を有し、
前記連結部材の前記貫通孔は、前記切欠部と係合可能な形状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の減速機付きモータ装置。
【請求項３】
前記嵌合孔は、円形状を呈することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の減速機付きモータ装置。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記ロータシャフトが挿通された状態において、一部分に前記ロータシャフトとの間に空隙を有することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の減速機付きモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は減速機付きモータ装置に関し、より詳細には車両のパワーウインドウ装置に供される減速機付きモータ装置であって、ウォームおよびウォームホイールにより構成される減速機を備えたモータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワーウインドウ装置の駆動源として使用されるモータ装置は、モータ本体と減速機とから構成され、モータ本体の回転力を減速機により減速してパワーウインドウ装置のリフト機構に伝達する。減速機には、ウォームおよびウォームホイールを用いたものがある。このような減速機付きモータにおいて、ウォームを備えたウォームシャフトがモータ回転軸と略同軸に配置されたものがある。
【０００３】
ウォームシャフトとロータシャフト（モータ回転軸）の連結構造を省略するとともにウォームとロータシャフトとの同軸性を確保するべく、ロータシャフトとウォームとを一体的に形成したものがある。しかし、ロータシャフトとウォームシャフトとを一体的に形成した場合には、各軸部において軸径を変化させることが困難である。一方、車体形状および設置部位に応じて減速機の形状を適合させるべく、モータ本体と減速機とを別体で形成し、ロータシャフトとウォームシャフトとを緩衝機能を有する連結部材（カップリング）により連結するようにしたモータ装置がある（例えば、特許文献１）。このように構成した場合には、各シャフト毎に任意の軸径を選択することができる。
【特許文献１】特開２００２−３６４７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に係るモータ装置では、ロータシャフトおよびウォームシャフトの同軸性は維持されないため、各シャフトの両端を軸支するための軸受が必要となり、少なくとも合計で４つの軸受装置を必要とするという問題がある。また、緩衝連結部材は構造が複雑であり、かつ高い加工精度が要求されることからモータ装置の製造コストが上昇する。
【０００５】
本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、構造が簡潔であり、かつ製造時における加工が容易であり、軸受装置の設置数を低減することができる減速機付きモータ装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、ステータ（モータケース３）と、前記ステータ内に回転自在に支持されたロータシャフト（４）とを備えたモータ部（モータ本体２）と、前記ロータシャフトに同軸に配置されるとともに中間部にウォーム（２３）を備えたウォームシャフト（２１）と、前記ウォームに噛合するともに出力軸（中心軸２２ｂ）を備えたウォームホイール（２２）とを備えた減速部（ギヤボックス１９）とを有する減速機付きモータ（パワーウインドウ用モータ装置１）であって、前記ウォームシャフトは、前記モータ部側の軸端に前記ロータシャフトを同軸に受容する嵌合孔（２４）を有し、前記ロータシャフトにより挿通される貫通孔（５４）を備えるとともに、前記ウォームシャフトおよび前記ロータシャフトのそれぞれと各シャフトの周方向において係合する連結部材（５０）を更に有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の発明は第１の発明において、前記ロータシャフトは、前記ウォームシャフト側の端部において円周部の一部分が切欠された切欠部（４１）を有し、前記連結部材の前記貫通孔は、前記切欠部と係合可能な形状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の発明は第１の発明または第２の