(57)【要約】【課題】円筒ウォームに比して、鼓形ウォームの利点であるところの低圧力角化を図り、ウォームホイールとの有効かみ合い数を多く確保しつつ、歯面応力が減少し、ウォームホイールの耐久性が向上する。【解決手段】軸線Ｃ方向においてピッチ円半径が異なる部位を有するウォーム３１であって、軸線Ｃ方向において、かみ合い中心部を含む鼓形ウォーム部３１ａと、該鼓形ウォーム部３１ａの少なくとも一端部側には、ピッチ円半径が拡径するテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃを備え、前記鼓形ウォーム部３１ａ及び前記テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃを構成する歯先方向が、前記軸線Ｃ方向に対して、ウォームの側方側の中心点に向けて延出して形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向においてピッチ円半径が異なる部位を有するウォームであって、
前記軸線方向においてかみ合い中心部を含む鼓形ウォーム部と、該鼓形ウォーム部の少なくとも一端部側には、ピッチ円半径が拡径するテーパウォーム部を備え、
前記鼓形ウォーム部及び前記テーパウォーム部を構成する歯先方向が、前記軸線方向に対して、前記ウォームの側方側の中心点に向けて延出して形成されたことを特徴とするウォーム。
【請求項２】
前記テーパウォーム部は、外径包絡線が前記軸線と所定角度をもった直線としてなることを特徴とする請求項１記載のウォーム。
【請求項３】
軸線方向においてピッチ円半径が異なる部位を有するウォームであって、
前記軸線方向においてかみ合い中心部を含む鼓形ウォーム部と、該鼓形ウォーム部の少なくとも一端部側には、ピッチ円半径が拡径するテーパウォーム部を備え、
前記テーパウォーム部は、前記鼓形ウォーム部とは異なる包絡線をもった鼓形として形成されたことを特徴とするウォーム。
【請求項４】
前記鼓形ウォーム部は、前記軸線方向において略同一のピッチ円半径を有することを特徴とする請求項１又は３記載のウォーム。
【請求項５】
前記テーパウォーム部の各歯の向きは、圧力角が略同一となる方向に形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のウォーム。
【請求項６】
前記テーパウォーム部は、前記軸線方向に対してピッチ円半径が拡径する拡径度合が略一定に設定されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のウォーム。
【請求項７】
前記テーパウォーム部は、前記軸線方向に対してピッチ円半径が拡径する拡径度合が略一定に設定された拡径部を複数有し、
前記複数の拡径部は、前記鼓形ウォーム部から離れて配置されたものほど前記拡径度合が大きく設定されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のウォーム。
【請求項８】
前記テーパウォーム部の外径包絡線の曲率が、前記中心部を含む鼓形ウォーム部の包絡線よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のウォーム。
【請求項９】
前記鼓形ウォーム部の歯底面の曲率をＲ１、前記テーパウォーム部の歯底面の曲率をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２≦１．６Ｒ１の関係にあることを特徴とする請求項８記載のウォーム。
【請求項１０】
前記Ｒ１に対する前記Ｒ２の倍率は、約１．２５倍であることを特徴とする請求項９記載のウォーム。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のウォームを有する減速部と、該減速部に回転出力を出力するモータと、を備えたことを特徴とするモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォーム及びモータ装置に係り、特にウォームホイールとの有効かみ合い数を多く設定可能なウォーム及びこのウォームを用いたモータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ワイパモータやパワーウインドウモータ等のモータ装置は、モータ本体と、モータ本体からの回転出力を減速するための減速部を備えている。そして、減速部にはウォームとウォームホイールからなるウォームギヤが配設されている。
