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技術 モータユニット

出願人 シロキ工業株式会社
発明者 榎嶋友宏谷口貢
出願日 2016年3月10日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-046754
公開日 2017年9月14日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2017-163723
状態 特許登録済
技術分野 電動機,発電機と機械的装置等との結合 電動機、発電機の外枠 軸受の支持 すべり軸受
主要キーワード ギヤ収納室 本体前端 押圧室 圧縮リブ 変形空間 防音防 環状ブッシュ 押圧リブ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年9月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

出力軸を有するモータケース内収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、径方向及び軸方向の振動や音を出力軸とケースの径方向及び軸方向の位置精度犠牲にすることなく防ぐことができるモータユニットを得る。

解決手段

モータ本体の端部から出力軸が突出したモータと、該モータを収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、上記モータ本体とケースとの間に、出力軸と平行な方向に介在するスラスト弾性部材と、出力軸の径方向に介在するラジアル弾性部材を有するモータユニット。

概要

背景

従来より、例えば、車両関係では、モータ駆動の各種装置(例えば、電動シートリクライナ電動ランバーサポート装置電動シートスライド装置)には、回転軸を有するモータケース内収納してユニットとして用いることが行われている。

このようなモータユニットは、駆動に伴って音及び振動が発生することが避けられない。音と振動は、特に高級車において問題にされる。特許文献1は、モータのヨークから発生する磁気音を問題とし、モータを収納するホルダケース)と、モータヨークについて提案をしている。

概要

出力軸を有するモータをケース内に収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、径方向及び軸方向の振動や音を出力軸とケースの径方向及び軸方向の位置精度犠牲にすることなく防ぐことができるモータユニットを得る。モータ本体の端部から出力軸が突出したモータと、該モータを収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、上記モータ本体とケースとの間に、出力軸と平行な方向に介在するスラスト弾性部材と、出力軸の径方向に介在するラジアル弾性部材を有するモータユニット。

目的

本発明は、出力軸を有するモータをケース内に収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、径方向(ラジアル方向)及び軸方向(スラスト方向)の振動や音を出力軸とケースの径方向及び軸方向の位置精度を犠牲にすることなく防ぐことができるモータユニットを得ることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

モータ本体の端部から出力軸が突出したモータと、該モータを収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、上記モータ本体とケースとの間に、出力軸と平行な方向に介在するスラスト弾性部材と、出力軸の径方向に介在するラジアル弾性部材を有することを特徴とするモータユニット。

請求項2

請求項1記載のモータユニットにおいて、上記スラスト弾性部材と上記ラジアル弾性部材とは一体に成形された複合弾性部材からなっているモータユニット。

請求項3

請求項2記載のモータユニットにおいて、上記一体成形された複合弾性部材は、上記モータ本体の外周に嵌められたラジアル弾性部材と、上記モータ本体の軸方向の他方の端部に突出形成された軸受ボスに嵌められたスラスト弾性部材と、上記ラジアル弾性部材とスラスト弾性部材を接続する、上記ラジアル弾性部材とスラスト弾性部材の軸方向長より厚さの薄い接続部とからなるモータユニット。

請求項4

請求項1記載のモータユニットにおいて、上記スラスト弾性部材は、上記モータ本体の一方の端部側と他方の端部側に軸方向に離間して一対が備えられているモータユニット。

請求項5

請求項4記載のモータユニットにおいて、上記一対のスラスト弾性部材は、ケースとの間にラジアル方向の隙間を有するモータユニット。

請求項6

請求項4記載のモータユニットにおいて、上記一対のスラスト弾性部材は、出力軸方向から見て少なくとも一部が重なり合っているモータユニット。

請求項7

請求項4ないし6のいずれか1項記載のモータユニットにおいて、上記一対のスラスト弾性部材の軸方向長は、互いに異なるモータユニット。

請求項8

請求項1ないし7のいずれか1項記載のモータユニットにおいて、上記モータとケースは、軸直交断面において、非円形形状をなしているモータユニット。

技術分野

0001

本発明は、回転軸を有するモータケースハウジング)内に収納するモータユニットに関する。

背景技術

0002

従来より、例えば、車両関係では、モータ駆動の各種装置(例えば、電動シートリクライナ電動ランバーサポート装置電動シートスライド装置)には、回転軸を有するモータをケース内に収納してユニットとして用いることが行われている。