発明において、前記嵌合孔は、円形状を呈することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第４の発明は第１の発明〜第３の発明のいずれかの発明において、前記貫通孔は、前記ロータシャフトが挿通された状態において、一部分に前記ロータシャフトとの間に空隙（５５）を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、ロータシャフトがウォームシャフトの嵌合孔に嵌合されることによりロータシャフトとウォームシャフトとの同軸性が確保され、連結部材によりロータシャフトの回転力がウォームシャフトに伝達されるようになる。第２の発明によれば、ロータシャフトとウォームシャフトとの同軸性に影響を与えることなく、ロータシャフトと連結部材との係合部を容易に形成することができる。第３の発明によれば、嵌合孔を円形としたことにより、高精度かつ容易に嵌合孔を形成することが可能となる。また、ロータシャフトおよび嵌合孔の直径を一致させることにより、ロータシャフトとウォームシャフトとの同軸性を確保することができる。第４の発明によれば、ロータシャフトは連結部材に対して変位することが可能であるため、連結部材の貫通孔の加工精度に影響されることなく、ロータシャフトとウォームシャフトとの同軸性を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明をパワーウインドウ装置のリフト機構の駆動源として使用されるパワーウインドウ用モータ装置に適用した一実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、実施形態に係るパワーウインドウ用モータ装置の要部を示す断面図である。図１に示すように、パワーウインドウ用モータ装置１は、モータ本体（モータ部）２とギヤボックス（減速部）１９とを主要構成要素として有している。
【００１３】
モータ本体２は、ＤＣモータであって、ステータとしてのモータケース（モータヨーク）３と、回転子としてのロータシャフト４およびアーマチュア５と、コンミテータ６と、ブラシ７と、永久磁石８とを備えている。
【００１４】
モータケース３は、一端に底壁部３ａを備えた略円筒形状を呈し、他端側である開口端部に径方向外方に突出するフランジ部３ｂを備えている。モータケース３は、鋼板をプレス成形することにより形成されている。モータケース３の側周部３ｃの内面には、一対の永久磁石８が同極となる面を対向させるようにして配設されている。また、モータケース３の開口端部には、ブラシホルダ９がモータケース３内に嵌合固定されている。
【００１５】
ロータシャフト４は、モータケース３の軸線と同軸に配置され、永久磁石８に対向する部分にアーマチュア５を備え、アーマチュア５に隣接する部分であってモータケース３の開口側にコンミテータ６を備えている。アーマチュア５は、ロータシャフト４に固定されたコア鉄心と、コア鉄心に巻回されたコイルとから構成され、コイルの両端はコンミテータ６に結合されている。コンミテータ６は、ブラシホルダ９に固定されたブラシ７と摺接するようになっている。
【００１６】
ロータシャフト４のモータケース３の底壁部３ａ側における端部４ａは、底壁部３ａに形成された軸受支持部３ｄに設けられた軸受１１および、スラストプレート１２、スチールボール１３によってラジアル方向およびスラスト方向に対して軸支されている。ロータシャフト４のモータケース３の開口側における端部４ｂは、モータケース３から突出している。
【００１７】
ギヤボックス１９は、ギヤボックスケーシング２０と、ギヤボックスケーシング２０内に収容支持されたウォームシャフト２１およびウォームホイール２２とを主要構成要素として有している。ギヤボックスケーシング２０は、樹脂材料を射出成形することによって形成されている。
【００１８】
ウォームシャフト２１は、ロータシャフト４の直径よりも大きい直径を有する。ウォームシャフト２１は、その両端部においてギヤボックスケーシング２０内に設けられた軸受３１，３２に回転自在に軸支されており、モータ本体２側と異なる端部２１ａにおいて、スラストプレート３３およびスチールボール３４によりスラスト方向において支持さている。ウォームシャフト２１は、その長手方向における中間部にウォーム２３が形成されている。
【００１９】
ウォームホイール２２はギヤボックスケーシング２０に回転自在に軸支され、その外周部２２ａにおいてウォーム２３と噛合している。ウォームホイール２２の中心軸２２ｂは、パワーウインドウ用モータの出力軸を構成する。