図８は、歯底円半径Ｒ１が軸線Ｃ１方向において略同一である円筒ウォーム１３１に、ウォームホイール１２３が噛合している構成を示している。図８の円筒ウォーム１３１は、ウォーム歯１３４の圧力角が約１０度に設定されており、ウォームホイール１２３と実質的に範囲Ａ１でかみ合っており、有効かみ合い数は約５枚である。また、ウォーム歯１３４の延出方向（歯先方向）は軸線Ｃ１に対して略垂直となるように形成されている（図８の上部記載の矢印方向）。
【０００３】
このようなウォームギヤでは、ウォームとウォームホイールとの有効かみ合い数を多く確保して伝達負荷能力を高めるために、図９に示すような鼓形ウォーム２３１が用いられることがある。
鼓形ウォーム２３１は、ウォームホイール１２３とのかみ合い中央領域（すなわち、歯底円半径Ｒ２が最小となる、のど部付近）から軸線Ｃ２方向に離れるにしたがって歯先円半径が大きくなるように、歯先面の外径包絡線が略円弧状に形成されている。図９では、ウォーム歯２３４の圧力角が約１０度に設定されている。鼓形ウォーム２３１は、例えば、転造ダイスを用いた転造加工（例えば特許文献１参照）や、ピニオンカッタ等を用いた歯切り方法による加工（例えば特許文献２参照）によって形成することが可能である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１２４７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５２８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鼓形ウォーム２３１は、ウォームホイール１２３とのかみ合い中央領域から軸線Ｃ２方向に離れるほど、中央側を向く歯面の法線の傾きが軸線に対して０度に近くなってくる。ここで、ウォーム歯２３４の圧力角が１４度以上と大きく設定されている場合は、鼓形ウォーム２３１の両端部においても、中央側を向く歯面の法線の傾きが軸線に対して負の値となる可能性は少ない。
しかしながら、一般に、負荷がかかった際のウォーム軸の撓みを低減し、鼓形ウォームとウォームホイールの軸間距離が離れ難く安定したかみ合いを確保するために、ウォーム歯の圧力角を図９に示すウォームの例のように１０度程度に小さく設定した場合には、鼓形ウォームの軸線方向長さが長くなると、軸線方向両端部において、中央側を向く歯面の法線の傾きが軸線に対して０度を越えて負の値となってしまう。
【０００６】
すなわち、ウォーム歯の圧力角を小さく設定した場合には、鼓形ウォームの両端部において歯面がアンダーカットとなってしまうので、上述の転造ダイス等によって鼓形部材の表面にウォーム歯を形成することが困難となる。したがって、鼓形ウォームを形成するときには、アンダーカットとならない範囲で圧力角を設定するか、軸方向長を短くしなければならなかった。
【０００７】
図９に示すウォームは、圧力角が略１０度と小さく設定されているので、軸線Ｃ２方向長が短く設定されている。この場合、ウォーム歯２３４は、側方の中心点（不図示）に向かって延出している（図７の上部に記載の矢印方向）。この図９で示す鼓形ウォーム２３１は、ウォームホイール１２３と実質的に範囲Ａ２で噛み合っており、有効かみ合い数は約４枚となっている。このように、圧力角を小さくして軸線方向長を短く設定した場合には、ウォームホイール１２３との有効かみ合い数が円筒ウォーム１３１（図８で示す）よりも制限されてしまう場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、低圧力角であっても、円筒ウォームに比して、ウォームホイールとの有効かみ合い数を多く確保しつつ、歯面応力が減少し、ウォームホイールの耐久性が向上するウォーム及びこのウォームを用いたモータ装置を提供することにある。
また本発明の目的は、設計の自由度が図れることを維持しつつ、製造が容易なウォーム及びこのウォームを用いたモータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題は、請求項１に係るウォームによれば、軸線方向においてピッチ円半径が異なる部位を有するウォームであって、前記軸線方向においてかみ合い中心部を含む鼓形ウォーム部と、該鼓形ウォーム部の少なくとも一端部側には、ピッチ円半径が拡径するテーパウォーム部を備え、前記鼓形ウォーム部及び前記テーパウォーム部を構成する歯先方向が、前記軸線方向に対して、前記ウォームの側方側の中心点に向けて延出して形成されたこと、により解決される。
このとき、前記テーパウォーム部は、外径包絡線が前記軸線と所定角度をもった直線として形成すると好適である。
【００１０】
前記課題は、請求項３に係るウォームによれば、軸線方向においてピッチ円半径が異なる部位を有するウォームであって、前記軸線方向においてかみ合い中心部を含む鼓形ウォーム部と、該鼓形ウォーム部の少なくとも一端部側には、ピッチ円半径が拡径するテーパウォーム部を備え、前記テーパウォーム部は、前記鼓形ウォーム部とは異なる包絡線をもった鼓形として形成されたこと、により解決される。
