JP2000230583A - パワーウインドモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、簡単な構成により、回転が
伝達される側からの力による出力側回転軸の逆転を防止
し、正常動作中の回転伝達効率を高く維持可能な逆転防
止軸受装置を備えたパワーウインドモータを提供するこ
とにある。 【解決手段】 本発明のパワーウインドモータは、出力
側のウォームホイール６に噛合するウォーム軸５が形成
されたモータ出力軸３と、モータ出力軸３端部側の略球
面状の先端受け部１３と、先端受け部１３に軸方向押圧
力を付与する付勢手段２４と、モータ出力軸３上に設け
られた逆転防止装置１１と、を備える。逆転防止装置１
１は、モータ出力軸３回転時には、その回転をウォーム
軸５を介してウォームホイール６に伝達し、出力側のウ
インドガラスの開閉駆動を許容し、モータ出力軸３停止
時には、ウォーム軸５の回転を阻止してウインドガラス
の停止状態を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパワーウインドモー
タに係り、特に簡単な構成により回転が伝達される側か
らの力により、回転を伝達する側（出力側）の回転軸が
逆転することを防止し、且つ正常動作中の回転伝達効率
を高く維持することができる逆転防止装置を備えたパワ
ーウインドモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばモータの回転を、ウォーム及びウ
ォームホイールを介して減速して伝達するようなウォー
ム装置において、回転が伝達される側（即ちウォームホ
イール）からの外力によるモータ回転軸（出力軸側）の
逆転は、軸受損失やモータ空転トルクがウォーム減速で
拡大されることにより防止されていた。

【０００３】ところが、モータの出力トルクの軽減やモ
ータの高出力化のため、軸受損やモータ空転トルクを小
さくすると、出力軸からの外力で、モータ回転軸が逆転
する。パワーウインドモータでは、ウインドガラスを押
し下げ、或は走行中の振動等により、容易に開いてしま
うという不都合が予測される。

【０００４】そこで、ウォームホイール側の軸に、つる
巻ばね状の逆転ストッパを設ける技術、モータ回転軸の
スラスト受として、比較的摩擦係数が大きい樹脂等を用
いることによりウォームホイール側からの外力によっ
て、モータ回転軸へスラスト荷重がかかる時に、スラス
ト受の摩擦で逆転を防ぐ技術等が考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
逆転ストッパの技術は、低回転域での制御、即ち減速後
の軸に設けられるために、大きな力がかかり、これに耐
え得るように、装置を大型化したり重量化しなければな
らない問題があり、またスラスト受の摩擦を用いる技術
では、正常な動作中でもスラスト受の摩擦が生じるた
め、回転伝達効率が低下してしまうという不都合があっ
た。

【０００６】本発明の目的は、簡単な構成により、回転
が伝達される側からの力により出力側の回転軸が逆転す
ることを防止し、且つ正常動作中の回転伝達効率を高く
維持することができる逆転防止軸受装置を備えたパワー
ウインドモータを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、請求項１に
係る発明によれば、出力側と連結されたウォームホイー
ルに噛合するウォーム軸が、同軸上に形成されたモータ
出力軸と、前記モータ出力軸の少なくとも一端側に設け
られた略球面状の先端受け部と、該先端受け部に対して
軸方向への押圧力を付与する付勢手段と、前記モータ出
力軸上に設けられ、前記付勢手段によって前記モータ出
力軸と共にその一部が軸方向に押圧され、かつ前記モー
タ出力軸回転時には、前記モータ出力軸の回転を前記ウ
ォーム軸を介して前記ウォームホイールに伝達し、出力
側に設けられたウインドガラスの開閉駆動を許容する一
方、前記モータ出力軸停止時には、前記ウォーム軸の回
転を阻止して前記ウインドガラスの停止状態を維持する
逆転防止装置と、を備えることにより解決される。

【０００８】このように構成することにより、簡単な構
成により、回転が伝達される側からの力により出力側の
回転軸が逆転することを防止し、且つ正常動作中の回転
伝達効率を高く維持することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、パワーウインドモータ
に関する発明である。本発明に係るパワーウインドモー
タは、出力側と連結されたウォームホイール６に噛合す
るウォーム軸５が、同軸上に形成されたモータ出力軸３
と、前記モータ出力軸３の少なくとも一端側に設けられ
た略球面状の先端受け部１３と、該先端受け部１３に対
して軸方向への押圧力を付与する付勢手段２４と、前記
モータ出力軸３上に設けられた逆転防止装置１１と、を
備えている。

