特開 2024-117223 減速機構付きモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117223

(43)【公開日】2024-08-29

(54)【発明の名称】減速機構付きモータ

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/16 20060101AFI20240822BHJP

   F16H 1/10 20060101ALI20240822BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

F16H1/16

F16H1/10

H02K7/116

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023023190

(22)【出願日】2023-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000143639

【氏名又は名称】株式会社今仙電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100095795

【弁理士】

【氏名又は名称】田下 明人

(74)【代理人】

【識別番号】100143454

【弁理士】

【氏名又は名称】立石 克彦

(72)【発明者】

【氏名】都竹 裕介

【テーマコード（参考）】

3J009

5H607

【Ｆターム（参考）】

3J009DA17

3J009EA06

3J009EA14

3J009EA19

3J009EA25

3J009EA32

3J009EB01

3J009FA03

5H607AA12

5H607BB01

5H607CC03

5H607DD03

5H607EE32

5H607EE36

(57)【要約】

【課題】２つのピニオンギヤに噛合する内歯車の回転中心をモータ本体の回転軸の軸線上に位置させることで、減速機構付きモータの小型化を図り得る構成を提供する。
【解決手段】減速機構５０の出力軸７０には、ピニオンギヤ６２ａ及びピニオンギヤ６２ｂの双方に噛合する内歯車７１とこの内歯車７１に対して同軸に位置して回転軸側に延出する軸部７２と反回転軸側に延出する出力ギヤ７３とが設けられる。そして、ブラケット８０により、ウォームホイール６１ａとウォームホイール６１ｂとがモータ本体３０の回転軸３３を介して対向した状態でピニオンシャフト６０ａ及びピニオンシャフト６０ｂが軸支されるとともに、回転軸３３の軸線Ｌ上に軸部７２の回転中心Ｃが位置した状態で出力軸７０の軸部７２が軸支される。
【選択図】図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ本体と、
減速機構と、
を備える減速機構付きモータであって、
前記モータ本体の回転軸には、互いのねじれ方向が逆向きに形成された第１のウォームギヤ及び第２のウォームギヤが設けられ、
前記減速機構は、
前記第１のウォームギヤに噛合する第１のウォームホイールと前記第１のウォームホイールに対して同軸に位置する第１のピニオンギヤとが設けられる第１のピニオンシャフトと、
前記第２のウォームギヤに噛合する第２のウォームホイールと前記第２のウォームホイールに対して同軸に位置する第２のピニオンギヤとが設けられる第２のピニオンシャフトと、
前記第１のピニオンギヤ及び前記第２のピニオンギヤの双方に噛合する内歯車と前記内歯車に対して同軸に位置して回転軸側に延出する軸部と反回転軸側に延出する出力ギヤとが設けられる出力軸と、
前記第１のウォームホイールと前記第２のウォームホイールとが前記回転軸を介して対向した状態で前記第１のピニオンシャフト及び前記第２のピニオンシャフトを軸支するとともに、前記回転軸の軸線上に前記軸部の回転中心が位置した状態で前記軸部を軸支するブラケットと、
前記出力ギヤが挿通した状態で前記ブラケットが固定されるカバーと、
を備えることを特徴とする減速機構付きモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、減速機構付きモータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、減速機構付きモータに関する技術として、例えば、下記特許文献１に開示される減速機構付き電動モータが知られている。この減速機構付き電動モータは、車体に揺動自在に設けられたワイパアームを揺動運動させるもので、モータ本体の回転軸の回転をワイパ軸に連結される出力軸に対して減速機構によって減速して伝達するように構成されている。そして、出力軸の基準位置を検出するホールＩＣと回転軸の回転角度を検出するホールＩＣとの設置位置に関してプリント基板の面上に設ける位置等を工夫することで、揺動されるワイパアームの位置決め精度向上を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－２６２５１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述した減速機構付き電動モータの減速機構は、モータ本体の回転軸に形成される２つのウォームに対して２つのウォームホイールにて噛合し、両ウォームホイールにそれぞれ同軸に設けられるピニオンギヤが出力軸と一体に形成された外歯車（駆動歯車）に噛合するように構成されている。ねじ方向がそれぞれ逆向きに形成された２つのウォームに対して２つのウォームホイールが回転軸を介して対向した状態でそれぞれ噛合することで、両ウォームホイールを介して回転軸に対して作用する力を分散するとともにスラスト方向の力を抑制することができる。

