減速機構付きモータ
【課題】弾性部材の耐久性の低下を防止できる低コストな減速機構付きモータを提供する。
【解決手段】減速機構付きモータ１は、回転軸２１に装着され、回転軸２１と一体に回転できると共に回転軸方向に移動できるウオーム２２Ａと、回転軸２１に固定された左側ストッパ３１Ａあるいは右側ストッパ３１Ｂと、一端が左側ストッパ３１Ａあるいは右側ストッパ３１Ｂに当接し他端がウオーム２２Ａに当接して、ウオーム２２Ａを回転軸方向に付勢させる弾性部材４０Ａあるいは弾性部材４０Ｂを備えている。
【解決手段】減速機構付きモータ１は、回転軸２１に装着され、回転軸２１と一体に回転できると共に回転軸方向に移動できるウオーム２２Ａと、回転軸２１に固定された左側ストッパ３１Ａあるいは右側ストッパ３１Ｂと、一端が左側ストッパ３１Ａあるいは右側ストッパ３１Ｂに当接し他端がウオーム２２Ａに当接して、ウオーム２２Ａを回転軸方向に付勢させる弾性部材４０Ａあるいは弾性部材４０Ｂを備えている。
【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。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、図５に示すように、モータ１１０の回転軸１１１方向に自在に摺動できるウオーム１１２の両側にスラストベアリング１１３を設け、このスラストベアリング１１３とハウジングケースの内側面１１４との間に、ウオーム１１２を回転軸１１１方向に付勢させるコイルスプリング１１５（圧縮コイルばね）を配した減速機構付きモータが記載されている。この減速機構付きモータでは、ウオーム１１２に噛合されたウオームホイール１１６が負荷の高い高負荷状態になると、ウオーム１１２の両側に設けられたスイッチ１１７がウオーム１１２の移動によりオンされ高負荷状態を検知して、減速機構付きモータに接続された制御回路によりモータを停止もしくは逆回転させることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷が防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５２−１５６８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図５の減速機構付きモータでは、ウオームを付勢させる圧縮コイルばね（弾性部材）が、スラストベアリングとハウジングケースの内側面に当接して設けられているため、回転軸が回転する毎に、弾性部材にはその回転方向にある程度の捩りが発生する。すると、その捩りにより圧縮コイルばねの付勢力が不安定になると共に圧縮コイルばねの両端のいずれかで滑り磨耗が生じることにより、圧縮コイルばねの耐久性が低下し、装置の信頼性が低下してしまう。さらに、スラストベアリングを使用しているため、部品コストが高くなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止でき、さらに、耐久性・信頼性の低下を防止できる低コストな減速機構付きモータを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成すべく成された本発明の請求項１の減速機構付きモータは、
モータと、
前記モータの一方に突出されている回転軸と、
前記回転軸に装着され、前記回転軸と一体に回転できると共に前記回転軸方向に移動できるウオームと、
前記ウオームと噛合されるウオームホイールと、
前記回転軸に固定されたストッパと、
一端が前記ストッパに当接し他端が前記ウオームに当接して、前記ウオームを前記回転軸方向に付勢させる弾性部材と、
前記ウオームの前記回転軸方向の移動を検知する検知手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の減速機構付きモータは、
ステータの外周にロータを有するブラシレスモータと、
前記ロータのロータケースに固定され、前記ロータケースから突出されている回転軸と、
前記回転軸に装着され、前記回転軸と一体に回転できると共に前記回転軸方向に移動できるウオームと、
前記ウオームと噛合されるウオームホイールと、
一端が前記ロータケースに当接し他端が前記ウオームに当接して、前記ウオームを前記回転軸方向に付勢させる弾性部材と、
前記ウオームの前記回転軸方向の移動を検知する検知手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の減速機構付きモータは、請求項１又は２に記載の減速機構付きモータにおいて、
前記ウオームは、径方向内側に空洞部を有し、
前記弾性部材は、少なくとも軸方向の一部が、前記空洞部に挿入されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に記載の減速機構付きモータは、請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機構付きモータにおいて、
前記検知手段は、前記ウオームの移動によって操作されるスイッチであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に記載の減速機構付きモータは、請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機構付きモータにおいて、
前記検知手段は、非接触式のセンサーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の減速機構付きモータでは、ウオームに噛合するウオームホイールの負荷状態が、通常負荷状態から負荷の高い高負荷状態に変化すると、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を圧縮させて回転軸方向に移動し、検知手段が、所定距離移動したウオームを検知することにより、ウオームホイールの高負荷状態を検知する。そして、検知手段の信号に基づきモータは停止され、あるいは、逆回転されることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。さらに、回転軸が回転する際、弾性部材は、回転軸と一体に回転することにより、弾性部材にはその回転方向の捩りや滑り磨耗が生じないため、弾性部材の耐久性の低下を防止できると共に、設計値通りの弾性部材の付勢力が長期に亘って安定してウオームに作用するため、装置の耐久性・信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ａ−Ａの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態例に係り、ウオームの動作を説明するための図であり、（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ｂ−Ｂの断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ｃ−Ｃの断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ｄ−Ｄの断面図である。
【図５】従来の減速機構付きモータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る減速機構付きモータについて説明する。
【００１４】
（第１実施形態例）
図１は、本発明の第１実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図である。