【００１１】
上記のように、鼓形ウォーム部の少なくとも一端部側には、ピッチ円半径が拡径するテーパウォーム部を備えているので、ウォーム歯の圧力角を小さく設定しても、鼓形ウォームの両端側にテーパウォーム部が形成されているので、歯面をアンダーカットにすることなく、転造ダイス等による加工を円滑に行なえて、鼓形部材の表面にウォーム歯を形成することが可能となる。
また、歯先面の外径包絡線が噛合するウォームホイールのピッチ円に沿うように、鼓形ウォーム部及びテーパウォーム部が略円弧状に形成されることにより、ウォームホイールとの有効かみ合い数を多く確保することができ、負荷伝達能力を向上させることができる。
【００１２】
このとき、前記鼓形ウォーム部は、前記軸線方向において略同一のピッチ円半径を有して形成すると好適である。
【００１３】
さらに前記テーパウォーム部の各歯の向きは、圧力角が略同一となる方向に形成すると好適である。このように、圧力角を軸線方向にわたって略同一となる方向にすることにより、ウォーム歯の製造が容易となる。
また、前記テーパウォーム部は、前記軸線方向に対してピッチ円半径が拡径する拡径度合が略一定に設定すると好適である。このように拡径度合を略一定とすることによりウォームの製造を容易とすることができる。
【００１４】
前記テーパウォーム部は、前記軸線方向に対してピッチ円半径が拡径する拡径度合が略一定に設定された拡径部を複数有し、前記複数の拡径部は、前記鼓形ウォーム部から離れて配置されたものほど前記拡径度合を大きく設定して形成すると好適である。このように構成すると、ウォームホイールとの有効かみ合い数を多く確保することができ、負荷伝達能力を向上させることができる。
【００１５】
上記テーパウォーム部の外径包絡線の曲率が、前記中心部を含む鼓形ウォーム部の外径包絡線の曲率よりも大きく形成するとよい。このようにテーパウォーム部の外径包絡線の曲率が、中心部を含む鼓形ウォーム部の外径包絡線の曲率よりも大きくすると、端部側に向けて歯の傾斜がきつくなることを、テーパウォームの領域の歯の傾斜を緩やかにできるので、ウォームの転造ダイスによる加工が容易となる。
この場合に、前記鼓形ウォーム部の歯底面の曲率をＲ１、前記テーパウォーム部の歯底面の曲率をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２≦１．６Ｒ１の関係にあると、より好適である。さらに、前記Ｒ１に対する前記Ｒ２の倍率は、約１．２５倍であると、さらに好適である。
【００１６】
前記課題は、請求項１１に係るモータ装置によれば、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のウォームを有する減速部と、該減速部に回転出力を出力するモータと、を備えたこと、により解決される。
このように構成されたモータ装置によれば、請求項１乃至１０に記載されたウォームの作用効果を備えたモータ装置を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のウォームによれば、鼓形ウォーム部と、鼓形ウォーム部から軸線方向に離れるほどピッチ円が拡径するテーパウォーム部とを備えていることにより、低圧力角であっても、ウォームホイールとの有効かみ合い数を多く確保しつつ、設計の自由度が図れることを維持しつつ、製造が容易となる。このようにウォームホイールとの有効かみ合い数を多く確保することができるので、負荷伝達能力を向上させることができる。
また、本発明のウォームによれば、噛合させるウォームホイールのピッチ円に合わせるようにウォーム歯のピッチ円半径を軸線方向で異ならせて設定しているので、ウォームホイールとの有効かみ合い数を多く確保して、伝達負荷能力を向上させることができる。
さらに、本発明のモータ装置によれば、上記したウォームの作用効果を備えたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１〜図４は本発明の一実施形態に係るものであり、図１はモータ装置の断面説明図、図２は図１のウォーム軸の要部説明図、図３は図１のウォーム軸とウォームホイールとの噛合状態を示す説明図、図４は図１のウォーム軸のウォーム歯の断面説明図である。
【００１９】
図１に示すように、車両ドアに搭載されるパワーウインドウ用のモータ装置（パワーウインドウモータ）１は、モータ本体１０と減速部２０を備えている。
本例のモータ本体１０は、ヨークハウジング１１と、一対のマグネット１２と、電機子１３と、ブラシホルダ１４と、一対のブラシ１５を主要構成要素としている。また、本例の減速部２０は、ギヤハウジング２１、クラッチ２２、ウォームホイール２３、ウォーム軸３０などを主要構成要素としている。