【００２０】
モータ本体２は、ロータシャフト４とウォームシャフト２１との軸線が一致するようにギヤボックス１９に対して配置され、モータケース３のフランジ部３ｂをギヤボックスケーシング２０の側面２１ａに当接させた状態でねじ３５によって固定されている。ロータシャフト４とウォームシャフト２１とは、連結部材５０を介して連結されている。
【００２１】
図２は、連結部材による連結構造を分解して示す分解斜視図である。ロータシャフト４の端部４ｂは、ロータシャフト４の軸線に対して対称となる２つの部分において、円周面４２が切欠された切欠部４１を有する。２つの切欠部４１は、互いに平行な切欠面４１ａと、切欠面４１ａに対して起立した壁部４１ｂとを備えている。また、ロータシャフト４の端部４ｂの先端４ｃは、球面加工がなされている。
【００２２】
ウォームシャフト２１のモータ本体２側における端部２１ｂの端面２１ｃには、ロータシャフト４の直径と一致する直径の円形の嵌合孔２４が、ウォームシャフト２１の軸線と同軸に穿設されている。嵌合孔２４の底部２４ａは円錐形状に形成されている。また、ウォームシャフト２１の端部２１ｂの外周面には、端面２１ｃより軸線方向に沿って延在する複数のセレーション溝２５が形成されている。
【００２３】
連結部材５０は、円筒部５１と、その一端に設けられた底部５２とを有する有底円筒形状の部材である。円筒部５１の内径はウォームシャフト２１の直径よりも若干小さく形成され、円筒部５１の内周面にはウォームシャフト２１のセレーション溝２５と係合するセレーション溝５３が形成されている。
【００２４】
底部５２は、長辺部５４ａと短辺部５４ｂとから形成される長方形状の貫通孔５４が形成されている。貫通孔５４の長辺部５４ａの長さは、ロータシャフト４の直径より大きくなるように形成されている。貫通孔５４の短辺部５４ｂの長さは、ロータシャフト４のふたつの切欠部４１の切欠面４１ａ間の距離と一致、または若干短くなるように形成されている。連結部材５０は、例えば金属材料をプレス成形することによって形成される。
【００２５】
ロータシャフト４とウォームシャフト２１とを連結させる際には、最初に連結部材５０の貫通孔５４にロータシャフト４の端部４ｂを、連結部材５０とロータシャフト４とが同軸となるように挿通させる。ロータシャフト４の端部４ｂの貫通孔５４に対する挿入深さは、切欠部４１の壁部４１ｂにより規制される。貫通孔５４の短辺部５４ｂの長さが切欠部４１の切欠面４１ａ間の距離のより小さい場合には、ロータシャフト４の端部４ｂを貫通孔５４に圧入することによって挿通させる。
【００２６】
続いて、ロータシャフト４の端部４ｂをウォームシャフト２１の嵌合孔２４に挿入する。ロータシャフト４の端部４ｂの嵌合孔２４に対する挿入深さが所定量以上になると、ウォームシャフト２１のセレーション溝２５と連結部材５０のセレーション溝５３とが係合する。
【００２７】
図３は、連結部材による連結構造を示す側面図であって、ロータシャフト４およびウォームシャフト２１が連結された状態を示す。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図であり、図５は図３のＶ−Ｖ線で切断した断面図であり、図６は図３のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図である。図３〜図６に示すように、ロータシャフト４がウォームシャフト２１に連結された状態では、ロータシャフト４の円周面４２が嵌合孔２４の内壁と摺接している。
【００２８】
図５に示すように、ロータシャフト４の切欠面４１ａと貫通孔５４の長辺部５４ａとが当接しているため、ロータシャフト４と連結部材５０とは一体回転するようになる。すなわち、ロータシャフト４と連結部材５０とは回転方向において互いに係合している。また、ロータシャフト４の円周面４２と貫通孔５４の短辺部５４ｂとの間に空隙５５が形成される。
【００２９】
図６に示すように、ウォームシャフト２１と連結部材５０とはそれぞれのセレーション溝２５，５３同士が回転方向において係合されてため、連結部材５０とウォームシャフト２１とは一体回転するようになる。
【００３０】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。以上のように構成することによって、軸径の異なるロータシャフト４およびウォームシャフト２１を簡潔な構造で同軸に連結させることができる。本実施形態によれば、ロータシャフト４およびウォームシャフト２１の同軸性は高い精度で維持されるため、従来であればロータシャフト４およびウォームシャフト２１のそれぞれの両端に配置する必要があった軸受を、ロータシャフト４およびウォームシャフト２１の連結部において１つ省略することが可能になる。
