(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウオームが形成された第１のシャフトと、一端部が上記第１のシャフトに結合されるとともに他端部が上記第１のシャフトの軸方向に延出され、一端部と他端部のあいだが弾性的に捩じれ可能な第２のシャフトと、上記第２のシャフトの外側に配置され且つ上記第２のシャフトの他端部に結合されたパイプ部材をそなえたアーマチュアシャフトと、上記アーマチュアシャフトの両端部をそれぞれ回転可能に支持する第１、第２の軸受と、上記第１のシャフトの他端部の外側に配置されて上記第１のシャフトの他端部を回転可能に支持する第１のシャフト受け部と上記パイプ部材の一端部の外側に配置されて上記パイプ部材の一端部を回転可能に支持するパイプ部材受け部とが備えられるとともに上記第１のシャフト受け部および上記パイプ部材受け部のあいだに配置され、上記第１のシャフトの他端部および上記パイプ部材の一端部に非接触な中逃げ部とが一体的に形成された中間軸受と、上記アーマチュアシャフトのパイプ部材上に固定されたアーマチュアコアと、上記アーマチュアコアの近傍の上記パイプ部材上に固定されたコンミュテータと、上記アーマチュアコアに巻回されているとともに、上記コンミュテータに電気的に接続されたアーマチュアコイルと、上記コンミュテータに電気的に接続可能にして上記コンミュテータの外側に配置されたブラシと、上記アーマチュアコアの外側に配置されたマグネットと、上記アーマチュアシャフトに備えた第１のシャフトのウオームに噛合されたホイールギヤと、上記ホイールギヤに収容された弾性部材と、上記弾性部材に結合されるとともに負荷に結合される出力軸を備えていることを特徴とする小型モータ。
【請求項２】
第２のシャフトは、第１のシャフトに一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の小型モータ。
【請求項３】
第２のシャフトは、パイプ部材の内径よりも小さい外径の第２のシャフト本体を備えているとともに、第２のシャフト本体の一端部に、第１のシャフトに嵌合固定される第１のシャフト側固定部が形成される一方、第２のシャフト本体の他端部に、パイプ部材に固定されるパイプ部材側固定部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の小型モータ。
【請求項４】
パイプ部材には、第２のシャフトの外側に、上記第２のシャフトに非接触で配置されるパイプ部材本体が備えられ、上記パイプ部材本体の一端部に、第２のシャフトおよび第１のシャフトに非接触で配置される非接触部が形成されているとともに、上記パイプ部材本体の他端部に、第２のシャフトのパイプ部材側固定部に結合される結合部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の小型モータ。
【請求項５】
第１のシャフト受け部の幅がパイプ部材受け部の幅よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項４のいずれか１項に記載の小型モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウインドガラスやサンルーフリッドを駆動するのに利用される小型モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウインドガラスやサンルーフリッドを駆動する小型モータとしては、通電されると回転するアーマチュアの軸状のアーマチュアシャフトにウオームが設けられ、このウオームにホイールギヤが噛合っているものが知られている。ホイールギヤには、ダンパ材としてゴム製の弾性部材が収められており、この弾性部材に出力軸が結合され、出力軸がウインドガラスやサンルーフリッドに連結されている。通電されることによってアーマチュアが回転すると、ウオームを介してホイールギヤが回転し、ホイールギヤの回転力が弾性部材を介して出力軸に伝達され、出力軸が回転してウインドガラスやサンルーフリッドが開く側または閉る側に移動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の小型モータにおいては、ウインドガラスやサンルーフリッドがストローク端に到達した際に、ウインドガラスやサンルーフリッドがストローク端において車体側に押付けられることによって締め切られてから、アーマチュアに対する通電がカットされる。それ故、ウインドガラスやサンルーフリッドの移動を阻止されることによって出力軸の回転が拘束されてからも、アーマチュアが回転を続ける。そして、ホイールギヤに収められた弾性部材が弾性変形した状態で、通電がカットされてアーマチュアが回転を停止するようになっている。そのため、ウインドガラスやサンルーフリッドを全閉位置や全開位置まで移動して停止している際に、弾性変形した弾性部材より与えられる復元力がホイールギヤに加えられたままになり、それにより、ウオームに対してクリープ荷重がかかったままとなって、いわゆる食らい付きの状態となる。特に、ウオームを有するアーマチュアシャフトが金属製であって、ホイールギヤが樹脂製の場合に、ホイールギヤが変形や破損（歯欠け）する可能性があるという問題点があり、この問題点を解決することが課題になっていた。