【００２０】
ヨークハウジング１１は有底扁平円筒状に形成されており、その内側面に断面略円弧状の一対のマグネット１２が対向するように固着されている。ヨークハウジング１１の底部中央には軸受凹部１１ｂが膨出形成されており、この軸受凹部１１ｂ内には軸受１６ａおよびボール１７が配設されている。軸受１６ａは、電機子１３の回転軸１３ａの一端側を回動可能に支承している。なお、回転軸１３ａの他端側は、ブラシホルダ１４に配設された軸受１６ｂによって回動可能に支承されている。ボール１７は、回転軸１３ａの端部と当接して電機子１３に掛かるスラスト荷重を支持可能となっている。
【００２１】
ヨークハウジング１１の開口部１１ａはフランジ状に形成されており、後述するギヤハウジング２１の開口部２１ａにブラシホルダ１４を介してネジ留めされている。これにより、ヨークハウジング１１の開口部１１ａとギヤハウジング２１の開口部２１ａとの間にブラシホルダ１４が挟持された状態で固定される。
【００２２】
ブラシホルダ１４は、ホルダ本体１４ａと、延出部１４ｂと、給電部１４ｃを備えており、これらは一体的に形成されている。
ホルダ本体１４ａは、ヨークハウジング１１の開口部１１ａ内にほぼ収容されている。ホルダ本体１４ａは、一対のブラシ１５を回転軸１３ａ側へ付勢した状態で保持しており、ブラシ１５の先端部は回転軸１３ａに固着された整流子１８と摺接するようになっている。また、ホルダ本体１４ａの中央部には上述の軸受１６ｂが取付けられている。回転軸１３ａは、その先端側が軸受１６ｂに支持され、先端側を減速部２０側へ突出させている。
【００２３】
延出部１４ｂは、ホルダ本体１４ａから回転軸１３ａの径方向外側へ延出するように形成されており、ヨークハウジング１１とギヤハウジング２１とによって挟持されると共に、その一部が両ハウジング１１，２１の外部側方へ突出している。
給電部１４ｃは、延出部１４ｂの外側端部分に設けられており、不図示の車両側コネクタが連結可能となっている。ブラシホルダ１４には、複数本の導電ターミナル１４ｄがインサート形成されており、一端側が給電部１４ｃ内に突出している。また、導電ターミナル１４ｄの他端側は、モータ装置１内にある回転センサ等の各種センサ（不図示）やブラシ１５に対して電気的に接続されている。車両側コネクタが給電部１４ｃに連結されることにより、導電ターミナル１４ｄを介して、電源供給や各種電気信号の送受信が行われる。
【００２４】
ギヤハウジング２１は樹脂製であって、その内部にクラッチ２２，ウォームホイール２３，ウォーム軸３０等を収容可能となっている。上述のようにギヤハウジング２１には、ヨークハウジング１１の開口部１１ａを閉塞可能な開口部２１ａが形成されている。
ウォーム軸３０は、ウォームホイール２３と噛合するウォーム３１と、その両端から長手方向に延出する軸部３２，３３とを備えている。ウォーム軸３０は、ギヤハウジング２１内の所定箇所に配設された軸受２５ａ，２５ｂによって回動可能に支承されている。軸受２５ａ，２５ｂは、それぞれ軸部３２，３３を支承している。
また、ギヤハウジング２１には、ウォーム軸３０の先端部を保持するための軸受凹部２１ｂが形成されており、この軸受凹部２１ｂ内に、軸部３３の端部と当接してウォーム軸３０のスラスト荷重を支持するボール２７が配設されている。
【００２５】
このウォーム軸３０の軸部３２とモータ本体１０の回転軸１３ａとは、クラッチ２２を介して駆動連結されている。
クラッチ２２は、回転軸１３ａからの駆動力をウォーム軸３０に伝達し、逆にウォーム軸３０からの駆動力を回転軸１３ａに伝達しないように作動する。つまり、このクラッチ２２は、負荷側からの外力によってモータ本体１０が回転してしまうのを防止するために設けられている。
【００２６】
ウォームホイール２３は、ウォーム軸３０の長手方向と直交する出力軸に連結されている。この出力軸は、ウインドガラスを開閉させる周知のＸアーム式レギュレータ（不図示）に連結される。
なお、本例では、回転軸１３ａとウォーム軸３０とが、クラッチ２２を介して連結されているが、これに限らず、クラッチ２２を設けることなく、回転軸１３ａとウォーム軸３０とを一体に形成してもよい。
【００２７】
次に、図２，図３に基づいて、本例のウォーム軸３０について説明する。
図２に示すように、本例のウォーム３１は、鼓形ウォーム部３１ａと、その軸方向両端部にそれぞれ設けられたテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃとを備えている。