【００３１】
ロータシャフト４およびウォームシャフト２１の同軸性は、ロータシャフト４の端部４ｂをウォームシャフト２１の嵌合孔２４に挿入することによって維持される。嵌合孔２４は円形の孔であるため、ボール盤等を利用して、ウォームシャフト２１の軸線と同軸の孔を比較的容易に穿孔することができる。嵌合孔２４の直径は、ロータシャフト４の直径と一致するため、嵌合孔２４の内面は、ロータシャフト４の円周面４２と摺接し、互いのシャフトの軸線がずれることはない。
【００３２】
ロータシャフト４の回転力を、ロータシャフト４およびウォームシャフト２１の同軸性に影響を与えることがない連結部材５０を介してウォームシャフト２１に伝達するようにしたことによって、連結構造を簡潔な構造とすることができる。また、本実施形態に係るウォームシャフト２１のセレーション溝２５やロータシャフト４の切欠部４１、連結部材５０のセレーション溝５３および貫通孔５４は高い加工精度を必要としないため、容易に形成、製造することができる。仮に、貫通孔５４等の形成に加工誤差が生じたとしても、空隙５５を設けたことによりロータシャフト４は連結部材５０に対して変位することが可能であるため、ロータシャフト４およびウォームシャフト２１の同軸性に対して影響を与えない。
【００３３】
また、以上のような連結構造によりロータシャフト４をウォームシャフト２１に対して小径に形成することが可能となるため、アーマチュア５の小型化が可能となり、モータ本体２およびパワーウインドウ用モータ装置１を小型化することが可能となる。
【００３４】
また、ロータシャフト４と、ウォームシャフト２１と、連結部材５０とは、軸線方向における位置がそれぞれ変位可能であるため、図７に示すように、ロータシャフト４の嵌合孔２４に対する挿入深さを調整してクリアランスｃ１を設け、ウォームシャフト２１のセレーション溝２５と連結部材５０のセレーション溝５３との重なり量を調整してクリアランスｃ２を設け、ロータシャフト４の貫通孔５４に対する挿入深さを調整してクリアランスｃ１３を設けることができる。このようにすることによって、ロータシャフト４およびウォームシャフト２１の軸線方向における膨張および収縮を吸収することができる。このとき、クリアランスｃ１〜ｃ３に緩衝部材を設けて各シャフトの衝突による異音の発生を防止するようにしてもよい。
【００３５】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、切欠面４１ａと貫通孔５４の長辺部５４ａの間に空隙を設けてもよい。このようにすることによって、貫通孔５４の精度誤差を更に許容することができる。また、切欠部および貫通孔の形状は例示であって、他の様々な形状を適用し得る。その他、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係るパワーウインドウ用モータの要部を示す断面図である。
【図２】連結部材による連結構造を分解して示す分解斜視図である。
【図３】連結部材による連結構造を示す側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図である。
【図７】一部変形実施形態に係る連結構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      パワーウインドウ用モータ装置
２      モータ本体
３      モータケース
４      ロータシャフト
５      アーマチュア
１９      ギヤボックス
２０    ギヤボックスケーシング
２１    ウォームシャフト
２２    ウォームホイール
２３    ウォーム
２４    嵌合孔
２５    セレーション溝
４１    切欠部
４１ａ  切欠面
４２    円周面
５０    連結部材
５３    セレーション溝
５４    貫通孔
５５    空隙
【図１】
2009293741.tif 000003
【図２】
2009293741.tif 000004
【図３】
2009293741.tif 000005
【図４】
2009293741.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009293741.tif 000008
【図７】
2009293741.tif 000009