【０００４】
【発明の目的】
この発明に係わる小型モータは、ウインドガラスやサンルーフリッドなどの負荷が停止して出力軸が回転を拘束された際に弾性部材より与えられた弾性復元力によってホイールギヤがウオームにクリープしたままにならないようにすることにより、ホイールギヤが変形したり、破損したりすることがなく、信頼性のある小型モータを提供することを目的としている。
【０００５】
【発明の構成】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係わる小型モータでは、ウオームが形成された第１のシャフトと、一端部が第１のシャフトに結合されるとともに他端部が第１のシャフトの軸方向に延出され、一端部と他端部のあいだが弾性的に捩じれ可能な第２のシャフトと、第２のシャフトの外側に配置され且つ第２のシャフトの他端部に結合されたパイプ部材をそなえたアーマチュアシャフトと、アーマチュアシャフトの両端部をそれぞれ回転可能に支持する第１、第２の軸受と、第１のシャフトの他端部の外側に配置されて第１のシャフトの他端部を回転可能に支持する第１のシャフト受け部とパイプ部材の一端部の外側に配置されてパイプ部材の一端部を回転可能に支持するパイプ部材受け部とが備えられるとともに第１のシャフト受け部およびパイプ部材受け部のあいだに配置され、第１のシャフトの他端部およびパイプ部材の一端部に非接触な中逃げ部とが一体的に形成された中間軸受と、アーマチュアシャフトのパイプ部材上に固定されたアーマチュアコアと、アーマチュアコアの近傍のパイプ部材上に固定されたコンミュテータと、アーマチュアコアに巻回されているとともに、コンミュテータに電気的に接続されたアーマチュアコイルと、コンミュテータに電気的に接続可能にしてコンミュテータの外側に配置されたブラシと、アーマチュアコアの外側に配置されたマグネットと、アーマチュアシャフトに備えた第１のシャフトのウオームに噛合されたホイールギヤと、ホイールギヤに収容された弾性部材と、弾性部材に結合されるとともに負荷に結合される出力軸を備えていることを特徴としている。
【０００７】
この発明の請求項２に係わる小型モータでは、第２のシャフトは、第１のシャフトに一体成形されている構成としたことを特徴としている。
【０００８】
この発明の請求項３に係わる小型モータでは、第２のシャフトには、パイプ部材の内径よりも小さい外径の第２のシャフト本体が備えられているとともに、第２のシャフト本体の一端部に、第１のシャフトに嵌合固定される第１のシャフト側固定部が形成される一方、第２のシャフト本体の他端部に、パイプ部材に固定されるパイプ部材側固定部が形成されている構成としたことを特徴としている。
【０００９】
この発明の請求項４に係わる小型モータでは、パイプ部材には、第２のシャフトの外側に、第２のシャフトに非接触で配置されるパイプ部材本体が備えられ、パイプ部材本体の一端部に、第２のシャフトおよび第１のシャフトに非接触で配置される非接触部が形成されているとともに、パイプ部材本体の他端部に、第２のシャフトのパイプ部材側固定部に結合される結合部が形成されている構成としたことを特徴としている。
【００１０】
この発明の請求項５に係わる小型モータでは、第１のシャフト受け部の幅がパイプ部材受け部の幅よりも大きく形成されている構成としたことを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用】
この発明の請求項１に係わる小型モータにおいて、負荷がストローク端まで移動して出力軸が回転を拘束されてから、ブラシに対する通電がカットされるまでの間に、パイプ部材は、与えられた回転力により第２のシャフトの他端部に回転力を与えるため、第２のシャフトおよび第１のシャフトが回動して、ホイールギヤが回動し、弾性部材が弾性変形する。弾性部材が弾性変形し終わると、第１のシャフトが回動しなくなり、第１のシャフトに対して第２のシャフトが弾性的に捩じれ、第２のシャフトに弾性反発力が蓄積される。その後に、パイプ部材に回転力が与えられなくなると、弾性部材より与えられた弾性復元力によってホイールギヤに逆方向の回転力が与えられ、同時に、捩じられることによって弾性反発力が蓄積されていた第２のシャフトより第１のシャフトに逆方向の回転力が与えられる。それ故、一旦弾性変形した弾性部材が復元する際に発生するトルクと、第２のシャフトの復元力によって逆方向に回転する第１のシャフトのトルクとが合わされてホイールギヤが速やかに戻される。
また、アーマチュアシャフトは、パイプ部材が中間軸受に備えたパイプ部材受け部と他端側軸受とによって回転可能に支持される一方、中間軸受に中逃げ部を介してパイプ部材受け部と一体成形された第１のシャフト受け部と一端側軸受とによって第１のシャフトが回転可能に支持されている。それ故、第１のシャフトの他端部を支持するための軸受とパイプ部材の一端部を支持するための軸受を別体で備えるものと比べて作成に必要な工数が大幅に減少する。
【００１２】