図２において、実線はウォーム歯３４の歯先面の外径包絡線Ｌ（Ｌ１及びＬ２）を示している。より正確には、外径包絡線Ｌはウォーム歯３４の歯先面の外径包絡面と、軸線Ｃを含む平面との交線である。外径包絡線Ｌ１は、鼓形ウォーム部３１ａにおいては、円弧状となり、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃにおいては軸線Ｃと所定角度をなす直線となる。そして、外径包絡線Ｌ（Ｌ１及びＬ２）は全体として概略円弧に沿った形状となる。
【００２８】
また、上記実施形態では、ウォーム３１を鼓形ウォーム部３１ａとテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃによって構成していたが、これに限らず、ウォーム３１の歯底面は、鼓形状に形成されている。すなわち、歯底円半径Ｒｄは、上記実施形態のように軸線Ｃ方向中央位置Ｑから離れるにしたがって直線的（一次関数的）に増加するのではなく、軸線Ｃ方向中央位置Ｑから離れるにつれて高次関数的に増加するように設定されている。したがって、歯底面の外径線は円弧状となっている。歯先方向は、軸線Ｃ方向の位置によらず側方の中心へ向けて設定されている。
【００２９】
本例のウォーム軸３０は、所定形状に形成した金属製軸部材を転造ダイスによって転造加工して形成したものである。ウォーム軸３０のウォーム３１には、一条の螺旋状のウォーム歯３４が形成されている。
鼓形ウォーム部３１ａは、歯底円半径Ｒａが側方（図２及び図３では上下方向）の中心に対して、ピッチ円半径Ｐａと略同じ形状で形成されている。
【００３０】
テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃは、鼓形ウォーム部３１ａから軸線Ｃ方向に離れるほど、それぞれ歯底円半径Ｒｂ，Ｒｃが直線的（一次関数的）に拡径すると共に、それぞれピッチ円半径Ｐｂ，Ｐｃも直線的（一次関数的）に拡径するように形成されている。テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃは、それぞれ軸線Ｃ方向において拡径度合が略一定に設定されている。
このように、拡径度合を略一定に設定することにより、例えば、転造加工にてウォーム３１を製造する場合は、転造ダイスの製造が容易となる。
【００３１】
また、図２において、一点鎖線は、ピッチ円の軸線Ｃ方向の包絡線Ｐ１を示している。包絡線Ｐ１は、外径包絡線Ｌ（Ｌ１及びＬ２）と同様に、鼓形ウォーム部３１ａにおいて円弧状となり、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃにおいて軸線Ｃと所定角度をなす直線となる。
このように本例のウォーム３１は、軸線Ｃ方向においてピッチ円半径が異なる部位を有するように形成されている。
【００３２】
テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの外側端部（鼓形ウォーム部３１ａと反対側の端部）は、それぞれ軸部３２，３３の端部と連結されている。本例では、軸部３２，３３の本体部は、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの外側端の径寸法よりも小径に設定されており、それぞれテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの外側端に向けて軸線Ｃ方向に次第に拡径する傾斜部３２ａ，３３ａを介してテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃに連結されている。
【００３３】
本例のウォーム３１では、軸線Ｃ方向の位置によらずウォーム歯３４の圧力角が略同一であり、約１０度と小さな値に設定されている。また、図３に示すように、ウォーム歯３４の歯先方向は、鼓形ウォーム部３１ａでは、一般的な鼓形ウォームと同様に、側方中心に向けて延出している（図３で示す歯先の矢印方向）。この歯先方向は、軸線Ｃを含む断面において軸線Ｃに対してウォーム歯３４が突出する方向を意味している。なお、図３において、一点鎖線Ｐ２はウォームホイール２３のピッチ円を示している。
図４に示すように、ウォーム歯３４は、歯先方向に対して略対称に形成されており、左右の歯面３４ａ，３４ｂの法線と軸線Ｃとがなす角度は軸線Ｃ方向の位置によらず略一定の角度θ（＞０度。本例では約１０度。）で形成されている。
【００３４】
すなわち、ウォーム歯３４の歯面３４ａ，３４ｂは、ウォーム３１の軸線Ｃ方向中央位置Ｑ（図３参照）から軸線Ｃ方向に離れ且つ圧力角が小さい場合でもアンダーカットになることがない。このため、ウォーム３１の軸線Ｃ方向長を長く設定することが可能である。そして、本例では、ウォーム３１の軸線Ｃ方向長で、有効かみ合い数を確実に５枚と多く確保することができ（図３の範囲Ｂ１）、伝達負荷能力を向上させることが可能となっている。