図２は、本発明の第１実施形態例に係り、ウオームの動作を説明するための図である。
【００１５】
本例の減速機構付きモータ１は、図１に示すように、ハウジング１０と、モータ２０と、回転軸２１と、ウオーム２２Ａと、ウオームホイール２７と、左側ストッパ３１Ａと、右側ストッパ３１Ｂと、弾性部材４０Ａ、４０Ｂと、検知手段５０Ａ、５０Ｂを備えている。
【００１６】
ハウジング１０は、上ケース（不図示）と下ケース１１の開口端部が互いに嵌合して所定の内部空間を有する箱状に形成され、モータ２０やウオームホイール２７等を収容している。下ケース１１には、内底面から一体に立ち上げられたモータ支持部１１Ａが設けられている。
【００１７】
モータ２０は、インナーロータ型のブラシ付きモータから構成されており、モータ支持部１１Ａにネジ止めされて固定されている。
【００１８】
回転軸２１は、モータ２０のモータケース２０Ａから一方に突出されており、突出された部分は外形Ｄカット状に形成され、このＤカット状の部分に、ウオーム２２Ａが装着される。
【００１９】
ウオーム２２Ａは、硬質樹脂により形成され、長手方向にＤカット形状の貫通孔２２Ａ１を有する。この貫通孔２２Ａ１は、モータケース２０Ａから突出された回転軸部分の外形より若干大きく構成されており、ウオーム２２Ａが回転軸２１に装着（係合）されると、ウオーム２２Ａは回転軸２１と一体に回転できると共に回転軸方向に移動できる。また、回転軸方向のウオーム２２Ａの両側には、径方向内側に左側空洞部２４Ａと右側空洞部２４Ｂがそれぞれ設けられ、左側空洞部２４Ａと右側空洞部２４Ｂは、回転軸方向から見て円形状に形成されている。
【００２０】
ウオームホイール２７は、硬質樹脂により形成され、ウオーム２２Ａと噛合されている。このウオームホイール２７は、上ケースと下ケース１１に挟持されて回転自在に設けられている。
【００２１】
左側ストッパ３１Ａと右側ストッパ３１Ｂは、金属材料で外形円形状に形成され、回転軸２１にそれぞれ圧入されて固定されており、ウオーム２２Ａの回転軸方向の移動を制限するものである。左側ストッパ３１Ａと右側ストッパ３１Ｂの外形は、左側空洞部２４Ａと右側空洞部２４Ｂより若干小さく形成されている。左側ストッパ３１Ａは左側空洞部２４Ａに挿入され、右側ストッパ３１Ｂは右側空洞部２４Ｂに挿入されている。
【００２２】
弾性部材４０Ａ、４０Ｂは、圧縮コイルばねから構成され、ウオーム２２Ａを回転軸方向に付勢させるものである。弾性部材４０Ａは、一端が左側ストッパ３１Ａに当接し他端が左側空洞部２４Ａの底部に当接しており、弾性部材４０Ａと左側ストッパ３１Ａの全体が、左側空洞部２４Ａ内に配されている。弾性部材４０Ｂは、一端が右側ストッパ３１Ｂに当接し他端が右側空洞部２４Ｂの底部に当接しており、弾性部材４０Ｂと右側ストッパ３１Ｂの全体が、右側空洞部２４Ｂ内に配されている。この弾性部材４０Ａ、４０Ｂの外形は、左側ストッパ３１Ａと右側ストッパ３１Ｂの外形より小さく形成されている。
なお、上述の弾性部材は、圧縮コイルばねであるが、円筒状のゴム等でもよい。
【００２３】
このように構成すると、弾性部材４０Ａは、ウオーム２２Ａを回転軸方向（図１中の矢印Ｔ方向）に付勢させた状態となると共に、弾性部材４０Ｂは、ウオーム２２Ａを回転軸方向（図１中の矢印Ｕ方向）に付勢させた状態となる。
また、左側ストッパ３１Ａは、左側空洞部２４Ａより若干小さく形成されていると共に、右側ストッパ３１Ｂは、右側空洞部２４Ｂより若干小さく形成されているため、ウオーム２２Ａは、弾性部材４０Ａ、４０Ｂの変位量だけ回転軸方向（図１の矢印Ｕ方向あるいは矢印Ｔ方向）に移動できる。
また、回転軸２１とウオーム２２Ａの貫通孔２２Ａ１が係合されることにより、回転軸２１が回転すると、ウオーム２２Ａと弾性部材４０Ａ、４０Ｂと左側ストッパ３１Ａと右側ストッパ３１Ｂは、回転軸と一体に（同期して）回転する。
【００２４】
検知手段５０Ａ、５０Ｂは、透過型フォトインタラプタにより構成される非接触式のセンサーであり、ウオーム２２Ａの移動を検知するものである。本例の透過型フォトインタラプタは、回転軸方向と直角方向にウオーム２２Ａを挟んで発光素子５０Ａ１、５０Ｂ１と受光素子５０Ａ２、５０Ｂ２を一定の間隔を持たせて対向して配されている。検知手段５０Ａは、ウオームの左端部２６Ａに近接して対向して配され、検知手段５０Ｂは、ウオームの右端部２６Ｂに近接して対向して配されている。そして、ウオーム２２Ａが回転軸方向に移動すると、発光素子の光がウオーム２２Ａにより遮られ、検知手段５０Ａ、５０Ｂは、ウオーム２２Ａの回転軸方向の移動を検知する。
【００２５】
このように構成された本例の減速機構付きモータ１において、モータ２０に駆動電流が供給され、モータ２０が駆動されると、回転軸２１が回転（正転あるいは逆転）し、ウオーム２２Ａが図１中の回転軸先端側から見て時計回りあるいは反時計回りに回転する。すると、ウオーム２２Ａと噛合されたウオームホイール２７が、図１中の矢印Ｒ方向あるいは矢印Ｓ方向に回転する。
また、モータ２０が駆動されると、モータの回転方向に応じて発光素子５０Ａ１と発光素子５０Ｂ１の一方が発光する。具体的には、ウオームホイール２７が図１中の矢印Ｒ方向に回転するようにモータが回転する場合には発光素子５０Ａ１が発光し、ウオームホイール２７が図１中の矢印Ｓ方向に回転するようにモータが回転する場合には発光素子５０Ｂ１が発光するように制御される。
【００２６】
そして、ウオームホイール２７の負荷状態が、通常負荷状態から負荷の高い高負荷状態に変化すると、ウオーム２２Ａは、ウオームホイール２７からの反力を受けて弾性部材を圧縮させて回転軸方向（図１中の矢印Ｕ方向あるいは矢印Ｔ方向）に移動する。
図２は、ウオームホイール２７が矢印Ｒ方向に回転中に高負荷状態に変化した時の状態を示している。図２に示すように、ウオームホイール２７の高負荷状態によってウオーム２２Ａが所定距離移動すると、発光素子５０Ａ１からの光がウオーム２２Ａによって遮られ、受光素子５０Ａ２は発光素子５０Ａ１からの光を受光できず、これによりウオームホイールの高負荷状態を検知することができる。すると、この検知信号に基づいてモータが停止され、あるいは、逆回転されることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【００２７】
また、本例の減速機構付きモータ１は、回転軸２１に装着され、回転軸２１と一体に回転できると共に回転軸方向に移動できるウオーム２２Ａと、回転軸２１に固定されたストッパ３１Ａ、３１Ｂと、一端がストッパ３１Ａ、３１Ｂに当接し他端がウオーム２２Ａに当接して、ウオーム２２Ａを回転軸方向に付勢させる弾性部材４０Ａ、４０Ｂと、ウオーム２２Ａの回転軸方向の移動を検知する検知手段５０Ａ、５０Ｂを備えている。
よって、回転軸が回転（正転あるいは逆転）すると、弾性部材（圧縮コイルばね）は、回転軸と一体に（同期して）回転するため、弾性部材にはその回転方向の捩りや滑り磨耗が生じないため、弾性部材の耐久性の低下を防止できると共に、設計値通りの弾性部材の付勢力が長期に亘って安定してウオームに作用するため、設計値通りのウオームの移動量でウオームホイールの高負荷状態を安定して検知でき、装置の耐久性・信頼性の低下を防止できる。
また、本例の減速機構付きモータでは、従来例のようなスラストベアリングを使うことなくウオームが回転軸方向に付勢されるため、低コスト化が実現できる。
【００２８】
また、本例の減速機構付きモータでは、弾性部材４０Ａと左側ストッパ３１Ａの全体が、左側空洞部２４Ａ内に配されていると共に、弾性部材４０Ｂと右側ストッパ３１Ｂの全体が、右側空洞部２４Ｂ内に配されている。