【0005】

しかしながら、上述した構成では、回転軸を介して対向状態で配置される２つのピニオンギヤの双方に噛合するように外歯車を配置する必要があるため、外歯車の外径が減速機構の大きさに影響を及ぼしてしまい、減速機構付きモータの小型化が困難になるという問題がある。

【0006】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、２つのピニオンギヤに噛合する内歯車の回転中心をモータ本体の回転軸の軸線上に位置させることで、減速機構付きモータの小型化を図り得る構成を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の発明は、
モータ本体（３０）と、
減速機構（５０）と、
を備える減速機構付きモータ（２０）であって、
前記モータ本体の回転軸（３３）には、互いのねじれ方向が逆向きに形成された第１のウォームギヤ（３４ａ）及び第２のウォームギヤ（３４ｂ）が設けられ、
前記減速機構は、
前記第１のウォームギヤに噛合する第１のウォームホイール（６１ａ）と前記第１のウォームホイールに対して同軸に位置する第１のピニオンギヤ（６２ａ）とが設けられる第１のピニオンシャフト（６０ａ）と、
前記第２のウォームギヤに噛合する第２のウォームホイール（６１ｂ）と前記第２のウォームホイールに対して同軸に位置する第２のピニオンギヤ（６２ｂ）とが設けられる第２のピニオンシャフト（６０ｂ）と、
前記第１のピニオンギヤ及び前記第２のピニオンギヤの双方に噛合する内歯車（７１）と前記内歯車に対して同軸に位置して回転軸側に延出する軸部（７２）と反回転軸側に延出する出力ギヤ（７３）とが設けられる出力軸（７０）と、
前記第１のウォームホイールと前記第２のウォームホイールとが前記回転軸を介して対向した状態で前記第１のピニオンシャフト及び前記第２のピニオンシャフトを軸支するとともに、前記回転軸の軸線（Ｌ）上に前記軸部の回転中心（Ｃ）が位置した状態で前記軸部を軸支するブラケット（８０）と、
前記出力ギヤが挿通した状態で前記ブラケットが固定されるカバー（９０）と、
を備えることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

【発明の効果】

【0008】

請求項１の発明では、減速機構の出力軸には、第１のピニオンギヤ及び第２のピニオンギヤの双方に噛合する内歯車と内歯車に対して同軸に位置して回転軸側に延出する軸部と反回転軸側に延出する出力ギヤとが設けられる。そして、ブラケットにより、第１のウォームホイールと第２のウォームホイールとがモータ本体の回転軸を介して対向した状態で第１のピニオンシャフト及び第２のピニオンシャフトが軸支されるとともに、回転軸の軸線上に軸部の回転中心が位置した状態で出力軸の軸部が軸支される。

【0009】

これにより、第１のピニオンギヤ及び第２のピニオンギヤの双方に噛合する内歯車の回転中心がモータ本体の回転軸の軸線上に位置するため、回転中心をモータ本体の回転軸の軸線上に位置させることができない外歯車が両ピニオンギヤに噛合する場合と比較して、減速機構、すなわち、減速機構付きモータの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る減速機構付きモータを備えたパワーシート装置を搭載する車両用シートの一例を概念的に示す側面図である。