【００１０】逆転防止装置１１は、前記付勢手段２４に
よって前記モータ出力軸３と共にその一部が軸方向に押
圧されている。そして、前記モータ出力軸３回転時に
は、前記モータ出力軸３の回転を前記ウォーム軸５を介
して前記ウォームホイール６に伝達し、出力側に設けら
れたウインドガラスの開閉駆動を許容する。その一方、
前記モータ出力軸３停止時には、前記ウォーム軸５の回
転を阻止して前記ウインドガラスの停止状態を維持す
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を
限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変
することができるものである。

【００１２】図１乃至図４は請求項１に係る実施例を示
すものであり、図１はパワーウインドモータのウォーム
減速装置に逆転防止軸受装置を用いた模式図、図２は図
１の要部拡大断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図
４は軸受側に荷重がかからない場合の図２のＡ−Ａ線断
面図である。なお本例において、図１の矢印Ｏ方向の回
転の場合に、ウインドガラスが開くように構成されてい
るものとして説明する。

【００１３】図１において、符号１０は逆転防止軸受装
置であり、図示しないモータは両側に延出するモータ出
力軸３（図１では一方のみ示す）を備えており、モータ
出力軸３の先端部側には上記軸受装置１０が配設されて
いる。

【００１４】そして軸受装置１０とモータとの間のモー
タ出力軸３には、減速装置４の一部を構成するウォーム
５がモータ出力軸３と一体に取着されており、このウォ
ーム５には、減速装置４の一部を構成するウォームホイ
ール６が噛合している。このウォームホイール６には、
出力軸６ａが取着されている。この出力軸６ａには、図
示しない扇形ギヤ部と噛合する出力ピニオンが取着され
ている。本例のモータ出力軸３の先端部側には、逆転防
止装置としてのテーパ部１１が形成されている。

【００１５】上記軸受装置１０は、テーパ部１１と、軸
受部としてのクラッチ球１２と、先端受け部１３と、ク
ラッチ受け２１と、スプリング受け２２と、コイルスプ
リング２３，２４と、クラッチハウジング１５と、を主
たる構成要素としている。

【００１６】本例の逆転防止装置としてのテーパ部１１
は、円柱状をしており、モータ出力軸３の先端部側の外
周で、先細りの所定の傾斜をもってテーパ加工がされて
おり、先端部は凹部１１ａが形成されている。

【００１７】軸受部としてのクラッチ球１２は、リング
状のクラッチ受け２１により保持されており、自転する
と共に後述するクラッチハウジング１５の転がり面１５
ａ及びストッパ面１５ｂとの間で移動できるように構成
されている。

【００１８】先端受け部１３は、前記テーパ部１１の凹
部１１ａと係合するボール１３ｂが配設されており、こ
のボール１３ｂは、テーパ部１１の凹部１１ａと後述す
る支持板２５との間に保持されている。

【００１９】本例のクラッチハウジング１５は箱型をし
ており、中央には、テーパ部１１を挿着する孔１５ｄが
形成され、内周には図３で示すように、転がり面１５ａ
及びストッパ面１５ｂが複数箇所（図示例では説明上４
か所）形成されている。そして先端にテーパ加工を施し
たモータ出力軸３の先端部であるテーパ部１１が孔１５
ｄから挿入された構造をしている。

【００２０】本例ではリング状のクラッチ受け２１と、
このクラッチ受け２１に接触させてリング状のスプリン
グ受け２２を配設し、このスプリング受け２２とクラッ
チハウジング１５の底面１５ｃとの間に、コイルスプリ
ング２３，２４を配設している。また先端受け部１３用
のコイルスプリング２４とボール１３ｂとの間に支持板
２５を配設している。そしてクラッチ球１２は、周方向
に移動可能であり、ストッパ１２ａとストッパ面１５ｂ
とにより周方向の移動が規制されている。