このように構成すると、弾性部材とウオームの回転軸方向の装着幅（弾性部材とウオームを回転軸に装着した際の弾性部材とウオームとの回転軸方向の全長）を最小限にすることができ、装置を小型化できる。
【００２９】
また、本例の減速機構付きモータでは、検知手段５０Ａ、５０Ｂは、非接触式のセンサーであるため、ウオームと検知手段が接触することなくウオームホイールの高負荷状態を検知できるため、耐久性が格段に向上できる。
【００３０】
なお、本例の減速機構付きモータでは、ウオームに空洞部を設け、弾性部材をこの空洞部内に完全に収納しているが、本発明では弾性部材の少なくとも軸方向の一部が、ウオームの空洞部内に挿入されていれば、弾性部材とウオームの回転軸方向の装着幅を抑えることができ、装置が大型化するのを抑えることができる。
また、本発明の減速機構付きモータでは、ウオームに空洞部を設けずに、弾性部材をウオームの端部に当接して配置することもできる。この場合には、装置の小型化のメリットはないものの、ウオームの形状が簡素化され製造コストを下げることができる。
【００３１】
また、本例の減速機構付きモータでは、検知手段として透過型フォトインタラプタからなる非接触式センサーを用いているが、この非接触式センサーとしては例えば発光素子と受光素子を備える反射型フォトインタラプタを用いることもできる。反射型フォトインタラプタを用いる場合には、例えばウオームの両端部外周に反射板が設けられる。そして、ウオームホイールの高負荷状態によってウオームが所定距離移動すると、発光素子からの光が反射板により反射し、その反射光を受光素子が受光することにより、ウオームホイールの高負荷状態を検知できる。
【００３２】
また、本発明の減速機構付きモータでは、検知手段５０Ａ、５０Ｂは、上記のような非接触式のセンサーに限らず、ウオーム２２Ａの移動によって操作（押圧）される接触式のリーフスイッチ、押しボタンスイッチ、マイクロスイッチでもよい。この場合のスイッチは、ウオームの端部に対向して配される。
【００３３】
また、本例の減速機構付きモータでは、２つの弾性部材４０Ａ、４０Ｂを用いてウオーム２２Ａを回転軸の両方向に付勢させ、２つの検知手段５０Ａ、５０Ｂによってウオーム２２Ａの両方向への移動を検知するように構成しているが、例えばモータの駆動方向が一方向だけの場合（即ち、ウオームホイール２７を図１中の矢印Ｒ方向もしくは矢印Ｓ方向の一方向だけに回転させる装置の場合）には、その駆動方向（回転方向）に応じてウオーム２２Ａの付勢や移動検知を一方向だけにしてもよい。
【００３４】
具体的には、ウオームホイール２７を図１中の矢印Ｒ方向だけに回転させる装置の場合、ウオームホイール２７の高負荷状態を検知するためには、ウオーム２２Ａを図１中の矢印Ｔ方向に付勢した状態で矢印Ｕ方向の移動を検知することが出来ればよいため、図１の構成において、弾性部材４０Ｂを除いてストッパ３１Ｂが右側空洞部２４Ｂの底部に当接して配され、検知手段５０Ｂが除かれる。なお、この場合には、ウオーム２２Ａが図１中の矢印Ｕ方向に所定距離移動したことを検知手段５０Ａが検知して、ウオームホイールの高負荷状態を検知すると、この検知信号に基づいてモータが停止される。これにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
また、ウオームホイール２７を図１中の矢印Ｓ方向だけに回転させる装置の場合、ウオームホイール２７の高負荷状態を検知するためには、ウオーム２２Ａを図１中の矢印Ｕ方向に付勢した状態で矢印Ｔ方向の移動を検知することが出来ればよいため、図１の構成において、弾性部材４０Ａを除いてストッパ３１Ａが左側空洞部２４Ａの底部に当接して配され、検知手段５０Ａが除かれる。なお、この場合には、ウオーム２２Ａが図１中の矢印Ｔ方向に所定距離移動したことを検知手段５０Ｂが検知して、ウオームホイールの高負荷状態を検知すると、この検知信号に基づいてモータが停止される。これにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【００３５】
（第２実施形態例）
図３は、本発明の第２実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、図３（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の切断線Ｃ―Ｃの断面図である。図３において、図１中の符号と同一の符号は同等の部材を指しており、詳細な説明は省略する。
【００３６】
本例の減速機構付きモータは、ウオーム２２Ｂを図３中の矢印Ｔ方向だけに付勢した状態で矢印Ｕ方向だけの移動を検知するように構成したものであり、図１の弾性部材４０Ｂと検知手段５０Ｂを省略するとともに、ストッパ構造を第１実施形態と異なる構造にしたものである。
すなわち、第１実施形態では、ウオーム２２Ａの右側空洞部２４Ｂ内に右側ストッパ３１Ｂを設けているが、本例では、ウオーム２２Ｂの右端が閉塞されており、その閉塞部の右側には、回転軸方向に突出する半球状突起部２２Ｂ１が設けられ、この突起部２２Ｂ１が下ケース１１の内側面と当接して配されることにより、ウオーム２２Ｂの回転軸方向の移動（図３中の矢印Ｔ方向）が制限されている。
【００３７】
そして、回転軸２１の先端部と、ウオーム２２Ｂの閉塞部（挿通孔２２Ｂ２の底部）との間には、ウオーム２２Ｂが回転軸方向（図３中の矢印Ｕ方向）に移動できる隙間が設けられている。
【００３８】
本例の減速機構付きモータでは、モータ２０が駆動すると、ウオームホイール２７は図３中の矢印Ｒ方向に回転する。そして、ウオーム２２Ｂが図３中の矢印Ｕ方向に所定距離移動したことを検知手段５０Ａが検知して、ウオームホイールの高負荷状態を検知すると、この検知信号に基づいてモータが停止される。これにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
また、回転軸が回転すると、弾性部材４０Ａは、回転軸と一体に（同期して）回転するため、弾性部材４０Ａにはその回転方向の捩りや滑り磨耗が生じない。このため、弾性部材の耐久性の低下を防止できると共に、設計値通りの弾性部材の付勢力が長期に亘って安定してウオームに作用するため、設計値通りのウオームの移動量でウオームホイールの高負荷状態を安定して検知でき、装置の耐久性・信頼性の低下を防止できる。
また、本例の減速機構付きモータも、従来例のようなスラストベアリングを使うことなくウオームが回転軸方向に付勢されるため、低コスト化が実現できる。
【００３９】
（第３実施形態例）
図４は、本発明の第３実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、図４（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の切断線Ｄ−Ｄの断面図である。図４において、図１及び図３中の符号と同一の符号は同等の部材を指しており、詳細な説明は省略する。
【００４０】
本例は、モータの構造が第２実施形態例と異なる。第２実施形態例では、インナーロータ型のブラシ付きモータ２０により構成されているが、本例では、アウターロータ型のブラシレスモータ２８により構成されている。
【００４１】
より具体的には、本例のブラシレスモータ２８は、ステータの外周にロータ２８Ｂを有する。
ステータは、ステータベース２８Ａに固定され巻線された不図示のステータコアを有し、ステータベース２８Ａは下ケース１１の左側内壁部１１Ｂに固定されている。
ロータ２８Ｂは、上記のステータコアの外周に配されたロータケース２８Ｂ１と回転軸２９を有する。
【００４２】