0003

このようなモータユニットは、駆動に伴って音及び振動が発生することが避けられない。音と振動は、特に高級車において問題にされる。特許文献1は、モータのヨークから発生する磁気音を問題とし、モータを収納するホルダ(ケース)と、モータヨークについて提案をしている。

先行技術

0004

特開2015-76915号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1のモータユニットは、径方向の振動や音はヨークの圧入部によって防ぐことができるが、軸方向の振動や音については防止対策がとられていない。

0006

本発明は、出力軸を有するモータをケース内に収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、径方向(ラジアル方向)及び軸方向(スラスト方向)の振動や音を出力軸とケースの径方向及び軸方向の位置精度犠牲にすることなく防ぐことができるモータユニットを得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、モータ本体の端部から出力軸が突出したモータと、該モータを収納支持するケースとを有するモータユニットにおいて、上記モータ本体とケースとの間に、出力軸と平行な方向に介在するスラスト弾性部材と、出力軸の径方向に介在するラジアル弾性部材を有することを特徴とする。

0008

上記スラスト弾性部材と上記ラジアル弾性部材とは一体に成形された複合弾性部材からなることが好ましい。

0009

上記一体成形された複合弾性部材は、上記モータ本体の外周に嵌められたラジアル弾性部材と、上記モータ本体の軸方向の他方の端部に突出形成された軸受ボスに嵌められたスラスト弾性部材と、上記ラジアル弾性部材とスラスト弾性部材を接続する、上記ラジアル弾性部材とスラスト弾性部材の軸方向長より厚さの薄い接続部とから形成できる。

0010

上記スラスト弾性部材は、上記モータ本体の一方の端部側と他方の端部側に軸方向に離間して一対が備えられていることが好ましい。

0011

上記一対のスラスト弾性部材は、ケースとの間にラジアル方向の隙間を有することができる。

0012

上記一対のスラスト弾性部材は、出力軸方向から見て少なくとも一部が重なりあっていることが好ましい。

0013

上記一対のスラスト弾性部材の軸方向長は、互いに異ならせてもよい。

0014

本発明のモータユニットは、上記モータとケースが、軸直交断面において、非円形形状をなしていてもよい。

発明の効果

0015

本発明のモータユニットは、モータとケースとの間に、出力軸と平行な方向に介在するスラスト弾性部材と、出力軸の径方向に介在する、上記スラスト弾性部材とは別部材からなるラジアル弾性部材を有するので、モータとケースの組立性を害することなく、ケース内でのモータの遊びを防止し、防音防振を図ることができる。

図面の簡単な説明

0016

本発明によるモータユニットの一実施形態を示す分解斜視図である。
本発明によるモータユニットの一実施形態を示す、図1とは反対方向から見た分解斜視図である。
本発明によるモータユニットの一実施形態を示す組立状態の平面図である。
図1ないし図3のモータユニットの組立状態における図1図2のIV-IV線に沿う断面図である。
図1ないし図3のモータユニットの組立状態における図1ないし図3のV-V線に沿う断面図である。
図4のモータ本体前端部をスラスト方向に支持するスラスト弾性部材及びその周辺構造を拡大して示す断面図である。
同モータユニットの回転軸先端部をスラスト方向に軸受する軸端押圧部材の構造の実施例を示す拡大断面図である。

実施例

0017

図は本発明によるモータユニット100の一実施形態を示している。図1図2は、モータユニット100の全要素を分解状態で示し、図3ないし図5は、ケース20内にモータ10を収納した状態を示すもので、モータ10と、該モータ10によって回転駆動される送りねじ軸11を含む減速機構を収納するケース20と、スラスト弾性部材30と、複合弾性部材40とを備えている。モータ10は、モータ本体(ハウジング兼ヨーク)10aの一端部に回転軸(出力軸)10bを突出させたもので、以下、「軸(スラスト)方向」とは回転軸10bの軸線方向を言い、「径方向(ラジアル)方向」とは回転軸10bからの放射方向を言う。モータ本体10aの回転軸10bの先端部側を前方とし、前後上下を図に示した方向とする。