この発明の請求項２に係わる小型モータにおいて、第２のシャフトは、第１のシャフトに結合されることなく成形される。それ故、請求項１の作用に加え、第１のシャフト、第２のシャフトは独立して作成されず、同時に作成される。
【００１３】
この発明の請求項３に係わる小型モータにおいて、パイプ部材の内側に配置された第２のシャフトは、第２のシャフト本体の一端部の第１のシャフト側固定部が第１のシャフトに結合される一方、第２のシャフト本体の他端部のパイプ部材側固定部がパイプ部材に固定されているため、アーマチュアコアおよびコンミュテータが固定されたパイプ部材は第１のシャフトに直接結合されていない。それ故、請求項１および請求項２の作用に加え、第１のシャフトが回転を拘束されていない通常時に、パイプ部材に与えられた回転力を緩和して第１のシャフトに伝え、これに反して、第１のシャフトが回転を拘束されている際に、パイプ部材に回転力が与えられると、第２のシャフトが捩じれることによって、パイプ部材の回転力を吸収して第１のシャフトに与えない。
【００１４】
この発明の請求項４に係わる小型モータにおいて、結合部が第２のシャフトのパイプ部材側固定部に結合されたパイプ部材は、パイプ部材本体が第２のシャフトの外側に非接触で配置され、非接触部が第１のシャフトから離れて配置されている。それ故、請求項３の作用に加え、第１のシャフトが回転を拘束された状態で、パイプ部材に回転力が与えられた際、パイプ部材本体および非接触部が第１のシャフトおよび第２のシャフトに接触しない。
【００１５】
この発明の請求項５に係わる小型モータにおいて、第１のシャフトは、第１のシャフトの一端側に配置された第１の軸受と、パイプ部材受け部よりも幅寸法が大きい中間軸受の第１のシャフト受け部とによって回転可能に支持されている。それ故、ホイールギヤに対してウオームから回転力を伝える第１のシャフトは、第１の軸受と第１のシャフト受け部とによってその両端が確実に支持される。
【００１６】
【実施例】
図１ないし図３にはこの発明に係わる小型モータの第１実施例が示されており、ウインドガラスを駆動するのに用いられる。
【００１７】
図示される小型モータ１は、主として、モータケース２、ギヤケース３、第１のマグネット４、第２のマグネット５、アーマチュア６、第１の軸受７、第２の軸受８、中間軸受９、ホイールギヤ１０、ダンパ１１、出力軸１２、第１のブラシ１３、第２のブラシ１４から構成されており、アーマチュア６に、第１のシャフト１５，第２のシャフト１６，パイプ部材１７からなるアーマチュアシャフト１８と、アーマチュアコア１９と、コンミュテータ２０と、アーマチュアコイル２１とが備えられている。
【００１８】
モータケース２は、一端部が開放されているとともに他端部が閉塞されており、内側に第１のマグネット４、第２のマグネット５がそれぞれ取付けられている。第１、第２のマグネット４、５は対向位置にＮ極、Ｓ極がそれぞれ着磁されており、第１、第２のマグネット４、５の内側にアーマチュア６が配置されている。
【００１９】
モータケース２の閉塞側端部の内側には、アーマチュア６のアーマチュアシャフト１８の他端部を回転可能に支持するための第２の軸受８が固定されているとともに、アーマチュアシャフト１８の他端部に固定された樹脂製の第２のスラストプラグ２２に摺接する平板状の第２のスラストプレート２３が取付けられている。モータケース２は開放側の端部がビス２４によってギヤケース３にねじ止められている。
【００２０】
ギヤケース３は、モータケース２内に配置されたアーマチュアシャフト１８の突出側に配置されている。ギヤケース３の中央部には、アーマチュアシャフト１８が挿入される丸孔状のシャフト孔３ａが形成されている。シャフト孔３ａ内には、モータケース２とは反対側に第１の軸受７が固定されているとともに、第１のシャフト１５の一端部に固定された樹脂製の第１のスラストプラグ２５に摺接する第１のスラストプレート２６が取付けられている。そして、シャフト孔３ａのモータケース２側の他端部に中間軸受９が固定されている。
【００２１】
第１の軸受７は、外観が円筒形状のすべり軸受であって、この第１の軸受７には、アーマチュアシャフト１８に備えられた第１のシャフト１５の一端部が挿通される。
【００２２】
第２の軸受８は、外観が球形状のすべり軸受であって、この第２の軸受８には、パイプ部材１４の他端部が挿通される。
【００２３】
中間軸受９は、外観が円筒形状のすべり軸受であって、この中間軸受９の円筒形状をなす軸受本体９ａの内周部には、アーマチュアシャフト１８に備えた第１のシャフト１５側に第１のシャフト受け部９ｂが形成されている。また、軸受本体９ａの内周部には、パイプ部材１７側にパイプ部材受け部９ｃが形成されている。そして、第１のシャフト受け部９ｂとパイプ部材受け部９ｃとのあいだには、第１のシャフト受け部９ｂおよびパイプ部材受け部９ｃよりも大きい内径寸法にした中逃げ部９ｄが形成されている。中間軸受９では、第１のシャフト受け部９ｂ、パイプ部材受け部９ｃ、中逃げ部９ｄが軸受本体９ａに一体に成形されているため、単一構造として簡単に作成される。第１のシャフト受け部９ｂの幅寸法は、パイプ受け部９ｃの幅寸法よりも大きい。
【００２４】