回転軸２９は、ロータ２８Ｂのロータケース２８Ｂ１に固定され、ロータケース２８Ｂ１から一方に突出されており、突出された部分は外形Ｄカット状に形成され、このＤカット状の部分に、ウオーム２２Ｂが装着（係合）される。
ウオーム２２Ｂを付勢する弾性部材４０Ｃは、一端がロータケース２８Ｂ１に当接し他端が左側空洞部２４Ａの底部に当接しており、ウオーム２２Ｂを回転軸方向（図４中の矢印Ｔ方向）に付勢させる。
回転軸２９が回転すると、ウオーム２２Ｂと弾性部材４０Ｃとロータケース２８Ｂ１は、回転軸と一体に（同期して）回転すると共に、ウオーム２２Ｂは、弾性部材４０Ｃの変位量だけ回転軸方向（図４の矢印Ｕ方向）に移動できる。
【００４３】
本例の減速機構付きモータでは、ブラシレスモータ２８が駆動すると、ウオームホイール２７は図４中の矢印Ｒ方向に回転する。本例の減速機構付きモータの場合、ウオーム２２Ｂが図４中の矢印Ｕ方向に所定距離移動したことを検知手段５０Ａが検知して、ウオームホイール２７の高負荷状態を検知すると、この検知信号に基づいてモータが停止される。これにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【００４４】
また、回転軸が回転すると、弾性部材４０Ｃは、回転軸と一体に回転するため、弾性部材４０Ｃにはその回転方向の捩りや滑り磨耗が生じないため、弾性部材の耐久性の低下を防止できると共に、設計値通りの弾性部材の付勢力が長期に亘って安定してウオームに作用するため、設計値通りのウオームの移動量でウオームホイールの高負荷状態を安定して検知でき、装置の耐久性・信頼性の低下を防止できる。
また、本例の減速機構付きモータも、従来例のようなスラストベアリングを使うことなくウオームが回転軸方向に付勢されるため、低コスト化が実現できる。
また、検知手段に非接触式のセンサーが使われていると共に、モータにはブラシレスモータが使われているため、耐久性・信頼性の高い減速機構付きモータが実現できる。
なお、以上説明した本発明の３つの実施形態例では、いずれもウオームに噛合するウオームホイールが出力ギアとなっているが、ウオームとウオームホイールの間には、減速ギヤが１つあるいは複数配置されてもよい。
【００４５】
次に、本発明の減速機構付きモータの使用例として、本発明の第１実施形態例の減速機構付きモータを、自動車用パワーウインドウ装置に用いた場合を説明する。一般的な自動車用パワーウインドウ装置は、減速機構付きモータの出力軸（図１の例ではウオームホイール２７の軸）の両方向（図１中の矢印Ｓ方向と矢印Ｒ方向）の回転力を利用することにより、窓ガラスを上下方向に移動させるものである。
ウオームホイールの負荷状態が、窓ガラスが円滑に移動する通常負荷状態では、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を僅かに圧縮させて回転軸方向に移動しながら回転する。そして、ウオームホイールの負荷状態が、通常負荷状態から例えば窓ガラスに人や物が挟まれた負荷の高い高負荷状態に変化すると、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を大きく圧縮させて回転軸方向に移動し、検知手段が、所定距離移動したウオームを検知することにより、ウオームホイールの高負荷状態を検知する。そして、検知手段に接続された不図示の制御回路によりモータが停止され、あるいは、逆回転されることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【００４６】
また、本発明の第２実施形態例あるいは第３実施形態例の減速機構付きモータを、自動車用のワイパー駆動装置に用いた場合を説明する。一般的な自動車用のワイパー駆動装置は、減速機構付きモータに、モータの一方向の回転運動を揺動往復運動に変換する機構を組み合わせて使い、減速機構付きモータの出力軸（図３および図４の例ではウオームホイール２７の軸）の一方向（図３、図４中の矢印Ｒ方向）の回転力を利用することにより、フロントガラスやリアガラスに取り付けられたワイパーを揺動させるものである。
ウオームホイールの負荷状態が、ワイパーが円滑に揺動する通常負荷状態では、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を僅かに圧縮させて回転軸方向に移動しながら回転する。そして、ウオームホイールの負荷状態が、通常負荷状態から例えばガラスに雪や泥等が溜まった負荷の高い高負荷状態に変化すると、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を大きく圧縮させて回転軸方向に移動し、検知手段が、所定距離移動したウオームを検知することにより、ウオームホイールの高負荷状態を検知する。そして、検知手段に接続された不図示の制御回路によりモータが停止されることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 減速機構付きモータ
１０ ハウジング
１１ 下ケース
１１Ａ モータ支持部
１１Ｂ 下ケースの左側内壁部（モータ支持部）
２０ モータ
２０Ａ モータケース
２１ 回転軸
２２Ａ ウオーム
２２Ａ１ 貫通孔
２２Ｂ ウオーム
２２Ｂ１ 突起部
２２Ｂ２ 挿通孔
２２Ｃ ウオーム
２４Ａ 左側空洞部
２４Ｂ 右側空洞部
２６Ａ 左端部
２６Ｂ 右端部
２７ ウオームホイール
２８ ブラシレスモータ
２８Ａ ステータベース
２８Ｂ ロータ
２８Ｂ１ ロータケース
２９ 回転軸
３１Ａ 左側ストッパ
３１Ｂ 右側ストッパ
４０Ａ 弾性部材（圧縮コイルばね）
４０Ｂ 弾性部材（圧縮コイルばね）
４０Ｃ 弾性部材（圧縮コイルばね）
５０Ａ 検知手段（透過型フォトインタラプタ）
５０Ａ１ 発光素子
５０Ａ２ 受光素子
５０Ｂ 検知手段（透過型フォトインタラプタ）
５０Ｂ１ 発光素子
５０Ｂ２ 受光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機構付きモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、図５に示すように、モータ１１０の回転軸１１１方向に自在に摺動できるウオーム１１２の両側にスラストベアリング１１３を設け、このスラストベアリング１１３とハウジングケースの内側面１１４との間に、ウオーム１１２を回転軸１１１方向に付勢させるコイルスプリング１１５（圧縮コイルばね）を配した減速機構付きモータが記載されている。この減速機構付きモータでは、ウオーム１１２に噛合されたウオームホイール１１６が負荷の高い高負荷状態になると、ウオーム１１２の両側に設けられたスイッチ１１７がウオーム１１２の移動によりオンされ高負荷状態を検知して、減速機構付きモータに接続された制御回路によりモータを停止もしくは逆回転させることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷が防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５２−１５６８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図５の減速機構付きモータでは、ウオームを付勢させる圧縮コイルばね（弾性部材）が、スラストベアリングとハウジングケースの内側面に当接して設けられているため、回転軸が回転する毎に、弾性部材にはその回転方向にある程度の捩りが発生する。すると、その捩りにより圧縮コイルばねの付勢力が不安定になると共に圧縮コイルばねの両端のいずれかで滑り磨耗が生じることにより、圧縮コイルばねの耐久性が低下し、装置の信頼性が低下してしまう。さらに、スラストベアリングを使用しているため、部品コストが高くなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止でき、さらに、耐久性・信頼性の低下を防止できる低コストな減速機構付きモータを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成すべく成された本発明の請求項１の減速機構付きモータは、