0018

モータ本体10aは、軸線直交断面(軸直交断面)における外形が非円形四隅を四半円筒状とした角筒状)である。モータ本体10aには、その軸方向の一方の端部と他方の端部の両端部(前端部(フロントブラケット)10a1と後端部(エンドブラケット)10a2)に、同一軸線上に位置させて、軸受ボス(円形凸部)10c(図4図5)と10dが形成されており、回転軸10bは軸受ボス10cと10dを貫通してその軸線上に突出している。回転軸10bの軸受ボス10cから突出した先端部分にはウォーム13が固定されている。モータ本体10aは、回転軸10bの後端部を軸支する軸受ボス10d側の端部から突出した給電端子10eを備えている。モータ10は、給電端子10eを介して通電することで、回転軸10bを正逆に回転駆動するものであり、その構成は問わない。なお、図4及び図5は、モータ10の内部構造を省略してある。

0019

ケース20は、筒状本体21と、蓋体22と、ギヤ部蓋体23とを備えている。筒状本体21は、筒状部21aの後端部を開放部21bとし、前端部にギヤ保持部21cを備えている。筒状部21aは、収容したモータ10の回転軸10bと直交する断面(横断面)が非円形の閉曲線形状、つまり継ぎ目割れ目が無い一体形状からなる。筒状部21aの内形は、モータ本体10aに対応する非円形(四隅を四半円筒状とした角筒状)をなしており、開放部21bの端面には、3個のねじ座21b1が形成されている。

0020

筒状部21aには、開放部21b側の端部内周に、ギヤ保持部21c側に向かって、蓋用段部21b2と、弾性部材用段部21b3が順番に形成されている。但し、弾性部材用段部21b3は、図1のIV-IV断面(図4)には表れず、V-V断面(図5)において表れる段部である。

0021

ギヤ保持部21cには、モータ10のウォーム13と、ウォーム13に噛み合うウォームホイル14を収納するギヤ収納室(減速機構収納室)21c1が形成されている。ギヤ収納室21c1は、ウォーム13を収納するウォーム収納室21c2と、ウォームホイル14を収納するウォームホイル収納室21c3を有しており、ウォームホイル収納室21c3は、一方の端部(図1図2の上方)が開放され、他端部(同下方)に他のブラケットに連結するための連結筒部21c4が連設されている。また、ギヤ収納室21c1には筒状部21aと反対側に、軸支持壁21c5と、軸端押圧室21c6が形成されており、軸支持壁21c5には、モータ10の回転軸10bの先端部を回転自在に受け入れ軸受孔21c7が形成されている。軸受孔21c7は、モータ10(回転軸10b)のラジアル方向位置を定める。

0022

軸端押圧室21c6には、軸端押圧部材24が挿入される。軸端押圧部材24は、回転軸10bの先端部に接触するコ字状の軸受板24aと、軸受板24aを回転軸10b側に押圧するゴム部材24bとからなる。軸受板24aは、樹脂板24a1と金属板24a3を焼結シート24a2により接着した三層構造である(図7)。軸受板24aは、樹脂板24a1が金属製の回転軸10bの先端部に当接するので金属音が発生せず、金属板24a3がゴム部材24bに当接するので強度が得られる。軸端押圧部材24は、ウォーム13が回転する際に回転軸10bが突出方向に移動しようとするのを阻止する。例えば、図4において、ウォーム13がウォームホイル14を左右のいずれかの方向に回転させようとして、回転軸10bが左方向(前方)に移動しようとする力を受けたとしても、回転軸10bは先端部10b1(その先端面)が軸端押圧部材24に当接して左方向移動が阻止される。