第１、第２のマグネット４、５の内側に配置されたアーマチュア６には、アーマチュアシャフト１８、アーマチュアコア１９、コンミュテータ２０、アーマチュアコイル２１が備えられている。
【００２５】
アーマチュアシャフト１８は前述したように、第１のシャフト１５、第２のシャフト１６、パイプ部材１７からなる。
【００２６】
第１のシャフト１５には、ギヤケース３に形成されたシャフト孔３ａにほぼ等しい長さ寸法の丸棒状をなす第１のシャフト本体１５ａが備えられている。第１のシャフト本体１５ａの中央にはウオーム１５ｂが形成されている。ウオーム１５ｂはホイールギヤ１０に噛合される。
【００２７】
第１のシャフト本体１５ａの一端部には、丸孔状をなすプラグ孔１５ｃが形成されており、このプラグ孔１５ｃに第１のスラストプラグ２５が嵌入されている。
【００２８】
第１のシャフト本体１５ａの他端部には、丸孔状をなす第２のシャフト嵌入孔１５ｄが形成されている。この第２の嵌入孔１５ｄには、第２のシャフト１６に備えられた第１のシャフト側固定部１６ｂが結合される。第２のシャフト嵌入孔１５ｄが第１のシャフト本体１５ａの軸方向に貫通状に形成され、第２のシャフト１６に備えられた第１のシャフト側固定部１６ｂがさらに延長したものとして形成され、貫通状をなす第２のシャフト嵌入孔１５ｄに第２のシャフト１６を通して結合して、第２のシャフト１６の一端部を第１の軸受７によって回転可能に支持するようにしてもよい。
【００２９】
第１のシャフト１５は、一端部が第１の軸受７内に挿入される一方、他端部が中間軸受９に備えられた第１のシャフト受け部９ｂ内に挿入されているため、第１の軸受７と中間軸受９の２点で回転可能に支持されている。
【００３０】
第２のシャフト１６は、第１のシャフト１５の軸方向と同一の方向に長さ寸法を有するものであって、この第２のシャフト１６には、モータケース２の長さ寸法よりもわずかに大きい長さ寸法を有するものとして第１のシャフト１５の外径寸法よりも小さい外径寸法の丸棒状をなす第２のシャフト本体１６ａが備えられている。第２のシャフト本体１６ａは円周方向に若干の弾性反発力を有する。
【００３１】
第２のシャフト本体１６ａの第１のシャフト１５側の一端部には、第１のシャフト１５の第１のシャフト本体１５ａの外径よりも小さい外径寸法で軸状の第１のシャフト側固定部１６ｂが形成されている。この第１のシャフト側固定部１６ｂが第１のシャフト１５の第２のシャフト嵌入孔１５ｄに嵌め入れられることによって第２のシャフト１６が第１のシャフト１５に一体的に結合されている。このとき、第２のシャフト本体１６ａの一端部が第１のシャフト１５の他端部に連続したものとして第２のシャフト１６を第１のシャフト１５に一体成形してもよく、その場合、第２のシャフト１６は、第１のシャフト１５と独立して形成されないので、工数の減少が図れる。
【００３２】
第２のシャフト本体１６ａの他端部には、第２のシャフト本体１６ａの外径寸法よりも大きく、パイプ部材１７の内径寸法よりもわずかに小さい外径寸法であって軸状をなすパイプ部材側固定部１６ｃが形成されている。このパイプ部材側固定部１６ｃは、パイプ部材１７に備えた結合部１７ｂにおいてパイプ部材１７の他端部に固定されている。
【００３３】
パイプ部材側固定部１６ｃの端部には、丸孔状をなすプラグ孔１６ｄが形成されており、このプラグ孔１６ｄに第２のスラストプラグ２２が嵌入されている。
【００３４】
第２のシャフト１６は、パイプ部材１７に固定されたアーマチュアコア１９によりパイプ部材側固定部１６ｃに回転力が与えられた際、第１のシャフト側固定部１６ｂ側において第１のシャフト１５が回転を拘束されていると、第２のシャフト本体１６ａがパイプ部材側固定部１６ｃに与えられた回転力の方向に捩じれて弾性反発力が蓄積される。これに対して、第２のシャフト１６は、パイプ部材側固定部１６ｃに回転力が与えられた際、第１のシャフト側固定部１６ｂ側において第１のシャフト１５が回転を許容されていると、第２のシャフト本体１６ａが捩じれずにパイプ部材側固定部１６ｃに与えられた回転力を第１のシャフト１５に伝える。
【００３５】
第２のシャフト１６の外側には、パイプ部材１７が配置されている。パイプ部材１７には、第２のシャフト１６の第２のシャフト本体１６ａの外径寸法よりも大きい内径寸法であって、第１のシャフト１５から突出した部分での第２のシャフト１６の全長よりもわずかに小さい長さ寸法を有して第２のシャフト１６のほぼ全体を覆う円筒形状に形成されたパイプ部材本体１７ａが備えられている。
【００３６】
パイプ部材本体１７ａには、他端部の内周部に結合部１７ｂが形成されている。この結合部１７ｂは、第２のシャフト１６のパイプ部材側固定部１６ｃが有する外径寸法よりもわずかに大きい内径寸法を有し、第２のシャフト１６のパイプ部材側固定部１６ｃに結合されている。結合方法としては、レーザ溶接、焼ばめ、セレーション、ローリング等が用いられるが、好ましくは、レーザ溶接を用いるのがよい。
【００３７】