モータと、
前記モータの一方に突出されている回転軸と、
前記回転軸に装着され、前記回転軸と一体に回転できると共に前記回転軸方向に移動できるウオームと、
前記ウオームと噛合されるウオームホイールと、
前記回転軸に固定されたストッパと、
一端が前記ストッパに当接し他端が前記ウオームに当接して、前記ウオームを前記回転軸方向に付勢させる弾性部材と、
前記ウオームの前記回転軸方向の移動を検知する検知手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の減速機構付きモータは、
ステータの外周にロータを有するブラシレスモータと、
前記ロータのロータケースに固定され、前記ロータケースから突出されている回転軸と、
前記回転軸に装着され、前記回転軸と一体に回転できると共に前記回転軸方向に移動できるウオームと、
前記ウオームと噛合されるウオームホイールと、
一端が前記ロータケースに当接し他端が前記ウオームに当接して、前記ウオームを前記回転軸方向に付勢させる弾性部材と、
前記ウオームの前記回転軸方向の移動を検知する検知手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の減速機構付きモータは、請求項１又は２に記載の減速機構付きモータにおいて、
前記ウオームは、径方向内側に空洞部を有し、
前記弾性部材は、少なくとも軸方向の一部が、前記空洞部に挿入されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に記載の減速機構付きモータは、請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機構付きモータにおいて、
前記検知手段は、前記ウオームの移動によって操作されるスイッチであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に記載の減速機構付きモータは、請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機構付きモータにおいて、
前記検知手段は、非接触式のセンサーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の減速機構付きモータでは、ウオームに噛合するウオームホイールの負荷状態が、通常負荷状態から負荷の高い高負荷状態に変化すると、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を圧縮させて回転軸方向に移動し、検知手段が、所定距離移動したウオームを検知することにより、ウオームホイールの高負荷状態を検知する。そして、検知手段の信号に基づきモータは停止され、あるいは、逆回転されることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。さらに、回転軸が回転する際、弾性部材は、回転軸と一体に回転することにより、弾性部材にはその回転方向の捩りや滑り磨耗が生じないため、弾性部材の耐久性の低下を防止できると共に、設計値通りの弾性部材の付勢力が長期に亘って安定してウオームに作用するため、装置の耐久性・信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ａ−Ａの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態例に係り、ウオームの動作を説明するための図であり、（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ｂ−Ｂの断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ｃ−Ｃの断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ｄ−Ｄの断面図である。
【図５】従来の減速機構付きモータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る減速機構付きモータについて説明する。
【００１４】
（第１実施形態例）
図１は、本発明の第１実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図である。
図２は、本発明の第１実施形態例に係り、ウオームの動作を説明するための図である。
【００１５】
本例の減速機構付きモータ１は、図１に示すように、ハウジング１０と、モータ２０と、回転軸２１と、ウオーム２２Ａと、ウオームホイール２７と、左側ストッパ３１Ａと、右側ストッパ３１Ｂと、弾性部材４０Ａ、４０Ｂと、検知手段５０Ａ、５０Ｂを備えている。
【００１６】
ハウジング１０は、上ケース（不図示）と下ケース１１の開口端部が互いに嵌合して所定の内部空間を有する箱状に形成され、モータ２０やウオームホイール２７等を収容している。下ケース１１には、内底面から一体に立ち上げられたモータ支持部１１Ａが設けられている。
【００１７】
モータ２０は、インナーロータ型のブラシ付きモータから構成されており、モータ支持部１１Ａにネジ止めされて固定されている。
【００１８】
回転軸２１は、モータ２０のモータケース２０Ａから一方に突出されており、突出された部分は外形Ｄカット状に形成され、このＤカット状の部分に、ウオーム２２Ａが装着される。
【００１９】
ウオーム２２Ａは、硬質樹脂により形成され、長手方向にＤカット形状の貫通孔２２Ａ１を有する。この貫通孔２２Ａ１は、モータケース２０Ａから突出された回転軸部分の外形より若干大きく構成されており、ウオーム２２Ａが回転軸２１に装着（係合）されると、ウオーム２２Ａは回転軸２１と一体に回転できると共に回転軸方向に移動できる。また、回転軸方向のウオーム２２Ａの両側には、径方向内側に左側空洞部２４Ａと右側空洞部２４Ｂがそれぞれ設けられ、左側空洞部２４Ａと右側空洞部２４Ｂは、回転軸方向から見て円形状に形成されている。
【００２０】
ウオームホイール２７は、硬質樹脂により形成され、ウオーム２２Ａと噛合されている。このウオームホイール２７は、上ケースと下ケース１１に挟持されて回転自在に設けられている。
【００２１】
左側ストッパ３１Ａと右側ストッパ３１Ｂは、金属材料で外形円形状に形成され、回転軸２１にそれぞれ圧入されて固定されており、ウオーム２２Ａの回転軸方向の移動を制限するものである。左側ストッパ３１Ａと右側ストッパ３１Ｂの外形は、左側空洞部２４Ａと右側空洞部２４Ｂより若干小さく形成されている。左側ストッパ３１Ａは左側空洞部２４Ａに挿入され、右側ストッパ３１Ｂは右側空洞部２４Ｂに挿入されている。
【００２２】
弾性部材４０Ａ、４０Ｂは、圧縮コイルばねから構成され、ウオーム２２Ａを回転軸方向に付勢させるものである。弾性部材４０Ａは、一端が左側ストッパ３１Ａに当接し他端が左側空洞部２４Ａの底部に当接しており、弾性部材４０Ａと左側ストッパ３１Ａの全体が、左側空洞部２４Ａ内に配されている。弾性部材４０Ｂは、一端が右側ストッパ３１Ｂに当接し他端が右側空洞部２４Ｂの底部に当接しており、弾性部材４０Ｂと右側ストッパ３１Ｂの全体が、右側空洞部２４Ｂ内に配されている。この弾性部材４０Ａ、４０Ｂの外形は、左側ストッパ３１Ａと右側ストッパ３１Ｂの外形より小さく形成されている。