【００２１】本例のコイルスプリング２４は０．１〜
０．３ｍｍ程度の可動範囲をもっており、モータ出力軸
３の移動時にモータ出力軸３先端部と先端受け部１３と
の間にすき間ができないように構成している。本例のよ
うに構成すると、コイルスプリング２３でクラッチ球１
２をテーパ部１１側へ接触する方向へ押えることとな
り、回転の規制をより確実にでき、クラッチ球１２の暴
れを防ぐことができ、ガタ等の発生を確実に防止でき
る。そして、モータ出力軸３は、０．１〜０．３ｍｍ程
度、スラスト方向へ動くことができるように構成されて
いる。

【００２２】なお本例ではクラッチ球１２を少なくとも
３つ用いている。また本例ではコイルスプリングを用い
た例を示したが、０．１〜０．３ｍｍ程度の可動範囲を
有すれば、次に述べるような板ばね、或は復元力の良好
な合成樹脂等によって構成してもよい。さらに先端の受
けにボール１３ｂを配設しているが、例えばテーパ部１
１の先端を球状に加工し、モータ出力軸３の先端そのも
ので受けても良い。すなわち、スラスト荷重を受けら
れ、かつ効率よく回転可能な形状であれば良く、形状を
限定するものではない。

【００２３】次に、上記構成による軸受装置１０の動作
について図１乃至図４の実施例に基づいて説明する。先
ずモータを駆動してウインドガラスを開く場合について
説明すると、図示しない電源によりモータを駆動させウ
インドガラスを開く場合は、図１及び図３において、モ
ータ出力軸３が矢印Ｏ方向に回転し、モータ出力軸３と
一体となったウォーム５が回転し、これに噛み合うウォ
ームホイール６が矢印Ｘ方向へ回転する。このウォーム
ホイール６の回転が、不図示の扇形ギヤ部を介して主ア
ームに伝わり、ガラスホルダーが降下してウインドガラ
スが開く。

【００２４】この時モータ出力軸３はウォームホイール
６を矢印Ｘ方向へ回転させる負荷（すなわちウインドガ
ラスを開ける負荷）により図１の右方向（図１の矢印Ｎ
方向）へスラスト荷重を生じる。この時、逆転防止軸受
装置１０はモータ出力軸３の左端に設置されているので
スラスト荷重を受けず、さらに、ボール１３ｂは、コイ
ルスプリング２３による０．１〜０．３ｍｍ程度の可動
範囲のうち、右側の位置となるため、クラッチ球１２と
テーパ部１１の位置関係は、図４のようになる。この状
態で逆転防止軸受装置１０は、モータ出力軸３を制限し
ないので、正逆の両回転方向とも自由に回転ができるの
で、効率良く回転が伝達される。

【００２５】次に、モータを駆動してウインドガラスを
閉じる場合は、図１及び図３において、モータの駆動に
よりモータ出力軸３が矢印Ｐ方向に回転し、これに噛み
合うウォームホイール６が矢印Ｙ方向へ回転する。この
ウォームホイール６の回転が扇形ギヤ部を介して主アー
ムに伝わり、ガラスホルダーが降下してウインドが閉じ
る。この時、モータ出力軸３は、ウォームホイール６を
矢印Ｙ方向へ回転させる負荷により図１の左方向（図１
の矢印Ｍ方向）へスラスト荷重を生じる。

【００２６】そして逆転防止軸受装置１０はスラスト荷
重を受け、更にボール１３ｂは、コイルスプリング２３
による０．１〜０．３ｍｍ程度の可動範囲のうち、左側
の位置となり、したがって、クラッチ球１２とテーパ部
１１の位置関係は図３のようになる。この状態で逆転防
止軸受装置１０はモータ出力軸３が矢印Ｏ方向へ回転す
るのを規制するワンウェイクラッチとして機能するが、
この場合，モータ出力軸３は矢印Ｐ方向へ回転するた
め、回転は規制されず、すなわち、効率良く回転が伝達
される。そして、ウインドガラスが上昇して上限（或は
下限）までくると、リミットスイッチを開（閉）してパ
ワーウインドモータの回転を停止する。

【００２７】また、モータ出力軸３が、図１の右方向い
っぱいに移動した場合、テーパ部１１とクラッチ球１２
は、ストッパ１２ａへ接触した状態においても、クラッ
チ球１２と転がり面１５ａのクリアランスを保つ状態と
している。そして、この時は正逆の両回転方向とも自由
に回転できる（図４参照）。