パイプ部材本体１７ａには、一端部に非接触部１７ｃが形成されている。この非接触部１７ｃは、パイプ部材本体１７ａが第１のシャフト１５から突出した部分での第２のシャフト１６の全長よりもわずかに小さい長さ寸法を有するものであるため、第１のシャフト１５の軸方向に離れて配置され、第１のシャフト１５の他端部に接触することがない。また、非接触部１７ｃは、パイプ部材本体１７ａが第２のシャフト１６の第２のシャフト本体１６ａの外径寸法よりも大きい内径寸法を有するため、第２のシャフト１６の第２のシャフト本体１６ａに接触することがない。
【００３８】
パイプ部材１７は、他端部の結合部１７ｂが第２のシャフト１６の他端部のパイプ部材側固定部１６ｃに結合され、一端部の非接触部１７ｃが第１のシャフト１５の他端部からも、第２のシャフト１６の第２のシャフト本体１６ａからも離れて配置されているため、アーマチュアコア１９からの回転力が与えられると、結合部１７ｂを通じて第２のシャフト１６に回転力を伝える。その際、パイプ部材本体１７ａおよび非接触部１７ｃが第２のシャフト本体１６ａに何等接触することがない。
【００３９】
パイプ部材１７は、一端部が中間軸受９のパイプ部材受け部９ｃ内に挿入される一方、他端部が第２の軸受８内に挿入されているため、中間軸受９と第２の軸受８との２点で回転可能に支持されている。
【００４０】
アーマチュアシャフト１８は、第１のシャフト１５が第１の軸受７、中間軸受９の第１のシャフト受け部９ｂによって支持され、パイプ部材１７が中間軸受９のパイプ部材受け部９ｃ、第２の軸受８によって支持されるため、全体が４点で支持されている。
【００４１】
また、アーマチュアシャフト１８は、第１のシャフト１５の一端部が第１の軸受７によって支持される一方、第１のシャフト１５の他端部が中間軸受９に備えた第１のシャフト受け部９ｂによって支持されているため、互いに接近した第１の軸受７および中間軸受９の第１のシャフト受け部９ｂの支持によって、第２のシャフト１６より与えられた回転力がホイールギヤ１０を回転させるための回転力に確実に変換される。
【００４２】
そして、アーマチュアシャフト１８は、パイプ部材１７の一端部が中間軸受９のパイプ部材受け部９ｃによって支持される一方、パイプ部材１７の他端部が第２の軸受８によって支持されているため、アーマチュアコア１９に発生した回転力がパイプ部材１７の回転力に確実に変換され、その際、両端に振れが発生しない。
【００４３】
パイプ部材１７のほぼ中央の外側には、アーマチュアコア１９が固定されている。アーマチュアコア１９には、予め定められたスロット数の巻回部１９ａが形成されている。アーマチュアコア１９の近傍には、パイプ部材１７上にコンミュテータ２０が固定されている。コンミュテータ２０には、アーマチュアコア１９の巻回部１９ａと同数のコンミュテータ片２０ａが備えられている。そして、アーマチュアコア１９には、コンミュテータ片２０ａにそれぞれ電気的に接続されたアーマチュアコイル２１が巻回部１９ａに巻き付けられている。アーマチュアコア１９は前述した第１、第２のマグネット４、５の内周部に非接触で配置されている。
【００４４】
アーマチュア６のコンミュテータ２０の外側には、第１、第２のブラシ１３、１４がコンミュテータ片２０ａにそれぞれ電気的に接続可能に対向配置されている。第１、第２のブラシ１３、１４は、モータケース２の開口側に取付けられたホルダベース２７上でブラシスプリング２８、２９によりそれぞれのコンミュテータ片２０ａに向け押圧された状態で保持されているとともに、図２に示される外部接続配線３０によって図示しない外部の制御回路に電気的に接続される。制御回路には、ウインド開スイッチ、ウインド閉スイッチが設けられている。
【００４５】
アーマチュア６は、制御回路のウインド開スイッチがオン切換えされると、外部接続配線３０を通じて第１のブラシ１３に電源の電位が与えられるとともに第２のブラシ１４が接地されるため、第１のブラシ１３、第１のブラシ１３に電気的に接続されているコンミュテータ片２０ａのひとつ、このコンミュテータ片２０ａに電気的に接続されているアーマチュアコイル２１、このアーマチュアコイル２１に電気的に接続されているもうひとつのコンミュテータ片２０ａ、このコンミュテータ片２０ａに電気的に接続されている第２のブラシ１４に電源の電流が流れ、アーマチュアコア１９の巻回部１９ａにおいて磁力が発生し、アーマチュアコア１９より発生した磁力と、第１、第２のマグネット４、５より発生している磁力とによる電磁誘導によって、アーマチュアシャフト１８のパイプ部材１７に正方向の回転力が与えられる。
【００４６】
そして、アーマチュア６は、正方向の回転力が与えられたパイプ部材１７が結合部１７ｂにおいて第２のシャフト１６のパイプ部材側固定部１６ｃに結合されていて、第１のシャフト１５が回転を拘束されていないので、パイプ部材側固定部１６ｃに与えられた正方向の回転力によって第２のシャフト１６および第１のシャフト１５が正回転し、ホイールギヤ１０を正回転させる。
【００４７】
