(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部が金属製の取付板に形成された孔部に挿入されるとともに、当該端部近傍の上記取付板が加締められることにより上記取付板に立設されたギヤポストによって歯車を回転自在に支承する歯車の支承構造において、上記ギヤポストの、少なくとも上記孔部への挿入部分の表面にバレル処理による粗化処理を施した後に、酸性液を用いて上記表面を酸化腐食することにより上記バレル処理によって鋭角化した凹凸の縁部を平滑化させる化学的表面処理を施したことを特徴とする歯車の支承構造。
【請求項２】
上記歯車は、モータの回転子の回転がクラッチを介して減速歯車に伝達されるクラッチ付き小型モータにおいて、上記モータの回転子の回転が上記クラッチを介して伝達される上記減速歯車または上記ギヤポストに互いに接離自在に設けられるとともに上記回転子に歯合するギヤ部を有するクラッチ体であることを特徴とする請求項１に記載の歯車の支承構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ等の回転を減速等させる歯車列を支承するための歯車の支承構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば開閉式のダンパを有する空気調整機等にあっては、当該ダンパを開閉駆動するためのクラッチ付き小型モータが組込まれている。
図２および図３は、本発明者等が先に開発した従来のこの種のクラッチ付き小型モータを示すものである。
図３において、符号１は有底円筒状の本体１Ａとこの本体１Ａの上部開口を塞ぐ上蓋１Ｂとからなる鋼製のケーシングであり、このケーシング１の底部にはモータ２が配設されている。このモータ２の回転子３は、逆回転ストッパ４を有する歯車５に歯合されており、その回転がソレノイド６によって接離されるクラッチ２０および一連の減速歯車列８を介して出力軸９に伝達されるようになっている。
【０００３】
ここで、上記クラッチ２０は、図２に示すように、上記モータ２の回転子３と歯合するギヤ部を備えた下クラッチ体（歯車）２１と、この下クラッチ体２１の上方に同軸的に対向配置されて減速歯車列８の初段の歯車と歯合するギヤ部を備えた上クラッチ体（歯車）２２とから概略構成されたものであり、それぞれの対向面には、接近した際に互いに係合するクラッチ歯が形成されている。上記下クラッチ体２１は、ケーシング１の本体１Ａの底板（取付板）１Ｃに立設された軸（ギヤポスト）２３に回転自在に設けられており、他方上クラッチ体２２は、軸２３に回転自在かつ下クラッチ体２１に対して接離自在に配設されている。そして、これら下クラッチ体２１と上クラッチ体２２の内周部間には、上クラッチ体２２を上方に付勢するスプリング２４が介装されている。
【０００４】
また、上クラッチ体２２の上端面は、クラッチ接離用の上記ソレノイド６の可動体６Ａに当接しており、この可動体６Ａがソレノイド６の励磁によって下方に吸引された際に、上クラッチ体２２がスプリング２４の付勢力に抗して下方に押圧されて下クラッチ体２１に接近するようになっている。
そして、上クラッチ体２２のギヤ部が一連の減速歯車列８における初段の歯車２５に螺合されるとともに、順次当該減速歯車列８を構成する歯車２６、２７を介して出力軸９に連結されている。ここで、上記歯車２５〜２７は、いずれもギヤポスト３０に回転自在に設けられており、各ギヤポスト３０は、その端部が上記本体１Ａの底板（取付板）１Ｃに穿設された孔部に挿入されるとともに、底板１Ｃの上記端部近傍１Ｅが裏面側から加締めることにより底板１Ｃに固定されている。また、このギヤポスト３０の上端部は、本体１Ａの上部取付板１Ｄに形成された凹部内に挿入されて支持されている。
【０００５】
他方、図３に示すように、上記ケーシング１内に位置する出力軸９には、モータ２への通電をＯＮ−ＯＦＦするためのスイッチ機構１０が配設されている。
このスイッチ機構１０は、出力軸９に固定されたカム板１１と、このカム板１１の回転によって接離される２つの接点１２、１２とから構成されたもので、出力軸９が所定の回転角度に達すると、接点１２、１２間が離間してＯＦＦになり、モータ２が停止するようになっている。さらに、上記ケーシング１から突出する出力軸９の上端部には、プーリ１３が固定され、このプーリ１３の外周にワイヤ１４の一端部が固定されるとともに、プーリ１３を引き戻すスプリング１５が連結されている。
【０００６】
以上の構成からなるクラッチ付き小型モータを、例えば空調装置のダンパ開閉用として使用する場合には、上記ワイヤ１４の他端部を上記ダンパの操作端に連結し、電源をＯＮにすると、ソレノイド６が通電されて可動体６Ａが吸引され、スプリング２４の付勢力に抗して上クラッチ体２２が下方に押圧されて上下クラッチ体２１、２２の互いのクラッチ歯が歯合し、クラッチ２０が接続されることにより、モータ２の回転子３の回転がクラッチ２０および減速歯車列８を経て出力軸９に伝達されて上記ダンパが徐々に開く。