【００２８】一方、パワーウインドにおいて、手で窓を
開ける場合のように、モータを駆動せずに、モータ出力
軸３を回転するような力がウォームホイール６側から加
わる場合、つまりウォームホイール６側からウォーム５
（即ちモータ出力軸３）を回転するときには、ウォーム
ホイール６が矢印Ｘ方向へ回ることとなるが、このとき
はスラスト荷重の向きが前記と逆になるために、モータ
出力軸３から軸受装置１０のクラッチ球１２側へ矢印Ｍ
方向へのスラスト荷重が掛かり、モータ出力軸３は軸受
装置１０側へ移動し、モータ出力軸３とクラッチ球１２
との間には、コイルスプリング２４による圧力がかか
る。

【００２９】この力によりモータ出力軸３は、図１の左
端方向（図１の矢印Ｍ方向）へスラスト荷重を生じ、か
つ噛み合いのため、矢印Ｏ方向への回転力を生じる。こ
の時逆転防止軸受装置１０はこのスラスト荷重を受け、
すなわち、クラッチ球１２とテーパ部１１の位置関係
は、先と同様な図３のような状態になり、この場合は、
モータ出力軸３が矢印Ｏ方向への回転力を生じているた
め、逆転防止軸受装置１０のワンウェイクラッチ機能に
より、その回転が規制され、モータ出力軸３は回転しな
い。

【００３０】要するに、モータ出力軸３のスラスト荷重
は軸受装置１０のクラッチ球１２側に掛かって、モータ
出力軸３のテーパ部１１は軸受装置１０側へ移動し、テ
ーパ部１１とクラッチ球１２との間には、コイルスプリ
ング２４による圧力がかかった状態となり、モータ出力
軸３と軸受装置１０のクラッチ球１２間において摩擦が
生じて、ウォーム減速比と共に、モータ出力軸３は回転
しない。

【００３１】このようにウォームホイール６側からウォ
ーム５側への回転伝達は、テーパ部１１がクラッチ球１
２に摺接しながら転がり面１５ａ側に移動し、この転が
り面１５ａとテーパ部１１との間にクラッチ球１２の周
面が挟まれて、モータ出力軸がロックされる。よって、
モータ出力軸３は、ウォーム減速比と共に、モータ出力
軸３とクラッチ球１２間の摩擦によって回転不能とな
り、ウォームホイール６に加わる外力によりモータ出力
軸３が逆転することが防止される。

【００３２】図５は他の実施例を示す要部断面図であ
り、図２で示す実施例において、コイルスプリング２４
の代りに、断面く字状をしたリング状の板ばね３４を用
いており、コイルスプリング２３の代りに断面突状の板
ばね３３を用いた例を示すものである。

【００３３】即ち、クラッチハウジング１５の転がり面
１５ａ及びストッパ面１５ｂの形成部分を他の部分より
外壁側に段差３１を設けて形成し、この段差３１の部分
にクラッチ受け２１とリング状のスプリング受け２２と
を上記板ばね３３を介して配設したものである。本例の
ように構成しても、前記図２で示す実施例と同様な作用
効果を奏することができる。

【００３４】図６は、本発明の他の実施例を示すもので
ある。本例では、モータの両側からモータ出力軸３を延
出して、モータ出力軸３の両端部に、軸受装置１０，１
０′を配置したものである。このとき、図６中、左側の
軸受装置１０を構成するワンウエイクラッチ機能と、右
側の軸受装置１０′を構成するワンウエイクラッチ機能
とは、回転規制する方向を逆に構成する。

【００３５】本例の構成において、図６の左側の軸受装
置１０の作用は前記図１の実施例と同様であるためその
説明を省略し、右側の軸受装置１０′の作用について説
明する。モータ出力軸３が矢印Ｏ方向に回転して前記実
施例と同様に、矢印Ｎ方向にスラスト荷重が掛かると
き、モータ出力軸３は、図６中右側の軸受装置１０´に
スラスト荷重がかかり、モータ出力軸３が右側の軸受装
置１０′側へ移動し、モータ出力軸３とクラッチ球１２
との間には、コイルスプリング２４による圧力がかか
る。このとき右側の軸受装置１０は矢印Ｐ方向の回転の
ときに回転規制されて、Ｏ方向では回転規制されていな
いので、モータ出力軸３がスラスト荷重を受けて右側の
軸受装置１０´側へ移動しても影響はない。