制御回路に有するウインド閉スイッチがオン切換えされると、外部接続配線３０を通じて第２のブラシ１４に電源の電位が与えられるとともに第１のブラシ１３が接地されるため、第２のブラシ１４、第２のブラシ１４に電気的に接続されているコンミュテータ片２０ａのひとつ、このコンミュテータ片２０ａに電気的に接続されているアーマチュアコイル２１、このアーマチュアコイル２１に電気的に接続されているもうひとつのコンミュテータ片２０ａ、このコンミュテータ片２０ａに電気的に接続されている第１のブラシ１３に電源の電流が流れ、アーマチュアコア１９のコイル巻回部１９ａにおいて磁力が発生し、アーマチュアコア１９より発生した磁力と、第１、第２のマグネット４、５より発生している磁力とによる電磁誘導によって、アーマチュアシャフト１８のパイプ部材１７に逆方向の回転力が与えられる。
【００４８】
そして、アーマチュア６は、パイプ部材側固定部１６ｃに与えられた逆方向の回転力によって第２のシャフト１６および第１のシャフト１５が逆回転し、ホイールギヤ１０を逆回転させる。
【００４９】
一方、アーマチュアシャフト１８の第１のシャフト１５に形成されたウオーム１５ｂには、ホイールギヤ１０が噛み合っている。
【００５０】
ホイールギヤ１０には、図２に示されるように、ウオーム１５ｂに噛合される歯部１０ａの内側に星形（多角形）の凹状をなすダンパ収容部１０ｂが形成されており、このダンパ収容部１０ｂ内に、ダンパ収容部１０ｂと相似形状であってゴム製のダンパ１１が嵌入されている。ダンパ１１の中央には、金属製でコ字形状のハブ３１が一体的に固着されており、このハブ３１に出力軸１２が結合されている。出力軸１２には図示しないガラス昇降機を介して同じく図示しないウインドガラスが連結される。
【００５１】
ホイールギヤ１０は、アーマチュアシャフト１８が正回転することによって、ウオーム１５ｂを介し動力が伝達されて正回転するため、ホイールギヤ１０の正回転の回転力がダンパ１１を介してハブ３１に伝達されて出力軸１２を正回転させ、ウインドガラスを開ける。ウインドガラスがストローク端である全開位置に到達すると、図示しない位置センサによってウインドガラスが全開位置に到達したことが検出されるため、制御回路により第１、第２のブラシ１３、１４に対する通電がカットオフされ、やがて、アーマチュアシャフト１８の正回転が停止し、ホイールギヤ１０が正回転を停止する。
【００５２】
ウインドガラスが全開のストローク端に到達した後に第１、第２のブラシ１３、１４に対する通電が遅れてカットオフされるため、ホイールギヤ１０が正回転を停止するまでの間、出力軸１２が回転を拘束されている状態で、アーマチュアシャフト１８が正方向に回動する。アーマチュアシャフト１８が正方向に回動すると、第１のシャフト１５のウオーム１５ｂから回転力を与えられたホイールギヤ１０が正方向に回動してダンパ１１が弾性変形する。その後、ダンパ１１の弾性変形が終了してからも、アーマチュアコア１９が固定されたパイプ部材１７に正方向の回転力が与えられ続けるため、正方向の回転力によって、第２のシャフト１６が正回転の方向に捩じれ、アーマチュアコア１９が固定されたパイプ部材１７のみが正方向に回動して第２のシャフト１６が捩じれ、第２のシャフト１６に捩じれによる弾性反発力が蓄積される。
【００５３】
そして、第１、第２のブラシ１３、１４に対する通電がカットオフされると、アーマチュアコア１９が固定されたパイプ部材１７に対する回転力が解除される。パイプ部材１７に回転力が与えられなくなると、弾性反発力が蓄積された第２のシャフト１６はパイプ部材１７に与えられていた正方向の回転力とは反対の逆回転の方向に自らの復元力によって戻り回動する。同時に、弾性変形して弾性反発力が蓄積されていたダンパ１１より復元力が発生し、ホイールギヤ１０が逆方向に回動し、ダンパ１１が弾性復元してから、ホイールギヤ１０が逆方向の回動を終了して停止する。そのため、ホイールギヤ１０は、ダンパ１１が弾性復元することによって、第１のシャフト１５のウオーム１５ｂに食らい付かないで停止する。
【００５４】
上記に反して、アーマチュアシャフト１８が逆回転すると、ウオーム１５ｂを介し動力が伝達されて逆回転するため、ホイールギヤ１０は逆回転し、ホイールギヤ１０の逆回転の回転力がダンパ１１を介してハブ３１に伝達されて出力軸１２を逆回転させ、ウインドガラスを閉める。ウインドガラスがストローク端である全閉位置に到達すると、図示しない位置センサによってウインドガラスが全閉位置に到達したことが検出されるため、制御回路により第２、第１のブラシ１４、１３に対する通電がカットオフされ、アーマチュアシャフト１８の逆回転が停止され、ホイールギヤ１０が逆回転を停止する。このとき、ウインドガラスが全閉位置に到達した際、ウインドガラスとドアパネル等の車体との密着性を良くするためにウインドガラスが車体側に押し付けられて締切られてから、第２、第１のブラシ１４、１３に対する通電をカットオフするようになっている。そのため、ダンパ１１は、ウインドガラスが全閉位置において車体側に締め切られる際、出力軸１２に対してホイールギヤ１０が相対的に回転することによって弾性変形する。
【００５５】