また、ダンパを閉じる場合には、電源をＯＦＦにしてソレノイド６への通電を停止することにより、スプリング２４の付勢力によって上クラッチ体２２が下クラッチ体２１から離間する方向に移動してクラッチ歯の係合が解かれ、ダンパの負荷およびスプリング１５の付勢力により、ダンパが閉じる方向に出力軸９が空転し、これにより減速歯車列８を介して上クラッチ体２２が空転し、上記ダンパが閉じて行く。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなクラッチ付き小型モータにあっては、そのまま単体で空調装置等の外部に取り付けられる場合には、図３に示すように、本体１Ａとこの本体１Ａの上部開口を塞ぐ上蓋１Ｂとからなるケーシングが必要になるが、例えば上記クラッチ付き小型モータを含めた装置全体が一のケーシング内に組込まれるダンパユニットとして使用する場合には、本体１Ａを塞ぐ上蓋１Ｂや上部取付板１Ｄを省いて、クラッチ付き小型モータの小型軽量化、ひいてはユニット全体としての小型化やコストの低減化を図ることが可能になる。
一方、減速歯車列８における歯車２５〜２７は、回転数を減速しつつ隣接した歯車に伝えるものであるために、それぞれ異なる径のギヤ部が一体に形成されており、小径のギヤ部が入力側になるとともに大径のギヤ部が出力側になる。そして、小径のギヤ部と大径のギヤ部とには、異なった大きさの回転力が作用するために、回転に伴って各歯車２５〜２７は、これを傾斜させるとともに上昇させようとする力が作用する。
【０００８】
このため、クラッチ付き小型モータの小型軽量化を図るべく、上部取付板１Ｄを取り外してしまうと、ギヤポスト３０が底板１Ｃに加締められただけの片持ち状態になってしまう。他方、ギヤポスト３０は、歯車２５〜２７を円滑に回転させるために高い寸法精度で加工する必要があり、このため通常表面に研磨処理が施されていることに加えて、さらに薄肉鋼板製の底板１Ｃにあっては加締めによって大きな塑性変形量を確保することが難しいため、ギヤポスト３０に充分大きな抜け強度を付与することが難しい。このため、上述した片持ち状態においては、歯車２５〜２７から作用する力によってギヤポスト３０が傾斜し、この結果円滑な回転の伝達が困難になったり、甚だしい場合には当該スラスト力によって底板１Ｃの孔部から抜け出して作動不良を生じる虞があるために、上述したような上部取付板１Ｄを省略することによって小型軽量化を図ることが難しいという問題点があった。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、高い抜け強度を得ることができて片持ち状態において歯車を支承することができ、よって回転駆動装置全体の小型軽量化を図ることが可能になる歯車の支承構造を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、端部が金属製の取付板に形成された孔部に挿入されるとともに、当該端部近傍の上記取付板が加締められることにより上記取付板に立設されたギヤポストによって歯車を回転自在に支承する歯車の支承構造において、上記ギヤポストの、少なくとも上記孔部への挿入部分の表面に、バレル処理による粗化処理を施した後に、酸性液を用いて上記表面を酸化腐食することにより上記バレル処理によって鋭角化した凹凸の縁部を平滑化させる化学的表面処理を施したことを特徴とするものである。
【００１１】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の歯車は、モータの回転子の回転がクラッチを介して減速歯車に伝達されるクラッチ付き小型モータにおいて、上記モータの回転子の回転が上記クラッチを介して伝達される減速歯車または上記ギヤポストに互いに接離自在に設けられるとともに上記回転子に歯合するギヤ部を有するクラッチ体であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１または２に記載の発明においては、ギヤポストの少なくとも取付板の孔部への挿入部分の表面に、バレル処理による粗化処理を施した後に、酸性液を用いて上記表面を酸化腐食することにより上記バレル処理によって鋭角化した凹凸の縁部を平滑化させる化学的表面処理を施しているので、取付板の孔部との密着力が増加して、高い抜け強度が得られる。この際に、上記バレル処理によれば、ギヤポスト表面に目視によっての光沢が失われる程度の凹凸が形成されるのみであるために、ギヤポストの外径が変化する程のことはなく、加えて上記バレル処理を施した後に、さらに酸性液を用いた化学的表面処理によって機械的なバレル処理によって鋭角化した凹凸の縁部の平滑化を図っているために、歯車の円滑な回転を妨げる虞はない。この結果、片持ち状態において歯車を確実に支承することができ、よって回転駆動装置全体の小型軽量化を図ることが可能になる。