また、ウォーム３１は低圧力角化されているので、ウォーム軸３０の撓みを抑制することができる。
【００３５】
また、本例では、ウォーム歯３４の歯面３４ａ，３４ｂがアンダーカットになることがないので、転造ダイスを用いて転造加工により形成することができる。この場合、上述のように先ず金属製軸部材を所定形状に形成した後、この金属製軸部材を転造ダイスによって転造加工していく。
【００３６】
本例のウォーム３１は、上述のように通常の動作時には、ウォームホイール２３との有効かみ合い数が５枚であり、鼓形ウォーム部３１ａがウォームホイール２３と３枚でかみ合い、両側のテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃで各１枚がかみ合っている。また、モータロック時には、テーパウォーム部３１ｂまたはテーパウォーム部３１ｃのかみ合いが両側で増加してウォームホイール２３と噛合し、ギヤ強度を確保するようになっている。このときに、歯面間のクリアランスによって、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃのテーパ量（拡径度合）と調整するように構成されている。
【００３７】
図５乃至図７は本発明の他の実施形態に係るもので、図５はウォーム軸の断面説明図、図６は歯底円半径の説明図、図７はウォームの歯のかみ合い枚数と歯底円半径との関係を示す説明図である。前記実施形態では、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの歯底面の外径線は直線状に形成されていたが、本実施形態では、曲線状に形成した例を示すものである。なお、前記実施形態と同じ構成要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図６で示すように、有効山範囲を基準として、側方の中心点Ｘ１から円弧状の鼓形ウォーム部３１ａを特定する。そして、この基準とした有効山範囲の両側にテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃを形成するが、このとき、鼓形ウォーム部３１ａを特定した中心点Ｘ１から、更に遠い位置に中心点Ｘ２から円弧状のテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃを特定する。
【００３８】
より詳しく、鼓形ウォーム部３１ａの歯底面の曲率及びテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの歯底面の曲率について、説明する。
アンダーカット加工制約条件から、ウォームの圧力角αが、鼓形ウォーム部３１ａの歯底面の曲率及びテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの歯底面の曲率を形成するための円弧角θ２及びθ１´の合計より大きくなる必要がある。
図６の左側で示すように、歯の両端内側の歯面角度を０度としたとき、側方の中心点をＸ１とし、鼓形ウォーム部３１ａの有効山範囲の半分を角度θ１とする。これにより、基準となる鼓形ウォーム部３１ａの歯底面の曲率を有する有効山範囲は、中心点Ｘ１に対して所定距離Ｒ１の円弧となる。このときθ１＝αとなる。
また、鼓形ウォーム部３１ａの歯底面の曲率及びテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの歯底面の曲率を備えたものにおいては、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの歯底面の曲率を有する有効山範囲は、所定距離Ｒ２の円弧となる。このときθ１´＋θ２≦αとなる。
そこで、鼓形ウォーム部３１ａの歯底面の曲率に連続してテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの各歯底面の曲率を有する有効山範囲は、所定距離Ｒ２の円弧であって、鼓形ウォーム部３１ａの角度θ１で示される部分を除いたものになる。
ここで、中心点Ｘ１の延長上の点と、所望の長さとした有効山範囲（増加させた部分で、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃ）の端部からの中心点側への結んだ線との交点をＸ２とする。このとき、所定距離Ｒ２の円弧の略半分の位置を特定する角度をθ１´とする。
このことから、関係式としては、
Ｒ１・sinθ１＝Ｒ２・sinθ１´（式１）が求められる。ここで、θ１は、
θ１＝sin−１（Ｒ１／Ｒ２・sinθ１）（式２）で求められる。