ウインドガラスが全閉のストローク端に到達した後に第２、第１のブラシ１４、１３に対する通電が遅れてカットオフされるため、ホイールギヤ１０が逆回転を停止するまでの間、出力軸１２が回転を拘束されている状態で、アーマチュアシャフト１８が逆方向に回動する。アーマチュアシャフト１８が逆方向に回動すると、第１のシャフト１５のウオーム１５ｂから回転力を与えられたホイールギヤ１０が逆方向に回動してダンパ１１が弾性変形する。その後、ダンパ１１の弾性変形が終了してからも、アーマチュアコア１９が固定されたパイプ部材１７に逆方向の回転力が与えられ続けるため、逆方向の回転力によって、第２のシャフト１６が逆回転の方向に捩じれ、アーマチュアコア１９が固定されたパイプ部材１７のみが逆方向に回動して第２のシャフト１６が捩じれ、第２のシャフト１６に捩じれによる弾性反発力が蓄積される。
【００５６】
そして、第２、第１のブラシ１４、１３に対する通電がカットオフされると、アーマチュアコア１９が固定されたパイプ部材１７に対する回転力が解除される。パイプ部材１７に回転力が与えられなくなると、弾性反発力が蓄積された第２のシャフト１６はパイプ部材１７に与えられていた逆方向の回転力とは反対の正回転の方向に自らの復元力によって戻り回動する。同時に、弾性変形して弾性反発力が蓄積されていたダンパ１１より復元力が発生し、ホイールギヤ１０が正方向に回動し、ダンパ１１が弾性復元してから、ホイールギヤ１０が正方向の回動を終了して停止する。そのため、ホイールギヤ１０は、ダンパ１１が弾性復元することによって、第１のシャフト１５のウオーム１５ｂに食らい付かないで停止する。このとき、ウインドガラスが全閉位置に到達した直後に、第１、第２のブラシ１３、１４に対して少しの時間だけ通電が行われることによってウインドガラスが全閉位置から開く方向に移動されて停止し、その後に、第２、第１のブラシ１４、１３に対して再度通電された場合、ダンパ１１は、ウインドガラスが全閉位置に到達したときに一旦弾性復元されているため、ウインドガラスが再び全閉位置まで移動したとしても、ウインドガラスよりの衝撃をダンパ１１が吸収し、大きな衝撃がホイールギヤ１０およびウオーム１５ｂに伝わることがない。また、ウインドガラスがいずれの位置で停止しても、ダンパ１１は、弾性復元した状態に戻る一方、第２のシャフト１６に対する捩じり応力が解除された状態で回転を停止するため、アーマチュアコア１９より回転力が与えられることによってアーマチュア９が回転を開始する際の起動トルクが小さくてすむ。
【００５７】
このような構造を有する小型モータ１は、ギヤケース３がドアパネルの内側に取付けられ、出力軸１２がガラス昇降機を介してウインドガラスに連結され、外部接続配線３０が制御回路に電気的に接続されて車体に取付けられる。
【００５８】
制御回路に備えたウインド開スイッチがオン切換えされることによって、第１のブラシ１３から第２のブラシ１４に向けて電流が供給されると、パイプ部材１７に正方向の回転力が与えられ、第２のシャフト１６を通じて第１のシャフト１５に正方向の回転力が伝達され、第１のシャフト１５のウオーム１５ｂを介してホイールギヤ１０が正回転を始め、ウインドガラスが全開位置に向けて移動する。
【００５９】
ウインドガラスが全開位置に到達して車体に衝突すると、ダンパ１１が弾性変形し、第２のシャフト１６が正回転の方向に捩じれて弾性変形し、第１、第２のブラシ１３、１４に対する通電がカットオフされることによって、弾性反発力が蓄積された第２のシャフト１６が逆方向に戻り回動して第１のシャフト１５が逆方向に回動され、同時に、弾性変形して弾性反発力が蓄積されていたダンパ１１が弾性復元して、ホイールギヤ１０が逆方向に回動され、第１のシャフト１５のウオーム１５ｂに食らい付かない状態でホイールギヤ１０が停止する。
【００６０】
一方、ウインドガラスが全開位置にある状態で、制御回路に備えたウインド閉スイッチがオン切換えされることによって、第２のブラシ１４から第１のブラシ１３に向け電流が供給されると、パイプ部材１７に逆方向の回転力が与えられ、第２のシャフト１６を通じて第１のシャフト１５に逆方向の回転力が伝達され、第１のシャフト１５のウオーム１５ｂを介してホイールギヤ１０が逆回転を始め、ウインドガラスが全閉位置に向けて移動する。
【００６１】
ウインドガラスが全閉位置に到達して車体に衝突すると、ダンパ１１が弾性変形し、第２のシャフト１６が逆回転の方向に捩じれて弾性変形し、第２、第１のブラシ１４、１３に対する通電がカットオフされることによって、弾性反発力が蓄積された第２のシャフト１６が正方向に戻り回動して第１のシャフト１５が正方向に回動され、同時に、弾性変形して弾性反発力が蓄積されていたダンパ１１が弾性復元して、ホイールギヤ１０が正方向に回動され、第１のシャフト１５のウオーム１５ｂに食らい付かない状態でホイールギヤ１０が停止するものとなる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の請求項１に係わる小型モータによれば、負荷がストローク端まで移動して出力軸が回転を拘束されてから、ブラシに対する通電がカットされるまでの間に、パイプ部材は、与えられた回転力により第２のシャフトの他端部に回転力を与えるため、第２のシャフトおよび第１のシャフトが回動して、ホイールギヤが回動し、弾性部材が弾性変形する。弾性部材が弾性変形し終わると、第１のシャフトが回動しなくなり、第１のシャフトに対して第２のシャフトが弾性的に捩じれ、第２のシャフトに弾性反発力が蓄積される。