【００１４】
したがって、請求項１に記載の発明は、請求項２に記載の発明のように、小型軽量化の要請が高く、かつ一般に取付板が薄肉のモータにおいて、その回転子に連設された減速歯車またはクラッチ体を支承する構造に適用して好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る歯車の支承構造を、図３に示したクラッチ付き小型モータに適用した一実施形態を示すもので、図３に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
図１に示すように、このクラッチ付き小型モータにおいては、ケーシング１の本体１Ａに図２および図３に示した上部取付板１Ｄが形成されておらず、この結果ギヤポスト３０は、底板１Ｃの孔部に片持ち状態で立設されている。
ここで、ギヤポスト３０の表面には、バレル処理および酸性液を用いた化学的表面処理３１が施されている。そして、上記ギヤポスト３０は、その端部が薄肉金属板製の本体１Ａの底板１Ｃに形成された孔部に挿入されて、当該端部近傍の底板１Ｃの裏面側が図中矢印で示す方向から加締めることにより底板１Ｃに立設されている。また、下クラッチ体２１および上クラッチ体２２を支承する軸（ギヤポスト）２３の表面についても、同様のバレル処理および化学的表面処理３２が施されている。
【００１６】
以上の構成からなる歯車の支承構造によれば、ギヤポスト２３、３０の表面に、バレル処理および酸性液による化学的表面処理３１、３２を施しているので、底板１Ｃの孔部との密着力を増加させて高い抜け強度を得ることができる。この結果、歯車２５〜２７のようにギヤポスト３０に傾斜する方向や引抜く方向に力が作用したり、あるいは軸２３のように引抜き方向にスラスト力が作用した場合においても、これら歯車２５〜２７や上下クラッチ体２１、２２を確実に支承することができる。したがって、従来のものにおける上部取付板１Ｄを省略することにより、底板１Ｃに対して片持ち状態で上記歯車２５〜２７および上下クラッチ体２１、２２を支承することができ、よってクラッチ付き小型モータ全体の小型軽量化を図ることができる。
【００１７】
ちなみに、具体的な実施例によれば、ギヤポスト３０として外径が１．８ｍｍφのものを用いて、図２に示すような単に底板１Ｃに加締めて固定しただけのものと、図１に示したバレル処理および化学的表面処理３１を施したものとの引抜き強度を比較したところ、前者の従来のものにおいて約１０ｋｇであったものが、図１に示す本発明に係るギヤポスト３０においては、約３０ｋｇと３倍の引抜き強度が得られた。なお、この際のバレル処理および化学的表面処理３１は、５〜１５φの砥石に水および石鹸水を加えたものに数万本のギヤポスト３０を投入して５〜１０分間、高速遠心バレルを行なった後に、六角の洗浄バレルおよび水によって約１０分間ともずりを行ない、さらに当該バレル処理を行なった後に、酸性液中に所定時間浸漬されて当該表面が酸化腐食することにより行なった。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または２に記載の発明によれば、ギヤポストの少なくとも取付板の孔部への挿入部分の表面に、バレル処理による粗化処理を施した後に、酸性液を用いて上記表面を酸化腐食することにより上記バレル処理によって鋭角化した凹凸の縁部を平滑化させる化学的表面処理を施しているので、取付板の孔部との密着力が増加して、高い抜け強度が得られる。この結果、片持ち状態において歯車を支承することができ、よって回転駆動装置全体の小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歯車の支承構造の一実施形態を示す要部の縦断面図である。
【図２】従来のクラッチ付き小型モータの要部を示す縦断面図である。
【図３】図２のクラッチ付き小型モータの全体を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ケーシング
１Ａ  本体
１Ｃ  底板（取付板）
８  減速歯車列
２３  軸（ギヤポスト）
２１  下クラッチ体（歯車）
２２  上クラッチ体（歯車）
２５、２６、２７  歯車
３０  ギヤポスト
３１、３２  バレル処理および化学的表面処理
【図１】
0003785755.tif 000002
【図２】
0003785755.tif 000003
【図３】
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