【図2】図１のモータユニットの斜視図である。

【図3】図１のモータユニットの正面図である。

【図4】図１のモータユニットの底面図である。

【図5】図１のモータユニットの側面図である。

【図6】図１のモータユニットの分解斜視図である。

【図7】図３に示すＸ１－Ｘ１線相当の切断面による断面図である。

【図8】図３に示すＸ２－Ｘ２線相当の切断面による断面図である。

【図9】図３に示すＸ３－Ｘ３線相当の切断面による断面図である。

【図10】図５に示すＸ４－Ｘ４線相当の切断面による断面図である。

【図11】図５に示すＸ５－Ｘ５線相当の切断面による断面図である。

【図12】図５に示すＸ６－Ｘ６線相当の切断面による断面図である。

【図13】図１３（Ａ）は、図６のブラケットの上面図であり、図１３（Ｂ）は、図６のブラケットの正面図である。

【図14】本実施形態における内歯車の回転中心と回転軸の軸線との位置関係を説明する説明図である。

【図15】参考例における外歯車の回転中心と回転軸の軸線との位置関係を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１実施形態］
以下、本発明に係る減速機構付きモータを備えたパワーシート装置を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るパワーシート装置１０は、図１に示すように、車両用シート１に搭載されてシートクッション２の姿勢を制御する装置であって、シートクッション２の骨格を構成するシートクッションフレームの側部近傍に配設されており、操作スイッチ（図示略）の操作に応じてシートクッション２の前後の高さなどの車両用シート１の姿勢を任意に調整可能に構成されている。パワーシート装置１０は、モータユニット２０と、モータユニット２０の出力軸７０を介して伝達される回転動力を利用して車両用シート１の姿勢を調整するためのシート姿勢調整機構（図示略）等を備えている。

【0012】

図２～図６にて示すモータユニット２０は、減速機構付きモータとして機能するもので、モータ本体３０及びコネクタ４０と、減速機構５０とを備えている。モータ本体３０は、コネクタ４０を介して外部電源から電力が供給された状態で、上記操作スイッチの操作に応じて回転する回転軸３３の回転動力を減速機構５０に対して伝達するように機能する。

【0013】

モータ本体３０は、図６及び図７に示すように、減速機構５０側の外郭を構成するモータブラケット３１から延出するシャフト３２に対して回転軸３３が同軸的に組み付けられるようにして構成されている。回転軸３３には、互いのねじれ方向が逆向きに形成されたウォームギヤ３４ａ及びウォームギヤ３４ｂが設けられている。なお、ウォームギヤ３４ａは、「第１のウォームギヤ」の一例に相当し、ウォームギヤ３４ｂは、「第２のウォームギヤ」の一例に相当し得る。

【0014】

図７～図１２にて示す減速機構５０は、モータ本体３０の回転軸３３から伝達される回転動力を減速するようにしてハイト機構へ伝達して出力するギヤボックスとして機能するもので、ハウジング５１と、２つのピニオンシャフト６０ａ，６０ｂと、出力軸７０と、ブラケット８０と、カバー９０等と、を備えている。

【0015】

ハウジング５１は、図７及び図８にて示すように、モータブラケット３１が組み付けられた状態で回転軸３３の両端及びピニオンシャフト６０ａ，６０ｂの一端側を軸支するように構成されている。

【0016】

ピニオンシャフト６０ａは、ウォームギヤ３４ａに噛合するウォームホイール６１ａとウォームホイール６１ａに対して同軸に位置するピニオンギヤ６２ａとを備えている。なお、ピニオンシャフト６０ａは、「第１のピニオンシャフト」の一例に相当し、ウォームホイール６１ａは、「第１のウォームホイール」の一例に相当し、ピニオンギヤ６２ａは、「第１のピニオンギヤ」の一例に相当し得る。

【0017】

ピニオンシャフト６０ｂは、ウォームギヤ３４ｂに噛合するウォームホイール６１ｂとウォームホイール６１ｂに対して同軸に位置するピニオンギヤ６２ｂとを備えている。ウォームホイール６１ｂは、そのねじれ方向がウォームホイール６１ａのねじれ方向に対して逆向きになるように形成されている。なお、ピニオンシャフト６０ｂは、「第２のピニオンシャフト」の一例に相当し、ウォームホイール６１ｂは、「第２のウォームホイール」の一例に相当し、ピニオンギヤ６２ｂは、「第２のピニオンギヤ」の一例に相当し得る。