【００３６】また、モータ出力軸３が矢印Ｐ方向に回転
して前記実施例と同様に、矢印Ｍ方向にスラスト荷重が
掛かるとき、モータ出力軸３は、図６中右側の軸受装置
１０´と反対側にスラスト荷重がかかり、モータ出力軸
３とクラッチ球１２との間にかかるコイルスプリング２
４による圧力は、弱いものとなる。このため、右側の軸
受装置１０´はモータ出力軸３と協働して回転せず、モ
ータ出力軸３はワンウエイクラッチ機能の干渉を受けず
に回転し、ウインドガラスが上昇（或いは下降）する。

【００３７】一方、モータを駆動せずに、ウオームホイ
ール６をＹ方向へ回転するような外力がウォームホイー
ル６側から加わる場合、つまりウオームホイール６側か
らウォーム５（即ちモータ出力軸３）をＰ方向へ回転す
るときには、スラスト荷重の向きが前記と逆になるため
に、モータ出力軸３から軸受装置１０´のクラッチ球１
２側へ矢印Ｎ方向へのスラスト荷重が掛かり、モータ出
力軸３は軸受装置１０´側へ移動し、モータ出力軸３と
クラッチ球１２との間には、コイルスプリング２４によ
る圧力がかかる。

【００３８】要するに、モータ出力軸３のスラスト荷重
は軸受装置１０´のクラッチ球１２側に掛かって、か
つ、モータ出力軸３がＰ方向へ回転するときには、モー
タ出力軸３のテーパ部１１は、スラスト荷重により図面
右側へ押された状態となり、モータ出力軸３と軸受装置
１０´のクラッチ球１２間において摩擦が生じて、ウォ
ーム減速比と共に、モータ出力軸３は回転せず、ウイン
ドガラスの停止状態を維持する。本実施例においては、
例えばパワーシートモータでの位置決め機構のような、
すなわち両回転方向に対する動き止めに好適に適用する
ことができる。

【００３９】以上のように、本例によれば、逆転防止軸
受装置１０をモータ出力軸３の端部に配設するだけであ
るので、コンパクトで簡略な構成とすることができ、ま
た、正常動作中にはワンウエイクラッチ機能がモータ出
力軸３の回転に干渉しないので、正常動作中の回転伝達
効率を低下させることなくモータ出力軸３の逆転を防止
することができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成により、回
転が伝達される側からの力により出力側の回転軸が逆転
することを防止し、且つ正常動作中の回転伝達効率を高
く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１を具体的に示すパワーウインドモータ
のウォーム減速装置に逆転防止軸受装置を用いた模式図
である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】軸受側に荷重がかからない場合における図２の
Ａ−Ａ線断面図である。

【図５】他の実施例を示す図２と同様な要部拡大断面図
である。

【図６】両側に逆転防止軸受装置を用いた模式図であ
る。

【符号の説明】

２ モータ ３ モータ出力軸 ４ 減速装置 ５ ウォーム ６ ウォームホイール ６ａ 出力軸 １０，１０´ 逆転防止軸受装置 １１ テーパ部 １１ａ 凹部 １２ 軸受部（クラッチ球） １３ 先端受け部 １３ｂ 球体（ボール） １５ クラッチハウジング １５ａ 転がり面 １５ｂ ストッパ面 １５ｃ 底面 １５ｄ 孔 ２１ クラッチ受け ２２ スプリング受け ２３，２４ コイルスプリング ２５ 支持板 ３１ 段差 ３３ 板ばね ３４ 板ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力側と連結されたウォームホイールに
   噛合するウォーム軸が、同軸上に形成されたモータ出力
   軸と、 前記モータ出力軸の少なくとも一端側に設けられた略球
   面状の先端受け部と、 該先端受け部に対して軸方向への押圧力を付与する付勢
   手段と、 前記モータ出力軸上に設けられ、前記付勢手段によって
   前記モータ出力軸と共にその一部が軸方向に押圧され、
   かつ前記モータ出力軸回転時には、前記モータ出力軸の
   回転を前記ウォーム軸を介して前記ウォームホイールに
   伝達し、出力側に設けられたウインドガラスの開閉駆動
   を許容する一方、前記モータ出力軸停止時には、前記ウ
   ォーム軸の回転を阻止して前記ウインドガラスの停止状
   態を維持する逆転防止装置と、 を備えることを特徴とするパワーウインドモータ。