0023

送りねじ軸11には、被支持軸14aとウォームホイル14がインサート成形により一体形成されている。ギヤ部蓋体23は、ギヤ保持部21cのウォームホイル収納室21c3を塞ぐと同時に、被支持軸14a(ウォームホイル14)を回転自在に保持する遊嵌孔23aと、軸端押圧室21c6を塞ぐ蓋部23dを有している。送りねじ軸11は、連結筒部21c4に挿通され、送りねじ軸11の外周に遊嵌された環状ブッシュ25がウォームホイル収納室21c3の底部に圧入されている。ギヤ部蓋体23は、ギヤ保持部21cにねじ止めされ、ウォームホイル収納室21c3を塞いでいる。

0024

筒状本体21の筒状部21aとギヤ保持部21cとの連通部には、スラスト弾性部材30を収納する収納段部21a1が形成されている。スラスト弾性部材30は、弾性材料からなる環状部材であり、その軸線と内側筒状面30a及び外側筒状面30bは平行であり、前後の端面である環状前面30cと環状後面30dと直交する(図6)。スラスト弾性部材30は自由状態から拡径した状態で軸受ボス10cの外周面に嵌められ、弾性縮径力によって内側筒状面30aが軸受ボス10cの外周面に接触する。一方、内側筒状面30aと平行な外側筒状面30bは、モータ10を正しくケース20に収納した状態では、収納段部21a1の内側筒状面21a2と非接触である。また、環状前面30cと環状後面30dは、収納段部21a1とモータ本体10aの軸方向の前端面(一方の端部)10a1に弾性接触する。

0025

複合弾性部材40は、モータ10の軸受ボス10dの外周に嵌められる環状のスラスト弾性部(スラスト弾性部材)40aと、モータ本体10aの後端部外周に嵌められる、モータ本体10aに対応する非円形(四隅を四半円筒状とした角筒状)のラジアル弾性部(ラジアル弾性部材)40bと、スラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bの後端部間を接続する接続部40cとを有している。スラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bの間には、変形空間40dが形成されている。スラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bは、これらの間に変形空間40dがあることにより、装着された部位の形状に沿って変形することが可能になり、製造誤差等を吸収できる。接続部40cの軸方向の厚さは、スラスト弾性部40a及びラジアル弾性部40bの軸方向の厚さに比して十分小さく、接続部40cはスラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bを接続できる厚さ、形状であればよい。また、複合弾性部材40には、接続部40cと面一でラジアル弾性部40bの外周側に突出する外周圧縮リブ40eが形成されている。外周圧縮リブ40eは、接続部40cと面一でなくてもよい。

0026

スラスト弾性部40aは自由状態から拡径した状態で軸受ボス10dの外周面に嵌められ、弾性縮径力により、軸線と平行な内側筒状面40a1がモータ10の軸受ボス10dの外周面と接触する。一方、内側筒状面40a1と平行な外側筒状面40a2は、変形空間40dが存在するため、他の部材に拘束されない。

0027

ラジアル弾性部40bは、モータ10のモータ本体10aの後端部外周面と筒状本体21の筒状部21aの内周面との間の筒状空間圧縮状態で挿入されている。その際、ラジアル弾性部40bは、その軸線と平行な内側筒状面40b1がモータ10のモータ本体10aの後端部外周面と接触し、同じく軸線と平行な外側筒状面40b2が筒状本体21の筒状部21aの内周面と接触する。すなわち、ラジアル弾性部40bは、モータ10(モータ本体10a)の筒状部21a内におけるラジアル方向の位置を定める働きをする。

0028

蓋体22は、開放部21bの蓋用段部21b2に嵌まる、モータ本体10aに対応する非円形(四隅を四半円筒状とした角筒状)の嵌合リブ22aと、複合弾性部材40のスラスト弾性部40aを軸方向から押圧する押圧リブ22bと、筒状本体21の3個のねじ座21b1に対応する3個のねじ座22cと、プラグ挿入部22dとを有している。プラグ挿入部22dは、内部に、モータ10の給電端子10eに接続される中継端子26を臨ませるものであり、押圧リブ22bは、中継端子26の通過経路22f(図2)によって分断されている。