なお、上述の弾性部材は、圧縮コイルばねであるが、円筒状のゴム等でもよい。
【００２３】
このように構成すると、弾性部材４０Ａは、ウオーム２２Ａを回転軸方向（図１中の矢印Ｔ方向）に付勢させた状態となると共に、弾性部材４０Ｂは、ウオーム２２Ａを回転軸方向（図１中の矢印Ｕ方向）に付勢させた状態となる。
また、左側ストッパ３１Ａは、左側空洞部２４Ａより若干小さく形成されていると共に、右側ストッパ３１Ｂは、右側空洞部２４Ｂより若干小さく形成されているため、ウオーム２２Ａは、弾性部材４０Ａ、４０Ｂの変位量だけ回転軸方向（図１の矢印Ｕ方向あるいは矢印Ｔ方向）に移動できる。
また、回転軸２１とウオーム２２Ａの貫通孔２２Ａ１が係合されることにより、回転軸２１が回転すると、ウオーム２２Ａと弾性部材４０Ａ、４０Ｂと左側ストッパ３１Ａと右側ストッパ３１Ｂは、回転軸と一体に（同期して）回転する。
【００２４】
検知手段５０Ａ、５０Ｂは、透過型フォトインタラプタにより構成される非接触式のセンサーであり、ウオーム２２Ａの移動を検知するものである。本例の透過型フォトインタラプタは、回転軸方向と直角方向にウオーム２２Ａを挟んで発光素子５０Ａ１、５０Ｂ１と受光素子５０Ａ２、５０Ｂ２を一定の間隔を持たせて対向して配されている。検知手段５０Ａは、ウオームの左端部２６Ａに近接して対向して配され、検知手段５０Ｂは、ウオームの右端部２６Ｂに近接して対向して配されている。そして、ウオーム２２Ａが回転軸方向に移動すると、発光素子の光がウオーム２２Ａにより遮られ、検知手段５０Ａ、５０Ｂは、ウオーム２２Ａの回転軸方向の移動を検知する。
【００２５】
このように構成された本例の減速機構付きモータ１において、モータ２０に駆動電流が供給され、モータ２０が駆動されると、回転軸２１が回転（正転あるいは逆転）し、ウオーム２２Ａが図１中の回転軸先端側から見て時計回りあるいは反時計回りに回転する。すると、ウオーム２２Ａと噛合されたウオームホイール２７が、図１中の矢印Ｒ方向あるいは矢印Ｓ方向に回転する。
また、モータ２０が駆動されると、モータの回転方向に応じて発光素子５０Ａ１と発光素子５０Ｂ１の一方が発光する。具体的には、ウオームホイール２７が図１中の矢印Ｒ方向に回転するようにモータが回転する場合には発光素子５０Ａ１が発光し、ウオームホイール２７が図１中の矢印Ｓ方向に回転するようにモータが回転する場合には発光素子５０Ｂ１が発光するように制御される。
【００２６】
そして、ウオームホイール２７の負荷状態が、通常負荷状態から負荷の高い高負荷状態に変化すると、ウオーム２２Ａは、ウオームホイール２７からの反力を受けて弾性部材を圧縮させて回転軸方向（図１中の矢印Ｕ方向あるいは矢印Ｔ方向）に移動する。
図２は、ウオームホイール２７が矢印Ｒ方向に回転中に高負荷状態に変化した時の状態を示している。図２に示すように、ウオームホイール２７の高負荷状態によってウオーム２２Ａが所定距離移動すると、発光素子５０Ａ１からの光がウオーム２２Ａによって遮られ、受光素子５０Ａ２は発光素子５０Ａ１からの光を受光できず、これによりウオームホイールの高負荷状態を検知することができる。すると、この検知信号に基づいてモータが停止され、あるいは、逆回転されることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【００２７】
また、本例の減速機構付きモータ１は、回転軸２１に装着され、回転軸２１と一体に回転できると共に回転軸方向に移動できるウオーム２２Ａと、回転軸２１に固定されたストッパ３１Ａ、３１Ｂと、一端がストッパ３１Ａ、３１Ｂに当接し他端がウオーム２２Ａに当接して、ウオーム２２Ａを回転軸方向に付勢させる弾性部材４０Ａ、４０Ｂと、ウオーム２２Ａの回転軸方向の移動を検知する検知手段５０Ａ、５０Ｂを備えている。
よって、回転軸が回転（正転あるいは逆転）すると、弾性部材（圧縮コイルばね）は、回転軸と一体に（同期して）回転するため、弾性部材にはその回転方向の捩りや滑り磨耗が生じないため、弾性部材の耐久性の低下を防止できると共に、設計値通りの弾性部材の付勢力が長期に亘って安定してウオームに作用するため、設計値通りのウオームの移動量でウオームホイールの高負荷状態を安定して検知でき、装置の耐久性・信頼性の低下を防止できる。
また、本例の減速機構付きモータでは、従来例のようなスラストベアリングを使うことなくウオームが回転軸方向に付勢されるため、低コスト化が実現できる。
【００２８】
また、本例の減速機構付きモータでは、弾性部材４０Ａと左側ストッパ３１Ａの全体が、左側空洞部２４Ａ内に配されていると共に、弾性部材４０Ｂと右側ストッパ３１Ｂの全体が、右側空洞部２４Ｂ内に配されている。
このように構成すると、弾性部材とウオームの回転軸方向の装着幅（弾性部材とウオームを回転軸に装着した際の弾性部材とウオームとの回転軸方向の全長）を最小限にすることができ、装置を小型化できる。
【００２９】
また、本例の減速機構付きモータでは、検知手段５０Ａ、５０Ｂは、非接触式のセンサーであるため、ウオームと検知手段が接触することなくウオームホイールの高負荷状態を検知できるため、耐久性が格段に向上できる。
【００３０】
なお、本例の減速機構付きモータでは、ウオームに空洞部を設け、弾性部材をこの空洞部内に完全に収納しているが、本発明では弾性部材の少なくとも軸方向の一部が、ウオームの空洞部内に挿入されていれば、弾性部材とウオームの回転軸方向の装着幅を抑えることができ、装置が大型化するのを抑えることができる。
また、本発明の減速機構付きモータでは、ウオームに空洞部を設けずに、弾性部材をウオームの端部に当接して配置することもできる。この場合には、装置の小型化のメリットはないものの、ウオームの形状が簡素化され製造コストを下げることができる。
【００３１】
また、本例の減速機構付きモータでは、検知手段として透過型フォトインタラプタからなる非接触式センサーを用いているが、この非接触式センサーとしては例えば発光素子と受光素子を備える反射型フォトインタラプタを用いることもできる。反射型フォトインタラプタを用いる場合には、例えばウオームの両端部外周に反射板が設けられる。そして、ウオームホイールの高負荷状態によってウオームが所定距離移動すると、発光素子からの光が反射板により反射し、その反射光を受光素子が受光することにより、ウオームホイールの高負荷状態を検知できる。
【００３２】
また、本発明の減速機構付きモータでは、検知手段５０Ａ、５０Ｂは、上記のような非接触式のセンサーに限らず、ウオーム２２Ａの移動によって操作（押圧）される接触式のリーフスイッチ、押しボタンスイッチ、マイクロスイッチでもよい。この場合のスイッチは、ウオームの端部に対向して配される。
【００３３】
また、本例の減速機構付きモータでは、２つの弾性部材４０Ａ、４０Ｂを用いてウオーム２２Ａを回転軸の両方向に付勢させ、２つの検知手段５０Ａ、５０Ｂによってウオーム２２Ａの両方向への移動を検知するように構成しているが、例えばモータの駆動方向が一方向だけの場合（即ち、ウオームホイール２７を図１中の矢印Ｒ方向もしくは矢印Ｓ方向の一方向だけに回転させる装置の場合）には、その駆動方向（回転方向）に応じてウオーム２２Ａの付勢や移動検知を一方向だけにしてもよい。
【００３４】