【0018】

出力軸７０は、ピニオンギヤ６２ａ及びピニオンギヤ６２ｂの双方に噛合する内歯車７１と、内歯車７１に対して同軸に位置して回転軸側に延出する軸部７２と、反回転軸側に延出する出力ギヤ７３と、を備えている。

【0019】

図６及び図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、ブラケット８０は、ピニオンシャフト６０ａ及びピニオンシャフト６０ｂの他端側と出力軸７０の軸部７２とを軸支する薄板部８１と、薄板部８１の四隅に設けられる支持片８２ａ～８２ｄとを備えている。

【0020】

薄板部８１には、ピニオンシャフト６０ａの他端側（ピニオンギヤ６２ａとウォームホイール６１ａとの中間部位）を軸支するための貫通穴８１ａと、ピニオンシャフト６０ｂの他端側（ピニオンギヤ６２ｂとウォームホイール６１ｂとの中間部位）を軸支するための貫通穴８１ｂと、出力軸７０の軸部７２を軸支するための貫通穴８１ｃとが形成されている。貫通穴８１ｃは、薄板部８１の中央に設けられ、貫通穴８１ａ及び貫通穴８１ｂは、貫通穴８１ｃの中心（軸部７２の回転中心Ｃ）に対して点対称となるように設けられている。

【0021】

本実施形態では、貫通穴８１ａ及び貫通穴８１ｂは、回転軸３３が軸支されたハウジング５１にブラケット８０が固定された際に、軸支されたピニオンシャフト６０ａのウォームホイール６１ａとピニオンシャフト６０ｂのウォームホイール６１ｂとが回転軸３３のウォームギヤ３４ａとウォームギヤ３４ｂとにそれぞれ噛合するように配置されている。

【0022】

この軸支状態では、ウォームホイール６１ａとウォームホイール６１ｂとが回転軸３３を介して対向し、平行に配置されるピニオンシャフト６０ａとピニオンシャフト６０ｂとの軸線（軸方向）が回転軸３３の軸線（軸方向）に直交するように配置される。

【0023】

各支持片８２ａ～８２ｄは、ピニオンシャフト６０ａ及びピニオンシャフト６０ｂが薄板部８１及びハウジング５１によってそれぞれ軸支された状態でハウジング５１に固定された際に、貫通穴８１ｃの中心（軸部７２の回転中心Ｃ）が回転軸３３の軸線Ｌ上に位置するように形成されている。

【0024】

カバー９０は、その中央部に形成される貫通穴９１にて出力ギヤ７３と内歯車７１との中間部位を軸支しつつ、その貫通穴９１から出力ギヤ７３が挿通した状態でブラケット８０とともに共締めされてハウジング５１に固定される。このため、出力軸７０の軸部７２を軸支するブラケット８０が出力軸７０の上記中間部位を軸支するカバー９０に固定されるように構成される。また、カバー９０には、ボルト９３等を利用してモータユニット２０をシートクッション２の所定位置に組み付けるための組付穴９２ａ～９２ｃが形成されている。

【0025】

このように構成されるモータユニット２０がシート姿勢調整機構とともにシートクッション２に組み付けられることで、モータ本体３０の回転軸３３の回転が、ウォームギヤ３４ａ，３４ｂに噛合するウォームホイール６１ａ，６１ｂ及びピニオンギヤ６２ａ，６２ｂを介して内歯車７１に伝達されるため、減速されるようにして出力ギヤ７３が回転する。上記操作スイッチの操作に基づく回転軸３３の回転方向に応じて、車両用シート１の姿勢を所定の速度で調整することができる。

【0026】

上述したように、本実施形態では、ピニオンシャフト６０ａ，６０ｂに噛合する出力軸７０の歯車として内歯車７１が採用されているため、図１４に示すように、回転軸３３の軸線Ｌ上に軸部７２及び内歯車７１の回転中心Ｃが位置することになる。このよう配置される内歯車７１の採用理由について、以下に説明する。