0029

以上の蓋体22は、後端部に複合弾性部材40を装着したモータ10を開放部21bから筒状部21aに嵌めた状態で、その嵌合リブ22aを蓋用段部21b2に嵌め、3個のねじ座22cを3個のねじ座21b1に合致させて固定ねじ22gを締めることにより、筒状本体21に締付固定される。この固定状態では、スラスト弾性部材30が、筒状部21aとモータ本体10aの軸方向の前端面(一方の端部)10a1との間でスラスト方向に圧縮され、スラスト弾性部40aが押圧リブ22bとモータ本体10aのスラスト方向の後端面(他方の端部)10a2との間でスラスト方向に圧縮される。またラジアル弾性部40bは、モータ本体10aの外周面と筒状本体21の内周面との間にラジアル方向に圧縮されている。弾性部材用段部21b3はラジアル弾性部40bに非接触状態であり、スラスト方向の力は発生しない。また、外周圧縮リブ40eは、蓋用段部21b2と蓋体22の嵌合リブ22aの前端面との間で密着圧縮される。

0030

すなわち、以上のモータユニット100は、モータ本体10aの前後端部がスラスト弾性部材30と複合弾性部材40のスラスト弾性部40aによってスラスト方向に弾性的に押圧支持され、モータ本体10aの後端部がラジアル弾性部40bによってラジアル方向に弾性的に押圧支持されるので、モータ10の振動がケース20に伝わり難く、振動や異音の発生が抑制される。また、筒状本体21と蓋体22とが外周圧縮リブ40eを挟んで結合されているので、ケース20の内部が完全に密閉され、ケース20内のモータ10によって発生する音や振動が外部に漏れ難い。

0031

以上のモータユニット100は、モータ本体10a及びモータ回転軸10bがケース20に対してラジアル方向に、モータ本体10aの後端部がラジアル軸受部40bを介して筒状本体21に支持され、かつモータ本体10aの前方に突出したモータ回転軸10bが軸受孔21c7により支持されているので、前後のラジアル方向支持位置の軸方向間隔がモータ本体10aの軸方向長より長くなり、前後のラジアル方向支持位置がラジアル方向にずれたとしても、モータ本体10a及びモータ回転軸10bの傾きが小さく、高精度に位置決めされ、軸ズレし難い。

0032

スラスト方向弾性部材30は、モータ本体10aの前端面10a1に形成された軸受ボス10cに嵌められているので、回転軸10bの振れを回転軸10bに近い位置で吸収可能になり、モータ本体10aの振動や異音の発生を抑制することができる。

0033

モータユニット100は、モータ本体10aの前端面10a1に装着されたスラスト方向弾性部材30と内側筒状面21a2との間にラジアル方向の隙間があるので、回転軸10bの先端部10b1を軸受孔21c7に挿通する組立作業においてスラスト方向弾性部材30の挿入が阻害されず先端部10b1の挿通がスムーズであり、組立性に優れる。

0034

スラスト方向弾性部材30とスラスト弾性部40aは、ラジアル方向のケース20との間に隙間があるのでモータ本体10aのスラスト方向の位置のみ規制し、ラジアル方向の位置を規制しないので、軸受孔21c7とラジアル弾性部材40bが確実にラジアル方向の位置規制を行うことができる。

0035

スラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aは、図示実施形態では、軸方向に見て全体が重なり合っている。スラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aの少なくとも一部が軸方向に重なり合うことで、スラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aの間に作用する力は軸方向と平行な対向位置にそのまま伝達されるので、モータ本体10a、ケース20にねじれが生じ難く、回転軸10bに作用する倒れ、振れ等を効果的に防止することができる。

0036

スラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aは、回動軸10bを中心とした円形であることが好ましいが、矩形であってもよく、複数の突起であってもよい。

0037

スラスト弾性部材30の軸方向長aと、複合弾性部材40のスラスト弾性部40aの軸方向長bの長さは、同一でもよく、一方が短くてもよい。スラスト弾性部材30の軸方向長aと、複合弾性部材40のスラスト弾性部40aの軸方向長bの長さを異ならせれば、モータ10等に発生する異なる周期の振動を減衰することができる。