具体的には、ウオームホイール２７を図１中の矢印Ｒ方向だけに回転させる装置の場合、ウオームホイール２７の高負荷状態を検知するためには、ウオーム２２Ａを図１中の矢印Ｔ方向に付勢した状態で矢印Ｕ方向の移動を検知することが出来ればよいため、図１の構成において、弾性部材４０Ｂを除いてストッパ３１Ｂが右側空洞部２４Ｂの底部に当接して配され、検知手段５０Ｂが除かれる。なお、この場合には、ウオーム２２Ａが図１中の矢印Ｕ方向に所定距離移動したことを検知手段５０Ａが検知して、ウオームホイールの高負荷状態を検知すると、この検知信号に基づいてモータが停止される。これにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
また、ウオームホイール２７を図１中の矢印Ｓ方向だけに回転させる装置の場合、ウオームホイール２７の高負荷状態を検知するためには、ウオーム２２Ａを図１中の矢印Ｕ方向に付勢した状態で矢印Ｔ方向の移動を検知することが出来ればよいため、図１の構成において、弾性部材４０Ａを除いてストッパ３１Ａが左側空洞部２４Ａの底部に当接して配され、検知手段５０Ａが除かれる。なお、この場合には、ウオーム２２Ａが図１中の矢印Ｔ方向に所定距離移動したことを検知手段５０Ｂが検知して、ウオームホイールの高負荷状態を検知すると、この検知信号に基づいてモータが停止される。これにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【００３５】
（第２実施形態例）
図３は、本発明の第２実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、図３（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の切断線Ｃ―Ｃの断面図である。図３において、図１中の符号と同一の符号は同等の部材を指しており、詳細な説明は省略する。
【００３６】
本例の減速機構付きモータは、ウオーム２２Ｂを図３中の矢印Ｔ方向だけに付勢した状態で矢印Ｕ方向だけの移動を検知するように構成したものであり、図１の弾性部材４０Ｂと検知手段５０Ｂを省略するとともに、ストッパ構造を第１実施形態と異なる構造にしたものである。
すなわち、第１実施形態では、ウオーム２２Ａの右側空洞部２４Ｂ内に右側ストッパ３１Ｂを設けているが、本例では、ウオーム２２Ｂの右端が閉塞されており、その閉塞部の右側には、回転軸方向に突出する半球状突起部２２Ｂ１が設けられ、この突起部２２Ｂ１が下ケース１１の内側面と当接して配されることにより、ウオーム２２Ｂの回転軸方向の移動（図３中の矢印Ｔ方向）が制限されている。
【００３７】
そして、回転軸２１の先端部と、ウオーム２２Ｂの閉塞部（挿通孔２２Ｂ２の底部）との間には、ウオーム２２Ｂが回転軸方向（図３中の矢印Ｕ方向）に移動できる隙間が設けられている。
【００３８】
本例の減速機構付きモータでは、モータ２０が駆動すると、ウオームホイール２７は図３中の矢印Ｒ方向に回転する。そして、ウオーム２２Ｂが図３中の矢印Ｕ方向に所定距離移動したことを検知手段５０Ａが検知して、ウオームホイールの高負荷状態を検知すると、この検知信号に基づいてモータが停止される。これにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
また、回転軸が回転すると、弾性部材４０Ａは、回転軸と一体に（同期して）回転するため、弾性部材４０Ａにはその回転方向の捩りや滑り磨耗が生じない。このため、弾性部材の耐久性の低下を防止できると共に、設計値通りの弾性部材の付勢力が長期に亘って安定してウオームに作用するため、設計値通りのウオームの移動量でウオームホイールの高負荷状態を安定して検知でき、装置の耐久性・信頼性の低下を防止できる。
また、本例の減速機構付きモータも、従来例のようなスラストベアリングを使うことなくウオームが回転軸方向に付勢されるため、低コスト化が実現できる。
【００３９】
（第３実施形態例）
図４は、本発明の第３実施形態例に係る減速機構付きモータを説明するための図であり、図４（ａ）は、減速機構付きモータの上ケースを除いた平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の切断線Ｄ−Ｄの断面図である。図４において、図１及び図３中の符号と同一の符号は同等の部材を指しており、詳細な説明は省略する。
【００４０】
本例は、モータの構造が第２実施形態例と異なる。第２実施形態例では、インナーロータ型のブラシ付きモータ２０により構成されているが、本例では、アウターロータ型のブラシレスモータ２８により構成されている。
【００４１】
より具体的には、本例のブラシレスモータ２８は、ステータの外周にロータ２８Ｂを有する。
ステータは、ステータベース２８Ａに固定され巻線された不図示のステータコアを有し、ステータベース２８Ａは下ケース１１の左側内壁部１１Ｂに固定されている。
ロータ２８Ｂは、上記のステータコアの外周に配されたロータケース２８Ｂ１と回転軸２９を有する。
【００４２】
回転軸２９は、ロータ２８Ｂのロータケース２８Ｂ１に固定され、ロータケース２８Ｂ１から一方に突出されており、突出された部分は外形Ｄカット状に形成され、このＤカット状の部分に、ウオーム２２Ｂが装着（係合）される。
ウオーム２２Ｂを付勢する弾性部材４０Ｃは、一端がロータケース２８Ｂ１に当接し他端が左側空洞部２４Ａの底部に当接しており、ウオーム２２Ｂを回転軸方向（図４中の矢印Ｔ方向）に付勢させる。
回転軸２９が回転すると、ウオーム２２Ｂと弾性部材４０Ｃとロータケース２８Ｂ１は、回転軸と一体に（同期して）回転すると共に、ウオーム２２Ｂは、弾性部材４０Ｃの変位量だけ回転軸方向（図４の矢印Ｕ方向）に移動できる。
【００４３】
本例の減速機構付きモータでは、ブラシレスモータ２８が駆動すると、ウオームホイール２７は図４中の矢印Ｒ方向に回転する。本例の減速機構付きモータの場合、ウオーム２２Ｂが図４中の矢印Ｕ方向に所定距離移動したことを検知手段５０Ａが検知して、ウオームホイール２７の高負荷状態を検知すると、この検知信号に基づいてモータが停止される。これにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【００４４】
また、回転軸が回転すると、弾性部材４０Ｃは、回転軸と一体に回転するため、弾性部材４０Ｃにはその回転方向の捩りや滑り磨耗が生じないため、弾性部材の耐久性の低下を防止できると共に、設計値通りの弾性部材の付勢力が長期に亘って安定してウオームに作用するため、設計値通りのウオームの移動量でウオームホイールの高負荷状態を安定して検知でき、装置の耐久性・信頼性の低下を防止できる。
また、本例の減速機構付きモータも、従来例のようなスラストベアリングを使うことなくウオームが回転軸方向に付勢されるため、低コスト化が実現できる。
また、検知手段に非接触式のセンサーが使われていると共に、モータにはブラシレスモータが使われているため、耐久性・信頼性の高い減速機構付きモータが実現できる。
なお、以上説明した本発明の３つの実施形態例では、いずれもウオームに噛合するウオームホイールが出力ギアとなっているが、ウオームとウオームホイールの間には、減速ギヤが１つあるいは複数配置されてもよい。
【００４５】
次に、本発明の減速機構付きモータの使用例として、本発明の第１実施形態例の減速機構付きモータを、自動車用パワーウインドウ装置に用いた場合を説明する。一般的な自動車用パワーウインドウ装置は、減速機構付きモータの出力軸（図１の例ではウオームホイール２７の軸）の両方向（図１中の矢印Ｓ方向と矢印Ｒ方向）の回転力を利用することにより、窓ガラスを上下方向に移動させるものである。