【0027】

上述した内歯車７１に代えて、上記特許文献１のような外歯車を採用する構成では、モータ本体３０の回転軸３３に形成される２つのウォームギヤ３４ａ，３４ｂに対して２つのウォームホイール６１ａ，６１ｂにて噛合し、両ウォームホイール６１ａ，６１ｂにそれぞれ同軸に設けられるピニオンギヤ６２ａ，６２ｂが出力軸と一体に形成された外歯車１００にそれぞれ噛合する。このような構成では、図１５にて簡略的に例示するように、モータ本体３０の回転軸３３の軸線Ｌと両ピニオンギヤ６２ａ，６２ｂに噛合する外歯車１００の回転中心Ｃｏとが離れてしまう。なお、図１５では、便宜上、外歯車１００をそのピッチ円にて二点鎖線で図示している。

【0028】

ピニオンギヤ６２ａが設けられるピニオンシャフト６０ａとピニオンギヤ６２ｂが設けられるピニオンシャフト６０ｂと外歯車１００が設けられる出力軸とを、互いの軸線が平行となる状態でハウジング５１によって軸支する構成となるために、出力軸のハウジング側の軸支部分（図１５の符号１０１参照）がモータ本体３０の回転軸３３等に接触しないように配置する必要があるからである。このようにモータ本体３０の回転軸３３の軸線Ｌと外歯車１００の回転中心Ｃｏとが離れていると、外歯車１００の外径が減速機構の大きさに影響を及ぼしてしまい、減速機構付きモータの小型化が困難になってしまう。

【0029】

このため、本実施形態に係る減速機構付きモータとして構成されるモータユニット２０では、減速機構５０の出力軸７０には、ピニオンギヤ６２ａ及びピニオンギヤ６２ｂの双方に噛合する内歯車７１とこの内歯車７１に対して同軸に位置して回転軸側に延出する軸部７２と反回転軸側に延出する出力ギヤ７３とが設けられる。そして、ブラケット８０により、ウォームホイール６１ａとウォームホイール６１ｂとがモータ本体３０の回転軸３３を介して対向した状態でピニオンシャフト６０ａ及びピニオンシャフト６０ｂが軸支されるとともに、回転軸３３の軸線Ｌ上に軸部７２の回転中心Ｃが位置した状態で出力軸７０の軸部７２が軸支される。

【0030】

これにより、ピニオンギヤ６２ａ及びピニオンギヤ６２ｂの双方に噛合する内歯車７１の回転中心（Ｃ）がモータ本体３０の回転軸３３の軸線Ｌ上に位置するため、回転中心をモータ本体の回転軸の軸線上に位置させることができない外歯車が両ピニオンギヤに噛合する場合と比較して、減速機構５０、すなわち、減速機構付きモータの小型化を図ることができる。

【0031】

［他の実施形態］
なお、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
（１）本発明は、シートクッション２の前後の高さなどの車両用シート１の姿勢を制御するパワーシート装置１０のモータユニット２０に適用されることに限らず、パワーシート装置と異なる他の装置においてモータの回転動力を減速して出力する減速機構付きモータに適用されてもよい。

【符号の説明】

【0032】

１０…パワーシート装置
２０…モータユニット（減速機構付きモータ）
３０…モータ本体
３３…回転軸
３４ａ…ウォームギヤ（第１のウォームギヤ）
３４ｂ…ウォームギヤ（第２のウォームギヤ）
５０…減速機構
６０ａ…ピニオンシャフト（第１のピニオンシャフト）
６１ａ…ウォームホイール（第１のウォームホイール）
６２ａ…ピニオンギヤ（第１のピニオンギヤ）
６０ｂ…ピニオンシャフト（第２のピニオンシャフト）
６１ｂ…ウォームホイール（第２のウォームホイール）
６２ｂ…ピニオンギヤ（第２のピニオンギヤ）
７０…出力軸
７１…内歯車
７２…軸部
７３…出力ギヤ
８０…ブラケット
９０…カバー
Ｃ…回転中心
Ｌ…軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】