0038

スラスト弾性部材30と複合弾性部材40は、同一材料でも、異なる材料で形成してもよく、ラジアル方向の断面積を異ならせてもよい。異なる材料、異なる断面積とすることで、圧縮量、振動等の減衰量減衰周波数等を調整することができる。

0039

モータユニット100は、複合弾性部材40にスラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bを一体に設けたので、部品点数が削減され、組立性に優れる。スラスト弾性部40aとラジアル弾性部40bは別部材として設けてもよい。

0040

以上の実施形態では、筒状本体21の筒状部21a内にモータ10のモータ本体10aの全体が入る。蓋体22の押圧リブ22bは、筒状部21aの端部に嵌合する短い形状である。しかし、筒状部21aの長さをモータ本体10aの後部の一部が筒状部21aから突出する長さとし、押圧リブ22bの長さをモータ本体10aの後部の一部を覆う筒状にしてもよい。

0041

以上の実施形態では、スラスト弾性部材30は、筒状部21aとモータ本体10aの軸方向の前端面10a1との間でスラスト方向に圧縮され、スラスト弾性部40aは押圧リブ22bとモータ本体10aのスラスト方向の後端面10a2との間でスラスト方向に圧縮されている。しかしスラスト弾性部材30とスラスト弾性部40aは、筒状部21aと前端面10a1との間(出力軸と平行な方向)、押圧リブ22bとスラスト方向の後端面10a2との間(出力軸と平行な方向)に(隙間なく)介在していれば、圧縮されていなくてもよい。

0042

以上の実施形態では、ラジアル弾性部40bは、モータ10のモータ本体10aの後端部外周面と筒状本体21の筒状部21aの内周面との間の筒状空間に圧縮状態で挿入されている。しかし、ラジアル弾性部40bは、モータ本体10aの後端部外周面と筒状本体21の筒状部21aの内周面との間の筒状空間(出力軸の径方向)に(隙間なく)介在していれば、圧縮されていなくてもよい。

0043

以上の実施形態では、モータ10の回転軸10bによって駆動されるギヤ機構が、回転軸10bに固定されたウォーム13と、ウォーム13に噛み合うウォームホイール14を有する減速機構であるが、本発明は減速機構に限らず適用可能である。例えば、減速しないギヤ機構でもよいし、傘歯車機構のような運動方向変換機構であってもよい。

0044

10モータ
10a モータ本体
10a1前端面(一方の端部)
10a2後端面(他方の端部)
10b回転軸(出力軸)
10b1 先端部
10c 10d軸受ボス
10e給電端子
11送りねじ軸
13ウォーム
14ウォームホイル
14a被支持軸
20ケース
21 筒状本体
21a 筒状部
21a1収納段部
21a2内側筒状面
21b開放部
21b1 ねじ座
21b2蓋用段部
21b3弾性部材用段部
21cギヤ保持部
21c1ギヤ収納室
21c2 ウォーム収納室
21c3 ウォームホイル収納室
21c4連結筒部
21c5軸支持壁
21c6軸端押圧室
21c7軸受孔(ラジアル軸受部)
22蓋体
22a 嵌合リブ
22b押圧リブ
22c ねじ座
22dプラグ挿入部
22f通過経路
22g固定ねじ
23 ギヤ部蓋体
23a 遊嵌孔
23d 蓋部
24 軸端押圧部材(スラスト軸受部)
24a軸受板
24a1樹脂板
24a2焼結シート
24a3金属板
24bゴム部材
25環状ブッシュ
30スラスト弾性部材
30a 内側筒状面
30b外側筒状面
40複合弾性部材
40a スラスト弾性部(スラスト弾性部材)
40a1 内側筒状面
40a2 外側筒状面
40bラジアル弾性部(ラジアル弾性部材)
40b1 内側筒状面
40b2 外側筒状面
40c 接続部
40d変形空間
40e 外周圧縮リブ

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