ウオームホイールの負荷状態が、窓ガラスが円滑に移動する通常負荷状態では、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を僅かに圧縮させて回転軸方向に移動しながら回転する。そして、ウオームホイールの負荷状態が、通常負荷状態から例えば窓ガラスに人や物が挟まれた負荷の高い高負荷状態に変化すると、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を大きく圧縮させて回転軸方向に移動し、検知手段が、所定距離移動したウオームを検知することにより、ウオームホイールの高負荷状態を検知する。そして、検知手段に接続された不図示の制御回路によりモータが停止され、あるいは、逆回転されることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【００４６】
また、本発明の第２実施形態例あるいは第３実施形態例の減速機構付きモータを、自動車用のワイパー駆動装置に用いた場合を説明する。一般的な自動車用のワイパー駆動装置は、減速機構付きモータに、モータの一方向の回転運動を揺動往復運動に変換する機構を組み合わせて使い、減速機構付きモータの出力軸（図３および図４の例ではウオームホイール２７の軸）の一方向（図３、図４中の矢印Ｒ方向）の回転力を利用することにより、フロントガラスやリアガラスに取り付けられたワイパーを揺動させるものである。
ウオームホイールの負荷状態が、ワイパーが円滑に揺動する通常負荷状態では、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を僅かに圧縮させて回転軸方向に移動しながら回転する。そして、ウオームホイールの負荷状態が、通常負荷状態から例えばガラスに雪や泥等が溜まった負荷の高い高負荷状態に変化すると、ウオームは、ウオームホイールからの反力を受けて弾性部材を大きく圧縮させて回転軸方向に移動し、検知手段が、所定距離移動したウオームを検知することにより、ウオームホイールの高負荷状態を検知する。そして、検知手段に接続された不図示の制御回路によりモータが停止されることにより、モータに過電流が流れるのを未然に防止できると共に、ウオームとウオームホイールとの噛合部の損傷を防止できる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 減速機構付きモータ
１０ ハウジング
１１ 下ケース
１１Ａ モータ支持部
１１Ｂ 下ケースの左側内壁部（モータ支持部）
２０ モータ
２０Ａ モータケース
２１ 回転軸
２２Ａ ウオーム
２２Ａ１ 貫通孔
２２Ｂ ウオーム
２２Ｂ１ 突起部
２２Ｂ２ 挿通孔
２２Ｃ ウオーム
２４Ａ 左側空洞部
２４Ｂ 右側空洞部
２６Ａ 左端部
２６Ｂ 右端部
２７ ウオームホイール
２８ ブラシレスモータ
２８Ａ ステータベース
２８Ｂ ロータ
２８Ｂ１ ロータケース
２９ 回転軸
３１Ａ 左側ストッパ
３１Ｂ 右側ストッパ
４０Ａ 弾性部材（圧縮コイルばね）
４０Ｂ 弾性部材（圧縮コイルばね）
４０Ｃ 弾性部材（圧縮コイルばね）
５０Ａ 検知手段（透過型フォトインタラプタ）
５０Ａ１ 発光素子
５０Ａ２ 受光素子
５０Ｂ 検知手段（透過型フォトインタラプタ）
５０Ｂ１ 発光素子
５０Ｂ２ 受光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータの一方に突出されている回転軸と、
前記回転軸に装着され、前記回転軸と一体に回転できると共に前記回転軸方向に移動できるウオームと、
前記ウオームと噛合されるウオームホイールと、
前記回転軸に固定されたストッパと、
一端が前記ストッパに当接し他端が前記ウオームに当接して、前記ウオームを前記回転軸方向に付勢させる弾性部材と、
前記ウオームの前記回転軸方向の移動を検知する検知手段を備えていることを特徴とする減速機構付きモータ。
【請求項２】
ステータの外周にロータを有するブラシレスモータと、
前記ロータのロータケースに固定され、前記ロータケースから突出されている回転軸と、
前記回転軸に装着され、前記回転軸と一体に回転できると共に前記回転軸方向に移動できるウオームと、
前記ウオームと噛合されるウオームホイールと、
一端が前記ロータケースに当接し他端が前記ウオームに当接して、前記ウオームを前記回転軸方向に付勢させる弾性部材と、
前記ウオームの前記回転軸方向の移動を検知する検知手段を備えていることを特徴とする減速機構付きモータ。
【請求項３】
前記ウオームは、径方向内側に空洞部を有し、
前記弾性部材は、少なくとも軸方向の一部が、前記空洞部に挿入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の減速機構付きモータ。
【請求項４】
前記検知手段は、前記ウオームの移動によって操作されるスイッチであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機構付きモータ。
【請求項５】
前記検知手段は、非接触式のセンサーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機構付きモータ。
【請求項１】
モータと、
前記モータの一方に突出されている回転軸と、
前記回転軸に装着され、前記回転軸と一体に回転できると共に前記回転軸方向に移動できるウオームと、
前記ウオームと噛合されるウオームホイールと、
前記回転軸に固定されたストッパと、
一端が前記ストッパに当接し他端が前記ウオームに当接して、前記ウオームを前記回転軸方向に付勢させる弾性部材と、
前記ウオームの前記回転軸方向の移動を検知する検知手段を備えていることを特徴とする減速機構付きモータ。
【請求項２】
ステータの外周にロータを有するブラシレスモータと、
前記ロータのロータケースに固定され、前記ロータケースから突出されている回転軸と、
前記回転軸に装着され、前記回転軸と一体に回転できると共に前記回転軸方向に移動できるウオームと、
前記ウオームと噛合されるウオームホイールと、
一端が前記ロータケースに当接し他端が前記ウオームに当接して、前記ウオームを前記回転軸方向に付勢させる弾性部材と、
前記ウオームの前記回転軸方向の移動を検知する検知手段を備えていることを特徴とする減速機構付きモータ。
【請求項３】
前記ウオームは、径方向内側に空洞部を有し、
前記弾性部材は、少なくとも軸方向の一部が、前記空洞部に挿入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の減速機構付きモータ。
【請求項４】
前記検知手段は、前記ウオームの移動によって操作されるスイッチであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機構付きモータ。
【請求項５】
前記検知手段は、非接触式のセンサーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の減速機構付きモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２５３９４６（Ｐ２０１２−２５３９４６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２５５８６（Ｐ２０１１−１２５５８６）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００２２０１２５）東京パーツ工業株式会社 (122)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００２２０１２５）東京パーツ工業株式会社 (122)
【Ｆターム（参考）】
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