そして、上述のように、アンダーカット加工制約条件から、ウォームの圧力角αが上記θ１´＋θ２≦α（式３）である必要がある。
結果として、上記式（１）〜（３）により、θ２≦α−sin−１（Ｒ１／Ｒ２・sinθ１）が得られる。
【００３９】
このようにして、得られた関係式から、図７で示されるようなウォームの歯のかみ合い枚数と歯底円半径との関係が得られる。この図７は、θ１＝５．８°としたものであり、この図７で示すように、鼓形ウォーム部３１ａの歯底面の曲率Ｒ１と、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃの歯底面の曲率Ｒ２との比は、歯面のアンダーカットが生じないように最も制限される範囲（加工性）と、ギヤのクリアランスとの関係で最も制限される範囲（変形量）と、ギヤ干渉の不連続かみ合いの発生が最も生じないように制限される範囲（振動発生）との関係から、Ｒ１＜Ｒ２≦１．６・Ｒ１の範囲が適切である。
【００４０】
上記実施形態のウォーム３１では、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃは、鼓形ウォーム部３１ａの両側に、直線状或いは円弧状としてそれぞれ一段のみ形成されていたが、これに限らず、多段に形成してもよい。このように多段に形成すると、ウォームホイールとの有効かみ合い数をさらに多く確保することができる。
【００４１】
すなわち、テーパウォーム部３１ｂを中央側から拡径部として異なる拡径で２段に構成し、テーパウォーム部３１ｃは中央側から拡径部として異なる拡径で２段に構成する。テーパウォーム部３１ｂ及び３１ｃのそれぞれ軸部３２側は、鼓形ウォーム部３１ａに対してより近い位置に形成されたテーパウォーム部３１ｂ及び３１ｃよりもピッチ円Ｐ１の拡径度合が大きく設定される。このように構成することで、テーパウォーム部３１ｂ，３１ｃは多段に形成することができ、ウォーム歯３４の歯先面の外径包絡線は略円弧状に形成することができる。
【００４２】
また、上記実施形態のウォーム３１は、のど部（ピッチ円半径が最小の部位）を境界として軸線Ｃ方向に対称に形成されているが、これに限らず、非対称に形成してもよい。例えば、鼓形ウォーム部３１ａに連続してテーパウォーム部３１ｂ，３１ｃのいずれか一方のみを形成した構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータ装置の断面説明図である。
【図２】図１のウォーム軸の要部説明図である。
【図３】図１のウォーム軸とウォームホイールとの噛合状態を示す説明図である。
【図４】図１のウォーム軸のウォーム歯の断面説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るウォーム軸の断面説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態の歯底円半径の説明図である。
【図７】本発明のウォームの歯のかみ合い枚数と歯底円半径との関係を示す説明図である。
【図８】従来例に係る円筒ウォーム軸とウォームホイールとの噛合状態を示す説明図である。
【図９】従来例に係る鼓形ウォーム軸とウォームホイールとの噛合状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１‥モータ装置、１０‥モータ本体、１１‥ヨークハウジング、
１１ａ‥開口部、１１ｂ‥軸受凹部、１２‥マグネット、１３‥電機子、
１３ａ‥回転軸、１４‥ブラシホルダ、１４ａ‥ホルダ本体、１４ｂ‥延出部、
１４ｃ‥給電部、１４ｄ‥導電ターミナル、１５‥ブラシ、１６ａ，１６ｂ‥軸受、
１７‥ボール、１８‥整流子、２０‥減速部、２１‥ギヤハウジング、
２１ａ‥開口部、２１ｂ‥軸受凹部、２２‥クラッチ、２３‥ウォームホイール、
２５ａ，２５ｂ‥軸受、２７‥ボール、３０‥ウォーム軸、３１‥ウォーム、
３１ａ‥鼓形ウォーム部、３１ｂ，３１ｃ‥テーパウォーム部、
３２，３３‥軸部、
３２ａ，３３ａ‥傾斜部、３４‥ウォーム歯、３４ａ，３４ｂ‥歯面、
１２３‥ウォームホイール、１３１‥円筒ウォーム、１３４‥ウォーム歯、
２３１‥鼓形ウォーム、２３４‥ウォーム歯
【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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【図８】
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【図９】
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