その後に、パイプ部材に回転力が与えられなくなると、弾性部材より与えられた弾性復元力によってホイールギヤに逆方向の回転力が与えられ、同時に、捩じられることによって弾性反発力が蓄積されていた第２のシャフトより第１のシャフトに逆方向の回転力が与えられる。それ故、一旦弾性変形した弾性部材が復元する際に発生するトルクと、第２のシャフトの復元力によって逆方向に回転する第１のシャフトのトルクとが合わされてホイールギヤが速やかに戻される。よって、ウインドガラスやサンルーフリッドなどの負荷が停止して出力軸が回転を拘束された際に弾性部材より与えられた弾性復元力によってホイールギヤがウオームにクリープしたままにならず、ホイールギヤが変形したり、破損したりすることがなく、信頼性の向上が図れるという優れた効果を奏する。
また、アーマチュアシャフトは、パイプ部材が中間軸受に備えたパイプ部材受け部と他端側軸受とによって回転可能に支持される一方、第１のシャフトが中間軸受に中逃げ部を介してパイプ部材受け部と一体成形された第１のシャフト受け部と一端側軸受とによって回転可能に支持されている。それ故、第１のシャフトの他端部を支持するための軸受とパイプ部材の一端部を支持するための軸受を別体で備えるものと比べて作成に必要な工数が大幅に減少するという優れた効果を奏する。
【００６３】
この発明の請求項２に係わる小型モータによれば、第２のシャフトは、第１のシャフトに結合されることなく成形される。それ故、請求項１の効果に加え、第１のシャフト、第２のシャフトは独立して作成されず、同時に作成されるから、生産性の向上が図れるという優れた効果を奏する。
【００６４】
この発明の請求項３に係わる小型モータによれば、パイプ部材の内側に配置された第２のシャフトは、第２のシャフト本体の一端部の第１のシャフト固定部が第１のシャフトに結合される一方、第２のシャフト本体の他端部のパイプ部材固定部がパイプ部材に固定されているため、アーマチュアコアおよびコンミュテータが固定されたパイプ部材は第１のシャフトに直接結合されていない。それ故、請求項１および請求項２の効果に加え、第１のシャフトが回転を拘束されていない通常時に、パイプ部材に与えられた回転力を緩和して第１のシャフトに伝え、これに反して、第１のシャフトが回転を拘束されている際に、パイプ部材に回転力が与えられると、第２のシャフトが捩じれることによって、パイプ部材の回転力を吸収して第１のシャフトに与えないから、第１のシャフトに対する回転力の伝達を緩和して、ウオームとホイールギヤとの噛合を円滑にすることができるという優れた効果を奏する。
【００６５】
この発明の請求項４に係わる小型モータによれば、結合部が第２のシャフトのパイプ部材固定部に結合されたパイプ部材は、パイプ部材本体が第２のシャフトの外側に非接触で配置され、非接触部が第１のシャフトから離れて配置されている。それ故、請求項３の効果に加え、第１のシャフトが回転を拘束された状態で、パイプ部材に回転力が与えられた際、パイプ部材本体および非接触部が第１のシャフトおよび第２のシャフトに接触せずに、接触した場合に発生する異音の心配がいらないという優れた効果を奏する。
【００６６】
この発明の請求項５に係わる小型モータによれば、第１のシャフトは、第１のシャフトの一端側に配置された第１の軸受と、パイプ部材受け部よりも幅寸法が大きい中間軸受の第１のシャフト受け部とによって回転可能に支持されている。それ故、ホイールギヤに対してウオームから回転力を伝える第１のシャフトは、第１の軸受と第１のシャフト受け部とによってその両端が確実に支持されるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる小型モータの第１実施例の部分破断正面図である。
【図２】図１に示した小型モータにおいての出力軸まわりの縦断側面図である。
【図３】図１に示した小型モータにおいての中間軸受とアーマチュアシャフトとの組合わせを説明する斜視図である。
【符号の説明】
１      小型モータ
４      （マグネット）第１のマグネット
５      （マグネット）第２のマグネット
７      第１の軸受
８      第２の軸受
９      中間軸受
９ｂ    第１のシャフト受け部
９ｃ    パイプ部材受け部
９ｄ    中逃げ部
１０    ホイールギヤ
１１    （弾性部材）ダンパ
１２    出力軸
１３    （ブラシ）第１のブラシ
１４    （ブラシ）第２のブラシ
１５    第１のシャフト
１５ｂ  ウオーム
１６    第２のシャフト
１６ａ  第２のシャフト本体
１６ｂ  第１のシャフト側固定部
１６ｃ  パイプ部材側固定部
１７    パイプ部材
１７ａ  パイプ部材本体
１７ｂ  結合部
１７ｃ  非接触部
１８    アーマチュアシャフト
１９    アーマチュアコア
２０    コンミュテータ
２１    アーマチュアコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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